Расчет электрических нагрузок
В населенном пункте рассчитываются нагрузки двух трансформаторных подстанций: для TП5 определяются нагрузки линий 0,38 кВ и самой TП, а для ТП1 — только нагрузки подстанции. Потребители и их нагрузки на вводе согласно /1/, подключенные к этим ТП, приведены в таблицах 1.1 и 1.2.
Нагрузки на вводе жилого дома с учетом перспективы определяются по номограмме /1/, исходя из среднего годового потребления электроэнергии за прошлый год на один дом.
Нагрузка наружного освещения улиц определяется типом светильника, шириной улиц, их покрытием и этажностью. В курсовом проекте нагрузку наружного освещения можно принять примерно 6 Вт на один погонный метр улицы, а длину улиц определить по количеству домов, считая расстояние между домами около 30 м. Освещение территорий хозяйственных дворов принимается из расчета 250 Вт на помещение и 3 Вт на погонный метр длины периметра хоздвора (периметры хоздворов студенты выбирают сами).
Определение электрических нагрузок линий напряжением 0,38 кВ производится исходя из расчетных нагрузок на вводе потребителей и коэффициентов одновременности, когда расчет ведется без применения ЭВМ.
Рд=ко Рдi, (2.1)
Рв=ко Рвi, (2.2)
Qд=ко Qдi, (2.3)
Qв=ко Qвi, (2.4)
где Рд, Рв — расчетные активные дневная и вечерняя нагрузки на участке линии;
Qд, Qв – то же, реактивные нагрузки;
Рдi, Рвi, Qдi, Овi — нагрузки на вводе i-го потребителя;
ко — коэффициент одновременности (таблица. 2.1).
Таблица 2.1 Коэффициенты одновременности для суммирования нагрузок в сетях 0,38 кВ
|
Потребители |
Количество потребителей, шт | ||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
50 |
100 |
200 |
500 |
|
Жилые дома с нагрузкой на вводе: | |||||||||||
|
До 2 кВт/ дом До 2 кВт/ дом |
0,76 |
0,65 |
0,55 |
0,49 |
0,44 |
0,40 |
0,37 |
0,30 |
0,26 |
0,24 |
0,22 |
|
0,75 |
0,64 |
0,53 |
0,47 |
0,45 |
0,37 |
0,34 |
0,27 |
0,24 |
0,20 |
0,18 | |
|
Жилые дома с электроплитами и водонагревателями |
0,73 |
0,62 |
0,50 |
0,43 |
0,38 |
0,32 |
0,29 |
0,22 |
0,17 |
0,15 |
0,12 |
|
Производственные, общественные и коммунальные |
0,85 |
0,80 |
0,75 |
0,70 |
0,65 |
0,60 |
0,55 |
0,47 |
0,40 |
0,35 |
0,30 |
Если нагрузки потребителей отличаются более чем в 4 раза, то расчетные нагрузки участков линий определяют по добавкам мощностей:
Рд
= Рд
наиб
+
,
(2.5)
Рв
= Рв
наиб
+
,
(2.6)
где Рд – наибольшая дневная нагрузка из всех слагаемых нагрузок потребителей;
-
добавка к наибольшей нагрузке от активной
нагрузки i-го
потребителя, определяемая по таблице
суммирования (таблица 2.2), промежуточные
значения находятся интерполяцией.
Таблица 2.2 Добавки при суммировании нагрузок в сетях 0,38 кВ
|
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
|
0,2 |
0,2 |
16 |
9,8 |
45 |
30,2 |
100 |
69,0 |
180 |
130 |
|
0,5 |
0,3 |
18 |
11,2 |
48 |
32,5 |
105 |
72,5 |
185 |
135 |
|
1 |
0,6 |
20 |
12,5 |
50 |
34,0 |
110 |
76,0 |
190 |
140 |
|
2 |
1,2 |
22 |
13,8 |
52 |
35,4 |
115 |
80,5 |
195 |
145 |
|
3 |
1,8 |
24 |
15,0 |
55 |
37,5 |
120 |
84,0 |
200 |
150 |
|
4 |
2,4 |
25 |
15,7 |
58 |
39,6 |
125 |
88,0 |
205 |
154 |
|
5 |
3,0 |
26 |
16,4 |
60 |
41,0 |
130 |
92,0 |
210 |
158 |
|
6 |
3,6 |
28 |
17,7 |
62 |
42,4 |
135 |
96,0 |
220 |
166 |
|
7 |
4,2 |
30 |
19,0 |
65 |
44,5 |
140 |
100,0 |
230 |
174 |
|
8 |
4,8 |
32 |
20,4 |
68 |
46,6 |
145 |
104,0 |
240 |
182 |
|
9 |
5,4 |
34 |
22,0 |
70 |
48,0 |
150 |
108,0 |
250 |
190 |
|
10 |
6,0 |
35 |
22,8 |
75 |
51,2 |
155 |
112,0 |
260 |
198 |
|
11 |
6,7 |
36 |
23,6 |
80 |
55,0 |
160 |
116,0 |
270 |
206 |
|
12 |
7,3 |
38 |
25,0 |
85 |
58,5 |
165 |
120,0 |
280 |
214 |
|
14 |
8,5 |
40 |
26,5 |
90 |
62,0 |
170 |
123,0 |
290 |
222 |
|
15 |
9,2 |
42 |
28,0 |
95 |
65,5 |
175 |
126,0 |
300 |
230 |
Таблицей 2.2 можно воспользоваться при определении реактивных мощностей. При смешанной нагрузке нагрузки на участках сети с малыми домами, производственными и прочими помещениями определяются отдельно при помощи соответствующих коэффициентов одновременности. Полученные нагрузки суммируются по таблице 2.2.
