6.3.5. Розрахунок мережі на найменшу витрату провідникового матеріалу

 

         Одним з важливих завдань розрахунку мережі на втрату напруги є встановлення раціонального і найекономічнішого розподілу втрати напруги, що розміщується між окремими ділянками розгалуженої мережі. Одним із методів, застосовуваним на практиці, є метод розрахунку на найменшу витрату провідникового матеріалу.

         У даному випадку розрахунок мережі проводять за формулою

 

,                                               (6.36)

 

де     s – переріз ділянки мережі, мм²;

          – сума моментів даного і всіх подальших (за напрямом струму) ділянок з тим самим числом проводів у лінії, що і на даній ділянці, кВт·м;

          – сума моментів усіх відгалужень, живлених даною ділянкою з числом проводів лінії іншим, ніж ця ділянка, кВт·м. Перед підсумовуванням усі моменти множать на коефіцієнт зведення моментів , залежний від числа дротів на ділянці і відгалуженні (табл. 6.7);

          – розрахункові втрати напруги, %, що допускаються від початку даної ділянки до кінця мережі.

         Формула послідовно застосовується до всіх ділянок мережі, починаючи від ділянки, найближчої до джерела живлення. За вибраним перерізом даної ділянки визначають втрати напруги у ньому. Подальші ділянки розраховують за різницею між розрахунковою втратою напруги і втратами до початку даної ділянки. Перерізи проводів, одержані при розрахунку за втратою напруги, округляють до стандартних значень.

 

         Таблиця 6.7 – Значення коефіцієнта зведення моментів

Лінія	Відгалуження	Значення коефіцієнта
Трифазна з нулем	Однофазне   Двофазне з нулем	1,85 1,39
Двофазна з нулем	Однофазне	1,33
Трифазна	Двофазне	1,15

         Приклад 6.6. Зробити розрахунок на найменшу витрату провідникового матеріалу мережі, зображеної на рис. 6.6. Напруга мережі 380/220 В, розрахункові втрати напруги 5%. Мережа виконана кабелями й проводами з алюмінієвими жилами.

Рисунок 6.6 – До прикладу 6.6

 

         Розв’язання

         Визначимо моменти всіх ділянок мережі.

         Моменти чотирипровідних ділянок:

         М_А-1 = 22,4  40 = 896 кВт·м,

         М_1-5 = 12,5  40 = 500 кВт·м,

         М_5-7 = 3 (20 + ) = 105 кВт·м.

 

         Моменти трипровідних ділянок:

         m_1-3 = 7,2 ( 10 +) =  180 кВт·м,

         m_5-10 = 6( 30 +  ) = 234 кВт·м.

 

         Моменти двопровідних ліній:

 

         m_1-2 = 1,2 ( 20 +) = 36 кВт·м,

         m_1-4 = 1,5 (20 +) = 60 кВт·м,

         m_5-6 = 1,4 ( 30 + ) = 63 кВт·м,

         m_5-8 = 0,9 ( 15 + ) = 28 кВт·м,

         m_5-9 = 1,2 ( 20 + ) = 36 кВт·м.

 

         Значення коефіцієнтів зведення моментів  дорівнюють:

         1,39 – для m_1-3; m_5-10;

         1,85 – для усіх інших m.

         Визначаємо переріз головної ділянки за формулою

 

S_А-1 = ,

S_А-1 =

 = 11,25.

 

         Беремо стандартний переріз 16 мм².

         Дійсні втрати напруги на ділянці А-1 дорівнюють

 

U_А-1 =   = 1,27 %.

 

         Втрати напруги на наступних ділянках

 

U_1-2 = U_1-3 = U_1-4 = U_1-6 = U_1-7 = U_1-8 =U_1-9 = U_1-10 = 5 – 1,27 = 3,73 %.

 

         Знаходимо перерізи ділянок відгалужень від точки 1:

 

         S_1-2 =  = 1,3, беремо стандартний переріз 2,5 мм²,

         S_1-3 =  = 2,47, беремо переріз 2,5 мм²,

         S_1-4 =  = 2,1, беремо переріз 2,5 мм².

 

         Розрахуємо переріз ділянки 1-5:

 

S_1-5 =  = = = 7,05.

 

         Беремо переріз ділянки 1-5 таким що дорівнює 10 мм², при цьому дійсні втрати напруги на даній ділянці становитимуть:

 

U_1-5 =  = 1,14 %.

 

         Втрати напруги на ділянках від точки 5 будуть дорівнювати:

 

U_5-6 = U_5-7 = U_5-8 = U_5-9 = U_5-10 = 3,73 – 1,14 = 2,59 %.

         Знаходимо перерізи групових ліній від щитка точки 5:

 

         S_5-6 = = 3,28,    беремо 4 мм² ,

         S_5-7 = = 0,92,    беремо 2,5 мм²,

         S_5-8 = = 1,46,   беремо 2,5 мм²,

         S_5-9 =  = 1,87,   беремо 2,5 мм²,

         S_5-10 = = 4,63,  беремо 6 мм².