Электроснабжение поселка
Определение расчетных нагрузок. Выбор количества, мощности и местоположения подстанций. Электрический расчет сети и токов. Выбор автоматов на подстанциях и проверка их чувствительности. Выбор плавких вставок предохранителей для защиты трансформаторов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.05.2016 |
| Размер файла | 438,4 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/
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - МСХА ИМЕНИ К.А. ТИМИРЯЗЕВА»
(ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА ИМЕНИ К.А. ТИМИРЯЗЕВА)
Институт механики и энергетики им. В.П. Горячкина
Кафедра Электроснабжения им. Будзко
Курсовая работа
по дисциплине «Электроснабжение»
Выполнил: студент 405 группы
энергетического факультета
Сумбулов А.С.
Проверила: преподаватель
Шишкин С.А.
Москва 2015
Исходные данные
Перечень “х”
|
№ |
Помещение |
Рд |
Qд |
Sд |
Рв |
Qв |
Sв |
cosU |
|
|
1 |
Дом жилой 6-ти квартирный |
4,13 |
2,00 |
4,59 |
10,32 |
5,00 |
11,47 |
0,90 |
|
|
2 |
Дом жилой 10-ти квартирный |
5,76 |
2,79 |
6,40 |
14,40 |
6,97 |
16,00 |
0,90 |
|
|
3 |
Дом жилой 12-ти квартирный |
6,34 |
3,07 |
7,04 |
15,84 |
7,67 |
17,60 |
0,90 |
|
|
4 |
Детский сад-ясли на 90 мест |
18,00 |
8,72 |
20,00 |
10,80 |
5,23 |
12,00 |
0,90 |
|
|
5 |
Столовая на 35-59 мест |
13,50 |
6,54 |
15,00 |
9,00 |
4,36 |
10,00 |
0,90 |
|
|
6 |
Общеобразовательная школа на 320 учащихся с электроплитой |
40,50 |
19,62 |
45,00 |
40,50 |
19,62 |
45,00 |
0,90 |
|
|
7 |
Административное здание |
4,50 |
2,18 |
5,00 |
4,50 |
2,18 |
5,00 |
0,90 |
|
|
8 |
Торговый центр для поселка с населением 2 тыс. жителей |
54,00 |
26,15 |
60,00 |
45,00 |
21,79 |
50,00 |
0,90 |
|
|
9 |
Холодильник для хранения фруктов емкостью 50 т |
8,00 |
6,00 |
10,00 |
8,00 |
6,00 |
10,00 |
0,80 |
Вариант №4
|
Масштаб плана населенного пункта (метров в 1 см) |
60 |
|
|
Наличие в жилом доме: |
||
|
газа |
+ |
|
|
электроплит |
- |
|
|
Населенный пункт: |
||
|
городского типа |
+ |
|
|
Характеристика грунта |
песок |
|
|
Суммарная длина электрически связанных ВЛ 10 кВ, питающих ТП 10/0,4 кВ |
60 |
1. Определение расчётных нагрузок
Величины электрических нагрузок отдельных электроприёмников и их групп являются исходными данными для проектирования системы электроснабжения. По своей природе электрические нагрузки - изменяющиеся во времени случайные величины. При проектировании обычно используют расчётные нагрузки, то есть наибольшие значения полной мощности за промежуток времени 0,5 ч в конце расчётного периода. Различают дневной и вечерний максимумы нагрузок потребителя или группы потребителей.
Суммарная расчётная нагрузка населённого пункта
Для предварительного выбора количества и мощности ПС 10/0,4кВ необходимо определить суммарную нагрузку населенного пункта. Реально для режимов дневной и вечерней нагрузки рассчитываем расчётные нагрузки для 4-х групп потребителей: жилые дома, коммунальные и культурно-административные потребители, производственные потребители и наружное освещение. Для определения расчётной нагрузки группы потребителей используем коэффициенты одновременности, а для определения суммарной нагрузки - таблицы суммирования нагрузок.
1.1 Определение электрических нагрузок групп домов
электрический сеть ток трансформатор
Всего в посёлке 32 дома. Из них 11 это 6-ти квартирные; 11 это 10-ти квартирные; 6 это 12-ти квартирные. Определим расчётные нагрузки в дневном и вечернем режиме для каждого дома, исходя из того, что для 1 квартирного дома расчётная мощность в вечернем режиме равна 4 кВт/дом.
