Электроснабжение сельского населенного пункта

Р6-7=40 кВт; S6-7=53,3 кВА; cosφ6-7=0,75

P0-6=P6-7+Pдоб6=40+14,4=54,4 кВт;

 

 

 

 

Определяется расчетная индуктивная нагрузка на участках линий по формуле:

На линии W1:

На линии W2:

0,3=3 кВар

 

 

На линии W3:

 

 

Длины участков W1:

L0-1=26 м

Длины участков W2:

L4-5=34 м

L5-3=20 м

L2-5=106 м

L0-2=24 м

Длины участков W3:

L6-7=54 м

L0-6=24 м

Рассчитываем составляющую потери напряжения  в реактивных сопротивлениях линии по формуле:

для линии W1:

для линии W2:

для линии W3:

 

Зная допустимую потерю напряжения, находим составляющие потери напряжения в активных сопротивлениях линии:

 

для линии W1: ∆UA1=∆Uдоп-∆Up=12,3-1,9=10,4 В

для линии W2: ∆UA2=12,3-1,12=11,18 В

для линии W3: ∆UA3=12,3-3,3=9 В

Определяем сечение (мм2) проводов:

для линии W1

 

для линии W2

для линии W3

 

полученные расчетные данные округляем до стандартного:

F1=16 мм2 - данное сечение не удовлетворяет по условию нагрева, сечение провода увеличиваем на два порядка, т.е выбираем сечение 70 мм².

F2=25 мм2

F3=35 мм2

Проверяем действительную потерю напряжения.

Для линии W1:

 

 

Для линии W2:

 

 

 

 

Общая потеря напряжения на линии составляет:

 

 

Для линии W3:

 

 

 

 

Расчетные максимальные токи, действующие на участках:

линия W1:

 

линия W2:

 

 

 

 

линия W3: 

 

 

 

 

Табл. 5.1

Линия	Участок	Провод	ro, Ом/км	xo, Ом/км	Iр.макс, А	Iдоп, А	∆Uф, %	∆U∑ф, %
W1	0-1	СИП-4 4х50 мм²	1,910	0,091	162,1	195	0,74	0,74
W2	0-2	СИП-4 4х25 мм²	1,2	0,089	68,8	95	0,86	2,37
	2-5				18,5	95	1,3
	5-3				15,8	95	0,17
	4-5				4,1	95	0,06
W3	0-6	СИП-4 4х35 мм²	0,868	0,087	113,2	115	3,27	8,64
	6-7				81	115	5,37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Составление  таблицы отклонений.

Таблица отклонений напряжения в курсовом проекте необходима для

определения допустимой потери напряжения в линиях 0,38 кВ и выбора оптимальной надбавки напряжения у трансформаторов подстанций. Таблица составляется для подстанций ближайшего к шинам 10 кВ населенного пункта (ТПБ), удаленного (ТПУ) и расчетного (ТПР) населенных пунктов (таблица 4.1).

Таблица отклонений напряжения в курсовом проекте необходима для

определения допустимой потери напряжения в линиях 0,38 кВ и выбора оптимальной надбавки напряжения у трансформаторов подстанций. Таблица составляется для подстанций ближайшего к шинам 10 кВ населенного пункта (ТПБ), удаленного (ТПУ) и расчетного (ТПР) населенных пунктов (таблица 4.1).

При заполнении таблицы необходимо помнить, что:

1. отклонения напряжения на шинах 10 кВ, шинах 0,4 кВ и на зажимах

удаленного потребителя могут иметь знак плюс, минус или быть равны нулю;

2. ближайший потребитель считается подключенным к шинам 0,4 кВ;
3. надбавка трансформатора может принимать пять фиксированных

значений: +10; +7,5; +5; +2,5; 0%;

4. потеря напряжения в линиях 10 и 0,38 кВ, а также в трансформаторе

записывается в таблицу со знаком минус;

5. в режиме минимальных нагрузок (25%) потеря напряжения в элементах

сети уменьшается в четыре раза;