Пример расчета нагрузок участков линий 0,38 кВ и ТП5 приведен в таблице 2.3, пример определения нагрузок ТП1 — в таблице 2.4.
Таблица 2.3 Определение нагрузок линий 0,38 кВ и ТП5
|
Линии |
Потребители |
Количество, шт. |
К0 |
Активная нагрузка, кВт |
Реактивная нагрузка, квар | ||||||
|
на вводе |
расчетная |
на вводе |
расчетная | ||||||||
|
Рдi |
Рвi |
Рд |
Рв |
Qдi |
Qвi |
Qд |
Qв | ||||
|
Л1 |
1.Дробилка кормов КДМ – 2 |
1 |
1 |
30 |
- |
30 |
- |
25 |
- |
25 |
- |
|
2.Телятник на 120 телят |
3 |
0,8 |
5 |
8 |
12 |
19,2 |
3 |
5 |
7,2 |
12 | |
|
Л2 |
3.Овощехранилище на 500 т. |
7 |
0,7 |
5 |
2 |
24,5 |
9,8 |
3 |
- |
14,7 |
- |
|
4.Кормоцех |
1 |
1 |
50 |
50 |
50 |
50 |
45 |
45 |
45 |
| |
|
Наружное освещение: помещений |
12 |
1 |
- |
0,25 |
- |
3 |
- |
- |
- |
- | |
|
хоздворов (100*0,003 кВт /м) |
12 |
1 |
- |
0,3 |
- |
3,6 |
- |
- |
- |
- | |
|
Нагрузка ТП5 |
- |
- |
- |
- |
91,65 |
71,19 |
- |
- |
74,01 |
57 | |
Для участков линий 0,38 кВ и трансформаторных подстанций рассчитываются полные мощности, токи и коэффициенты мощности:
, (2.8)
,
(2.9)
,
(2.10)
, (2.11)
, (2.12)
,
(2.13)
Таблица 2.4 Определение нагрузок ТП1
|
Потребители |
Кол-во |
Ко |
Активная нагрузка, кВт |
Реактивная нагрузка, квар | ||||||
|
на вводе |
расчетная |
на вводе |
расчетная | |||||||
|
Рдi |
Рвi |
Рд |
Рв |
Qдi |
Qвi |
Qд |
Qв | |||
|
1. Мельница с жерновым составом 8/4 |
1 |
1 |
17 |
1 |
17 |
1 |
13 |
- |
13 |
- |
|
2.Мельница с жерновым составом 7/4 |
1 |
1 |
10 |
1 |
10 |
1 |
8 |
- |
8 |
- |
|
3.Зерноочистительный агрегат ЗАВ - 20 |
1 |
1 |
25 |
26 |
25 |
26 |
25 |
23 |
25 |
23 |
|
Наружное освещение помещений |
3 |
1 |
- |
0,25 |
- |
0,75 |
- |
- |
- |
- |
|
Наружное освещение хоздворов периметром по 100 м |
3 |
1 |
- |
0,3 |
- |
0,9 |
- |
- |
- |
- |
|
Нагрузка ТП1 |
- |
- |
- |
- |
52 |
28,2 |
- |
- |
37,7 |
23 |
Результаты расчета нагрузок сводятся в таблицу 2.5. Токи ТП1 и ТП5 не рассчитываются, так как расчетные мощности этих ТП будут определены только после компенсации реактивной мощности.
Таблица 2.5 Сводные данные расчета нагрузок
|
Элементы сети |
Мощность |
Ток, А |
Коэффициент мощности | ||||||||||
|
Активная, кВт
|
Реактивная, квар
|
Полная, кВт
| |||||||||||
|
Рд |
Рв |
Qд |
Qв |
Sд |
Sв |
Iд |
Iв |
Cosд |
Cosв | ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | |||
|
ТП-1 |
52 |
28,2 |
37,7 |
23 |
64,2 |
36,4 |
- |
- |
0,8 |
0,77 | |||
|
ТП-2 |
140 |
125 |
108 |
26 |
176,8 |
127,7 |
- |
194 |
0,79 |
0,98 | |||
|
ТП-3 |
- |
94 |
- |
57 |
- |
109,9 |
- |
- |
- |
0,85 | |||
|
ТП-4 |
146 |
123 |
92 |
43 |
172,6 |
130,3 |
- |
- |
0,84 |
0,94 | |||
|
ТП-5 |
91,65 |
71,9 |
74,01 |
57 |
117,8 |
91,7 |
- |
- |
0,78 |
0,78 | |||
|
ТП-6 |
84 |
121 |
56 |
40 |
100,9 |
127,4 |
- |
193,6 |
0,83 |
0,95 | |||
|
После компенсации реактивной мощности | |||||||||||||
|
ТП-1 |
52 |
28,2 |
7,7 |
3 |
52,6 |
28,4 |
80 |
43,1 |
0,98 |
0,99 | |||
|
ТП-2 |
140 |
125 |
8 |
26 |
140,2 |
127,7 |
213 |
194 |
0,99 |
0,98 | |||
|
ТП-3 |
- |
94 |
- |
7 |
- |
94,3 |
- |
143,3 |
- |
0,99 | |||
|
ТП-4 |
146 |
123 |
17 |
3 |
147 |
123 |
223,3 |
186,9 |
0,99 |
1 | |||
|
ТП- 5 |
91,65 |
71,9 |
24 |
7 |
94,7 |
72,2 |
143,9 |
109,7 |
0,97 |
0,99 | |||
|
ТП-6 |
84 |
121 |
6 |
40 |
84,2 |
127,4 |
127,9 |
193,6 |
0,99 |
0,95 | |||