Курсовая работа: Электроснабжение сельского населённого пункта

Участок ТП-6 3ЧА-50+А-50

Участок 7-6 3ЧА-16+А-16

Участок 8-7 3ЧА-16+А-16

Участок 9-8 3ЧА-16+А-16

Участок 10-9 3ЧА-25+А-25

Участок 11-10 3ЧА-25+А-25

Участок 12-11 3ЧА-25+А-25

Участок 13-12 3ЧА-25+А-25

Пользуясь номограммой определяем потери напряжения на участках по формуле:

?U_уч.% = ?U_уд.• S_уч. • l_уч. • 10^-3 % (5.2)

?U_тп-6= 29.5 • 0.43 • 0,05 = 1 %

?U_7-6= 0,4 • 28.7 • 0,05 = 0,5 %

?U_8-7= 0,41 • 28.7 • 0,05 = 0.54 %

?U_9-8= 0,78 • 24.6 • 0,05 = 0,95 %

?U_10-9=0,81 • 5.25 • 0,05 = 0,21 %

?U_11-10= 1.3 • 1.3 • 0,075 = 0,12 %

?U_12-11= 1.3 • 0.84 • 0,05 = 0,054 %

?U_13-12= 1.3 • 1.3 • 0,05 = 0,084 %

?U_ТП14 = 1+0,5+0.54+0,95+0,21+0,12+0,054+0,084 = 3,45%

Потеря нагрузки на первой линии составляют 3,45%.

3,45<7,5% - условие выполняется.

Линия 2:

Определим эквивалентную мощность на участках. Коэффициент динамики роста нагрузки принимаем к_д=0,7.

S_{экв.ТП-1} = 33,9 • 0,7 = 23,73кВ•А

S_экв.2-1= 23,7 • 0,7 = 16,59кВ•А

S_экв3-2= 103,14 • 0,7 = 72,1кВ•А

S_экв.4-3= 87,6• 0,7 = 60,69кВ•А

S_экв.1-2 = 53,57 • 0,7 =37,4кВ•А

По таблице экономических интервалов нагрузок при толщине стенки гололёда в =5мм находим число и марки проводов для всех участков.

Участок ТП-1 3ЧА-35+А-35

Участок 2-1 3ЧА-35+А-35

Участок 3-2 3ЧА-25+А-25

Участок 4-3 3ЧА-25+А-25

Участок 5-4 3ЧА-25+А-25

Пользуясь номограммой определяем потери напряжения на участках:

?U_тп-1= 0.3+0.9+0,84+0,84+0,7 = 3,58%

?U_2-1= 15 • 1.3 • 0,05 = 0.9 %

?U_3-2= 14 • 1.2 • 0,05 = 0,84 %

?U_4-3= 14 • 1,2• 0,05 = 0,84 %

?U_5-4= 11 • 1,3 • 0,05 = 0,7 %

Потеря нагрузки на второй линии составляют 3,58%.

3,58<7,5% - условие выполняется.

Линия 3:

Определим эквивалентную мощность на участках. Коэффициент динамики роста нагрузки принимаем к_д=0,7.

S_{экв.ТП-14} = 84,7• 0,7 = 59,29кВ•А

S_экв.14-15 = 48,2 • 0,7 =33,74кВ•А

S_экв.15-16 = 11,8 • 0,7 = 8,26кВ•А

По таблице экономических интервалов нагрузок при толщине стенки гололёда в =5мм находим число и марки проводов для всех участков.

Участок ТП-14 3ЧА-16+А-16

Участок 15-14 3ЧА-16+А-16

Участок 16-15 3ЧА-16+А-16

Пользуясь номограммой определяем потери напряжения на участках :

?U_ТП-14 = 9.86 • 11,6 • 0,1= 1.3 %

?U_14-15 = 7.56 • 0.81 • 0,05= 0,3 %

?U_16-15 = 6.37 • 0,8 • 0,05= 0,25 %

?U_ТП-14 = 1.3+0,3+0,25 =1,90%

Потеря нагрузки на третьей линии составляют 1,90%.

1,90<7,5% - условие выполняется.

Таблица 6.1 Выбор проводов по участкам ВЛ 380/220 В

7 Проверка сети на отклонение напряжений у потребителей в рабочем режиме

Таблицасоставляется для проектируемойподстанции, для случаев 100%

нагрузки и 25% нагрузки. На зажимахпотребителядолжнобытьобеспеченоотклонениенапряжения в пределах 7,5%.