6. за допустимую потерю напряжения в линии 0,38 кВ принимается

наружная составляющая потери напряжения: ∆Uдоп ВЛ0,38=∆U′ВЛ0,38;

7. внутреннюю составляющую потери напряжения (∆U′′ВЛ0,38) в линии 0,38 кВ для курсового проекта рекомендуется принимать равной 2%;
8. потеря напряжения в трансформаторах потребительских подстанций при 100% нагрузке составляет 4-5%. В курсовом проекте рекомендуется принимать ΔUТ=4% для режима максимальных нагрузок (100%).

Элемент сети			Обозначение потери и отклонения напряжения, %	ТПБ(Р)		ТПУ
				Нагрузка, %
				100	25	100	25
Шины 10 кВ			δUШ10	+5	+1	+5	+1
ВЛ 10 кВ			∆UВЛ10	-5,76	-1,44	-14,14	-3,54
Тр-р 10/0,38 кВ	Потери		∆UТ	-4	-1	-4	-1
	Надбавка		δUТ	+5	+5	+7,5	+7,5
Шины 0,4 кВ			δUШ0,4	+0,24	+3,56	-5,64	+3,96
ВЛ 0,38 кВ		Всего	∆UВЛ0,38	-5,24	-1,31	0,64	0,16
		Наружная	∆U′ВЛ0,38	-3,24	-0,81	2,64	0,66
		Внутренняя	∆U′′ВЛ0,38	-2	-0,5	-2	-0,5
Удаленный потребитель			δUуд.п	-5	2,25	-5	4,12
ГОСТ 13109-97			δUном	±5	±5	±5	±5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Расчет токов  короткого замыкания

                      Рис. 7.1      Исходная схема электропередачи                                                                   К3

                                         К1                                    К2                               х34            r34                             4

                    xc                 x01              r01                      x13        r13                      3

                                               0                                           1                                                                                                                           К4

                                                                                            хт                                                             x32        r32            2  x25            r25      5  x56          r56         6

                                                                                            rт                      K5

                                                   

 

                                                xw3                                   xw2                                 xw1

                                                rw3                                    rw2                                 rw1

 

                                                                  К8                                    К7                                    К6

Рис. 7.2 Схема замещения

 

 

7.6 Определяем сопротивление  схемы замещения, приведенные к  базисному напряжению.

Сопротивление системы: Ом

Сопротивление участков линии 10 кВ:

r0-1=ro∙l0-1=0,299∙6=1,794 Ом;

х0-1=хo∙l0-1=0,371∙6=2,226 Ом;

 

r1-3=ro∙l1-3=0,299∙5=1,495 Ом/км;

х1-3=хo∙l1-3=0,371∙5=1,855 Ом;

 

r3-4=ro∙l3-4=0,773∙5,8=4,4834 Ом/км;

х3-4=хo∙l3-4=0,403∙5,8=2,3374 Ом;

 

r3-2=ro∙l3-2=0,592∙4,7=2,7824 Ом/км;

х3-2=хo∙l3-2=0,382∙4,7=1,7954 Ом;

 

r2-5=ro∙l2-5=0,773∙4=3,092 Ом/км;

х2-5=хo∙l2-5=0,403∙4=1,612 Ом;

 

r5-6=ro∙l5-6=0,773∙3,8=2,9374 Ом/км;

х5-6=хo∙l5-6=0,403∙3,8=1,5314 Ом.

 

Сопротивление трансформатора:

 

 

 

 

Сопротивление участков ВЛ 0,38 кВ:

 

 

 

 

 

 

 

7.7 Рассчитываем результирующие  сопротивления до каждой точки  КЗ:

 

 

 

 

 

 

 

.

 

7.8 Рассчитываем токи трехфазного  КЗ.

Для точек 1,2,3 и 4 выполняется условие:

 

 

 

 

 

Для точек 5,6,7,8 ток трехфазного КЗ определяется:

 

 

 

 

 

 

7.9 Определяем токи двухфазного  КЗ для точек 1-8:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.10 Ударный ток для  каждой из точек КЗ определяется  по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kу - ударный коэффициент, для i-той точки КЗ определяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.11 Мощность трехфазного КЗ для каждой из точек КЗ определяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.12 Определяем минимальную  величину тока КЗ для проверки защиты на чувствительность.

 

где zT - полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус, приведенное к напряжению 0,4 кВ, Ом;

zп - полное сопротивление петли "фазный-нулевой провод линии", Ом; определяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Табл. 7.1

Точка КЗ	Uср.ном кВ	Сопротивление, Ом			Ку	Токи КЗ, кА				MBA
K1	10,5	-	0,848	0,848	2	7,15	6,19	20,2	-	130,03
K2	10,5	1,794	3,074	3,6	1,16	1,68	1,45	2,76	-	30,55
K3	10,5	7,77	7,27	10,64	1,03	0,57	0,49	0,83	-	10,4
K4	10,5	12,1	9,87	15,6	1,02	0,4	0,35	0,58	-	7,3
K5	0,4	15,99	38,2	41,4	1,27	3,94	3,4	7,1	-	71,65
K6	0,4	50,2	39,84	64,1	1,2	2,4	2,1	4,1	0,839	43,65
K7	0,4	168,14	49,5	175,3	1	0,8	0,7	1,13	0,354	14,5
K8	0,4	62,6	42,9	75,9	1,01	2,1	1,8	3	0,729	38,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Выбор оборудования  подстанции ТП1.

Разъединитель для ТП1 выбирается по конструктивному исполнению, роду установки (внутренняя, наружная) и электрическим параметрам: номинальному напряжению (Uном) и току (Iном), термической и электродинамической устойчивости при токах КЗ. Электродинамическая устойчивость разъединителей характеризуется амплитудой (iмакс) предельного сквозного тока КЗ, называемого иногда током электродинамической стойкости. Термическая устойчивость разъединителей характеризуется произведением действующего значения предельного тока (IТ) термической стойкости на время (tТ) протекания тока термической стойкости.

Uном=10 ≥ Uном.уст=10, кВ

Iном=200 ≥ I раб.макс=12, А

iмакс=15,75 ≥ =2,76, кА

I²т∙tт=6,3∙3=18,9 ≥  ²∙tпр=1,68∙3=8,47, кА

Выбираем тип разъединителя РЛНД-1-10Б/200УХЛ1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Защита от  токов короткого замыкания.

Выбранная комплектная подстанция укомплектована:

1. предохранителями типа ПКТ101-10 для защиты силового трансформатора;
2. автоматическими выключателями типов АЕ2000 и А3700 для защиты отходящих линий.

Исходными данными для определения параметров защит силового трансформатора и отходящих линий 0,38 кВ являются:

1. номинальные и расчетные токи нагрузки трансформатора ТП1 на стороне 10 кВ;

Iном.тр=9,25 А

Iрасч.тр=12 A

2. расчетные токи нагрузки линии 0,38 кВ

ImaxW1=162,1 А

ImaxW2=68,8 А

ImaxW3=113,2 А

3. токи трехфазного КЗ на шинах 10 и 0,4 кВ ТП1;
4. токи однофазного КЗ в конце линии 0,38 кВ.

 

9.1 Защита трансформатора ТП1.

9.1.1 Выбираем корпус предохранителя  по следующим условиям:

Uном=Uном.уст=10 кВ,

Iном=20 ≥ Iраб.макс=12, А

Iмакс.откл=20 ≥ I″К2=1,68, кА.

9.1.2 Ток плавкой вставки  предохранителя выбираем по двум  условиям:

1. отстройке от тока нагрузки на шинах 10 кВ ТП1:

Iв ≥ kн∙Iраб.макс=1,25∙12=15 А

2. отстройке от бросков тока намагничивания трансформатора при его включении под напряжение: