Проект системы электроснабжения населенного пункта Кадниковский

Размещено на http://www.allbest.ru/

4

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Дипломная работа

Проект системы электроснабжения населенного пункта Кадниковский

Содержание

• ВВЕДЕНИЕ
• 1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЕЙ
• 2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА КАДНИКОВСКИЙ
• 2.1 Расчет силовых нагрузок для отдельно взятой трансформаторной подстанции
• 2.2 Расчет осветительных нагрузок для отдельно взятой трансформаторной подстанции
• 2.3 Определение общей нагрузки населённого пункта
• 3 ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ КТП
• 3.1 Выбор силовых трансформаторов для отдельно взятой ТП
• 3.2 Технико-экономическое обоснование выбора трансформаторов
• 4 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 10 КВ НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА
• 4.1 Разработка схемы электрической сети 10 кВ
• 4.2 Выбор воздушных линий 10 кВ
• 5 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 0,38 КВ
• 5.1 Разработка схемы электрической сети 0,38 кВ
• 5.2 Выбор воздушных линий 0,38 кВ
• 5.3 Расчет наружного освещения
• 6 ВЫБОР СХЕМ И ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ВРУ ОБЪЕКТОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
• 6.1 Выбор схемы ВРУ
• 6.2 Основное оборудование ВРУ
• 7 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЯ
• 7.1 Расчет токов короткого замыкания
• 7.2 Выбор аппаратов защиты
• 7.3 Светотехнический расчет помещений
• 8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СХЕМЕ НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА
• 8.1 Расчет токов КЗ в сети 10 кВ
• 8.2 расчет токов КЗ в сети напряжением 0,38 кВ
• 8.2.1 Расчет токов трехфазного КЗ
• 8.2 .2 Расчет токов однофазного КЗ
• 9 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ КТП И СЕТЕЙ 10 КВ, 0,38 КВ ПО ТОКУ КЗ
• 9.1 Выбор высоковольтных выключателей
• 9.2 Выбор и проверка трансформаторов тока
• 9.3 Выбор и проверка выключателей нагрузки
• 9.4 Выбор и проверка предохранителей
• 9.5 Выбор и проверка автоматических выключателей
• 10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ЛИНИЙ
• 10.1 Защита линий
• 10.2 Расчет устройств автоматического повторного включения линии 10 кВ с односторонним питанием
• 10.3 Защита трансформаторов
• 11 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭЛЕКТРОСБЕРЕЖЕНИЮ 81
• 12. МОЛНИЕЗАЩИТА ОБЪЕКТОВ. ЗАЗЕМЛЕНИЕ КТП 86
• 12.1 Молниезащита
• 13 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
• 13.1 Введение. Электробезопасность
• 13.2Классификация помещений по степени поражения электрическим током
• 13.3 Расчет заземляющего устройства ЗТП
• 13.4 Первичные средства тушения пожаров в электроустановках
• 13.5 Быстровозводимые убежища
• 14 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 9
• 14.1 Определение сметной стоимости
• 14.2 Расчет численности электромонтажной бригады
• 14.3 Организация электромонтажных работ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Смета
• ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Пересчёт смета в цены 1 квартал 2016
• ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Ленточный график электромонтажных работ
• трансформатор подстанция электрическая сеть киловольт
• ВВЕДЕНИЕ
• Системой электроснабжения населённого пункта называется совокупность электрических станций, понижающих и преобразовательных подстанций, питающих и распределительных линий и электроприемников, обеспечивающих снабжение электроэнергией технологических процессов коммунально-бытовых и промышленных потребителей, расположенных на территории поселка.
• Источником питания систем электроснабжения населенного пункта являются районные электрические станции и понижающие подстанции.
• Центром питания называется распределительное устройство генераторного напряжения электрической станции или распределительное устройство вторичного напряжения 10 ? 20 кВ понижающей подстанции, к шинам которого присоединяются распределительные сети данного района.
• Потребителями электроэнергии называются группы приемников электроэнергии, объединенные общим законченным технологическим процессом и расположенные на общей территории.
• Задачами проектирования системы электроснабжения населённого пункта является создание экономически целесообразных систем, обеспечивающих необходимое качество комплексного электроснабжения всех потребителей (по надежности питания и качеству электроэнергии), а также обеспечивающих их экономическую эксплуатацию, на основе государственных норм, соответствующих технологических инструкций и указаний.
• В настоящей выпускной квалификационной работе рассматривается вопрос электроснабжения населённого пункта Кадниковский, электропитание потребителей которого осуществляется от тяговой понижающей подстанции 220/27,5/10,5 кВ.
• 1 Краткая характеристика электропотребителей
• В выпускной квалификационной работе рассматривается населённый пункт, питание которого осуществляется за счет тринадцати комплектных трансформаторных подстанций (КТП). Проектом предусматривается осуществление питания электрических нагрузок населённого пункта посредством воздушных линий 0,38 кВ от КТП- 10/0,4. КТП в свою очередь запитываются от распределительного пункта тяговой понизительной подстанции 220/27,5/10,5 посредством воздушных линий 10 кВ.
• Потребителями электроэнергии населённого пункта являются жилые дома, учреждения и устройства повседневного обслуживания населения (магазины, детские сады, школы, и т. д.) высотой не более двух этажей.
• Потребителями энергии жилых домов и коммунально-бытовых зданий являются осветительные и бытовые приборы и силовое электрооборудование.
• В соответствии с ПУЭ [9] все потребители электрической энергии по надежности их электроснабжения делятся на три категории. Под надежностью электроснабжения понимают способность системы электроснабжения и ее отдельных частей обеспечивать бесперебойное снабжение потребителей электрической энергией. Требования к надежности электроснабжения определяют выбор схем электрических сетей, объем и способы резервирования. Под резервированием понимается дублирование элементов системы электроснабжения (резервная линия электропередачи, резервный трансформатор, аварийная система освещения, устройства АВР и т. д.)
• По категории надежности большая часть электроприемников населённого пункта являются электропотребителями II и III категории. К потребителям I категории относятся электроприемники районной больницы, а также электроприемники противопожарных устройств и сигнализации.
• Питание потребителей I категории осуществляется от разных трансформаторных подстанций, при этом на шинах 0,4 кВ двухтрансформаторных КТП, а также непосредственно у потребителя предусмотрено АВР, для противопожарной и охранной сигнализации используются аккумуляторные устройства в режиме постоянной подзарядки. Электроснабжение потребителей II категории осуществляется по двухцепным линиям, присоединенным к одной или нескольким ТП. Электроснабжение потребителей III категории выполняется от одного источника питания, но в соответствии с требованием ПУЭ [9] необходимые перерывы электропитания, связанные с проведением ремонта или заменой поврежденного элемента питающей электросистемы не превышают 1 сутки.
• 2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА
• Приведем пример расчета электрических нагрузок для отдельно взятой трансформаторной подстанции. Результаты расчета электрических нагрузок по другим КТП представлены в табл. 2.2.
• 2.1 Расчет силовых нагрузок для отдельно взятой ТП
• Расчет электрических нагрузок проведем методом коэффициента участия в максимуме нагрузок потребителей относительно наибольшей нагрузки.
• Расчетная нагрузка трансформаторной подстанции при смешанном питании потребителей различного назначения (жилых домов и общественных зданий или помещений) Р_р определяется по формуле:
• кВт, (2.1)
• где Р_зд.max - наибольшая из нагрузок зданий, питаемых трансформаторной подстанцией, кВт;
• Р_уст,i ? расчетные нагрузки всех зданий, кроме здания, имеющего наибольшую нагрузку;
• к_ум,i - коэффициенты, учитывающие долю электрических нагрузок общественных зданий (помещений) и жилых домов (квартир и силовых электроприемников) в наибольшей расчетной нагрузке.
• Расчетная реактивная мощность определяется по формуле:
• квар, (2.2)
• Где tgц - коэффициент реактивной мощности.
• Полную расчетную нагрузку потребителя электроэнергии определяем по выражению:
• кВ·А
• Результаты расчета силовых нагрузок рассматриваемой ТП представлены в табл. 2.1.
• Таблица 2.1- Расчет силовых нагрузок

