Местные электрические сети (фабрично-заводские, коммунальные и др.) — это сети, обслуживающие небольшие районы, сравнительно небольшого радиуса действия (до 15—30 км), напряжением до 35 кВ включительно, а также глубокие вводы линий электропередачи 110 кВ на промышленные предприятия, имеющие, как правило, небольшую протяженность и поэтому допускающие при расчетах те же упрощения, как и линии напряжением до 35 кВ включительно.
Проектирование местных электрических сетей включает:
определение расчётных нагрузок и выбор источников питания;
выбор рациональных (оптимальных) напряжений сетей;
выбор схемы сетей внешнего и внутреннего электроснабжения;
расчёты электрических сетей.
При проектировании электрических сетей выполняются следующие расчеты [6].
1. Технико-экономический расчет, цель которого — определение номинального напряжения сети, сечения проводов и кабелей, способа регулирования напряжения, при которых проектируемая сеть была бы наиболее экономичной с народнохозяйственной точки зрения, то есть требовала минимальных первоначальных капитальных затрат и минимального расхода цветного металла при наименьших ежегодных эксплуатационных расходах.
2. Расчёт на нагревание проводов и кабелей. Его цель — определить величину тока, допустимую для данного сечения провода или кабеля при заданных условиях охлаждения, или, наоборот, выбрать сечение провода или кабеля при заданных величине тока и условиях охлаждения. Этот расчёт необходим, чтобы предупредить опасный перегрев токоведущих жил проводов и кабелей и их изоляции.
3. Расчет потерь напряжения в линиях сети. Цель расчёта — обеспечить потребителей электроэнергией надлежащего качества по напряжению. В процессе расчета определяют величину напряжения у потребителей и тем самым проверяют, обеспечивает ли сеть заданные параметры по отклонению напряжения на электроприемниках. Если в процессе этого расчета выявляется опасность возникновения недопустимых отклонений напряжения, разрабатывают способы регулирования напряжения.
Величина отклонения напряжения у приемников электроэнергии в нормальных и послеаварийных условиях работы электрических сетей установлена ГОСТ 13109—97.
4.Расчет на механическую прочность (механический расчет) позволяет выбрать рациональную конструкцию и оптимальный размер проводов, тросов, опор, изоляторов и других элементов воздушных линий.
5.Дополнительные расчеты. Проводятся с целью выявления теплового действия токов короткого замыкания на провода и кабели выбранных сечений, установления надежности работы и пропускной способности сетей в послеаварийных режимах и т. п.
При проектировании и расчетах обязательно соблюдение действующих ГОСТ, ПУЭ, Правил технической эксплуатации (ПТЭ), норм, инструкций, указаний, методик и других руководящих документов.
В курсовой работе выполняются в основном электрические расчёты. Целью этих расчётов является: выбор экономических сечений проводов и кабелей и проверка их по нагреву током и допустимой потере напряжения в нормальном и послеаварийном режимах; определение суммарных потерь активной и реактивной мощностей и потерь электроэнергии за год.
Содержание электрических расчётов местных сетей в общем случае включает в себя:
определение мощностей на участках сети;
определение токов участков сети;
выбор сечений проводов или жил кабелей участков сети по экономической плотности тока и проверка их по условию нагрева током в нормальном и послеаварийном режимах;
определение активного и индуктивного сопротивлений каждого участка сети;
определение потерь напряжения на участках сети и максимальных потерь напряжения;
проверка выбранных сечений проводов или жил кабелей по допустимой потере напряжения;
определение суммарных потерь активной и реактивной мощностей в сети и потерь электроэнергии за год.
Местные сети рассчитываются упрощёнными методами. При этом делают следующие допущения:
считают, что линии электрической сети обладают не распределёнными, а сосредоточенными сопротивлениями и проводимостями;
проводимостью линий пренебрегают вообще, так как при ограниченных длинах местных сетей и сравнительно невысоких напряжениях ее влияние на результаты расчетов незначительно;
напряжений в отдельных точках сети и у потребителей не определяют, ограничиваясь лишь расчетом потери напряжения и сравнением ее с допустимой величиной;
сопротивлений и проводимостей трансформаторов также не учитывают, так как полагают, что потери напряжения в них уже отражены задаваемыми допустимыми значениями потерь напряжения в сети;
в некоторых случаях, например при расчетах кабельных сетей с небольшими сечениями кабелей, пренебрегают их индуктивным сопротивлением, так как оно мало по сравнению с активным сопротивлением.
Таким образом, для расчета линий местных сетей в общем случае можно принять схему замещения линии, состоящую из последовательно соединенных активного R и реактивного Х сопротивлений.