1.1.1 Определение нагрузки на 11 6-ти квартирныйх домов:
Определим нагрузку на 11 домов:
1.1.2 Определение нагрузки на группу 11 10-ти квартирных домов
Определяем нагрузку на 16 домов
1.1.3 Определение нагрузки на группу 6 12-ти квартирных домов
Определяем нагрузку на 8 домов
1.1.4 Определение суммарной дневной и вечерней нагрузок для всех жилых домов
Для жилых домов без электроплит: и
1.2 Определение суммарных нагрузок коммунально-бытовых потребителей
Таблица 1.2
|
№ |
Помещение |
Рд |
Qд |
Sд |
Рв |
Qв |
Sв |
cosU |
|
|
1 |
Детский сад-ясли на 90 мест |
18,0 |
8,7 |
20,0 |
10,8 |
5,2 |
12,0 |
0,9 |
|
|
2 |
Столовая на 35-59 мест |
13,5 |
6,5 |
15,0 |
9,0 |
4,4 |
10,0 |
0,9 |
|
|
3 |
Общеобразовательная школа на 320 учащихся с электроплитой |
40,5 |
19,6 |
45,0 |
40,5 |
19,6 |
45,0 |
0,9 |
|
|
4 |
Административное здание |
4,5 |
2,2 |
5,0 |
4,5 |
2,2 |
5,0 |
0,9 |
|
|
5 |
Торговый центр для поселка с населением 2 тыс. жителей |
54,0 |
26,2 |
60,0 |
45,0 |
21,8 |
50,0 |
0,9 |
1.3 Наружное освещение (вечерний режим)
При масштабе 60 м/см длина улиц с покрытиями простейшего типа составляет 43,2*60=2592 м. Согласно нормам при ширине проезжей части 10 м для улиц первого типа удельная мощность 7 Вт/м. Тогда суммарная мощность на освещение улиц.
1.4 Определение суммарных нагрузок производственных потребителей
Дневная и вечерняя нагрузки
1.5 Суммарная нагрузка населенного пункта с учетом наружного освещения
Так как расчетная мощность днем меньше, чем вечером, все остальные расчеты выполняем для режима вечерней нагрузки.
2. Выбор количества, мощности и местоположения подстанций 10/0,4 кВ
Основные параметры всех элементов систем электроснабжения необходимо выбирать по критерию минимума приведённых затрат. Однако для оптимального количества и местоположения подстанций (ТП) 10/0,4 кВ в небольших селениях достаточно надёжных аналитических методов нет. Поэтому количество ТП 10/0,38 кВ обычно определяют с учётом опыта и интуиции инженера-проектировщика. Причём стремятся по возможности питание производственных потребителей осуществлять от отдельных ТП или, по крайней мере, от отдельных ВЛ 0,38 кВ.
Выбираем количество подстанций так, чтобы длина линий не превышала 500-600 м. Итак с учетом масштаба принимаем 4 подстанции и 3 трансформаторы мощностью 100 кВА (отходящие линии) и 1 трансформатор мощностью 63 кВА (отходящие линии).
К первой ПС планируется присоединить
|
ПС № 1 |
||||
|
№ потреби-теля |
S, кВА |
Х, см |
Y, см |
|
|
2 |
16 |
6 |
0,5 |
|
|
2 |
16 |
6 |
2 |
|
|
2 |
16 |
6 |
3,5 |
|
|
2 |
16 |
6 |
5 |
|
|
2 |
16 |
6 |
6,5 |
|
|
2 |
16 |
6 |
8 |
|
|
2 |
16 |
8,2 |
0,5 |
|
|
2 |
16 |
8,2 |
2 |
|
|
2 |
16 |
8,2 |
3,5 |
|
|
2 |
16 |
8,2 |
5 |
|
|
2 |
16 |
8,2 |
6,5 |
|
|
176 |
1232 |
688 |
X =; Y =
X= 7 см; Y= 3,9 см
Для ПС № 2,3,4 имеем:
|
ПС № 2 |
ПС № 3 |
ПС № 4 |
||||||||||
|
№ потребителя |
S, кВА |
Х, см |
Y, см |
№ потребителя |
S, кВА |
Х, см |
Y, см |
№ потребителя |
S, кВА |
Х, см |
Y, см |
|
|
3 |
17,6 |
9 |
8 |
1 |
11,47 |
1 |
11,4 |
1 |
11,47 |
6,4 |
17,6 |
|
|
3 |
17,6 |
10,7 |
8 |
1 |
11,47 |
3 |
11,4 |
1 |
11,47 |
6,4 |
15,9 |
|
|
3 |
17,6 |
12,4 |
8 |
1 |
11,47 |
5 |
11,4 |
1 |
11,47 |
6,4 |
14,6 |
|
|
3 |
17,6 |
14 |
8 |
8 |
12 |
1,6 |
9,4 |
1 |
11,47 |
6,4 |
13 |
|
|
3 |
17,6 |
9,6 |
9,3 |
4 |
10 |
5,4 |
9,2 |
5 |
10 |
8 |
12,8 |
|
|
3 |
17,6 |
9,6 |
10,7 |
7 |
5 |
2,7 |
7,8 |
1 |
11,47 |
7,9 |
17,6 |
|
|
6 |
45 |
12,5 |
9,7 |
1 |
11,47 |
7,9 |
15,9 |
|||||
|
1 |
11,47 |
7,9 |
14,6 |
|||||||||
|
1 |
11,47 |
9,3 |
14,6 |
|||||||||
|
9 |
10 |
7,8 |
19,6 |
|||||||||
|
150,6 |
1712 |
1352 |
61,4 |
196 |
636 |
111,8 |
830,1 |
1744 |
X=11,4 см, Y=9 см; X=3,2 см, Y=10,4 см; X=7,4 см, Y=15,6 см
3. Электрический расчёт сети 0,38 кВ
3.1 Выбор количества и трасс ВЛ 0,38 кВ
В соответствии с расположением ПС 10/0,4 кВ и питающихся от них потребителей принимаем, что от ПС №1 отходят пять ВЛ 0,38 кВ, от ПС №2 - три ВЛ и одна КЛ 0,38 кВ. Трассы их намечаем так, чтобы ВЛ проходили по двум сторонам улиц.
