Электроснабжение объектов
Проведение исследования компенсации реактивной мощности. Характеристика электрических нагрузок на вводе потребителей. Основной выбор трансформаторов и оценка качества напряжения у потребителей. Электрический расчет воздушной линии напряжением 10 Кв.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.12.2018 |
Размер файла | 491,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Южно-Уральский государственный аграрный университет»
(ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ)
КУРСОВАЯ РАБОТА
НА ТЕМУ: ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОБЪЕКТОВ
по направлению - 35.03.06 Агроинженерия
Студент
Д.В Вадитов
Руководитель
С.К. Шерьязов
2017
Содержание
Введение
1. Исходные данные
2. Расчет электрических нагрузок для РТП1 и РТП2
3. Компенсация реактивной мощности
4. Выбор трансформатора
5. Расчет воздушной линии 10кВ
6. Оценка качества напряжения у потребителей
7. Электрический расчет линий напряжением 0,38кВ
8. Конструктивное выполнение линии 10 и 0,4 кВ и РТП 10/04, кВ
Заключение
Список литературы
Введение
Электрификация - это производство, передача и потребление электроэнергии, основа устойчивого функционирования и развития всех отраслей промышленности сельского хозяйства страны и комфортного быта населения. На базе электроэнергетики стали развиваться промышленность, сельское хозяйство и транспорт. Опыт развития электрификации показал, что надежное, качественное и дешевое электроснабжение возможно только от крупных районных электростанций, объединенных в мощные энергетические системы. Выработка наиболее дешевой электроэнергии на крупных электростанциях районного масштаба и передача ее по линиям электропередач большого радиуса обусловлена высокой концентрацией производства электроэнергии и возможностью размещений электростанций непосредственно у дешевых источников электроэнергии.
При развитии районных электростанций, объединений их в энергетические системы создаются благоприятные условия для электрификации всех отраслей промышленности и сельского хозяйства.
Электрические нагрузки в сельском хозяйстве - постоянно меняющаяся величина: подключаются новые потребители, постепенно растет нагрузка на вводе дома т.к. увеличивается насыщение бытовыми приборами, в то же время прекращают своё существование крупные животноводческие комплексы, уступая место мелким фермам.
Содержание самостоятельной работы
Для электроснабжения объектов требуется произвести расчет параметров и выбор элементов электрической сети. Предлагается рассмотреть радиальные и замкнутые схемы электроснабжения по заданию преподавателя.
В схеме электроснабжения выделяются две расчетные подстанции (РТП1 и РТП2), для которых необходимо определить расчетные электрические нагрузки. Для РТП1 электрические нагрузки на шинах 0,4 кВ определяются после расчета их на линии 0,4 кВ, а для РТП2 - на шинах 0,4 кВ. Нагрузки для остальных ТП приводятся в исходных данных.
Число и мощность силовых трансформаторов на ТП выбираются после компенсации реактивной мощности на шинах 0,4 кВ. На РТП2 следует установить два трансформатора.
Для выбора параметров электрической сети производится их расчет. На линии 10 кВ рассчитываются электрические нагрузки по участкам и выбираются сечения проводов по экономическим показателям. Для линии 0,4 кВ сечение проводов выбираются по экономическим показателям и допустимой потере напряжения. При этом расчет производится на примере линии 0,4 кВ, подключенной к заданной РТП1.
Для замкнутой электрической сети необходимо определить точку потоко раздела, где происходит разрыв сети на две радиальные линии. В точке разрыва устанавливается коммутационный аппарат, выбираемый в разделе конструктивное исполнение электрической сети.
Допустимая потеря напряжения для линии 0,4 кВ определяется путем составления таблицы отклонения напряжения. При этом рассматриваются ближайший и удаленный ТП 10/0,4 кВ, для которых выбираются положения регуляторов ПБВ на трансформаторах.
После выбора сечения проводов на ВЛИ 0,4 кВ оценивается качество напряжения.
Выбираются основные конструктивные элементы электрической сети. Производится выбор оборудования на примере расчетных ТП.
При выполнениях курсовой работы необходимо разработать графическую часть, которая состоит из 2-х листов формата А1. Обязательными элементами на графической части являются электроснабжения с указанием выбранных параметров и результаты расчета. В конструктивной части системы электроснабжения выносятся отдельные элементы электрической сети по согласованию с преподавателем.