Позиция	Название объекта	Руст, кВт	Кол-во	Руст?, кВт	кум	Рр, кВт	cоs ц	tg ц	Qр, квар	Sр, кВ·А
1	Жилой дом на одну семью	2,2	28	61,6	0,4	24,64	0,96	0,29	7,1	25,7
2	8 квартирный жилой дом	16	5	80	0,4	64	0,96	0,29	18,6	46,6
3	2 квартирный жилой дом	4,4	10	44	0,4	3,52	0,96	0,29	1,0	33,6
5	Администрация	50	1	20	0,8	40	0,9	0,48	19,2	44,4
6	Гаражи Администрации	20	1	20	0,7	14	0,9	0,48	6,7	15,5
7	Начальная школа	35	1	50	1	35	0,92	0,43	15,05	38
8	Школа	5	1	5	0,7	3,5	0,95	0,33	1,2	3,7
9	Общежитие школы	10	1	10	0,7	7	0,95	0,33	2,3	7,4
10	Библиотека	5	1	5	0,7	3,5	0,92	0,43	1,5	3,8
11	Пекарня	50	1	50	0,7	28	0,95	0,33	9,2	39.5
12	Ясли	20	1	20	0,8	16	0,97	0,26	4,2	9,9
13	Детский сад	20	1	20	0,8	16	0,97	0,26	4,2	9,9
14	Магазин «Континент»	10	1	10	0,8	8	0,82	0,7	5,6	9,8
15	Магазин «Вечерний»	15	1	15	0,8	12	0,85	0,62	7,4	14,1
16	Магазин «Золотое кольцо»	20	1	20	0,8	16	0,85	0,62	9,9	18,8
17	Магазин «Восток»	15	1	15	0,8	12	0,85	0,62	7,4	14,1
18	Универмаг	15	2	30	0,8	24	0,85	0,62	14,9	28,2
19	Контора ООО Вожега-лес	20	1	20	0,7	14	0,9	0,48	6,7	15,5
?	-	-	460,4	-	340,2	0,92	0,43	141	368,4

• 2.2 Расчет осветительных нагрузок для отдельно взятой ТП
• В сетях наружного освещения применяют напряжение 380/220 В переменного тока при заземленной нейтрали.
• Проектом предусматривается выполнение уличного освещения населённого пункта светильника ЖКУ 21-70 с лампами ДНаТ-150 (150 Вт) для освещения улиц и светильниками ЖКУ 21-100 с лампами ДНаТ-70 (70 Вт) для освещения входа в жилые дома и общественные здания. Более подробно расчет наружного освещения рассмотрен в п.5.3 настоящего проекта. Осветительную нагрузку ТП рассчитаем при cоsц=0,85 (нормальный режим работы осветительной сети).
• Активная расчетная мощность освещения определяется по выражению:
• кВт, (2.4)
• гдеР_р.св - расчетная активная мощность светильника;
• n_св - количество светильников.
• Р_р.осв=0,15•20+0,07•60=7,2 (кВт).
• Расчетная реактивная мощность освещения определяется по выражению:
• квар, (2.5)
• Q_р.осв=0,62•7,2=4,46 (квар).
• Полная расчетная мощность освещения определяется по выражению:
• кВ•А, (2.6)
• S_р.осв= v7,2²+4,464²= 8,47 (кВ•А).
• 2.3 Определение общей нагрузки населённого пункта
• Расчет силовых и осветительных нагрузок для остальных ТП населённого пункта производится аналогично методике, представленной в п. 2.1 - 2.2.
• Таблица 2.2 - Расчетные нагрузки населённого пункта

Позиция	Наименование №	Sр, кВ•А
1	КТП 1	162,5
2	КТП 2	158,3
3	КТП 3	164,7
4	КТП 4	323,6
5	КТП 5	422,5
6	КТП 6	105,4
7	КТП 7	438,4
8	КТП 8	376,8
9	КТП 9	106,2
10	КТП 10	250
11	КТП 11	211,6
12	КТП 12	324,7
13	КТП 13	206,1
?	------	3250,8