Рисунок 1. Карта населённого пункта с намеченными ПС и ВЛ
3.2 Выбор сечения проводов и расчёт потерь напряжения 0,38 кВ
3.2.1 Расчет линий 0,38 кВ, отходящих от ПС №1
Рисунок 2. Расчетная схема ВЛ1
Таблица 3.2.1.1
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
23,22 |
0,9 |
25,8 |
90 |
СИП 3Ч70+1Ч70 |
0,88 |
0,88 |
|
|
1-2 |
14,4 |
0,9 |
16 |
90 |
0,54 |
1,42 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
Принимаем сечение проводов на всех участках СИП 3Ч70+1Ч70: r0=0,568 Ом/км; x0=0,0774 Ом/км
Определяем потери напряжения на всех участках по формуле:
, %
Аналогично для других участков и участков других ВЛ с учетом сечений проводов, и .
Все расчеты сводим в таблицу.
Анализируя таблицу можно прийти к выводу, что потеря напряжения в ВЛ 0,38 кВ меньше допустимой.
Рисунок 3. Расчетная схема ВЛ2
Таблица 3.2.1.2
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
32,04 |
0,9 |
35,6 |
72 |
СИП 3Ч70+1Ч70 |
0,97 |
0,97 |
|
|
1-2 |
23,22 |
0,9 |
25,8 |
90 |
0,88 |
1,84 |
||
|
2-3 |
14,4 |
0,9 |
16 |
90 |
0,54 |
2,39 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
Принимаем сечение проводов на всех участках СИП 3Ч70+1Ч70: r0=0,568 Ом/км; x0=0,0774 Ом/км
Определяем потери напряжения на всех участках по формуле:
, %
Все расчеты сводим в таблицу.
Анализируя таблицу можно прийти к выводу, что потеря напряжения в ВЛ 0,38 кВ меньше допустимой.
Рисунок 4. Расчетная схема ВЛ3
Таблица 3.2.1.3
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
32,04 |
0,9 |
35,6 |
60 |
СИП 3Ч70+1Ч70 |
0,81 |
0,81 |
|
|
1-2 |
23,22 |
0,9 |
25,8 |
90 |
0,88 |
1,68 |
||
|
2-3 |
14,4 |
0,9 |
16 |
90 |
0,54 |
2,23 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
Принимаем сечение проводов на всех участках СИП 3Ч70+1Ч70: r0=0,568 Ом/км; x0=0,0774 Ом/км
Определяем потери напряжения на всех участках по формуле:
, %
Все расчеты сводим в таблицу.
Анализируя таблицу можно прийти к выводу, что потеря напряжения в ВЛ 0,38 кВ меньше допустимой.
Рисунок 5. Расчетная схема ВЛ4
Таблица 3.2.1.4
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
32,04 |
0,9 |
35,6 |
66 |
СИП 3Ч70+1Ч70 |
0,89 |
0,89 |
|
|
1-2 |
23,22 |
0,9 |
25,8 |
90 |
0,88 |
1,76 |
||
|
2-3 |
14,4 |
0,9 |
16 |
90 |
0,54 |
2,31 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
Принимаем сечение проводов на всех участках СИП 3Ч70+1Ч70: r0=0,568 Ом/км; x0=0,0774 Ом/км.
Определяем потери напряжения на всех участках по формуле:
, %
Все расчеты сводим в таблицу.
Анализируя таблицу можно прийти к выводу, что потеря напряжения в ВЛ 0,38 кВ меньше допустимой.
3.2.2 Расчет линий 0,38 кВ, отходящих от ПС №2
Рисунок 6. Расчетная схема ВЛ1
Таблица 3.2.2.1
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
40,5 |
0,9 |
45 |
54 |
4ЧА16 |
3,24 |
3,24 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
При данном эквивалентном сопротивлении требуется брать марку кабеля с сечением 120мм2, что потребует установки нетиповых опор. Чтобы этого избежать, вместо воздушной линии прокладывают кабельную линию.
Сечение четырехжильного кабеля до 1 кВ с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией выбираем по допустимому длительному току(с. 466, приложение 9). Тогда сечение кабеля равно 4ЧА16 при длительном токе 90 А, активное сопротивление Ro=1,98 Ом/км, индуктивное Xo=0,332 Ом/км.
