 
        
        МЕТОДИЧКА КП (Электроснабжение)
.pdfМИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»
Кафедра «Энергообеспечение предприятий АПК»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к курсовому проектированию по дисциплине «Электроснабжение»
Для направления подготовки 110.800.62 Агроинженерия, профиль Электрооборудование и электротехнологии
Составил: доцент РЫХЛОВ С.Ю.
Саратов 2013
2
Содержание
Введение……………………………………………………………………. 3
ЗАДАНИЕ…………………………………………………………………… 5
1. Исходные данные………………………………………………………… 5
2.Требование к расчетно-пояснительной записке………………………... 7
3.Требования к графической части проекта………………………………. 8
МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ……………………………………….. 12
1. Выбор количества и мест установки трансформаторных подстанций
10/0,4 кВ……………………………………………………………………… 12
2. Выбор трассы ВЛ 0,38кВ………………………………………………… 13
3.Расчет электрических нагрузок потребителей…………………………. 14
4.Расчет нагрузок ВЛ-0,38кВ………………………………………………. 15
5.Электрический расчет ВЛ-0,38кВ……………………………………….. 16
| 6. Расчет нагрузок ВЛ-10кВ………………………………………………… | 19 | |
| 7. Электрический расчет ВЛ-10 кВ………………………………………… | 20 | |
| 8. Расчет токов короткого замыкания……………………………………… | 21 | |
| 9. Выбор аппаратов защиты трансформатора 10/0,4 кВ и ВЛ-0,38 кВ….. | 22 | |
| 9.1 | Выбор плавких предохранителей 10 кВ……………………………….. | 22 | 
| 9.2 | Выбор автоматических выключателей………………………………… | 22 | 
| 9.3 | Согласование по условиям селективности……………………………. | 23 | 
10.Выводы…………………………………………………………………… 25
11.Литература……………………………………………………………….. 25
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………... 26
3
Введение
Методические указания по выполнению курсового проекта «Электроснабжение сельского населенного пункта» предназначены для студентов очной и заочной формы обучения направления подготовки 110.800.62 Агроинженерия, профиль Электрооборудование и электротехнологии.
Цель выполнения курсового проекта – разработка системы электроснабжения сельского населенного пункта, включающей в себя воздушную линию электропередачи 10 кВ, трансформаторную подстанцию 10/0,4 кВ, воздушную линию электропередачи 0,38 кВ.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1.Выбрать трассу и конструктивное исполнение ВЛ-10 и 0,38 кВ, рассчитать сечение проводов этих линий.
2.Определить количество, места установки и мощность ТП 10/0,4 кВ, выбрать их тип и конструктивное исполнение.
3.Рассчитать и выбрать аппараты защиты ВЛ-0,38 кВ и трансформатора
10/0,4 кВ.
Основой расчета параметров системы электроснабжения служат нагрузки потребителей, поэтому выполнение курсового проекта начинается с их определения. Исходя из нагрузок потребителей, выбирается сечение провода линий электропередачи, мощность и место установки трансформаторных подстанций. Провод линии электропередачи должен иметь сечение, позволяющее не только передавать необходимое количество электроэнергии, но и выдерживать механическое воздействие таких природных факторов, как гололед и ветер. Поэтому выбранный провод проверяется на механическую прочность. Качество электроэнергии должно соответствовать требованиям определенным государственным стандартом. Например, отклонение напряжения у потребителя не должно превышать ±5%. Исходя из этого требования, определяются переменные надбавки трансформаторов и допустимые потери напряжения в линиях электропередачи. Отсюда следует третье требование к сечению провода воздушной линии – обеспечивать допустимую потерю напряжения. Кроме того линии 0,38 кВ, питающие электродвигатели, должна обеспечиваться возможность их запуска и устойчивой работы.
Трассы ВЛ-0,38 кВ выбираются в соответствии с планировкой населенного пункта. При этом надо выполнять следующие требования: ВЛ не должна возвращаться назад к подстанции, угол поворота не должен быть меньше 90°, ответвления и пересечения должны выполняться под прямым углом.
Мощность трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ выбирается исходя из существующих нагрузок потребителей и перспектив развития населенного пункта. Чтобы протяженность и сечение проводов ВЛ-0,38 кВ были минимальными, трансформаторную подстанцию надо расположить в центре электрических нагрузок потребителей.
Силовой трансформатор ТП 10/0,4 кВ и отходящие линии 0,38 кВ должны быть защищены от аварийных режимов. Возможны различные варианты комплектования аппаратами управления и защиты. Чаще всего со сто-
4
роны 10 кВ устанавливаются плавкие предохранители, а на отходящих линиях – автоматические выключатели. Устройства защиты должны быть согласованы по селективности.
Для выбора аппаратов управления и защиты, а также для согласования их действия необходимо знать токи короткого замыкания. Так как схема электроснабжения в данном случае не сложная, расчет целесообразно вести в именованных единицах.
Перечисленные задачи необходимо решить при выполнении курсового проекта. Это позволит приобрести опыт решения конкретных инженерных задач в области электроснабжения, а также навыки оформления текстовых и графических документов
5
ЗА Д А Н И Е
1.Исходные данные
Таблица 1.1 – Установленная мощность потребителей
| № на | Наименования | 
 | 
 | Установленная мощность, кВт | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | Варианты | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| плане | потребителей | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |||
| 
 | 
 | |||||||||||
| 1. | Зерноочистительный | 45 | 30 | 35 | 25 | 35 | 45 | 75 | 45 | 30 | 75 | |
| ток (ЗОТ) | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 2. | Зернохранилище | 25 | 14 | 14 | 35 | 25 | 15 | 14 | 25 | 35 | 15 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 3. | Материально- | 4 | 3 | 2 | 3 | 2 | 4 | 3 | 2 | 4 | 3 | |
| технический склад | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 4. | Бригадный дом | 2 | 3 | 4 | 5 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 3 | |
| 5. | Школа | 22 | 28 | 55 | 30 | 45 | 23 | 15 | 12 | 18 | 23 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 6. | 16-ти квартирный дом | 26 | 26 | 26 | 26 | 26 | 26 | 26 | 26 | 26 | 26 | |
| 7. | Магазин продовольст- | 13 | 10 | 8 | 5 | 14 | 6 | 10 | 6 | 4 | 12 | |
| венный | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 8. | 8-ми квартирный дом | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | |
| 9. | Склад нефтепродуктов | 5 | 5 | 4 | 6 | 7 | 5 | 4 | 8 | 6 | 7 | |
| (ГСМ) | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 10. | Административное зда- | 7 | 5 | 4 | 6 | 8 | 5 | 6 | 5 | 4 | 7 | |
| ние (контора) | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 11. | Ремонтная мастерская | 30 | 40 | 45 | 60 | 120 | 80 | 50 | 30 | 72 | 100 | |
| 12. | Площадка для транс- | 5 | 4 | 6 | 6 | 3 | 5 | 2 | 6 | 5 | 4 | |
| порта | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 13. | Гараж | 10 | 15 | 10 | 13 | 15 | 7 | 8 | 12 | 10 | 11 | |
| 14. | Клуб | 10 | 20 | 18 | 15 | 12 | 16 | 11 | 18 | 14 | 20 | |
| 15. | Комбинат бытового об- | 24 | 25 | 26 | 27 | 18 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
| служивания | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 16. | Отделение связи | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| 17. | Склад строительных | 4 | 4 | 3 | 5 | 4 | 3 | 4 | 5 | 5 | 4 | |
