Электроснабжение группы сельскохозяйственных потребителей по ЛЭП 10кВ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Управление образования Брестского облисполкома

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ПРУЖАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Специальность 2-74 06 31-01 «Энергетическое обеспечение сельскохозяйственного производства»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: «Электроснабжение группы сельскохозяйственных потребителей по ЛЭП 10кВ»

Пояснительная записка

Разработал

В.В. Прокопик

Руководитель

А.С. Казмерчук

2017



Cодержание

подстанция трансформаторный электрический высоковольтный

Введение

1. Исходные данные

2. Расчёт мощности трансформаторной подстанции

3. Составление таблицы отклонений напряжений

4. Электрический расчёт сети 10 кВ

5. Расчёт токов короткого замыкания

6. Выбор отключающих аппаратов на линиях 10 кВ

7. Выбор высоковольтных выключателей

8. Конструктивное выполнение линий и ТП

9. Защита от перенапряжений

10. Мероприятия по энергосбережению

Список использованных источников



Введение

Электроэнергетика Беларуси -- это объединенная энергетическая система, представляет собой постоянно развивающийся высокоавтоматизированный комплекс, объединенный общим режимом работы и единым централизованным диспетчерским управлением. Отрасль надежно и бесперебойно осуществляет выработку, передачу и распределение электрической и тепловой энергии.

Сложившееся положение не способствовало обеспечению энергетической безопасности государства, а непринятие срочных мер по изменению динамики старения основных фондов могло привести к значительному народно-хозяйственному ущербу из-за перерывов в энергоснабжении отраслей экономики и населения.

Учитывая высокую капиталоемкость и относительно длительный период создания новых мощностей, большой срок окупаемости проектов, особую социальную значимость энергоносителей в обществе для обеспечения комфортных условий и материального благосостояния населения, требуется заблаговременно планировать пропорциональное и взаимоувязанное развитие всех звеньев этого процесса.

Производственный потенциал белорусской энергосистемы представлен 27 крупными электростанциями, 25 районными котельными, включает почти 7 тыс. км системообразующих линий электропередач высокого напряжения и около 5 тыс. км тепловых сетей. Установленная мощность в 2004 г. составляла 7847 МВт и возросла по сравнению с 1991 г. на 1,1 млн. МВт. В период после 1991 г. развитие отрасли замедлилось, что обусловлено общим экономическим спадом и снижением энергопотребления. Так, в 1995 г. электропотребление находилось на самом низком уровне -- 32 млрд. кВт-ч, или на 34,5% ниже, чем в 1990 г. Имеющаяся мощность электростанций позволяет выработать около 45 млрд. кВт-ч электроэнергии.

В структуре генерирующих мощностей 52,5% приходится на тепло-электроцентрали (ТЭЦ), производящие комбинированную выработку электро- н теплоэнергии, и 43,8% -- на конденсационные (ГРЭС), производящие электрическую энергию. Кроме тепловых электростанций в энергосистеме работают 25 малых гидроэлектростанций общей установленной мощностью 11,9 МВт и 19 блок-станций установленной мощностью 163,1 МВт.

Наиболее крупными ТЭС в стране являются Осиповичская (2,2 тыс. кВт) на реке Свислочь и Чипгринская (1,5 тыс. кВт) на реке Лруть, Наиболее крупными тепловыми электростанциями являются Лукомльская ГРЭС (2889,5 МВт)

Березовская ГРЭС (995 МВт), Новополоцкая ТЭЦ (505 МВт), Минская ТЭЦ-4 (1030 МВт), Гомельская ТЭЦ (540 МВт).

Особое внимание в стране уделяется активизации внедрения нетрадиционных источников энергии. В рассматриваемом периоде был осуществлен пуск ветроэнергетической установки (ВЭУ) в деревне Дружная Мядельского района Минской области. Однако использование существующих способов преобразования энергии в электроэнергию с помощью традиционных лопастных ВЭУ в условиях Беларуси экономически не оправдано. Д\я эффективной работы ВЭУ необходима пусковая скорость ветра 4-5 м/с, а номинальная скорость -- &-15 м/с. В условиях слабых континентальных ветров (3-5 м/с), характерных для страны, массовое внедрение ВЭУ нецелесообразно. Областью применения могут быть только привод насосных установок небольшой мощности и подогрев воды в сельскохозяйственном производстве. современнейших технологий, что позволило повысить мощность энергоблока на 7 МВт и снизить удельный расход топлива на 7,5 г/кВт-ч. /дальнейшая модернизация и реконструкция оборудования станции позволит повысить конкурентоспособность вырабатываемой электроэнергии по цене, продлить парковый ресурс энергетического оборудования.

