Рассчёт потребления мощности

Вносим в графу “передаваемая мощность 100%” все известные параметры и задаемся значением переменной надбавки .

 

 

         

  

 Из уравнения баланса выражаем суммарные потери в линиях 0,38 и 10 кВ

%.

Распределяем поровну потери на линию 10 кВ и 0,38кВ, получаем

 

,

Тогда уравнение баланса будет иметь вид

                 Vпит Vпост Vпер ΣΔUлин ΣΔUтр Vпотр=

                  =

Условие выполняется.

Вносим в графу “передаваемая мощность 25%” известные параметры, находим отклонение напряжения у ближайшего потребителя

                                  

        

Это значение наиболее оптимально для нашего трансформатора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             

              4 Выбор типа, числа и места установки трансформаторной

                 подстанции   

           

 

Определяем  приблизительное число ТП для населенного пункта по формуле

 

  где  - максимальная расчётная мощность населённого пункта, кВ;

- допустимая потеря напряжения  сети 380/220 В;

         L – длинна населённого пункта, км.

                                           

          Принимаем к установке одну трансформаторную подстанцию.

             Определяем координаты установки трансформаторной подстанции

=

=

- расчетная мощность,    кВт

 -координаты центры нагрузок потребителей или отдельных групп, м.

=

       

Данные выписываем из таблицы 2, корректируем место установки трансформаторной подстанции с учетом планировки населенного пункта, возможности подхода линии высокого напряжения 10 кВ и выхода линий низкого напряжения 0,38 кВ. Выбранное место должно быть свободно от застроек и потом окончательно определяем координаты и место установки трансформаторной подстанции.

 

 

 

 

 

 

           

          

             5 Выбор числа и мощности трансформаторов

 

               Для питания нагрузок населенного пункта принимаем двухтрансформаторную подстанцию, так как потребитель относится ко 2 категории по надежности электроснабжения.

           Для коммунально-бытовых потребителей при среднесуточной температуре воздуха +5 ºС, с учетом экономических интервалов и допустимых систематических нагрузок при сооружении ТП принимаем мощность потребляемого трансформатора кВА.

            Приводим технические данные силового трансформатора из таблицы приложения 6 [1] с.298 и приводим в таблице 4.

Таблица 5 – Технические данные силового трансформатора

	Сочетание напряжений		Схема групп соедине-ния обмоток	Потери мощности		Напря-жение к.з, %	Сопротивление прямой последовательно-сти, МОм			Сопротив-ление при однофаз-ном замыкании
	Вн
160	10	0,4	Y/Yн	2,65	0,51	4,5	16,6	41,7	45	162

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             6 Составление расчетной схемы сети 0,38 кВ

Определив место установки трансформаторной подстанции находим число линий и трассы их прохождения. Для питания населенного пункта используем не более трех линий.

Трассы линий проводим по обеим сторонам дорог, не загромождая проезжей части и длинной не более 800м. Трассы линий не должны пересекаться.

Для каждой линии составляем расчетную схему, на которой указываем потребителей, их расчетные участки и отмечаем их длину, указывая мощность потребителя, номера линий и номера расчетных участков.

 

 

Рисунок 2 - Расчетная схема 0,38 кВ

             

               7   Электрический расчёт сети 0,38 кВ

Расчетную активную мощность на каждом участке линий определяем суммируя мощности всех расположенных на нем потребителей.

Определяем активные нагрузки на участках линий по формулам

(7)

    (8)

    Где – коэффициент одновремённости [1] с39;

 – активная нагрузка потребителей соответствующего участка, кВт;

- активная нагрузка наибольшего по мощности потребителя, кВт;

       – большая из нагрузок, кВт;

 – надбавка от нагрузки наименьшего по мощности  потребителя , кВт,[1]          таблица 1.15 с.40

Расчет ведем для самой протяженной и загруженной линии ВЛ1

;

;

 

 

;

;

;

 

 

  Определяем коэффициент мощности для каждого участка ВЛ1 по формуле

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем значение полной мощности на участках линии ВЛ1 по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем значение эквивалентной мощности на участках линии ВЛ1 по формуле

,                                               (9)

  где  - коэффициент динамики роста нагрузок, = 0,7.  