1. Исходные данные
Вариант 06;12
Схема электроснабжения по замкнутой электрической сети от двух источников питания приведена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 - Исходная схема электроснабжения напряжением 10 кВ
Схема электроснабжения по ВЛИ 0,4 кВ от расчетных ТП приведена на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 - Схема электроснабжения ВЛИ 0,4 кВ от РТП1
Рисунок - 1.3 - Схема электроснабжения от РТП2
Таблица 1.1 Исходные данный для схемы №1
Pтп.д. кВт |
Qтп.д. кВАр |
Ртп.в. кВт |
Qтп.в. кВАр |
Шифр нагрузки |
||
тп1 |
21 |
45 |
40 |
25 |
3.8 |
|
тп2 |
80 |
88 |
100 |
76 |
3.8 |
|
тп3 |
165 |
49 |
64 |
42 |
3.8 |
|
тп4 |
РТП1 |
РТП1 |
РТП1 |
РТП1 |
3.1 |
|
тп5 |
РТП2 |
РТП2 |
РТП2 |
РТП2 |
3.1 |
|
тп6 |
131 |
46 |
66 |
40 |
3.8 |
|
тп7 |
139 |
24 |
141 |
35 |
3.8 |
|
тп8 |
67 |
4 |
55 |
95 |
3.8 |
Исходные данный для схемы №1
Сборные шины 10 кВ ГПП |
U100% |
3 |
|
U25% |
1 |
||
Длины участков ВЛ 10кВ.км |
L 0-1 |
4 |
|
L 1-2 |
1,1 |
||
L 1-3 |
1,0 |
||
L 3-5 |
0,4 |
||
L 3-6 |
0,5 |
||
L 3-4 |
0,4 |
||
L 6-7 |
1,4 |
||
L 7-8 |
0,8 |
||
L 7-9 |
0,4 |
||
L 6-10 |
1,4 |
||
L 10-11 |
0,6 |
||
L 10-12 |
3 |
||
Номер потребителя (количество(знаменатель) подключенных к РТП1 в точках) |
1 |
6 |
|
2 |
22 |
||
3 |
13 |
||
4 |
15/2 |
||
5 |
12 |
||
6 |
26 |
||
7 |
19/2 |
||
8 |
19/2 |
||
Длины линии 0,4кВ подключенных к РТП1, км |
Л3 |
0,07 |
|
Л2 0-1 |
0,095 |
||
Л2 1-2 |
0,095 |
||
Л1 0-1 |
0,07 |
||
Л1 1-2 |
0,22 |
Электрические нагрузки на вводе потребителей
Таблица 1.3 - исходные данные для крупных потребителей
Номер потребителя |
Pэд кВт |
Нагрузка |
||||
Активная, кВт |
Реактивная,квар |
|||||
Pдi |
Pвi |
Qдi |
Qвi |
|||
6 |
15 |
1 |
10 |
|||
22 |
40 |
40 |
35 |
|||
13 |
35 |
65 |
65 |
60 |
60 |
|
15 |
14 |
25 |
10 |
25 |
5 |
|
12 |
30 |
35 |
36 |
35 |
32 |
|
26 |
10 |
20 |
1 |
12 |
||
19 |
6 |
10 |
4 |
6 |
||
19 |
6 |
10 |
4 |
6 |
Расход электроэнергии |
Продолжительность смены |
Ки |
nэ |
Коэффициент мощности |
||||
Wд |
Wв |
tд |
tв |
Д .cos ? |
В .cos ? |
|||
3360 |
2760 |
12 |
12 |
0,5 |
300 |
0,92 |
0,96 |
|
4800 |
4800 |
12 |
12 |
0,5 |
300 |
0,75 |
0,85 |
2. Расчет электрических нагрузок для РТП1 и РТП2
Расчет электрических нагрузок РТП1
Электрические нагрузки на участках линии 0,38 кВ определяются исходя из расчетных нагрузок на вводе потребителей.
Если на участке имеются однородные потребители соизмеримой мощности, рекомендуется использовать коэффициент одновременности:
.
Где Рд, Рв,Qд,Qв- расчетная дневная и вечерняя активные и реактивные нагрузки на участке линий;
Рдi, Рвi,Qдi,Qвi-нагрузки на вводе i-го потребителя
K0-коэффициент одновременности [1]
Расчетную нагрузку всей линии мы находим по формулам:
,
,
,
,
Где Рднаиб , Рвнаиб, Qднаиб, Qвнаиб, -соответственно наибольшие дневные и вечерние активные и реактивные нагрузки из всех слагаемых нагрузок потребителей;
Рдi, Рвi, Qдi, Qвi, - соответственно добавки к наибольшей дневной и вечерней нагрузке от активной нагрузки и реактивной нагрузки i-го потребителя. Определятся по таблице суммирования (табл.2.2).
