Курсовая работа Электроснабжение

Нагрузку одного жилого дома Р в часы вечернего максимума определим исходя из заданного значения годового потребления электроэнергии в соответствии с приложением 4. При заданном годовом потреблении энергии 1300 кВт∙ч расчетная нагрузка составит 2,9 кВт.

Коэффициент одновременности для n = 11 по приложению 5 принимаем kо = 0,43 (если заданное значение n в таблице отсутствует, для определения kо используют метод интерполяции).

Коэффициенты вечернего и дневного максимумов принимаем равными: kд = 0,35; kв = 1.

Тогда для группы из 11 домов получим:

1.2 Выбор количества и мест установки ТП 10/0,4 кВ

Для электроснабжения данных объектов принимаем одну трансформаторную подстанцию.

Для приближенного определения места расположения подстанций используют сетку координат (Х, Y) и понятие центра электрической нагрузки. Определив координаты потребителей Хi, Yi, рассчитывают координаты центра нагрузки по формулам:

(1.2)

где Хi, Yi – абсцисса и ордината ввода i-го потребителя по координатной сетке;

Рi – активная мощность i-го потребителя (максимальная из вечерней и дневной), кВт;

m – общее число потребителей, относящихся к данной ТП.

Исходные данные для определения координат приведем в таблице 1.2.

11

Таблица 1.2 Исходные данные для определения координат ТП

В соответствии с данными таблицы 1.2 и максимальными нагрузками потребителей получим:

Координаты полученной точки определяют центр нагрузок населенного пункта, в котором будет расположена ТП 10/0,4 кВ. Место установки ТП и схемы присоединения потребителей приводим на плане расположения объектов (рис. 1.2).

После размещения ТП на плане производят трассировку сети 0,38 кВ, учитывая следующие требования нормативных документов:

-мощность трансформаторов сельских ТП 10/0,4 кВ, как правило, 630 кВА и менее;

-рекомендуемый радиус магистрального участка ВЛ 0,38 кВ – до 500 м;

- длина отходящей линии 0,38 кВ, с учетом отпаек – до 1500 м;

- количество отходящих линий для типового ТП: с трансформаторами до 250 кВА – 3; с трансформаторами 250 кВА – 4; с трансформаторами большей мощности – 5.

Предварительно намечаем 3 воздушные линии (ВЛ).

12

Рис. 1.2. План расположения объектов электроснабжения

итрасс 0,38 кВ

1.3Расчет мощности на участках ВЛ 0,38 кВ

Расчетные мощности дневного и вечернего максимума нагрузки определяются по расчетным схемам. Расчетная схема подстанции отражает распределение потребителей по линиям, их конфигурацию, схему подключения потребителей, длину участков связи, принятую нумерацию узлов.

Приведем расчетную схему для данной ТП (рис. 1.3). Ответвления от ВЛ для ввода в помещение потребителя не учитываем.

13

Рис. 1.3. Расчетная схема ВЛ 0,38 кВ

На участках с производственной или смешанной нагрузкой суммирование нагрузок осуществляется с помощью добавок мощностей:

Для определения полной и реактивной составляющих нагрузки используем характерные значения cosφ потребителей для дневного и вечернего максимума нагрузки:

Рассчитаем нагрузки участков отходящих ВЛ 0,38 кВ ТП-1.

Для дневного максимума.

Участок 12:

Р=20 кВт.

Q=.

14

Участок 11:

Р=35+ΔР(20)=35+12,5=47,5 кВт.

Q=.

Участок 21:

Р=34 кВт.

Q==29,9 кВар.

Участок 32:

Р=4,8 кВт.

Q== 2,2 кВар.

Участок 31:

Р=20+ΔР(4,8)=20+2,9=22,9 кВт.

Q=.

Для вечернего максимума.

Участок 12:

Р=10 кВт.

Q=.

Участок 11:

Р=15+ΔР(10)=15+6=21 кВт.

Q=.

Участок 21:

Р=25 кВт.

15

Q=.

Участок 32:

Р=13,7 кВт.

Q=.

Участок 31:

Р=20+ΔР(13,7)=20+8,3=28,3 кВт.

Q=.

Результаты расчетов сведем в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 Расчетные нагрузки на участках ВЛ 0,38 кВ

1.4 Расчет наружного освещения

Нагрузки наружного освещения принимают по нормам освещенности улиц и дворов помещений.

Для улиц с покрытиями простейшего типа при освещенности 3…4 лк удельная мощность на единицу длины 7 Вт/м. Для улиц и дорог местного значения удельная мощность 3 Вт/м. Нагрузки наружного освещения составляют 250 Вт на одно помещение.

