Система электроснабжения сельскохозяйственного населенного пункта
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГОУ ВПО «Башкирский государственный
аграрный университет»
Факультет: Электрификация и
автоматизация с.х.
Кафедра: Электроснабжение и
применение электрической энергии в с.х.
Специальность: Электрификация и автоматизация
с.х.
Курсовой проект
Система электроснабжения
сельскохозяйственного населенного пункта
Беликов Кирилл Юрьевич
Форма обучения: очная
Курс, группа: 4, ЭАСПО
Уфа – 2009
Оглавление
Введение
1. исходные данные и
варианты заданий на проектирование
2. Расчет электрических
нагрузок
3. Компенсация реактивной
мощности
4. Выбор потребительских
трансформаторов
5. электрический расчет
воздушной линии напряжением 10 кВ
6. Оценка качества
напряжения у потребителей
7. Электрический расчет
воздушной линии напряжением 0,38 кВ
8. Проверка сети на
успешный запуск электродвигателей
Заключение
Библиографический список
Введение
Электроснабжение
производственных предприятий и населенных пунктов в сельской местности имеет
свои особенности по сравнению с электроснабжением промышленности и городов.
главная из них Ї это необходимость подводить электроэнергию к огромному
количеству сравнительно маломощных объектов, рассредоточенных по всей
территории страны. В результате протяженность сетей на единицу мощности
потребителя во много раз превышает эту величину в других отраслях народного хозяйства,
а стоимость электроснабжения в сельском хозяйстве составляет до 65-75% от общей
стоимости электрификации, включая затраты на приобретение рабочих машин.
Протяженность сельских
электрических линий напряжением 0,38-20 кВ превысила 5 миллионов километров и
во много раз больше, чем во всех других отраслях народного хозяйства, вместе
взятых.
От его рационального
решения в значительной степени зависит экономическая эффективность применения
электроэнергии в сельском хозяйстве и быту сельского населения. поэтому
первостепенная задача правильного электроснабжения заключается в доведении
стоимости электроэнергии до минимальной. Надежность подачи электроэнергии тоже
важнейший показатель качества электроснабжения. В связи с бурным ростом
электрификации сельскохозяйственного производства, особенно в связи с созданием
в сельском хозяйстве комплексов промышленного типа, всякое отключение Ї
плановое (для ревизии и ремонта) и особенно аварийное Ї наносит огромный ущерб
потребителю и самой энергетической системе. поэтому применение эффективных и
экономически целесообразных мер для обеспечения оптимальной надежности
электроснабжения Ї важнейшая задача специалистов, работающих в этом направлении
электрификации сельского хозяйства.
1. исходные данные и
варианты заданий на проектирование
Схема
сети напряжением 10 кВ для питания населенного пункта приведена на рисунке 1.1.
Вариант
задания: 2.
исходные
данные для проектирования:
·
Sск3- мощность трехфазного короткого замыкания
(КЗ) на шинах 10 кВ ГПП;
· V100- отклонение напряжения на этих шинах
в максимальном режиме;
· V25- отклонение напряжения на этих шинах
в минимальном режиме;
· Lnn- длины участков линии 10 кВ;
· активные дневные Ртпд и
вечерние Ртпв нагрузки ТП2, ТП3,ТП4, ТП6;
· данные по потребителям ТП1 и ТП 5.
Длины неуказанных
участков в таблице 1.1 принять равными 0,7 км.
количество потребителей, подключенных к ТП1 и ТП5, а также длины линий
0,38 кВ ТП также приведены ниже
рисунок 1.1 Исходная
схема электропередачи
V100 =+5 %;
V25 =+1 %.
Длина участков 10 кВ, км:
L0-1= 3,3;
L1-2 =3,7;
L2-3 =1,7;
L3-4 =1,9;
L4-5 =1,3;
L3-6 =3,2;
L6-7 =0,46;
L6-8 =2,5;
L8-0 =1,2.
Данные по ТП:
Дневные:
Вечерние:
Ртп 2=110 кВт;
Qтп 2 =84 квар; Ртп
2=55 кВт; Qтп 2 =40 квар;
Ртп 3=60 кВт; Qтп 3 =40 квар; Ртп
3=82 кВт; Qтп 3 =51 квар;
Ртп 4=0 кВт; Qтп 4 =0 квар; Ртп
4=129 кВт; Qтп 4 =19 квар;
Ртп 6=66 кВт; Qтп 6 =44 квар; Ртп
6=139 кВт; Qтп 6 =22 квар;
количество (знаменатель)
и номера потребителей (числитель), подключенных к ТП-5 в точках: 3;12;9/3;6/1.
