Построение плана энергопотребления поселка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание

Данные для построения плана поселка выбираем по первому номеру варианта (7) из таблиц [1 стр.13]

Таблица 1. Данные для построения поселка

№ на плане	Наименование объекта	Координаты X;Y	Категория надежности
1	Одноквартирный дом	1;3	3
2	Одноквартирный дом	2;3	3
3	Одноквартирный дом	3;3	3
4	Одноквартирный дом	4;3	3
5	Одноквартирный дом	5;3	3
6	Одноквартирный дом	8;3	3
7	Одноквартирный дом	9;3	3
8	Одноквартирный дом	10;3	3
9	Одноквартирный дом	13;3	3
10	Одноквартирный дом	14;3	3
11	Одноквартирный дом	13;4	3
12	Одноквартирный дом	13;5	3
13	Одноквартирный дом	13;6	3
14	Четырехквартирный дом	13;7	3
15	Четырехквартирный дом	13;8	3
16	Четырехквартирный дом	7;5	3
17	Четырехквартирный дом	6;6	3
18	Четырехквартирный дом	5;7	3
19	Двадцатиквартирный дом	4;8	3
20	Двадцатиквартирный дом	3;9	3
21	Коровник привязного содержания с механизированной уборкой навоза на 100 коров	3;1	2
22	Телятник с родильным отделением на 120 телят	4;1	2
23	Кормоцех фермы крупного рогатого скота на 800…1000 голов	7;1	2
24	Свинарник маточник с подвесной дорогой и электрообогревом на 50 маток	9;1	2
25	Птичник на 8 тыс. кур	10;1	2
26	Центральная ремонтная мастерская на 25 тракторов	13;1	2
27	Маслобойка	14;3	2
28	Кирпичный завод на 1…1,5 млн кирпича в год	15;1	2
29	Котельная с четырьмя котлами ”Универсал-6” для отопления и горячего водоснабжения	16;1	1
30	Зернохранилище вместимостью 500 т. с передвижными механизмами	18;1	2

масштаб для построения 1 единица равна 50 м.

Таблица 2. Электрические характеристики сельских одноквартирных жилых домов

В домах	код нагрузки	Рмд, кВт	Qмд, кВар	Рмв, кВт	Qмв, кВар
1 квартирных	609	3,5	1,15	6,0	0,5

Таблица 3. Электрические характеристики производственных потребителей

	Наименование объекта	Код	Рд	Qд	Рв	Qв
21	Свинарник-маточник с электрообогревном	139	28	12	28	8
22	Овчарня на 800...1000 овцематок	170	1	-	5	-
23	Теплая стоянка для тракторов	370	5	3	2	-
24	Птичник на 8 тыс. кур	155	25	12	25	12
25	Маслобойка	353	10	7	1	-
26	Котельная с 4-мя котлами для отопления и горячего водоснабжения	386	28	20	28	20
27	Цех по переработке 50 т солений и 130 т капусты	337	40	45	40	45
28	Кузница	339	5	-	1	-
29	Гараж с профилакторием на 25 автомашин	376	30	25	15	12
30	Ветеринарно-фельдшерский пункт	199	3	-	3	-

Характеристика объектов и обоснование категории по надежности электрооборудования

Правилами устройства электроустановок определены три категории электроприемников по требованиям к надежности и установлены общие требования к электроснабжению потребителей с электроприемниками различных категорий.

Руководствуясь данными правилами и перечнем объектов данного варианта делаю вывод, что в основном все производственные помещения относятся ко второй группе по электроснабжению , а жилые помещения относятся к третьей группе.

К потребителям второй категории относятся животноводческие и птицеводческие фермы с меньшей производительностью , чем при первой категории , кормоприготовительные заводы , отдельные цеха с механизированным приготовлением кормов , картофелехранилища вместимостью более 500 тонн с холодоснабжением и активной вентиляцией. Электроприемники второй категории разделены на две группы. Для одной из них не допускаются перерывы электроснабжения длительностью свыше 0,5 часа, а частота таких отказов не должна превышать 2,5 в год. К этой группе относятся электроприемники наиболее ответственных систем на комплексах и фермах молочного направления, на свиноводческих комплексах и фермах , на птицефермах , а также электроприемники установок пожаротушения и котельных с котлами высокого и среднего давления на всех сельскохозяйственных предприятиях.

Для остальных электроприемников второй категории , а так же для потребителей этой категории перерывы электроснабжения продолжительностью свыше 10 ч считаются недопустимыми. Частота отказов с длительностью перерыва не более 4 ч не должна превышать 2,3в год, а с длительностью свыше 4ч , но не более 10ч - 0.1 в год.

К третьей категории относятся электроприемники , не подходящие для первой и второй категорий. для них установлена наибольшая продолжительность перерыва одни сутки, частота таких отказов не должна превышать трех в год.

1. Определение расчетных мощностей на вводах потребителей

За расчетные мощности на вводах производственных, бытовых и коммунально-бытовых потребителей принимаются наибольшие дневные или вечерние получасовые максимумы.

Таблица 4. Расчетные мощности

№ на плане	Наименование объекта	Ррасч.	Qрасч.
1	Одноквартирный дом	6,0	1,15
2	Одноквартирный дом	6,0	1,15
3	Одноквартирный дом	6,0	1,15
4	Одноквартирный дом	6,0	1,15
5	Одноквартирный дом	6,0	1,15
6	Одноквартирный дом	6,0	1,15
7	Одноквартирный дом	6,0	1,15
8	Одноквартирный дом	6,0	1,15
9	Одноквартирный дом	6,0	1,15
10	Одноквартирный дом	6,0	1,15
11	Одноквартирный дом	6,0	1,15
12	Одноквартирный дом	6,0	1,15
13	Одноквартирный дом	6,0	1,15
14	Четырехквартирный дом	13,44	2,58
15	Четырехквартирный дом	13,44	2,58
16	Четырехквартирный дом	13,44	2,58
17	Четырехквартирный дом	13,44	2,58
18	Четырехквартирный дом	13,44	2,58
19	Двадцатиквартирный дом	55,2	10,58
20	Двадцатиквартирный дом	55,2	10,58
21	Коровник привязного содержания с механизированной уборкой навоза на 100 коров	28	12
22	Телятник с родильным отделением на 120 телят	5	-
23	Кормоцех фермы крупного рогатого скота на 800…1000 голов	5	3
24	Свинарник маточник с подвесной дорогой и электрообогревом на 50 маток	25	12
25	Птичник на 8 тыс. кур	10	7
26	Центральная ремонтная мастерская на 25 тракторов	28	20
27	Маслобойка	40	45
28	Кирпичный завод на 1…1,5 млн кирпича в год	5	-
29	Котельная с четырьмя котлами ”Универсал-6” для отопления и горячего водоснабжения	30	25
30	Зернохранилище вместимостью 500 т. с передвижными механизмами	3	-

2. Выбор числа ТП 10/0,4 кВ и места их установки

Разделяем данный населенный пункт на две группы исходя из того, что для жилых и производственных помещений лучше принять отдельные подстанции. Отсюда делаем вывод, что целесообразно принять две подстанции(ТП).

Для определения места положения ТП в центре тяжести нагрузок ее координаты вычисляют по формулам:

где

xi и yi- координаты каждого потребителя;

Pi- расчетная нагрузка потребителя.

Так как подстанции две то центры нагрузок определяют для зоны охвата каждой подстанции.

Учитывая, что разделение объектов по подстанциям получилось не смешанным т.е. на одной только производственные потребители, коммунальные предприятия, а на другой только жилые здания то координаты ТП для производственных потребителей будем считать, как среднее арифметическое между “дневным” и “вечерним” максимумами.

Место расположения ТП-1 (день):

Место расположения ТП-1 (вечер):

Место расположения ТП-2 (день):

Место расположения ТП-2 (вечер):

Учитывая, что выбор места установки потребительских ТП в сельском населенном пункте зависит от его планировки и размещения в нем потребителей электроэнергии, а так же учитывая удобство обслуживания и близость к дорогам и постройкам уточняем координаты:

ТП-1: х = 6,6 у = 3,6;

ТП-2: х = 6,9 у = 3;

3. Расчет уличного освещения

В число потребителей кроме жилых домов, общественных зданий, производственных помещений и технологических процессов вне помещений включают также уличное освещение, нагрузка которого принимает участие только в вечернем максимуме, причем в полном объеме. При расчете следует учитывать, что для уличного освещения используют светильники с лампами мощностью не менее 200 Вт, если же применяют светильники с газоразрядными лампами, то удельную мощность снижают в 2 раза. Однако она не должна быть менее 4,5 Вт/м. Когда используют газоразрядные лампы, в расчет вводят реактивную нагрузку, численно равную половине активной.

P=Pуд L (5.1)

Руд - удельная мощность ламп.

L - длина освещаемого участка.

Принимаю длину пролета - 30 метров.

Принимаю вид дороги - поселковая с покрытием простейшего типа

Удельная мощность - Руд= 5,5 Вт/м

Линия 1:

Длина линии составляет:

L=350 м

Р=5,5*350=1925 Вт.

Q=2,25*350=787,5 Вар

Отсюда полная мощность:

ВА

Принимаю лампы мощностью 250 Вт

Число светильников находится по формуле:

светильников типа РКУ-01 с лампами ДРЛ-250.

Линия 2:

Длина линии составляет:

L=520 м

Р=5,5*520=2860 Вт.

Q=2,25*520=1170 Вар

Отсюда полная мощность:

ВА

Принимаю лампы мощностью 250 Вт

Число светильников находится по формуле:

светильников типа РКУ-01 с лампами ДРЛ-250.

Линия 3:

Длина линии составляет:

L=370 м

Р=5,5*370=2035 Вт.

Q=2,25*370=832,5 Вар

Отсюда полная мощность:

ВА

Принимаю лампы мощностью 250 Вт

Число светильников находится по формуле:

светильников типа РКУ-01 с лампами ДРЛ-250.

Линия 4:

Длина линии составляет:

L=300 м

Р=5,5*300=1650 Вт.

Q=2,25*300=675 Вар

Отсюда полная мощность:

ВА

Принимаю лампы мощностью 250 Вт

Число светильников находится по формуле:

светильников типа РКУ-01 с лампами ДРЛ-250.

Линия 5:

Длина линии составляет:

L=400 м

Р=5,5*400=2200 Вт.

Q=2,25*400=900 Вар

Отсюда полная мощность:

ВА

Принимаю лампы мощностью 250 Вт

Число светильников находится по формуле:

светильников типа РКУ-01 с лампами ДРЛ-250.

Линия 6:

Длина линии составляет:

L=650 м

Р=5,5*650=3575 Вт.

Q=2,25*650=1462,5 Вар

Отсюда полная мощность:

ВА

Принимаю лампы мощностью 250 Вт

Число светильников находится по формуле:

светильников типа РКУ-01 с лампами ДРЛ-250.

4. Прокладка трасс линий и определение нагрузок на участках линий 0.38 кВ.

Воздушные линии напряжением 0,38 кВ. располагают вдоль улиц, как правило по двум сторонам дороги. Допускается при соответствующем обосновании предусматривать прохождение трассы по одной стороне улицы с устройством ответвлений от ВЛ к отдельно стоящим постройкам с пересечение проезжей части улиц. Кроме того число отходящих линий не должно превышать 3-х.

Руководствуясь этими правилами проводим трассировку линии 0,38 кВ как показано на рисунке 1.

Таблица 5. Трассировка линий

Линия, номер участка	Рдн, кВт	Qдн, кВар	Рвеч, кВт	Qвеч, кВар	Sмакс, кВА	Iуч
Жилые здания Л1:
4-5	48,3	15,87	82,8	8,4	84,31	384,27
3-4	54,18	17,805	92,88	9,24	94,57	431,06
2-3	60,06	19,74	102,96	10,08	104,84	477,84
1-2	65,94	21,675	113,04	10,92	115,10	524,63
0-1	71,82	23,61	123,12	11,76	125,36	571,41
Л2:
8-9	11,8	3,9	20,2	1,7	20,53	93,56
7-8	11,4	5,5	17,7	3,9	18,58	84,71
6-7	11,2	6,8	15,9	5,5	17,31	78,91
5-6	11,0	7,7	14,6	6,8	16,48	75,14
3-4	10,8	8,9	12,8	8,4	15,60	71,10
3-5	10,9	8,4	13,6	7,7	15,95	72,69
2-3	16,3	13,0	19,8	12,1	23,65	107,80
1-2	11,8	3,9	20,2	1,7	20,53	93,56
0-1	11,8	3,9	20,2	1,7	20,53	93,56
Л3:
14-15	5,25	1,73	9	0,75	9,16	41,77
13-14	6,56	2,16	11,25	0,94	11,46	52,21
12-13	7,55	2,42	12,9	1,08	13,13	59,82
11-12	8,29	2,72	14,2	1,18	14,46	65,90
31-11	8,29	2,72	14,2	1,18	14,46	65,90
31-10	3,5	1,15	6	0,5	6,11	27,85
0-31	8,34	2,9	15,15	1,26	15,43	70,31
Производственные здания Л4:
2-3	28,85	12,75	32,25	8	34,68	91,26
1-2	33,1		33,95		36,27	95,43
0-1	95,87	86,28	78,06	68,38	128,98	339,42
Л5:
5-6	32,3	18,9	28,85	27,2	37,42	98,48
4-5	48,7	83,73	78,06		96,86	254,90
0-4	48,7	83,73	78,06	27,2	96,8628	254,9021
Л6:
9-10	32,55	59,5	17,55	48,45	67,82	178,48
8-9	36,8		18,4		62,28	163,89
7-8	65,28		49,64		77,49	203,92
0-7	65,28	59,5	49,64	48,45	77,48793	203,9156

Таким образом, сумма мощностей первых трех линий (Л1, Л2 и Л3), что относятся к ТП 1, равна 60,62 КВА. Плюс к этому следует отнести 7,37 КВА на уличное освещение. Общая сумма S=67,99 КВА

Сумма мощностей трех последних линий (Л4, Л5 и Л6), что относятся
к ТП 2, равна 320,8 КВА. Сюда следует прибавить мощность светильников уличного освещения 5,76 КВА. Общая сумма S=326,56 КВА.

5. Обоснование количества и мощности трансформаторов в ТП

электрооборудование подстанция трансформатор освещение

Суммированием нагрузок отходящих от ТП линий 380 В определяем общий поток мощности, проходящий через ТП. Для этого потока мощности определяются приведенные расчетные затраты для каждой мощности транс форматора с учетом того, что трансформаторы могут перегружаться. По категорийности потребителей выбираем количество трансформаторов в ТП.

Для жилых зданий, имеющих 3 категорию потребления электроэнергии, выбираю 1 трасформатор ТМ 250/10, т.к. 70% от общей мощности ТП1 = 49,6 КВА

Для производственных зданий, имеющих 2 категорию потребления электроэнергии, выбираю 2 трансформатора ТМ 250/10, из условия того чтобы каждый трансформатор мог выдержать нагрузку, равную 70%
от общей, что равняется 228,6 КВА.

Таким образом мощность в линии 10кВ ТП1 = 250 кВА

Ток равен 250/10=25 А.

Мощность в линии 10кВ ТП2 = 500 =500 кВА

Следовательно ток на этом участке - 500/10=50 А.

6. Выбор сечений проводов линий 380 В

Находим эквивалентные мощности на участках

Эквивалентные мощности определяются по формуле:

Таблица 6. Эквивалентные мощности и выбор сечений проводов

Линия, номер	Полное сопротивление S, кВА	Эквивалентная мощность, S, кВА	Провод, марка
1	2	3	4
Жилые здания Л1
4-5	84,31	59,02	А-120
3-4	94,57	66,20	А-120
2-3	104,84	73,38	А-120
1-2	115,10	80,57	А-120
0-1	125,36	87,75	А-120
Л2
8-9	20,53	14,37	А-120
7-8	18,58	13,01	А-120
6-7	17,31	12,12	А-120
5-6	16,48	11,54	А-120
3-4	15,60	10,92	А-120
3-5	15,95	11,16	А-120
2-3	23,65	16,56	А-120
1-2	27,30	19,11	А-120
0-1	27,30	19,11	А-120
Л3
14-15	9,16	6,42	А-35
13-14	11,46	8,02	А-35
12-13	13,13	9,19	А-35
11-12	14,46	10,12	А-35
31-11	14,46	10,12	А-35
31-10	6,11	4,28	А-35
0-31	15,43	10,80	А-35
Производственные здания Л4
2-3	28,85	24,28	А-70
1-2	33,1	25,39	А-70
1-4	95,87	90,28	А-120
Л5
5-6	37,42	26,20	А-120
4-5	96,86	67,80	А-120
0-4	96,86	67,80	А-120
Л6
9-10	67,82	47,48	А-70
8-9	62,28	43,60	А-70
7-8	77,49	54,24	А70
0-7	77,49	54,24	А70

Принимаю для участка линии 10кВ ТП1 провод АС-25, с погонными сопротивлениями R0=0.15 Ом/км и X0=0,377 Ом/км.

А для участка линии 10кВ ТП2 провод - АС-95, с погонными сопротивлениями R0=0,3 Ом/км и Х0=0,332 Ом/км.

Принимаю длину единичного участка 50 метров, а длины участков 10кВ равны у ТП1 и ТП2- 2м;

отсюда зная длины участков и удельные сопротивления, можно найти полное сопротивление участков.

Таблица 7. Полные сопротивления участков

Линия, номер	Провод	Длина участка, м	Активное погонное сопротивление, Ом/м	Реактивное погонное сопротивление, Ом/м	Активное сопротивление участка, Ом	Реактивное сопротивление участка, Ом	Полное сопротивление участка, Ом
жилые здания Л1
4-5	А-120	0,07	0,246	0	0,017	0,000	0,017
3-4	А-120	0,07	0,246	0	0,017	0,000	0,017
2-3	А-120	0,07	0,246	0	0,017	0,000	0,017
1-2	А-120	0,07	0,246	0	0,017	0,000	0,017
0-1	А-120	0,065	0,246	0	0,016	0,000	0,016
Л2
8-9	А-120	0,05	0,246	0	0,012	0,000	0,012
7-8	А-120	0,05	0,246	0	0,012	0,000	0,012
6-7	А-120	0,05	0,246	0	0,012	0,000	0,012
5-6	А-120	0,05	0,246	0	0,012	0,000	0,012
3-4	А-120	0,05	0,246	0	0,012	0,000	0,012
3-5	А-120	0,05	0,246	0	0,012	0,000	0,012
2-3	А-120	0,05	0,246	0	0,012	0,000	0,012
1-2	А-120	0,05	0,246	0	0,012	0,000	0,012
0-1	А-120	0,05	0,246	0	0,012	0,000	0,012
Л3
14-15	А-35	0,05	0,83	0,308	0,042	0,015	0,012
13-14	А-35	0,05	0,83	0,308	0,042	0,015	0,044
12-13	А-35	0,05	0,83	0,308	0,042	0,015	0,044
11-12	А-35	0,05	0,83	0,308	0,042	0,015	0,044
31-11	А-35	0,15	0,83	0,308	0,125	0,046	0,044
31-10	А-35	0,05	0,83	0,308	0,042	0,015	0,133
0-31	А-35	0,07	0,83	0,308	0,058	0,022	0,044
Производственные здания Л4
2-3	А-70	0,05	0,412	0,283	0,021	0,014	0,59
1-2	А-70	0,15	0,412	0,283	0,062	0,042	1,83
1-4	А-120	0,1	0,246	0	0,025	0,000	1,63
Л5
5-6	А-120	0,15	0,246	0	0,037	0,000	0,83
4-5	А-120	0,05	0,246	0	0,012	0,000	0,41
0-4	А-120	0,2	0,246	0	0,0492	0	0,0492
Л6
9-10	А-120	0,1	0,246	0	0,025	0	0,0246
8-9	А-120	0,05	0,246	0	0,012	0	0,0123
7-8	А-120	0,05	0,246	0	0,012	0	0,0123
0-7	А-120	0,45	0,246	0	0,01722	0	0,1107

Полное сопротивление участка 10кВ у ТП1 - Zп= 0,00081 Ом

Полное сопротивление участка 10кВ у ТП2 - Zп= 0,00089 Ом.

7. Проверка сети на отклонение напряжений у потребителей в рабочем режиме

Проверяем провода по потери напряжения.Потери напряжения на каждом участке определяются по формуле:

где ДU - удельная потеря напряжения, %

Руч - активное сопротивление участка, Вт.

Rуч - активное сопротивление участка, Ом.

Qуч -реактивная мощность участка, Вар.

Хуч - реактивное сопротивление участка, Ом.

Рассчитаем потери напряжения для Линии 1, участка 4-5:

И так далее для всех линий, участков:

Таблица 7. Потери напряжения на участках

Линия Номер	Длина, м	Потери напряжение, %	Сумма потреи напряжения в линии, %
1	2	3	4
жилые здания Л1
4-5	0,07	0,75	4,9
3-4	0,07	0,86
2-3	0,07	0,99
1-2	0,07	1,10
0-1	0,065	1,20
Л2
8-9	0,05	0,17	1,82
7-8	0,05	0,15
6-7	0,05	0,14
5-6	0,05	0,12
3-4	0,05	0,11
3-5	0,05	0,12
2-3	0,05	0,17
1-2	0,05	0,19
0-1	0,07	0,65
Л3
14-15	0,05	0,28	3,61
13-14	0,05	0,35
12-13	0,05	0,40
11-12	0,05	0,44
31-11	0,15	1,31
31-10	0,05	0,18
0-31	0,07	0,65
Производственные здания Л4
2-3	0,05	0,59	2,90
1-2	0,15	1,83
1-4	0,1	1,63
Л5
5-6	0,15	0,83	4,72
4-5	0,05	0,41
0-4	0,2	1,65
Л6
9-10	0,1	0,55	4,89
8-9	0,05	0,31
7-8	0,05	0,56
0-7	0,07	3,47

Исходя из установившегося отклонения напряжения можно найти отклонение напряжения. Если 380В - это 100%, то 3,8В - это 1%.

Следовательно установившееся отклонение напряжения в линии 1: ДU=3.8*4,9=18,62В

Установившееся отклонение напряжения в линии 2: ДU=3,8*1,82=6,9В

Установившееся отклонение напряжения в линии 3: ДU=3,8*3,61=13,72В

Установившееся отклонение напряжения в линии 4: ДU=3,8*2,9=11,02В

Установившееся отклонение напряжения в линии 5: ДU=3,8*4.72=17,94В

Установившееся отклонение напряжения в линии 6: ДU=3,8*4.89=18.58В

Следовательно действующее напряжение в линии 1: U=380-18,62=361,38В

Действующее напряжение в линии 2: U=380-6,9=373,1В

Действующее напряжение в линии 3: U=380-13,72=366,28В

Действующее напряжение в линии 4: U=380-11,02=368,98В

Действующее напряжение в линии 5: U=380-15,31=362,06В

Действующее напряжение в линии 6: U=380-18.58=361,42В

Отклонение напряжение это разность между действующим напряжением и номинальным. Номинальное напряжение - 380В.

Отклонение напряжения в линии 1: ДU=361,38-380=-18,62В

Отклонение напряжения в линии 2: ДU=373,1-380=-6,9В

Отклонение напряжения в линии 3: ДU=366,28-380=-13,72В

Отклонение напряжения в линии 4: ДU=368,98-380=-11,02В

Отклонение напряжения в линии 5: ДU=362,06-380=-15,31В

Отклонение напряжения в линии 6: ДU=361,42-380=-18.58В

Если учесть что максимальное установившееся отклонение напряжения это - 3,8*5=19В,то максимальное отклонение напряжения -19В.

Следовательно отклонение напряжения в линиях в норме.

8. Расчет токов коротких замыканий

Расчет токов трехфазных и однофазных к.з. удобнее всего производить методом именованных единиц, при котором сопротивления трансформатора и линии 10 кВ приводятся к ступени напряжения 380 В. Ток трехфазного к.з. считается непосредственно за автоматом на линии, а ток однофазного к.з.- в самой удаленной точке линии.

I(3) = Uном /( 3 (Zл0,38 + Zт + Z'л10 )),

где Zл0,38 - сопротивление линии 380В,

Zт , -- сопротивления трансформатора,

Z'л10 -- сопротивление линии 10 кВ, приведенное к напряжению 0,4 кВ через квадрат коэффициента трансформации;

Z'л10 = Zл10 / (10/0,4)2

 Ом

Рассчитаем трехфазное короткое замыкание на линии 1 участка 4-5:

Таблица 8. Токи трехфазного замыкания

Линия	Ток трехфазного к.з.
Л1
Л2	1527,57
Л3	524,73
Л4	518,01
Л5	1021,23
Л6	798,08

Ток трехфазного к.з. 10кВ ТП1 - I(3)= 7114693,69 A

Ток трехфазного к.з. 10кВ ТП2 - I(3)= 6451360,49 A

I(1) = Uфаз /(Zт (1)/3 + Zпет ),

где Zт(1) -- сопротивление трансформатора току однофазного КЗ, находится только по справочникам, для трансформатора из трансформаторной подстанции для жилых зданий 250 кВА

Zт (1) =0,43 Ом [2];

Zпет -- полное сопротивление петли "фаза-нуль" для линии 380 В. Сопротивление петли "фаза-нуль" можно принимать по справочным данным, а можно вычислять по сопротивлениям фазного провода Rф.п., нулевого

провода Rн.п., длине петли Lпет.

Рассчитаем сопротивление петли линии Л1:

Ом

Отсюда найдем ток однофазного короткого замыкания:

А

Остальные токи к.з. и Zпетл. Представлены в таблице 9:

Таблица 9. Токи однофазного короткого замыкания и сопротивление петли линий

Линия	Ток однофазного к.з.	Сопротивление петли
Л1	1930,12	0,110
Л2	884,00	0,287
Л3	1220,39	0,240
Л4	542,75	0,628
Л5	1204,35	0,244
Л6	812,08	0,396

9. Выбор аппаратуры трансформаторных пунктов

Выбор оборудования для ТП 1:

Сторона 10 кВ:

Выбор разъединителя

Условия выбора:

Uн Uуст, Iн Iраб, iу < iпр.скв., I(3)2к.з.·tкз =Вк tтер·Iтер.ст.2, [2]

где:

Uн - номинальное напряжение линии.

Uуст- номинальное напряжение разъединителя.

Iн- номинальный ток линии.

Iраб- рабочий ток разъединителя.

Iн- номинальный ток линии.

iу - ударный ток 3-х фазного к.з., кА;

iпр.скв.- амплитудное значение максимального допустимого тока разъединителя, кА;

I(3)2к.з.- ток 3-х фазного к.з. на шинах 10кВ;

tкз - время короткого замыкания, с;

Iтер.ст.- ток термической стойкости, А;

tтер- предельное время протекания тока, с;

Выбираю разъединитель - РВК - 10/2000

Характеристики:

Uн=10 кВ;

Iраб.=2000А;

Iпр.скв.=85кА;

Iтер.ст.=31,5/4 кА/с;

Привод главных ножей - ПР-3У3.

Ударный ток:

Где Rk и Xk - сопротивление участка линий 10кВ.

Найдем ударный ток участка линии 10кВ у ТП1:

А

Время к.з.:

tоткл=0.4c

c

Вк=I2(3)*tкз,

Вк=40900258879 кА.

Выбор предохранителя:

Выбираю высоковольтный предохранитель ПКТ-101 с патроном ПТ1.1-3 У3, с номинальным током плавкой вставки - 8 А, номинальным напряжением 10кВ, с номинальным током отключения 40кА.

Выбор разрядника:

Выбираю разрядник РВО-10 с номинальным напряжением 10кВ,
с наибольшим допустимым рабочим напряжением 12,7кВ,
пробивное напряжение при частоте 50 Гц 26кВ,
Остающееся напряжение, при импульсном токе с длиной фронта волны 10 мкс с амплитудой не более 5 кА - 50кВ

Сторона 0,4кВ:

Выбор рубильника:

Условия выбора: Uн>Uну; Iн>Iну.

Линия 1:

Выбираю рубильник РБ36 с номинальным напряжением 380В и номинальным током 600А.

Линия 2:

Выбираю рубильник РБ32 с номинальным напряжением 380В и номинальным током 250А.

Линия 3:

Выбираю рубильник РБ31 с номинальным напряжением 380В и номинальным током 100А.

Выбор разрядника:

Для всех линий ТП1 (Л1,Л2 и Л3) выбираю разрядник РВН-1 с номинальным напряжением 500В и пробивным напряжением 2,5..3кВ.

Выбор трансформатора тока:

Условия выбора: Uн>Uнуст; Iн>Iнуст; класс точности - не выше 0,5.

Линия 1:

Выбираю ТК-40 с номинальным напряжением 660В, номинальный ток 600А, класс точности - 0,5, сопротивление вторичной цепи - 0,4Ом.

Линия 2:

Выбираю ТК-40 с номинальным напряжением 660В, номинальный ток 150А, класс точности - 0,5, сопротивление вторичной цепи - 0,4Ом.

Линия 3:

Выбираю ТК-40 с номинальным напряжением 660В, номинальный ток 100А, класс точности - 0,5, сопротивление вторичной цепи - 0,4Ом.

Выбор автоматических выключателей:

Условия выбора

Uн>Uну; Iн>Iну; Iнтр>Iн; Iнэр>Iн; Iпкс>I(3)

Проверка на чувствительность:

Линия 1:

Выбираю А3746 с номинальным током 630А, комбинированным расцепителем, номинальный ток теплового расцепителя - 630А, номинальный ток электромагнитного расцепителя - 6000А, ток предельного отключения - 100кА.

Проверим на чувствительность:

что больше 3.

Линия 2:

Выбираю А3716 с номинальным током 160А, комбинированным расцепителем, номинальный ток теплового расцепителя - 125А, номинальный ток электромагнитного расцепителя - 1600А, ток предельного отключения - 60кА.

Проверим на чувствительность:

что больше 3.

Линия 3:

Выбираю А3114/1 с номинальным током 100А, комбинированным расцепителем, номинальный ток теплового расцепителя - 50А, номинальный ток электромагнитного расцепителя - 500А, ток предельного отключения - 7кА.

Проверим на чувствительность:

что больше 3.

Выбор оборудования для ТП 2:

Сторона 10 кВ:

Выбор разъединителя

Условия выбора:

Uн Uуст, Iн Iраб, iу < iпр.скв., I(3)2к.з.·tкз =Вк tтер·Iтер.ст.2, [2]

где:

Uн - номинальное напряжение линии.

Uуст- номинальное напряжение разъединителя.

Iн- номинальный ток линии.

Iраб- рабочий ток разъединителя.

Iн- номинальный ток линии.

iу - ударный ток 3-х фазного к.з., кА;

iпр.скв.- амплитудное значение максимального допустимого тока разъединителя, кА;

I(3)2к.з.- ток 3-х фазного к.з. на шинах 10кВ;

tкз - время короткого замыкания, с;

Iтер.ст.- ток термической стойкости, А;

tтер- предельное время протекания тока, с;

Выбираю разъединитель - РВК - 10/2000

Характеристики:

Uн=10 кВ;

Iраб.=2000А;

Iпр.скв.=85кА;

Iтер.ст.=31,5/4 кА/с;

Привод главных ножей - ПР-3У3.

Ударный ток:

Где Rk и Xk - сопротивление участка линий 10кВ.

Найдем ударный ток участка линии 10кВ у ТП1:

А

Время к.з.:

tоткл=0.4c

 c

Вк=I2(3)*tкз,

Вк= 33442728150 кА.

Выбор предохранителя:

Выбираю высоковольтный предохранитель ПКТ-102 с патроном ПТ1.2-3 У3, с номинальным током плавкой вставки - 80 А, номинальным напряжением 10кВ, с номинальным током отключения 40кА.

Выбор разрядника:

Выбираю разрядник РВО-10 с номинальным напряжением 10кВ, с наибольшим допустимым рабочим напряжением 12,7кВ, пробивное напряжение при частоте 50 Гц 26кВ,Остающееся напряжение, при импульсном токе с длиной фронта волны 10 мкс с амплитудой не более 5 кА - 50кВ

Сторона 0,4кВ:

Выбор рубильника:

Условия выбора: Uн>Uну; Iн>Iну.

Линия 4:

Выбираю рубильник РБ34 с номинальным напряжением 380В и номинальным током 400А.

Линия 5:

Выбираю рубильник РБ34 с номинальным напряжением 380В и номинальным током 400А.

Линия 6

Выбираю рубильник РБ32с номинальным напряжением 380В и номинальным током 250А.

Выбор разрядника:

Для всех линий ТП2 (Л4,Л5 и Л6) выбираю разрядник РВН-1 с номинальным напряжением 500В и пробивным напряжением 2,5..3кВ.

Выбор трансформатора тока:

Условия выбора: Uн>Uнуст; Iн>Iнуст; класс точности - не выше 0,5.

Линия 1:

Выбираю ТК-40 с номинальным напряжением 660В, номинальный ток 400А, класс точности - 0,5, сопротивление вторичной цепи - 0,4Ом.

Линия 2:

Выбираю ТК-40 с номинальным напряжением 660В, номинальный ток 300А, класс точности - 0,5, сопротивление вторичной цепи - 0,4Ом.

Линия 3:

Выбираю ТК-40 с номинальным напряжением 660В, номинальный ток 250А, класс точности - 0,5, сопротивление вторичной цепи - 0,4Ом.

Выбор автоматических выключателей:

Условия выбора

Uн>Uну; Iн>Iну; Iнтр>Iн; Iнэр>Iн; Iпкс>I(3)

Проверка на чувствительность:

Линия 4:

Выбираю А3736 с номинальным током 400А, комбинированным расце...