![]() |
|
|
Электроснабжение деревни АнисовкаОсновные технические характеристики трансформаторов сведем в таблицу №4. Основные технические данные трансформаторов 10\0,4 кВ Таблица №4
Электрический расчет воздушных линий 10 кВОбе ТП питаются от ГПП 110\10 кВ. Расстояние от ГПП до контрольной точки 1 составляет 25000 М, от контрольной точки 1 до ТП-1 (к.т. 2) составляет 150 М, от контрольной точки 1 до ТП-2 (к.т. 3) составляет 450 М. Для участка линии 1-2, питание от которого получают 2 ТП, коэффициент одновременности Ко=0,85. Мощности участков, протекающие по ним токи определим из выражений: Рд= Ко Σ Рдi ; Рв= Ко Σ Рвi ; Qд= Ко ΣQдi ; Qв= Ко ΣQвi; Sд=; Sв=; Iд= Sд/(·Uном); Iв= Sв/(·Uном); учтя, что Uном=10 кВ. Выбор сечения проводовВыбираем сечение проводов по экономической плотности тока jэк [5], с дальнейшей проверкой провода по допустимому нагреву: Fрасч.= Iр.max / jэк ; Iдоп ≥ Iр. Намечаем использовать неизолированный сталеалюминевый провод марки «АС». При времени использования максимальной нагрузки Tmax=1000 ч, экономическая плотность тока составляет jэк=1,3 А/мм2 [5]. Тогда: Fрасч.=9,3/1,3=7,2 мм2, однако по механической прочности в линиях выше 1000 В не допускается устанавливать провода ниже АС25, поэтому применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=7,2 А — выполняется. Намечаем использовать неизолированный сталеалюминевый провод марки «АС». При времени использования максимальной нагрузки Tmax=1000 ч, экономическая плотность тока составляет jэк=1,3 А/мм2. Тогда: Fрасч.=9/1,3=6,9 мм2, однако по механической прочности в линиях выше 1000 В не допускается устанавливать провода ниже АС25, поэтому применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=6,9 А — выполняется. Намечаем использовать неизолированный сталеалюминевый провод марки «АС». При времени использования максимальной нагрузки Tmax=1000 ч, экономическая плотность тока составляет jэк=1,3 А/мм2. Тогда: Fрасч.=5,1/1,3=3,9 мм2, однако по механической прочности в линиях выше 1000 В не допускается устанавливать провода ниже АС25, поэтому применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=3,9 А — выполняется. Расчет основные технические характеристики проводов Из справочных данных находим активное сопротивление 1 км провода АС25: ro=1,146 Ом/км. Рассчитаем реактивное индуктивное сопротивление 1 км провода: хо=0,145·lg(2·Dср/d) + 0,0157·μ Dср=1500 мм — среднее геометрическое расстояние между проводами; d=6,9 мм — диаметр провода; μ≈1 — относительная магнитная проницаемость материла провода (для цветных металлов ≈1) Поэтому хо=0,145·lg(2·1500/6,9) + 0,0157·1=0,40 Ом/км. Основные технические характеристики сталеалюминевых проводов сведем в таблицу №5. Таблица №5
Расчет потерь напряжения на участкахРассчитаем потери напряжения на участках в процентах. ΔUд=== 5,7%; ΔUв=== 5,7%. ΔUд=== 0,02%; ΔUв=== 0,03%. Участок линии 10 кВ № 1-3: ΔUд=== 0,05%; ΔUв=== 0,02%. Потери электрической энергии на участкахУчасток линии 10 кВ № 0-1: ΔW=3··rо·L· τ·10-3=3·9,32·1.146·4·(1580+1500)/2·10-3=47 кВт·ч/год. Участок линии 10 кВ № 1-2: ΔW=3··rо·L· τ·10-3=3·92·1.146·0,15·1500·10-3=62 кВт·ч/год. Участок линии 10 кВ № 1-3: ΔW=3··rо·L· τ·10-3=3·5,12·1.146·0,45·1580·10-3=635 кВт·ч/год. Потери электрической энергии по всей линии: ΔWл=47+62+635=744 кВт·ч/год. Годовое потребление электроэнергии: Wгод=Ррасч·Тmax=151*(1000+1000)/2=105700 кВт·ч/год. Потери по всей линии от годового потребления электроэнергии в процентах составят: ΔWл %= ΔWл/ Wгод·100=744/105700=0,7%. Суммарные потребительские потери во всех ТП 10: ΔWт=2067 кВт·ч/год. Потери электроэнергии в потребительских трансформаторах: ΔWт %= ΔWт/ Wгод·100=2067/105700·100=1,87% Результаты расчетов сведем в таблицу №6. Электрический расчет ВЛ 10кВ Таблица №6
Электрический расчет линий напряжением 0,38 кВВ наружных линиях 0,38 кВ выбор провода будем производить по экономической плотности тока, с дальнейшей проверкой провода по допустимому нагреву: Fрасч.= Iр.max / jэк ; Iдоп ≥ Iр. Расчет ТП-1 Намечаем использовать неизолированный сталеалюминевый провод марки «АС». При времени использования максимальной нагрузки Tmax=1000 ч, экономическая плотность тока составляет jэк=1,3 А/мм2 [5]. Тогда: Fрасч.=59/1,3=45,4 мм2. Применим провод АС50. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=210 А ≥ Iр=59 А — выполняется. Fрасч.=27,4/1,3=21,1 мм2. Применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=27,4 А — выполняется. Fрасч.=32,8/1,3=24,2 мм2. Применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=27,4 А — выполняется. Fрасч.=32,8/1,3=24,2 мм2. Применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=27,4 А — выполняется. Намечаем использовать неизолированный сталеалюминевый провод марки «АС». При времени использования максимальной нагрузки Tmax=1000 ч, экономическая плотность тока составляет jэк=1,3 А/мм2 [5]. Тогда: Fрасч.=60/1,3=46,2 мм2. Применим провод АС50. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=210 А ≥ Iр=60 А — выполняется. Fрасч.=32,4/1,3=24,9 мм2. Применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=32,4 А — выполняется. Fрасч.=32,8/1,3=24,2 мм2. Применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=27,4 А — выполняется. Fрасч.=32,8/1,3=24,2 мм2. Применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=27,4 А — выполняется. Намечаем использовать неизолированный сталеалюминевый провод марки «АС». При времени использования максимальной нагрузки Tmax=1000 ч, экономическая плотность тока составляет jэк=1,3 А/мм2 [5]. Тогда: Fрасч.=46/1,3=35,4 мм2. Применим провод АС50. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=210 А ≥ Iр=60 А — выполняется. Fрасч.=18,1/1,3=13,9 мм2. Применим провод АС16. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=111 А ≥ Iр=13,9 А — выполняется. Fрасч.=32,8/1,3=24,2 мм2. Применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=27,4 А — выполняется. Fрасч.=14,3/1,3=11 мм2. Применим провод АС16. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=111 А ≥ Iр=14,3 А — выполняется. Намечаем использовать неизолированный сталеалюминевый провод марки «АС». При времени использования максимальной нагрузки Tmax=1000 ч, экономическая плотность тока составляет jэк=1,3 А/мм2 [5]. Тогда: Fрасч.=57/1,3=43,8 мм2. Применим провод АС50. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=210 А ≥ Iр=43,8 А — выполняется. Fрасч.=24,8/1,3=19 мм2. Применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=24,8 А — выполняется. Fрасч.=32/1,3=24,6 мм2. Применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=32 А — выполняется. Fрасч.=32,8/1,3=24,2 мм2. Применим провод АС25. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=135 А ≥ Iр=27,4 А — выполняется. Основные технические характеристики проводовТаблица №7
