Електропостачання населеного пункту
Принцип побудови електричних мереж, визначення, основні вимоги та класифікація. Особливості побудови розподільної мережі. Вибір потужності трансформаторів та визначення місця розташування комплектних трансформаторних підстанцій. Специфіка грозозахисту.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 28.12.2014 |
| Размер файла | 361,4 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/
Міністерство аграрної політики та продовольства України
Миколаївський національний аграрний університет
Кафедра «Електротехнологій і електропостачання»
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
з дисципліни “Основи електропостачання”
на тему: “Електропостачання населеного пункту”
Виконав:студент групи Ен 4/2
Верходай Н.О.
Перевірив:викладач:
Дубовенко К.В.
Миколаїв - 2012
Міністерство аграрної політики та продовольстав України
Миколаївський національний аграрний університет
Кафедра «Електротехнологій і електропостачання»
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до курсового проекту
з дисципліни “Основи електропостачання ”
на тему: “ Електропостачання населеного пункту ”
Виконав:студент групи Ен 4/2
Верходай Н.О.
Перевірив:викладач:
Дубовенко К.В.
Миколаїв - 2012
ЗМІСТ
Вступ
Вихідні данні до курсового проектування
1. Огляд принципів побудови електричних мереж
1.1 Визначення, основні вимоги та класифікація електричних схем
1.2 Особливості побудови мереж живлення 6-10 кВ
1.3 Схеми розподільних мереж
1.4 Особливості побудови розподільної мережі до 1 кВ
2. Компенсація реактивної потужності
3. Вибір потужності трансформаторів та визначення місця розташування комплектних трансформаторних підстанцій
4. Розрахунок електричних навантажень в мережах 0,38 кВ
5. Вибір перерізів проводів
6. Розрахунок струмів короткого замикання в мережі 0,38 кВ
7. Грозозахист трансформаторної підстанції КТП-1000/10/0,4
Висновок
Список використаної літератури
Вступ
Електрифікація, тобто виробництво, розподіл і застосування електроенергії в усіх галузях народного господарства і побуту населення - це один : найважливіших факторів технічного прогресу. Підвищення рівня розвитку сільської електрифікації стає одним з визначальних факторів інтенсифікації сільського господарства і може серйозно вплинути на умови життя. електричний мережа трансформатор грозозахист
Для забезпечення подачі електроенергії в необхідній кількості і відповідної якості від енергосистем промисловим і сільськогосподарським об'єктам, установкам, пристроям і механізмам служать системи електропостачання, що складаються з мереж напругою до 1000В и вище, трансформаторних, перетворюючих і розподільних підстанцій.
Споживачі електроенергії мають свої специфічні особливості, чим обумовлені певні вимоги до їх електропостачання - надійність живлення, якість електроенергії, резервування і захист окремих елементів і т.ін. При проектуванні, спорудженні й експлуатації систем електропостачання промислових підприємств необхідно правильно в техніко-економічному аспекті здійснювати вибір напруг, визначати електричні навантаження, вибирати типаж, число і потужність трансформаторних підстанцій, види їхнього захисту.
Вихідні данні до курсового проектування
Вихідні дані до проектування входять до складу індивідуального технічного завдання. Його складовими є: план населеного пункту, відомості про споживачів електроенергії, що характеризують розрахункові електричні навантаження об'єктів населеного пункту і режими споживання ними електроенергії, а також інформація про характеристики кліматичної зони, в якій знаходиться населений пункт.
Вихідні дані приймають за результатами обстеження населених пунктів, за заявками господарств або в результаті ознайомлення на місці. Під час курсового проектування такі дані формуються за номером варіанту індивідуального завдання. Для студентської групи ЕН4/1 факультету варіант N індивідуального завдання обирається згідно співвідношенню N = n, де n - номер запису прізвища студента в журналі групи.
1) Визначення координат будівель на плані населеного пункту. План населеного пункту будується за координатами будівель (x; y), наведених у табл. 1 в умовних одиницях. В ній кожній будівлі присвоєний власний номер (від 01 до 30), який необхідно разом з будівлею нанести на план населеного пункту. Згідно табл.. 1 координати будівель обираються за першим знаком номеру варіанта.
Розмір умовної одиниці значень координат складає для парного або нуля значення першого знака номера варіанту - 60 м.
01 - (3;3)
02 - (4;3)
03 - (5;3)
04 - (6;3)
05 - (7;3)
06 - (8;3)
07 - (9;3)
08 - (10;3)
09 - (11;3)
10 - (12;3)
11 - (5;5)
12 - (6;5)
13 - (7;5)
14 - (8;5)
15 - (9;5)
16 - (10;5)
17 - (12;5)
18 - (13;5)
19 - (14;5)
20 - (16;5)
21 - (15;3)
22 - (16;3)
23 - (18;3)
24 - (1;6)
25 - (2;6)
26 - (3;6)
27 - (4;6)
28 - (2;9)
29 - (8;8)
30 - (6;9)
Склад та загальне призначення будівель населеного пункту.
До складу будівель населеного пункту належать будівлі житлового сектору, а також будівлі виробничих, громадських та комунально-побутових установ і підприємств.
Сільським житловим домом вважають одноквартирний дім або квартиру в багатоквартирному будинку, що мають окремий лічильник електроенергії.
Згідно завданню на курсове проектування (табл.. 1) вважають, що будівлі за номерами 01...14 - це одноквартирні дома. Будівлі з номерами 15...18 є чотирьохквартирними будинками, а будівлі з номерами 19,20 - дванадцяти-квартирні будинки.
