Проектирование электроснабжения поселка

При выборе расположения источников энергии необходимо учитывать экологические последствия  от их работы.

Для исключения влияния помех на работу телевизионных, радиотехнических и др. систем рекомендуется  следующие минимальные расстояния между ВЭУ и объектами:

- радио-  и телепередатчики                           6000 м;

- системы  навигации                                      500 м;

- телеприемники                                             100-800 м;

- аэропорты                                                      4000-6000 м.

Также кроме  этого при работе ВЭУ возникают  низкочастотные колебания, которые  при работе ВЭУ в диапазоне  частот 380 - 480 об/мин создают звуковые шумы мощностью 50 - 70 дБ днем и 40 дБ ночью  на расстоянии 150-200 метров от ВЭУ.

Дизельная установка при работе выбрасывает  в окружающую среду загрязняющие вещества, которые выделяются при  сжигании топлива, следовательно дизельную  установку также необходимо удалить  на некоторое расстояние от жилых  объектов.

Принимая  во внимание все вышеперечисленные  факторы располагаем ветроэнергетические  установки на окраине жилого поселка. Дизельная электростанция может  находится в одном помещении  с распределительным устройством, но вследствие того, что при работе дизельной электростанции создается  шум и присутствует вибрация, располагаем  дизельную установку рядом с  распределительным устройством  в отдельном помещении, но на общем  фундаменте. Взаимное расположение всех комплексов поселка и источников энергии показано на рисунке 5.

 

 

Рис. 5. Расположение комплексов поселка и источников энергии 

2. Компоновка распределительного устройства и расчет защитно-коммутационной аппаратуры
1. Определение количества отходящих линий к потребителям

Распределим линии по характерным электроприемникам:

Первое присоединение обеспечивает электроэнергией птичник: ЛЭП 1 мощностью 26 кВт.

Второе присоединение обеспечивает электроэнергией 22 дома жилого сектора: ЛЭП 2 мощностью 96 кВт.

Третье присоединение обеспечивают электроэнергией 9 домов жилого сектора: ЛЭП 3 мощностью 39 кВт.

Четвертое присоединение обеспечивают электроэнергией 13 домов жилого сектора: ЛЭП 4 мощностью 57 кВт

Пятое присоединение запитывает тепличный комплекс: ЛЭП 5 мощностью 20 кВт.

Шестое присоединение запитывает животноводческий комплекс: ЛЭП 6 мощностью 47 кВт.

Седьмое присоединение запитывает промышленный сектор: ЛЭП 7 мощностью 57 кВт.

Восьмое присоединение обеспечивает освещение  мощностью 9 кВт.

Девятое присоединение – резерв

Принципиальная  схема электроснабжения поселка представлена на рис.6.

Рис. 6. Принципиальная схема электроснабжения

2.2. Расчет плавких вставок предохранителей или уставок автоматов

Ввиду отсутствия информации о характере потребителей, за исключением их номинальной мощности, производим выбор предохранителей  по условию защиты потребителей с  нечастыми пусками и непродолжительными пусковыми периодами (2 - 2.5 сек.) (например, бытовые вентиляторы, поливочные насосы и т.д.).

Выбор по нагреву нормальными рабочими токами:

 

 ток плавкой  вставки, А.

Выберем плавкий предохранитель для дизельной  электростанции:

 

Выбираем  предохранитель ППН-37 400 А, [4].

Выберем плавкий предохранитель для каждой ветроэнергетической установки.

Для ВЭУ-13-150:

 

Выбираем  предохранитель ППН-37 400 А,  400 А.

Такие предохранители нужно установить на каждую ветроустановку.

Выбираем предохранители для присоединений.

Выбираем  предохранитель ППН-33 100 А, Iпв = 32 А.

Выбираем  предохранитель для первого присоединения:

 

 

Выбираем  предохранитель ППН-33 100 А, = 63 А.

Выбираем  предохранитель для второго присоединения:

 

 

Выбираем  предохранитель ППН-35 200 А, = 200 А.

Выбираем  предохранитель для третьего присоединения:

 

 

Выбираем  предохранитель ППН-33 100 А, = 100 А.

Выбираем  предохранитель для четвертого присоединения:

 

 

Выбираем  предохранитель ППН-33 160 А, = 125 А.

Выбираем  предохранитель для пятого присоединения:

 

 

Выбираем  предохранитель ППН-33 100 А, = 80 А.

Выбираем  предохранитель для шестого присоединения:

 

 

Выбираем  предохранитель ППН-33 160 А, = 125 А.

Выбираем  предохранитель для седьмого присоединения:

 

 

Выбираем  предохранитель ППН-33 160 А, = 160 А.

Выбираем  предохранитель для восьмого присоединения:

 

 

Выбираем  предохранитель ППН-33 100 А, = 40 А.

Сведем  расчет в табл.8.