Таблицаотклоненийнапряжения

8 Расчет токов КЗ

Расчет токов короткого замыкания производится с целью проверки защитной аппаратуры на термическую и динамическую стойкость, а также чувствительность и селективность действия. Расчет токов КЗ производится в именованных единицах. Для расчета токов КЗ составим эквивалентную однолинейную схему:

Рис. 8.1. Эквивалентная однолинейная схема

Z₁ - Сопротивление питающей сети.

Z₂ ,Z₈ - Сопротивление участков ВЛ 10 кВ.

Z₃ - Сопротивление трансформатора ТП 10/0,4кВ току КЗ.

Z₄ - Z₇ - Сопротивление отходящих линий 0,38кВ.

Рис. 13.2 Схема замещения

Приведенное сопротивление питающей сети определяется по формуле:

(8,1)

где: U_б - базисное напряжение, принимается 400 В;

S_кз - мощность КЗ на шинах РТП 35/10 кВ, ВА

Z_с = 400² / 300 10⁶ = 5,33 10^-4 Ом

Для линий 10 кВ приведенные сопротивления определяют по формулам:

R_лi = 1,45 10^-3R_уl_у(8,2)

Х_лi = 1,45 10^-3 Х_уl_у(8,3)

где: R_у и Х_у - соответственно удельные активное и индуктивное сопротивления участков линий 10 кВ, Ом/км.

Сопротивление ВЛ 10 кВ:

Z₂ = Z_2-4-5-ртп + Z_1-2

R_{2-4-5 - ртп} = 1,45 10^-3 0,58 8,07 = 0,0068 Ом

R_1-2-4 = 1,45 10^-3 0,85 2,0 = 0,0025 Ом

R₂ = 0,0068 + 0,0025 = 0,0093 Ом

Х₂ = 1,45 10^-3 0,4 10,07 = 0,0058 Ом

R₈= 1,45 10^-3 0,85 3,16 = 0,0039 Ом

Х₈ = 1,45 10^-3 0,4 3,16 = 0,0018 Ом

Сопротивление линий 0,38 кВ определяются по формулам:

R_лi = R_уl_у(8,4)

Х_лi = Х_уl_у(8,5)

где: R_у и Х_у - соответственно удельные активное и индуктивное сопротивления участков линий 0,38 кВ, Ом/км.

Линия 1

R_9-7-ТП = 0,42 0,082 = 0,034 Ом

R_12-15-9 = 0,588 0,175 = 0,1029 Ом

R_Л1 = 0,034 + 0,1029 = 0,1369 Ом

Х_Л1= 0,3 0,257 = 0,0771 Ом

Линия 2

R_{19 - 5 - ТП} = 0,85 0,168 =0,1428 Ом

R_{13 -19} = 1,1 0,042 = 0,0462 Ом

R_Л2 = 0,1428 + 0,0462 = 0,189 Ом

Х_Л2= 0,3 0,21 = 0,063 Ом

Линия 3

R_{1 -10 - ТП} = 0,315 0,075 = 0,024 Ом

R_{17-16 - 1} = 0,42 0,06 = 0,0252 Ом

R_Л3 = 0,024 + 0,0252 = 0,0492 Ом

Х_Л3 = 0,3 0,135 = 0,041 Ом

9. Выбор аппаратуры трансформаторных пунктов

Наибольшее число трансформаторных подстанций проектируется и сооружается тупикового типа с применением ТПК. Конструктивно она выполнена в виде блока со следующими основными узлами: вводное устройство 10кВ, РУ 0.38 кВ, которые закрываются одностворчатыми дверьми с надежными замками, и силовой трансформатор. Общий вид КТП Минского электротехнического завода им. В.И. Козлова.

В устройстве высшего напряжения (УВН) установлены предохранители типа ПК-10. Они соединены шинами с проходными высоковольтными изоляторами и силовым трансформатором. На дверях шкафа УВН установлен блок-замок, сблокированный с приводом заземляющих ножей разъединителя, установленной на концевой опоре вблизи КТП. Сверху УВН установлен комплект вентильных разрядников типа РВО, РВП-10, РС-10 или ограничителей напряжения ОПН-10 и кронштейны со штырями для установки изоляторов линий напряжением 380/220 В.

Под шкафом высшего напряжения размещается распределительное устройство низшего напряжения (РУНН). В шкафу РУНН размещены коммутационные аппараты низкого напряжения, аппараты защиты, автоматики и учета. КТП с воздушными выводами имеют короба, защищающие выводы, предназначенные для подключения низковольтных линий.