• 3 ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ КТП
• Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) предназначены для приема, преобразования и распределения электроэнергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц.
• При применении комплектных устройств повышаются качество электроустановки, надежность ее работы, удобство и безопасность обслуживания, упрощается строительная часть электроустановок, обеспечивается быстрое расширение и мобильность при реконструкции. Электромонтаж сводится лишь к установке нужных комплектных устройств и присоединению их к электрическим сетям.
• 2хКТПК(п) представляет собой закрытые цельнометаллические помещения одно-, двух- или трехблочного исполнения, выполненные в виде силовых каркасов обшитых панелями из листовой стали толщиной 2 мм. Имеются двери с каждой обслуживаемой стороны. Все двери снабжены внутренними замками под спецключ и петлями под наружные навесные замки. В помещениях располагаются: отсеки РУВН с коммутационными аппаратами 10(6) кВ, отсеки РУНН с панелями управления, отсеки силовых трансформаторов, открытые ошиновки 0,4 и 10 кВ. Для осмотра состояния предохранителей и контактных групп высоковольтных разъединителей, без снятия напряжения, предусмотрены смотровые окна на технологических дверях вводных ячеек. Для осмотра трансформаторов без снятия напряжения предусмотрены сетчатые ограждения на шарнирах со стороны сплошных дверей. В отсеках РУНН расположены: вводные рубильники и автоматические выключатели системы АВР, выделенные в отдельные отсеки, трансформаторы тока, сборные шины, к которым присоединены автоматические выключатели отходящих линий, аппаратура защиты, учета и управления, наружного освещения, собственных нужд.
• На крышах 2хКТПК(п) типа воздух/воздух предусмотрены технологические отверстия для установки шкафов приемных устройств высокого напряжения и места крепления кронштейнов для подключения воздушных линий 0,38 кВ. В верхней части шкафов приемных устройств высокого напряжения предусмотрены крепления для установки разрядников или ограничителей перенапряжения. Провода для присоединения к воздушным линиям 0,38 кВ прокладываются по стенкам отсека РУНН в специальных коробах.
• Приведем пример расчета выбора числа и мощности силовых трансформаторов для отдельно взятой трансформаторной подстанции. Результаты расчета по другим ТП представим в табл. 3.2.
• 3.1 Выбор силовых трансформаторов для отдельно взятой ТП
• Выбор силовых трансформаторов заключается в определении их числа, типа, мощности, а также в технико-экономическом обосновании принятого варианта. Для данного населенного пункта преобладают потребители электроэнергии II и III категории надежности. Коэффициент загрузки трансформатора 0,7 - 0,8.
• Число трансформаторов определяем по формуле:
• шт. (3.1)
• где P_p - расчетная активная нагрузка трансформатора, кВт;
• к_з - коэффициент загрузки трансформатора;
• S_ном.т - номинальная мощность трансформатора, кВ·А[23].
• Рассмотрим варианты выбора минимального числа трансформаторов:

• Уточняем коэффициент загрузки трансформаторов по выражению:
• (3.2)
• Коэффициент загрузки в аварийном режиме:
• (3.3)
• Для масляных трансформаторов к_з.ав должен быть не более 1,4. Таким образом, к установке принимаем 2 трансформатора по 400 кВ·А.
• 3.2 Технико-экономическое обоснование выбора трансформаторов
• Рассчитываем приведенные затраты для выбора экономически целесообразного варианта.
• тыс.руб./год, (3.4)
• гдеi = 1,2,3… - варианты;
• К - капиталовложения в электроустановку, тыс. руб./год,
• определим, как:
• тыс.руб./год, (3.5)
• Где n - число электроустановок;
• Ц_отр - оптовая цена оборудования, тыс. руб./год.
• Определяется по региональным ценникам. Цены на оборудование возьмем по прайс-листу организаций-поставщиков за 2015 год.
• тыс.руб./год, (3.6)
• Где д_т -коэффициент, учитывающий расходысвязанные с приобретением оборудования,
• д_т = 0,06 - для оборудования с массой свыше тонны;
• д_т = 0,1 - для оборудования с небольшой массой;
• д_с - коэффициент, учитывающий затраты на строительные работы,
• д_с = 0,02…0,08 в зависимости от массы и сложности оборудования;
• д_м - коэффициент затрат на строительные работы,
• д_м = 0,1…0,15 от оптовой цены оборудования;
• Е - норма дисконта, равная приемлемой для инвестора норме дохода на капитал. Принимается не менее действующего банковского процента. (Е = 0,25);
• И_гi - ежегодные затраты в i - том варианте (без учета амортизации на реновацию), тыс. руб/год.
• тыс.руб./год, (3.7)
• Где И_об - издержки на обслуживание и ремонт, тыс.руб/год,
• , тыс.руб./год, (3.8)
• Где Н_а - норма ежегодных расходов на обслуживание и ремонт, %;
• Для трансформаторов Н_обсл = 1,0%, Н_рем = 2,9%;
• И_ДW - издержки, вызванные потерями электроэнергии в проектируемой установке за год, тыс. руб./год.
• тыс.руб./год, (3.9)
• Где в - средняя себестоимость электроэнергии в энергосистеме, руб/(кВт•ч), зависящая от времени использования максимальной нагрузки Т_max и географического местоположения электроустановки. Для энергосистемы: в =3,83 руб./кВт·ч.
• Стоимость электроэнергии в энергосистеме, с учетом НДС:
• в=3,83·1,18=3,72 (руб/кВт·ч);
• ДW_год - годовые потери электроэнергии в электроустановке, кВт·ч.
• Если на подстанции будет установлено n одинаковых трансформаторов номинальной мощностью S_н.тр каждый, а нагрузка составляет S_нагр, то потери рассчитывают по формуле:
• кВт·ч, (3.10)
• где n_тр - количество трансформаторов шт.;
• Т_р - время работы трансформатора за год, ч;
• ДР_xx - потери холостого хода трансформатора, кВт[23];
• ДР_кз - потери короткого замыкания трансформатора, кВт[23];
• ф_max - наибольшее время в году с максимальной нагрузкой, ч.
• ч, (3.11)
• где Т_max - годовое число часов использования максимума нагрузки, Т_max = 4600 ч.
• Сравним два варианта трансформаторов типов ТМ-250/10/0,4 и ТМ-400/10/0,4 при расчетной мощности S_р = 323,6 кВ·А.
• Для первого варианта (ТМ-250/10/0,4) капиталовложения составят:
• Ц_отр=173,224·1=173,224 (тыс. руб);
• К_?тр1=2·173,224·(1+0,01+0,06+0,1)=405,344 (тыс.руб);
• Ежегодные издержки на обслуживание и ремонт составят:
• Ежегодные издержки на потери электроэнергии:
• И_ДW=3,72·21912=81,447 (тыс.руб./год);
• И_r1=15,8+81,447=97,247 (тыс.руб./год);
• Приведенные затраты для первого варианта:
• З_r1=(0,035+0,25)·405,344+97,247=198,583 (тыс.руб./год);
• Аналогичным образом рассчитаем приведенные затраты для второго варианта (ТМ-400/10/0,4). Капиталовложения составят:
• Ц_отр=223,551·1=223,551 (тыс. руб.);
• К_?тр2=2·223,551·(1+0,01+0,06+0,1)=523,109 (тыс.руб.);
• Ежегодные издержки на обслуживание и ремонт составят:
• Ежегодные издержки на потери электроэнергии:
• И_ДW=3,72·20851=77,566 (тыс.руб./год);
• И_r2=20,4+77,566=97,966 (тыс.руб./год);
• Приведенные затраты для второго варианта:
• З_r2=(0,035+0,25)·523,109+77,586=228,744 (тыс.руб./год).
• Полученные результаты запишем в табл. 3.1
• Таблица 3.1- Технико-экономическое сравнение вариантов