Будівлі з номерами 21...30 - це агропромислові підприємства, навчальні та дошкільні заклади, установи і підприємства комунально-побутової сфери. Вони позначаються загальноприйнятими в практиці проектування електричних мереж сільськогосподарського призначення кодами з трьох цифр, що відповідають сфері діяльності цих підприємств і установ.
Коди будівель 21...30 наведені у табл. 2.2 Згідно цій таблиці в завданні на курсовий проект коди підприємств визначаються за другим знаком номера варіанту.
2) 21 - 500
22 - 512
23 - 518
24 - 525
25 - 539
26 - 550
27 - 314
28 - 565
29 - 560
30 - 311
1-14------- Збільшення на 2 кВт кожного житлового будинка за рахунок встановлення електричних плит.
15-20------Збільшення на 2 кВт кожного будинка за рахунок встановлення електричних плит та на 1.2 за рахунок встановлення кондиціонерів
500 Початкова школа на 40 учнів.
512 Дитячий садок на25 місць.
518 Адміністративна будівля на 15…25 робочих місьць.
525 Клуб з глядачевим залом на 150 місць.
539 Їдальня на 50 місць.
550 Магазин зміного асортименту товару на три робочих місця.
314 Овочесховища місткістю 300…..600 тон.
565 Пральня продуктивністю обробки білизни 1 тона за зміну.
560 Баня на 10 місць.
311 Зерносховища місткістю 500 тон з пересувними механізмами.
Споживачі населеного пункту та їх встановлена потужність
|
№ |
Найменування споживача |
Кількість споживачів |
Встановлена потужність (кВт) |
|
|
1 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
2 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
3 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
4 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
5 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
6 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
7 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
8 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
9 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
10 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
11 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
12 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
13 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
14 |
Одноквартирний будинок |
1 |
||
|
15 |
Чотирьохквартирний будинок |
4 |
||
|
16 |
Чотирьохквартирний будинок |
4 |
||
|
17 |
Чотирьохквартирний будинок |
4 |
||
|
18 |
Чотирьохквартирний будинок |
4 |
||
|
19 |
Дванадцятиквартирний будинок |
12 |
||
|
20 |
Дванадцятиквартирний будинок |
12 |
||
|
21 |
||||
|
22 |
||||
|
23 |
||||
|
24 |
||||
|
25 |
||||
|
26 |
||||
|
27 |
||||
|
28 |
||||
|
29 |
||||
|
30 |
1. Огляд принципів побудови електричних мереж
1.1 Визначення, основні вимоги та класифікація електричних схем
Електричні мережі міських і сільських районів складаються із мереж напругою 6-10 кВ і мереж напругою 380/220 В. До свого складу вони включають трансформаторні підстанції, розподільні пристрої, струмопроводи, повітряні, кабельні та повітряно-кабельні лінії електропередачі, що працюють на території певного району.
Електричні мережі міських та сільських районів повинні відповідати основним вимогам нормативних документів і забезпечувати:
* необхідну якість електроенергії у споживачів (елктроприймачів) - показники якості електроенергії не повинні виходити за межі значень, що встановлює ГОСТ 13109-97];
* надійність електропостачання, яка має відповідати категорії ектроприймачів;
* економічність - капітальні та експлуатаційні витрати на мережу повинні бути мінімальними за умови забезпечення необхідної надійності електропостачання;
* можливість перспективного розширення мережі та збільшення пропускної здатності без суттєвих реконструкцій і за мінімальних фінансових витрат;
* безпеку й зручність експлуатації.
Техніко-економічні показники електричної мережі значною мірою залежать від схеми її побудови, яка визначає принцип з'єднання окремих складових частин і умови їх резервування.
На практиці використовуються різні схеми електропостачання міських і сільських районів, принцип побудови яких значною мірою залежить від вимог надійності електропостачання споживачів. Умовно схеми електричних мереж міських і сільських районів можна поділити на три групи.
Перша група. При пошкодженні певного елемента розподільної мережі поновлення живлення споживачів можливе лише після ремонту або заміни цього елемента. До цієї групи належать мережі, що базуються на використанні радіальних або магістральних ліній без резервування. Ці мережі є найбільш дешевими, але забезпечують найнижчу надійність електропостачання, тому відповідно до схем цієї групи може здійснюватись електропостачання електроприймачів III категорії.
Друга група. До неї належать схеми, в яких поновлення електропостачання при пошкодженні певного елемента розподільної мережі забезпечується введенням в роботу резервних елементів діями оперативного персоналу. До цієї групи, як правило, відносять мережі, що базуються на використанні петлевих ліній -- ліній, що мають живлення з двох боків. У цих схемах, як правило, передбачається часткове резервування трансформаторів через мережу 0,38 кВ. Ця група схем використовується для електропостачання приймачів II категорії і є найбільш поширеною в електропостачальних системах міських і сільських районів.
Третя група. Для цієї групи характерним є використання пристроїв автоматичного включення резервного живлення та обладнання (АВР), які забезпечують введення в роботу резервних елементів у разі порушення нормальних режимів роботи мережі. Такі схеми створюють високу надійність електропостачання споживачів, оскільки час перерви в електропостачанні визначається часом спрацювання АВР і вимірюється секундами або частками секунд. До цієї групи, як правило, належать мережі, що базуються на використанні комбінованих ліній. Ця група схем використовується для електропостачання приймачів І та II категорії і є найбільш складною та дорогою.