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор проводов осуществляется методом экономических интервалов эквивалентной мощности [1] c.115.

Для ВЛ1 трансформаторной подстанции выбираем марку провода САСПсш – 3х25+1х25+1х25, САСПсш – 3х35+1х25+1х35, САСПсш – 3х50+1х25+1х50.

Аналогично определяем для остальных линий ТП и  результаты расчетов заносим в таблицу 6.

       Определяем потери напряжения на участках сети и сравниваем их с допус-

тимой потерей напряжения – таблица 3 для коммунально-бытовых потребителей.

       Определяем потери напряжения на участках сети по формуле

,                                     (10)

где  

полная мощность на участке линии, кВА;

длина участка линии, м.

Для ВЛ1

 

 

   

    

 

 

 

 

 

            Аналогично определяем для остальных линий ТП и результаты расчетов заносим в таблицу  6.

         Таблица 6 – Результаты расчета проводов линий напряжением 0,38/0,22кВ

Участок линии	Р, кВт		S, кВА	, кВА	Марка провода	L, м	Потери напряжения
ВЛ1
6-7	8,12	0,93	8,73	6,11	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	73	0,84		0,535
6-8	8,12	0,93	8,73	6,11	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	53	0,84		0,389
6-9	10,5	0,93	11,29	7,9	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	109	0,84		1,034
4-6	17,11	0,93	18,4	12,88	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	20	0,84		0,309
Продолжение таблицы 6
Участок линии	Р, кВт		S, кВА	, кВА	Марка провода	L, м	Потери напряжения
4-5	10,5	0,93	11,29	7,9	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	110	0,84	1,043
3-4	20,71	0,93	22,27	15,59	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	36	0,84	0,673
2-3	24,7	0,93	26,56	18,6	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	44	0,84	0,982
1-2	27,1	0,94	28,83	20,18	САСПсш-3х35+1-25+1 х35	20	0,64	0,369
0-1	39,6	0,92	43,04	30,13	САСПсш-3х50+1-25+1 х50	35	0,463	0,697
ВЛ2
18-19	8,12	0,93	8,73	6,11	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	80	0,84	0,587
17-18	9,14	0,93	9,83	6,88	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	57	0,84	0,471
17-20	10,5	0,93	11,29	7,9	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	65	0,84	0,616
16-17	14,73	0,93	15,84	11,1	САСПсш-3х35+1-25+1 х35	35	0,639	0,354
15-16	33,9	0,89	38,1	26,67	САСПсш-3х50+1-25+1 х50	25	0,465	0,443
14-15	38,7	0,91	42,53	29,77	САСПсш-3х50+1-25+1 х50	30	0,464	0,593
10-14	47,2	0,90	52,4	36,68	САСПсш-3х50+1-25+1 х50	5	0,465	0,122
12-13	5,25	0,93	5,64	3,95	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	61	0,84	0,889
11-12	6,98	0,93	7,4	5,18	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	60	0,84	0,373
10-11	8,28	0,93	8,9	6,23	САСПсш-3х35+1-25+1 х35	38	0,639	0,216
0-10	52,4	0,90	58,2	40,74	САСПсш-3х50+1-25+1 х50	25	0,465	0,677
ВЛ3
24-26	8,12	0,93	8,73	6,11	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	75	0,84	0,550
24-25	10,5	0,93	11,29	7,9	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	63	0,84	0,597
23-24	13,97	0,93	15,02	10,51	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	53	0,84	0,669
22-23	16,42	0,93	17,66	12,36	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	55	0,84	0,816
21-22	19,52	0,93	20,99	14,69	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	33	0,84	0,582
0-21	20,72	0,94	22,04	15,43	САСПсш-3х25+1-25+1 х25	25	0,841	0,463

Определяем суммарные потери в конце линий

ВЛ1

 

 

                                                                  

;        

.

  ВЛ2

,

,

.

 

 

   ВЛ3

,

.

.

Считаем, что нагрузка наружного освещения равномерно распределена на линии, поэтому суммарная мощность условно падает к ее середине. Выбираем минимально допустимую по механической прочности площадь сечения провода для 2-го климатического района по гололеду и проверяем провод по условию допустимых потерь напряжения. Для линии уличного освещения выбираем провод сечением 25мм2. Для освещения улиц принимаем светильник типа ЖКУ  с лампой ДНаТ – 150.