Марка тр-ра	К, тыс.руб	Иоб, тыс.руб/год	ИДW, тыс.руб/год	Иг, тыс.руб/год	ДWгод, МВт·ч/год	З, тыс.руб/год
ТМГ-250/10/0,4	405,344	15,8	81,447	97,247	21,912	198,583
ТМГ-400/10/0,4	523,109	20,4	77,566	97,966	20,851	228,743

• Из произведенных выше расчетов видно, что при установке двух трансформаторов ТМГ-400/10/0,4, наблюдается снижение приведенных затрат, имеется годовой экономический эффект.
• Аналогично выбираем трансформаторы и для остальных ТП. Результаты выбора представлены в табл. 3.2
• Таблица 3.2 - Выбор трансформаторов для КТП

Позиция	Наименование № ТП	Количество Тр-ров	Номинальная мощность трансформатора, кВ·А
1	КТП 1	1	250
2	КТП 2	1	250
3	КТП 3	1	250
4	КТП 4	2	250
5	КТП 5	2	400
6	КТП 6	1	160
7	КТП 7	2	400
8	КТП 8	2	400
9	КТП 9	1	160
10	КТП 10	1	400
11	КТП 11	2	160
12	КТП 12	2	250
13	КТП 13	2	160

• 4 РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 10 КВ
• Сети распределения электроэнергии должны обеспечивать необходимую надёжность электроснабжения приёмников электроэнергии в зависимости от их категории надёжности, быть удобными и безопасными в эксплуатации, иметь оптимальные технико-экономические показатели, и конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа[9].
• Согласно 4.3.2 [7] построение электрической сети по условиям обеспечения необходимой надежности электроснабжения потребителей, как правило, выполняется применительно к основной массе электроприемников рассматриваемого посёлка. При наличии отдельных электроприемников более высокой категории этот принцип построения сетей дополняется необходимыми мерами по созданию требуемой надежности электроснабжения этих электроприемников[9].
• Электроприемники I категории надежности должны быть запитаны от двух независимых источников питания, и перерыв их электроснабжения может быть допущен только на время автоматического восстановления питания[9]. Электроприемники II категории рекомендуется запитывать от двух независимых взаиморезервируемых источников, перерыв в электроснабжении допустим на время необходимое для включения резервного питания[9]. Электроприемники III категории могут быть запитаны от одного источника питания, и перерыв в их электроснабжении допустим на время, не превышающее 1 сутки[9].
• 4.1 Разработка схемы распределительной сети 10 кВ
• Для сети 10 кВ выберем петлевую распределительную сеть (рис. 4.1). В нормальном режиме петлевые линии 10 кВ размыкаются на одной из ТП. Для питания потребителей II категории с целью повышения надежности электроснабжения между ТП 10/0,4 кВ прокладываются линии 10 кВ, по которым осуществляется резервирование питания каждой из ТП в случае повреждения на любом участке петлевой линии.
• Обеспечение бесперебойного электроснабжения потребителей I категории (амбулотория,ФАП) обеспечивается наличием дизель-генератора ДЭС-100, кроме этого, на шинах 0,38кВ двухтрансформаторной ТП и в ВРУ потребителя предусмотрено устройство АВР.
• Рисунок 1- Петлевая схема электроснабжения
• 4.2 Выбор воздушных линий 10 кВ
• Расчетные нагрузки линий и распределительных пунктов 10 - 20 кВ определяются умножением суммы расчетных нагрузок трансформаторов, питающихся по данному элементу сети, на коэффициент, учитывающий совмещение максимумов их нагрузок, принимаемый по табл. 46.6 [3].
• Определим расчетную нагрузку для каждой из линий питающей проектируемый населённый пункт:
•  кВ•А (4.1)
• Где S_ктп,i - расчетная мощность одной КТП,
• к_см - коэффициент совмещения максимумов нагрузки трансформаторов в зависимости от их количества, табл.46.6 [3].
• Определим расчетный ток для каждой из линий:
• А; (4.2)
• При выборе токоведущих частей учитываются два фактора: требование к экономичности и нагрев проводников длительным током.
• Определим сечение провода по экономической плотности тока:
• мм² , (4.3)
• гдеj_эк - экономическая плотность тока[23], j_эк = 1,4 А/мм[23].