Як випливає з наведеного, схеми другої та третьої груп передбачають наявність резервування окремих елементів або ланцюгів мережі. При цьому використовують різні комбінації резервування:
трансформатори через розподільну мережу 0,38 кВ, лінії 6-10 кВ і трансформатори через мережу 0,38 кВ, лінії і трансформатори з боку 6-10 кВ та ін.
1.2 Особливості побудови мереж живлення 6-10 кВ
Мережі живлення 6-10 кВ міських і сільських районів є проміжною ланкою між джерелом живлення і розподільною мережею. До основних схем побудови мережі живлення належать:
* схема з паралельною роботою ліній живлення (рис. 1.1, а). При цій схемі живлення РП здійснюється одночасно по двох паралельних лініях ЛІ, Л2 від одного джерела живлення (ДЖ). Для забезпечення вибіркового захисту ліній живлення на їх вводах в РП, як правило, передбачається встановлення електричних апаратів максимального спрямованого захисту. Ця схема є найпростішою, потребує найменших витрат на її виконання та експлуатацію, але й забезпечує найменшу надійність електропостачання, оскільки живлення відбувається від одного джерела живлення, її використовують для електропостачання приймачів II та III категорій;
* схеми з роздільною роботою ліній та АВР. У цьому випадку можливі два схемні рішення.
Схема на (рис. 1.1, б) передбачає можливість живлення РП від двох джерел (ДЖ1, ДЖ2) по двох рівноцінних лініях (ЛІ, Л2). У нормальному режимі роботи лінія ЛІ знаходиться під навантаженням, а лінія Л2 - у резерві, але весь час під напругою. У кінці лінії Л2 на РП встановлюється пристрій АВР, який знаходиться в вимкненому стані в нормальному режимі і вмикається у разі виникнення аварійного режиму роботи або пошкодження лінії ЛІ.
У схемі на (рис.1.1, в) живлення РП відбувається також від двох джерел живлення (ДЖ1, ДЖ2) по двох рівноцінних лініях (ЛІ, Л2), які в нормальному режимі роботи знаходяться під навантаженням. Шини РП секціоновані пристроєм АВР, який знаходиться у вимкненому стані при роботі в нормальному режимі і вмикається при виникненні аварійного режиму роботи або пошкодженні однієї з ліній. У цьому випадку все навантаження РП перекладається на одну з робочих ліній на весь час до поновлення роботи другої лінії;
* комбінована схема (рис.1.1, г). Ця схема забезпечую можливість живлення від двох джерел і по трьох лініях, є комбінацією паралельного та роздільного живлення і може бути використаною для живленні електроприймачів І категорії.
Ця схема забезпечує найвищу надійність електропостачання, є типовою для промислових районів великих міст. Але вона потребує і значно більших витрат як при її виконанні, так і в процесі експлуатації.
Рис. 1.1. схеми побудови мережі живлення: а) з паралельною роботою ліній; б,в) з роздільною роботою ліній та з АВР; г) комбінована.
Переріз жил ліній живлення для кожної із розглянутих схем вибирається за умови забезпечення живлення споживачів у нормальних і аварійних режимах роботи по одній із ліній.
1.3 Схеми розподільних мереж
Рис. 1.2. Схема радіальної мережі
Схема радіальної мережі (рис. 1.2). Найчастіше ця схема використовується для електропостачання невеликих окремо розташованих мікрорайонів, дачних поселень і сел. Ця схема належить до першої групи схем. Характерною її ознакою є одностороннє живлення окремих приймачів або споживачів і відсутність резервних елементів. Для мережі, виконаної згідно з цією схемою робочим є лише нормальний режим роботи. При виході з ладу будь-якого елемента схеми електропостачання порушується на весь час, необхідний для ремонту або заміни цього елемента.
Ці схеми можуть використовуватись лише для електропостачання приймачів III категорії.
Схема магістральної мережі (рис. 1.3). Ця схема, як правило, використовується для електропостачання кількох окремих силових електроприймачів або невеликих населених пунктів, для яких розподільні мережі 6-10 кВ найчастіше виконуються повітряними лініями.
Схема магістральної мережі також належить до першої групи схем. Вона, як і попередня схема, характеризується одностороннім живленням окремих приймачів або споживачів та відсутністю резервних елементів. У разі пошкодження будь-якого елемента мережі втрачається електропостачання приймачів тієї ділянки, де знаходиться цей елемент, а також всіх наступних після місця пошкодження на весь час, необхідний для ремонту або заміни цього елемента. Тому ці схеми можуть також використовуватись лише для електропостачання приймачів III категорії.
Рис. 1.3. Схема магістральної розподільної мережі.
Перевагою схеми магістральної мережі є те, що для неї капітальні та експлуатаційні витрати значно менші, ніж при радіальній схемі.
Схема петлевої мережі (рис. 1.4). Ця схема, як правило, використовується для електропостачання районів великих населених пунктів. Можливість живлення ТП з двох напрямків підвищує надійність електропостачання.
Вимикач Q2 знаходиться в місці розділу петлі з боку високої напруги, що дозволяє в нормальному режимі (у разі необхідності) забезпечити роботу схеми в розімкненому стані. Вимикання вимикача Q2 дозволяє також відключати лише частину споживачів для проведення планових чи аварійних робіт на певній ділянці мережі.
Переріз провідників петлевої лінії вибирається за умови одностороннього живлення ТП чи споживачів.
