kd150kv.org

Какой должна быть сеть 380/220 В

В предыдущей заметке «Существующая схема электроснабжения мы пришли к неутешительному выводу об её несоответствии существующим нагрузкам. Какие же, в основном нагрузки в нашем районе?

Конечно же после развала промышленного и крупного сельскохозяйственного производства большая часть потребляемой электроэнергии приходится на бытовых абонентов – население.

Реальная установленная мощность электроприборов в каждом доме за последние 20 лет возросла до 3-х или даже 5 кВт на один дом и это только там, где нет электрообогрева. Понятно, что не все электроприборы одновременно подключены. Поэтому для прикидочных расчетов определения потреблямой (а не установленной) мощности для одного дома с электрообогревом рассуждать будем так.

В часы ночного минимума нагрузок будет включен только электрокотел – 9 кВт. В утреннюю пиковую зону только необходимый минимум – 1 или 2 кВт, поскольку электроэнергия очень дорогая. В дневную полупиковую зону, если очень холодно, то электрокотел на всю мощность 9 кВт плюс необходимые одновременно включенные электроприборы – 1 кВт, в вечерний пик также только необходимый минимум – 1 кВт.

Получается, что по времени суток, потребляемая одним среднестатистическим домом нагрузка не должна превышать 10 кВт. Естественно, что для однофазного ввода такая нагрузка великовата, поэтому каждому дому надо планировать трехфазный ввод, к тому же бытовые электрокотлы на такую мощность только трехфазные.

Сначала, исходя из опыта, предположим а потом подтвердим расчетом длину воздушной линии (ВЛ) напряжением 380 В – 500 метров. Теперь нарисуем типовый ситуационный план электроснабжения улицы с одноэтажной застройкой.

Согласно требований облэнерго, ВЛ-0,4 кВ должны прокладываться самонесущим изолированным проводом (СИП). Подсчитаем сечение провода по длительно допустимому току нагрузки. По каждой ВЛ-0,4 кВ, фидера № 1, №2, №3 и №4 запитано по 25 домов, расположенных на расстоянии 20 метров друг от друга, согласно норм застройки. Суммарная мощность нагрузки 25 домов составляет 25 х 10 кВт = 250 кВт. Ток нагрузки рассчитаем по формуле: Im = P*10³ /(1.73*U*I) , где Р = 250 кВт, мощность; U = 380 B, напряжение в линии, cos φ = 0,98 коэффициент мощности. Подставив значения, получим: Im = 250*1000/(1.73*380*0.98) = 388 A. Для тока такой величины провода СИП не существует.

Максимальный длительно допустимый ток для наибольшего провода СИП 3*120+1*95 составляет 340 ампер, что для нашей улицы недостаточно. Первый блин комом! Выход один – уменьшать нагрузку, а значит количество домов, запитанных от одного фидера 0,4 кВ. Начнем считать с другой стороны. СИП 3*120+1*95 слишком дорогой, а главное тяжелый, и чтобы наши многострадальные воздушные линии устояли в вертикальном положении, будем считать по проводу СИП 3*95+1*70 с длительно допустимым током нагрузки 300 А. Мощность для тока 295 А равна 190 кВт, следовательно количество домов с электроотоплением, присоединяемых к одному фидеру не должно превышать 19 шт. по 10 кВт каждый. Теперь типовый ситуационный план будет таким:

Теперь проверим нашу линию на падение напряжения в каждой из фаз при полной нагрузке. Самым нагруженным участком провода будет пролет между первой опорой и ТП. Длина этого пролета примерно 10 м, удельное сопротивление СИП с сечением алюминиевой жилы 95 мм² составляет 0,363 ом/км, ток нагрузки 295 А. Согласно закона Ома U = I x R, где I = 295 А, ток нагрузки, сопротивление 10 м провода равно 0,00363 ом. Падение напряжения на этом участке составит 295 х 0,00363 = 1,07 В (вольт).

На участке от опоры №1 до опоры №2 нагрузка будет на 10 кВт (один дом) меньше, значит ток нагрузки составит 279 А, длина участка (расстояние между опорами) равна 30 м, следовательно его сопротивление в три раза больше предыдущего участка и равно 0,00363 х 3 = 0,01089 ом. Падение напряжения составит 279 х 0,01089 = 3,04 В.

Аналогично подсчитываем падения напряжения в каждом пролете опор. Суммарное падение напряжения в фазе составило 20,34 В. Согласно ГОСТ 13109-97 нормально допустимое отклонение напряжение не должно превышать 5%, для 220 В фазного напряжения это составит 11 В. А у нас свыше 20 В, значит и второй блин тоже комом. И только при уменьшении количества домов, запитанных от одного фидера, до 13, падение напряжения составит 9,52 В т.е. входит в пределы ГОСТа.

Таблица расчета.

При 14 домах будет уже 11,1 В – перебор. Ситуационный план для одного фидера будет таким: Суммарная мощность нагрузки по фидерам № 1, №2, №3 и №4 составляет 520 кВт. Ближайшая стандартная мощность силового трансформатора для нашей трансформаторной подстанции (ТП) составит 630 кВА.

Такие подробные расчеты сделаны потому, что найдется много желающих съэкономить на реконструкции сетей, которые будут говорить, что и 20 и 30 домов можно запитать от одного фидера, лишь бы хватило мощности, а если даже и мощности немного не хватит, то трансформатор длительное время может работать в режиме перегрузки.

Итак, для электроснабжения 52 жилых домов нам понадобиться ТП с трансфоматором 630 кВА и установленным под эту мощность оборудованием, 8 анкерных и 28 промежуточных опор, провод СИП 3*95+1*70 длиной 1000 м для магистральной прокладки, провод СИП 3*16+1*25 для ответвлений к зданиям в количестве 420 м, крепежная арматура.

Раскинув эти цифры на, примерно, 19 тысяч абонентов, проживающих в индивидуальных жилых домах в Каменско-Днепровском районе, получим, что для реконструкции сетей 0,4 кВ необходимо:

• ТП с трансформаторами 630 кВА - 366 шт.
• Опор анкерных 0,4 кВ - 2928 шт.
• Опор промежуточных 0,4 кВ – 10248 шт.
• Провод СИП 3*95+1*70 – 366 км.
• Провод СИП 3*16+1*25 – 154 км.

Понятно, что эти цифры прикидочные. Далеко не везде такая плотная застройка, что расстояние между домами 20 метров. Опоры можно частично использовать и существующие. Совершенно не учтены учреждения и организации. В общем, для точных данных потребуется выполнение большого объема проектных работ. Цель заметки в другом – хоть примерно показать насколько серьезная реконструкция сетей 0,4 кВ должна быть выполнена.

Оставить комментарий