Длина линий 0,38 кВ ТП-5
: L 1 =1,84 км;
L 0-1 =1,6 км;
L 1-2 =0,5 км.
потребители ТП-1: 1;8;2;
Нагрузки
на вводе потребителей ТП-5:
1. Мельница с жерновым
поставом 8/4:
РД=17 кВт; QД =13 квар;
РВ=1 кВт; QВ =0 квар;
Рэд=22 кВт;
2. ЗАВ-40:
РД=35 кВт; QД =35 квар;
РВ=36 кВт; QВ =32 квар;
3. материальный склад:
РД=3 кВт; QД =2 квар;
РВ=1 кВт; QВ =0 квар;
4. Столярный цех:
РД=15 кВт; QД =10 квар;
РВ=1 кВт; QВ =0 квар;
нагрузки
на вводе потребителей ТП-1:
1. Лесопильный цех с пилорамой ЛРМ-79:
РД=16 кВт; QД =18 квар;
РВ=18 кВт; QВ =2 квар;
Рэд=22 кВт;
2. Стоянка для тракторов:
РД=5 кВт; QД =3 квар;
РВ=3 кВт; QВ =0 квар;
3. Р-65:
РД=23 кВт; QД =27 квар;
РВ=2 кВт; QВ =0 квар;
2. Расчет электрических
нагрузок
Расчет
электрических нагрузок линий напряжением 0,38 кВ производится исходя из
расчетных нагрузок на вводе потребителей и коэффициентов одновременности:
Рд=ко SРдi, (2.1)
Рв=ко
SРвi, (2.2)
Qд=ко SQдi, (2.3)
Qв=ко SQвi, (2.4)
где Рд,
Рв — расчетные активные дневная и вечерняя нагрузки на участке
линии;
Qд, Qв – то же, реактивные
нагрузки;
Рдi, Рвi, Qдi, Овi — нагрузки на вводе i-го
потребителя;
ко
— коэффициент одновременности.
Если нагрузки
потребителей отличаются более чем в 4 раза, то расчетные нагрузки участков
линий определяют по добавкам мощностей:
Рд
= Рд наиб + , (2.5)
Рв
= Рв наиб + , (2.6)
где Рд –
наибольшая дневная нагрузка из всех слагаемых нагрузок потребителей;
— добавка к наибольшей нагрузке от активной нагрузки
i-го потребителя.
Определение электрических
нагрузок ТП-5
Мельница с
жерновым поставом 8/4:
РД=17 кВт; QД =13 квар;
РВ=1 кВт; QВ =0 квар;
Рэд=22 кВт;
кВА; (2.7)
кВА; (2.8)
А; (2.9)
; (2.10)
Расчет параметров других
нагрузок ТП-5 производится аналогично. Результаты расчетов приведены в таблице
1.
2. Расчет параметров
освещения.
В курсовом
проекте освещение территорий хозяйственных дворов принимается из расчета 250 Вт
на помещение и 3 Вт на погонный метр длины периметра хоздвора.
Принимаем
периметр одного хоздвора равным П= 100м. Тогда, учитывая, что количество
хоздворов равно n= 4, имеем:
кВт.
Освещение помещений:
кВт.
Суммируем нагрузки ТП-5
учитывая при этом правила (2.5) и (2.6) и определяем коэффициенты мощности:
кВт;
кВт;
квар;
квар;
кВА;
кВА;
;
Таблица 1 Определение
нагрузок линии 0,38 кВ и ТП-5
Линии
Потребители
количество, шт.
К0
Активная нагрузка, кВт
Реактивная нагрузка, квар
на вводе
расчетная
на вводе
расчетная
Рдi
Рвi
Рд
Рв
Qдi
Qвi
Qд
Qв
Л1
1. Мельница с жерновым поставом
8/4
1
1
17
1
17
1
13
—
13
—
2.ЗАВ-40
1
1
35
36
35
36
35
32
35
32
Л2
3.материальный склад
3
0,8
3
1
7,2
2,4
2
—
4,8
—
4.Столярный цех
1
1
15
1
15
1
10
—
10
—
Наружное освещение: помещений
12
1
—
0,25
—
3
—
—
—
—
Хоздворов (100*0,003 кВт /м)
12
1
—
0,3
—
3,6
—
—
—
—
нагрузка ТП5
—
—
—
—
60,2
43,2
—
—
52,5
32
Определение
электрических нагрузок ТП-1
например, для мельницы с
жерновым поставом:
РД=17 кВт; QД =13 квар;
РВ=1 кВт; QВ =0 квар;
кВА;
кВА;
;
.