Расчет потерь напряжения на участкахРассчитаем потери напряжения на участках в процентах. ΔUд===7%; ΔUв=== 10,7%. Участок линии Л2: ΔUд=== 6,9%; ΔUв=== 10,8%. Участок линии Л3: ΔUд=== 4,9%; ΔUв=== 7,4%. Участок линии Л4: ΔUд=== 7,5%; ΔUв=== 9,4%. Потери электрической энергии на участкахУчасток линии Л1: ΔW=3··rо·L· τ·10-3=3·592·0,592·0,6·1500·10-3=5564 кВт·ч/год. Участок линии Л2: ΔW=3··rо·L· τ·10-3=3·392·0,592·0,6·1500·10-3=2431 кВт·ч/год. Участок линии Л3: ΔW=3··rо·L· τ·10-3=3·462·0,592·0,55·1500·10-3=3100 кВт·ч/год. Участок линии Л4: ΔW=3··rо·L· τ·10-3=3·572·0,592·0,55·1500·10-3=4760 кВт·ч/год. Потери электрической энергии по всей линии: ΔWл=5564+2431+3100+4760=15855 кВт·ч/год. Годового потребление электроэнергии : Wгод=Ррасч·Тmax=36*(1000+1000)/2=25200 кВт·ч/год. Потери по всей линии от годового потребления электроэнергии в процентах составят: ΔWл %= ΔWл/ Wгод·100=15855/25200=0,6%. Расчет ТП-2Намечаем использовать неизолированный сталеалюминевый провод марки «АС». При времени использования максимальной нагрузки Tmax=700 ч, экономическая плотность тока составляет jэк=1,3 А/мм2 [5]. Тогда: Fрасч.=138/1,3=106,2 мм2. Применим провод АС120. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=390 А ≥ Iр=106,2 А — выполняется. Fрасч.=57,2/1,3=44 мм2. Применим провод АС50. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=210 А ≥ Iр=44 А — выполняется. Fрасч.=86,6/1,3=66,6 мм2. Применим провод АС95. Проверим выбранное сечение провода по допустимому нагреву: Iдоп=330 А ≥ Iр=66,6 А — выполняется. Основные технические характеристики проводовТаблица №8
Расчет потерь напряжения на участкахРассчитаем потери напряжения на участках в процентах. ΔUд===3,8%; ΔUв=== 1,8%. Участок линии 1-2: ΔUд=== 1,8%; ΔUв=== 1,6%. ΔUд=== 0,9%; ΔUв=== 0,8%. Потери электрической энергии на участкахΔW=3··rо·L· τ·10-3=3·1382·0,245·0,15·1500·10-3=3149 кВт·ч/год. ΔW=3··rо·L· τ·10-3=3·57,22·0,592·0,1·1500·10-3=872 кВт·ч/год. ΔW=3··rо·L· τ·10-3=3·86,62·0,299·0,05·1500·10-3=505 кВт·ч/год. Потери электрической энергии по всей линии: ΔWл=3149+872+505=4526кВт·ч/год. Годового потребление электроэнергии: Wгод=Ррасч·Тmax=71*(1000+1000)/2=49700 кВт·ч/год. Потери по всей линии от годового потребления электроэнергии в процентах составят: ΔWл %= ΔWл/ Wгод·100=4526/49700=0,09%. Расчет токов короткого замыкания Токи короткого замыкания необходимы для выбора оборудования, расчета и проверки защит, выбора устройств грозозащиты и заземления подстанции и т. п. Составим исходную схему для расчета токов короткого замыкания: Схема замещения электропередачи для расчета токов короткого замыкания: Для приведения сопротивлений к базисным условиям воспользуемся системой именованных единиц, приведя все сопротивления к базисному напряжению Uб=0,4 кВ. Тогда сопротивления схемы замещения, приведенные к базисным условиям: Сопротивление системы: Хсб ===1,33·10-3 Ом; Сопротивление трансформатора: Rт.б=ΔРк.з/Sт.ном·/Sт.ном=2270/1·105·4002/1·105=14,2·10-3 Ом; Хтб=uр %/100· /Sт.ном=4,27/100·4002/1·105=26,7·10-3 Ом; Сопротивление линии: rб=ro·L·(Uб/Uс.ном)2; хб=хo·L·(Uб/Uс.ном)2, тогда Л1: rб=2,45·10-3 Ом; хб=3,49·10-3 Ом. Л11-2: rб=5,98·10-3 Ом; хб=7,14·10-3 Ом. Л11-3: rб=8,97·10-3 Ом; хб=10,7·10-3 Ом. Л13-4: rб=29,6·10-3 Ом; хб=19·10-3 Ом. Л13-5: rб=29,6·10-3 Ом; хб=19·10-3 Ом. Участок 0-1: rб=45,8·10-3 Ом; хб=16·10-3 Ом. Участок 1-2: rб=0,28·10-3 Ом; хб=0,1·10-3 Ом. Участок 1-3: rб=0,8·10-3 Ом; хб=0,3·10-3 Ом. Результирующие сопротивления до точек короткого замыкания: К1: RΣ=0 Ом; XΣ=1,33·10-3 Ом. К2: RΣ=45,8·10-3+0,28·10-3=46,08·10-3 Ом; XΣ=1,33·10-3+16·10-3+0,1·10-3= 17, 43·10-3 Ом. К3: RΣ=61,08·10-3 Ом; XΣ=44,43·10-3 Ом. К4: RΣ=69,51·10-3 Ом; XΣ=55,06·10-3 Ом. К5: RΣ=93,13·10-3 Ом; XΣ=66,92·10-3 Ом. К6: RΣ=93,13·10-3 Ом; XΣ=66,92·10-3 Ом. Полные сопротивления: ZΣ= К1: ZΣ===1,33·10-3 Ом; К2: ZΣ===49·10-3 Ом; К3: ZΣ=75,2·10-3 Ом; К4: ZΣ=88,2·10-3 Ом; К5: ZΣ=114·10-3 Ом; К6: ZΣ=114·10-3 Ом; Токи трехфазного короткого замыкания: К1: ==6,95 кА; К2: 4,7 кА; К3: 3,1 кА; К4: 2,6 кА; К5: 2,02 кА; К6: 2,02 кА; Токи двухфазного короткого замыкания: К1: ==6,05 кА; К2: =4,1 кА; К3: =2,7 кА; К4: =2,2 кА; К5: =1,7 кА; К6: =1,7 кА; Ударные токи: iу= =1+ К1: =1+=1+=2; iу===16,67 кА; К2: =1; iу=6,58 кА; К3: =1,01; iу=4,4 кА; К4: =1,02; iу=3,7 кА; К5: =1,01; iу=2,4 кА; К6: =1,01; iу=2,4 кА; К1: =Sс.к=120 МВА; К2: ==81,3 МВА; К3: =2,1 МВА; К4: =1,8 МВА; К5: =1,4 МВА; К6: =1,4 МВА; Ток минимального однофазного короткого замыкания в конце линии 0,38 кВТок минимального однофазного короткого замыкания в конце линии 0,38 кВ определяется с целью проверки защиты на чувствительность. Этот ток как правило однофазный и возникает он у потребителя из-за неисправности технологического оборудования: , где — минимальное фазное напряжение на шинах 0,4 кВ ТП-1, принятое с учетом оценки качества напряжения у потребителя Vш.0,4 =+4,9 %: =220·(1+ Vш.0,4\100)=220·(1+4,9/100)=230,78 В. — полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус: для трансформатора 10/0,4 кВ со схемой соединения обмотки «звезда-звезда с нулем» при Sт.ном=400 кВА, составляет =0,195 Ом. — полное сопротивление петли «фаза-нуль» от шин 0,4 кВ ТП-1 до конца линии 0,38 кВ: =, где , , , — активное и индуктивное сопротивление фазного и нулевого провода (сопротивлением вводных проводов не учитывается т. к. их длина менее 20 м); L — длина линии. В моей системе самой удаленной точкой является точка 4 линии Л1, тогда == =(0,01+0,03+0,05)·=0,04 Ом. Тогда =405 А. Результаты расчетов сведем в таблицу №11. Таблица №10 Результаты расчетов токов короткого замыкания
Защита линии 0,38 кВ от токов короткого замыкания и перегрузкиЛинии 0,38 кВ питающие 3-х фазные потребителей, защищаются в основном автоматическими выключателями (ВА) со встроенными электромеханическими тепловыми расцепителями и электромагнитной токовой отсечкой. Номинальный ток автоматического выключателя: Iном АВ ≥ Кз·Iр. max, где Кз — коэффициент учитывающий точность изготовления ВА, принимаемый 1,1-1,05. Чувствительность защиты к токам КЗ: Кч КЗ=Iк min/nотс·Iном АВ ≥ Кч.КЗ доп., где Iк min — минимальный ток КЗ, в нашем случае Iк min=; nотс — коэф. отсечки; Кч.КЗ доп. — допустимая чувствительность защиты к токам КЗ. Также при выборе АВ учтем его номинальное напряжение и стойкость к токам КЗ. Расчетный максимальный ток через мощность определяется: Iр. max= Линия Л1Номинальный ток автоматического выключателя: Iном АВ ≥ Кз·Iр. max=1,1·138=151,8 А, принимаем ВА51-35М2-340010 с nотс=3. Чувствительность защиты к токам КЗ: Кч.КЗ доп.=1,25 (ток>100 А) Кч КЗ= Iк min/nотс·Iном АВ ≥ Кч.КЗ доп.=2200/3·160 =4,6≥1,25 — выполняется. Выбранный АВ надежно защитит линию от перегрузки и токов КЗ. Коровник: Расчетный максимальный ток: Iр. max=== 58,4 А; Номинальный ток автоматического выключателя: Iном АВ ≥1,1·58,4=64,24 А, принимаем ВА51-35М1-340010 с nотс=3. Чувствительность защиты к токам КЗ: Кч.КЗ доп.=1,4 (ток < 100 А) Кч КЗ=2200/3·80 =9,1≥Кч.КЗ доп.=7,9 — выполняется. Выбранный АВ надежно защитит потребителя от перегрузки и токов КЗ и т. д. Таблица №12