На Оршанской ТЭЦ принята в эксплуатацию парогазовая установка мощностью 67 МВт -- первая не только в Республике Беларусь, но и в странах ближнего зарубежья, что позволило поднять коэффициент полезного действия станции почти до 60%.

Значительный прирост мощности белорусской энергосистемы и повышение эффективности функционирования произошел за счет ввода в эксплуатацию Минской ТЭЦ-5, новых турбоустановок взамен демонтированных на Пинской ТЭЦ (6 МВт), Могилевской ТЭЦ-1 (6 МВт) и Могилевской ТЭЦ-2 (60 МВт). Особое внимание было уделено полному переводу теплоэлектроцентралей с мазута на газ.

Активизация внедрения энергосберегающих мероприятий и своевременная замена энергооборудования позволили сократить удельные расходы топлива на электрическую и тепловую энергию к 2005 г. до 276,4 г/кВт/ч и 169,62 кВт/Гкал, что соответствует мировым аналогам.

Для транспортировки электроэнергии от производителей к потребители предназначены электросети, которые состоят из линий электропередач напряжением 0,4--750 кВ протяженностью 260 тыс. км и трансформационных подстанций 35-750 кВ.

Линии электропередач относятся к системообразующим, обеспечивают межсистемные связи с энергосистемами России, Украины, Литвы и Польши; их протяженность составляет около 6,8 тыс. км. Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории.

Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.



1. Исходные данные

К расчёту сети 10 кВ

М 1:100000

Рисунок 1-- Координатная сетка для нанесения источника питания населенных пунктов

Примечание: На данной сетке необходимо отметить населённые пункты согласно координатам, указанным в таблице 2 и начертить расчётную схему сети 10 кВ.

Таблица 1 Координаты источника питания.(Х / Y)

Предпоследняя цифра шифра
1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
5/9	0/2	1/4	2/6	0/6	0/8	1/3	2/10	0/9	3/10

Таблица 2 Координаты населённых пунктов.(Х / Y)

Последняя цифра шифра	Номер населенного пункта
	1	2	3	4	5	6	7
3	4/5	3/7	3/9	5/2	7/1	9/2	7/6



Таблица 3 Расчётные нагрузки населённых пунктов.(Р_Д/Р_В)

Вариант	cosц	Номера населённых пунктов
		1	2	3	4	5	6
3	0.9	40	95	55	100	130	70

Таблица 4 Отклонение напряжения на шинах РТП

Вариант

цифра шифра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

последняя предпо следняя

V10100 V1025

0

+2 -1

+4 -1,5

+4 -1

+3 -5

+4,5 -1

+4 -4

+3 -3,5

+2 -2

+1.5 -3

+4,5 -3,5

V10100 V1025

1

+2 0

+3,5 -2

+1 -1

+4,5 0

+3,5 -2,5

+5 +1

+3 -2

+2,5 -1

+4 -3

+1,5 -2,5

V10100 V1025

2

+4 -1

+3 -1,5

+4 0

+5 -5

+2,5 0

+4 +1

+3 -0,5

+5 -2

+3 -3

+0,5 -3,5

Таблица 5 Данные для расчета токов короткого замыкания

Данные для расчета	Последняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Мощность короткого замыкания на шинах питающей подстанции	Sк.ш.	50	-	60	-	30	-	40	-	70	-
	Iк.ш.	-	1,6	-	1,4	-	1,2	-	2	-	2,5
Uн1 кВ	110	35	110	35	35	110	110	35	110	35
Длина L1, км	45	30	40	25	20	35	50	15	36	18
марка и сечение провода	AC70	AC50	AC95	АС50	АС35	АС120	АС70	АС50	АС95	АС50



2. Расчёт мощности трансформаторной подстанции

Рисунок 2-Расчетная схема

1) Определяем расчётные значения активных мощностей на участках, кВт:

а) При наличии одной нагрузки на участке:

Р_уч=Р_нагр (1)

б) При наличии нескольких нагрузок на участке, если нагрузки отличаются друг от друга менее чем в 4 раза:

Руч = Ко?P_{нагр ,} (2)

где ко - коэффициент одновремённости;

P_нагр - активная мощность нагрузки на участках, кВт.

2) Находим значение активной мощности ТП, кВт:

(3)

3) Находим значение полной мощности ТП, кВ/А:

(4)

Выбираем трансформатор полной мощностью равною S_н=1600 кВ?А; U_К=5,5%; Д Р_Х.Х=1300 Вт; ДР_К.З=7600 Вт; схема соединения ?Y/Д_Н.