              Определяем количество светильников уличного освещения по формуле

                                                                     (11)

     где - мощность лампы, Вт.

                                              .

              Согласно норм по энергосбережению к установке принимаем 36 светильников.

 

               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 Конструктивное устройство сети и подстанции

 

При проектировании ВЛ Должны быть учтены следующие основные требования:

Минимизация затрат при сооружении и эксплуатации

Механическая прочность всех элементов линий

Удобство эксплуатации

Надежность электроснабжения

Надежность и качество электроэнергии , передаваемая потребителям

Безопасность для людей  и животных

Воздушная линия выполнена самонесущими изолированными проводами с глухо заземленной нейтралью.

Для устройства ВЛ применяем железобетонные опоры. В случае необходимости опоры могут выполняться с откосами или стальными оттяжками , площадью поперечного сечения не менее 25 .

Трассу ВЛ 380\220 В нужно прокладывать по одной стороне улицы . Длина вводного пролета не превышает 25м . При невозможности обеспечить указанные условия , необходимо установить дополнительные опоры или стойки из труб , опоры зданий . Расстояние между опорами принимаем 30 – 40 м .Оттяжки должны быть присоединены  к заземляющему нулевому проводу. Для крепления проводов САСПсш 3х35 +1х25 +3х 35 , САСПсш 3х50 +1х25 +1х50 принимаем стальные крюки типа УН-2.

В сетях с заземленной нейтралью крюки ВЛИ , устанавливаемые  на ж\б опорах , а также металлические конструкции и арматура всех железобетонных элементов этих опор должны быть присоединены заземляющим проводником к нулевой жиле СИП ВЛИ для повторного заземления нулевой жилы. Основой всех опор является стойка типа СНВС-1,1 .

На анкерных опорах для соединения токоведущих жил и фонарного провода применяются зажим типа ЗЛО- 01 , соединение нулевой жилы , так же зажимом типа ЗЛО- 01, соединение нулевой жилы в пролете – зажимом СОАС-70.

В данном населенном пункте одна трансформаторная подстанция по конструктивному исполнению – КТП (шкафного типа).

КТП состоит из 3-х основных частей:

Шкафа трансформатора (с трансформатором и с высоковольтными предохранителями)

Шкафа ввода вышего напряжения (ВН)

Шкафа распределительного устройства низкого напряжения (РУНН)

На шкафу предохранителей 10 кВ установлены проходные изоляторы и комплекс вентильных разрядников, а также штыри для крепления приемных изоляторов  10 кВ . Ниже на шкафу закреплены кронштейны для крепления изоляторов 0.38 кВ. В шкафу РУНН расположены коммутационные аппараты на напряжение 0.38 кВ, аппаратура защиты , автоматики и учета. Шкафы высокой и низкой стороны КТП закрываются дверями с самозапирающимися замками.

На дверях шкафа высоковольтных предохранителей установлен блок- замок , сблокированный с приводом заземляющих ножей разъединителя. Разъединитель устанавливается на концевой опоре вблизи КТП.

 

В КТП имеются предупреждающие блокировки:

- отключения разъединителя  при включенной нагрузке со  стороны 0.38 кВ ( при включенном рубильнике).

- включения главных ножей  разъединителя при включенных  заземляющих ножах и включения  заземляющих ножей при включенных  главных ножах разъединителя.

- открывание дверей шкафа  высоковольтных предохранителей  при отключенных заземляющих  ножах разъединителя и отключения  заземляющих ножей разъединителя  при открытой двери шкафа высоковольтных  предохранителей.

- отключения рубильника  под нагрузкой .

В КТП предусмотрен ряд защит:

- защита оборудования  от атмосферных перенапряжений  осуществляется разрядниками FV1-FV3 и FV4- FV6 соответственно на стороне 10 и 0.38 кВ.

- защита силового трансформатора  от многофазных КЗ обеспечивается  предохранителями F1 –F3.

- защита от многофазовых  КЗ и перегрузки отходящие  линии защищаются автоматическими  выключателями QF1- QF3 .