Расчет заземляющего устройстваОпределим расчетное сопротивление одного вертикального электрода: Rв=0,3·ρ·Ксез.в.=0,3·300·1,5=117 Ом Находим предельное сопротивление совмещенного ЗУ: Rзу1≤==6,25 Ом; Iз===20 А; Принимаем Rзу2=4 Ом.Но так как ρ>100 Ом·м,то для расчета принимается Rзу≤4=4 =12 Ом Определяется количество вертикальных электродов: Расчетное: N'в.р= Rв/ Rзу=117/12=9,75. Принимаем N'в.р=10 С учетом экранирования: Nв.р= N'в.р/ŋв=10/0,69=14,5. Принимаем N'в.р=15 Так как контурное ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1м,то длина по периметру закладки равна: Lп=(А+2)·2+(В+2)·2=(15+2)·2+(12+2)·2=62 м. Тогда расстояние между электродами уточняется с учетом формы объекта.По углам устанавливают по одному вертикальному электроду,а оставшиеся-между ними.Для равномерного распределения электродов окончательно принимается Nв=16,тогда ав=В'/nв-1=14/4=3,5 м; аа=А'/ nа-1=17/4=4,25 м; ав-расстояние между электродами по ширине объекта,м; аа-расстояние между электродами по длине объекта,м; nв-количество электродов по ширине объекта; nа-количество электродов по длине объекта. Расчет молниезащитыПрименим двойную тросовую молниезащиту. Высоту опор троса примем 22 м. Определим параметры молниезащиты. Найдем полную высоту молниеотвода: h=hоп-2=22-2=20 м; hо=0,85h=0,85·20=17 м; ro=(1,35-25·10-4h)h=(1,35-25·10-4·20) ·20=26 м; ro-радиус защиты на уровне земли. Найдем высоту средней части молниеотвода: hc= hо-(0,14+5·10-4·h)(L-h)=17-(0,14+5·10-4·20)·(25-20)=16,05 м; rc=ro=26 м; rc-ширина средней части зоны молниеотвода на уровне земли и на высоте защищаемого объекта. rcх= rо(hc-hx)·1/hc=26·(16,05-10)·1/16,05=9,8 м; rcх-длина зоны молниеотвода на уровне защищаемого сооружения. rx=(1,35-25·10-4h)(h-1,2hx)=(1,35-25·10-4·20)·(20-1,2·10)=10,4 м. Определяются максимальные габариты защищаемого сооружения: А=а+2rcx=40+2·9,8=59,6 м. Принимаем А=59 м. В=L=2rx=25+2·10,4=45,8 Принимаем В=45 м. А*В*Н=59*45*10 Рассчитанная система электроснабжения деревни Анисовка полностью удовлетворяет поставленным требованием надежности, безопасности и качества электрической энергии с одной стороны и относительно небольшими затратами с другой, что особенно важно для сельскохозяйственных предприятий находящихся подчас в не самых выгодных условиях на экономической арене. Достижение должной надежности электроснабжения обеспечивается установкой 2-х однотрансформаторных комплектных трансформаторных подстанций. Система надежно защищена современными автоматическими выключателями марок ВА51-35М1, проверена на стойкость к токам короткого замыкания и надежность срабатывания при удаленном коротком замыкании. Безопасность электроснабжения обеспечивается применением ТП закрытого типа, защитой внутренних проводок не только от коков КЗ, но и от перегрузки. 1. Методическое указание по расчету нагрузок в сетях 0,38 – 10 кВ сельскохозяйственного назначения. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства (РУМ). М.: Сельэнергопроек, 1981г. 2. Методическое указание к курсовой работе по проектированию электрических осветительных установок. Челябинск 1999г. 3. П.М. Михайлов. Пособие по дипломному проектированию. Тюмень 2004г. 4. Будзко И.А., Гессен В.Ю. Электроснабжение сельского хозяйства. – Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Колос 1979г. 5. Правила Устройства Электроустановок. Шестое издание, переработанное и дополненное, с изменениями. М.: Агропромиздат 2002г. Страницы: 1, 2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() |
|
Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, рефераты на тему, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое. |
||
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна. |