Файл: Курсовая работа Электроснабжение.pdf

2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

2.1 Расчет допустимых потерь напряжения

Допустимые отклонения напряжения у потребителей в соответствии с ГОСТ 13109–97 составляет ±5%. Надбавка

напряжения на шинах районной ТП35/10 кВ UТП35/10 в часы максимума нагрузки составляет +2,5% (согласно исходным

данным), в часы минимума – 0%. Минимальная нагрузка для сельских потребителей принимается Рmin=0,25∙Рmax.

Потери напряжения в трансформаторе принимают при максимальной нагрузке – 4%, при минимальной –1%.

Добавку трансформатора КТП принимаем равной +5%. Результаты сводим в таблицу 2.1 (жирным шрифтом

обозначены известные значения).

Таблица 2.1 Отклонения напряжения в элементах сети

соответственно 10 кВ и 0,38 кВ, %.

Тогда допустимая потеря напряжения в линиях 10 и 0,38кВ при максимальной нагрузке составит:

20

Допустимая потеря напряжения распределяется между воздушной линией 10 кВ и 0,38 кВ приблизительно поровну.

Принимаем: для ВЛ 10 кВ – Uдоп 10 = 4 %; для ВЛ 0,38 кВ –

Uдоп 0,38 = 4,5 %.

Данные заносим в таблицу 2.1.

Проверим уровень напряжения у потребителей при минимальной нагрузке 25% от Рmax. При этом учтем, что потери напряжения в линиях и трансформаторе уменьшаются в 4 раза

(ΔU10=4/4=1%, U0,38 = 4,5/4=1,125%):

Uпотр = 0 + 5 – 1 –1 –1,125 = + 1,875 %,

что в пределах нормы.

2.2 Выбор сечения проводов ВЛ 0,38

По условиям механической прочности воздушных линий 0,38 кВ при пролетах L = 40…60 м сечение провода должно быть не менее 25 мм2, больше 70 мм2 не рекомендуется по условиям прочности арматуры и удобства монтажа.

Допустимые токовые нагрузки по нагреву для неизолированных проводов ВЛ приведены в приложении 9.

Определим ток максимальной нагрузки головных участков ВЛ 0,38 кВ:

(2.3)

где – максимальная нагрузка головных участков ВЛ 0,38 кВ, кВА. определяем из таблицы 1.4.

Uн – номинальное напряжение сети, кВ.

21

С точки зрения допустимого нагрева, согласно приложению 9, любое из рекомендуемых сечений является допустимым.

Основным критерием при выборе сельских распределительных сетей 0,38 кВ и 10 кВ является уровень напряжения у потребителей.

Потеря напряжения в линии 0,38 кВ определяется по формуле:

(2.4)

где r0, x0 – погонные активное и индуктивное сопротивления

(прил. 11);

– суммарный момент активной мощности магистрали, кВт∙км;

– суммарный момент реактивной мощности

магистрали, кВар∙км; Pi – активная мощность i-го участка, кВт;

Qi – реактивная мощность i-го участка, кВар; li – длина i-го участка, км;

n – число участков.

Как установлено ранее (табл. 2.1), допустимая потеря

напряжения ВЛ 0,38 кВ Uдоп0,38=4,5 %, что в именованных единицах составляет:

(2.5)

При выборе сечения проводов учитываем, что максимальные потери напряжения будут в часы максимума нагрузок вдоль наиболее загруженной магистрали (используем данные таблицы 1.3, максимальные нагрузки; для ВЛ-1 и ВЛ-2 это дневной максимум, для ВЛ-3 – вечерний). Учитываем также, что в целях удобства монтажа все участки одной ВЛ 0,38 кВ выполняют проводами одного и того же сечения.

22

ВЛ-1. Расчетная схема ВЛ-1 приведена на рисунке 2.1.