Таблица 8

Выбор предохранителей  и их плавких вставок

Номер присоединения	Iр	Iр*1,3	Iпв	Тип предохранителя	P, кВт S, кВА
ДЭС	303,868	-	400	ППН-37	200 кВт
1 (ЛЭП1)	44,875	58,338	63	ППН-33	29,536
2 (ЛЭП2)	145,857	189,614	200	ППН-35	96 кВт
3 (ЛЭП3)	59,254	77,03	100	ППН-33	39 кВт
4 (ЛЭП4)	86,603	112,584	125	ППН-33	57
5 (ЛЭП5)	50,637	65,828	80	ППН-33	33,328
6 (ЛЭП6)	87,084	113,209	125	ППН-33	57,317
7 (ЛЭП7)	113,942	148,125	160	ППН-33	74,994
8 (освещение)	27,348	35,552	40	ППН-33	18
ВЭУ-13-150	227,901	-	400	ППН-37	150(2шт) кВт

 

2.3.  Выбор магнитных  пускателей

Выбор магнитных  пускателей производим по номинальному току линий, в которой он установлен, к тому же номинальный ток увеличенный  на 10 - 15 % должен попадать в пределы  регулирования тока несрабатывания теплового реле магнитного пускателя.

 

 

Выбор производится по двум условиям:

по току магнитного пускателя

 

по току теплового  реле

 

где = 1,1 коэффициент запаса.

Выберем магнитный пускатель для  первого присоединения (=44,875 А):

 

Выбираем  номинальный ток теплового реле 50 А, тип теплового реле РТЛ 2059 с магнитным пускателем ПМЛ-4220 (Iном=63 А) и пределами регулирования тока несрабатывания 47-64 А. Полученный ток попадает в эти пределы [5].

Выберем магнитный пускатель для второго присоединения (А)

 

Выбираем  номинальный ток теплового реле 165 А, тип теплового реле РТЭ20 с магнитным пускателем ПМ-12-200 (Iном=200 А) и пределами регулирования тока несрабатывания 130-195 А. Полученный ток попадает в эти пределы.

Выберем магнитный пускатель для  третьего присоединения (=59,254 А):

 

Выбираем  номинальный ток теплового реле 70 А, тип теплового реле РТЭ20 с магнитным пускателем ПМ-12-80 (Iном=80 А) и пределами регулирования тока несрабатывания 63-84 А. Полученный ток попадает в эти пределы.

Выберем магнитный пускатель для  четвертого присоединения(Iр=86,603 А):

 

Выбираем  номинальный ток теплового реле 100 А, тип теплового реле РТЭ20 с магнитным пускателем ПМ-12-100 (Iном=100 А) и пределами регулирования тока несрабатывания 85-115 А. Полученный ток попадает в эти пределы.

Выберем магнитный пускатель для  пятого присоединения (Iр=50,637 А):

 

Выбираем  номинальный ток теплового реле 60 А, тип теплового реле РТЛ 2059 с магнитным пускателем ПМЛ 4210 (Iном=63 А) и пределами регулирования тока несрабатывания 47-64 А. Полученный ток попадает в эти пределы.

Выберем магнитный пускатель для  шестого присоединения (Iр=87,084 А):

 

Выбираем  номинальный ток теплового реле 100 А, тип теплового реле РТЭ20 с магнитным пускателем ПМ-12-100 (Iном=100 А) и пределами регулирования тока несрабатывания 85-115 А. Полученный ток попадает в эти пределы.

Выберем магнитный пускатель для  седьмого присоединения (Iр=113,942 А):

 

Выбираем  номинальный ток теплового реле 130 А, тип теплового реле РТЭ20 с магнитным пускателем ПМ-12-125 (Iном=125 А) и пределами регулирования тока несрабатывания 115-150 А. Полученный ток попадает в эти пределы.

Выберем магнитный пускатель для  восьмого присоединения (Iр=27,348 А):

 

Выбираем  номинальный ток теплового реле 35 А, тип теплового реле РТЛ 2055 с магнитным пускателем ПМЛ-3610 (Iном=40 А) и пределами регулирования тока несрабатывания 30-41 А. Полученный ток попадает в эти пределы.

Сведем  расчет в табл.9.

Таблица 9

Выбор типа магнитных пускателей

Номер присоединения	Iр, А	Iр*1,1, А	Тип магнитного пускателя	Номинальный ток пускателя, А	Пределы регулирования тока, А
1 (ЛЭП1)	44,875	49,363	ПМЛ-4220	63	29,536
2 (ЛЭП2)	145,857	160,433	ПМ-12-200	200	96 кВт
3 (ЛЭП3)	59,254	65,179	ПМ-12-80	80	39 кВт
4 (ЛЭП4)	86,603	95,263	ПМ-12-100	100	57
5 (ЛЭП5)	50,637	55,7	ПМЛ-4210	63	33,328
6 (ЛЭП6)	87,084	95,792	ПМ-12-100	100	57,317
7 (ЛЭП7)	113,942	124,9	ПМ-12-125	125	74,994
8 (освещение)	27,348	30,083	ПМЛ-3610	40	18

 

 

3. Расчет электропитающих сетей
1. Выбор типа линии и сечения проводов (жил) по нагреву

Питание поселка будет осуществляться воздушными самонесущими изолированными проводами 0,4 кВ (СИП 2).

Выбор линии  от ВЭУ до РУ

Iдд > Iр

Мощность, вырабатываемая тремя ВЭУ равна Р=300 кВт, две ВЭУ вырабатывают  мощность по 150 кВт. Рассчитаем длительно допустимый ток для каждой ВЭУ.

Для ВЭУ-150:

 

Таким образом, от ВЭУ-13-150 будет отходить одна линия на ж/б опорах. На ж/б опоры могут использоваться провода сечением до СИП-2 3х120+95.

Для линии  от ВЭУ-150 выбираем провод СИП-2 3х70+1х70, I_дд=240 А [6].