Определение полных мощностей на вводе каждого потребителя

 

Для выбора уставок автоматов на ТП необходимо рассчитать минимальные  однофазные токи короткого замыкания. Ток короткого замыкания рассчитывается по формуле:

 

,

где - фазное напряжение сети;

      - полное сопротивление трансформатора, Ом;

      - полное сопротивление петли фаза-нулевой провод:

,

где и - активные сопротивления петли фаза-нулевой провод и нулевого провода соответственно, Ом;

    - реактивное сопротивление нулевого провода, Ом.

 

Расчет проведем на примере  ТП№1

Линия 1

;

Линия 2

;

Определяем ток однофазного  короткого замыкания для линий

Линия 1

;

Линия 2

;

Определим ток трехфазного  короткого замыкания для линии  Л1 по формуле:

где – номинальная мощность трансформаторной подстанции, кВА; – линейное напряжение сети.

;

 

11. Выбор защитной аппаратуры.

11.1 Выбор аппаратуры ТП 10/0,4 кВ

Выбор аппаратуры ТП осуществляется по следующим параметрам:

По напряжению: ;

По току:

где расчетный ток сети.

Для выбора автоматических выключателей определим рабочий  ток линий по формуле:

;          (11.1)

где: S_р – расчетная мощность линии, ВА.

 

Для ТП№1 получим что:

Линия 1 ;

Линия 2 ;

 

Аппараты защиты определяются на автоматическое срабатывание по формулам:

Для предохранителей: I_кз⁽¹⁾ ³ I_{пл вст}

где: I_{пл вст} – ток плавкой вставки предохранителя, А.

Для автоматов I_кз⁽¹⁾ ³ к_р I_эмр

где: к_р – коэффициент разброса тока срабатывания электромагнитного расцепителя; I_эмр – ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А.

По рабочему току выбираем автоматы ВА1032-03. Тепловые расцепители автоматов выбирают по максимальному длительному рабочему току исходя из условия:

;           (11.2)

Исходя из этого условия  окончательно выбираем следующие автоматы:

Линия 1 ;

Линия 1 ;

Для всех линий выбираем автоматы А3134.

Надежность срабатывания проверим при токах однофазных коротких замыканий в конце защищаемого  участка исходя из условия:

;           (11.3)

Линия 1

Линия 2

Условие выполнено, следовательно, надежность обеспечена. Необходимо, чтобы  автоматический выключатель отходящих  линий 0,4кВ был согласован с предохранителем ПК-10, установленном на ТП со стороны 10кВ. При КЗ в точке, расположенной за шиной 0,4кВ, первым должен сработать и отключить аварийный режим автомат отходящей линии.

11.2 Защита ВЛ 10 кВ

Защита ВЛ 10 кВ выполняется  токовыми реле косвенного действия типа РТ – 85.

Ток срабатывания реле:

        (11.4)

 

где: к_н – коэффициент надежности;

к_з – коэффициент, учитывающий самозапуск электродвигателей;

к_сх – коэффициент схемы;

к_В – коэффициент возврата;

к_т – коэффициент трансформации трансформатора тока.

Принимаем: к_н = 1,3; к_з = 1,1; к_сх = 1,0; к_В = 0,85; к_т = 15.

 

Принимаем ток уставки  токового реле РТ – 85. Выбранное реле проверяем по чувствительности:

          (11.5)

;                               (11.6)

Проверяем чувствительность.

- условие выполняется

 

11.3 Защита трансформатора 10/0,4 кВ

Трансформатор защищается со стороны 10 кВ плавкими предохранителями типа ПК 10.

Плавкая вставка выбирается по условию:

I_вст ³ 1,25 × I_р

Принимаем плавкую вставку  на ток 40 А.

Проверим выбранную вставку  на отстойку бросков намагничивающего тока:

Условие –   I_вст ³ 1,5 × I_н

40 > 1.5 × 5,78 = 8,67  - условие выполняется.

 

11.4 Защита ВЛ 0,4 кВ

 

Защита отходящих линий 0,4 кВ осуществляется автоматическими выключателями серии ВА 300-ТМ.

Номинальные токи автоматов  определяются по условию

I_н.а. ³ I_р

Номинальные токи расцепителей определяются по условию

I_н.р. ³ I_р

Номинальные токи электромагнитных расцепителей определяются по выражению:

I_эмр = (3 или 12) I_н.р.

Проверка электромагнитных расцепителей на автоматическое срабатывание осуществляется по условию:

I_эмр < I_кз⁽¹⁾

 

Линия 1

I_р = 3,41 А; I_кз⁽¹⁾ = 314 А;

Принимаем автомат ВА 300-ТМ

Линия 2

I_р = 2,93 А; I_кз⁽¹⁾ = 344 А;

Принимаем автомат ВА 300-ТМ

 

12.  Расчет технико-экономических показателей системы.

1. Затраты на производство и передачу электроэнергии.

Удельные затраты на на производство и передачу электроэнергии – превращенная форма стоимости отпущенной потребителю электроэнергии. По этому показателю устанавливают цену выработанного и переданного по сети .

Приведенные затраты на производство и передачу электроэнергии сельскохозяйственным потребителям зависит от затрат на сооружение энергетической системы: затрат на сеть , передающую электроэнергию по сельским питающим и распределительным сетям напряжением 110, 35, 10 кВ, и затрат на передачу электроэнергии по линиям напряжением 0,4 кВ и подстанции напряжением 10/0,4 кВ.

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

,

где С₀ – 1кВт ч потерянной энергии, С₀ = 5коп;

ΔW_mр – потери энергии в трансформаторе, кВтч;

ΔW_0,38 – потери энергии в линиях 0,38 кВ, кВтч.

;

 

Издержки на амортизацию  вычисляются по формуле

,

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

;

Общая стоимость потерь определяется по формуле

;

Также большую роль играют мероприятия повышения надежности электросетей.

 

 

Заключение

В данном курсовом проекте показывается пример расчета сетей электроснабжения сельского населенного пункта.

С начала, при помощи справочника, определяем значения коэффициента одновременности  и установленной мощности для  всех потребителей находящихся в  нашем поселке. Затем определяем максимумы дневной и вечерней нагрузки. Также рассчитываем нагрузку уличного освещения, в вечернее время.

Затем определяем ориентировочное  число трансформаторных подстанций, которые будут питать объекты  населенного пункта. Потом все  потребители были поделены на группы. Не мало важным пунктом расчета курсового проекта является поиск центров нагрузки и тем самым наиболее благоприятное место установки трансформаторных подстанций. После этого разрабатываем схемы электрических сетей для каждой подстанции.

Далее, определив максимально  возможную нагрузку каждой подстанции, выбираем по справочнику для них  трансформаторы. Так же выбираем трансформатор для подстанции 10 кВ.

Следующим этапом расчета  является выбор сечения проводов высоковольтной и низковольтной  линии. Для линий 0,4 кВ в своём  курсовом проекте я использовал  самонесущий изолированный провод, так как он более надежен и  безопаснее.

В завершении курсового проектирования  мы выбираем защитную аппаратуру для  линии 10кВ, трансформаторной подстанции 10/0,4, а также линии 0,4 кВ.

Таким образом в результате курсового проектирования приобретены  навыки по разработке электроснабжения, а также выбору и расчету пускозащитной  аппаратуры, проводов и кабелей. Все  эти задачи являются важными для  инженера-электрика. Курсовое проектирование помогает ближе познакомиться с  данной профессией, а также закрепить  знания по дисциплине.

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Электроснабжение с.-х. предприятий и населенных пунктов». Лещинская Т. Б.- М.: 2008.
2. Будзко И. А., Левшин М. С. Электроснабжение с.-х. предприятий и населенных пунктов. – М.: Агропромиздат, 1995.
3. Нормы технологического проектирования электрических сетей с.-х. назначения . – 2005.
4. Методические указания по выбору проводов ВЛ 0,4 и 10 кВ на минимум приведенных затрат.- М.: Сельэнергопроект, 1985.
5. Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38 кВ. – М.: Сельэнергопроект, 2005.
6. Медведев А. А. Эксплуатация оборудования с.-х. предприятий. – М.: Минсельхоз, 2007.
7. Растощев В. В. Методические указания к выполнению курсового проекта по электроснабжению с.-х. предприятий. – М.: Минсельхоз, 1993.
8. Номограмма для проверки условий пуска трехфазных асинхронных электродвигателей. – М.: Сельэнергопроект, 1990.
9. Правила устройства электроустоновок, 2004.
10. И. Л. Каганов Курсовое и дипломное проектирование. – М.: Колос, 1970г.
11. Методические указания к курсовому проектированию по электроснабжению сельского хозяйства, под ред. Перекотий Г.П., Чайкин В.П., Будько Н.П. и др. Краснодар 1997.
12. Будзко И.А. Зуль Н.М. Электроснабжение сельского хозяйства.- М.: Агропромиздат, 2006.
13. Коганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование.- 2е издание доп. и перераб.- М.: Колос, 2006.