Потери напряжения в КЛ длинной 54 м составят:
,
% - что соответствует нормам снабжения
Рисунок 7. Расчетная схема ВЛ2
Таблица 3.2.2.2
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
35,64 |
0,9 |
39,6 |
60 |
СИП 3Ч70+1Ч70 |
0,90 |
0,90 |
|
|
1-2 |
25,74 |
0,9 |
28,6 |
24 |
0,26 |
1,16 |
||
|
2-3 |
15,84 |
0,9 |
17,6 |
90 |
0,60 |
1,75 |
||
|
1-4 |
15,84 |
0,9 |
17,6 |
102 |
0,68 |
2,43 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
Принимаем сечение проводов на всех участках СИП 3Ч70+1Ч70: r0=0,568 Ом/км; x0=0,0774 Ом/км.
Определяем потери напряжения на всех участках по формуле:
, %
Все расчеты сводим в таблицу.
Анализируя таблицу можно прийти к выводу, что потеря напряжения в ВЛ 0,38 кВ меньше допустимой.
Рисунок 8. Расчетная схема ВЛ3
Таблица 3.2.2.3
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
35,64 |
0,9 |
39,6 |
36 |
СИП 3Ч70+1Ч70 |
0,54 |
0,54 |
|
|
1-2 |
25,74 |
0,9 |
28,6 |
48 |
0,52 |
1,06 |
||
|
2-3 |
15,84 |
0,9 |
17,6 |
100 |
0,66 |
1,72 |
||
|
1-4 |
15,84 |
0,9 |
17,6 |
54 |
0,36 |
2,08 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
Принимаем сечение проводов на всех участках СИП 3Ч70+1Ч70: r0=0,568 Ом/км; x0=0,0774 Ом/км.
Определяем потери напряжения на всех участках по формуле:
, %
Все расчеты сводим в таблицу.
Анализируя таблицу можно прийти к выводу, что потеря напряжения в ВЛ 0,38 кВ меньше допустимой.
3.2.3 Расчет линий 0,38 кВ, отходящих от ПС №3
Рисунок 9. Расчетная схема ВЛ1
Таблица 3.2.3.1
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери ?U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
22,923 |
0,9 |
25,47 |
24 |
СИП 3Ч35+1Ч50 |
0,44 |
0,44 |
|
|
1-2 |
10,323 |
0,9 |
11,47 |
120 |
0,52 |
0,96 |
||
|
1-3 |
10,323 |
0,9 |
11,47 |
120 |
0,52 |
1,48 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
Принимаем сечение проводов на всех участках СИП 3Ч35+1Ч50: r0=1,111 Ом/км; x0=0,0791 Ом/км
Определяем потери напряжения на всех участках по формуле:
, %
Все расчеты сводим в таблицу.
Анализируя таблицу можно прийти к выводу, что потеря напряжения в ВЛ 0,38 кВ меньше допустимой.
Рисунок 10. Расчетная схема КЛ1
Таблица 3.2.3.1
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери ?U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
45 |
0,9 |
50 |
120 |
4ЧА35 |
4,01 |
4,01 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
При данном эквивалентном сопротивлении требуется брать марку кабеля с сечением 150мм2, что потребует установки нетиповых опор. Чтобы этого избежать, вместо воздушной линии прокладывают кабельную линию.
Сечение четырехжильного кабеля до 1 кВ с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией выбираем по допустимому длительному току(с. 466, приложение 9). Тогда сечение кабеля равно 4ЧА16 при длительном токе 60,8 А, активное сопротивление Ro=1,98 Ом/км, индуктивное Xo=0,332 Ом/км.
Потери напряжения в КЛ длинной 120 м составят:
,
% - что не соответствует нормам снабжения
Тогда выбираем кабель большего сечения 4ЧА35 активное сопротивление Ro=0,92 Ом/км, индуктивное Xo=0,312 Ом/км.
% - что соответствует нормам снабжения
Рисунок 11. Расчетная схема ВЛ3
Таблица 3.2.3.3
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
13,5 |
0,9 |
15 |
6 |
СИП 3Ч35+1Ч50 |
0,06 |
0,06 |
|
|
1-2 |
4,5 |
0,9 |
5 |
168 |
0,32 |
0,38 |
||
|
1-3 |
10,8 |
0,9 |
12 |
150 |
0,68 |
1,06 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
Принимаем сечение проводов на всех участках СИП 3Ч35+1Ч50: r0=1,111 Ом/км; x0=0,0791 Ом/км
Определяем потери напряжения на всех участках по формуле:
, %
Все расчеты сводим в таблицу.
Анализируя таблицу можно прийти к выводу, что потеря напряжения в ВЛ 0,38 кВ меньше допустимой.
3.2.4 Расчет линий 0,38 кВ, отходящих от ПС №4
Рисунок 12. Расчетная схема ВЛ1
Таблица 3.2.4.1
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
21,123 |
0,9 |
23,47 |
20 |
СИП 3Ч50+1Ч50 |
0,25 |
0,25 |
|
|
1-2 |
15,723 |
0,9 |
17,47 |
96 |
0,90 |
1,15 |
||
|
2-3 |
8 |
0,8 |
10 |
120 |
0,59 |
1,74 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
Принимаем сечение проводов на всех участках СИП 3Ч50+1Ч50: r0=0,822 Ом/км; x0=0,0782 Ом/км
Определяем потери напряжения на всех участках по формуле:
, %
Все расчеты сводим в таблицу.