Нагрузка освещения улиц составит:

16

где lул – длина улиц, м;

Руд.ул – удельная мощность, Вт/м.

Для рассматриваемого примера примем улицу с покрытием простейшего типа, имеющую длину 500 м, улицу местного значения – длиной 320 м.

Рул=500∙7+320∙3=4460 Вт = 4,46 кВт.

По первой улице расположены 2 помещения, по второй – 2. Нагрузка наружного освещения дворов помещений составит:

Рдв=4∙250=1000 Вт=1 кВт.

Суммарная нагрузка наружного освещения составит:

Росв= 4,46+1=5,46 кВт.

Нагрузка наружного освещения учитывается в расчетной нагрузке ТП вечернего максимума, для него требуется линия ВЛ-4.

1.5 Расчет нагрузок ТП 10/0,4 кВ и на участках ВЛ 10 кВ

Суммарную нагрузку трансформаторной подстанции определяют по расчетным максимальным нагрузкам головных участков отходящих ВЛ, с учетом добавок мощности и характерных cosφ и tgφ для трансформаторного пункта с нагрузкой смешанного типа. Добавки принимаем согласно приложению 6, cosφ для трансформаторного пункта – по приложению 3.

К нагрузкам вечернего максимума добавляем нагрузку наружного освещения (табл. 1.4).

Таблица 1.4 Расчетные нагрузки на головных участках ВЛ

17

Полную мощность на шинах ТП 10/0,4 кВ определяют по формуле:

кВА, (1.8)

где k – число отходящих от ТП линий, с учетом наружного освещения;

SmaxВЛ – максимальная полная мощность на линии из числа k, кВА;

– добавка мощности соответствующей линии из числа k–1, кВА;

j – номер отходящей от ТП воздушной линии.

Определим нагрузку ТП.

Для дневного максимума:

Sд=55,9+ΔS(45,3)+ S(32,7)=55,9+30,4+20,9=107,2 кВА.

Рд= Sд∙cosφд, кВт.

Рд=107,2∙0,8=85,7 кВт.

Qд=, кВар.

Qд=

Для вечернего максимума:

Sв=37,7+ΔS(23,3)+ΔS(31,3)+ΔS(5,46)=37,7+14,6+19,9+3,3=75,5кВА.

Рв= Sв∙cosφв, кВт.

Рв=75,5∙0,83= 62,7 кВт.

Qв=

Мощность трансформаторов выбирается по наибольшей полной мощности из дневного (Sд) и вечернего (Sв) максимума.

Расчетную мощность увеличивают с учетом перспективы роста нагрузок за расчетный период. По загрузке в часы дневного максимума и с учетом перспективы роста определяем расчетную мощность трансформатора как:

18

где kр – коэффициент роста нагрузок ТП за расчетный период (прил. 7).

Для заданного расчетного периода 5 лет kр=1,3.

Sт=1,3∙107,2=139,4 кВА.

Всоответствии с приложением 8 выбираем трансформатор

сноминальной мощностью Sном=160 кВА.

Параметры ТП приведем в таблице 1.5.

Таблица 1.5 Нагрузка трансформаторной подстанции

В таблице 1.5 kз – коэффициент загрузки трансформатора:

(1.10)

Технические данные трансформатора приведем в таблице 1.6.

Таблица 1.6 Технические данные сухого трансформатора типа ТСЛ

Подстанцию выбираем однотрансформаторную с сухим трансформатором типа ТСЛ-10/0,4. Составим расчетную схему ВЛ 10 кВ (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Расчетная схема ВЛ 10 кВ

Нагрузка воздушной линии 10 кВ соответствует нагрузке трансформаторной подстанции (табл. 1.5).

19

2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

2.1 Расчет допустимых потерь напряжения

Допустимые отклонения напряжения у потребителей в соответствии с ГОСТ 13109–97 составляет ±5%. Надбавка

напряжения на шинах районной ТП35/10 кВ UТП35/10 в часы максимума нагрузки составляет +2,5% (согласно исходным

данным), в часы минимума – 0%. Минимальная нагрузка для сельских потребителей принимается Рmin=0,25∙Рmax.

Потери напряжения в трансформаторе принимают при максимальной нагрузке – 4%, при минимальной –1%.

Добавку трансформатора КТП принимаем равной +5%. Результаты сводим в таблицу 2.1 (жирным шрифтом

обозначены известные значения).

Таблица 2.1 Отклонения напряжения в элементах сети

соответственно 10 кВ и 0,38 кВ, %.

Тогда допустимая потеря напряжения в линиях 10 и 0,38кВ при максимальной нагрузке составит:

20