Трансформатори, завдяки наявності між секційного вимикача Q4, можуть працювати на мережу 0,4/0,23 кВ як паралельно, так і роздільно. Потужність трансформаторів ТП при цій схемі вибирають із розрахунку, що в аварійному режимі живлення споживачів буде відбуватися від одного трансформатора.
Така схема рекомендується для електропостачання приймачів II і III категорій.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис.1.4. Схема петлевої розподільної мережі.
Автоматизована двопроменева схема мережі з АВР 6--10 кВ
Особливістю цієї схеми є те, що живлення трансформаторів ТП у нормальному режимі роботи можливе по одній із двох ліній. Одна з них виконує функцію робочої лінії живлення, а друга - резервної. При виникненні аварійного режиму роботи або пошкодженні в робочій лінії завдяки наявності АВР автоматично відбувається переключення з лінії робочого на лінію аварійного живлення.
Недоліком такої схеми є те, що вихід із ладу трансформатора призводить до порушення електропостачання споживачів на напрузі 0,4/0,23 кВ.
Така схема рекомендується для електропостачання приймачів II і III категорій.
Автоматизована двопроменева схема електропостачання з АВР до 1 кВ (рис. 1.5). Ця схема належить до третьої групи схем.
ЇЇ особливістю є те, що споживачі можуть живитися від двох трансформаторів, кожний із яких підключений до різних високовольтних розподільних мереж. Завдяки наявності АВР автоматично відбувається взаєморезервування як ліній високої напруги 6-10 кВ, так і трансформаторів. Автоматичне переключення з лінії основного на лінію аварійного живлення в цій схемі відбувається на боці низької напруги.
При пошкодженні елементів однієї лінії електропостачання споживачів не порушується. Ця схема найчастіше використовується для електропостачання приймачів І і II категорій.
Рис. 1.5. Схема автоматизованої двопроменевої мережі з АВР до 1 кВ.
1.4 Особливості побудови розподільної мережі до 1 кВ.
В електропостачальній системі міських і сільських районів вихід з ладу ліній 6-10 кВ може призвести до перерви в електропостачанні великої кількості споживачів. Тому питання наявності автоматизованих пристроїв, які б забезпечували необхідну, залежно від категорії електроприймачів, надійність в таких мережах є дуже актуальним. Тим більше, що, як показує практика, найчастіше аварійні режими та пошкодження відбуваються саме в таких мережах.Пошкодження трансформаторів та ліній 0,4/0,23 кВ є певною мірою рідкістю. Вихід з ладу повітряних або кабельних ліній розподільної мережі 0,4/0,23 кВ, як правило, пов'язаний з перервою в електропостачанні значно меншої кількості приймачів та споживачів. Використання схем першої та другої груп часто є достатнім для забезпечення необхідної надійності в електропостачанні.
Повна схема розподільної мережі електропостачання району населеного пункту, як правило, є досить розгалуженою. На (рис. 1.6) як приклад наведена лише частина розподільної мережі живлення споживачів на напрузі 0,4/0,23 кВ. На ній показані збірні шини 0,4/0,23 кВ лише двох ТП. Наявність різних категорій приймачів зумовлює і наявність трьох видів вводу - радіального, петлевого та магістрального.
Рис. 1.6. Схема розподільної мережі до 1 кВ.
Як приклад на схемі окремо зображена мережа освітлення і силова мережа. У нормальному режимі роботи живлення цих двох груп споживачів відбувається за окремими лініями. У разі пошкодження елементів однієї з ліній за допомогою перемикачів Q1 та Q2 можливе живлення від однієї з двох ліній, які, у свою чергу, можуть бути підключеними до кількох ТП.
2. Розрахунок навантажень електричної мережі.
а) Розрахунок електричних навантажень підприємств .
Для виконання розрахунку електричних навантажень сільських електричних мереж користуються даними про денний (індекс "д") і вечірній (індекс "в") максимуми активного і реактивного навантажень: Рмд, Рм.в, Qмд і Qмв. Для оцінки коефіцієнта потужності досить мати в своєму розпорядженні денний і вечірній максимуми активних навантажень і дані про режим споживання електроенергії.
Розрахункові активні навантаження однорідних за призначенням споживачів (наприклад, багатоквартирного будинку, або сукупності однакових будинків) Рд і Рв при обчисленні за коефіцієнтом одночасності ko визначають з використаням співвідношень (1), (2).
, (1)
(1-14)0,4ЧР=0,4Ч2,9=1,16кВт
, (2)
(1-14)Рв=1Ч2,9=2,9кВт
де n - кількість квартир в будинку або кількість однакових будинків; Pдi, Рві - денна і вечірня розрахункова потужність окремого споживача.
Розрахунок сумарного навантаження
113+113: Р=3кВт
(ко=0,85) Рд=0,85Ч2Ч3=5,1кВт;
Рв=5,1Ч0,6=3,1кВт;
117+133: Р=30кВт; Р=35кВт;
Рд=0,85Ч2Ч35=59,5кВт;
Рв=59,5Ч0,6=35,7кВт;
386+376: Р=55кВт; Р=85кВт;
Рд=0,85Ч2Ч85=144,5кВт;
Рв=144,5Ч0,6=86,7кВт;
181+379: Р=105кВт; Р=110кВт;
Рд=0,85Ч2Ч110=187кВт;
Рв=187Ч0,6=112,2кВт;
353+132: Рм=20кВт; Рб=130кВт;
Рдод=12,5
Рд=130+12,5=142,5кВт;
Рв=142,5Ч0,6=85,5кВт;
б) Розрахунок сумарного електричного навантаження будинків.
