- •1 Электроснабжение населенного пункта
- •Исходные данные
- •1.2 Определение центра электрических нагрузок,
- •1.3 Определение расчетной мощности на вводах потребителей
- •1.4 Выбор сечения проводов линии
- •1.5 Определение потерь напряжения
- •1.6 Потери энергии в электрических сетях
- •2 Электрические сети района
- •2.1 Цель разработки. Исходные данные
- •2.2 Определение центра электрических нагрузок
- •2.3 Расчет электрических нагрузок.
- •2.4 Выбор сечения проводов
- •2.5 Определение потерь напряжения
- •2.6 Потери энергии в сетях 10кВ
- •3 Выбор электрической аппаратуры
- •3.1 Схема замещения сети и ее преобразования
- •3.2 Токи трехфазного короткого замыкания
- •3.3 Токи двухфазного короткого замыкания
- •3.4 Ударные токи короткого замыкания
- •3.5 Выбор высоковольтного оборудования
- •3.6 Расчет токов однофазного короткого замыкания
- •3.7 Выбор защиты на низкой стороне
- •4 Расчет заземления
- •5 Проверка электрической сети по отклонению напряжения
1.2 Определение центра электрических нагрузок,
числа трансформаторных подстанций
Место расположения трансформаторных подстанций определяется на практике как центр тяжести нагрузок. Электрическую нагрузку при этом рассматривают как «тяжесть», «силу», а координаты подстанции определяют по формулам:
(1)
(2)
где Xi и Yi – координаты каждого потребления;
Pi – расчетная нагрузка потребителя;
n – число потребителей.
Определяем координаты трансформаторной подстанции.
Принимаем: ТП1 – Х=7, Y=6
ТП2 – X=12, Y=2.
Для небольших населенных пунктов с сосредоточенным расположением нагрузок обычно обходятся одной подстанцией (ТП).
Когда суммарная расчетная нагрузка одного из максимумов существенно отличается от нагрузки другого, координаты определяют по тем нагрузкам каждого потребителя, которые обеспечили наибольшую суммарную.
1.3 Определение расчетной мощности на вводах потребителей
Расчет электрических нагрузок в сетях 0,38-110 кВ производится суммированием нагрузок на вводе или на участке цепи с учетом коэффициентов одновременности отдельно для дневного и вечернего максимумов нагрузки.
Расчетные дневная и вечерняя активная нагрузки на участке линии или на шинах трансформаторной подстанции определяется по формуле;
(3)
(4)
где К0 - коэффициент одновременности (таблица 4.1 [1]);
Рдi, Рвi - дневная и вечерняя нагрузки на вводе i-го потребителя или i-го участка сети.
Определим нагрузку на вводе в многоквартирные дома.
Для четырехквартирных домов:
кВт
кВт
Для двенадцатиквартирных домов:
кВт
кВт
Если нагрузки однородных потребителей отличаются по величине более чем в четыре раза, то суммирование их производится не с помощью коэффициента одновременности, а пользуясь таблицей 4.4 [1].
Расчетная активная нагрузка равна:
, кВт (5)
Где Рδ- большая из слагаемых нагрузок;
∆Р- добавка к большей слагаемой нагрузки.
Расчет ТП1 Линии С1
Дневной максимум нагрузок:
Вечерний максимум нагрузок:
Для расчета электрических сетей необходимо знать значения полных мощностей на участках. Расчет полной (S) мощности на участках линии определяется по формуле:
, кВА (6)
где Р - активная мощность;
Cosφ - коэффициент мощности.
Коэффициенты мощности сельскохозяйственных потребителей и трансформаторных подстанций напряжением 0,38 кВ. принимаются по таблице 4.6 [1].
Дневной максимум нагрузок:
Вечерний максимум нагрузок:
Расчет электрических нагрузок на линиях С2 и С3 производится аналогично по формулам (5) и (6), результаты расчетов сводим в таблицу 2.
В число потребителей кроме жилых домов, общественных зданий, производственных помещений и технологических процессов вне помещений включают также уличное и наружное освещение.
Определение суммарной полной мощности с учетом нагрузки на уличное освещение. Нагрузку уличного и наружного освещения принимают из расчета 100 Вт на одно жилое помещение, 250 Вт – на одно производственное здание. При наружном освещении сельскохозяйственных потребителей используются лампы накаливания, коэффициент мощности которых равен cos = 1
Уличное освещение: жилые здания 20×0,1= 2 кВт
производственные здания 10×0,25 = 2,5 кВт
Таблица №2 Расчетные мощности на участках сети 380 В
ТП1
№ участка |
Р д |
Р в |
COSфд |
COSфв |
Q д |
Q в |
S д |
S в |
|
Линия С1 |
|
|
|
|
|
|
|
5+4 |
8,6 |
18,72 |
0,9 |
0,93 |
4,1651701 |
7,3986174 |
9,5555556 |
20,129032 |
4+3 |
13,7 |
30,12 |
0,9 |
0,93 |
6,6352128 |
11,904186 |
15,222222 |
32,387097 |
3+2 |
16,2 |
35,82 |
0,9 |
0,93 |
7,8460181 |
14,15697 |
18 |
38,516129 |
2+1 |
18,7 |
41,52 |
0,9 |
0,93 |
9,0568234 |
16,409754 |
20,777778 |
44,645161 |
1+тп |
21,2 |
47,22 |
0,9 |
0,93 |
10,267629 |
18,662538 |
23,555556 |
50,774194 |
|
Линия С2 |
|
|
|
|
|
|
|
13+12 |
1,7 |
4 |
0,9 |
0,93 |
0,8233476 |
1,5809012 |
1,8888889 |
4,3010753 |
12+11 |
2,8 |
6,4 |
0,9 |
0,93 |
1,3561019 |
2,5294419 |
3,1111111 |
6,8817204 |
11+10 |
3,9 |
8,8 |
0,9 |
0,93 |
1,8888562 |
3,4779825 |
4,3333333 |
9,4623656 |
10+9 |
5 |
11,2 |
0,9 |
0,93 |
2,4216105 |
4,4265232 |
5,5555556 |
12,043011 |
9+8 |
6,1 |
13,6 |
0,9 |
0,93 |
2,9543648 |
5,3750639 |
6,7777778 |
14,623656 |
8+7 |
7,2 |
16 |
0,9 |
0,93 |
3,4871192 |
6,3236046 |
8 |
17,204301 |
7+6 |
8,3 |
18,4 |
0,9 |
0,93 |
4,0198735 |
7,2721453 |
9,2222222 |
19,784946 |
6+тп |
9,4 |
20,8 |
0,9 |
0,93 |
4,5526278 |
8,220686 |
10,444444 |
22,365591 |
|
Линия С3 |
|
|
|
|
|
|
|
20+19 |
1,7 |
4 |
0,9 |
0,93 |
0,8233476 |
1,5809012 |
1,8888889 |
4,3010753 |
19+18 |
2,8 |
6,4 |
0,9 |
0,93 |
1,3561019 |
2,5294419 |
3,1111111 |
6,8817204 |
18+17 |
3,9 |
8,8 |
0,9 |
0,93 |
1,8888562 |
3,4779825 |
4,3333333 |
9,4623656 |
17+16 |
5 |
11,2 |
0,9 |
0,93 |
2,4216105 |
4,4265232 |
5,5555556 |
12,043011 |
16+15 |
6,1 |
13,6 |
0,9 |
0,93 |
2,9543648 |
5,3750639 |
6,7777778 |
14,623656 |
15+14 |
8,6 |
19,3 |
0,9 |
0,93 |
4,1651701 |
7,6278481 |
9,5555556 |
20,752688 |
14+тп |
11,1 |
25 |
0,9 |
0,93 |
5,3759754 |
9,8806322 |
12,333333 |
26,88172 |
ТП2
№ участка |
Р д |
Р в |
COSфд |
COSфв |
Q д |
Q в |
S д |
S в |
|
Линия С1 |
|
|
|
|
|
|
|
25+24 |
1 |
3 |
0,75 |
0,85 |
0,8819171 |
1,859233 |
1,3333333 |
3,5294118 |
24+23 |
1,6 |
4,8 |
0,75 |
0,85 |
1,4110674 |
2,9747728 |
2,1333333 |
5,6470588 |
23-22 |
5,8 |
12,7 |
0,75 |
0,85 |
5,1151192 |
7,8707531 |
7,7333333 |
14,941176 |
22-21 |
39,8 |
46,7 |
0,75 |
0,8 |
35,100301 |
35,025 |
53,066667 |
58,375 |
21-тп |
49 |
55,9 |
0,8 |
0,85 |
36,75 |
34,643709 |
61,25 |
65,764706 |
|
Линия С2 |
|
|
|
|
|
|
|
30-29 |
30 |
1 |
0,8 |
0,85 |
22,5 |
0,6197443 |
37,5 |
1,1764706 |
29-28 |
47,7 |
18,7 |
0,85 |
0,9 |
29,561805 |
9,0568234 |
56,117647 |
20,777778 |
28-27 |
53,7 |
19,3 |
0,8 |
0,85 |
40,275 |
11,961066 |
67,125 |
22,705882 |
27-26 |
84,9 |
35 |
0,8 |
0,85 |
63,675 |
21,691052 |
106,125 |
41,176471 |
26-тп |
139,9 |
90 |
0,75 |
0,8 |
123,3802 |
67,5 |
186,53333 |
112,5 |
Нагрузки на шинах трансформаторной подстанции ТП1 с учетом
уличного освещения:
кВА
Выбираем трансформатор по таблице 19.2 [2]
Технические данные трехфазного масляного 2-х обмоточного трансформатора ТП.
Тип трансформатора |
Номинальная мощность, кВ·А |
Номинальное напряжение, кВ ·А |
Потери, кВт |
Напряжение к.з., % |
Ток х.х., % |
Схема и группа соединения обмоток |
||
ВН |
НН |
Х.Х. |
К.З. |
|||||
ТП1 |
||||||||
ТМ160 |
160 |
10 |
0,4 |
0,51 |
2,65 |
4,5 |
2,4 |
У/Ун-11 |
ТП 2 |
||||||||
ТМ250 |
250 |
10 |
0,4 |
0,74 |
3,7 |
4,5 |
2,3 |
У/Ун-11 |
Таблица №3 Выбираем трансформатор ТМ160, ТМ250.