Анализируя таблицу можно прийти к выводу, что потеря напряжения в ВЛ 0,38 кВ меньше допустимой.
Рисунок 13. Расчетная схема ВЛ2
Таблица 3.2.4.2
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
21,123 |
0,9 |
23,47 |
20 |
СИП 3Ч35+1Ч50 |
0,34 |
0,34 |
|
|
1-2 |
15,723 |
0,9 |
17,47 |
24 |
0,30 |
0,64 |
||
|
2-3 |
10,323 |
0,9 |
11,47 |
90 |
0,74 |
1,38 |
||
|
1-4 |
9 |
0,9 |
10 |
66 |
0,74 |
2,12 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
Принимаем сечение проводов на всех участках СИП 3Ч35+1Ч50: r0=1,111 Ом/км; x0=0,0791 Ом/км
Определяем потери напряжения на всех участках по формуле:
, %
Все расчеты сводим в таблицу.
Анализируя таблицу можно прийти к выводу, что потеря напряжения в ВЛ 0,38 кВ меньше допустимой.
Рисунок 4. Расчетная схема ВЛ3
Таблица 3.2.1.3
|
Уч-к |
Рр, кВт |
cos ц |
Sр, кВА |
Длина, м |
Провод |
Потери U% |
||
|
на уч-ке |
от ТП |
|||||||
|
ПС-1 |
26,973 |
0,9 |
29,97 |
30 |
СИП 3Ч50+1Ч50 |
0,48 |
0,48 |
|
|
1-2 |
16,623 |
0,9 |
18,47 |
24 |
0,24 |
0,72 |
||
|
2-3 |
10,323 |
0,9 |
11,47 |
102 |
0,63 |
1,35 |
||
|
1-4 |
16,623 |
0,9 |
18,47 |
60 |
0,59 |
1,94 |
||
|
4-5 |
10,323 |
0,9 |
11,47 |
96 |
0,59 |
2,53 |
Расчёт эквивалентной мощности линии:
Расчёт эквивалентного тока
Определение экономического сечения по плотности тока:
Принимаем сечение проводов на всех участках СИП 3Ч50+1Ч50: r0=0,822 Ом/км; x0=0,0782 Ом/км
Определяем потери напряжения на всех участках по формуле:
, %
Все расчеты сводим в таблицу.
Анализируя таблицу можно прийти к выводу, что потеря напряжения в ВЛ 0,38 кВ меньше допустимой.
По результатам расчета ВЛ, отходящих от ПС 10/0,4 кВ, выбраны номинальные мощности трансформаторов на ПС.
Расчетные мощности отходящих ВЛ складываем с помощью таблицы суммирования нагрузок.
Расчетные мощности четырех ВЛ, отходящих от ПС № I, соответственно равны 25,8 кВА и 3 линии по 35,6 кВА Тогда суммарная расчетная мощность
Выбираем номинальную мощность трансформатора Sном = 100 кВА.
Для ПС № 2 мощности отходящих ВЛ составляют 45 кВА, 39,6 кВА, 39,6 кВА. Тогда расчетная мощность ПС
Принимаем номинальную мощность трансформатора Sном = 100 кВА.
Для ПС № 3 мощности отходящих ВЛ равны 50 кВА, 25,47 кВА, 15 кВА. Тогда расчетная мощность ПС № 3:
Выбираем номинальную мощность трансформатора Sном = 100 кВА.
Для ПС № 4 мощности отходящих ВЛ составляют 23,47 кВА, 23,47 кВА и 29,97 кВА. Тогда расчетная мощность ПС
Принимаем номинальную мощность трансформатора Sном = 63 кВА.
4. Расчет токов КЗ
Расчет тока трехфазного КЗ на шинах 0,4 кВ:
Для трансформатора с :
Для трансформатора с :
Расчет тока однофазного КЗ в наиболее удаленной точке каждой ЛЭП 0,4 кВ:
,
где Zт - полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус, Zn - полное сопротивление петли «фазный провод - нулевой провод».
где Rф и Rн - активные сопротивления фазного и нулевого провода, а Xn - индуктивное сопротивление петли.
ПС №1 (Sном=100 кВА)
ВЛ1
,
где Zт=0,075 Ом - полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус, Zn - полное сопротивление петли «фазный провод - нулевой провод».
где Rф и Rн - активные сопротивления фазного и нулевого провода (для СИП 3Ч70+1Ч70 R0=0,568 Ом/км), а Xn - индуктивное сопротивление петли (Xn=0,0778 Ом/км), длина петли 180м.