Расчет параметров других
нагрузок ТП-1производится аналогично. Результаты расчетов приведены в таблице
2.
Расчет параметров
освещения.
Принимаем
периметр одного хоздвора равным П= 100м. Тогда, учитывая, что количество
хоздворов равно n= 3, имеем:
кВт.
Освещение помещений:
кВт.
Суммируем нагрузки ТП-1
учитывая при этом правила (2.5) и (2.6) и определяем коэффициенты мощности:
кВт;
кВт;
квар;
квар;
кВА;
кВА;
;
Таблица 2 Определение
электрических нагрузок ТП-1
Потребители
Кол-во
Ко
Активная
нагрузка, кВт
Реактивная нагрузка,квар
на
вводе
расчетная
на вводе
расчетная
Рдi
Рвi
Рд
Рв
Qдi
Qвi
Qд
Qв
1. Мельница вальцовая
1
1
16
2
16
2
18
—
18
—
2.материальный склад
1
1
5
2
5
2
3
—
3
—
3.Мастерские
1
1
23
2
23
2
27
—
27
4
Наружное освещение помещений
3
1
—
0,25
—
0,75
—
—
—
—
наружное освещение хоздворов
периметром по 100 м
3
1
—
0,3
—
0,9
—
—
—
—
нагрузка ТП1
—
—
—
—
35,8
7,65
—
—
40
4
Результаты расчета
нагрузок сводятся в таблицу 3. Токи ТП1 и ТП5 не рассчитываются, так как
расчетные мощности этих ТП будут определены только после компенсации реактивной
мощности.
Таблица 3. Сводные данные расчета
нагрузок
Элементы сети
Мощность
ток, А
Коэффициент мощности
Активная, кВт
Реактивная, квар
Полная, кВт
Рд
Рв
Qд
Qв
Sд
Sв
Iд
Iв
Cosjд
Cosjв
1
2
3
4
5
6
8
9
10
11
ТП-1
35,8
7,7
40
—
53,7
7,7
81,3
11,6
0,67
1
ТП-2
110
55
84
40
138,4
68
209,7
103,1
0,79
0,81
ТП-3
60
82
40
51
72,1
96,6
109,3
146,3
0,83
0,85
ТП-4
—
129
—
19
—
130,4
—
197,6
—
0,99
ТП-5
60,2
43,2
52,5
32
79,9
53,8
121
81,5
0,75
0,8
ТП-6
66
139
44
22
79,3
140,7
120,2
213,2
0,83
0,99
после
компенсации реактивной мощности
ТП-1
35,8
7,7
10
—
37,2
10
56,4
15,2
0,96
1
ТП-2
110
55
9
10
110,4
55,9
167,3
84,7
0,99
0,98
ТП-3
60
82
10
1
60,8
82
92,1
124,2
0,99
1
ТП-4
—
129
—
19
—
130,4
—
197,6
—
0,99
ТП- 5
60,2
43,2
2,5
2
60,3
43,3
91,4
138,5
0,99
0,99
ТП-6
66
139
4
22
66,1
140,7
100,2
213,2
0,99
0,99
3. линии или ТП меньше 0,95 рекомендуется
необходима компенсация.
Для ТП-1
согласно данным таблицы:
Рд= 35,8 кВт; Qд = 40 квар; Cosjд = 0,67;
Рв = 7,7 квар; Qв = 0 квар; Cosjв = 1;
Для ТП-2:
Рд= 110 кВт; Qд = 84 квар; Cosjд = 0,79;
Рв =55 квар; Qв = 40 квар; Cosjв = 0,81;
Для ТП-3:
Рд= 60 кВт; Qд = 40 квар; Cosjд = 0,83;
Рв = 82 квар; Qв = 51 квар; Cosjв = 0,85;
Для ТП-4:
Рв = 129 квар; Qв = 19 квар; Cosjв = 0,99;
Для ТП-5:
Рд= 60,2 кВт; Qд = 52,5 квар; Cosjд = 0,75;
Рв = 43,2 квар; Qв = 32 квар; Cosjв = 0,8;
Для ТП-6:
Рд= 66 кВт; Qд = 44 квар; Cosjд = 0,83;
Рв = 139 квар; Qв = 22 квар; Cosjв = 0,99;
Определяем
реактивную мощность Qк, которую необходимо компенсировать до cosц = 0,95
Qк = Qест — 0,33 P (3.1)
где Qест — естественная (до
компенсации) реактивная мощность.
Для ТП-2 согласно данным
таблицы 3:
Qкд= 84 — 0,33·110 =
47,7 кВАр;
Qкв= 40 — 0,33·55 =
21,85 кВАр.