3. Составление таблицы отклонений напряжений

Таблица 5 - Отклонение напряжений

Элементы системы	Отклонения U
	Более отдаленные ТП	Ближайшие ТП
	При нагрузке , %
	100	25	100	25
Шины 10кВ ПС 35/10 кВ	+1	-1	+1	-1
Линия 10 кВ	-4	- 1	0	0
Трансформатор 10/0.4 кВ
- постоянная надбавка	+5	+5	+5	+5
- переменная надбавка	0	0	0	0
- потери	-4	-1	-4	-1
Линия 0.4 кВ	-3	0	-7	0
Потребитель	-5	+4	-5	+2



Отклонения и потери напряжения в системе электроснабжения связаны между собой зависимостью:

, (5)

где V_пит- отклонение напряжения в центре питания, %;

( V_пост+ V_пер)- сумма постоянных и переменных надбавок напряжения трансформаторов, %;

U_лин и U_т- суммарные потери напряжения в линиях и в трансформаторов, %;

V_потр -допустимое отклонение напряжения у потребителя, %.

В графу «Элементы системы» впишем все элементы системы электроснабжения: шины 10 кВ, линии напряжением 10 и 0.38 кВ, трансформатор 10/0.4 кВ и потребитель.

Впишем в графу «Отклонения напряжения» все известные параметры: отклонение напряжения на шинах 10 кВ

Центром питания в системе напряжений 35/10/0.38 кВ считают шины напряжением 35 кВ, в системе 10/0.38 кВ - шины напряжением 10 кВ. Отклонение напряжения в центре питания измеряется и информация о ее величине находится в районе электрических сетей (РЭС).

Постоянная надбавка в современных трансформаторах с переключением без возбуждения (ПВБ) V_пост=+5%. Переменные надбавки напряжения могут быть равными: -5; -2.5; 0; +2.5; +5. Таким образом, суммарная надбавка у понижающих трансформаторов равна 0; +2.5; +5; +7.5; +10%.

Потери напряжения в трансформаторах, применяемых в сельском хозяйстве, при максимальной нагрузке составляют 4-5%.

Зададимся переменной надбавкой трансформатора =0%.

Суммарные потери напряжения в линиях напряжениям 10 и 0.4кВ

постоянную надбавку трансформатора , потери напряжения в трансформаторе . Зададимся переменной надбавкой трансформатора .

1)Выражаем значение потери напряжения в линии из зависимости отклонения и потерь напряжения:

(6)

2) Определяем отклонения напряжения у потребителя

(7)

Распределены суммарные потери напряжения между линиями 10 и 0.4 кВ в соответствии с НТПС, допускаемая потеря напряжения в линии 10 кВ должна составлять 60 - 65 % суммарных потерь для линий 10 и 0.4 кВ.

В связи с этим примем допустимую потерю напряжения в линии 10 кВ

В связи с тем, что минимальная нагрузка в 4 раза меньше максимальной, потери напряжения в трансформаторе и линии 10 кВ принимают так же в 4 раза меньше.

Тогда

Отклонение напряжения у потребителей в соответствии с ГОСТ 13109 - 97 не должно выходить в нормальном режиме за пределы Рассматриваются при расчете два режима и две расчетные точки. Для режима максимальных нагрузок (100%) отклонение напряжения у наиболее удаленного потребителя не должно быт ниже -5%. В режиме минимальных нагрузок (25%) отклонение напряжения у ближайшего потребителя не должно превышать +5%.

Зададимся переменной надбавкой трансформатора

Сумарные потери напряжения в линиях напряжением 10 и 0.4кВ

4.Электрический расчёт сети 10 кВ

1) Выражаем значения мощностей S в комплексной форме.

(8)

где tgц -рассчитывается по значению cosц;

P - мощность нагрузки на участке.

Тогда

2) Определяем комплексы мощностей на участках линии.

(9)

;

3) Определяем потерю напряжения в реактивных сопротивлениях:

, (10)

где x₀ - удельное индуктивное сопротивления участков линий, Ом/км;

L - длина участка линии, км;

Q - значение реактивной мощности на участке линии, кВар;

U_н - номинальное напряжение линии, кВ.

4) Определяем допустимую потерю напряжения в именованных единицах:

(11)

5) Определяем потерю напряжения в активных сопротивлениях:

(12)

6) Определяем расчётное сечение провода:

(13)

где P - активная составляющая мощности на участке линии, кВт;

L - длина участка линии, м;

- удельная проводимость провода, м/(ОмЧмм² ) (для алюминия

г =32м/(ОмЧмм²)).