Расчеты на остальных ЛЭП сведены в таблицу №4
Таблица №4.Значения однофазных токов КЗ в наиболее удаленной точке каждой ЛЭП 0,4 кВ
|
№ ПС |
№ ВЛ |
ZТ, Ом |
Zп, Ом |
Ro |
Xo |
l,км |
||
|
1 |
1 |
1000,2 |
0,075 |
0,20 |
0,568 |
0,0774 |
0,18 |
|
|
2 |
737,3 |
0,075 |
0,29 |
0,568 |
0,0774 |
0,252 |
||
|
3 |
771,1 |
0,075 |
0,27 |
0,568 |
0,0774 |
0,24 |
||
|
4 |
753,8 |
0,075 |
0,28 |
0,568 |
0,0774 |
0,246 |
||
|
2 |
1 |
960,0 |
0,075 |
0,21 |
1,98 |
0,332 |
0,054 |
|
|
2 |
677,9 |
0,075 |
0,31 |
0,568 |
0,0774 |
0,276 |
||
|
3 |
777,0 |
0,075 |
0,27 |
0,568 |
0,0774 |
0,238 |
||
|
3 |
1 |
375,8 |
0,075 |
0,59 |
1,111 |
0,0791 |
0,264 |
|
|
2 |
923,9 |
0,075 |
0,22 |
0,92 |
0,312 |
0,12 |
||
|
3 |
308,6 |
0,075 |
0,72 |
1,111 |
0,0791 |
0,324 |
||
|
4 |
1 |
537,3 |
0,119 |
0,39 |
0,822 |
0,0782 |
0,236 |
|
|
2 |
474,9 |
0,119 |
0,44 |
1,111 |
0,0791 |
0,2 |
||
|
3 |
415,8 |
0,119 |
0,51 |
0,822 |
0,0782 |
0,312 |
5. Выбор автоматов на подстанциях 10/0,4 кВ и проверка чувствительности автоматов при однофазных к. з
На всех ВЛ 0,38 кВ, отходящих от ПС 10/0,4 кВ, устанавливаются автоматические воздушные выключатели (автоматы). Они предназначены для отключения ВЛ при аварийных и ненормальных режимах, а также для нечастых включений и отключений ВЛ (от 2 до 6 часов). Данные об автоматах устанавливаемых в данном населенном пункте сведены в таблицу.
Таблица 5. Основные данные автоматов, устанавливаемых на отходящих линиях 0,38 кВ
|
№ ПС |
№ ВЛ |
Sном |
Sрасч, |
Iрасч,А |
Тип |
Номинальный ток теплового расцепителя,А |
Уставка электромагнит-ного расцепи-теля |
Предельно отключаемый ток, кА |
|
|
1 |
1 |
100 |
25,80 |
39,20 |
А3710Б |
50 |
1600 |
18-36 |
|
|
2 |
100 |
35,60 |
54,09 |
А3710Б |
63 |
1600 |
18-36 |
||
|
3 |
100 |
35,60 |
54,09 |
А3710Б |
63 |
1600 |
18-36 |
||
|
4 |
100 |
35,60 |
54,09 |
А3710Б |
63 |
1600 |
18-36 |
||
|
2 |
1 |
100 |
45,00 |
68,37 |
А3710Б |
80 |
1600 |
18-36 |
|
|
2 |
100 |
39,60 |
60,17 |
А3710Б |
63 |
1600 |
18-36 |
||
|
3 |
100 |
39,60 |
60,17 |
А3710Б |
63 |
1600 |
18-36 |
||
|
3 |
1 |
100 |
25,47 |
38,70 |
А3710Б |
35 |
1600 |
18-36 |
|
|
2 |
100 |
50,00 |
75,97 |
А3710Б |
80 |
1600 |
18-36 |
||
|
3 |
100 |
15,00 |
22,79 |
А3710Б |
35 |
1600 |
18-36 |
||
|
4 |
1 |
63 |
23,47 |
35,66 |
А3710Б |
50 |
1600 |
18-36 |
|
|
2 |
63 |
23,47 |
35,66 |
А3710Б |
50 |
1600 |
18-36 |
||
|
3 |
63 |
29,97 |
45,53 |
А3710Б |
50 |
1600 |
18-36 |
5.1 Проверка условий выбора автоматов по чувствительности
Автоматы выбирают, исходя из следующих условий:
1. Номинальное напряжение автомата
2. Номинальный ток теплового расцепления где Кн - коэффициент надёжности в пределах 1,1 - 1,3
3. Предельно допустимый ток отключения автомата , где - максимальное значение тока при трёхфазном коротком замыкании за автоматом
3.1 Для трансформатора с :
3.2 Для трансформатора с :
4. Электромагнитный расцепитель автомата осуществляет мгновенную максимальную токовую отсечку. Для обеспечения селективной работы отсечки ее ток срабатывания , где - расчетный ток нагрузки. При этом ток уставки срабатывания электромагнитного расцепителя
5. Коэффициент чувствительности отсечки (электромагнитного расцепителя):
Ток за трансформатором 100 кВА
за трансформатором 63 кВА
все выбранные автоматы удовлетворяют данным условиям
6. Коэффициент чувствительности теплового расцепителя:
- ток однофазного К. З. в наиболее удалённой точке защищаемого участка линии.
,
где Zт - полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус, Zn - полное сопротивление петли «фазный провод - нулевой провод».
где Rф и Rн - активные сопротивления фазного и нулевого провода, а Xn - индуктивное сопротивление петли.
ПС №1 (Sном=100 кВА)
ВЛ1
6.