Для других ТП
расчет производиться аналогично.
Выбираем
мощность конденсаторных батарей Qбк, при этом перекомпенсация не рекомендуется:
Qк< Qбк Номинальные Например, для QбкД = 75 кВАр; QбкВ = 30 кВАр; Батарею Например, для QбкВ = 30 кВАр, причем в Для других ТП Определяют Q= Qест — Qбк (3.3) Для ТП-2: Qд = Qест д — Qбк = 84 – 75 = 9 кВАр; Qв = Qест в — Qбк = 40 – 30 = 10 кВАр. Для других ТП Рассчитывают полную нагрузку трансформаторных подстанций с S=. (3.4) Для ТП-1: Sд = кВА; Sв = кВА. Для других ТП полная нагрузка трансформаторных подстанций Определяем Для ТП-1: соsjд = ; cosjв =. Данные по компенсации Сводные Таблица 4 Сводные данные ТП Расчетная мощность, квар естественная для компенсации БК расчетная Qест Qест Qк Qк Qбк Qбк Qд Qв ТП-1 40 — 28.2 — 30 — 10 — ТП-2 84 40 47,7 21,9 75 30 9 10 ТП-3 40 51 20,2 23,9 30 50 10 1 ТП-4 — — — — — — — — ТП-5 52,5 32 32,6 17,7 50 30 2,5 2 ТП-6 44 — 22,2 — 40 — 4 — 4 Выбор потребительских трансформаторов Номинальную мощность трансформаторов 6/0,4; 10/0,4; Для рассматриваемого Для всех ТП выбираем Таблица 5 основные технические № ТП Sрасч, Тип Sт Uвн Uнн DРхх, DРк, Uк% ПБВ % DW, кВт/ ч год 1 37,2 ТМ 63 10 0,4 0,265 1,28 4,5 ±2 2767,2 2 110,4 ТМ 160 10 0,4 0,565 2,65 4,5 ±2 6715,7 3 82 ТМ 100 10 0,4 0,365 1,97 4,5 ±2 4919,4 4 130,4 ТМ 160 10 0,4 0,565 2,65 4,5 ±2 7413,7 5 60,3 ТМ 63 10 0,4 0,265 1,28 4,5 ±2 3845,8 6 140,7 ТМ 160 10 0,4 0,565 2,65 4,5 ±2 7818,3 Итого 706 30480,1 потери энергии в (4.1) где DРх и DРк — потери мощности холостого хода и короткого t — время максимальных потерь, Таблица 6 Ррасч, Характер Коммунально-бытовая производственная смешанная Время,ч Tmax t Tmax t Tmax t 0…10 900 300 1100 400 1200 500 1200 500 1500 500 1700 600 20…50 1600 600 2000 1000 2200 1100 50…100 2000 1000 2500 1300 2800 1500 100…250 1200 2700 1400 3200 2000 250…300 2600 1400 2800 1500 3400 2100 300…400 2700 1450 2900 1530 3450 2120 400…600 2800 1500 2950 1600 3500 2150 600…1000 2900 1600 3000 1630 3600 2200 Так например, для ТП-1 принимаем в соответствии с таблицей кВт/ч Для других ТП потери энергии рассчитывается аналогично. 5. электрический расчет линии напряжением 10 кВ электрический расчет воздушных линий (BЛ) Определим нагрузку в точке 3 S3 = S4 Раскольцуем сеть и получим расчётную схему (рисунок 5.2). Рисунок 5.1 Расчётная рисунок 5.2 Определим потоки мощности S= , (5.1) кВА; кВА. Определим потоки мощности S1-2 S2-3 S8-6 S6-3 Нанесем полученные потоки рисунок 5.3 Определение 2 Таблица 7 электрический Параметры 0’ — 1 1 — 2 2 — 3 0’’ — 8 8 — 6 6 – 3 L, км 3,3 3,7 1,7 1,2 2,5 3,2 Pmax, 207,2 171,4 61,4 348,8 209,8 149,6 Qmax, 24 14 5 39,5 17,5 15 Smax, 208,6 171,97 61,6 351,03 210,5 150,4 Imax, 13 10 4 21 13 9 Марка провода АС35 АС25 АС25 АС35 АС35 АС25 DUуч.max, % 0,81 0,5 0,08 0,5 0,62 0,39 DUГПП уч.max, 0,81 1,31 1,39 1,89 2,51 2,9 DWL, кВТч/год 2684,63 1201,2 81,9 2783,7 2033,6 841,5 По экономическим Таблица 9 Экономические I р max, А 0…12 12…22 22…31 31…47 47…70 70 Провод АС25 АС35 АС50 АС70 А95 А120 Принимаем провод АС 35 на Принимаем провод АС 25 на Выбранное сечение I доп > I max, (5.3) Таблица 10 Допустимый ток Провод А16 А25 А35 А50 А70 А95 А120 АС11 АС12 АС25 АС25 АС50 АС70 I доп, А 105 