Электроснабжение сельского населённого пункта и производственного участка
Проблема электрификации отраслей народного хозяйства. Обоснование допустимых потерь напряжения в электрических сетях. Расчет электрических нагрузок по населенному пункту. Выбор типа и принципиальная схема подстанций, аппаратура и заземляющее устройство.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.06.2013 |
| Размер файла | 157,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования ГБОУ СПО
Оренбургский аграрный колледж
Курсовой проект
Электроснабжение сельского населённого пункта и производственного участка
Руководитель проекта: Зобина Ю.В.
Разработал студент: 32 ”Э” Шурдук Игорь
П-Покровка
2013 год
Содержание
- 1. Исходные данные
- 1.1 Проблема электрификации
- 1.2 Обоснование допустимых потерь напряжения в эл. сетях
- 2. Расчетная часть проекта
- 2.1 Расчет электрических нагрузок по объекту
- 2.2 Выбор количества и места установки КТП 10/0,38 кВ
- 2.3 Электрический расчет сети ВЛ-0,38 кВ (стр. 195, [л-5])
- 2.4 Поверка сети на колебание напряжения, при пуске мощного асинхронного двигателя
- 2.5 Выбор типа и принципиальная схема подстанций ВЛ 10/0.4 кВ
- 2.6 Расчет токов короткого замыкания
- 2.7 Выбор аппаратуры на на КТП - 10/0,4 кВ
- 2.8 Расчет заземляющего устройства КТП-10/0,4 кВ
- 3. Расчет стоимости потерянной электроэнергии в трансформаторе и линии электропередач
- Вывод
- Список используемой литературы
1. Исходные данные
1. Школа
2. Детский сад
3. Клуб
4. Контора
5. Магазин
6. Маслобойка
7. Хлебопекарня
8. Столовая
9. Котельная
10. Баня
11. Телятник
12. Гараж
13. Лесопильный цех
14. Овощехранилище
15. Кормоцех
16. Коровник 100 голов
17. Коровник 200 голов
18. Коровник 400 голов
19. Свинарник.
20. Мастерская
1.1 Проблема электрификации
Проблема электрификации всех отраслей народного хозяйства стала достаточно острой во всех странах в связи с высокими технологическими показателями электроэнергии, легкость ее преобразования в другие виды энергии и простой передачи на расстоянии. Электрификация с/х в нашей стране началось после Великой Отечественной революции, к началу 1917г на селе электрические мощности составили мелкие механические двигатели и электроустановки. Они составляли лишь 0,8% общего потребления электроэнергии в то время.
Мощным толчком в электрификации народного хозяйства послужило одобрение плана ГОЭЛРО. Важным для сельского электроснабжения стало то, что в сентябре 1954 г. вышло специальное постановление о проведении работ по электрификации колхозов и совхозов путем присоединения их нагрузок к государственным энергосистемам, промышленным и коммунальным электрическим станциям.
К 1967 г. практически все дома в сельской местности были электрифицированы.
Протяженность сельских электрических линий вышло 4 млн. км, а общая мощность трансформаторных подстанций составило 200 млн. кВ?А.
К концу 1975 г. потребление электроэнергии в промышленности составило 14 млн. кВт?ч.
Уже к концу 1977 года протяженность сельских сетей превысило 4 млн. км, что в несколько раз больше, чем во всех остальных отраслях народного хозяйства.
Мощность сельских трансформаторных подстанций составило более 200 млн. кВ?А.
В настоящее время степень загруженности сетей и потребительских подстанций для подавляющего большинства территорий нашей страны невелики и важной задачей, разрешение которой способно повысить рентабельность сельского электроснабжения, является широкое внедрение электроэнергии в с/х и быт сельского населения.
1.2 Обоснование допустимых потерь напряжения в эл. сетях
Допустимую потерю напряжения в сети 0,4 кВ определяют в соответствии с существующими нормами. Для с/х потребителей с преобладанием животноводческой нагрузки отклонение напряжения должно быть в пределах + 5% от номинала
?U (100%) = 3%
?U (25%) =2%
?U=?UH-?UК
?UН=3+ (-10) +10+ (-4) + (-6,5) = - 7,5%
?UК=2+ (-2,5) +10+ (-1) + (-1) =7,5%
?U=+3+10-4 (-4) =13%
Таблица 1.
|
Элемент электрической установки |
Нагрузка КТП - 10/0,4 кВ |
||
|
100% |
25% |
||
|
Шины 10 кВ |
3 |
2 |
|
|
ВП 10кВ |
-10 |
-2,5 |
|
|
Трансформатор 10/0,4 кВ надбавки потери |
+10 4 |
+10 1 |
|
|
ВЛ - 0,4 кВ |
-3 |
-1 |
|
|
-4 (-7,5) |
+7,5 |
электроснабжение населенный пункт заземляющий
2. Расчетная часть проекта
2.1 Расчет электрических нагрузок по объекту
Для расчета разбиваем поселок на группы домов и для каждой группы определяем дневные и вечерние нагрузки с учетом коэффициента одновременности.
Sдн = 0,2 * Sвеч
Sвеч = Sрасч *Koдн*Kуч* n
Sрасч - расчетная нагрузка на вводе в жилой дом;
Koдн - коэффициент одновременности;
Куч - коэффициент участия.
n - количество домов в группе;
Определяем нагрузки для жилых домов:
1. Группа из одного дома (XIII, XXI, VIII,)
Sв = 0,75*1*0,9*1 = 0,67 кВ. А
Sg = 0,2*0,67 = 0,134 кВ. А
2. Группа из двух домов (III,V,VI, VII,XII, XX, XXVIII,)
Sв = 0,75*1*0,85*2 = 1,53 кВ. А
Sg = 1,27*0,2 = 0,254 кВ. А
3. Группа из трех домов (II, IX, X, XI, XV, XVII, XIX,XVIII, XXIII, XXV, XXVI)
Sв= 0,75*1*0,80*3 = 1,8 кВ. А
Sg = 1,8*0,2 = 0,36 кВ. А
4. Группа из четырех домов (XXII)
Sв = 0,75*1*0,75*4=2,25кВ. А
Sg= 2,25*0,2=0,45 кВ. А
5. Группа из пяти домов (XXIX, XXX)
Sв = 0,75*1*0,7*5=2,62 кВ. А
Sg = 2,62*0,2 = 0,52 кВ. А.
Группа из шести домов (IV, XXVII)
Sв =0,75*1*0,65*6=2,62 кВ. А
Sg =2,92*0,2=0,58 кВ. А
Группа из восьми домов (I,XIV)
Sв =0,75*1*0,6*8=3,6 кВ. А
Sg =3,6*0,2=0,72 кВ. А
Группа из девяти домов (XVI, XXIV)
Sв =0,75*1*0,55*9=3,71 кВ. А
Sg=3,71*0,2=0,74 кВ. А
Таблица 2. Нагрузки жилых домов.
|
№ п/п |
Количество домов |
Sв |
?Sв |
Sд |
?Sд |
Координаты |
||
|
кВ.А. |
кВ.А. |
кВ.А. |
кВ.А. |
х |
у |
|||
|
I |
8 |
3,6 |
2,4 |
0,72 |
0,5 |
6,5 |
58,5 |
|
|
II |
3 |
1,8 |
1,2 |
0,36 |
0,3 |
20 |
57,5 |
|
|
III |
2 |
1,27 |
1,2 |
0,254 |
0,2 |
35,8 |
58,5 |
|
|
IV |
6 |
2,92 |
1,8 |
0,584 |
0,4 |
41,7 |
58 |
|
|
V |
2 |
1,27 |
1,2 |
0,254 |
0,2 |
1,5 |
51,5 |
|
|
VI |
2 |
1,27 |
1,2 |
0,254 |
0,2 |
6,5 |
51,6 |
|
|
VII |
2 |
1,27 |
1,2 |
0,254 |
0,2 |
10 |
52,5 |
|
|
VIII |
1 |
0,67 |
0,4 |
0,134 |
0,2 |
14 |
53,5 |
|
|
IX |
3 |
1,8 |
1,2 |
0,36 |
0,3 |
24 |
53,5 |
|
|
X |
3 |
1,8 |
1,2 |
0,36 |
0,3 |
34,5 |
54 |
|
|
XI |
3 |
1,8 |
1,2 |
0,36 |
0,3 |
23 |
42,8 |
|
|
XII |
2 |
1,27 |
1,2 |
0,254 |
0,2 |
7 |
44,4 |
|
|
XIII |
1 |
0,67 |
0,4 |
0,134 |
0,2 |
15 |
46,3 |
|
|
XIV |
8 |
3,6 |
2,4 |
0,72 |
0,5 |
22,5 |
47,3 |
|
|
XV |
3 |
1,8 |
1,2 |
0,36 |
0,3 |
16 |
42,7 |
|
|
XVI |
9 |
3,71 |
2,4 |
0,742 |
0,5 |
6,5 |
35,5 |
|
|
XVII |
3 |
1,8 |
1,2 |
0,36 |
0,3 |
15,5 |
38,5 |
|
|
XVIII |
2 |
1,27 |
1,2 |
0,36 |
0,3 |
11 |
30,3 |
|
|
XIX |
3 |
1,8 |
1,2 |
0,36 |
0,3 |
1,5 |
26 |
|
|
XX |
2 |
1,27 |
1,2 |
0,254 |
0,2 |
6 |
24,7 |
|
|
XXI |
1 |
0,67 |
0,4 |
0,134 |
0,2 |
15 |
27,7 |
|
|
XXII |
4 |
2,25 |
1.8 |
0,45 |
0,3 |
21 |
22,5 |
|
|
XXIII |
3 |
1,8 |
1,2 |
0,36 |
0,3 |
2 |
14,8 |
|
|
XXIV |
9 |
3,71 |
2,4 |
0,742 |
0,5 |
21 |
20,9 |
|
|
XXV |
3 |
1,8 |
1,2 |
0,36 |
0,3 |
7 |
12,5 |
|
|
XXVI |
3 |
1,8 |
1,2 |
0,36 |
0,3 |
15 |
9,1 |
|
|
XXVII |
6 |
2,92 |
1,8 |
0,584 |
0,4 |
20,5 |
9,3 |
|
|
XXVIII |
2 |
1,8 |
1,2 |
0,254 |
0,2 |
2,5 |
5,8 |
|
|
XXIX |
5 |
2,62 |
1,8 |
0,524 |
0,4 |
6,5 |
2,7 |
|
|
XXX |
5 |
2,62 |
1,8 |
0,524 |
0,4 |
21 |
33,5 |
Таблица №3. Нагрузки коммунально-бытовых помещений
|
№ п/п |
Наименование |
Sв |
ДSв |
Sд |
ДSд |
Координаты |
||
|
кВ?А |
кВ?А |
кВ?А |
кВ?А |
x |
y |
|||
|
1 |
Школа |
55 |
37,5 |
55 |
37,5 |
2 |
58 |
|
|
2 |
Детский сад |
8 |
4,8 |
12 |
7,3 |
11 |
58 |
|
|
3 |
Клуб |
10 |
6 |
3 |
1,8 |
29 |
58 |
|
|
4 |
Контора |
7 |
4,5 |
3 |
1,8 |
16,5 |
53,5 |
|
|
5 |
Магазин |
10 |
6 |
6 |
3,6 |
11 |
47 |
|
|
6 |
Маслобойня |
0,5 |
0,3 |
12 |
7,3 |
2 |
36 |
|
|
7 |
Хлебопекарня |
7 |
4,2 |
7 |
4,2 |
15,5 |
33,2 |
|
|
8 |
Столовая |
5 |
3 |
15 |
9,2 |
32,6 |
47,3 |
|
|
9 |
Котельня |
15 |
9,2 |
15 |
9,2 |
37 |
47,3 |
|
|
10 |
Баня |
3 |
1,8 |
3 |
1,8 |
11 |
15 |
Таблица 4. Нагрузки производственных помещений.
|
№ п/п |
Наименование объетка |
Sвеч |
?Sвеч |
Sдн |
?Sдн |
Координаты |
||
|
кВ.А. |
кВ.А. |
кВ.А. |
кВ.А. |
х |
у |
|||
|
11 |
Телятник |
6 |
3,6 |
9 |
5,4 |
30 |
41 |
|
|
12 |
Гараж |
5 |
3 |
15 |
9,2 |
38 |
41,1 |
|
|
13 |
Пилорама |
2 |
1,2 |
25 |
15,7 |
29 |
32,5 |
|
|
14 |
Овощехранилище |
25 |
15,7 |
25 |
15,7 |
37 |
35,1 |
|
|
15 |
Кормоцех |
10 |
6 |
20 |
12,5 |
44,5 |
35,1 |
|
|
16 |
Коровник на 100 голов |
7 |
4,2 |
7 |
4,2 |
29 |
25,5 |
|
|
17 |
Коровник на 200 голов |
12 |
7,3 |
12 |
7,3 |
37 |
25,1 |
|
|
18 |
Коровник на 400 голов |
54 |
36,8 |
90 |
62 |
44,5 |
25,1 |
|
|
19 |
Свинарник |
25 |
15,7 |
50 |
34 |
30 |
17,9 |
|
|
20 |
Мастерские |
15 |
9,2 |
40 |
26,5 |
37 |
16 |
Суммарные нагрузки по жилым домам:
? Sвеч =
3,6+1,2+1,2+1,8+1,2+1,2+1,2+0,4+1,2+1,2+1,2+1,2+0,4+2,4+1,+2,4+1,2+1,2+1,2+1,2+0,4+1,8+1,2+2,4+1,2+1,2+1,8+1,2+1,8+1,8=42,6кВ. А
?Sдн=0,742+0,+0,3+0,2+0,4+0,2+0,2+0,2+0,2+0,3+0,3+0,3+0,2+0,2+0,5+0,3+0,5+0,3+0,3+0,3+0,2+0,2+0,3+0,3+0,3+0,3+0,4+0,2+0,4+0,4=9,442 кВ. А
Определяем суммарную дневную и вечернею нагрузки коммунально-бытовых помещений:
?Sвеч=55+4,8+6+4,5+6+0,3+4,2+3+9,2+1,8=94,8 кВ. А
=?Sдн =55+7,3+1,8+1,8+3,6+7,3+4,2+9,2+9,2+1,8=101,2 кВ. А
Определяем суммарную дневную и вечернею нагрузки производственных помещений:
?Sвеч=54+3,6+3+1,2+15,7+6+4,2+7,3+15,7+9,2=119,9кВ. А
?Sдн=90+3,6+9,2+15,7+12,5+4,2+7,334+26,5=218,7кВ. А
Расчет уличного освещения
Центральная улица = 570 метров
Прочие улицы = 1240метров
Sр - расчетная нагрузка уличного освещения на 1 метр улицы
Для главной улицы Sр = 3,5 кВ ?А
Для второстепенной улицы Sр = 2 кВ ? А
Для производственных помещений Sр = 2 кВ ? А
Sугл=570 ? 3,5 =1995кВ ? А=2кВ? А
Sпрочих ул. =1240*2=2480 В ? А=2,5 кВ? А
Sпроиз = 10 ? 150 = 1500 кВ ? А=1,5 кВ ? А
Сумма общего освещения
УSосв = Sгл. ул. + Sпроч + Sпроизв
УSосв = 2+2,5+1,5=6кВ ? А
Суммарная нагрузка по поселку
УSв = Sпроизв + ДSк-б + ДSжил + УSосв
УSд = Sпроизв + ДSк-б + ДSжил
УSв = 119,9+ 66.2+28,8+6=220,9 кВ ? А
УSд = 218.7+70+5,7=294,4 кВ ? А
Sрасч= УSд=294,4 кВ ? А
2.2 Выбор количества и места установки КТП 10/0,38 кВ
Определение кол-ва ТП
где, Sрасч - максимальная расчетная мощность по поселку
F - площадь населенного пункта
ДUдоп - допустимые потери напряжения в сети 0,38 кВ
КТП следует устанавливать в центре тяжести нагрузок и от нее должно отходить 2-3 линии эл. передач. Если КТП невозможно установить в расчетном месте по различным причинам, то по согласованию с администрацией поселка подбирают новое место, близкое к расчетному.
КТП №1. Производственный комплекс
Хтп1= (55*2+3,6*6,5+12*11+1,8*20+6*11+1,27*35,8+2,92*41,7+1,27*1,5+1,27*6,5+1,27*10+0,67*14+3*16,5+1,8*24+1,8*34,5+1,27*7+6*11+0,67*15+3,6*22,5+15*32,6+15*37) / (55+3,6+12+1,8+6+1,27+2,92+1,27+7+1,27+0,67+3+1,8+1,8+1,27+6+0,67+3,6+15+15) =10,9
Yтп1=55*58+3,6*58,5+12*58+1,8*57,5+3*58+1,27*38,5+2,92*58+1,27*51,5+1,27*52,5+0,67*53,5+3*53,5+1,8*53,5+1,8*54+1,27*44,4+6*47+0,67*46,3+3,6*47,3+15*47,3+15*47,3) / (55+3,6+12+1,8+3+1,27+2,92+1,27+1,27+0,67+3+1,8+1,8+1,27+6+0,67+3,6+15+15=49,10
КТП №2
Xтп2 (1,8*2+3,71*6,5+1,8*1,6+1,8*15,5+1,27*11+2,62*21+7*15,5+0,67*15+1,27*6+1,8*1,5+12*2) / (1,8+3,71+1,8+1,8+1,27+2,62+7+0,67+1,27+1,8+12) =8,5
Yтп2 = (1,8*42,8+1,8*42,7+12*36+3,71*35,5+1,27*30,3+7*33,2+2,62*33,5+1,8*26+1,27*24,7+0,67*27,7) / (1,8+1,8+12+3,71+1,27+7+2,62+1,8+27+0,67) =32,79
КТП №3
Xтп3 (1,8*2+1,8*7+1,8*2,5+2,62*6,5+3*11+3,71*21+1,8*15+2,25*21+2,92*20,5) / (1,8+1,8+1,8+2,62+3+3,71+1,8+2,25+2,92) =13,4
Yтп3= (1,8*14,8+2,92*9,3+1,8*12,5+2,62*2,7+2,92*9,3) / (1,8+2,92+1,8+2,62+2,92) =14,54
КТП №4
Xтп4 = (9*30+15*38+25*29+25*37+20*44,5) / (9+15+25+25+20) =35,9
Yтп4 = (9*41+15*41,1+25*32,5+25*35,1+20*35,1) / (9+15+25+25+20) =35,9
КТП№5
Xтп5= (7*29+12*37+90*44,5+50*30+40*37) / (7+12+90+50+40) =38,3
Yтп5= (7*25,5+12*25,1+90*25,1+50*17,9+40*16) / (7+12+90+50+40) =21,8
2.3 Электрический расчет сети ВЛ-0,38 кВ (стр. 195, [л-5])
Для каждой КТП и питающих ЛЭП составляют расчетные схемы, где отмечают всех потребителей, их дневные и вечерние нагрузки и разбивают на расчетные участки отмечая их длины. Расчет нагрузок по участкам определяют
добавкам мощностей (пр.4, [л-2]), начиная складывать нагрузки от конца линии до головного участка. Выбор мощности КТП производят по максимальной нагрузке.
Sв = Sмах + ДSmin, Sд = Sмах + ДSmin
КТП №1
Линия 1
Sд (2-1) = 20 кВА
Sв (2-1) = 10 кВА
Sд (1-0) = 20 + 4,2 = 24,2 кВА
Sв (1-0) = 10 + 4,2 = 14,2 кВА
Линия 2
Sд (5-4) = 25 кВ?А Sв (4-1) = 25 кВ?А
Sд (4-1) = 25+15,7=40,7 кВ?А Sв (4-1) = 25+1,2=26,2 кВ?А
Sд (3-2) = 6 кВ?А Sв (3-2) = 9 кВ?А
Sд (2-1) = 15+3,618,6 кВ?А Sв (2-1) = 9+3=12 кВ?А
Sд (1-10) =40,7+11,8=52,5 кВ?А Sв (1-0) = 26,2+7,3=33,5 кВ?А
Линия 3
Sд () = Sв (1-0) = 12 кВ?А
КТП №2
Линия 1
Sд (1-0) = 90 кВ?А Sв (1-0) =54 кВ?А
Линия 2
Sд (2-1) =40 кВ?А Sв (2-1) = 15 кВ?А
Sд (1-0) = 50+26,5=76,5 кВ?А Sв (1-0) =25+9.2=34,2 кВ?А
КТП №3
Линия 1
Sв (5-4) =2,92 кВ?А Sв (3-5) =2,25 кВ?А
Sд (5-4) = 0,584 кВ?А Sд (3-5) = 0,45 кВ?А
Sв (5-1) =2,92+1,5=4,42 кВ?А Sв (2-1) =3,71 кВ?А
Sд (5-1) = 0,58+0,3=0,88 кВ?А Sд (2-1) =0,742 кВ?А
Sв (1-0) =4,42+2,4=6,82 кВ?А
Sд (1-0) =0,88+0,5=1,38 кВ?А
Линия 2
Sд (3-2) = 0,306 кВ?А Sв (3-2) = 1,53 кВ?А
Sд (2-1) = 25+0,2=25,2 кВ?А Sв (2-1) =14+0.9=14,9 кВ?А
Sд (1-0) = 25,2+0,2=25,4 кВ?А Sв (1-0) =14,9+0,9=15,8 кВ?А
Sд (2-1) = 55,3 + 0,6 = 55,9 кВА
Sв (2-1) = 56,8 + 3,3 = 60,1 кВА
Sд (1-0) = 55,9 + 0,3 = 56,2 кВА
Sв (1-0) = 60,1 + 1,8 = 61,9 кВА
КТП № 4
Линия 1
Sд (10-9) = 0,306 кВ?А Sв (10-9) =1,53 кВ?А
Sд (8-7) = 7+0,2=7,2 кВ?А Sв (8-7) =7+0,6=7,6 кВ?А
Sд (8-6) = 7,2+0,2=7,4 кВ?А Sв (8-6) =7,6+0,6=8,2 кВ?А
Sд (7-6) = 0,306 кВ?А Sв (7-6) =1,53 кВ?А
Sд (6-4) = 7,4+0,2=7,6 кВ?А Sв (6-4) =8,2+0,9=9,1 кВ?А
Sд (5-4) = 0,54 кВ?А Sв (5-4) =2,7 кВ?А
Sд (4-3) = 7,706+0,3=8,006 кВ?А Sв (4-3) =9,73+1,5=11,23 кВ?А
Sд (3-2) = 8,006+0,2=8, 206 кВ?А Sв (3-2) = 11,23+0,9=12,13кВ?А
Sд (2-1) 8, 206+0,2=8,406 кВ?А Sв (2-1) =12,13+0,9= 13,03 кВ?А
Sд (1-0) =8,406+0,2=8,606 кВ?А Sв (1-0) = 13,03+0,913,93 кВ?А
Линия 2
Sд (2-1) = 0,432 кВ?А Sв (2-1) =2,16 кВ?А
Sд (1-0) = 55+0,3=55,3 кВ?А Sв (1-0) =55+1,2=56,2 кВ?А
КТП №5
Линия 1
Sв (2-1) =12 кВ?А, Sд (2-1) =12 кВ?А
Sв (3-1) =7 кВ?А
Sд (3-1) =7 кВ?А
Sв (1-0) =12+4,2=16,2 кВ?А
Sд (1-0) =12+4,2=16,2кВ?А
Линия 2
Sв (2-1) =25 кВ?А Sв (1-0) =25+9,2=34,2 кВ?А
Sд (2-1) =50 кВ?А Sд (1-0) =50+26=76,5 кВ?А
Sв (3-1) =15 кВ?А
Sд (3-1) =40 кВ?А
Линия 3
Sв (2-1) =54 кВ?А
Sд (2-1) =90 кВ?А
Выбор трансформатора по максимальной нагрузке (Ю.И. Акимцев, стр.59):
ТП - 1
Sн. тр-ра = 52,5 + 15+7,3 = 74,8,8 кВ?А
Выбирам трансформатор ТМ - 63 Sн. тр-ра = 63 кВ?А
ТП - 2
Sн. тр-ра = 90 + 52,2 = 142,2 кВ?А
Выбираем трансформатор ТМ - 100 Sн. тр-ра = 100 кВ?А
ТП - 3
Sн. тр-ра = 25,4+8,5=33,9кВ?А
Выбираем трансформатор ТМ - 25 Sн. тр-ра = 25кВ?А
ТП - 4
Sн. тр-ра = 56,2+8,5=64,7кВ?А
Выбираем трансформатор ТМ - 63 Sн. тр-ра = 63 кВ?А
ТП - 5
Sн. тр-ра=38,5+9,8+5,14=53,4 кВ?А
Выбираем трансформатор ТМ - 40 Sн. тр-ра = 40 кВ?А
Выбор проводов
Для выбора сечения проводов подсчитывают эквиваленты нагрузок на каждом участке ВЛ
Sэкв = Sмах ? Kд
где, Kд - коэффициент динамики роста (0,7)
|
Расчёт эквивалента |
Марка провода |
Длина участка, км |
|
|
КТП №1 Линия 1 (2-1) Sэкв = 20 ? 0,7 = 14 кВА (1-0) Sэкв = 24,2*0,7=16,94 кВА Линия 2 (5-4) Sэкв = 25,07=17,5 кВА |
3А35 + А16 + А16 3А35 + А16 + А16 3А25 +А16+А16 |
0,06 0,035 0,06 |
|
|
(4-1) Sэкв = 40,07*0,7=28,49 кВА (3-2) Sэкв = 9*0,7=6,3 кВА (2-1) Sэкв = 18,6*0,7=13,2 кВА Sэкв = 52,5*0,7=36,75 кВА Линия 3 Sэкв = 12*0,7=8,4 кВА КТП №2 Линия 1 (1-0) Sэкв = 90*0,7 = 63 кВА Линия 2 (2-1) Sэкв = 40*0,7 = 28 кВА Sэкв = 76,5*0,7 = 53,55 кВА КТП №3 Линия 1 (9-8) Sэкв = 1,53*0,7 = 1,07 кВА (8-7) Sэкв =12,2*0,70=8,54 кВА (7-5) Sэкв = 12,4*0,7= 8,68 кВА (6-5) Sэкв = 2,7*0,7 = 1,89 кВА (5-4) Sэкв =12,7*0,7 = 8,89 кВА (4-3) Sэкв =13*0,7=9,1 кВА (3-1) Sэкв = 13,3*0,7 = 9,31 кВА (2-1) Sэкв = 3,75*0,7 = 2,64 кВА Sэкв = 13,8*0,7 = 9,66 кВА Линия 2 (3-2) Sэкв = 1,5*0,7 = 1,05 кВА (2-1) Sэкв = 25,2*0,7 = 17,64 кВА Sэкв = 25,4*0,7 = 17,78 кВА |
3А50+А35+А16 3А16+А16+А16 3А25+А16+А16 3А50+А35+А16 3А50+А35+А16 3А50+А35+А16 3А50+А35+А16 3А16+А16+А16 3А25+А16+А16 3А25+А16+А16 3А16+А16+А16 3А25+А16+А16 3А25+А16+А16 3А25+А16+А16 3А16+А16+А16 3А50+А35+А16 3А16+А16+А16 3А25+А16+А16 3А25+А16+А16 |
0,03 0,06 0,03 0,03 0,035 0,035 0,06 0,035 0,07 0,035 0,05 0,06 0,05 0,125 0,07 0,09 0,05 0,065 0,065 0,065 |
|
КТП №4 Линия 1 (10-9) Sэкв = 1,53*0,7 = 1,07 кВА (9-8) Sэкв = 7,6*0,7 = 5,32 кВА (8-6) Sэкв = 8,2*0,7 = 5,74 кВА (7-6) Sэкв = 1,53*0,7 = 1,07 кВА (6-4) Sэкв = 9,1*0,7 =6,37 кВА (5-4) Sэкв = 2,7*0,7 = 1,87 кВА (4-3) Sэкв = 11,2*0,7 = 7,84 кВА (3-2) Sэкв = 12,13*0,7 = 8,491 кВА (2-1) Sэкв = 13,03*0,7 = 9,121 кВА Sэкв = 13,93*0,7 = 9,751 кВА Линия 2 (2-1) Sэкв = 2,16*0,7 = 1,5 кВА Sэкв = 56,2*1,7 = 39,34 кВА КТП №5 Линия 1 (8-7) Sэкв = 1,53*0,7 = 1,07 кВА (7-5) Sэкв = 2,13*0,7= 1,49 кВА (6-5) Sэкв = 3,78*0,7 = 2,64 кВА (5-2) Sэкв = 4,98*0,7 = 3,48 кВА (4-3) Sэкв = 2,7*0,7 = 1,89 кВА (3-2) Sэкв = 15,3*0,7 = 10,71 кВА (2-1) Sэкв = 15,9*0,7 = 11,13 кВА Sэкв = 16,1*0,7 = 11,27 кВА Линия 2 (4-3) Sэкв = 1,53*0,7 = 1,07 кВА (3-1) Sэкв = 2,43*0,7 = 1,7 кВА (2-1) Sэкв = 7*0,7 = 4,9 кВА Sэкв = 8,5*0,7 = 5,95 кВА Линия 3 (7-6) Sэкв = 0,965*0,7= 0,67 кВА (6-5) Sэкв = 3,6*0,7 = 2,52 кВА (5-4) Sэкв = 24,8*0,7 = 17,36 кВА (4-2) Sэкв = 28,9*0,7 = 20,23 кВА (3-2) Sэкв = 3,78*0,7 = 2,64 кВА (2-1) Sэкв = 31,3*0,7 = 21,91 кВА Sэкв = 32,2*0,7 = 22,54 кВА |
3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А25+А16+А16 3А25+А16+А16 3А35+А25+А16 3А35+А25+А16 3А16+А16+А16 3А50+А35+А16 3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А25+А16+А16 3А25+А16+А16 3А25+А16+А16 3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А16+А16+А16 3А25+А16+А16 3А35+А25+А16 3А35+А25+А16 3А16+А16+А16 3А35+А25+А16 3А35+А25+А16 |
0,07 0,04 0,03 0,055 0,045 0,065 0,1 0,04 0,065 0,06 0,08 0,027 0,062 0,045 0,035 0,02 0,04 0,054 0,05 0,027 0,11 0,01 0,04 0,055 0,03 0,055 0,04 0,05 0,045 0,32 0,04 |
Расчет потерь напряжения в ВЛ-0,38 кВ
Рассчитываем потери напряжения на участках ВЛ и проверяем выбранное сечение по дополнительным потерям.
где,
Sмах - расчетная нагрузка на участке ВЛ (кВ ? А)
- длина участка ВЛ (км)
Uном - номинальное напряжение сети (0,38 кВ)
r0 - активное сопротивление провода (Ом ? км) (прил.1, стр.446, [л-1])
- индуктивное сопротивление провода (Ом ? км) (прил.15, стр.455, [л-1])
сosц и sinц - определяем из отклонения дневного и вечернего максимумов нагрузки
Потери напряжения в процентах рассчитываем по формуле:
ДU (%) = (ДU ? 100%) /380
КТП №1 - линия 1 cos ц = 0,75; sin ц = 0,66
(2-1) ДU = (20*0,06) / 0,38 * (1,14*0,75+0,319*0,66) = 3,3 В = 0,86 %
(1-0) ДU (24,2*0,035) /0,38* (1,14*0,75+0,319*0,66) = 2,3В = 0,6%
Суммарные потери ДU = 1,46 % < 4% (допустимо)
Линия 2 cos ц = 0,75; sin ц = 0,66
(5-4) = (25*0,06) /0,38 (1,14*0,75+0,319*0,66) = 4,2 В = 1,1%
(4-1) ДU = (40,7*0,03) / 0,38 · (0,57*0,75+0,297*0,66) = 2 B =0,52%
(3-2) ДU= (9*0,06) / 0,38 · (1,8*0,75+0,333*0,66) = 2, 2 B = 0,57%
(2-1) ДU = (18,6*0,03) /0,38 (1,14*0,75+0,319*0,66) = 1,5В = 0,39%
(1-0) ДU = (52,5*0,03) /0,38 (0,57*0,75+0,297*0,66) = 2,58 В = 0,67%
Суммарные потери ДU = 3,25% < 4% (допустимо)
Линия 3 cos ц = 0,8; sin ц = 0,6
ДU = (22*0,035) /0,38 (1,14*0,8+0,319*0,6) = 2,5 В = 0,65 %
Суммарные потери ДU = 0,65% < 4% (допустимо)
КТП №2 - линия 1 cos ц = 0,75; sin ц = 0,66
(1-0) ДU = (90*0,035) / 0,38 · (0,57*0,75+0,297*0,66) = 5,1 B = 1,34%
Суммарные потери ДU = 1,34% < 4% (допустимо)
Линия 2 cos ц = 0,75; sin ц = 0,66
ДU = (40*0,06) / 0,38 · (0,57*0,75+0,297*0,66) = 4,8 B =1,15%
ДU = (76,5*0,035) / 0,38 · (0,57*0,75+0,297*0,66) = 4,4 B =1,15%
Суммарные потери ДU = 2,52% < 4% (допустимо)
КТП № 3-линия 1 cos ц = 0,84; sin ц = 0,54
(9-8) ДU = (1,53*0,07) /0,38 (1,8*0,84+0,333*0,54) = 0,47 В = 0,12%
(8-7) ДU = (12,2*0,035) /0,38 (1,14*0,84+0,319*0,54) = 1,26 В = 0,33%
(7-5) ДU = (12,4*0,05) /0,38 (1,14*0,84+0,319*0,54) = 1,84 В = 0,48%
(6-5) ДU = (2,7*0,06) /0,38 (1,8*0,84+0,333*0,54) = 0,72 В = 0,18%
(5-4) ДU = (12,7*0,05) /0,38 (1,14*0,84+0,319*0,54) = 1,88 В = 0,49%
(4-3) ДU = (13*0,125) /0,38 (1,14*0,84+0,319*0,54) = 4,8 В = 1,26%
(3-1) ДU = (13,3*0,07) /0,38 (1,14*0,84+0,333*0,54) = 2,7 В = 0,7%
(2-1) ДU = (3,78*0,03) /0,38 (1,8*0,84+0,333*0,54) =0,35 В = 0,09%
(1-0) ДU = (13,8*0,05) /0,38 (0,57*0,84+0,297*0,54) = 1,16 В = 0,3%
Суммарные потери ДU = 3,95% < 4% (допустимо)
КТП №3 - линия 2 cos ц = 0,8; sin ц = 0,6
(3-2) ДU = (1,5*0,065) / 0,38 · (1,8*0,8+0,333*0,6) = 0,42 B = 0,11%
(2-1) ДU = (25,2*0,065) / 0,38 · (1,14*0,8+0,319*0,6) = 4,7 B = 1,24%
(1-0) ДU = (25,4*0,065) / 0,38 · (1,14*0,8+0,319*0,6) = 4,8 B= 1,26%
Суммарные потери ДU = 2,61% < 4% (допустимо)
КТП №4-линия 1 cos ц = 0,95; sin ц = 0,31
(10-9) ДU = (1,53*0,07) / 0,38 ? (1,8*0,95+0,333*0,31) = 0,51 В = 0,13%
(9-8) ДU = (7,6*0,004) / 0,38 ? (1,8*0,95+0,333*0,31) = 1,45 В = 0,38%
(8-6) ДU = (8,2*0,03) / 0,38 ? (1,8*0,95+0,333*0,31) = 1,17 В = 0,3%
(7-6) ДU = (1,53*0,055) / 0,38 ? (1,8*0,95+0,333*0,31) = 0,4 В = 0,1%
(6-4) ДU = (9,1*0,045) / 0,38 ? (1,8*0,95+0,333*0,31) = 1,95 В = 0,51%
(5-4) ДU = (2,7*0,065) /0,38 (1,8*0,95+0,333*0,31) = 0,83 В = 0,21%
(4-3) ДU = (11,2*0,1) /0,38 (1,14*0,95+0,319*0,31) = 3,84 В = 0,91%
(3-2) ДU = (12,13*0,04) /0,38 (1,14*0,95+0,308*0,31) = 1,5 В = 0,39%
(2-1) ДU = (13,03*0,065) /0,38 (0,83*0,95+0,308*0,31) = 1,97 В = 0,51%
ДU = (13,93) /0,38 (0,83*0,95+0,308*0,31) = 1,94 В = 0,51%
Суммарные потери ДU = 3,9% < 4% (допустимо)
Линия 2 cos ц = 0,89; sin ц = 0,45
(2-1) ДU = (2,16*0,08) / 0,38 · (1,8*0,89+0,333*0,45) = 0,79 В = 0,2 %
(1-0) ДU = (56,2*0,027) / 0,38 · (0,57*0,89+0,297*0,45) = 2,55 В * 0,67%
Суммарные потери ДU = 0,87% < 4% (допустимо)
КТП №5 - линия 1 cos ц = 0,8; sin ц = 0,6
(8-7) ДU = (1,53*0,062) / 0,38 · (1,8*0,8+0,333*0,6) = 0,4 B = 0,1%
(7-5) ДU = (2,13*0,045) / 0,38 · (1,8*0,8+0,333*0,6) = 0,41 B = 0,1%
(6-5) ДU = (3,78*0,035) / 0,38 · (1,8*0,8+0,333*0,6) = 0,57 B = 0,15 %
(5-2) ДU = (4,98*0,02) / 0,38 · (1,8*0,8+0,333*0,6) = 0,42 B = 0,11%
(4-3) ДU = (2,7*0,04) / 0,38 · (1,8*0,8+0,333*0,6) = 0,46 B 0,12%
(3-2) ДU = (15,3*0,054) / 0,38 · (1,14*0,8+0,319*0,6) = 2,4 B = 0,63%
(2-1) ДU = (15,9*0,05) / 0,38 · (1,14*0,8+0,319*0,6) = 2,3 B = 0,69%
(1-0) ДU = (16,1*0,027) / 0,38 · (1,14*0,8+0,3119*0,6)) = 1,26 B 0,33 %
Суммарные потери ДU = 2,14% < 4% (допустимо)
Линия 2 cos ц = 0,97; sin ц = 0,24
(4-3) ДU = (1,53*0,11) / 0,38 · (1,8*0,95+0,333*0,31) = 0,8 B = 0,21%
(3-1) ДU = (2,43*0,01) / 0,38 · (1,8*0,95+0,333*0,31) = 0,1 B = 0,03 %
(2-1) ДU= (7*0,04) / 0,38 · (1,8*0,95+0,333*0,31) = 1,33 B= 0,35%
(1-0) ДU = (8,5*0,055) /0,38 (1,8*0,95+0,333*0,31) = 2,2 В = 0,57%
Суммарные потери ДU = 1,16% < 4% (допустимо)
Линия 3 cos ц = 0,89; sin ц = 0,45
(7-6) ДU = (0,965*0,03) / 0,38 ? (1,8*0,89+0,333*0,45) = 0,13 В = 0,034%
(6-5) ДU = (3,6*0,055) / 0,38 ? (1,14*0,89+0,319*0,45) = 0,6 В = 0,16%
(5-4) ДU = (24,8*0,04) / 0,38 ? (0,83*0,89+0,308*0,45) = 2,3 В = 0,6%
(4-2) ДU = (28,9*0,05) / 0,38 ? (0,83*0,89+0,308*0,45) = 3,3 В = 0,86%
(3-2) ДU = (3,78*0,045) / 0,38 ? (1,8*0,89+0,333*0,45) = 0,78 В = 0,2%
(2-1) ДU = (31,3*0,032) / 0,38 ? (0,57*0,89+0,297*0,45) = 1,68 В = 0,44%
(1-0) ДU = (32,2*0,04) / 0,38 ? (0,57*0,89+0,297*0,45) = 2,17 В = 0,57%
Суммарные потери
ДU = 2,86% < 4% (допустимо)
2.4 Поверка сети на колебание напряжения, при пуске мощного асинхронного двигателя
На проектируемом производстве установлен АД мощностью 20 кВт (кормоцех). В момент пуска АД на его зажимах допускается колебание напряжение до 30%, при этом на зажимах любого работающего АД напряжение не должно снижаться более, чем на 20% от напряжения сети.
4AP180S4CY1, cosц = 0,87КТП №2 Линия-1 (100 кВ · А)
з = 0,87, Ki = 7,5, Pном = 22 кВт, 1500об/мин
Определяем номинальный ток асинхронного двигателя.
1) Iн = Рн/ (1.7*Uн* з* сos) =22000/ (1.7*380*0.89*0.87) = 43,2 А
Полное сопротивление асинхронного двигателя.
2) Zэд =Uн / (1,7 * Ki * Iн) = 380/ (1,7 * 7,5 * 43,2) = 0,67 Ом
Определяем сопротивление трансформатора.
3) Zтр-ра = Uк% * / Sном * 100 = 4,5 * / 100000 * 100 = 0,065 Ом
Определяем сопротивление проводов.
4) Zo=
Z = = 0,66 Ом/км
Определяем сопротивление линии.
5) Zл = Zo * l
Zл = 0,66 * 0,035 = 0,023 Ом
Определяем полное сопротивление.
6) Zпол = Zтр-ра + Zл = 0,065 + 0,023 = 0,088 Ом
Проверяем запуск асинхронного двигателя.
7) = = 11,6% ? 30%
(Условие выполняется, AD успешно запустится)
2.5 Выбор типа и принципиальная схема подстанций ВЛ 10/0.4 кВ
Схема КТП мощностью 63…160 кВА она состоит из блока KHП, вентиль ных разрядников типа РС-10, предохранителей, помещенных в верхнем вводном отсеке КТП. К выводам 0.38 кВ трансформатора подключены шины 0/38 кВ, расположенные в нижнем шкафу. На в воде установлены рубильник, вентильные разрядники типа РВН-1У1 и трансформаторы тока для питания счетчика активной энергии и тепловых реле типа ТРН-10. Для включения, отключения и защиты линий от к. з. установлены автоматические выключатели. Магнитный пускатель служит для ручного управления уличным освещением выключателем или автоматического управления с помощью фотореле, а предохранители от к. з. Лампа служит для освещения в нутрии шкафа, а резисторы для обогрева счетчика и промежуточного реле.
Привод разъединителя и дверь шкафа вводного устройства имеют механические замки блокировки. В шкафу вводного устройства смонтированы предохранители типа ПК-10. На вводе установлены разрядники типа РС-10 и кронштейны со штырями для изоляторов линий 0.38 кВ.
Конструктивное исполнение ВЛ-0,4 кВ и КТП-10/0,4 кВ
В с/х ЛЭП выполняются в основном воздушными. Для сооружения линий применяются опоры: промежуточные, анкерные и угловые. Промежуточные опоры - самый распространенный вид опор. Их назначение поддерживать провода в пролете на определенной высоте. Этот вид опор почти не испытывает механических нагрузок, и поэтому они имеют самую простую конструкцию. Угловые опоры применяются для изменения направления линии. Эти опоры имеют более сложную конструкцию, т.к. они испытывают значительные механические нагрузки. Концевые (анкерные) опоры устанавливают в начале и в конце линии. ВЛ выполняют 5-проводной: 3 фазных провода, нулевой и фонарный. Нулевой провод должен быть заземлен на всем протяжении линии через 100-150 метров повторными заземлениями, а так же на вводах зданий, где есть рабочие заземления эл. установок. В местах крепления проводов ВЛ к опорам для надежной изоляции фаз устанавливают специальные изоляционные конструкции - изоляторы.
2.6 Расчет токов короткого замыкания
Токи к. з. рассчитываются для выбора аппаратуры и средств защиты и от поражения электрическим током обслуживающего персонала. При расчете токов к. з. в с/х, сопротивлением линии 10 кВ можно пренебречь и учитывать только сопротивление трансформатора и ВЛ-380/220 В.
Токи короткого замыкания рассчитываются по формуле:
Iкз = Uф/ (Zтр/3 + Zп),
где, Zтр - полное сопротивление трансформатора, при замыкании на корпус
Zп - полное сопротивление петли фаза-ноль до точки к. з.
Zп = r0 ·
- длина участка
Таким образом, рассчитывают все линии, выбирают min ток к. з. на ответвлении и по нему выбирают аппаратуру защиты. А чтобы определить min ток к. з. необходимо рассчитать участок с max сопротивлением петли фаза-ноль (Ю.И. Акимцев, стр.247)
КТП №1 - линия 1
Zп = 4,01*0,06+4,01*0,035 = 0,38 Ом
Iкз = 220/ (0,41/3 + 0,38) = 426 А
Линия 2
Zп = 4,01*0,06+2,01*0,03+4,86*0,06+4,01*0,03+2,01*0,03 = 0,77 Ом
Iкз = 220/ (0,41/3 + 0,77) = 244 А
Линия 3
Zп = 4,01*0,035 = 0,14 Ом
Iкз = 220/ (0,41/3 + 0,18) = 797 А
КТП № 2-линия 1
Zп = 2,01 ? 0,035 = 0,07 Ом
Iкз = 220/ (0,26/3 + 0,07) = 1410 А
Линия 2
Zп = 2,01*0,06+2,01*0,03 = 0,18 Ом
Iкз = 220/ (0,26/3+0,18) = 827 А
КТП 3 - линия 1
Zп = 4,86*0,07+4,01*0,035+4,01*0,05+4,86*0,06+4,01*0,05+
2,76*0,125+4,01*0,07+4,86*0,03+2,01*0,05 = 2 Ом
Iкз = 220/ (1,04/3 + 2) = 93,7А
Линия 2
Zп = 4,86*0,065+4,01*0,065+4,01*0,065 = 0,837 Ом
Iкз = 220/ (1,04/3 + 0,837) = 186 А
КТП №4 - линия 1
Zп=4,86*0,07+4,86*0,04+4,86*0,03+4,86*0,055+4,86*0,045+4,86*0,065+2,76*0,+4,01*0,04+2,76*0,065+2,76**0,06 = 2,26 Ом
Iкз = 220/ (0,411/3 + 2,26) = 91,7 А
Линия 2
Zп = 4,86*0,08+2,01*0,027 = 0,44 Ом
Iкз = 220/ (0,411/3 + 0,44) = 381 А
КТП 5-линия 1
Zп=4,86*0,062+4,86*0,045+4,86*0,035+4,86*0,02+4,86*0,04+4,01*0,054+4,01*0,05*0,027 = 1,5 Ом
Iкз = 220/ (0,65/3 + 1,5) = 128,6 А
КТП 5-линия 1
Zп=4,86*0,062+4,86*0,045+4,86*0,035+4,86*0,02+4,86*0,04+4,01*0,054+4,01*0,05+4,01*0,027 = 1,5 Ом, Iкз = 220/ (0,65/3+1,5) = 128,6 А
КТП 5-линия 2
Zп = 4,86*0,11+4,86*0,01+4,86*0,04+4,86*0,055 = 1,05 Ом
Iкз = 220/ (0,65/3+1,05) = 174А
КТП 5-линия 3
Zп=4,86*0,03+4,01*0,055+2,76*0,04+2,76*0,05+4,86+0,04+2,76*0,032+2,76*0,04=1,09 Ом
Iкз = 220/ (0,65/3+1,03) = 176А
2.7 Выбор аппаратуры на на КТП - 10/0,4 кВ
Согласно ПУЭ оборудование выбирают по номинальным параметрам, проверяют на термическую, динамическую устойчивости и селективность срабатывания.
а) Выбор разъединителей
Uном = 10 кВ
КТП №1 Iн тр = 63/ (1,73 ? 10) = 3,64 А
КТП №2 Iн тр = 100/ (1,73 ? 10) = 5,8 А
КТП №3 Iн тр = 25/ (1,73 ? 10) = 1,44 А
КТП №4 Iн тр = 63/ (1,73 ? 10) = 3,64 А
КТП №5Iн тр =40/ (1,73*10) = 2,3А
Для всех КТП выбираем разъединители типа РЛН-10/20
б) Для всех КТП в качестве аппарата защиты от атмосферных перенапряжений выбираем вентильный разрядник типа РВО-10
в) Выбор плавких предохранителей Uном = 10 кВ
КТП №1
Iпл. вс. = 3 ? Iн. тр-ра = 3 ? 3,64 = 10,9 А
КТП №2
Iпл. вс. = 3 ? Iн. тр-ра = 3 ? 5,8 = 17,4 А
КТП №3
Iпл. вс. = 3 ? Iн. тр-ра = 3 ? 1,44 = 4,32 А
КТП №4
Iпл. вс. = 3 ? Iн. тр-ра = 3 ? 3,64 = 10,9 А
г) Выбор автоматов
Uном = 0,38 кВ,
КТП №1 - линия 1
Iр 24,2/ (1,73 ? 0,38) = 36,8 А
Выбираем автомат А3136
Iн. а. = 50 А 36,8 А
Iн. р. = 50 А 36,8*1,1 = 40,48 А
Iэ. р. = 3 ? 50 36,8*1,25 = 15046 А
Iк. з. / Iн. р. = 426/50 = 8,52 1,4 (условие выполняется)
Линия 2
Iр = 52,5/ (1,73 ? 0,38) = 79 А
Выбираем автомат АЕ-2056
Iн. а. = 100 А 79 А, Iн. р. = 100 А 79*1,1 = 86,9 А
Iэ. р. = 3*100 А 79*1,25 = 30098,7 А
Iк. з. / Iн. р. = 244/100 = 2,44 1,4 (условие выполняется)
КТП №1 - линия 3
Iр = 12/ (1,73 ? 0,38) = 18,2 А
Выбираем автомат АЕ2036Р
Iн. а. = 25 18,2 А
Iн. р. = 25 А 18,2*1,1 = 20,02 А
Iэ. р. = 3*25 А 18,2*1,25 = 7522,75 А
Iк. з. / Iн. р. = 797/25 = 31,88 1,4 (условие выполняется)
КТП 2-линия 1
Iр = 90/ (1,73 ? 0,38) = 137 А
Выбираем автомат А37146
Iн. а. = 160 А 137 А
Iн. р. = 160 А 137*1,1 = 150 А
Iэ. р. = 5*160 А 137*1,25 = 800171,25 А
Iк. з. / Iн. р. = 1410/160 = 8,8 1,4 (условие выполняется)
КТП №2 - линия 2
Iр = 76,5/ (1,73 ? 0,38) = 116 А
Выбираем автомат А3714Б
Iн. а. = 160А 116 А, Iн. р. = 160 А 116*1,1 = 127,6 А
Iэ. р. = 3*16116*1,25 = 480145 А
Iк. з. / Iн. р. = 827/160 = 5,16 1,4 (условие выполняется)
КТП №3-линия1
Iр = 13,8/ (1,73 ? 0,38) = 20,9 А
Выбираем автомат АЕ2036Р
Iн. а. = 25 А 20,9 А
Iн. р. = 25 А 20,9*1,1 = 22,99 А
Iэ. р. = 3*2520,9*1,25 = 7526,1 А
Iк. з. / Iн. р. = 93,7/ 25 = 3,7 1,4 (условие выполняется)
Линия 2
Iр = 25,4/ (1,73 ? 0,38) = 38,6 А
Выбираем автомат А3163
Iн. а. = 50 А 38,6 А, Iн. р. = 50 А 38,6*1,1 = 42,5 А
Iэ. р. = 3*50 38,6*1,25 = 15048,25 А
Iк. з. / Iн. р. = 186/50 = 3,72 1,4 (условие выполняется)
КТП №4 - линия 1
Iр = 13,93/ (1,73 ? 0,38) = 21,2 А
Выбираем автомат АЕ2036Р
Iн. а. = 25 А 21,2 А
Iн. р. = 25 А 21,2*1,1 = 23,32 А
Iэ. р. = 3*25 А 21,2*1,25 = 7526,5 А
Iк. з. / Iн. р. = 91,7/25 = 3,66 1,4 (условие выполняется)
Линия 2
Iр = 56,2/ (1,73 ? 0,38) = 85,5 А
Выбираем автомат АЕ2056
Iн. а. = 100 А 85,5 А
Iн. р. = 100 А 85,5 ? 1,1 = 94 А
Iэ. р. = 3*10085,5*1,25=480 106,8А
Iк. з. / Iн. р. = 381/100 = 3,81 1,4 (условие выполняется)
КТП № 5 - линия 1
Iр = 16,1/ (1,73 ? 0,38) = 24,5 А
Выбираем автомат А3163
Iн. а. = 50 А 24,5 А, Iн. р. = 50 А 24,5*1,1 = 26,9 А
Iэ. р. = 3*3024,5*1,25 = 9030,6 А
Iк. з. / Iн. р. = 128,6/30 = 4,28 1,4 (условие выполняется)
КТП № 5 - линия 2
Iр = 8,5/ (1,73 ? 0,38) = 12,9 А
Выбираем автомат АЕ2036Р
Iн. а. = 25 А 12,9 А
Iн. р. = 16 А 12,9*1,1 = 14,2 А
Iэ. р. = 3*1612,9*1,25 = 4816,1 А
Iк. з. / Iн. р. = 174/16 = 10,8 1,4 (условие выполняется)
КТП № 5 - линия 3
Iр = 32,2/ (1,73 ? 0,38) = 48,9 А
Выбираем автомат АЕ2046
Iн. а. = 63 А 48,9 А
Iн. р. = 63 А 48,9*1,1 = 53,8 А
Iэ. р. = 3*6348,9*1,25 = 18961,1 А
Iк. з. / Iн. р. = 176/63 = 2,8 1,4 (условие выполняется)
2.8 Расчет заземляющего устройства КТП-10/0,4 кВ
вертикальный стальной стержень = 5 м, d = 12 мм, стальная полоса связи 40Ч4 мм, глубина заложения 0,8 м, полосы 0,9 м, I3 = 8 A (со стороны 10 кВ), КТП - 10/04 кВ; ВП - 0,38/0,22 кВ
Условный грунт - глина, сизм = Ом*м
Определяем расчетное сопротивление грунта (глина) для стержневых заземлителей:
срасч = кс ? к ? сизм = 1,25*1*100 = 125 Ом*м
Определяем сопротивление вертикального заземлителя из круглой стали
= 28,3 Ом
Сопротивление повторного заземления Rп. з. не должно превышать 30 Ом при с = 100 Ом ? м и ниже
При с > 100 Ом ? м допускают принимать:
Rп. з. = 30 ? срасч / 100 = 30 ? 125/100 = 37,5 Ом
Для повторного заземления принимаем один стержень длиной 5 м и диаметром 12 мм, сопротивление которого 28,3 Ом < 37,5 Ом
Определяем общее сопротивление всех семи повторных заземлений
rп. з. = Rп. з. / n = 28,3/3 = 9,4 Ом
(где, Rп. з - сопротивление одного повторного заземления)
Определяем расчетное сопротивление заземления нейтрали трансформатора с учетом повторных заземлений
rиск = rз ? rп. з. / (rп. з. - rз) = (4*9,4) / (9,4 - 4) = 6,96 Ом
В соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении к нему электрооборудования напряжением до и выше 1000 В не должно быть более 10 Ом и 125/Iз, если Iз < 10 Ом
rиск = 125/8 = 15,6 Ом
Принимаем для расчета наименьшее из этих значений rиск = 10 Ом
Определяем теоретическое число стержней:
nТ = Rb / rиск = 28,3/10 = 2,83
Принимаем 3 стержня и располагаем их в грунте на расстоянии 5 м друг от друга. Длина полосы связи равна:
l = a ? n; l = 5 ? 3 = 15 м.
Определяем сопротивление полосы связи:
Rг = 0,366 ? срасч / l ? (lg ? 2 ? l2/ (d ? h) = (0,366 ? 125) / 15 ? (lg ? 2 ? 152/ (0,04 ? 0,82) = 6,5 Ом
Sрасч = 125 Ом ? м
При n=3; a / l = 5/5 = 1; зв = 0,7; зг = 0,6
Тогда действительное число стержней равно:
nд = Rb ? зг ? [1/ (rиск ? зг) - 1/Rг] / зв
nд = (28,3*0,6/0,7 [1/ (10 ? 0,6) - 1/6,5]) = 0,5
Принимаем для монтажа 6 стержней и проводим проверочный расчет.
Определяем действительное сопротивление искусственного заземления
rиск = Rb ? Rг / (Rг ? n ? зв + Rb ? зг)
rиск = 28,3*6,5/ (6,5*1*0,7+28,3*0,6) = 8,6 Ом < 10 Ом
Определяем сопротивление заземляющего устройства с учетом повторных заземлений нулевого провода
срасч = rиск ? rп. з. / (rиск + rп. з.)
срасч = 8,6*6,96/ (8,6+6,96) = 3,8 Ом < 4 Ом
Если же расчет выполнить без учета полосы связи, то действительное число стержней будет равно: nд = nТ / зв = 3/0,7 = 4,3 и для выполнения заземления нужно было бы принять 4 стержня
3. Расчет стоимости потерянной электроэнергии в трансформаторе и линии электропередач
Расчет технико-экономических показателей выполняется по формуле:
=
где: Pmax = Smax · cos
cos = 0,75 (Коганов, стр.128)
Rл =R· L - сопротивление линии
- время максимальных потерь
Cп = 44,9 · · 10 - стоимость потерь
ТП № 1
Линия - 1
Pmax = 90*0,75 = 67,5 кВт
Rл = 0,57*0,035 = 0,02 Ом
= 1138 Вт ? ч
Линия - 2
Pmax = 76,5*0,75 = 57,3 кВт
Rл = 0,57*0,06+0,57*0,035 = 0,05 Ом
= 2052 кВт ? ч
Сп общ = 44,9*3190*10-2 = 1432 руб.
т. р. =2,65 · () 2 · 1150 + 0,51 · 8760 = 8801 кВт ? ч
С общ = 1432+3952 = 5384 руб.
Вывод
В результате произведенных расчетов были определены максимальные дневные и вечерние нагрузки с учетом уличного освещения. Максимальная дневная нагрузка получилась 303,8 кВ*А, вечерняя нагрузка 212,1 кВ*А.
Согласно расчетам принимаем 5Тп:
3 на поселок и 2 на производство.
ТП: ТП№ 1 - 63 Кв*А; ТП №2 - 100Кв*А
ТП № 3 - 25 Кв*А; ТП №4 - 63 Кв*А
ТП №5 - 40 Кв*А
Сечение и марку проводов принимаем по эквивалентной мощности, с учетом коэффициента динамики. Приняты провода со следующим сечение: 3А16; 3А25; 3А35; 3А50.
Допустимые потери напряжения в ВЛ - 10 кВ составили 10 %, в ВЛ-0,4кВ-3%. На каждом участке линий ТП также рассчитаны потери напряжения. самые маленькие потери составили 0,65%, а самые большие 3,95%.
Произведена проверка сети на колебания напряжения при пуске мощного асинхронного двигателя. В момент пуска электродвигателя номинальное напряжение на его зажимах не должно превышать 30% напряжения номинального. В данном случае номинальное напряжение на зажимах двигателя составило 11,6%, условие выполняется, следовательно, электродвигатель успешно запускается.
Описывается выбор типа принципиальной схемы подстанции 10/0,4 кв.
Для проверки надежности срабатывания релейной защиты, отключающих катушек автоматов и плавких предохранителей рассчитывается ток однофазных короткого замыкания. Согласно расчетам получили следующие значения токов:
|
Л-1 |
Л-2 |
Л-3 |
||
|
ТП №1 |
426 |
244 |
797 |
|
|
ТП№2 |
1410 |
827 |
- |
|
|
ТП№3 |
93,7 |
186 |
- |
|
|
ТП№4 |
91,7 |
381 |
- |
|
|
ТП№5 |
128,6 |
174 |
176 |
Произведен выбор аппаратуры на КТП. со стороны 10 кВ установлен разъединитель РЛН, вентильный разрядник РВН. Выбраны предохранители серии ПК для всех ТП, автоматические выключатели серий: А3163, АЕ2056, АЕ2036Р, 3714Б, АЕ2046.
Произведен расчет заземляющего устройства ТП.
Рассчитана стоимость потерь электроэнергии в линиях 0,4 кВ и трансформаторах. Общая стоимость потерь составила ТП №1 - 3333,9 руб.
Список используемой литературы
1) И.А. Будзко, В.Ю. Гессен " Электроснабжение сельского хозяйства ";
2) И.А. Будзко, В.Ю. Гессен " Практикум по электроснабжению сельского хозяйства ";
3) И.Л. Каганов " Курсовое и дипломное проектирование ";
4) И.Ф. Кудрявцев " Электрооборудование животноводческих предприятий и автоматизация производственных процессов в животноводстве ";
5) Ю.И. Акимцев "Электроснабжение сельского хозяйства".
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет электрических нагрузок и определение допустимых потерь напряжения в сети. Выбор числа и мощности трансформатора, место расположения подстанций. Определение потерь энергии в линиях, их конструктивное выполнение и расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [704,3 K], добавлен 12.09.2010Характеристика объекта и зоны электроснабжения, категории потребителей и требований надёжности. Расчёт электрических нагрузок и допустимых потерь. Выбор числа и места установки подстанций. Конструктивное устройство сети. Расчет заземляющих устройств.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.06.2011Анализ схемы расположения потребителей на плане заданного электрифицируемого населённого пункта. Расчёт электрических нагрузок и обоснование схемы электроснабжения. Определение числа трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ. Выбор трасс воздушных линий.
курсовая работа [578,8 K], добавлен 31.05.2015Расчёт электрических нагрузок населённого пункта, определение места расположения трансформаторной подстанции. Конфигурация сети высокого напряжения и определение величины высокого напряжения, расчёт сечения проводов, определение потерь напряжения в сети.
курсовая работа [319,0 K], добавлен 02.02.2010Проблема электроснабжения сельского хозяйства. Проект электроснабжения населенного пункта. Определение электрических нагрузок, числа трансформаторных подстанций. Электрические сети района. Выбор электрической аппаратуры и высоковольтного оборудования.
курсовая работа [715,9 K], добавлен 06.03.2012Электрические нагрузки производственных, общественных и коммунальных потребителей сельского населенного пункта. Расчет электрических нагрузок, месторасположения и мощности трансформаторных подстанций. Расчет токов, выбор способов электроснабжения.
курсовая работа [1023,3 K], добавлен 19.01.2015Расчет для определения электрических нагрузок, выбор числа и мощности трансформаторов, составление схем сетей 10 и 0.38кВ. Определение допустимых потерь напряжения и электрической энергии. Конструктивное исполнение линий и их защита от перенапряжений.
курсовая работа [594,5 K], добавлен 07.12.2010Электроснабжение населенного пункта Идринское. Расчёт электрических нагрузок, определение потерь напряжения. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрической аппаратуры в сетях 10 и 0,38 кВ. Расчёт заземляющих устройств трансформаторной подстанции.
дипломная работа [793,8 K], добавлен 10.09.2013Расчет электрических нагрузок промышленного предприятия. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций. Расчет напряжения, схемы внешнего электроснабжения, трансформаторов ГПП. Технико-экономическое обоснование схем.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 30.04.2012Расчет электрических нагрузок населенного пункта и зоны электроснабжения; регулирование напряжения. Определение количества, мощности и места расположения питающих подстанций, выбор трансформатора. Себестоимость передачи и распределения электроэнергии.
курсовая работа [633,0 K], добавлен 29.01.2011