,
где Zт=0,075 Ом - полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус, Zn - полное сопротивление петли «фазный провод - нулевой провод».
где Rф и Rн - активные сопротивления фазного и нулевого провода (для СИП 3Ч70+1Ч70 R0=0,568 Ом/км), а Xn - индуктивное сопротивление петли (Xn=0,0778 Ом/км), длина петли 180м.
условие выполняется
Расчеты по оставшимся автоматическим выключателям были выполнены с помощью программы MS Excel.Результаты расчетов приведены в табл.5.2. Из таблицы видно, что условие - выполняется
Таблица 5.1.Результаты проверки чувствительности защиты ВЛ 0,38 кВ от однофазных к.з.
|
№ ПС |
№ ВЛ |
ZТ, Ом |
Zп, Ом |
Ro |
Xo |
l,км |
||||
|
1 |
1 |
20,00 |
1000,2 |
0,075 |
0,20 |
0,568 |
0,0774 |
0,18 |
3232,6 |
|
|
2 |
11,70 |
737,3 |
0,075 |
0,29 |
0,568 |
0,0774 |
0,252 |
|||
|
3 |
12,24 |
771,1 |
0,075 |
0,27 |
0,568 |
0,0774 |
0,24 |
|||
|
4 |
11,97 |
753,8 |
0,075 |
0,28 |
0,568 |
0,0774 |
0,246 |
|||
|
2 |
1 |
12,00 |
960,0 |
0,075 |
0,21 |
1,98 |
0,332 |
0,054 |
3232,6 |
|
|
2 |
10,76 |
677,9 |
0,075 |
0,31 |
0,568 |
0,0774 |
0,276 |
|||
|
3 |
12,33 |
777,0 |
0,075 |
0,27 |
0,568 |
0,0774 |
0,238 |
|||
|
3 |
1 |
10,74 |
375,8 |
0,075 |
0,59 |
1,111 |
0,0791 |
0,264 |
3232,6 |
|
|
2 |
11,55 |
923,9 |
0,075 |
0,22 |
0,92 |
0,312 |
0,12 |
|||
|
3 |
8,82 |
308,6 |
0,075 |
0,72 |
1,111 |
0,0791 |
0,324 |
|||
|
4 |
1 |
10,75 |
537,3 |
0,119 |
0,39 |
0,822 |
0,0782 |
0,236 |
2036,6 |
|
|
2 |
9,50 |
474,9 |
0,119 |
0,44 |
1,111 |
0,0791 |
0,2 |
|||
|
3 |
8,32 |
415,8 |
0,119 |
0,51 |
0,822 |
0,0782 |
0,312 |
6. Выбор плавких вставок предохранителей для защиты трансформаторов ПС 10/0,4 кВ и проверка селективности их защиты на ступенях 10 и 0,38 кВ
Номинальный ток плавкой вставки предохранителей ПКТ, устанавливаемых на стороне 10 кВ, выбирают по условию отстройки от бросков намагничивающего тока. Для трансформаторов 10/0,4 кВ с SН= 100 кВА номинальный ток плавкой вставки составляет 15 А, а для трансформаторов с SН = 63 кВА - 10 А. Затем проверяют выбранную вставку на селективность при отключении автоматов на стороне 0,38 кВ. Селективность будет обеспечена, если при к.з. за автоматом последует его отключение (время срабатывания tк.з.) и только после его отказа со ступенью селективности ?t произойдет плавление вставки.
Селективность будет обеспечена, если время плавления вставки tв
где Кп = 0,9 - коэффициент приведения каталожного времени плавления вставки ко времени ее разогрева.
Полное время срабатывания автомата с учетом разброса его характеристики (tс.з. = 0,03 с, ступень селективности примем ?t = 0,5 с. Тогда
Ток при трехфазном к.з. за автоматом для трансформатора с Sн = 100 кВА составляет , а для трансформатора с Sн=63 кВА . Соответственно на стороне 10 кВ токи составят:
По ампер-временным характеристикам плавких вставок предохранителей типа ПКТ-10 (1, с.127 Приложение 29) для плавкой вставки с Iн = 15 А при токе 122,8 А время плавления составляет 0,3 с и tв>0,3c. Для вставки с Iн = 10 А при токе 80,8 А время плавления также составляет 0,55 с. Таким образом, и для трансформатора 100 кВА и 63 кВА селективность защиты будет обеспечена.
Плавкая вставка также должна быть проверена по условию
где , - допустимое время протекания тока к. з. в трансформаторе по условию термической стойкости.
и
Таким образом, выбранные плавкие вставки обеспечивают безопасность трансформаторов при к.з.
7. Выбор числа и типа опор для каждой ЛЭП 0,4 кВ
Концевые опоры устанавливаются в начале ВЛ и вблизи всех потребительских ТП.
Угловые опоры устанавливаются в точках поворота и подсоединения ВЛ. Выбираем угловые опоры анкерного типа.