• Принимаем наименьшее допустимое значение 70 мм².
• Сети 10 кВ выполним самонесущими изолированными проводами марки СИП 3Ч70 (провод самонесущий с алюминиевыми фазными токопроводящими жилами, с изоляцией из светостабилизированного сшитого полиэтилена, с нулевой несущей жилой, изолированной светостабилизированным сшитым полиэтиленом).
• Воздушные линии электропередачи с применением самонесущих изолированных проводов известны уже более пятидесяти лет и находят все большее применение. Впервые самонесущие изолированные провода (СИП) были применены в США и Канаде, а позднее в странах западной Европы, Швеции, Финляндии, Норвегии и Франции. Началом применения СИП в России можно считать 1988 год, когда были смонтированы первые две экспериментальные линии длинной 1 км, в Геленджике и Калуге.
• Накопленный в России опыт эксплуатации, более чем за десятилетнюю историю применения СИП, показывает бесспорные преимущества изолированных проводов перед неизолированными, среди некоторых из них можно отметить:
• 1) высокую надежность и бесперебойность энергоснабжения, вызванную защитой от случайного схлестывания проводов, КЗ, падений деревьев и опор,
• 2) снижение эксплуатационных затрат до 80%, связанных с расчистками и обходами трасс и аварийными ремонтами,
• 3) снижение энергопотерь (реактивное сопротивление изолированного провода более чем в 3 раза ниже, чем неизолированного),
• 4) минимальное налипание снега и гололеда, вызванное гладкой не смачиваемой структурой полиэтилена, который, являясь неполярным диэлектриком, не имеет ни химических, ни электрических связей при взаимодействии с мокрым снегом,
• 5) поскольку температура начала горения изоляции и плавления алюминия близка, отсутствует смысл в хищении кабеля, так как перед сдачей в пункт приема металлолома кабель необходимо отжечь для снятия изоляции, вследствие чего образуется бесформенная масса, непригодная для дальнейшего использования.
• Определим сечение проводника по длительно-допустимому току:
• А, (4.4)
• где I_доп - длительно допустимый ток провода, А;
• I_р - расчетный ток линии, А;
• К_ср - коэффициент среды[11];
• К_пр - коэффициент прокладки[11].
• Для провода СИП 3Ч70 длительно допустимый ток I_доп = 310 А[11].
• Наибольшие потери напряжения на участках петлевых схем, работающих разомкнуто, выполненные проводом одного сечения по длине линии и питающих нагрузки, расположенные примерно на одинаковых расстояниях друг от друга определяются следующим образом:
•  (4.5)
• Допустимые потери напряжения в нормальном режиме в часы максимума энергосистемы равны 5%. В послеаварийных режимах допускается дополнительное снижение напряжения еще на 5%.
• Найдем потери напряжения в конце питающих линий:
• 5 РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 0,38 КВ
• Приведем пример расчета электрических сетей 0,38 кВ для отдельно взятой части электроснабжения населённого пункта. Расчет электрических нагрузок для ТП, питающих рассматриваемый участок, приведен в п.2 данной квыпускной квалифиционной работы.
• 5.1 Разработка схемы электрической сети 0,38 кВ
• В нашем рассматриваемом населённом пункту имеются потребители I, II и III категории надежности электроснабжения.
• Для питания потребителей II и III категории выберем радиально-магистральную распределительную сеть, такая сеть характеризуется наименьшими капиталовложениями на осуществление электроснабжения потребителей. Электроприемники III категории запитываем по одной линии, при этом проведение аварийного ремонта линии не должно превышать 1 суток.
• Прокладываем по одной линии от КТП до каждого потребителя, при этом между воздушными линиями прокладывается перемычка, позволяет снабжать любого из потребителей при выходе из строя одной из питающих линий. При выборе сечения линий необходимо учитывать всю суммарную нагрузку питающих потребителей, сечение провода перемычки берётся по наибольшей нагрузке.
• Снабжение электроприемников II категории осуществляется по двухцепной линии к каждому вводно-распределительному устройству.
• Для питания потребителей I категории применяем радиально резервируемые схемы, при этом на шинах 0,4 кВ КТП и у потребителя I категории должно быть установлено АВР.
• 5.2 Выбор воздушных линий 0,38 кВ
• Воздушные ЛЭП 0,38 кВ населённого пункта выполним проводами марки СИП 2А.
• Определение сечения проводника по длительно-допустимому току:
• А, (5.1)
• где I_доп - длительно допустимый ток провода, А;
• I_р - расчетный ток линии, А;
• К_ср - коэффициент среды[11];
• К_пр - коэффициент прокладки[11].
• Проверка выбранного провода по потере напряжения:
• (5.2)
• Где L_вл - длина воздушной линии, км;
• r₀, x₀ - активное и реактивное удельные сопротивления ЛЭП соответственно, Ом/км;
• cоs ц, sin ц - коэффициенты мощности;
• 2 - коэффициент, учитывающий снижение тока вдоль магистральной линии.
• Приведем пример для выбора провода для одной из линий.
• Исходные данные:
• - протяженность линии L_вл = 0,42 км;
• - К_ср=1, К_пр=1;
• - в соответствии с [1] табл. 2.4.1. для линий, прокладываемых в II районе по гололеду min сечение провода принимается 50 ммІ;
• - удельные сопротивления провода равны: r₀=0,44 (Ом/км), x₀=0,1 (Ом/км).
• Расчетный ток в линии равен:
• А, (5.3)
• Выбираем провод марки СИП 2А (3Ч70+1Ч90+1Ч16) для которого:
• .
• Отсюда следует вывод, что выбранный провод можно применять к установке.
• Выбранный нами провод выполнен следующим образом: фазные провода выполнены сечением 70 ммІ, нейтраль является несущей нагрузку жилой и имеет сечение 90 ммІ, фонарный провод имеет сечение 16 ммІ.
• Для данного объекта cоsц = 0,92, sinц = 0,39.
• Потеря напряжения в линии составит:
• Данная линия проходит по потерям напряжения. Расчеты для остальных ВЛ 0,38 кВ аналогичны. В случае, если линия не проходит по потерям напряжения, то увеличиваем сечение провода. Результаты расчета сводим в табл. 5.1
• В соответствии с [1] все вводы выполняем проводом марки СИП 2А (1Ч16+1Ч25), I_доп = 105 А, а рабочий ток самого мощного потребителя I_р=82,6 А.
• Таблица 5.1- Выбор и проверка проводов и кабелей на напряжение 0,4 кВ

Номер линии	Марка провода и кабеля	Sр, кВ·А	Ip, А	Iдоп, А	L, км	r0, Ом/км	cоsц	x0, Ом/км	sinц	ДU, %
1	СИП 2А (3Ч70+1Ч90+1Ч16)	86,75	131,8	240	0,39	0,44	0,92	0,1	0,39	4,9
2	СИП 2А (3Ч70+1Ч90+1Ч16)	112,08	170,3	240	0,30	0,44	0,92	0,1	0,39	4,9
3	СИП 2А(3Ч50+1Ч70+1Ч16)	40,78	62	195	0,33	0,64	0,92	0,1	0,39	2,7
4	СИП 2А (3Ч70+1Ч90+1Ч16)	127,2	193,3	240	0,24	0,44	0,92	0,1	0,39	4,4

• 5.3 Расчет наружного освещения
• Освещение городских улиц и дорог проектируется, исходя из нормируемых значений средней яркости дорожных покрытий. Светильники выбираются в зависимости от ширины проезжей части, выбранной схемы размещения светильников и высоты их подвеса. Рассмотрим расчет наружного освещения для участка улицы, ширина проезжей части которой равна 10 м. Согласно классификации из [19] данная улица относится к категории В, средняя яркость покрытия 0,6 кд/м², средняя горизонтальная освещенность покрытия - 4 лк[19].
• В установках наружного освещения при средней яркости дорожного покрытия 0,4 кд/м² и более, средней освещенности большей или равной 4 лк преимущественно применяются светильники с газоразрядными лампами. При ширине проезжей части менее 12 м рекомендуется одностороннее расположение светильников.
• Уличное освещение рассматриваемого участка улицы выполним односторонним светильниками типа ЖКУ 21-150 (консольный, закрытый, зеркальный, защитное стекло из прозрачной пластмассы, корпус штампованный) с дуговыми натриевыми лампами высокого давления мощностью 150 Вт (ДНаТ - 150). Высоту установки светильников h_св примем 10 м. Задача расчета наружного освещения состоит в определении расстояния (шага) между светильниками. Светотехнический расчет ведется методом коэффициента использования светового потока [20].
• Определим отношение ширины проезжей части улицы b к высоте установки светильников h_св и соответсвующий коэффициент использования светильников по яркости n_L[20]:
• Определим световой поток необходимый для создания заданной яркости покрытия:
• где L - нормируемая яркость покрытия, кд/м²_;
• К_з -коэффициент запаса.
• Площадь, освещаемая лампами ДНат-150, находим по формуле:
• где I - световой поток лампы.
• Рассчитаем расстояние между светильниками:
• Окончательно принимаем расстояние между светильниками 35 м.
• Фактическая площадь освещения равна S=35•10=350 (м), что меньше, чем расчетная, следовательно, имеется некоторый запас по освещенности.
• Определим количество светильников, необходимых для освещения улицы квартала:
• где L - длина участка улицы,

