Расчёт электрических нагрузок населённого пункта

Линия №3 Максимальный ток – 90,655 А, ударный ток – 0,861 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 474,812 А, однофазный ток короткого замыкания – 271,27 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2056 с номинальным током А, током теплового расцепителя 100 А, током электромагнитного расцепителя 1200, и током динамической стойкости 15 кА.

1. 100 А > 90,655 А;

2. 15 кА > 0,861 кА;

3. 474,812/1200 = 0,395;

Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 300 А. Получаем коэффициент: 1,582.

4. 271,27/1200 = 0,226.

Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 300 А. Получаем коэффициент: 0,904

Линия №4 Максимальный ток – 58,534 А, ударный ток – 0,552 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 334,351 А, однофазный ток короткого замыкания – 178,793 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2064 с номинальным током А, током теплового расцепителя 63 А, током электромагнитного расцепителя 756, и током динамической стойкости 15 кА.

1. 63 А > 58,534 А;

2. 15 кА > 0,552 кА;

3. 334,351/756 = 0,442;

Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 189 А. Получаем коэффициент: 1,769.

4. 178,793/756 = 0,236

Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 189 А. Получаем коэффициент: 0,945. Следовательно все условия выполняются.

12. Выбор устройств от перенапряжений

 

Защиту подстанций напряжением 20…35 кВ выбирают в зависимости от их мощности. Если мощность подстанции менее 630 кВА, на каждой ее системе шин устанавливают комплект вентильных разрядников, расположенных возможно близко к трансформаторам и присоединенных к заземляющему контуру подстанции кратчайшим путем. Кроме того, на расстоянии 150…200 м от подстанции на всех подходящих воздушных линиях монтируют комплекты трубчатых разрядников РТ-1 или заменяющих их защитных искровых промежутков ПЗ-1 (при токах короткого замыкания, меньших нижнего предела, гасящегося трубчатыми разрядниками). Сопротивление заземления этих разрядников РТ-1 или промежутков ПЗ-1 должно быть не более 10 Ом.

На питающих линиях для защиты разомкнутых разъединителей или выключателей у приемных порталов или у вводов в закрытое распределительные устройства дополнительно устанавливают трубчатые разрядники РТ-2 или защитные промежутки ПЗ-2, присоединяя их к заземляющему контуру подстанции. Подстанции мощностью 630 кВ-А и больше защищают так же, но дополнительно все воздушные линии передачи, подходящие к этим подстанциям на расстояние 150 – 200 м, При этом трубчатые разрядники РТ-1 или защитные промежутки ПЗ-1 устанавливают в начале подходов линий передачи, защищенных тросами. Протяженные молниеотводы заземляют на каждой опоре подходов, причем импульсные сопротивления заземлений должны быть не более 10 Ом. В начале подхода к заземлению опоры присоединяют трос и разрядник РТ-1 или промежуток ПЗ1. В конце подхода провод к заземленному контуру подстанции не присоединяют, а обрывают на первой опоре от подстанции. При этом пролет (50…60 м), не защищенный тросом, должен перекрываться защитными зонами стержневых молниеотводов, устанавливаемых для защиты открытых подстанций такой мощности.

 

13. Расчёт контура заземления подстанции

 

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединена, нейтраль трансформатора, должно быть не более 4 Ом при номинальном напряжении 380 В. Это сопротивление должно быть обеспечено с учётом за-землителей нулевого провода ВЛ-0,38 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в не-, посредственной близости от нейтрали трансформатора, т.е. на ТП, и сопротивление повторного заземлителя не должны быть более 30 Ом. Сопротивление заземлителей нулевого рабочего провода каждой ВЛ-0,38 кВ должно быть не более 10 Ом.

В сельских сетях в качестве заземлений рекомендуется применять угловую сталь. Сопротивление одного электрода из угловой стали, погруженного вертикально с вершиной на поверхности земли, определяется по формуле

где bуг – ширина уголка, м; ρ – удельное сопротивление грунта, Ом м; 1с. – длина стержня, м.

Rc = 106 Ом.

Предварительное число стержней одиночного повторного заземления нулевого рабочего провода, которое нужно выполнить на концах ВЛ длиной более 200 м и на вводах от ВЛ к электроустановкам, подлежащим занулению, определяется по формуле

под = Rс /30,

под = 126,295/30 = 3,5

Выбираем 4 стержня.