135 170 215 265 320 375 80 105 130 130 210 265 Для провода АС 35 Iдоп=170 А — условие выполняется. Для провода АС 25 Iдоп=130 А — условие выполняется. Для провода АС 50 Iдоп=210А – условие выполняется. Для выбранных проводов Таблица 11 Данные по Провод Д ср, мм Ro Хо, Ом/мм I max, А I доп, А АС 25 1500 1,146 0,391 8,1 130 АС 35 1500 0,773 0,402 17 170 Рассчитываем потери , (5.4) например, для участка Для других участков Определяем потери , (5.5) где t определяют по таблице 6. например, для участка кВтч/год; Для других участков 6. Оценка качества Для оценки качества ТП6 является ближайшей, Таблица 12 Оценка Элемент электро — передачи Величи-на, % ближайшая ТП 10 / 0,4 Удаленная ТП 10 / 0,4 Расчетная ТП 10 / 0,4 нагрузка, % 100 25 100 25 100 25 Шины 10 кВ ГПП V +5 +1 +5 +1 +5 +1 Линия 10 кВ DU -1,89 -0,47 -1,39 -0,35 -2,51 -0,63 Трансформатор 10 / 0,4: потери напряжения DU -2,01 -0,5 -1,83 -0,46 -2,1 -0,53 надбавка конструктив-ная V +5 +5 +5 +5 +5 +5 Надбавка регулируемая V 0 0 0 0 0 0 Шины 0,4 кВ (£+7,5 %) V 6,1 9,03 6,78 9,19 5,39 8,84 Линия 0,38 кВ: DU -11,1 — -11,78 — -10,39 — наружная часть DUдоп 8,6 — 4,28 — 7,89 — Внутренняя часть DU -2,5 — -2,5 — -2,5 — Удаленной потребитель Vдоп -5 +5 -5 +5 -5 +5 Из таблицы 12 выясняем, Отклонение напряжения в Vк = SV + SDU, (6.1) где SV и SU — сумма надбавок и сумма потерь напряжения от ГПП до В качестве минимального В потребительских ; (6.2) где Р и Q — мощности, протекающие через Uнoм — номинальное напряжение трансформатора (обмотки RТ и ХТ — активное и реактивное сопротивление ; (6.3) ; (6.4) где Uт.ном — берется то же напряжение, что и в Sт.ном — номинальная мощность например, для ТП-6: Ом; Ом; . Для других 7. электрический В наружных линиях 0,38 кВ Расчет линий 0,38 кВ производим Таблица 13 Расчет линий потребители Кол-во К0 Рдi, кВт Рвi, кВт Qдi, квар Qвi, квар Рд, кВт Рв, кВт Qд, Qв, Sд, кВА Sв, Iд, Iв, 1 Лесопильный цех с пилорамой Р-65 1 1 17 1 13 — 17 1 13 — 21 1 31,8 1,5 2 Зернохранилище на 500т 1 1 35 36 35 32 35 36 35 32 49,5 48 75 72,7 Итого: 70,5 49 406,8 74,2 Линия Л2 3 Зернохранилище на 1000т 3 0,8 3 1 2 — 7,2 2,4 4,8 — 8,7 2,4 13,2 3,6 4 Столярный цех 1 1 15 1 10 — 15 1 10 — 18 1 27,3 1,5 Итого: 26,7 3,4 40,5 5,1 Выбор проводов в линии Л1 К линии Л1 выбираем Таблица S расч, кВА 0…12 12…17 17…24 24…33 33…50 50…70 70 Провод А 16 А 25 А 35 А 50 А 70 А 95 А120 В зависимости Для выбранных r0 = 0,122 Ом / км; х0 = 0,145 lg (2×600) / 20 +0,016 = 0,274 Ом; dпр = 20 мм. Выбранное сечение I доп > I max, 590 А > 76 А. Условие 5.3 выполняется. Рассчитываются потери ; (7.1) < DUдоп = 10,76
%;
Условие Выбор проводов в линии Л2 Сечения проводов в линии Определяем допустимую ; (7.4) где S0-1 и S1-2 — полные мощности участков Л0-1 и Л1-2, Определяем допустимую потерю ; (7.5) . При этом должно быть DUдоп.0-1 + DUдоп.1-2 = DUдоп ; -6,31+(-4,08) = -10,39. выбираем провод на 1. Задаемся реактивным 2. Определяется ; (7.6) где Q — реактивная мощность, ВАр, дневная ; 3. Определяется ; (7.7) DUа.доп = 10,39 – 2,13 =8,26 %; 4.Расчетное сечение ;(7.6) где g=32 м/(Ом×мм2) — удельная . 5.Выбирается стандартное Fстанд ³ Fрасч; (7.7) Выбираем провод АС35: Fстанд = 34,3 мм2; dпр = 7,5 мм ; r0 = 0,830 Ом / км; x0 = 0,773 Ом /км. 6. Выбранное сечение ; 130 А > 13,2 А. 7. Определяем фактические < DUдоп.0-1 = 6,31%;