Согласно нормативных документов выбираем марку провода АС-35 с сечением 35 мм²; r₀=0,773; x₀=0,38;

Согласно нормативных документов выбираем марку провода АС-35 с сечением 35 мм²; r₀=0,773; x₀=0,38;

Выбираем ближайшее большее стандартное сечение провода с учётом механической прочности. Принимаем согласно нормативным документам:

для участка F_А-7 АС-35 (удельное активное r₀=0,733 и удельное индуктивное сопротивление x₀=0,38 провода),

для участка F_3-5 АС-35 (удельное активное r₀=0,733 и удельное индуктивное сопротивление x₀=0,38 провода),

7) Проверим выбранное сечение провода на потерю напряжения в линии:

, (14)

Полученное значение сравниваем с допустимым. Полученное значение не превышает допустимое, значит сечение провода выбрано правильно.

(15)

(16)



5. Расчёт токов короткого замыкания

1) Составляем схему замещения, заменив элементы расчётной схемы эквивалентными сопротивлениями.

Рисунок 3

Таблица 5 Данные для расчета токов короткого замыкания

Данные для расчета	Последняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Мощность короткого замыкания на шинах питающей подстанции	Sк.ш.	50	-	60	-	30	-	40	-	70	-
	Iк.ш.	-	1,6	-	1,4	-	1,2	-	2	-	2,5
Uн1 кВ	110	35	110	35	35	110	110	35	110	35
Длина L1, Км	45	30	40	25	20	35	50	15	36	18
марка и сечение провода	AC70	AC50	AC95	АС50	АС35	АС120	АС70	АС50	АС95	АС50

2. Примем базисные значения мощности S_б =200 МВА, напряженияU_б1= 115,5 кВ; U_б2= 10.5кВ,S_к.ш.=60 МВА;

3. Определяем базисные токи по формуле

(17)

4. Найдем относительные сопротивления элементов цепи.

а) Относительное базисное сопротивление системы до известной точки

(18)

где S_к.ш- мощность к.з на шинах подстанции, МВА;

б) Реактивное сопротивление линии напряжением 110кВ

(19)

где Х_о1- удельное индуктивное сопротивление линии 110 кВ, Ом/км;

L₁-длина линии 35 кВ, км;

в) Активное сопротивление линии напряжением 110 кВ

(20)

где R_о1 - удельное активное сопротивление линии 110 кВ Ом/км;

г) Реактивное сопротивление трансформатора напряжением 110/10 кВ

(21)

где U_к1= 6.5% - напряжение к.з. трансформатора,% ;

д) Реактивное сопротивление линии напряжением 10кВ на участках

(22)

где Х_о-удельное индуктивное сопротивление линии 10 кВ на участках, Ом/км;

L - длина линии 10 кВ на участках , км.

е) Активное сопротивление линии напряжением 10 кВ на участках

(23)

где Rо - удельное активное сопротивление линии 10 кВ, Ом/км;

5) Определяем расчётные результирующие сопротивления до точек к.з

а) До точки К1:

б) До точки К2:

в) До точки К3:

г) До точки К4:

Д) До точки К5:

6) Рассчитайте трехфазные токи и мощность в каждой точке к.з.

Действующее значение периодической составляющей трёхфазного тока:

В точке К1:

В точке К2:

В точке К3:

В точке К4:

В точке К5:

Амплитудное значение полного тока («ударный ток»)

В точке К1:

В точке К2:

В точке К3:

В точке К4:

В точке К5:

Действующее значение полного тока к.з

В точке К1:

В точке К2:

В точке К3:

В точке К4:

В точке К5:

6. Выбор высоковольтных выключателей

1) Суммарные мощности на отходящих от ТП линиях:

(24)

(25)

2) Максимальный рабочий ток на отходящих от ТП линиях:

(26)

3) Выбираем измерительные трансформаторы тока для обеих линий:

(27)

Принимаем трансформаторы тока для обеих линий ТПЛ-10, со следующими номинальными параметрами: U_H=10кВ, I_H=40А.

4) Проверим выбранные трансформаторы тока по величине рабочего тока:

(28)

5) Проверим выбранные трансформаторы тока по динамической устойчивости:

(29)

где К_ДИН - коэффициент динамической устойчивости;

i_У - ударный ток в точке К2 (на шинах низкого напряжения ТП), кА.

Для трансформатора тока на второй линии проверка идентична, так как для обеих линий выбраны одинаковые трансформаторы тока.

6) Проверим выбранные трансформаторы тока по термической устойчивости:

(30)

где К_T - коэффициент термической устойчивости.