Если на одной линии ВЛ-0,38 кВ имеется п одиночных повторных заземлителей, то сопротивление заземлителей нулевого рабочего провода не должно превышать 10 Ом

под = 126,295/10 = 12,6.

Выбираем 13 стержней.

Тогда при количестве отходящих линий ВЛ-0,38 кВ сопротивление нейтрали трансформатора ТП не должно превышать 4 Ом

под = 126,295/4 = 31,5

Выбираем 32 стержня.

 

14. Определение себестоимости распределения электроэнергии

 

Эта себестоимость складывается из отчислений на амортизацию и текущий ремонт соответствующих звеньев передающего устройства, стоимости потерь электроэнергии в этих звеньях и расходов на их обслуживание и эксплуатацию. Чтобы определить стоимость ежегодных отчислений на амортизацию и текущий ремонт, необходимо вычислить стоимость сооружений

К = Ктп + К0,38,

где Кт.п – стоимость КТП; К0,38 – стоимость сооружения линий 0,38 кВ.

К = 120000 + 60000 × 1,628 = 217680 руб.

Отчисления от капиталовложений определяются по формуле

К' = К · Ен,

где Ен – нормативный коэффициент эффективности, Ен= 0,12.

К' = 217680 · 0,12 = 26121 руб.

Издержки на амортизацию вычисляются по формуле

Иа = Ктпра + К0,38ра,

где ра = 0,064 и ра = 0,05 – нормативы амортизационных отчислений капитальных затрат для ТП и ЛЭП.

Иа = 1200000 · 0,064 + 60000 · 1,628 · 0,05 = 12564 руб.

Стоимость обслуживания линий 0,38 кВ и трансформаторной подстанции

Иэкс = γ Σn,

где γ – стоимость одной условной единицы, γ = 35 руб; п – количество условных единиц.

Количество условных единиц определяется по формуле

Σn = 2,4 · l · 0,38 = 2,5;

Σn = 3,909 + 2,5 = 6,409;

Σn – 24,326 руб.

Стоимость потерь энергии в трансформаторе и ВЛ-0,38 кВ определяются по формуле

Ипот = С0(ΔWтр + ΔW0,38),

где С0 – 1кВт ч потерянной энергии, С0 = 5коп; ΔWтр – потери энергии в трансформаторе, кВтч; ΔW0,38 – потери энергии в линиях 0,38 кВ, кВтч.

Ипот = 0,05 · 26970,618 = 1348,53 руб.

Общая стоимость потерь определяется по формуле

И = Иа + Иэкс + Ипот,

И = 12564 + 1348,53 = 13942 руб.

Стоимость 1 кВтч отпущенного потребителю от шин высокого напряжения ТП7 определяется по формуле

 

Выводы:

В сельском населенном пункте система электроснабжения выбирается с применением четырех трансформаторных подстанций.

Стоимость 1 кВтч отпущенного потребителю составляет 1050 коп.

 

 

Список литературы

1. Коваленко В.В., Ивашина А.В., Нагорный А.В., Кравцов А.В. Электроснабжение сельского хозяйства. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – СтГАУ, АГРУС, 2004. – 99с.
2. Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства. – М., Агропромиздат, 1990. –496с.: ил.
3. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 368с.: ил.
4. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. /Под ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновксого. – М.: Энергия, 1981.
5. Федосеев А.М. Релейная защиты электроэнергетических систем. Релейная защита сетей: Учеб. Пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 520с.: ил.
6. Андреев В.А. Релейная защита, автоматика и в системах электроснабжения: учебное пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. –М.: Высшая школа, 1985. – 391с.:ил.
7. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. – 3-е изд.. перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 296с.:ил.
8. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства. /Под ред. В.Ю. Гессен, Ф.М. Ихтейман, С.Ф. Симоновский, Г.Н. Катович, – М.: Колос, 1981. – 208с.:ил.
9. Каганов И.П. курсовое и дипломное проектирование. –3-е изд. перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1990. – 391с.: ил.
10. Левин М.С., Мурадян А.Б., Серых Н.Н. Качество электроэнергии в сетях сельских районов. – М.: Колос, 1975. – 324с.