Пример: Посчитаем расчетную нагрузку на телятнике (на 230 телят):
,
,
,
,
Теперь найдем расчетную нагрузку Л1-2 :
,
,
,
,
Расчетная нагрузка на складе кормов
,
,
,
,
Расчетная нагрузка на телятнике (на 230 телят):
,
,
,
,
Теперь найдем расчетную нагрузку Л0-1 :
,
,
,
,
Расчетная нагрузка на Л1:
,
,
,
,
Таблица 2.1 - Результаты расчета нагрузки РТП1
Потребители |
Кол-во потреби телей |
К0 |
Активная нагрузка, кВт |
Реактивная нагрузка, квар |
|||||||
на вводе |
расчетная |
на вводе |
расчетная |
||||||||
Pдi |
Рвi |
Pд |
Рв |
Qдi |
Qвi |
Qд |
Qв |
||||
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Телятник на 230 телят |
2 |
0,85 |
6 |
10 |
10 |
17 |
4 |
6 |
7 |
10 |
|
Расчетная нагрузка Л 1-2 |
10 |
17 |
7 |
10 |
|||||||
Телятник на 230 телят |
2 |
0,85 |
6 |
10 |
10 |
17 |
4 |
6 |
7 |
10 |
|
Склад кормов |
1 |
1 |
20 |
1 |
20 |
1 |
12 |
0 |
12 |
0 |
|
Итого: |
37 |
35 |
26 |
20 |
|||||||
Расчетная нагрузка Л1 |
32 |
28 |
20 |
16 |
|||||||
Зерноочистительный агрегат:ЗАВ-20 |
1 |
1 |
35 |
36 |
35 |
36 |
35 |
32 |
35 |
32 |
|
Зернохранилище на 1000 тонн |
2 |
0,85 |
25 |
10 |
43 |
17 |
25 |
5 |
43 |
9 |
|
Расчетная нагрузка Л 3-4 |
65 |
46 |
65 |
37 |
|||||||
Сушильный комплекс:КЭС-10Б |
1 |
1 |
65 |
65 |
65 |
65 |
60 |
60 |
60 |
60 |
|
Итого: |
143 |
118 |
138 |
101 |
|||||||
Расчетная нагрузка Л2 |
116 |
99 |
111 |
86 |
|||||||
Столярныйный цех |
1 |
1 |
15 |
1 |
15 |
1 |
10 |
0 |
10 |
0 |
|
Дробилка кормов:ДБ-5-1 |
1 |
1 |
40 |
0 |
40 |
0 |
35 |
0 |
35 |
0 |
|
Итого |
55 |
1 |
45 |
0 |
|||||||
Расчетная нагрузка Л3 |
49 |
1 |
41 |
0 |
|||||||
Итого Л1 Л2 Л3 |
197 |
127 |
172 |
102 |
|||||||
С учетом суммирования |
169 |
117 |
150 |
96 |
Расчет электрических нагрузок РТП2 методом упорядоченных диаграмм.
Метод упорядоченных диаграмм используется для определения электрических нагрузок на вводе комплексов по промышленному производству сельскохозяйственной продукции, заводов и фабрик. Его сущность заключается в следующем.
Определяется средняя активная мощность (Рсм) группы электроприемников за смену:
Где Wсм- расход электроэнергии за смену, кВтч;
t -продолжительность смены, ч.
С помощью коэффициента использования Ки и эффективного числа электроприемников nэ ( которые нам даны) найдем по таблице 1.7 из [1] коэффициент максимума. Теперь найдем номинальную активную и реактивную мощность Pном, Qном:
Далее определяем максимальные или расчетные активные и реактивные мощности группы электроприемников разного режима:
,
Определяем полную расчетную мощность:
Пример расчета РТП2 потребитель 52:
,
,
,
,
Таблица 2.2 - Исходные данные потребителей, подключенных к РТП2
№ |
Рсм. |
Рном. |
Qном. |
Км |
Pmax. |
Qmax. |
Smax. |
cos |
||
52 |
Дневное |
280 |
560 |
239 |
1.04 |
291 |
124 |
317 |
0.92 |
|
Вечернее |
230 |
460 |
134 |
1.04 |
239 |
70 |
249 |
0.96 |
||
72 |
Дневное |
400 |
800 |
706 |
1.04 |
416 |
367 |
555 |
0.75 |
|
Вечернее |
400 |
800 |
496 |
1.04 |
416 |
258 |
489 |
0.85 |
||
Нагрузка РТП2 на одном трансформаторе до компенсации |
319 |
51 |
323 |
0.98 |
||||||
299 |
52 |
303 |
0.98 |
Таблица 2.3 - Результаты расчета нагрузки РТП2
Активная |
Реактивная |
Полная, кВА |
|||||||
Рд |
Рв |
Qд |
Qв |
Sд |
Sв |
соs день? |
cos вечер |
||
Л1 |
32 |
28 |
20 |
16 |
38 |
32 |
0,85 |
0,87 |
|
Л2 |
116 |
99 |
111 |
86 |
161 |
131 |
0,72 |
0,75 |
|
Л3 |
49 |
1 |
41 |
0 |
64 |
1 |
0,77 |
1,00 |
|
ТП до компенсации |
169 |
117 |
150 |
96 |
226 |
151 |
0,75 |
0,77 |
|
ТП после компенсации |
169 |
117 |
50 |
21 |
176 |
119 |
0,96 |
0,98 |
Анализ сводных данных показывает, что на шинах РТП1 РТП2 наблюдается низкий коэффициент мощности. Для повышения коэффициента мощности требуется компенсация реактивной мощности
3. Компенсация реактивной мощности
После определения расчетных нагрузок потребителей и ТП производится компенсация реактивной мощности. В качестве источника реактивной мощности у потребителей и в сетях сельскохозяйственного назначения рекомендуется применять батареи конденсаторов (БК) поперечного включения. Мощность БК должна выбираться по условию обеспечения коэффициента мощности cosц у потребителей не менее 0,95 в часы максимума реактивной нагрузки.
В проекте необходимо выбрать конденсаторные батареи БК для РТП1 и РТП2 и установить их на шинах 0,4кВ этих ТП.
Определяется величина реактивной мощности Qк, которую необходимо компенсировать до cosц=0,95 по формуле
где QД(В), PД(В) - соответственно расчетная дневная (вечерняя) реактивная и активная мощность ТП.
Выбирается мощность конденсаторных батарей Qбк, при этом перекомпенсация не рекомендуется:
Рекомендуется устанавливать БК, если Qбк ?25квар.