Для трансформатора тока на второй линии проверка идентична, так как для обеих линий выбраны одинаковые трансформаторы тока.

Трансформаторы выбраны верно.

7. Выбор высоковольтных выключателей

По расчетным данным из пункта №6 «Выбор измерительных трансформаторов» и согласно справочной литературе, выбираем высоковольтные выключатели для обеих линий: вакуумный выключатель типа ВБЭ-10-20/630-1600. Основные технические данные:

1) Номинальное напряжение, кВ: 10;

2) наибольшее рабочее напряжение, кВ: 12;

3) номинальный ток, А: 630;

4) время срабатывания выключателя, мс: 40;

5) ток электродинамической стойкости, кА: 51;

6) ток термической стойкости, кА: 20;

7) время протекания тока термической стойкости, с: 3.

Проведем проверку выключателей:

Высоковольтные выключатели выбраны верно.

8. Конструктивное выполнение линий и ТП

Подстанция представляет собой два блока линия-трансформатор, соединённые между собой перемычкой с вакуумным выключателем и разъединителем. Силовые трансформаторы подключены к шинам 35 кВ через разъединитель и выключатель. В ОРУ 35 кВ предусмотрена защита от перенапряжений. Её обеспечивают комплекты вентильных разрядников, расположенные с высшей стороны трансформатора. С низшей стороны трансформатора установлены разрядники. Их начинают вытеснять более надёжные устройства - ограничители напряжения типа ОПН. Защита от прямых ударов молнии выполнена молниеотводами, установленными на порталах. Всё оборудование подстанции смонтировано на железобетонных стойках. Силовые кабели от трансформаторов и сигнальные кабели проложены по территории подстанции в туннелях или каналах, которые прикрыты плитами из негорючих материалов.

Распределительные устройства напряжением 10 кВ подстанций 35/10 и 110/10 кВ выполняют с применением комплектных распредустройств заводского исполнения наружной (КРУН) и внутренней (КРУ) установки. КРУН 10 кВ представляет собой металлические шкафы, в которые встроены все аппараты, сборные шины, измерительные приборы, а также всё вспомогательное оборудование.

Воздушней линией (ВЛ) называют устройство, предназначенное для передачи электрической энергии на расстояние, состоящее из металлических проводов, укреплённых на опорах при помощи изоляторов и сооруженное на открытом воздухе.

Основными элементами ВЛ являются фундаменты, опоры, провода, изоляторы и арматура.

Опоры линий- это сооружения, поддерживающие провода на необходимом расстоянии друг от друга и от поверхности земли и т.п. Опоры должны быть механически прочными и рассчитаны на различные метеорологические условия.

В зависимости от уровня напряжения опоры имеют различную высоту и конструкцию. Изготавливают опоры на напряжение 0.38, 10, 35, 110 кВ и выше в зависимости от назначения линии.

По назначению опоры подразделяются на промежуточные, анкерные, угловые, концевые, транспозиционные и специальные.

Для ВЛ электропередачи применяют как неизолированные провода, не имеющие специальных изолирующих покрытий, так и изолированные. Неизолированные провода выполняют из меди, алюминия и стали, но часто и из двух металлов: из алюминия и стали.

Сталь играет роль сердечника, увеличивающего механическую прочность провода. Изолированные провода состоят из одной или более изолированных фаз жил, скрученных поверх неизолированной или изолированной жилы.

В процессе эксплуатации провода линии подвергаются воздействием гололеда, ветра, влаги, колебания температуры, химическим воздействиям атмосферы, загрязненной солями морей и озер, выделениями промышленных предприятий. Все это обусловливает специфические требования к проводам: а) они должны иметь как можно выше электропроводность и достаточную механическую прочность;

б) материал провода должен хорошо противостоять атмосферным и химическим воздействиям;

в) провода должны быть максимально дешевыми.

Промышленность выпускает следующие марки неизолированных многопроволочных проводов из алюминия и его сплавов:

А - провод, состоящий из скрученных алюминиевых проводов марки АТ;

АС - повод, состоящий из скуренных алюминиевых проводов марки АТ и стальной жилой (сердечника);

АСК - провод марки АС, в котором стальной сердечник покрыт нейтральной смазкой повышенной теплостойкости изолирован от алюминиевых проводов двумя лентами полиэтилентерефталатной плёнки;

АСКС - провод марки АС, в котором внутренняя и наружная поверхности стального сердечника заполнены смазкой повышенной теплостойкостью.