| материалов | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 18. | Баня с прачечной | 15 | 23 | 22 | 18 | 20 | 24 | 17 | 18 | 10 | 11 | |
| 19. | Столовая | 15 | 10 | 23 | 65 | 40 | 40 | 24 | 15 | 10 | 16 | |
| 20. | Мед. пункт | 3 | 2 | 3 | 4 | 2 | 4 | 6 | 3 | 3 | 4 | |
| 21. | Школьная мастерская | 17 | 16 | 17 | 18 | 17 | 16 | 15 | 18 | 16 | 17 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 22. | Насосная станция | 25 | 18 | 20 | 25 | 20 | 18 | 25 | 16 | 30 | 20 | |
| 23. | Продовольственный | 3 | 3 | 4 | 5 | 4 | 4 | 5 | 5 | 3 | 5 | |
| склад | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 24. | Пилорама | 25 | 35 | 28 | 16 | 22 | 20 | 25 | 30 | 26 | 24 | |
| 25. | Коровник | 26 | 20 | 28 | 16 | 18 | 22 | 20 | 32 | 23 | 22 | |
| 26. | Телятник | 12 | 23 | 17 | 40 | 20 | 42 | 26 | 14 | 20 | 26 | |
| 27. | Одноквартирные дома | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 28. | Двухквартирные дома | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
 
6
Таблица 1.2 – Исходные данные для электрического расчета воздушных линий электропередачи
| Параметр | 
 | 
 | 
 | 
 | Номер схемы | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
| 
 | |||||||||||
| Стенка гололёда (мм) | 5 | 10 | 15 | 20 | 5 | 10 | 15 | 20 | 5 | 10 | |
| Длина ВЛ-10 кВ L (км) | 11 | 12 | 13 | 14 | 10 | 9 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| Расстояние от ТП 35/10кВ до | 5 | 4,5 | 6 | 4 | 5 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5,5 | 5 | |
| нагрузки S1 l1 (км) | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Величина нагрузки S1 (кВА) | 350 | 450 | 300 | 400 | 500 | 550 | 350 | 400 | 450 | 500 | |
| Ток короткого замыкания в | 1,5 | 1,9 | 1,7 | 1,8 | 2,0 | 1,6 | 1,1 | 1,3 | 1,4 | 1,2 | |
| точке К1 Iк1 (3) ( кА) | |||||||||||
Рисунок 1.1 – Расчетная схема ВЛ-10 кВ
Таблица 1.3 – Исходные данные для проверки сети на запуск асинхронного короткозамкнутого электродвигателя
| 
 | 
 | 
 | Запускаемый двигатель D1 | 
 | 
 | 
 | 
 | Работающий двигатель D2 | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | * | 
 | M с 2 | |
| Вариант | Рн | число | Iн | 
 | 
 | mп | 
 | M п | 
 | M c* | M с | 
 | mmax 2 | 
 | M max 2 | 
 | M c 2 | 
 | 
 | |
| ki | cosφн | 
 | 
 | M н2 | ||||||||||||||||
| 
 | 
 | M н | M н | M н2 | 
 | 
 | ||||||||||||||
| 
 | (кВт) | об./мин. | (А) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 0 | 15 | 3000 | 28 | 7,0 | 0,80 | 
 | 1,2 | 
 | 0,30 | 
 | 
 | 2,2 | 
 | 
 | 0,85 | 
 | ||||
| 1 | 18 | 3000 | 30 | 7,5 | 0,92 | 
 | 1,2 | 
 | 0,31 | 
 | 
 | 2,2 | 
 | 
 | 0,90 | 
 | ||||
| 2 | 22 | 3000 | 37 | 7,5 | 0,90 | 
 | 1,2 | 
 | 0,32 | 
 | 
 | 2,2 | 
 | 
 | 0,86 | 
 | ||||
| 3 | 30 | 3000 | 49 | 7,5 | 0,92 | 
 | 1,2 | 
 | 0,30 | 
 | 
 | 2,2 | 
 | 
 | 0,89 | 
 | ||||
| 4 | 15 | 1500 | 25 | 7,5 | 0,90 | 
 | 2,0 | 
 | 0,33 | 
 | 
 | 2,2 | 
 | 
 | 0,85 | 
 | ||||
| 5 | 18 | 1500 | 30 | 7,5 | 0,91 | 
 | 2,0 | 
 | 0,30 | 
 | 
 | 2,2 | 
 | 
 | 0,86 | 
 | ||||
| 6 | 22 | 1500 | 37 | 7,5 | 0,91 | 
 | 2,0 | 
 | 0,31 | 
 | 
 | 2,2 | 
 | 
 | 0,90 | 
 | ||||
| 7 | 11 | 1000 | 19 | 7,0 | 0,90 | 
 | 2,0 | 
 | 0,29 | 
 | 
 | 2,2 | 
 | 
 | 0,90 | 
 | ||||
| 8 | 15 | 1000 | 27 | 7,0 | 0,85 | 
 | 2,0 | 
 | 0,31 | 
 | 
 | 2,2 | 
 | 
 | 0,91 | 
 | ||||
7
| 9 | 18 | 1000 | 30 | 7,0 | 0,91 | 2,0 | 0,30 | 2,2 | 0,87 | 
2. Требование к расчетно-пояснительной записке
Расчетно-пояснительная записка должна содержать следующие разде-
лы:
1.Задание на проектирование (выдается преподавателем).