БК лучше выбирать одной и той же для дневного и вечернего максимумов. Если это сделать не удается, то выбирают две батареи (иногда больше), причем в один максимум они включены обе, в другой только одна.
Пример:
,
Для РТП1 выбираем батарею конденсатора на 100 квар с шагом регулирования ступеней по 25 квар. Для РТП2 выбираем конденсаторную батарею на 175 квар с шагом регулирования 25 квар. Выбираем 2 батареи.
Таблица 3.1 - результаты расчета батареи компенсации к РТП1
Qк.д |
Qк.в |
Рдн |
Рв |
Qест.д |
Qест.в |
Qбк.д |
Qбк.в |
|
94 |
57 |
169 |
117 |
150 |
96 |
100 |
75 |
|
4*25 |
3*25 |
Таблица 3.2 - результаты расчета батареи компенсации к РТП2
Qест.д |
Qест.в |
Рдн |
Рв |
Qк.д |
Qк.в |
Qбк.д |
Qбк.в |
||
ТП1 |
226 |
152 |
319 |
299 |
121 |
53 |
175 |
100 |
|
ТП2 |
226 |
152 |
319 |
299 |
121 |
53 |
175 |
100 |
|
7*25 |
4*25 |
Рассчитывается полная нагрузка трансформаторных подстанций с учетом компенсации:
Для РТП1
,
Коэффициенты мощности после компенсации определяются по выражению (2.15).
Для РТП1:
,
,
Таблица 3.3 - Сводная таблица расчета сети 0,38 кВ. После компенсации
Элементы сети |
Мощность |
||||||||
Активная, кВт |
Реактивная, квар |
Полная, кВА |
|||||||
Рд |
Рв |
Qд |
Qв |
SД |
SВ |
днев.cos? |
веч.cos? |
||
РТП1 |
169 |
117 |
50 |
21 |
176 |
119 |
0,96 |
0,98 |
|
РТП2/1 |
615 |
577 |
444 |
296 |
323 |
303 |
0,99 |
0,99 |
|
РТП2/2 |
615 |
577 |
444 |
296 |
323 |
303 |
0,99 |
0,99 |
Таблица 3.4 - Используемые батареи конденсаторов
№ ТП |
Количество БК |
Название |
|
РТП1 |
1 |
УКРМ Alpistatic Legrand 0,4 на 100 кВар |
|
РТП2 |
2 |
АУКРМ 0,4 на 175 кВар |
4. Выбор трансформатора
Номинальная мощность трансформаторов 10\0.4кВ выбирается по экономическим интервалам нагрузок, в зависимости от шифра нагрузки, расчетной полной мощности, среднесуточной температуры, охлаждающего воздуха, наличия автономных источников для обеспечения нормативных уровней надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей.
Выбор установленой мощности трансформаторов одно и двух трансформаторных подстанций производится по условиям их работы, в нормальном режиме исходя из условия:
где Sp - расчетная нагрузка подстанции,кВА
n - кол-во трансформаторов проектируемой подстанции
Sэкmax, Sэкmin - соответсвенно, минимальная и максимальная границы экономического интервала нагрузки трансформатора принятой номинальной мощности, в зависимости от зоны сооружения подстанции и вида нагрузки потребителей. Принятые номинальные мощности трансформаторов приверяются по условиям их работы в нормальном режиме эксплуатации - по допустимым систематическим нагрузкам, а в послеаварийном режиме - по допустимым аварийным перегрузкам. Длня нормального режима эксплуатации подстанции номинальные мощности трансформаторов проверяются по условию:
Где Кс - кеоэфицент допустимой систематической нагрузки трансформатора для занчений среднесуточных температур расчетного сезона
Где б - расчетный температурный градиент
Кст - табличное значение коэффицента допустимой систематической нагрузки(таблица 2.3)[2]
При отсутсвии возможности резервирования или отключения в послеаварийном режиме части нагрузки подстанции, выбор установленой мощности трансформаторов двухтрансформаторных подстанций производится по послеаварийному режиму из условия отключения одного из трансформаторов и обеспечения другим всей нагрузки подстанции:
Где кав - коэффицент допустимой аварийной перегрузки трансформатора, определяется по аналогии с кс.
Расчитаем и найдем трансформаторы для РТП 2:
,
,
646/2*630=0,51<1.39 удовлетворяет условию
646/630=1,02<1.53 удовлетворяет условию
Таблица 4.1 - Данные выбранных трансформаторов
№Тп |
Sр на один трансформатор,кВА |
Sн согласно табл 2.2 |
Коэффициент систематической нагрузки в норм. Режиме Кс. доп. |
Ожидаемая сист. нагр. |
Коэффициент допустимой аварийной нагрузки Кав.доп |
Коэффициент перегрузки при отключении одного трансформатора |
|
ТП1 |
50 |
40 |
1,4 |
1,24 |
1,555 |
||
ТП2 |
126 |
100 |
1,415 |
1,26 |
1,495 |
||
ТП3 |
172 |
160 |
1,415 |
1,08 |
1,415 |
||
РТП1 |
176 |
160 |
1,3975 |
0,7 |
1,5375 |
1,41 |
|
РТП2 |
646 |
630 |
1,3975 |
0,51 |
1,5375 |
1,03 |
|
ТП6 |
139 |
160 |
1,415 |
0,87 |
1,495 |
||
ТП7 |
141 |
160 |
1,415 |
0,91 |
1,495 |
||
ТП8 |
110 |
100 |
1,415 |
1,1 |
1,495 |
5. Расчет воздушной линии 10кВ
Электрический расчет ВЛ производится с целью выбора марки и сечения проводов и определения потерь напряжения и энергии. Рекомендуется следующий порядок расчета. Записываются номера и длины участков линий. Подсчитываются суммы активных и реактивных мощностей потребительских ТП, находящихся харасчетным участком выбирается коэффициент одновременности. Определяются расчетные мощности участков.