Так как условие не Fстанд = 49,5 мм2; dпр = 9 мм ; r0 = 0,576 Ом / км; x0 = 0,592 Ом /км. < DUдоп.0-1 = 6,31%;
Условие выполняется, окончательно Расчет и выбор провода на 8. Проверка сети на Нормами определены а) при длительной б) у в) при длительной г) при д) на зажимах В тех случаях, когда потери напряжения в сети ; (8.1) где zc – полное сопротивление сети, Ом; zэд — сопротивление электродвигателя в пусковом режиме, Ом: ; (8.2) где k – кратность пускового тока; Iн – ток номинальный. 1. Выбираем Р0 = 22 кВт; k = 7,5; cos j = 0,91; h = 88,5 %. Определяем номинальный ; (8.3) ; Сопротивление Ом. При пуске электродвигателя zc = zл + zтр ; (8.4) где Uк% — напряжение короткого замыкания Ом. Выбираем провод А240: Fстанд = 239 мм2; dпр = 20 мм; r0 = 0,12 Ом / км; x0 = 0,274 Ом / км. ; (8.5) Z п =0,478 Ом zc = 0,857 Ом. потери напряжения в сети <40 %.
Условие не выполняется, установим необходимая мощность где Sрасч = 70,5 МВА k – коэффициент, определяемый по где ДUC – надбавка напряжения, которую Примем ДUC = 10% Определяем реактивное где <40 %.
Условие выполняется, Заключение В ходе выполнения Библиографический список 1. Методические 2. 3. 4. 5.Будзко 6. 7. 8. 9. 10. Пястолов А.А. монтаж,
мощности конденсаторных батарей на напряжение 0,38 кВ, кВАр следующие: 20, 25,
30, 40, 50, 75, 100, 125, 150 и т. д.
ТП-2:
конденсаторов лучше выбирать одной и той же для дневного и вечернего максимумов.
Если это сделать не удается, то выбираем две батареи (иногда больше), причем в
один максимум они включены обе, в другой — только одна.
ТП-5: QбкД = 50 кВАр;
дневной максимум нагрузки включаем обе конденсаторные батареи QбкД = 125 кВАр, а в вечерний максимум
нагрузки включается только одна батарея QбкВ = 30 кВАр.
мощности конденсаторных батарей выбираются аналогично. Результаты расчетов и
выбора представлены в таблице 4.
некомпенсированную реактивную мощность
некомпенсированная реактивная мощность рассчитывается аналогично. Результаты
расчетов представлены в таблице 4.
учетом компенсации
с учетом компенсации рассчитывается аналогично.
коэффициенты мощности после компенсации по формулам (2.7)…(2.11).
реактивной мощности сводятся в таблицу 4.
данные после компенсации, занесены в таблицу 3.
по компенсации реактивной мощности
д
в
д
в
д
в
20/0,4 и 35/0,4 кВ выбираем по экономическим интервалам нагрузок в зависимости
от расчетной полной мощности, среднесуточной температуры охлаждающего воздуха и
вида нагрузки.
примера на ТП1 и ТП5 необходимо установить трансформаторы мощностью 40 кВА и
100 кВА.
трансформаторы и записывают их основные технические данные (таблица 5).
данные трансформаторов 10 / 0,4 кВ
кВа
ном, кВа
ном, кВ
ном , кВ
кВт
кВт
× 2,5
× 2,5
× 2,5
× 2,5
× 2,5
× 2,5
трансформаторах определяют по формуле
замыкания в трансформаторе;
определяют по зависимости t=f (Tmax), где время использования
максимальной мощности Tmax выбирают в зависимости от характера нагрузки по таблице 6
Зависимость Тmax и t от расчетной нагрузки
кВт
нагрузки
6 для производственного характера нагрузки для Ррасч= 30,38 кВт = 1000 часов, тогда потери на
ТП-1 определятся как:
год.
