Электроснабжение населенного пункта электроснабжение населенного пункта

 

Министерство сельского хозяйства РФ

Департамент научно–технологической политики и образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Красноярский государственный аграрный университет»

Институт энергетики и управления энергетическими ресурсами АПК

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

 

 

ТЕМА: «ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА»

 

Пояснительная записка

01.ЭТ1.14.943 ПЗ

Вариант - 943

Код нагрузки - 616

 

 

 

 

 

 

Выполнил 

Студент группы ЭТ-57-1  ______________   Саражаков С.В.

 

 

 

 

 

Руководитель 

Доцент     _____________   Костюченко  Л.П.

 

 

 

 

 

Красноярск 2014

Содержание

Введение 3

1. Электроснабжение населенного пункта. 5

1.1 Исходные данные 5

1.2 Определение центра электрических нагрузок, числа трансформаторных подстанций. 6

1.3 Расчёт электрических нагрузок в сетях 0.38 кВ 7

1.4 Выбор мощности комплектной трансформаторной подстанции 12

1.5 Выбор сечения и проводов линий 14

1.6 Определение потерь напряжения 15

1.7 Определение потерь энергии 18

1.8 поверка сети по условиям пуска двигателя 23

2 Электрические сети района 24

2.1 Цель разработки. Исходные данные. 24

2.2 Определение центра электрических нагрузок.............................................26

2.3 Расчет электрических нагрузок. 26

2.4 Выбор сечения и проводов линий 28

2.5 Определение потерь напряжения. 29

2.6 Определение потерь энергии 30

3 Расчет токов короткого замыкания 33

3.1 Схема замещения сети и ее преобразования 33

3.2 Токи трехфазного короткого замыкания 37

3.3 Токи двухфазного короткого замыкания 37

3.4 Ударные токи короткого замыкания 37

3.5 Расчет токов однофазного короткого замыкания 35

4 Выбор аппаратуры защиты подстанций 39

4.1 Выбор автоматических выключателей 39

4.2 Выбор высоковольтных предохранителей 40

5. Расчёт заземляющих устройств трансформаторной подстанции напряжением 10/0,4 кВ. 41

Заключение 44

Список используемой литературы…   …………………………………………45

 

Введение

Многолетней эксплуатацией распределительных сетей 6–35 кВ подтверждается целесообразность применения в них режима изолированной нейтрали [3], точнее – режима нейтрали, характеризующего сеть как электроустановку с малым током однофазного замыкания. Однако та же практика показала: этим сетям свойственна высокая повреждаемость изоляции электрооборудования, в определенной мере связанная именно с режимом нейтрали.

При выборе вариантов соединения нейтрали сети с землей и до сего времени отдается предпочтение компенсации емкостных токов ОЗ. Положительный опыт эксплуатации компенсирующих дугогасящих аппаратов (реакторов) за рубежом  был накоплен преимущественно в сетях напряжением 35 кВ и выше. В бывшем СССР резонансное заземление нейтрали (условие резонанса, т.е. равенство действующих значений индуктивного тока реактора и емкостного тока сети, достижимо лишь теоретически, а в практике эксплуатации  невыполнимо) широко внедрялось в послевоенные годы. В распределительных сетях того периода многие потребители не имели резервных линий питания. Использование заземляющих реакторов позволило решить (заметим, частично) задачу гашения дуг неустойчивых однофазных замыканий и, снизив ток в месте повреждения, ограничить число их переходов в междуфазные КЗ.

.

 

1. Электроснабжение населенного  пункта.

1.1 Исходные данные

Проект электроснабжения населенного пункта включает в себя разработку электрической сети напряжением 380 В, определение расчетных нагрузок, числа, мощности и места расположения потребительских подстанций, выбор их электрической схемы и конструктивного исполнения.