Таблица 5.1 -результаты расчетов мощности участков линии 10 кВ
Участок |
Сумма мощности Тш |
Тр-ры ,шт |
К0 |
Расчетная мощность участка |
||||||||||
№ |
Длина, км |
активных,кВт |
реактивная, квар |
активная,кВт |
реактивная,квар |
полная,кВа |
||||||||
?Рдi |
?Pвi |
?Qдi |
?Qвi |
?Рд |
?Рв |
?Qд |
?Qв |
?Sд |
?Sв |
|||||
L 0-1 |
4 |
1410 |
1181 |
408 |
438 |
9 |
0,8 |
1072 |
898 |
310 |
333 |
1116 |
957,3 |
|
L 1-2 |
1,1 |
21 |
40 |
45 |
25 |
1 |
1 |
21 |
40 |
45 |
25 |
49,7 |
47,2 |
|
L 1-3 |
1 |
1389 |
1141 |
363 |
413 |
8 |
0,8 |
1090 |
896 |
285 |
324 |
1127 |
952,6 |
|
L 3-5 |
0,4 |
80 |
100 |
88 |
76 |
1 |
1 |
80 |
100 |
88 |
76 |
118,9 |
125,6 |
|
L 3-6 |
0,5 |
996 |
900 |
221 |
299 |
6 |
0,8 |
787 |
711 |
175 |
236 |
806,0 |
749,2 |
|
L 3-4 |
0,4 |
165 |
64 |
49 |
42 |
1 |
1 |
165 |
64 |
49 |
42 |
172,1 |
76,6 |
|
L 6-7 |
1,4 |
975 |
860 |
176 |
274 |
5 |
0,8 |
790 |
697 |
143 |
222 |
802,5 |
731,1 |
|
L 7-8 |
0,8 |
131 |
66 |
46 |
40 |
1 |
1 |
131 |
66 |
46 |
40 |
138,8 |
77,2 |
|
L 7-9 |
0,4 |
139 |
141 |
24 |
35 |
1 |
1 |
139 |
141 |
24 |
35 |
141,1 |
145,3 |
|
L 6-10 |
1,4 |
67 |
55 |
4 |
95 |
1 |
1 |
67 |
55 |
4 |
95 |
67,1 |
109,8 |
|
L 10-11 |
0,6 |
67 |
55 |
4 |
95 |
1 |
1 |
67 |
55 |
4 |
95 |
67,1 |
109,8 |
|
L 10-12 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Определение точки потока раздела:
Рисунок 5.1 - Схема для определения точки потока раздела
Участок |
Сумма мощности ТП |
Тр-ры,шт |
К0 |
Расчетная мощность участка |
||||||||||
№ |
Длина, км |
Активн ых,кВт |
реактивная, квар |
активная,кВт |
Реактив ная,квар |
полная,кВа |
||||||||
?Рдi |
?Pвi |
?Qдi |
?Qвi |
?Рд |
?Рв |
?Qд |
?Qв |
?Sд |
?Sв |
|||||
L 12-10 |
3 |
1410 |
1181 |
408 |
438 |
9 |
1 |
1072 |
898 |
310 |
333 |
1116 |
957 |
|
L 10-11 |
1 |
67 |
55 |
4 |
95 |
1 |
1 |
67 |
55 |
4 |
95 |
67 |
110 |
|
L10-6 |
1 |
1343 |
1126 |
404 |
343 |
8 |
1 |
1054 |
884 |
317 |
269 |
1101 |
924 |
|
L 6-7 |
0 |
908 |
805 |
172 |
179 |
7 |
1 |
708 |
628 |
134 |
140 |
721 |
643 |
|
L 7-8 |
1 |
131 |
66 |
46 |
40 |
1 |
1 |
131 |
66 |
46 |
40 |
139 |
77 |
|
L 7-9 |
1 |
139 |
141 |
24 |
35 |
1 |
1 |
139 |
141 |
24 |
35 |
141 |
145 |
|
L 6-3 |
0 |
266 |
204 |
182 |
143 |
3 |
1 |
226 |
173 |
155 |
122 |
274 |
212 |
|
L 3-5 |
1 |
80 |
100 |
88 |
76 |
1 |
1 |
80 |
100 |
88 |
76 |
119 |
126 |
|
L 3-4 |
0 |
165 |
64 |
49 |
42 |
1 |
1 |
165 |
64 |
49 |
42 |
172 |
77 |
|
L 3-1 |
1 |
21 |
40 |
45 |
25 |
1 |
1 |
21 |
40 |
45 |
25 |
50 |
47 |
|
L 1-2 |
1 |
21 |
40 |
45 |
25 |
1 |
1 |
21 |
40 |
45 |
25 |
50 |
47 |
|
L 1-0 |
4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Таблица 5.2 - Результаты определения точки потока раздела
Дневное |
Вечерне |
||
S 0-1 |
704 |
619 |
|
S 1-3 |
638 |
554 |
|
S 3-6 |
295 |
300 |
|
S 6-10 |
-771 |
-620 |
|
S 10-12 |
-842 |
-770 |
Отсюда следует вывод, что точка раздела линии должна быть точка (6), так как в таблице расчетные мощности меняют свой знак на этом участке.
Выбор сечения проводов ВЛ 10 кВ по току
Выбор сечения магистрального провода мы будем осуществлять опираясь на расчетные мощности в послеаварийных режимах работы, так как нагрузка в этих режимах больше чем в нормальном режиме работы.
Согласно магистральному принципу сооружения ВЛ 10 кВ, на магистральных участках этих линий должны монтироваться сталеалюминевые провода сечением не менее . Выбирается сечение проводов по экономическим интервалам нагрузки с учетом надежности.
Определяется рабочий ток по формуле :
;
где Sд - полная расчетная дневная мощность участка,
Sв - полная расчетная вечерняя мощность участка,
Uном - номинальное напряжение сети
Экономические интервалы нагрузок провода выбираются из таблицы.
Таблица 5.3 - Экономические интервалы нагрузок провода
Выбраное сечение проводов проверяется по допустимому нагреву:
,
Таблица 5.4 - Сила допускаемого длительного тока
,
,
,
,
Так как участок 0-1 является магистралью выбираем провод с сечением не менее 70, для данного участка провод с таким сечением нормально проходит по допустимому току Iр.max = 26А, а Iдоп = 265А, следовательно условие выполняется. Выбираем провод марки АС для упрощения расчетов.
Расчет линии 10кВ в нормальном режиме.
Так как после определения точки потока раздела линия делится на три основных участка: от ГПП1 до РТП2; от РТП2 до ГПП2. Отсюда следует, что нормальный режим может быть, как ГПП1 - РТП1; ГПП2 - РТП1, так и ГПП1 - РТП2; ГПП2 - РТП2. Из двух вариантов выбираем тот при котором будет наименьшие потери напряжения и электроэнергии. Определяем активную, реактивную и полную мощности для каждого участка по формулам: (5.8), (5.9), (5.10). Для выбранных проводов выписываются сопротивления 1 км: активное г0 и индуктивное х0; для определения х0 необходимо принять среднее геометрическое расстояние между проводами (для ВЛ 10 кВ чаще всего принимают Дcp?1500 мм). Рассчитываем потери напряжения на участках:
де P и Q - мощности, протекающие по участку, Вт и ВАр;
L - длина участка, км;
Uном - номинальное напряжение сети, В;
r0 и x0 - погонное сопротивление 1 км провода, Ом/км.
Подсчитываются потери напряжения от шин 10 кВ ГПП до конца расчетного участка путем суммирования потерь напряжения тех участков, по которым протекает мощность рассматриваемого участка.
Определяются потери электрической энергии на участках
Размерность величин: Ip.max в А; r0 в Ом/км; L в км; ф в ч.
Подсчитываются потери энергии по всей линии. Эти потери необходимо оценить в процентах от годового потребления электроэнергии населенным пунктом. мощность электрический напряжение трансформатор
где Ррасч - расчетная мощность ВЛ 10 кВ. Здесь же необходимо оценить потери электроэнергии в потребительских трансформаторах:
,
где ДWt - суммарные потери электроэнергии во всех ТП (табл. 4.2).
По выше приведенной методике исследуем схему питания ГПП1-РТП1; ГПП2-РТП1. Результаты расчета приводим в таблицу 5.5.
