
- •Кафедра электроэнергетики
- •1. Задание на курсовую работу
- •2. Методические указания к выбору исходных данных
- •3. Методические указания к выполнению курсовой работы
- •3.1. Определение числа и места расположения трансформаторных
- •3.2. Расчет электрических нагрузок промышленных предприятий
- •Примерный вид таблицы для расчета максимальных нагрузок группы электроприемников
- •3.3. Расчет электрических нагрузок сельскохозяйственных
- •Коэффициент мощности (cosφ) на шинах 0,4 кВ понизительных подстанций 635/0,4 кВ
- •3.4. Проектирование цехового электроснабжения
- •Степени защиты электрооборудования
- •3.5. Расчет цеховых сетей
- •Технические данные магистральных шинопроводов
- •3.6. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций и подстанций сельскохозяйственных потребителей
- •3.7. Выбор сечений проводов воздушных линий
- •Коэффициент одновременности для суммирования электрических нагрузок тп 10/0,4 кВ в сетях 10 кВ
- •Экономические интервалы эквивалентной мощности для алюминиевых проводов вл напряжением 10 кВ
- •Экономические интервалы эквивалентной мощности для алюминиевых проводов вл напряжением 380/220 в
- •Поправочные коэффициенты на температуру воздуха
- •3.8. Проверка сечения выбранных проводов вл и токоведущих
- •3.9. Проверка сечения выбранных проводов воздушных линий
- •Активные и индуктивные сопротивления и длительно допустимые нагрузки алюминиевых и сталеалюминиевых проводов вл
- •Сила допустимого длительного тока для проводов с резиновой
- •Сила допустимого длительного тока для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной,
- •Сила допустимого длительного тока для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной,
- •3.10. Расчет глубины провала напряжения при пуске асинхронных двигателей и определение пиковых нагрузок электроприемников
- •3.11. Расчет токов короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ
- •3.12. Выбор и проверка выключателей и предохранителей
- •3.13. Защита сетей промышленных предприятий и сетей
- •Технические параметры предохранителей напряжением 380 в
- •Автоматические выключатели трехполюсные, серии авм для сетей переменного тока до 500 в
- •Технические характеристики автоматических выключателей серии ап50-м
- •Технические характеристики автоматических выключателей аа13
- •3.14. Грозозащитные и повторные заземления
- •Удельные сопротивления грунтов
- •Коэффициенты сезонности для электродов в зависимости от климатической зоны
- •3.15. Технико-экономические показатели
- •Укрупненные удельные показатели стоимости вл 10 кВ на железобетонных
- •4. Примерное содержание и порядок выполнения курсовой работы
- •4.1. Расчет электрических нагрузок промышленных
- •4.2. Проектирование цехового электроснабжения (цех № 1)
- •4.3. Выбор количества, мощности и месторасположения
- •Исходные данные для определения координат пс №2 и №3
- •4.4. Определение расчетных нагрузок тп-2 населенного пункта
- •4.5. Электрический расчет вл 10 кВ
- •Электрический расчет сети 10 кВ
- •4.6. Электрический расчет сети 0,38 кВ
- •Электрический расчет кл-1 и кл-2 сети 0,38 кВ тп-1
- •Электрический расчет вл-2 сети 0,38 кВ
- •Расчетные данные для вл 10 кВ и вл (кл) 0,38 кВ
- •4.7. Определение глубины провала напряжения при пуске
- •4.8. Расчет токов коротких замыканий
- •5. Определение токов к.З. В точке к-5 (шины рп-1).
- •6. Определение токов к.З. В точке к-6 (шины рп-5-цех № 2).
- •Расчет токов к.З. В сети 0,4 кВ от тп-2.
- •7. Определение токов к.З. В точке к-7 (шины нн тп-2).
- •8. Определение токов к.З. В точке к-8 (шины рп электроприкмника №6).
- •9. Определение токов к.З. В точке к-9 (наиболее удаленный жилой дом).
- •Расчет токов коротких замыканий в сети 10 и 0,38 кВ
- •4.9. Выбор высоковольтных выключателей и автоматов
- •4.10. Выбор защиты от грозовых перенапряжений и расчет заземления на тп2 10/0,4 кВ населенного пункта
- •4.11. Определение технико-экономических показателей передачи
- •Годовое потребление и потери электроэнергии и мощности в линиях 0,38 кВ населенного пункта
- •Потери электрической энергии в трансформаторах тп 10/0,4 кВ
- •4.12. Заключение к курсовой работе
- •Библиографический список
- •Номер плана населенного пункта (рис. П.1.2)
- •Параметры нагрузок потребителей сельскохозяйственного назначения
- •Расстояния от гпп до тп-1, от тп-1 до тп-2, от тп-1 до рп-1 и от рп-1 до рп-5
- •Уровни минимальных нагрузок трансформаторных подстанций и схемы соединения обмоток трансформаторов
- •Величина тока трехфазного к.З. (кА), приведенная к низкому напряжению трансформаторов гпп
- •Тип грунта (табл. 47) и длина вл 10 кВ, отходящих от гпп к тп-3, тп-4 (рис. 1)
- •Резервирование потребителей системы электроснабжения населенного пункта
- •Федеральное агенство по образованию
- •Кафедра электроэнергетики
- •Сыктывкар - 2004
- •Реферат
- •Тпжа. 565722. Дкр
- •Оглавление
- •Кафедра электроэнергетики
- •311404 – Электроснабжение сельского хозяйства
3.8. Проверка сечения выбранных проводов вл и токоведущих
жил кабелей питающих и распределительных линий по
допустимой потере напряжения
Проверка выбранных проводов на соблюдение ГОСТа на качество электроэнергии (по напряжению) у потребителей промышленного назначения и населенного пункта осуществляется путем сопоставления фактической потери напряжения в линии Uл с допустимыми потерями Uдоп. Если Uл Uдоп, то можно считать, что выбранные провода обеспечат отклонения напряжения у потребителей в пределах ±5 %. Если Uл Uдоп, то необходимо заменить провода на большие сечения.
Поверка по потерям напряжения для каждого участка сети осуществляется в два этапа. На первом составляется таблица отклонения напряжений, примерный вид которой приведен в табл. 19 [13, 10, 22, 26]. С помощью этой таблицы осуществляется выбор оптимальных надбавок на трансформаторах ТП 10/0,4 кВ и рассчитываются допустимые потери напряжения в линиях 10 и 0,38 кВ.
При этом рассматриваются граничные условия (режимы максимальных и минимальных нагрузок, ближайший и удаленный потребитель), справедливо считая, что если для этих условий обеспечиваются требуемые уровни напряжения у потребителей, то и для всех других условий это удастся осуществить. Таблица составляется для ближайшей к шинам центра питания подстанции (в нашем случае ТП-1) и удаленной (ТП населенного пункта). По сети низкого напряжения рассматривается также ближайший потребитель (для ТП-1 это цех № 1 и удаленный – цех № 2, рис. 1). Рассмотрению подлежат два режима: максимальный и минимальный. В сельскохозяйственных районах минимальная нагрузка по статистическим данным составляет 25 % от максимальной.
Таблица 19
Надбавки, потери и отклонения напряжения (%) на элементах сети 10 и 0,38 кВ
Параметр элемента системы |
Удаленная ТП (ТП-2, рис.1) при нагрузке |
Ближайшая ТП (ТП-1, рис.1) при нагрузке |
||||||
режим максимальных нагрузок |
режим минимальных нагрузок |
режим максимальных нагрузок |
режим минимальных нагрузок |
|||||
потребитель |
Потребитель |
потребитель |
потребитель |
|||||
удал. |
ближ. |
удал. |
ближ. |
удал. |
ближ. |
удал. |
ближ. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1. Шины 10 кВ ГПП VГПП |
+ 5,0 |
+ 5,0 |
0 |
0 |
+ 5,0 |
+ 5,0 |
0 |
0 |
2. UВН ВЛ 10 кВ |
– 4,4 |
– 4,4 |
– 1,1 |
– 1,1 |
– 2,0 |
– 2,0 |
– 0,5 |
– 0,5 |
3. Тр-тор 10/0,4 кВ − надбавка Vпост − надбавка Vпер − потери UТ |
+ 5,0 0 – 4,0 |
+ 5,0 0 – 4,0 |
+ 5,0 0 – 1,0 |
+ 5,0 0 – 1,0 |
+ 2,5 0 – 4,0 |
+ 2,5 0 – 4,0 |
+ 2,5 0 – 1,0 |
+ 2,5 0 – 1,0 |
4. UНН 0,38 кВ |
–6,6 |
0 |
– 1,65 |
0 |
– 6,5 |
0 |
– 1,6 |
0 |
5. Потребитель Vпотр |
– 5,0 |
+ 1,6 |
+ 1,25 |
+ 2,9 |
– 5,0 |
+1,5 |
– 0,6 |
+ 1,0 |
Уровень напряжения у потребителя (Vпотр) зависит от уровня напряжения на ГПП (VГПП) и от суммарных потерь напряжения в линиях электропередачи (UВН и UНН) и трансформаторах (UТ). Поэтому можно записать
.