Промежуточные опоры устанавливаем на прямых участках ВЛ так, чтобы расстояние от опоры до опоры не превышало 50 м.
|
№ ПС |
№ ВЛ |
l,км |
опор всего на ВЛ |
концевые опоры |
угловые опоры анкерного типа |
промежуточные опоры |
|
| ... |
Подобные документы
Основные параметры элементов системы электроснабжения. Определение расчетных нагрузок. Выбор количества, мощности и местоположения подстанций. Выбор автоматов на подстанциях и проверка чувствительности автоматов при однофазных коротких замыканиях.
курсовая работа [188,1 K], добавлен 19.03.2012Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор напряжения и схемы электроснабжения. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор и проверка оборудования и кабелей.
курсовая работа [817,1 K], добавлен 18.06.2009Определение расчетных электрических нагрузок деревообрабатывающего цеха. Определение числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Выбор схемы внутреннего электроснабжения завода. Расчет токов короткого замыкания. Питание цепей подстанции.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 31.05.2012Электроснабжение стационарных потребителей электроэнергии узла Февральск. Определение расчетных нагрузок главных понизительных подстанций. Расчет мощности трансформаторов. Выбор сечения проводников электрической сети. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [322,9 K], добавлен 08.11.2009Система электроснабжения поселка городского типа как совокупность сетей различных напряжений, определение расчетных электрических нагрузок при ее проектировании. Выбор количества и мощности трансформаторных подстанций. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [321,0 K], добавлен 15.02.2017Определение электрических нагрузок линий напряжения 0,38 кВ, расчет трансформаторных подстанций полных мощностей, токов и коэффициентов мощности; токов короткого замыкания. Выбор потребительских трансформаторов. Электрический расчет воздушных линий 10 кВ.
курсовая работа [207,7 K], добавлен 08.06.2010Расчет электрических нагрузок. Выбор надбавок на трансформаторе. Выбор числа и мощности трансформаторов, определение их месторасположения. Электрический расчет сети. Расчет токов короткого замыкания. Защита от перенапряжений, защита отходящих линий.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 07.09.2014Определение расчетных электрических нагрузок. Выбор и расчет низковольтной электрической сети, защитных коммутационных аппаратов. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для цеховых подстанций. Устройства автоматического включения резерва.
курсовая работа [432,5 K], добавлен 22.08.2009Характеристика электроприемников цеха, расчет нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности. Проверка кабеля. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и проверка автоматических выключателей, предохранителей.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 20.02.2015Подсчет нагрузок электроснабжения. Выбор мощности трансформатора. Определение количества необходимых подстанций, определение количества ТП и распределение их по потребителям. Выбор защиты линии и силового трансформатора. Расчет заземляющего устройства.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.03.2011Определение электрических нагрузок потребителей. Выбор количества распределительных линий и их трасс. Проверка отклонений напряжений у потребителей. Выбор оптимальных ответвлений на трансформаторах. Выбор числа и номинальной мощности трансформаторов.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 06.11.2014Расчет электрических нагрузок отделений и цеха промышленного предприятия. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор элементов внешнего электроснабжения промышленного предприятия. Расчет токов короткого замыкания в сетях СЭС ПП.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 26.10.2008Определение расчетных нагрузок по элементам участка сети, распределительной линии. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов, схемы питания и потребителей. Выбор конструктивного исполнения и схемы соединений. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [345,7 K], добавлен 05.11.2013Выбор вводного автомата серии ВА (Dmax). Расчет защиты высоковольтного асинхронного электродвигателя, дифференциальной и газовой защиты генератора. Выбор плавких вставок предохранителей F. Ток срабатывания защиты. Проверка равенства МДС трансреактора.
курсовая работа [116,4 K], добавлен 07.04.2015Расчет нагрузок потребителей системы электроснабжения. Выбор количества и типов трансформаторов на комплектных трансформаторных подстанциях, кабельных линий, определение надежности подстанции. Расчет релейной защиты трансформаторов и отходящих линий.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 14.11.2017Определение потока мощности от электростанции. Выбор компенсирующих устройств. Структурные схемы подстанций. Выбор мощности трансформаторов подстанций. Расчет режима летних и зимних максимальных нагрузок сети. Оптимизация режимов работы сети.
курсовая работа [972,3 K], добавлен 07.07.2013Выбор сечений проводов и определение потерь напряжения в кабельных линиях. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет токов коротких замыканий. Выбор высоковольтных выключателей и автоматов на подстанциях. Защита от грозовых перенапряжений.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.02.2011Выбор напряжений участков электрической сети объекта. Расчет электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм. Определение числа и мощности трансформаторов, типа и числа подстанций. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита элементов.
курсовая работа [210,6 K], добавлен 30.09.2013Расчет электрической части подстанции, определение суммарной мощности потребителей. Выбор силовых трансформаторов, схема главных электрических соединений. Расчет рабочих токов. Выбор электрических аппаратов. Выбор защиты от перенапряжений и грозозащиты.
курсовая работа [1013,7 K], добавлен 16.04.2014Определение силовых нагрузок цехов. Построение картограммы электрических нагрузок. Выбор напряжения питающей и распределительной сети. Выбор типа и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Компенсация реактивной мощности на напряжении до 1 кВ.
курсовая работа [663,4 K], добавлен 16.05.2016