Таблица 5.5 - результаты расчета потери напряжения и электрической мощности
Участок: |
Сечение |
Duфакт.д.от ГПП |
Duфакт.в.от ГПП |
Duфакт.д. |
Duфакт.в |
Wгод д |
Wгод в |
DWл д |
DWл в |
DW д от ГПП |
DW в от ГПП |
|
0-1 |
70 |
1,1 |
0,9 |
1,1 |
0,9 |
1699425 |
1461215 |
0,58 |
0,50 |
0,58 |
0,5 |
|
1-2 |
35 |
1,1 |
1,0 |
0,0 |
0,0 |
33600 |
64000 |
0,04 |
0,02 |
0,62 |
0,52 |
|
1-3 |
70 |
1,4 |
1,2 |
0,3 |
0,2 |
1677900 |
1357748 |
0,14 |
0,12 |
0,72 |
0,61 |
|
3-5 |
35 |
1,4 |
1,2 |
0,0 |
0,0 |
160000 |
200000 |
0,03 |
0,03 |
0,75 |
0,64 |
|
3-4 |
35 |
1,4 |
1,2 |
0,1 |
0,0 |
387750 |
128000 |
0,03 |
0,02 |
0,75 |
0,63 |
|
3-6' |
70 |
1,4 |
1,2 |
0,1 |
0,1 |
1100550 |
1031550 |
0,04 |
0,04 |
0,76 |
0,65 |
|
6'-7' |
70 |
1,7 |
1,4 |
0,2 |
0,2 |
893200 |
837200 |
0,11 |
0,10 |
0,87 |
0,75 |
|
12-10 |
70 |
1,0 |
0,9 |
1,0 |
0,9 |
2376000 |
1952640 |
0,53 |
0,46 |
0,53 |
0,46 |
|
10-11 |
35 |
1,0 |
1,0 |
0,0 |
0,0 |
134000 |
110000 |
0,02 |
0,06 |
0,55 |
0,52 |
|
10-6 |
70 |
1,4 |
1,3 |
0,4 |
0,4 |
2264904 |
1809815 |
0,24 |
0,20 |
0,77 |
0,66 |
|
6-7 |
70 |
1,8 |
1,6 |
0,3 |
0,3 |
1752275 |
1505350 |
0,19 |
0,17 |
0,96 |
0,82 |
|
7-8 |
35 |
1,5 |
1,3 |
0,1 |
0,1 |
307850 |
132000 |
0,05 |
0,03 |
1,01 |
0,85 |
|
7-9 |
35 |
1,8 |
1,6 |
0,0 |
0,0 |
278000 |
331350 |
0,01 |
0,01 |
0,97 |
0,84 |
6. Оценка качества напряжения у потребителей
Для оценки качества напряжения у потребителей составляется таблица отклонений напряжения, из которой определяется допустимая потеря напряжения ?Uдоп в линиях 0,38кВ. Таблица составляется для ближайшей расчетной и удаленной трансформаторных подстанций. Из таблицы выясняется, есть ли необходимость в применении дополнительных технических средств для поддержания напряжения у потребителей в допустимых пределах.
где - сумма надбавок от ГПП до рассматриваемой точки с учетом знака,%; - сумма потерь напряжения от ГПП до рассматриваемой точки,%
В качестве минимальной нагрузки рассматривается режим25-процентной нагрузки, при которой потери напряжения принимаются равными ј части максимальных потерь. В потребительских трансформаторах рассчитываются потери напряжения,%:
Где P иQ- активная и реактивная мощности, протекающие через трансформатор, полная мощность которых наибольшая; UТном - номинальное напряжение трансформатор(обмотки высшего напряжения); RТ и xT - активное и индуктивное сопротивления трансформатора.
где SТном - номинальная мощность трансформатора, ВА; Uр% - составляющая потери напряжения в реактивных сопротивлениях, определяемая через Uкпо выражению:
Регулируемая надбавка ПБВ трансформатора подбирается таким образом, чтобы отклонение напряжения дU25ш0,4 на шинах 0,4 кВ не выходило за допустимые пределы: +5%) - для потребителей I и II* категорий надежности, и +7,5% для потребителей II и III категорий надежности.
Допустимая потеря напряжения во всей линии 0.38 кВ (по абсолютной величине) определяется как разница между отклонением напряжения на шинах 0.4кВ в 100%-м режиме и допустимым отклонением напряжения у потребителя:
,
Эта потеря распределяется на две части. Одна часть ?U=2% оставляется, согласно ПУЭ, на линию внутри помещений, другая на наружную линию, по которой рассчитываются все наружные линии 0,38кВ, отходящие от РТП1, при этом для каждой линии 0,38кВ должно соблюдаться условие:
Величина ?Uдопвлияет на выбор сечения провода ВЛ 0,38кВ: чем больше ?Uдоп, тем меньше сечение провода.
Для выбора регулируемой надбавки на ТП необходимо составить баланс потерь и отклонений напряжения на шинах 0,4 кВ:
.
В общем случае регулируемая надбавка (дU~) должна повышать напряжение на шинах 0,4 кВ, чтобы в последующем компенсировать потери напряжения, особенно при 100%-м режиме нагрузки. С другой стороны, в минимальном режиме на шинах 0,4 кВ лучше иметь отклонение напряжения, близкое к нулю.
В примере для рассматриваемых ТП предлагается выбрать регулируемую надбавку дU~= 0. При этом напряжения на шинах 0,4 кВ находится в допустимых пределах.
Например, потери напряжения в РТП 1 при:
Uр% = ;
Ом;
Ом;
.
Потери напряжения в ТП 1 рассчитываются аналогично. Результаты расчета заносим в табл.7.1...7.4
Таблица 6.1 - Отклонение напряжения в электрической сети нормальный режим (питание от ГПП1)
Элемент электропередачи |
БТП1 |
УРТП2 |
|||
Нагрузка, % |
|||||
100 |
25 |
100 |
25 |
||
Шины 10кВ |
3 |
1 |
3 |
1 |
|
Линия 10кВ |
-0,996 |
-0,249 |
-1,664 |
-0,416 |
|
Трансформатор потери Uфакт% |
-3,4818 |
-0,87 |
-2,0292 |
-0,5073 |
|
Постоянная надбавка |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Переменная надбавка |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Шины 0.4 кВ |
3,5 |
4,9 |
4,3 |
5,1 |
|
Всего ВЛ 0.38 кВ |
8,5 |
0 |
9,3 |
0 |
|
Наружная |
-6,5 |
0 |
-7,3 |
0 |
|
Внутренняя |
-2 |
0 |
-2 |
0 |
|
Отклонение напряжения у потребителя фактические |
4,9 |
- |
5,1 |
||
Допустимые |
-5 |
5 |
-5 |
5 |
Таблица 6.2- Отклонения напряжения в электрической сети нормальный режим (питание от ГПП2)
Элемент электропередачи |
БТП8 |
УТП7 |
РТП1 |
||||
Нагрузка, % |
|||||||
100 |
25 |
100 |
25 |
100 |
25 |
||
Шины 10кВ |
3 |
1 |
3 |
1 |
3 |
1 |
|
Линия 10кВ |
-0,955 |
-0,239 |
-3,199 |
-0,800 |
-1,437<... |
Подобные документы
Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор потребительских трансформаторов. Расчет воздушной линии напряжением 10 кВ 21. Оценка качества напряжения у потребителей. Проверка сети на успешный запуск крупных электродвигателей.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.05.2013Расчет электрических нагрузок, компенсация реактивной мощности. Выбор потребительских трансформаторов. Электрический расчет воздушной линии напряжением 10 кВ. Оценка качества напряжения у потребителей. Проверка сети на успешный запуск электродвигателей.