1-14 : Рв=0,39Ч14Ч2,9=15,83кВт;
Рд=15,83Ч0,4=6,3кВт;
15-18: Рв=0,37Ч16Ч(2,9+1,2)=24,27кВт;
Рд=24,27Ч0,4=9,7кВт;
19-20: Рв=0,33Ч24Ч(2,9+1,2)=32,47кВт;
Рд=32,47Ч0,4=13кВт;
Сумарні навантаження споживачів
|
№ з/п |
Рд, кВт |
Рв,кВт |
cosцв |
cosцд |
tgцд |
tgцв |
Qд, кВАр |
Qв, кВАр |
Sд, кВА |
Sв, кВА |
|
|
1-14 |
6,33 |
15,83 |
0,93 |
0,90 |
0,48 |
0,40 |
3,04 |
6,33 |
7,04 |
39,58 |
|
|
15-18 |
9,71 |
24,27 |
0,93 |
0,90 |
0,48 |
0,40 |
4,66 |
9,71 |
10,79 |
60,68 |
|
|
19-20 |
12,99 |
32,47 |
0,93 |
0,90 |
0,48 |
0,40 |
6,23 |
12,99 |
14,43 |
81,18 |
|
|
21-22 |
5,10 |
3,06 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
0,62 |
4,49 |
1,90 |
6,80 |
4,94 |
|
|
23,25 |
59,50 |
35,70 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
0,62 |
52,36 |
22,13 |
79,33 |
57,58 |
|
|
29,30 |
144,50 |
86,70 |
0,99 |
0,99 |
0,15 |
0,15 |
21,68 |
13,01 |
145,96 |
578,00 |
|
|
26-27 |
187,00 |
112,20 |
0,78 |
0,75 |
0,88 |
0,80 |
164,56 |
89,76 |
249,33 |
140,25 |
|
|
24,28 |
142,50 |
85,50 |
0,85 |
0,80 |
0,75 |
0,62 |
106,88 |
53,01 |
178,13 |
137,90 |
|
|
567,63 |
395,73 |
в) Розрахунок сумарного реактивного навантаження.
Розрахунок сумарного реактивного навантаження виконують з тією ж послідовністю дій, що й активного. Для цього реактивні потужності денного і вечірнього максимумів кожного споживача відповідно обчислюють за формулами
, (2.1)
. (2.2)
Повні потужності споживачів електроенергії для денного і вечірнього режимів розраховуються за формулами
, (2.3)
. (2.4)
Необхідні для виконання обчислень значення коефіцієнтів потужності cosц і реактивної потужності споживачів електроенергії tgц визначаються за даними таблиці.
Навантаження споживачів до компенсації реактивної потужності
|
№ з/п |
Рд, кВт |
Рв,кВт |
cosцв |
cosцд |
tgцд |
tgцв |
Qд, кВАр |
Qв, кВАр |
Sд, кВА |
Sв, кВА |
|
|
1 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,571 |
1,190 |
1,322 |
3,198 |
|
|
2 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
3 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
4 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
5 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
6 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
7 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
8 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
9 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
10 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
11 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
12 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
13 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
14 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,557 |
1,160 |
1,289 |
3,118 |
|
|
15 |
6,56 |
16,4 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
3,149 |
6,560 |
7,289 |
17,634 |
|
|
16 |
6,56 |
16,4 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
3,149 |
6,560 |
7,289 |
17,634 |
|
|
17 |
6,56 |
16,4 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
3,149 |
6,560 |
7,289 |
17,634 |
|
|
18 |
6,56 |
16,4 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
3,149 |
6,560 |
7,289 |
17,634 |
|
|
19 |
19,68 |
49,2 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
9,446 |
19,680 |
21,867 |
52,903 |
|
|
20 |
19,68 |
49,2 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
9,446 |
19,680 |
21,867 |
52,903 |
|
|
21 |
3 |
1,8 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
0,62 |
2,640 |
1,116 |
4,000 |
2,118 |
|
|
22 |
3 |
1,8 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
0,62 |
2,640 |
1,116 |
4,000 |
2,118 |
|
|
23 |
30 |
18 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
0,62 |
26,400 |
11,160 |
40,000 |
21,176 |
|
|
24 |
130 |
78 |
0,78 |
0,75 |
0,88 |
0,8 |
114,400 |
62,400 |
173,33 |
100,000 |
|
|
25 |
35 |
21 |
0,8 |
0,75 |
0,88 |
0,75 |
30,800 |
15,750 |
46,667 |
26,250 |
|
|
26 |
105 |
63 |
0,78 |
0,75 |
0,88 |
0,8 |
92,400 |
50,400 |
140,00 |
80,769 |
|
|
27 |
110 |
66 |
0,75 |
0,7 |
1,02 |
0,88 |
112,200 |
58,080 |
157,14 |
88,000 |
|
|
28 |
20 |
12 |
0,85 |
0,8 |
0,75 |
0,62 |
15,000 |
7,440 |
25,000 |
14,118 |
|
|
29 |
55 |
33 |
0,99 |
0,99 |
0,15 |
0,15 |
8,250 |
4,950 |
55,556 |
33,333 |
|
|
30 |
85 |
51 |
0,75 |
0,7 |
1,02 |
0,88 |
86,700 |
44,880 |
121,43 |
68,000 |
2. Компенсація реактивної потужності
В електричних мережах практично неможливо запасати електроенергію. Тому в кожний момент часу активна і реактивна енергія, що виробляється генераторами електростанцій, має повністю споживатися електроприймачами. Тобто в електроенергетичній системі повинен постійно підтримуватися баланс активних і реактивних потужностей. Найбільшими споживачами реактивної потужності в електричних мережах є трансформатори і асинхронні двигуни електроприводу агропромислового устаткування. Відносні втрати реактивної потужності в електричних системах значно більші у порівнянні з втратами активної енергії. Тому існує необхідність у застосуванні разом з генераторами додаткових джерел реактивної потужності, які компенсують рівень реактивної потужності, що споживається. Таке застосування цих джерел називається компенсацією реактивної потужності, яке одночасно супроводжується збільшенням коефіцієнта потужності cosц і підвищенням напруги на навантаженні.