Таблица 1 – Исходные данные

№ п/п	Код	Наименование объектов	Координаты у.е.		Рм.д. кВт	Рм.в. кВт
			Х	У
	616	Одноквартирный жилой дом	1	3	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	2	3	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	3	3	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	4	3	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	5	3	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	8	3	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	9	3	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	10	3	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	13	3	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	14	3	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	13	4	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	13	5	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	13	6	1,9	4,5
	616	Одноквартирный жилой дом	13	7	1,9	4,5
	616	Четырехквартирный жилой дом	13	8	4,64	10,44
	616	Четырехквартирный жилой дом	7	5	4,64	10,44
	616	Четырехквартирный жилой дом	6	6	4,64	10,44
	616	Четырехквартирный жилой дом	5	7	4,64	10,44
	616	Двенадцатиквартирный жилой дом	4	8	9,8	22,14
	616	Двенадцатиквартирный жилой дом	3	9	9,8	22,14
	136	Свинарник-маточник (подвесная дорога) на 50 маток	3	1	2	2
	133	Молочный блок при коровнике на 3 т/сут.	4	1	15	15
	341	Столярный цех	7	1	15	1
	354	Приемный пункт молокозавода мощностью 10 т/смену	9	1	45	45
	337	Цех по переработке 50 т солений и 130 т капусты	10	1	40	40
	368	Кирпичный завод на 1-1,5 млн. кирпича в год	13	1	20	6
	199	Ветеринарно-фельдшерский пункт	14	1	3	3
	172	Конюшня	15	1	3	3
	339	Кузница	16	1	5	1
	386	Котельная с 4 котлами "Универсал-6" для отопления и горячего водоснабжения	18	1	28	28

 

– максимум дневной нагрузки, кВт; – максимум вечерней нагрузки, кВт

Расчетные активные нагрузки РД и РВ многоквартирного дома при вычислению по коэффициенту одновременности K0 находят по выражению:

Рд = K0 · n · Рм.д.;                    (1.1)

Рв = K0 · n · Рм.в.;               (1.2)

где n – число квартир в доме;

K0 –  коэффициент одновременности для

4-х квартирного  дома: днем - 0,61, вечером – 0,58

  12-ти квартирного дома: днем - 0,43, вечером – 0,41

Для 4-х квартирного дома:

Рд  = 0,61·4·1,9 = 4,64 кВт;  Рв = 0,58·4·4,5 = 10,44 кВт

Для 12-и квартирного дома:

Рд = 0,43·12·1,9 = 9,8 кВт;  Рв = 0,41·12· 4,5 = 22,14 кВт

Данные заносим в таблицу.

 

1. Определение центра электрических нагрузок, числа трансформаторных подстанций

 

Выбираем две трансформаторных подстанции 10/0,4 кВ: одну для большей части производственных потребителей, другую для жилых домов. 

Место расположения трансформаторных подстанций определяется на практике как центр «тяжести» нагрузок. Координаты подстанции определяются по формуле:

;        Y ;   (1.2)

где Xi и Yi – координаты каждого потребления,

Pi – расчетная нагрузка потребителя,

n – число потребителей.

Находим координаты ТП-1 по формуле 1.2:

YД = 

ХД = 

YВ = 

ХВ = 

Исходя из расчётов принимаем координаты трансформаторной подстанции ТП-1 Х=11 Y=1

Находим координаты ТП-2 по формуле 1.2:

YД =  ;  ХД = 

YВ =  ; ХВ = 

Исходя из расчётов принимаем координаты трансформаторной подстанции ТП-2 Х=7 Y=6

1.3 Расчёт электрических  нагрузок в сетях 0.38 кВ

 

Расчёт электрических нагрузок производится суммированием нагрузок на вводе или на участках сети с учётом коэффициентов одновремённости отдельно для дневного и вечернего максимумов нагрузки.

Расчётная вечерняя и дневная нагрузки на участке линии или на шинах трансформаторной подстанции находятся по формуле:

Рд=Ко∙n ·åРДj,кВт.; РВ=Ко∙n·åРВj,кВт     (1.3)

Где:   n – число квартир в доме.

Ко –  коэффициент одновременности, который принимается в зависимости от уровня напряжения сети по таблицам 4.1–4.3[10].

Рдj,Рвj – дневной и вечерний максимумы нагрузок j го потребителя или j го участка сети.

Если нагрузки однородных потребителей отличаются по величине более чем в четыре раза, то суммирование их производится не с помощью коэффициента одновременности, а пользуясь таблицами 4.4–4.5. [10].

Расчётная вечерняя и дневная нагрузки по участкам линии или на шинах трансформаторной подстанции в таком случае будут находится по формуле:

Р = Р¶ + DР     (1.4)

Где: Р –  расчётная активная нагрузка, кВт.

Р¶ – большая из слагаемых нагрузок, кВт.

DР – добавка к большей слагаемой нагрузке, кВт.

Также для определения мощности подстанции необходимо учитывать нагрузку уличного освещения  [13].

Из за большого количества однотипных расчётов, расчёт произведён в электронной таблице Microsoft Excel. Пример расчёта приведён для линии 1, ТП №1 и линии 1 ТП №2. Расчётная схема линии приведена на рисунке 1. Результаты расчёта приведены в таблицах.

Рисунок 1–Расчётная схема линии электроснабжения посёлка

 

Линия 1 ТП №1

Расчётная вечерняя и дневная нагрузки по участкам линии:

участок 1-2: Рд = 2 кВт;

участок 2-3: Рд =15+1,2 = 16,2 кВт;

участок 3-4: Рд = 15+9,2+1,2 = 25,4 кВт;

участок 4-5: Рд = 45+9,2+9,2+1,2 = 64,6 кВт;

участок 5-ТП: Рд = 40+31,2+9,2+9,2+1,2 = 90,8 кВт;

Определяем полную мощность S, этого же участка по формуле:

                              (1.5)

Cos j  принимаем согласно таблицы 4.6  [10].

участок 1-2:

участок 2-3:

участок 3-4:

участок 4-5:

участок 5-ТП:

Определяем реактивную мощность Q, этих же участков по формуле:

     (1.6)

участок 1-2:

участок 2-3:

участок 3-4:

участок 4-5:

участок 5-ТП:

Линия 1 ТП №2

В точке 6 линия разветвляется. Поэтому определим расчётные нагрузки по участкам линии, начиная с концов, при помощи коэффициентов одновременности (табл. 4.1.)[10] и таблицы суммирования неоднородных нагрузок 4.4.[10]

участок 1-2: Рд = 1,9 кВт;

участок 2-3: Рд = 2 1,9 0,76 = 2,89 кВт;

участок 3-4: Рд = 3 1,9 0,66 = 3,76 кВт;

участок 4-5: Рд = 4 1,9 0,61 = 4,64 кВт;

участок 5-6: Рд = 5 1,9 0,55 = 5,23 кВт;

участок 10-9: Рд = 1,9 кВт;

участок 9-8: Рд = 2 1,9 0,76 = 2,89 кВт;

участок 8-7: Рд = 3 1,9 0,66  = 3,76 кВт;

участок 7-6: Рд = 4 1,9 0,61 = 4,64 кВт;

участок 6-0: Рд = 5 1,9 0,55 = 5,23 кВт;

участок 0-ТП-2: Рд = 5,23+3,15 = 8,38 кВт;

Определяем полную мощность S

участок 1-2: ;

участок 2-3: ;

участок 3-4: ;

участок 4-5: ;

участок 5-6: ;

участок 10-9: ;

участок 9-8: ;

участок 8-7: ;

участок 7-6: ;

участок 6-0: ;

участок 0-ТП-2: ;

Аналогично рассчитываются остальные линии. Результаты расчёта приведены в таблице (1;2).

Таблица 1 Расчёт линий КТП №1

 

Линия С1
участок	L м	Рд		Рв	cosφд	cosφв	Sд	Sв	Qд		Qв
1-2	40	2		2	0,75	0,85	2,67	2,35	1,76		1,24
2-3	120	16,2		16,2	0,8	0,85	20,25	19,06	12,15		10,04
3-4	80	25,4		11,4	0,7	0,75	36,29	15,20	25,91		10,05
4-5	40	64,6		56	0,8	0,85	80,75	65,88	48,45		34,71
5-ТП-1	40	90,8		82,2	0,75	0,8	121,07	102,75	80,08		61,65
Линия С2
участок	L м		Рд	Рв	cosφд	cosφв	Sд	Sв		Qд	Qв
1-2	80		28	28	0,99	0,99	28,28	28,28		3,99	3,99
2-3	40		22,7	18,7	0,7	0,75	32,43	24,93	23,16		16,49
3-4	40		23,7	21,3	0,75	0,85	31,60	25,06		20,90	13,20
4-5	40		25,5	23,1	0,85	0,9	30,00	25,67		15,80	11,19
5-ТП-1	80		44,3	27,9	0,8	0,85	55,38	32,82		33,23	17,29