2.Титульный лист.
3.Содержание.
4.Исходные данные.
5.Выбор количества и мест установки трансформаторных подстанций (ТП) 10/0,4 кВ.
6.Выбор трассы ВЛ-0,38 кВ.
7.Расчет электрических нагрузок потребителей.
8.Расчет нагрузок сети 0,38кВ.
9.Электрический расчет ВЛ-0,38 кВ.
9.1Выбор сечения провода по нагреву рабочим током.
9.2Проверка на механическую прочность.
9.3Проверка по допустимой потере напряжения.
9.4Проверка на возможность пуска асинхронного короткозамкнутого электродвигателя.
9.5Проверка на термическую стойкость в режиме короткого замыкания.
10. Электрический расчет ВЛ-10 кВ.
10.1Выбор сечения провода по нагреву рабочим током.
10.2Проверка провода по допустимой потере напряжения. 11. Расчет токов короткого замыкания в ВЛ-10 и 0,38 кВ.
12. Расчет и выбор аппаратов защиты ВЛ-0,38 кВ и трансформатора 10/0,4 кВ для одной ТП.
13. Выводы.
Расчетно-пояснительную записку выполняют на листах формата А4 (210×297мм) на одной стороне листа. Первая страница расчетнопояснительной записки – задание на проектирование, вторая страница – титульный лист (приложение 1), третья страница – содержание. Содержание размещается в рамке с широким штампом, остальные страницы в рамках с узким штампом. Расчетно-пояснительная записка имеет шифр
КП 000.00.ПЗ,
где КП – курсовой проект, 000– три последние цифры номера зачетной книжки студента; 00 – год выполнения проекта; ПЗ – пояснительная записка.
Объём расчетно-пояснительной записки не должен превышать 30 страниц. Сокращение слов допускаются только общепринятые, например, ПУЭ. Перенос слов в заголовках не допускается. Все формулы, рисунки и таблицы должны иметь номер. Рисунки и таблицы должны иметь названия. Нумерация выполняется сквозная или в пределах раздела. При многократно повторяющихся однотипных расчетах приводится один пример, а остальные результаты сводятся в таблицу.
8
3. Требования к графической части проекта
Графическая часть проекта состоит из 3 листов. На листе 1 размещается план (схема) населенного пункта с сетью 0,38 кВ. Для рассчитанных линий должны быть указаны: количество, марка и сечение провода, потеря напряжения в конце каждой линии, повторное заземление нулевого провода, нумерация опор, промежуточный пролет. Повторное заземление выполняется на всех анкерных опорах и на опорах, с которых запитаны животноводческие помещения, а также здания, где возможно большое скопление людей. На листе 2 приводятся результаты расчета электрических нагрузок, на листе 3 – результаты расчета токов короткого замыкания и согласования защит ТП 10/0,4кВ. Образцы оформления графических листов приведены на рисунках 1.2 – 1.4. Лист 1 выполняется на формате А1, листы 2 и 3 на формате А2.
Графические листы имеют шифр КП 000.00.ГЧ,
где КП – курсовой проект, 000– три последние цифры номера зачетной книжки студента; 00 – год выполнения проекта; ГЧ –графическая часть.
 
9
Рисунок 1.2 – Фрагмент листа 1 графической части
 
10
Рисунок 1.3 – Лист 2 графической части