курсовая работа [292,4 K], добавлен 26.01.2011Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Определение нагрузок и категории электроснабжения. Расчёт нагрузок, компенсации реактивной мощности. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Выбор распределительных сетей высокого напряжения.
курсовая работа [308,4 K], добавлен 21.02.2014Характеристика потребителей и определения категории. Расчет электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения. Расчет и выбор трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и расчет электрических сетей.
курсовая работа [537,7 K], добавлен 02.04.2011Характеристика среды производственных помещений и потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок, выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Проектирование системы внешнего и внутреннего электроснабжения, компенсация реактивной мощности.
дипломная работа [456,6 K], добавлен 26.09.2011Характеристика производства и потребителей электроэнергии; выбор тока, напряжения, частоты. Расчет электрических нагрузок, осветительной установки, заземляющего устройства, токов короткого замыкания. Компенсация реактивной мощности; выбор трансформаторов.
курсовая работа [92,5 K], добавлен 07.05.2012Характеристика потребителей. Расчет электрических нагрузок. Выбор питающих напряжений, мощности и числа цеховых трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Выбор токоведущих частей и расчет токов короткого замыкания. Выбор и расчет аппаратов.
курсовая работа [498,7 K], добавлен 30.12.2005Расчет электрических нагрузок населенного пункта. Определение мощности и выбор трансформаторов. Электрический расчет воздушной линии. Построение таблицы отклонений напряжения. Расчет токов короткого замыкания. Оборудование подстанции и согласование защит.
курсовая работа [475,7 K], добавлен 18.02.2011Проектирование электрических линий: расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания и защитного заземления, выбор потребительских трансформаторов, оценка качества напряжения у потребителей. Конструктивное выполнение линии с заданными параметрами.
курсовая работа [729,3 K], добавлен 11.12.2012Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок и мощности компенсирующих устройств реактивной мощности. Выбор мощности трансформаторов подстанции. Расчет заземляющего устройства подстанции и выбор распределительной сети.
курсовая работа [702,9 K], добавлен 23.04.2021Определение 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 06.11.2014Краткая характеристика потребителей электроэнергии. Расчет электрической нагрузки завода и механического цеха. Выбор количества и мощности цеховых трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Выбор внешнего напряжения и расчет питающих линий.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 15.06.2013Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок. Определение мощности компенсирующего устройства реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции. Вычисление параметров и избрание распределительной сети.
курсовая работа [884,2 K], добавлен 19.04.2021Системы электроснабжения промышленных предприятий. Расчет электрических нагрузок группы электроприемников. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов. Определение сечения высоковольтной линии. Стоимость кабельной линии.
курсовая работа [270,7 K], добавлен 03.07.2015Характеристика потребителей электрической энергии. Расчет электрических нагрузок, мощности компенсирующего устройства, числа и мощности трансформаторов. Расчет электрических сетей, токов короткого замыкания. Выбор электрооборудования и его проверка.
курсовая работа [429,5 K], добавлен 02.02.2010Расчет электрических нагрузок предприятия. Определение центра электрических нагрузок. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения. Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения.
курсовая работа [255,8 K], добавлен 12.11.2013Определение электрических нагрузок фабрики. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности. Построение картограммы и определение условного центра электрических нагрузок. Расчет токов короткого замыкания и учет электроэнергии.
курсовая работа [666,7 K], добавлен 01.07.2012Выбор напряжения и его обоснование. Краткая характеристика производства и потребителей электрической энергии. Расчет силовых электрических нагрузок. Выбор трансформаторов. Определение токов короткого замыкания и их действие. Техника безопасности.
курсовая работа [952,7 K], добавлен 22.11.2012Электроприемники дробильно-сортировочной установки. Характеристика потребителей электроэнергии. Расчет освещения, электрических нагрузок. Выбор автоматической установки компенсации реактивной мощности, а также оборудования распределительных шкафов.
курсовая работа [137,6 K], добавлен 16.02.2013Выбор количества и типов трансформаторов. Расчет приведенных нагрузок, сечений проводников линии электропередач, мощности потребителей и напряжения на шинах подстанции. Распределение мощности с учетом потерь ее активной и реактивной составляющих.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.03.2015