Результаты расчета нагрузок сводятся в таблицу 5.
производится с целью выбора марки и сечения проводов и определения потерь
напряжения и энергии (таблица 5.1). Приведем пример расчета линии по схеме
(рисунок 5.1.)
+ S5 = 92 + j16 +
145 + j16 = 237 + j32 кВА.
схема ВЛ 10 кВ
Раскольцованная сеть
на головных участках цепи:
на остальных участках сети по первому закону Кирхгофа:
= S0/-1 – S1 = 207,2 + j24 – (35,8
+ j10) = 171,4+ j14 кВА;
= S1-2 – S2 = 171,4 + j14 – (110 + j9) = 61,4 + j5 кВа;
= S0//-8 – S8 = 348,8 + j 39,5 –
(139 + j22) = 209,8 + j17,5 кВа;
= S8-6 – S6 = 209,8+ j17,5 – (60,2 + j2,5) = 149,6 + j15
кВа.
мощности на схему 5.3 и определим точку потокараздела для активной и реактивной
мощности, в данном случае имеется одна точка потокараздела как для активной,
так и для реактивной мощности.
точки потокораздела:
– точка
потокораздела; ® —
направление потока мощности.
расчет ВЛ 10 кВ
кВт
квар
кВА
А
%
интервалам нагрузок выбираем провода (таблица 9).
интервалы нагрузок
участках: 0-1, 8-6, 0-8.
участках: 1-2,2-3, 6-3.
проверяется по допустимому нагреву /5/ (таблица 10)
провода по нагреву
выписываем сопротивления 1 км: активное ro и индуктивное хо. Для
определения хо принимаем среднее геометрическое расстояние между
проводами (для ВЛ 10 кВ принимаем Дсp » 1500 мм). Данные по проводам сводят
в таблицу 11.
проводам
Ом/км
напряжения на участках в процентах по формуле:
1-2:
потери напряжения на участках в процентах рассчитываются аналогично. Результаты
расчета представлены в таблице 7.
электрической энергии на участках
1-2:
потери электрической энергии на участках в процентах рассчитываются аналогично.
Результаты расчета представлены в таблице 7.
напряжения у потребителей
напряжения у потребителей составляем таблицу отклонений напряжения (таблица
12), из которой определяем допустимую потерю напряжения DUдоп в линиях 0,38 кВ. Таблицу составляем
для ближайшей, расчетной и удаленной трансформаторных подстанций.
ТП5 расчетной, а ТП4 удаленной подстанцией.
качества напряжения у потребителей
есть ли необходимость в применении дополнительных технических средств для
поддержания напряжения у потребителей в допустимых пределах.
любой точке электропередачи определяем как
рассматриваемой точки с учетом знака.
рассматривают обычно режим 25 %-й нагрузки, в котором потери напряжения могут
быть приняты как 1/4 часть от максимальных потерь.
трансформаторах рассчитываем потери напряжения, %:
трансформатор (дневные или вечерние) полная мощность которых больше;
низшего или высшего напряжений);
трансформатора:
(5.2), В;
трансформатора, ВА.
трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ потери напряжения рассчитываются
аналогично. Результаты расчета представлены в таблице 12.
расчет линий напряжением 0,38 кВ
провода выбираем по допустимой потере напряжения или по экономическим
интервалам нагрузок. Выбранные провода проверяем по допустимой потере
напряжения и по нагреву.
по данным нагрузок таблицы 13.
напряжением 0,38 кВ
квар
квар
кВА
А
А
подключен потребитель, имеющий крупный асинхронный электродвигатель, при
запуске которого протекают большие пусковые токи, вызывая значительные потери
напряжения. поэтому для линии Л1 провода рекомендуется выбирать по
экономическим интервалам.
провод в зависимости от нагрузки (таблица 14). В таблице 14 данные по выбору
проводов приведены с учетом коэффициента кд, учитывающего динамику
роста нагрузок на пятилетнюю перспективу.
14 Интервалы экономических нагрузок для выбора проводов в линиях 0,38 кВ
от нагрузки выбираем
провод А240
проводов выписываем сопротивления 1 км: активное ro и индуктивное хо;
для определения хо необходимо принять среднее геометрическое
расстояние между проводами (для ВЛ 0,38 кВ принимаем Дсp »
600 мм).
проводов проверяем по допустимому нагреву по (5.3), и по таблице10.
напряжения в линии:
выполняется,окончательно принимаем провод А240
Л2 рекомендуется выбирать по допустимой потере напряжения, причем различными на
участках Л0-1 и Л1-2.
потерю напряжения на участке Л0-1 (в процентах):
дневные или вечерние, которые вызывают большую потерю напряжения в Л2.
напряжения на участке Л1-2:
участке Л0-1:
сопротивлением 1 км провода в линиях 0,38 кВ x0= 0,4 Ом/км.
составляющая потери напряжения в реактивных сопротивлениях (в процентах):
или вечерняя, которой соответствует большая полная мощность.
допустимая составляющая потери напряжения в активных сопротивлениях (в
процентах):
провода:
проводимость алюминия.
сечение провода
проводов проверяем по допустимому нагреву по формуле (5.3) с использованием
данных таблицы 10.
потери напряжения на участках:
выполняется, увеличим сечение провода и выберем провод АС 50 :
принимаем провод АС50
участке 1-2 линии Л1-2 проводятся аналогично.
успешный запуск электродвигателей
следующие допущения номинального напряжения на зажимах электродвигателя:
работе в установившемся режиме: V =
+5%;
электродвигателей, присоединенных к электрическим сетям общего назначения –5%,
+10%;
работе в установившемся режиме для отдельных особо удаленных электродвигателей
в номинальных условиях допускаются, снижения напряжения на –8…-10%, а в
аварийных –10…-12%;
кратковременной работе в установившемся режиме, например, при пуске соседних
электродвигателей на –20…-30%;
пускаемого электродвигателя: при частых пусках –10%, при редких пусках –15%;
начальный момент не превышает 1/3 Мном рабочей машины, допускается
снижение напряжения на 40%. Это, как правило, приводы с ременной передачей,
приводы насосов и вентиляторов.
при пуске электродвигателя от трансформатора или генератора приблизительно
составляют:
электродвигатель 4А180S2У3:
ток:
электродвигателя в пусковом режиме:
от сети с трансформатором:
трансформатора ТП5, Uк% = 4,5 %.
при пуске электродвигателя:
продольно – емкостную компенсацию реактивного сопротивления.
конденсаторов
формуле
желательно получить.
сопротивление
окончательно принимаем провод на участке 0-1 А240 с продольно емкостной
компенсацией
курсового проекта был произведен расчет кольцевой линии 10 кВ и линии 0,38 кВ
для электроснабжения потребителей населенного пункта. Были рассчитаны
электрические нагрузки линий 0,38 кВ, выбраны конденсаторные батареи для
компенсации реактивной мощности. Произведен выбор потребительских
трансформаторов 10/0,4 кВ типа ТМ с номинальными мощностями Sном: 63, 100, 160 кВА, оценка качества
электрической энергии у потребителей. Выполнен электрический расчет ВЛ 10
выбраны провода марок АС-35 на участках (0-1,0-8,8-6) и АС-25 на участках
(1-2,2-3,6-3), для 0,38 кВ выбраны провода марки А240 с продольно-емкостной
компенсацией.
указания к курсовому проекту по дисциплине «Электроснабжение сельского
хозяйства». Составители Андрианова Л.П., Набиева Е.Б. Уфа: БГАУ, 2005.-72с.
Правила устройства электроустановок. М. – Л.: Энергия, 2000.
Справочник по сооружению сетей 0,4 – 10 кВ/ Под ред. А. Д. Романова. М.:
Энергия, 1974.
Электроснабжение сельскохозяйственного производства. Справочник/ Под ред. И.А.
Будзко. М.: Колос, 1977.
И.А. и др. Электроснабжение сельского хозяйства/ И.А.Будзко, Т.Б.Лещинская,
В.И.Сукманов. – М.:Колос, 2000. – 536 с.: ил.
Савченко П.И. и др. Практикум по электроприводу в сельском хозяйстве/
П.И.Савченко, И.А.Гаврилюк, И.Н. земляной и др. – М.: Колос, 1996. – 224 с.:
ил.
Ерошенко Г.П., Медведько Ю.А., Таранов М.А. Эксплуатация энергооборудования
сельскохозяйственных предприятий. – Ростов-на-Дону: ООО «Терра» .2001.-592 с.
Пястолов А.А., Геращенко Г.В., Ерошенко Г.П. Эксплуатация электрооборудования.
– М.: Агропромиздат, 1996. – 327 с.
Алиев И.И. Электротехнический справочник. – 4-е изд., испр. – М.: ИП РадиоСофт,
2002. – 384 с.: ил.
эксплуатация и ремонт электрооборудования. – М.: Колос.1981. – 334 с.
Учебная работа. Система электроснабжения сельскохозяйственного населенного пункта