(13)
При составлении табл. 19 сначала заносятся известные показатели VГПП, Vпотр, Vпост , ∆UТ, в табл. 19 они выделенные жирным шрифтом. Конкретно это:
− уровни напряжения на шинах 10 кВ ГПП (VГПП), равные в нашем случае +5 % в максимальном режиме и 0 % − в минимальном;
− допустимые отклонения напряжения по сети низкого напряжения для удаленного потребителя ближайшей и наиболее удаленной ТП 10/04 кВ Vпотр = – 5 % (в режиме минимальных нагрузок данный показатель подлежит определению);
− потери напряжения в трансформаторах ТП (UТ), равные примерно 4 % при режиме максимальных нагрузок (100 %) и естественно 1 % при минимальной нагрузке (25%);
− потери напряжения в ВЛ 10 и 0,38 кВ для ближайшего потребителя, если он находится прямо на шинах ТП равны нулю.
Далее выбирают постоянные надбавки (Vпост) на трансформаторах ТП, которые могут варьироваться в следующих пределах: –5; –2,5; 0; +2,5; +5 %. В рассматриваемом примере для удаленной ТП выбрана надбавка Vпост = +5 %, для ближайшей – Vпост = +2,5 %. Переменные надбавки трансформаторов (Vпер) возможны только у достаточно дорогостоящих трансформаторов с РПН. Если в обозначении трансформатора, последняя буква Н, то он может иметь переменные надбавки (Vпер) и их величины указаны в справочной литературе. Для приведенного примера Vпер = 0.
В режиме максимальных нагрузок (100 %) по выражению (13) определяются допустимые потери напряжения в линиях 10 и 0,38 кВ. В нашем случае для удаленной ТП имеем:
=
+5 + 5 +0 – 4 + 5 = 11 %,
для ближайшей ТП:
+5
+2,5 + 0 – 4 + 5 = 8,5 %.
В разумной пропорции (обычно 60 к 40 или 70 к 30) полученные потери напряжения распределяются между линиями ВН и НН.
Далее, принимая известными потери в линиях, которые в 4 раза меньше, чем в режиме максимальных нагрузок, проводится проверка качества напряжения для режима минимальных нагрузок. В нашем случае для наиболее удаленного потребителя наиболее удаленной ТП (4-й столбец табл. 19) имеем:
= 0 + 5 + 0 – 1,0 – (1,1 + 1,65) = 1,25 %.
Таким образом, после составления таблицы отклонений напряжения для данного примера, максимально допустимая потеря напряжения в линиях электропередачи для наиболее удаленной ТП составляет для режима максимальных нагрузок 11 % и для режима минимальных нагрузок 2,75 %. Именно по этим значениям допустимой потери напряжения проверяют сечения проводов ВЛ.
На втором этапе производится более точная проверка выбранных сечений проводов линий электропередачи по потерям напряжения в вольтах (В) для участков (UВЛ) путем определения потерь напряжения в линиях по точным выражениям:
, или
,
(14)
где r0, x0 – соответственно удельные активное и индуктивное сопротивления, Ом/км ВЛ или КЛ (табл. 22, 30); l – длина линии, км; Sр, Рр, Qр – максимальные, соответственно полная (кВА), активная (кВт) и реактивная (кВАр) расчетные нагрузки в линии электропередачи; Uном – номинальное напряжение (кВ). Коэффициенты мощности cosφ для цехов промышленных потребителей можно получить расчетным путем, для потребителей сельскохозяйственного назначения берутся из табл. 6 и 7.
После определения расчетных потерь напряжения в линиях полученное значение сравнивают с допустимыми значением потерь по табл. 17. Если значение UВЛ превышает табличное значение необходимо поварьировать параметром переменной надбавки Vпер. Если вариация и этого параметра не удовлетворит требуемым условиям, то необходимо увеличить сечение провода ВЛ-10 кВ или жил КЛ 0,38 кВ на одну ступень (но не более 3-х ступеней). В крайнем случае, следует рассчитать потери напряжения в трансформаторах по формулам, аналогичным (14), в которых вместо активных и реактивных сопротивлений линии подставляются сопротивления трансформаторов Rт и Хт в Ом, определяемые выражениями:
;
(15)
,
(16)
где SТном номинальная мощность трансформатора, кВА; Рк.з. потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт; UННном номинальное напряжение обмотки низшего напряжения трансформатора, кВ; uк напряжение короткого замыкания трансформатора, %.
Если и эти мероприятия не удовлетворяют требуемому качеству напряжения, то следует пересмотреть месторасположение понижающей ТП и вновь произвести все расчеты.