Рис. 2.1. Расчетная схема ВЛ-1

Максимальный момент активной нагрузки

Ма = (47,5 ∙ 90 + 20 ∙60) ∙ 10-3 = 5,47 кВт∙км.

Максимальный момент реактивной нагрузки

Мр = (29,5 ∙ 90 + 20,4 ∙ 60) ∙ 10-3 = 3,88 кВар∙км.

Определим потерю напряжения в магистрали при допустимых сечениях провода в соответствии с выражением (2.4). Погонные параметры принимаем из приложения 11.

Для ВЛ-1 и провода СИП-1 3х25+1х35 (r0 = 1,540 Ом/км, x0 = 0,0816 Ом/км)

потери выше допустимых, поэтому выбираем провод большего сечения и производим расчет снова.

Для провода СИП-1 3х35+1х50 (r0 = 1,111 Ом/км, x0 = 0,0791Ом/км)

потери меньше допустимых.

ВЛ-2

Рис. 2.2. Расчетная магистраль ВЛ2

23

Ма = (34 ∙ 60) ∙ 10-3 = 2,04 кВт∙км.

Мр = (29,9 ∙ 60) ∙ 10-3 = 1,8 кВар∙км.

Для ВЛ-2 и провода СИП-1 3х25+1х35

ВЛ-3

Рис. 2.3. Расчетная магистраль ВЛ3

Ма = (28,3 ∙ 130 + 13,7 ∙ 140) ∙ 10-3 = 5,59 кВт∙км.

Мр = (24,9 ∙ 130 + 5,3 ∙ 140) ∙ 10-3 = 3,98 кВар∙км.

Для ВЛ-3 и провода СИП-1 3х25+1х35

Для провода СИП-1 3х35+1х50

Результаты расчетов сведем в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 Сечения самонесущих проводов воздушных линий ТП-1

24

2.3 Расчет линии 10 кВ

Согласно таблице 2.1 допустимая потеря напряжения ВЛ 10 кВ Uдоп 10 = 4%, что в именованных единицах составит:

(2.6)

Для расчета используем схему ВЛ 10 кВ (рис. 1.4) и данные таблицы 1.5, дневной максимум.

Ма=85,7∙12=1028 кВт∙км.

Мр=64,4∙12=773 кВт∙км.

Определим потерю напряжения в магистрали при допустимых сечениях провода в соответствии с выражением (2.4).

Для провода АС-25 r0 = 1,38 Ом/км, x0 = 0,377 Ом/км

(прил. 9, 10).

Минимально допустимое по механической прочности сечение АС-25 для ВЛ 10 кВ обеспечивает допустимую потерю напряжения в часы максимальных нагрузок ВЛ. Принимаем для ВЛ 10 кВ сечение провода АС-25.

2.4 Проверка ВЛ 0,38 кВ по условию пуска электродвигателя

Проверку линии по условию пуска электродвигателя (на глубину провала напряжения при пуске) производят по наиболее мощному двигателю электрифицируемого производственного объекта.

При пуске данного двигателя напряжение на его зажимах не должно снизиться более чем на 30% от номинального напряжения

25

линии, в то время как напряжение на остальных электроприемниках не должно уменьшиться более чем на 20% от номинального напряжения линии.

Согласно исходным данным, электродвигатель мощностью 15 кВт установлен на объекте № 2.

Потеря напряжения при пуске электродвигателя:

– соответственно, полное сопротивление трансформатора и линии, питающей двигатель, Ом;

– полное сопротивление электродвигателя при пуске, Ом. Сопротивление трансформатора:

(2.8)

где uк – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

Uн, кВ и Sн, кВА – соответственно номинальные напряжение и мощность трансформатора.

На ТП-1 установлен трансформатор мощностью Sн = 160 кВА, напряжение короткого замыкания uк = 4% (табл. 1.6).

Наиболее мощный двигатель установлен на объекте №2 (участок 21 ВЛ2, который выполнен проводом СИП-1 3х25+1х50 длиной 60 м), поэтому:

26