2.4 Расчет нагрузок тп 10/0,4 кВ.
Суммарную нагрузку ТП определяем по расчетным нагрузкам участков отходящих ВЛ с учетом характерных для ТП (приложение).
Таблица №4 Нагрузка дневного и вечернего максимумов.
Нагрузка |
ТП №1,2 |
ТП №3 |
ТП №4 |
|||||||
ВЛ №1 |
ВЛ №2 |
ВЛ №3 |
ВЛ №1 |
ВЛ №2 |
ВЛ №3 |
ВЛ №1 |
ВЛ №2 |
ВЛ №3 |
||
Sд |
73,3 |
28,5 |
33,3 |
30 |
28,37 |
52 |
135,1 |
45,3 |
0 |
|
Sв |
67,7 |
13,3 |
33,3 |
72,58 |
45,31 |
20,18 |
117,64 |
13,25 |
0 |
|
ТП №1,2
Для дневного максимума:
Sд =73,3 + 28,5 + 33,3= 135,1 кВА
Рд= Sд*= 135,1 *
0,7= 94,57 кВТ
=
=
96,48 кВар
Для вечернего максимума:
Sд =64,7 + 13,3 + 33,3= 111,3 кВА
Рд = 113,1 * 0,75= 83,5 кВТ
=
73,6 кВар
Далее смотрим есть ли необходимость замены силовых трансформаторов. Условия замены трансформатора: мощность потребителей превышает мощность трансформатора Sном<Smax.
Sном >Smax; 160 > 135 значит трансформатор на 160 кВА можно не менять.
ТП №3
Для дневного максимума:
Sд =30 + 28,37 + 52= 110,37 кВА
Рд = 110,37 * 0,8= 88,3 кВТ
=
66,3 кВар
Для вечернего максимума:
Sд =72,58 + 45,31 + 20,18= 138,07 кВА
Рд = 138,07 * 0,83= 114,6 кВТ
=
77 кВар
138 + 10% = 151 кВА< 160 кВА оставляем трансформатор на 160 кВА.
ТП №4
Для дневного максимума:
Sд =135,1 + 45,3= 180,4 кВА
Рд = 180,4 * 0,7= 126,3 кВТ
=
66,3 кВар
Для вечернего максимума:
Sд =117,64 + 13,25= 130,89 кВА
Рд = 130,89 * 0,75= 98,167 кВТ
=
97,45 кВар
180 + 10% = 198 кВА< 250 кВА оставляем трансформатор на 250 кВА.
Таблица №5 Нагрузки на трансформаторных подстанциях.
-
ТП №
Sн, кВА
Вечерний максимум
Дневной максимум
S,кВА
Р, кВт
Q,кВар
S,кВА
Р, кВт
Q,кВар
1, 2
160
111,3
83,5
73,6
135,1
94,57
96,48
3
160
138,07
114,6
77
110,37
88,3
66,3
4
250
130,89
98,167
97,45
180,4
126,3
128,81
2.5 Расчет допустимых потерь напряжения.
Допустимые потери напряжения у потребителей в соответствии с ГОСТ 13109-97 составляют ±5%. Надбавка напряжения на шинах районной ТП 35/10 кВ в часы максимума нагрузки составляет +2,5%.
Минимальная
нагрузка для сельских потребителей
принимается Рmin= 0,25 *
Pmax. В часы минимума
напряжение на шинах районной ТП составляет
тп
35/10=0%. Добавку трансформатора КТП
принимаем +5%. Потери напряжения в
трансформаторе при максимальной нагрузке
-4%; при минимальной -1%.
Таблица №6 Отклонение напряжения в элементах сети
Элементы сети |
Отклонение напряжения, % при нагрузке |
|
Pmax |
Рmin |
|
Шины 10 кВ ( тп 35/10) Линия 10 кВ ( |
+2,5% -4% |
0 -1% |
Трансформатор 10/0,4 кВ Добавка ( Потери ( |
+5% -4% |
+5% -1% |
Линия 0,38 кВ ( |
-4,5% |
-1,125% |
Потребитель ( |
-5% |
-1,875% |
Проверим уровень напряжения у потребителей при минимальной нагрузке 25% от Рmax. При этом учтем, что потери напряжения в линиях и трансформаторе уменьшаются в 4 раза.
Отклонение напряжения у потребителя определяется формулой
-
отклонение напряжения на шинах ТП 35/10;
– добавка и потери в трансформаторе
10/0,4 кВ, потеря напряжения в линии
соответственно 10 кВ и 0,38 кВ.
Допустимая потеря напряжения в линиях 10 и 0,38 кВ при максимальной нагрузке составит
Допустимая
потеря напряжения распределяется между
воздушной линией 10 кВ и 0,38 кВ приблизительно
поровну. Учитывая, что протяженность
линии 10 кВ невелика, принимаем: для ВЛ
10 кВ - 
=
4%; для ВЛ 0,38 кВ - 
=
4,5%.23333
Выбор сечения проводов ВЛ-0,38 кВ.
Берем марку кабелей СИП-2 с изолированной нулевой несущей жилой.
Сечение проводов линий электропередачи оказывает влияние на все основные характеристики системы электроснабжения: затраты на сооружение и эксплуатацию, уровень потерь мощности и энергии, надежность электроснабжения и качество электроэнергии.
Основными критериями при выборе проводов являются:
Технико- экономические показатели;
Механическая прочность проводов ВЛ;
Допустимый нагрев проводов;
Допустимая потеря напряжения.
По условиям механической прочности воздушных линий 0,38 при пролетах L=40-60 м сечение провода должно быть не менее 25 мм². С учетом нагрузок на опоры используется провод марки А. Сечение провода выбираем по приложению.
Максимальная нагрузка на участке ВЛ №1-0,38 кВ не превосходят S=73,3 кВА, что соответствует току
Поэтому с точки зрения допустимого нагрева выбираем кабель 50 квадрат.
Как
установлено, допустимой потерей
напряжения 
ВЛ-0,38 кВ является
17,1
В
При выборе сечения проводов учитываем, что максимальная потеря напряжения будет в часы максимума нагрузок вдоль наиболее загруженной магистрали. Учитываем также, что в целях удобства монтажа все участки одной ВЛ-0,38 кВ выполняют проводами одного и того же сечения.
Максимальный момент активной и реактивной нагрузки
Ма = (l *Рmax)
* 
Мр = (l *Qmax) *
l – длина участка ВЛ 0,38 кВ до потребителя.
Pmax – максимальная активная нагрузка потребителя на ВЛ 0,38кВ.
Qmax – максимальная реактивная нагрузка потребителя на ВЛ 0,38кВ.
Ма – максимальный момент активной нагрузки .
Мр – максимальный момент реактивной нагрузки .
Потеря напряжения в линии 0,38 кВ определяется по формуле
r0 – активное сопротивление провода (см. в приложении).
х0 – индуктивное сопротивление провода. (см. в приложении).
U – номинальное напряжение линии.
∆U – потеря напряжения.
Расчет ВЛ-0,38 кВ ТП №1,2.
ВЛ № 1 (птицеферма).
Imax= 73,3 / 0,65= 112,7 A
Ма= 67 * 55 * = 3,685 кВт * км
Мр= 67 * 48,44 * = 3,245 кВар * км
Выбираем
провод СИП-50 мм
.
ВЛ № 2 (котельная).
Imax= 33,3 / 0,65= 52 A
Ма= 280 * 28 * = 7,84 кВт * км
Мр= 280 * 18* = 5 кВар * км
Выбираем провод СИП-70 мм .
ВЛ № 3 (зернохранилище).
Imax= 28,5 / 0,65= 44 A
Ма= 183 * 20 * = 3,66 кВт * км
Мр= 183 * 20,3 * = 3,715 кВар * км
Выбираем провод СИП-25 мм .
Расчет ВЛ-0,38 кВ ТП №3.
ВЛ № 1 (50 квартир).
Imax= 72,58 / 0,65= 112 A
Ма= 100 * 67,5 * = 6,75 кВт * км
Мр= 100 * 26,67 * = 2,6 кВар * км
Выбираем провод СИП-50 мм .
ВЛ № 2 (20 квартир).
Imax= 45,31 / 0,65= 69,7 A
Ма= 166 * 43,5 * = 7,221 кВт * км
Мр= 166 * 12,67 * = 2,103 кВар * км
Выбираем провод СИП-50 мм .
ВЛ № 3 (овощехранилище, мастерская, столовая).
Imax= 52,58 / 0,65= 81 A
Ма= (222 * 15 + 23,7 * 16,6 + 83,3* 44,7) * = 7,4 кВт * км
Мр= (222 * 15,27 + 30,6 * 16,6 + 83,3* 27,6) * = 6,2 кВар * км
Выбираем провод СИП-50 мм .
Расчет ВЛ-0,38 кВ ТП №4.
ВЛ № 1 (насосная станция).
Imax= 135 / 0,65= 207 A
Ма= 11 * 100 * = 1,1 кВт * км
Мр= 11 * 100 * = 1 кВар * км
Выбираем провод СИП-95 мм .
ВЛ № 2 (комплекс на 200 голов).
Imax= 45,3 / 0,65= 69,7 A
Ма= 83,3 * 34 * = 2,8322 кВт * км
Мр= 83,3 * 30 * = 2,5 кВар * км
Выбираем провод СИП-25 мм .
Линии 10 кВ.
Согласно таблице допустимая потеря напряжения ВЛ 10 кВ составляет 4%, что в именованных единицах составляет
ПС 35/10 кВ расположена в 14 км от н/п определим моменты активной и реактивной нагрузки ВЛ для вечернего максимума
для ТП №1,2
Ма=14 * 83,5=1169 кВт
Мр=14 * 73,6=1030,4 кВар
Для провода АС-25 мм²
∆U10 100%=(1,38/10) * 1169 + (0,377/10) * 1030,4=200 В
для ТП №3
Ма=14 * 114,6=1604 кВт
Мр=14 * 77=1078 кВар
Для провода АС-25 мм²
∆U10 100%=(1,38/10) * 1604 + (0,377/10) * 1078=261 В
для ТП №4
Ма=14,6 * 126,3 =1844 кВт
Мр=14,6 * 128,8=1880,5 кВар
∆U10 100%=(1,38/10) * 1844 + (0,377/10) * 1880,5=323 В
Минимально допустимое по механической прочности сечение АС-25 для 10 кВ обеспечивает допустимую потерю напряжения в часы максимальных нагрузок ВЛ.