• Таким образом, при протяженности улицы 700 м, расстоянии между светильниками 35 м, окончательно принимаем к установке 20 светильников.
• Освещение входа в общественные и жилые здания выполним светильниками ЖКУ 21-70 с лампой ДНаТ-70 (70 Вт) со световым потоком 6000 лм.
• Освещение улиц и дорог населённого пункта выполним проводом марки СИП 2А (провод самонесущий с алюминиевыми фазными токопроводящими жилами, с изоляцией из светостабилизированного сшитого полиэтилена, с нулевой несущей жилой, изолированной светостабилизированным сшитым полиэтиленом).
• 6 ВЫБОР СХЕМ И ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ВРУ ОБЪЕКТОВ
• Вводно-распределительные устройства предназначены для приема, распределения и учета электроэнергии напряжением 380/220 В трехфазного переменного тока с частотой не выше 60 Гц.
• ВРУ обеспечивают:
• 1) ввод трехфазной электрической сети напряжением 380/220 В;
• 2) распределение электрической энергии по трехфазным и (или) однофазным цепям;
• 3) защиту всех цепей от перегрузок и токов короткого замыкания;
• 4) учет электроэнергии в трехфазной и однофазной цепях потребления;
• 5) нечастые (до 6 раз в сутки) оперативные включения и отключения отходящих электрических цепей.
• 6.1 Выбор схемы ВРУ
• ВРУ устанавливаются в зданиях в местах ввода внешних питающих сетей и предназначены для присоединения к ним внутренних электрических сетей зданий и распределения электрической энергии. Схемы вводов зависят от принятых схем наружных сетей.
• Выбираем радиальную схему электроснабжения объектов. При таком типе схемы от ВРУ отходят питающие линии без разветвлений к отдельным электроприемникам или отдельным распределительным пунктам (щитам), от которых в свою очередь питаются электроприемники. Достоинство радиальной схемы заключается в ее надежности, так как при выходе из строя одной питающей линии отключается только один электроприемник или группа электроприемников, присоединенных к одному распределительному пункту.
• В ВРУ потребителей I категории предусмотрено устройство АВР.
• 6.2 Выбор основного оборудования ВРУ
• ВРУ представляет собой металлическую конструкцию, комплектующуюся панелями или шкафами одностороннего или двухстороннего обслуживания. Аппараты учета (счетчики, трансформаторы тока) размещаются в отдельном отсеке и закрываются индивидуальной дверью, в замке которой должно быть предусмотрено отверстие, позволяющее пломбировать дверь. Аппараты автоматического и неавтоматического управления освещением размещаются в отдельном отсеке. Питающие кабельные линии вводятся снизу, вывод проводов или кабелей возможен вверх (через съемную крышку) или вниз.
• Вводно-распределительное устройство является комплектным электрическим устройством заводского изготовления и поставляются со встроенной аппаратурой и со всеми внутренними присоединениями, которые могут быть выполнены как шинами, так и изолированным проводами.
• Во вновь проектируемых зданиях в соответствии с ПУЭ [1] вводно-распределительные устройства должны иметь нулевой рабочий N и нулевой защитный РЕ проводники.
• Кроме этого, вводно-распределительное устройство потребителей I категории должно содержать АВР.
• Оборудование ВРУ выбирается по следующим параметрам:
• - номинальное напряжение оборудования должно соответствовать номинальному напряжению сети (380/220 В);
• - номинальный ток плавкой вставки предохранителя или расцепителя выключателя должен превышать или быть равным расчетному току защищаемой цепи;
• - значение предельного отключаемого аппаратом току должно превышать величину тока трехфазного короткого замыкания защищаемой цепи;
• - коэффициент чувствительности должен превышать или быть равным: для выключателей - 1,43; для предохранителей - 3.
• - уставка выключателя выбирается с учетом тока послеаварийной нагрузки защищаемой линии.
• Контрольно-измерительные приборы (расчетные счетчики, трансформаторы тока) должны выбираться в соответствии с ПУЭ [1] и СП 31-110-2003.
• Сечение проводов и кабелей выбирается в соответствии с ПУЭ по условию нагрева длительным расчетным током в нормальном и послеаварийном режимах, проверяться по потере напряжения, соответствию току выбранного аппарата защиты.
• Степень защиты ВРУ должна быть не ниже IP31.
• 7 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЯ АДМИНИСТРАЦИИ
• Питание административного здания осуществляется от трансформаторной подстанции ТП 10/0,4. Потребителями электрической энергии являются осветительные приборы и оргтехника. По обеспечению надежности здание относится к II категории.
• В качестве расчетной мощности примем установленную мощность здания: Р_Р = Р_УСТ = 50 кВт;
• Расчетная реактивная мощность равна:
• Q_P =P_P?tgц=50?0,48 = 25 (квар);
• Полная расчетная нагрузка здания составит:
• S_P=vР_Р² + Q_P² = v50²+25²= 55,9 (кВ•А);
• Расчетный ток равен:
• В качестве питающего кабеля принимаем АВБбШв 4х50 (кабель с алюминиевыми жилами в пластмассовой изоляции, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката, бронированный, в шланге из поливинилхлоридного пластиката).
• Для обеспечения II категории надежности прокладываем 2 кабельные линии до ВРУ (рис. 7.1).