Додатковими джерелами реактивної потужності є батареї конденсаторів, синхронні компенсатори та ємнісна потужність, що генерується лініями. Основними перевагами конденсаторів порівняно з іншими компенсувальними пристроями є
- малі втрати активної потужності (0,07...0,25 Вт/кВАр);
- низька питома вартість (грн./кВАр);
- простота монтажу та експлуатації головним чином завдяки відсутності частин, що обертаються.
Недоліками батарей конденсатоів є :
- залежність реактивної енергії від напруги;
- відсутність плавного регулювання напруги;
- чутливість до вищих гармонік;
- малий термін роботи (8-10 років).
Ємність трифазної батареї конденсаторів визначається співвідношенням
. (3.1)
З виразу (3) слідує, що конденсатори доцільно з'єднувати трикутником, а не зіркою. В цьому випадку напруга на конденсаторах збільшується в 1,73, а потужність - втричі. З цих же міркувань можна зробити висновок про те, що конденсатори вигідніше розташовувати на стороні більш високої напруги трансформаторів, зокрема вищої напруги підстанції. Крім того, трансформатори, виготовлені на вищу напругу, є дешевшими. Проте при такому розташуванні не можна не враховувати втрат напруги і енергії (за рахунок реактивних струмів) в трансформаторах 10/0,4 кВ. Тому для компенсації реактивної потужності окремих споживачів великої потужності з тривалим режимом роботи в сільських мережах застосовується паралельне підімкнення конденсаторів до навантаження.
Відповідно до проектних вимог така компенсація передбачається на стороні споживачів електричної енергії з реактивною потужністю, що перевищує значення 25 кВАр. При цьому, якщо необхідно підвищити коефіцієнт потужності зі значення cosц1 до величини cosц2, потужність батареї конденсаторів повинна складати
,
=
==0,03
Qc=30(0,88-0,03)=25,5
де P - більше значення потужності денного Pд або вечірнього Pв максимуму.
Реактивну потужність приймачів електроенергії слід компенсувати так, щоб коефіцієнт потужності при максимумі навантаження був на рівні 0,92.
Розрахункова реактивна потужність компенсації i-го споживача Qk(д,в)і визначається за формулою
Qk(д,в)і = kcQ(д,в)і
Qk(д)=25,5Ч0,7=17,78
де kc=0,7- коефіцієнт сезонності.
Потужність конденсаторної установки Qкуi вибирається за|із| умовою
Qк(д,в)i Qкуi. (3.2)
Конденсатори напругою 380 В виготовляють трифазними із з'єднанням у трикутник. Реактивна потужність одного елемента складає 4...10 кВАр. Тому для отримання необхідної сумарної реактивної потужності конденсатори об'єднують у батареї.
Навантаження споживачів після|потім| компенсації реактивній потужності
|
№ з/п |
Рд, кВт |
Рв,кВт |
cosцв |
cosцд |
tgцд |
tgцв |
Qд, кВАр |
Qв, кВАр |
Sд, кВА |
Sв, кВА |
|
|
1 |
1,16 |
2,90 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
2 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
3 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
4 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
5 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
6 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
7 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
8 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
9 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
10 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
11 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
12 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
13 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
14 |
1,16 |
2,9 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
0,56 |
1,16 |
1,29 |
3,12 |
|
|
15 |
6,56 |
16,4 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
3,15 |
6,56 |
7,29 |
17,63 |
|
|
16 |
6,56 |
16,4 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
3,15 |
6,56 |
7,29 |
17,63 |
|
|
17 |
6,56 |
16,4 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
3,15 |
6,56 |
7,29 |
17,63 |
|
|
18 |
6,56 |
16,4 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
3,15 |
6,56 |
7,29 |
17,63 |
|
|
19 |
19,68 |
49,2 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
9,45 |
19,68 |
21,87 |
52,90 |
|
|
20 |
19,68 |
49,2 |
0,93 |
0,9 |
0,48 |
0,4 |
9,45 |
19,68 |
21,87 |
52,90 |
|
|
21 |
3 |
1,8 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
0,62 |
2,64 |
1,12 |
4 |
2,12 |
|
|
22 |
3 |
1,8 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
0,62 |
2,64 |
1,12 |