В местах крепления проводов воздушных линий к опорам для надежной изоляции фаз друг от друга и от земли устанавливают специальные изоляционные конструкции, называемые изоляторы. Кроме хороших изоляционных свойств изоляторы должны обладать достаточной механической прочностью, что бы выдерживать значительные нагрузки от проводов. Изоляторы воздушных линий изготавливают из фарфора или специального стекла.

Наибольшее распространение получили фарфоровые изоляторы, так как электрический фарфор обладает сравнительно высокими электрическими и механическими характеристиками, высокой стойкостью к атмосферным воздействиям и небольшой стоимостью.

Все изоляторы, применяющиеся на воздушных линиях, называются линейными. По своим конструктивным особенностям они делятся на два класса - штыревые и подвесные. На линиях низкого напряжения применяют штыревые изоляторы типа ТФ, ТФО, ШЛН, ТСБ и другие различных размеров.

Для линий напряжением 20 и 35 кВ выпускаются штыревые изоляторы ШФ20-В и ШФ35-Б. Они выполняются составными, путем склеивания цементной связкой. Штыревые изоляторы крепятся на крюках или штырях в зависимости от конструкции опоры.

Различают подвесные изоляторы, предназначенные для работы нормальных условиях типов ПФ или ПС, и грязестойкие изоляторы, предназначенные для работы в районах с загрязненной атмосферой, типа ПР, НС, НЗ, ПСГ.

Арматура линии электропередачи представляет собой комплекс деталей и типовых конструкций, с помощью которых осуществляется крепление проводов к опорам.

На воздушных линиях напряжением до 35 кВ применяются штыревые изоляторы, поэтому они крепятся на крюках или штырях. Для крепления изоляторов на крюках и штырях применяются полиэтиленовые колпачки. Их насаживают на оголовок штыря, крюка, а на него навинчивается изолятор. В исключительных случаях вместо колпачков используется пропитанная суриком пакля.

Алюминиевые, медные и сталеалюминиевые провода сечением до 240 мм² крепятся болтовыми натяжными зажимами.

К сцепной арматуре относятся скобы, серьги, пестики, ушки, регулирующие и промежуточные звенья, двух- и трехцепные коромысла. Скобы, серьги, ушки и пестики служат для крепления изоляторов к опоре и проводов - к изоляторам. Коромысла применяются для образования сдвоенных или строенных гирлянд.

На линиях электропередачи напряжением выше 35 кВ используются подвесные изоляторы. Арматура для этих линий представляет собой конструкции, с помощью которых провода и тросы крепятся к гирляндам изоляторов и гирлянды к опорам, соединяются провода и тросы, поддерживаются провода расщепленных фаз на определенных расстояниях друг от друга.

По назначению эта арматура делится на натяжные и поддерживающие зажимы, сцепные детали, соединители, дистанционные распорки, гасители вибрации, защитные кольца и рога.

Соединение проводов в петлях анкерных опор работают как контактные соединения с незначительными нагрузками. Они бывают разъемными и неразъемными. Неразъемные соединения для проводов малых сечений выполняются овальными соединителями, монтируемыми обжатием. Разъемные соединения выполняются плашечными болтовыми зажимами, которые обеспечивают нормальный контакт в местах зажатия провода плашками. Плашечные зажимы могут быть переходными не только с одного диаметра провода на другой, но и проводов из различных металлов.

9. Защита от перенапряжений

В электрических сетях перенапряжение - это непродолжительное повышение напряжения до значений, которые могут быть опасными для изоляции действующего электрооборудования. Подобные процессы могут возникать в результате электромагнитных колебательных процессов, которые появляются при изменении режимов работы электрических сетей или при разрядах молнии. При атмосферном перенапряжении между нижней частью грозового облака, имеющей отрицательный заряд, и земной поверхностью с положительным зарядом получается своего рода конденсатор. По мере того, как накапливаются заряды, между обкладками природного конденсатора начинает расти и напряжённость электрического поля. При достижении напряжённости значений 25-30 кВ/см происходит ионизация воздуха с последующим развитием разрядов от облаков на земную поверхность. Перед непосредственным разрядом молнии в проводах ВЛ появляется электрический ток, который обусловлен притягиванием с дальних участков линии к месту появления облака положительных зарядов. Сразу после разряда электрическое поле пропадает из-за нейтрализации зарядов природного конденсатора, а накопившиеся в ВЛ заряды электрическим полем больше не удерживаются и растекаются к обоим её концам. Таким образом, появляются две электромагнитные волны индуцированного перенапряжения, которые движутся по ВЛ в противоположных направлениях с очень высокой скоростью. В данном случае появление прямого удара молнии в линию не считается обязательным.

Однако, если всё же это произошло, то образуются две волны перенапряжения, идущие вдоль линии в противоположные стороны. При прямых ударах молнии перенапряжение особенно велико, когда величина тока может достигать, как правило, 25 кА, в редких случаях - 200 кА. В итоге между землёй и проводами возникает высокое напряжение, величина которого может превышать электрическую прочность изоляции на электрооборудовании подстанции или воздушной линии, что приводит к её пробою или перекрытию.

В настоящее время существуют следующие разновидности защитного оборудования:

Защита подстанций: Электрическое оборудование подстанций (ПС) от прямых ударов молнии защищается при помощи вертикальных и горизонтальных стержневых молниеотводов. Вертикальный стержневой молниеотвод - это высокая специальная опора, вдоль которой проложен стальной провод, соединённый с заземлителем. Горизонтальный молниеотвод - это отдельный провод, который располагается над фазными проводами.

Высота расположения данного провода получается расчётным путём, чтобы повысить эффективную защитную зону, где происходит перехват молнии и отвод в землю. При большой площади размещения ПС используется целый защитный комплекс, состоящий из 2-ух, 4-х вертикальных молниеотводов. При этом значительно повышается общая эффективность защиты от разрядов молнии.

Защита ВЛ: осуществляется тросовым молниеотводом, который для отвода разрядов молнии в землю присоединяется к заземляющему устройству, называемому заземлителем. Заземлитель выполняется из стальной трубы, прутка, уголка, вбиваемого прямо в землю на определённую глубину, зависящую от сопротивления земли. Защита зданий на открытых распределительных устройствах подстанции. Данный тип защиты осуществляется благодаря заземлению специальной сетки, железобетонных несущих конструкций или металлических покрытий кровли. В случае отсутствия металлического покрытия на крышах зданий устанавливается стержневой молниеотвод.

Защита распределительных сетей: В данном случае речь идёт о трубчатых и вентильных разрядниках, о специальных защитных промежутках между изоляторами. Разрядник настраивается таким образом, чтобы пробой его разрядных промежутков происходил при возникновении следующих перенапряжений:

- в электроустановках до 35 кВ - при 9 разовом превышении номинального напряжения;

- в ЭУ 35 кВ - при 4 разовом превышении;

- в установках 110 кВ и выше - при 2 кратном превышении.

При пробое импульс напряжения «уходит» в землю, а электрическая дуга при этом гаснет в разрядниках при переходе тока через ноль.



10. Мероприятия по энергосбережению

1) Используйте энергосберегающие лампы. Энергосберегающие лампы потребляют энергии примерно на 80% меньше, чем традиционные лампы накаливания, а служат в 8-10 раз дольше.

2) Используйте более экономичные бытовые приборы. Современные бытовые приборы часто обходятся меньшей энергией, чем их предшественники.

Разумно расставляйте мебель на кухне. Плита и холодильник или морозильник - плохие соседи! Из-за теплоотдачи плиты холодильный агрегат потребляет больше энергии.

3) Следуйте советам по использованию энергосберегающих ламп:

- использование лампы всегда должно соответствовать фактической потребности в освещении;

- используйте лучше одну мощную лампу чем несколько слабомощных;

- избегайте отраженного освещения;

- оборудуйте рабочие места, всегда ориентируясь на дневной свет и используя его;

- выбирайте место расположения светильника в соответствии с его функцией (лампа для чтения там, где действительно читают, и т.д.).

В современном мире условием сохранения и развития цивилизации на Земле стало обеспечение человечества достаточным количеством топлива и энергии. Ограниченность запасов традиционно топливно-энергетических ресурсов заставила обратиться к энергосбережению как одному из основных элементов современной концепции развития мировой энергетики.Не возобновляемые источники энергии: торфа, угля, нефти, природного газа. Возобновляемые источники энергии: твердая биомасса и животные продукты, промышленные отходы, гидроэнергия, геотермальная энергия, солнечная энергия, энергия ветра, энергия приливов морских волн и океана. Энергосбережение означает рациональное энерго-использование во всех звеньях преобразования энергии - от добычи первичных энергоресурсов до потребления всех видов энергии конечными пользователями. Мероприятия по энергосбережению могут быть разными. Один из самых действенных способов увеличения эффективности использования энергии - применение современных технологий энергосбережения.

Технологии энергосбережения не только дают значительное уменьшение расходов на энергетические затраты, но и имеют очевидные экологические плюсы.

К сожалению, энергосбережение на предприятиях, как правило, оставляет желать лучшего. На большинстве фабрик и заводов установлены высоко мощные электродвигатели, расходующие до 60% больше энергии, чем это необходимо. Для оптимизации процесса применяются электроприводы со встроенными функциями снижения энергопотребления. Благодаря гибкому изменению частоты их вращения в зависимости от нагрузки энергосбережение может составить 30-50%.

Сокращение тепловых потерь и энергосбережение в зданиях разного назначения.

Более 30% всех энергоресурсов тратится на отопление жилых, офисных и производственных зданий. Поэтому технологии энергосбережения в зданиях разного назначения неэффективны без снижения непродуктивных потерь тепла.

Важнейшим мероприятием по энергосбережению в зданиях станут также установка батарей отопления с автоматической регуляцией. Применение систем вентиляции, имеющих функцию повторного использования тепловой энергии, позволят сберечь еще больше энергии.

В последние годы появилась новые технологии энергосбережения - пассивные дома, по сути обогреваемые за счет тепла, выделяемого людьми и электроприборами. По экономичности такие жилища в 10 раз превосходят типовые «хрущевки». При массовом строительстве пассивных домов потенциал энергосбережения составит не меньше 30-40% энергопотребления страны. Теперь рассмотрим лестницы, коридоры, склады и другие помещения такого же типа. Энергосбережение достигается за счет не постоянного использования освещения. Лестницей в многоэтажном доме пользуются крайне редко. В таких условиях лучше использовать светильники с датчиками движения, которые последовательно включают лампы по мере движения человека или светильники, которые включаются по звуку.



Список использованных источников

1 Будзко, И.А. Электроснабжение сельского хозяйства/ И.А.Будзко, Т.Б.Лещинская, В.И.Сукманов. - Москва: Колос, 2000. - 536 с.

2 Будзко, И.А. Электроснабжение сельского хозяйства/ И.А.Будзко, Н.М.Зуль.-Минск: Агропромиздат,1990. - 496с.

3 Каганов, И.Л. Курсовое и дипломное проектирование/ И.Л. Каганов.-Минск: Агропромиздат, 1990. - 351с.

4 Казмерчук, А.С. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию по дисциплине « Электроснабжение сельского хозяйства»/ А. С. Казмерчук.- Пружаны: ПГАТК, 2015.- 63с.

5 Пестис, В.К. Основы энергосбережения в сельскохозяйственном производстве: 2-е издание: учебное пособие для студентов учреждений обеспечивающих получение высшего образования по сельскохозяйственным специальностям/ В.К.Пестис, П.Ф.Богданович, Д.А.Григорьев. - Минск: ИВЦ Минфина, 2008. - 200 с.

6 Рожкова, Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций/ Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин.-Минск: Энергоиздат, 1987.- 648с.

7 Харкута, К.С. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства/ К.С. Харкута, С.В. Яницкий.- Минск: Агропромиздат, 1992. - 224с.

8 Шеховцов, В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования/ В.П. Шеховцов. - Москва: Форум: ИНТРА - М, 2010. - 214 с.

9 Янукович, Г.И. Расчёт электрических нагрузок в сетях сельско-хозяйственного назначения: 2-е издан/ Г.И. Янукович. - Минск: БГАТУ, 2004. -108с.

10 Янукович, Г.И. Расчёт линий электропередачи сельскохозяйственного назначения: 2-е издан/ Г.И. Янукович. - Минск: БГАТУ, 2004.-108с.

11 Янукович, Г.И. Электроснабжение сельского хозяйства. Курсовое и дипломное проектирование: учебное пособие для студентов высших учебных заведений/ Г.И. Янукович. - Минск: ИВЦ Минфина, 2010. - 440с.

Нормативная документация

1 Правила устройства электроустановок // Министерство топлива и энергетики Российской Федерации. - 7-е изд., перераб. И доп. - Москва.: Главгосэнергонадзор России, 2014.-608 с.

2 Положение о стандарте организации УО «Пружанский государственный аграрно-технический колледж» Проекты (работы) курсовые и дипломные. Общие требования к оформлению СТП ПГАТК 1 - 2015.

3 Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Электроснабжение/ под общ.ред. А.А. Федорова.- Москва: Энергоатомиздат, 1986. - 568 с.

4 Технический кодекс установившейся практики. ТКП 339-2011 (02230) . - Минск: Минэнерго, 2011. - 594 с.

5 НПС 0,38-10 Нормы проектирования электрических сетей напряжением 0,38-10 кВ сельскохозяйственного назначения. Утверждено приказом Министерства энергетики Республики Беларусь №36 от 05.07.1994.

Размещено на Allbest.ru