В КТП предусмотрены блокировки, обеспечивающие их безопасную работу:

· Отключения разъединителя при включенной нагрузке со стороны 0.38 кВ (при включенном рубильнике);

· Включение главных ножей разъединителя при включенных заземляющих ножах и включение заземляющих ножей при включенных главных ножах разъединителя;

· Открывание дверей шкафа УВН при отключенных заземляющих ножах разъединителя и отключение заземляющих ножей разъединителя при открытой двери шкафа УВН;

· Отключение рубильника под нагрузкой.

Общий вид КТП -02, КТП-04 мощностью 25-250 кВА напряжением 6(10) кВ Минского электротехнического завода им. Козлова:

1. Трансформатор;

2. Шкаф распределительного устройства напряжением 380/220 В (РУНН);

3. Шкаф распределительного устройства напряжением 6(10) кВ(УВН);

4. Ограничитель перенапряжений (вентильный разрядник);

5. Короб (только для КТП с воздушными выводами);

10 Питание от ВЛ напряжением 10кВ через разъединитель QS1 и предохранители FU1-FU2 подается на трансформатор Т. Пониженное до 0.4/0.23 кВ напряжение через рубильник Q1 и трансформаторы тока ТА1-11

11 . Конструктивное устройство сети

Совокупность генераторов, распределительных устройств, повышающих и понижающих подстанций, линии электропередачи и приемников электроэнергии называется электрической системой.

Часть электрической системы, состоящая из трансформаторных и распределительных подстанций, кабельных и воздушных линий разных классов, называется электрической сетью.

Назначение электрической сети - осуществлять электрическую связь между генерирующими источниками, а также передавать и распределять электрическую энергию от источников к потребителям.

Электрические сети в соответствии с назначением могут быть классифицированы по следующим признакам: роду тока, величине напряжения, конфигурации, конструктивному выполнению, назначению, району обслуживания.

По роду тока различают электрические стеи переменного и постоянного тока. В Республике Беларусь, а также странах СНГ большинство линий электропередачи, а следовательно, и сети, состоящих из этих линий, выполняются трехфазными, работающими на переменном токе частотой 50гЦ. Линии постоянного тока применяются для передачи больших мощностей на значительные расстояния.

По величине напряжения различают сети: до 1 кВ - низкого напряжения и выше 1 кВ - высокого напряжения. Сеть характеризуется номинальным напряжением.

Воздушной линией (ВЛ) называют устройство, предназначенное для передачи электрической энергии на расстояние, состоящие из металлических проводов, укрепленных на опорах при помощи изоляторов и сооруженное на открытом воздухе.

Основными элементами ВЛ являются фундаменты, опоры, провода, изоляторы и арматура.

К основным характеристикам ВЛ относится трасса линии, длина пролета, стрела провеса провода, габарит.

Трассой линии называют положение оси линии на местности или полосу земли, на которой сооружена линия.

Пролетом или длиной пролета l, называют расстояние по горизонтали между опорами, на которых закреплен провод. Различают промежуточный, анкерный, приведенный и визируемые пролеты.

· Промежуточный пролет - это расстояние между соседними промежуточными опорами.

· Анкерный пролет - расстояние между осями двух ближайших анкерных опор, то есть сумма длин промежуточных пролетов, заключенных между анкерными опорами.

· Приведенный пролет - это длина среднего промежуточного пролета анкерного участка.

· Визируемый пролет - пролет, где регулируются провода и тросы для получения проектной стрелы провеса.

Стрелой провеса fназывают вертикальное расстояние от горизонтальной прямой, соединяющей точки закрепления провода, до низшей точки провода в пролете.

Габаритом hлинии называют вертикальное расстояние от низшей точки провода в пролете до земли (воды, дороги, провода пересекаемой линии).

Шлейф, или петля - провод, соединяющий на анкерной опоре два натяжных зажима.

Расстояние между проводами ВЛ определяют из условий прочности изоляции, максимальной возможности избежать схлестывания проводов при авариях, экономии материала опор.

Угловые опоры устанавливаются в местах изменения направления линии. При небольших углах поворота линии (до 10⁰) угловые опоры выполняют как промежуточные, при больших углах поворота (до 90⁰) - как анкерные. При нормальном режиме угловые опоры воспринимают одностороннее натяжение, направленное по биссектрисе внутреннего угла. Углом поворота линии считают угол, дополняющий до 180⁰ внутренний угол линии.

Угловые опоры могут иметь подкос, оттяжку или выполняться как трехстоечная опора.

ТА3 подается на отходящие силовые линии, подключенные к шинам подстанции через трехфазный автоматический выключатель SF3-SF5 подключена также линия уличного освещения. От трансформаторов тока запитан счетчик активной энергии PI1, который при включении автомата SF2 в зимнее время может обогреваться с помощью резисторов R1-R3.