4 |
2,12 |
|
|
23 |
30 |
18 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
0,62 |
17,78 |
11,16 |
40 |
21,18 |
|
|
24 |
130 |
78 |
0,78 |
0,75 |
0,88 |
0,8 |
2,00 |
1,00 |
173,33 |
100 |
|
|
25 |
35 |
21 |
0,8 |
0,75 |
0,88 |
0,75 |
1,00 |
15,75 |
46,67 |
26,25 |
|
|
26 |
105 |
63 |
0,78 |
0,75 |
0,88 |
0,8 |
1,00 |
1,00 |
140,00 |
80,77 |
|
|
27 |
110 |
66 |
0,75 |
0,7 |
1,02 |
0,88 |
2,00 |
1,00 |
157,14 |
88 |
|
|
28 |
20 |
12 |
0,85 |
0,8 |
0,75 |
0,62 |
15,00 |
7,44 |
25,00 |
14,12 |
|
|
29 |
55 |
33 |
0,99 |
0,99 |
0,15 |
0,15 |
8,25 |
4,95 |
55,56 |
33,33 |
|
|
30 |
85 |
51 |
0,75 |
0,7 |
1,02 |
0,88 |
1,00 |
1,00 |
121,43 |
68 |
|
|
658 |
550 |
92,6 |
127,37 |
858,060 |
656 |
Для компенсації реактивної потужності вибираємо конденсатори марок:
УКМ 58-04-20-10-УЗ; УКМ 58-04-30-10-УЗ; УКМ 58-04-50-10-УЗ; УКМ 58-04-112,5-10-УЗ
3. Вибір потужності трансформаторів та визначення місця розташування комплектних трансформаторних підстанцій
Як електричні розподільні мережі напругою 0,38 кВ і мережі живлення напругою 10 кВ використовуються повітряні лінії (ПЛ). Конфігурація ПЛ розробляється відповідно до плану населеного пункту і району електропостачання на принципах найкоротшої мережі і рівномірності навантаження ліній. Для невеликих населених пунктів з зосередженим розташуванням електричних навантажень звичайно достатньо однієї підстанції. Якщо до населеного пункту відносяться споживачі першої категорії або будівлі розташовані двома групами, причому сумарна потужність кожної перевищує 100кВА, а відстань між групами будівель є не меншою 500 м, доцільним є виконання проекту з двома трансформаторними підстанціями.
Для споживачів другої і третьої категорії обирається підстанція з одним трансформатором. Для споживачів першої категорії підстанція 10/0,4 кВ має два трансформатори. В цьому випадку передбачено живлення підстанції споживачів першої категорії двома лініями 10 кВ від різних джерел енергії. Схема розподільної мережі 0,38 кВ наведена на рис. 1, схема мережі 10 кВ наведена на рис. 2.
Потужність трансформаторів обирають так, щоб її значення для кожного з них задовольняло нерівності
Sні. kн Sрозр.
Sр = крн Sтп мак
де крн - коефіцієнт росту навантажень.
Sр =0,3 858,06 = 140 кВА;
Sрп = 140 + 858,06 = 998,06 кВА.;
За розрахунками потужності, ми визначили потужність трансформатора як становить 998,06кВА тому вибираємо трансформатор КТП 1000-10/0,4
Координати центрів навантажень населеного пункту визначаються окремо для денного і вечірнього максимумів навантаження на основі співвідношень:
(4.1)
(4.2)
де х, у - абсциса і ордината введення i-того споживача згідно координатної сітки.
|
№ |
Рд, кВт |
Рв,кВт |
х |
Рд * х |
Рв * х |
y |
Рд * y |
Рв * y |
|
|
1 |
1,16 |
2,90 |
180 |
208,8 |
522 |
180 |
208,8 |
522 |
|
|
2 |
1,16 |
2,9 |
240 |
278,4 |
696 |
180 |
208,8 |
522 |
|
|
3 |
1,16 |
2,9 |
300 |
348 |
870 |
180 |
208,8 |
522 |
|
|
4 |
1,16 |
2,9 |
360 |
417,6 |
1044 |
180 |
208,8 |
522 |
|
|
5 |
1,16 |
2,9 |
420 |
487,2 |
1218 |
180 |
208,8 |
522 |
|
|
6 |
1,16 |
2,9 |
480 |
556,8 |
1392 |
180 |
208,8 |
522 |
|
|
7 |
1,16 |
2,9 |
540 |
626,4 |
1566 |
180 |
208,8 |
522 |
|
|
8 |
1,16 |
2,9 |
600 |
696 |
1740 |
180 |
208,8 |
522 |
|
|
9 |
1,16 |
2,9 |
660 |
765,6 |
1914 |
180 |
208,8 |
522 |
|
|
10 |
1,16 |
2,9 |
720 |
835,2 |
2088 |
180 |
208,8 |
522 |
|
|
11 |
1,16 |
2,9 |
300 |
348 |
870 |
300 |
348 |
870 |
|
|
12 |
1,16 |
2,9 |
360 |
417,6 |
1044 |
300 |
348 |
870 |
|
|
13 |
1,16 |
2,9 |
420 |
487,2 |
1218 |
300 |
348 |
870 |
|
|
14 |
1,16 |
2,9 |
480 |
556,8 |
1392 |
300 |
348 |
870 |
|
|
15 |
6,56 |
16,4 |
540 |
3542,4 |
8856 |
300 |
1968 |
4920 |
|
|
16 |
6,56 |
16,4 |
600 |
3936 |
9840 |
300 |
1968 |
4920 |
|
|
17 |
6,56 |
16,4 |
720 |
4723,2 |
Подобные документы
Визначення, основні вимоги та класифікація електричних схем. Особливості побудови мереж живлення 6–10 кВ. Визначення активних навантажень споживачів, а також сумарного реактивного і повного. Вибір та визначення координат трансформаторної підстанції.
курсовая работа [492,4 K], добавлен 28.12.2014Дослідження принципів побудови електричних мереж. Визначення координат трансформаторної підстанції. Вибір силового трансформатора. Розрахунок денних та вечірніх активних навантажень споживачів. Вивчення основних вимог та класифікації електричних схем.