• Рисунок - 7.1Кабельные линии
• Проверим выбранный кабель по нагреву расчетным током:
• I_P<I_Д•К_СР•К_ПР, А; (7.1)
• Где I_Д - длительно допустимый ток кабеля, I_Д=165 А;
• К_СР - поправочный коэффициент, учитывающий отличие температуры среды от температуры, при которой задан длительно допустимый ток;
• К_ПР - поправочный коэффициент, учитывающий снижение допустимой токовой нагрузки кабелей при их многослойной прокладке в коробах.
• 97,8<165•0,92•0,8, А,
• 97,8<125,4, А.
• Определим ток с учетом перегрузки:
• I_{П АВ}= I_Д•К_СР•К_ПР•К_ПЕР, А (7.2)
• Где К_ПЕР - коэффициент перегрузки, равный 1,25;
• I_{П АВ}= 165•0,8•0,92•1,25=152 (А).
• Потеря напряжения в питающем кабеле не должна превышать 5%:

• ДU=1,69%.
• Можно сделать вывод, что выбранный нами кабель подходит по всем параметрам.
• Определим расчетную нагрузку линий, питающих розетки:
• Р_рр=К_сп•Р_у.р•n, кВт, (7.3)
• где Р_у.д - установленная мощность , принимаемая 0,06 кВт (в том числе и для подключения оргтехники);
• К_сп - расчетный коэффициент спроса, принимаемый равным 1;
• n - число розеток.
• Р_рр=1•0,06•170 = 10,2 (кВт);
• Расчетная реактивная мощность равна:
• Q_Pр =P_Pр?tgц=10,2•0,48 = 4,8 (квар);
• Полная расчетная нагрузка составит:
• S_P=vР_Рр² + Q_Pр² = v10,2²+4,8²= 11,2 (кВ•А);
• Найдем величину тока, питающего розеточные сети:
• Таблица 7.1- Распределение нагрузки розеточной сети показано

Место установки	Кол-во розеток, шт	Мощность, кВт	Расчетный ток, А
Помещения 1 этажа (левое крыло)	40	2,4	4,23
Помещения 1 этажа (правое крыло)	40	2,4	4,23
Актовый зал	10	0,6	0,9
Помещения 2 этажа (левое рыло)	40	2,4	4,23
Помещения 2 этажа (правое крыло)	40	2,4	4,23

• Розеточные сети выполняем кабелем ВВГ 3х4.
• Аналогично проводятся расчеты нагрузок осветительной сети.
• 7.1 Расчет токов короткого замыкания
• Расчетная схема и схема замещения для определения токов короткого замыкания приведены на рис. 7.2.
• Рисунок - 7.2 расчетная схема и схема замещения
• Сопротивление трансформатора:
• Х_ТР=vZ_ТР² -R_ТР² = v16²+5² = 15,4 (мОм).
• Сопротивление линии:
• r_w=r₀•l=0,62•0,055=34 (мОм);
• x_w=x₀•l=0,0625•0,055=3,4 (мОм);
• Максимальный ток трехфазного короткого замыкания в точке К1
• Максимальный ток трехфазного короткого замыкания в точке К1 с учетом дуги:
• Ток двухфазного короткого замыкания в точке К1
• Ток однофазного короткого замыкания в точке К1

• Величина ударного тока составит:
• i_уд=v2·К_уд·I_к1⁽³⁾=v2•1,55•14,27=31,2 (кА).
• Аналогично рассчитываются токи короткого замыкания в точке К2, результаты вычислений заносятся в табл. 7.1.
• Таблица 7.2 - Расчет токов короткого замыкания

Точка КЗ	кА	кА	Iк(1), кА	iуд, кА
К1	14,27	10,3	11,9	31,2
К2	5,323	4,3	1,57	10,77

• 7.2 Выбор аппаратов защиты
• В сети 0,38 кВ используются два вида защитных аппаратов: предохранители и выключатели. Кроме этого в ВРУ устанавливаются приборы учета электроэнергии.
• Плавкие предохранители ввода ВРУ выбираем марки ПН2-250:
• 1 Номинальный ток I_ном=250 А.
• 2 Номинальный ток плавкой вставки I_{пл вс}=125 А, I_{пл вс} > I_р .
• 3 Предельный ток отключения I_{п о}=40 кА, I_{п о}> I_K1⁽³⁾.
• 4 Коэффициент чувствительности К_ч>3.
• К_ч= I_{K2 д}⁽¹⁾ /I_K1⁽³⁾ = 1,57/0,125=12,56.
• Плавкие предохранители линий, питающих проектируемое здание, выбираем марки ПН2-250, а по току плавкой вставки на две ступени больше (I_{пл вс}=200 А), чем предохранители ВРУ, что обеспечит селективность срабатывания защит на всем участке сети.
• Автоматические выключатели выбираем марки ВА 47-100 D:
• 1 Номинальный ток выключателя I_ном =100 А.
• 2 Ток срабатывания при перегрузке 120 А, I_сп? I_ном.
• 3 Ток срабатывания отсечки I_{с о}= 1000 А.
• 4 Время срабатывания отсечки t_{с о} = 0,02 с.
• 5 Ток предельной коммутационной способности I_пкс=10000 А, I_пкс?I_к2⁽³⁾.
• 6 Коэффициент чувствительности отсечки к_ч =3,54 ? 1,43.
• Согласно ПУЭ [10] электроустановки до 1 кВ жилых и общественных зданий должны получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью системы TN.
• Система TN - система, в которой нейтраль источника питания глухозаземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания посредством нулевых защитных проводников.
• Принимаем систему TN-C-S, в которой нейтраль (N) и защитный проводник (РЕ), начиная с ВРУ, разделены на всем протяжении сети.
• Для повышения уровня электробезопасности рекомендуется установка УЗО (устройство защитного отключения) с номинальным дифференциальным током отключения не более 30 мА.
• В щитах освещения устанавливаем автоматические выключатели серии ВА 47-29:
• 1 Номинальный ток выключателя I_ном =25 А.
• 2 Ток срабатывания при перегрузке 32 А, I_сп? I_ном.
• 3 Ток срабатывания отсечки I_{с о}= 96 А.
• 4 Время срабатывания отсечки t_{с о} = 0,02 с.
• 5 Ток предельной коммутационной способности I_пкс=2,5 кА, I_пкс?I_к2⁽³⁾.
• 6 Коэффициент чувствительности отсечки к_ч =3,3 ? 1,43.
• 7.3 Расчет освещенности помещений здания
• Электрическое освещение обеспечивает возможность нормальной жизни и деятельности людей при отсутствии или недостаточности естественного освещения.
• Целью светотехнического расчета является разработка рекомендаций по расположению оптимального количества светильников нужного типа в помещении для созданий комфортных, удовлетворяющих всем нормам условий пребывания человека.
• Одним из наиболее важных качественных показателей освещения, регламентируемых нормативными документами, является коэффициент пульсации. Для офисных помещений нормируемый коэффициент пульсации в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 составляет не более 10%, а при условии работы с компьютером - не более 5%. Наиболее простым и эффективным способом устранения пульсации светового потока является использование светильников с электронной пускорегулирующей аппаратурой.
• При выборе светильников также необходимо определиться с типом потолка в помещении, чтобы понять, каким образом фиксировать на нем осветительные приборы.
• Расчет освещенности помещения покажем на примере одного из рабочих кабинетов здания (S_каб = 22 м²). В каждом кабинете предусмотрено местное освещение рабочего места. Результаты расчета по остальным кабинетам административного здания показаны в табл. 7.2
• Необходимое количество светильников в осветительной установке находим по формуле:

• Где Е_Н - нормативный уровень освещенности, лк;
• S - площадь помещения, м²; К_з - коэффициент запаса;
• К_и - коэффициент использования; n - количество ламп в светильнике;
• Ф_л - световой поток одной лампы в светильнике.
• Для определения коэффициента использования необходимо знать индекс помещения ц и коэффициенты отражения стен, пола и потолка.
• где (h₁-h₂) - разность между высотой помещения и высотой расчетной поверхности, м (рис. 7.4); (a+b) - полупериметр помещения, м;
• Рисунок ? 7.4 разность между высотой помещения и высотой расчетной поверхности
• Коэффициенты отражения стен, пола и потолка примем равными:
• 1) потолок - 50;
• 2) стены ? 30;
• 3) пол - 10.
• К установке примем светильники типа ARS/S-418 (светильник потолочный с зеркальной экранирующей решеткой). Коэффициент использования для светильников ARS/S-418 равен 0,48. Количество ламп в светильнике выбранного типа 4,световой поток каждой из них равен 1150 лм.
• Требуемое количество светильников равно:
• Принимаем к установке 6 светильников
• Таблица 7.3- Результаты расчета освещения кабинетов администрации района 2 этажа

Название кабинета	Площадь S, м2	Освещен-ность Ен, лк	Кол-во светильников, шт	Тип светильника
Глава поселка	44,7	300	10	ARS/S-418
Первый заместитель	40,8	300	8	ARS/S-418
Приемная	15	300	4	ARS/S-418
Заместитель по вопросам ЖКХ	18,5	300	4	ARS/S-418
Заместитель по соц.сфере	12,8	300	4	ARS/S-418
Управляющий делами	12	300	4	ARS/S-418
Управление с/х	36,4	300	8	ARS/S-418
Управление с/х	21,9	300	6	ARS/S-418
Приемная	14,9	300	4	ARS/S-418
Финансовое управление	14,5	300	4	ARS/S-418
Финансовое управление	24	300	6	ARS/S-418
Отдел информатизационных технологий	12	300	4	ARS/S-418
Бухгалтерия	21,8	300	6	ARS/S-418
Бухгалтерия	24	300	6	ARS/S-418
Отдел кадров	10,6	300	4	ARS/S-418
Юридический отдел	16,9	300	4	ARS/S-418
Коридор	62	300	12	ARS/S-418

• 8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
• Основной причиной нарушения нормального режима работы системы электроснабжения является возникновение короткого замыкания в сети или в элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции или неправильных действий персонала.
• Коротким замыканием называется непосредственное соединение между любыми точками разных фаз или фазы с землей и нулевым проводом электрической цепи, которое не предусмотрено нормальными условиями работы электроустановки.
• Ток КЗ зависит от мощности источника питания, электрической удаленности места КЗ от него, т.е. от сопротивления цепи КЗ, от вида КЗ, а также момента возникновения КЗ и длительности его действия.
• Расчетным видом короткого замыкания для выбора или проверки параметров электрооборудования обычно считают трехфазное короткое замыкание.
• Согласно п. 1.4.4 [9] при выборе расчетной схемы для определения токов КЗ следует исходить из предусматриваемых для данной электроустановки условий длительной ее работы и не считаться с кратковременными видоизменениями схемы этой электроустановки, которые не предусмотрены для длительной эксплуатации (например, при переключениях).
• 8.1 Расчет токов короткого замыкания в сети напряжением 10 кВ
• Расчетная схема для определения токов короткого замыкания приведена на рис. 8.1

• Рисунок 8.1 - Расчетная схема
• Сопротивление питающей системы:
• Ом, (8.1)
• Сопротивление линий:
• Ом (8.2)
• Ом (8.3)
• где r₀, x₀ - удельное активное и индуктивное сопротивление линии, Ом/км;
• l - длина линии, км.
• Ток трехфазного короткого замыкания:
• А, (8.4)
• где - суммарное сопротивление участка сети от источника питания до точки короткого замыкания.
• кВ, (8.5)
• кА, (8.6)
• Ударный ток находится по формуле:
• кА, (8.7)
• Где К_у - ударный коэффициент, для Т_а=0,02 выбираем из табл. 3.8 [9], К_у=1,6.
• Аналогично проводим расчет и для других точек КЗ. Результаты расчета сводим в табл. 8.1
• Таблица 8.1 - Расчет токов короткого замыкания

Точка КЗ	z?, Ом	кА	iуд, кА	кА
К1	2,07	2,928	6,625	2,536
К2	2,33	2,603	5,890	2,254
К3	2,45	2,474	5,598	2,143
К4	2,60	2,334	5,281	2,022
К5	2,63	2,304	5,213	1,995
К6	2,83	2,14	4,842	1,853
К7	3,05	1,987	4,496	1,721
К8	2,17	2,798	6,331	2,423
К9	2,32	2,617	5,922	2,267
К10	2,69	2,251	5,093	1,949
К11	2,56	2,363	5,347	2,047
К12	2,88	2,103	4,759	1,821
К13	2,80	2,161	4,890	1,871
К14	2,86	2,119	4,795	1,834

• 8.2 Расчет токов короткого замыкания в сети напряжением 0,38 кВ
• Расчет токов короткого замыкания приведем для одной из КТП
• 8.2.1 Расчет токов трехфазного короткого замыкания
• Схема показана на рисунке 8.2.
• Схема замещения показана на рисунке 8.3.
• Рисунок 8.2 - Расчетная схема
• Рисунок 8.3 - Схема замещения
• Сопротивление питающей системы;
• мОм, (8.8)
• где - ток трехфазного короткого замыкания на вводах КТП,
• Сопротивление трансформатора;
• мОм, (8.9)
• Где ДР_к - потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт,
• мОм, (8.10)
• Где U_к - напряжение короткого замыкания трансформатора %,
• Сопротивление воздушных линий:
•  мОм, (8.11)
• мОм, (8.12)
• где r₀, x₀ - удельное активное и индуктивное сопротивление линии, Ом/км;
• l - длина линии, км.
• Сопротивление автоматических выключателей:
• QF1: I_н = 630 А;r_QF1 = 0,41 мОм;x_QF1 = 0,13 мОм;
• QF4: I_н = 250 А;r_QF4 = 1,3 мОм;x_QF4 = 0,7 мОм;
• Сопротивление первичной обмотки трансформаторов тока:
• При расчете тока КЗ следует учитывать ограничивающее действие сопротивления электрической дуги r_д.
• Определим максимальное значение тока КЗ в точке К1 без учета сопротивления дуги: