2. Выбор схемы электроснабжения

Проектирование электрической сети для сельскохозяйственного района предусматривает поиск оптимального варианта с целью обеспечения электроэнергией новых потребителей. Система напряжений для распределения электрической энергии выбирается с учетом развития энергосистемы.

1. Определение числа и места расположения трансформаторной подстанции

Трансформаторную подстанцию (ТП) следует располагать в центре тяжести нагрузок, и от неё должны отходить три-четыре линии электропередачи.

Трансформаторный пункт будет получать питание по воздушной линии 10 кВ, следовательно, его напряжение составит 10/0,4 кВ.

Основными требованиями при выборе числа трансформаторов являются:

1. надежность электроснабжения потребителей;

2. минимум приведённых затрат на трансформаторы с учётом динамики роста электрических нагрузок.

При выборе числа ТП по условиям надёжности учитывают категории приёмников электрической энергии в отношении требуемой надёжности (см. табл.1).

Правильное определение числа и мощности ТП возможно только на основе проведения сравнительных технико-экономических расчетов (ТЭР).

Оптимальное количество подстанций находят путём определения минимума расчетных затрат при изменениях количества подстанций:

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

где М = А+В+С; N = Д+Е.

В этих выражениях:

А – ежегодные отчисления от затрат на сооружение линий высшего напряжения в пределах населённого пункта;

В – ежегодные отчисления от затрат на сооружение подстанций 10/0,4 кВ;

С – ежегодные расходы на потери электроэнергии в трансформаторах 10/0,4 кВ;

Д – ежегодные отчисления от затрат на сооружение сетей 0,38/0,22 кВ;

Е – ежегодные расходы на потери электроэнергии в сетях 0,38/0,22 кВ.

Указанные выше показатели можно определить статистической обработкой проектов электроснабжения, а также отчётных данных эксплуатационных организаций. Однако такой способ не достаточен, т.к. он не вскрывает зависимостей между технико-экономическими показателями и характеристиками района.

Для крупных сельскохозяйственных населенных пунктов количество ТП определяют по приближённым методам.

Рассмотрим достаточно большую территорию в виде квадрата со стороной 2R. Пусть в дальнейшем эта территория делится на меньшие квадраты, в центре которых размещены питающие подстанции. Радиус r вписанной в каждый квадрат окружности называют радиусом охвата или радиусом сети соответствующего напряжения. При последовательном уменьшении радиуса r распределительной сети в целое число раз, число питающих подстанций будет определяться, как [3]:

N_п = ( R/r ).

Если взять удельное значение N_п , например на единицу площади, то оно составит:

N_п.уд. = N_п/F = (R/r)∙[1/(4R²)] = 1/(4R²).

В условиях небольших сельскохозяйственных населённых пунктов число трансформаторных подстанций (ТП) определяют по исходным данным, позволяющим рассчитать плотность нагрузки. Для этого все имеющиеся в задании потребители мысленно объединяют в определенные группы. После определения зоны охвата каждой подстанции находят число ТП. Их месторасположение обычно намечают вблизи крупного потребителя.

Координаты места установки ТП находят по следующим выражениям [3]:

i=n i=n i=n i=n

X = [∑(S_i∙x_i)/∑S_i]; Y = [∑(S_i∙y_i)/∑S_i],

i=1 i=1 i=1 i=1

где S_i – мощность отдельного потребителя электрической энергии;

x_i,у_i – координаты рассматриваемого потребителя в плане населенного пункта и выбранных групп потребителей в координатной сетке Х и У (Х=800м., У=700м.).

Для расчета координат трансформаторной подстанции составлена программа для ПК (Приложение 2).

По выбранным координатным точкам определяют месторасположения потребительской ТП для каждой группы электроприемников. Если по результатам расчетов точка расположения ТП приходится на проезжую часть дороги или непосредственно на электроприёмник (ЭП), возможно незначительное перемещение места расположения ТП. Следует иметь в виду, что питание коммунально-бытовой и производственной нагрузки по одной отходящей линии запрещается.

Рекомендуется коммунально-бытовую и производственную нагрузки питать от разных ТП, в крайнем случае, по разным отходящим линиям.

Расположение сети 0,38 кВ осуществляется вдоль улиц. Число отходящих линий не должно превышать четырех. Необходимо избегать пересечения ВЛ проезжей части улиц. Питание потребителей осуществляется по 4-х проводной системе. Для питания светильников уличного освещения прокладывают дополнительный пятый провод. На концевых участках линий при питании коммунально-бытовых потребителей допускается сооружение двухпроводной линии (две фазы, нулевой провод).