курсовая работа [370,6 K], добавлен 07.01.2015Розрахунок електричних навантажень населеного пункту. Компенсація реактивної потужності. Визначення координат трансформаторної підстанції та аварійних режимів роботи мережі. Вибір апаратури захисту від короткого замикання, перевантаження та перенапруги.
курсовая работа [361,3 K], добавлен 07.01.2015Визначення електричних навантажень. Компенсація реактивної потужності. Вибір числа і потужності трансформаторів, типу підстанцій і їх місцезнаходження. Вибір живильних і розподільчих мереж високої напруги. Розрахунок заземлення і релейного захисту.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.09.2014Обґрунтування роду струму й напруги, схеми зовнішнього й внутрішнього електропостачання трансформаторної підстанції. Розрахунок електричних навантажень. Визначення числа й потужності цехових трансформаторів і підстанції. Вибір марки й перетину кабелів.
курсовая работа [490,9 K], добавлен 23.11.2010Розрахунок електричних навантажень методом упорядкованих діаграм. Визначення сумарного навантаження по цеху в цілому. Вибір числа, потужності та розташування цехових трансформаторних підстанцій. Розрахунок навантаження однофазних електроприймачів.
курсовая работа [390,6 K], добавлен 19.05.2014Розрахунок електричних навантажень. Визначення потужності та кількості трансформаторів знижувальних підстанцій. Перевірка електричної мережі на коливання напруги під час пуску електродвигунів. Вибір плавких запобіжників, автоматів та перерізу проводів.
методичка [456,9 K], добавлен 10.11.2008Визначення розрахункового навантаження будинків. Розроблення схеми внутрішньоквартального електропостачання електричної мережі, електричних навантажень на шинах низької напруги. Вибір кількості, коефіцієнтів завантаження та потужності трансформаторів.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 07.02.2012Характеристика мікрорайону: визначення споживачів, вибір енергоносіїв. Вибір типу та кількості трансформаторних підстанцій. Розрахунок навантажень, мереж 0,38 кВ та 10 кВ. Впровадження автоматизованих систем комерційного обліку в котеджному містечку.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 02.07.2011Розробка системи районного електропостачання: вибір трансформаторів вузлових підстанцій, потужностей пристроїв, що компенсують реактивну потужність ГПП. Розрахунок робочих режимів мережі. Визначення діапазону регулювання напруги на трансформаторах.
курсовая работа [658,6 K], добавлен 21.10.2011Специфіка проектування електричної мережі цеху з виготовлення пiдiймальних пристроїв машинобудівного заводу. Розрахунок електричних навантажень. Вибір кількості і потужності силових трансформаторів КТП з урахуванням компенсації реактивної потужності.
курсовая работа [778,9 K], добавлен 14.03.2014Визначення електричних навантажень споживачів населеного пункту. Вибір місця встановлення. Методика розрахунку повітряних ліній з ізольованими проводами. Вибір перерізів проводів за мінімумом розрахункових затрат перевіркою їх на втрату напруги.
дипломная работа [4,3 M], добавлен 05.02.2013Розроблення конфігурацій електричних мереж. Розрахунок струмів та напруг на ділянках без урахування втрат та вибір проводів для схем. Особливість вибору трансформаторів. Визначення потужності та падіння напруги на ділянках мережі для схем А і Б.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 17.12.2021Класифікація підстанцій та трансформаторів. Призначення трансформаторів та їх конструктивні особливості. Номінальні дані трансформатора та визначення автотрансформатора. Роль трансформаторів, автотрансформаторів та підстанцій в електроенергетиці.
реферат [27,8 K], добавлен 13.05.2011Проектування електричної мережі напругою 330/110/10 кВ. Вибір перетину і марки проводів повітряних ліній за значенням навантаження на кожній ділянці, визначення параметрів схем заміщення. Визначення потужності трансформаторів підстанцій ПС1 і ПС2.
курсовая работа [425,8 K], добавлен 14.03.2016Вибір типу, числа та потужності трансформаторів на електричних підстанціях. Визначення потокорозподілу у замкненій схемі по довжині ділянок. Вибір кількості ланцюгів та перетинів ділянок. Розрахунок максимального, мінімального та післяаварійного режимів.
дипломная работа [338,2 K], добавлен 04.04.2011Розрахунок навантажень для групи житлових будинків. Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного пункту. Визначення розрахункової потужності силових трансформаторів. Розрахунок струмів короткого замикання. Схема заміщення електричної мережі.
методичка [152,8 K], добавлен 10.11.2008Розробка структурної схеми СЕП відповідно до вихідних даних. Побудова добових і річних по тривалості графіків навантажень для підстанцій об’єктів. Визначення числа і потужності силових трансформаторів і генераторів на підстанціях. Розподільні мережі.
курсовая работа [537,7 K], добавлен 24.02.2009Вибір напруги живлячої мережі внутрішньозаводського електропостачання. Обчислення місця розташування вузлів навантаження і джерел живлення на основі картограми навантажень. Економія електроенергії від застосування компенсації реактивної потужності.
курсовая работа [232,8 K], добавлен 04.11.2015Розрахунок силових навантажень. Вибір напруги зовнішнього електропостачання і напруги внутрішньозаводського розподілу електроенергії. Визначення доцільності компенсації реактивної потужності. Вибір кількості і потужності силових трансформаторів.
курсовая работа [876,8 K], добавлен 19.12.2014
