Файл: Курсовая работа по дисциплине мдк 01. 02. Основы технической эксплуатации и обслуживания электрического и электротехнического оборудования.docx
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 145
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Расчет электрических сетей
2.1 Расчет допустимых потерь напряжения
Допустимые отклонения напряжения у потребителей в соответствии с ГОСТ 13109-97 составляют ±5%. Надбавка напряжения на шинах районной ТП 35/10 кВ в часы максимума нагрузки составляет +2,5%.
Минимальная нагрузка для сельских потребителей принимается Рmin= 0.25* Рmax. В часы минимума напряжение на шинах районной ТП составляет UТП35/10=0%. Добавку трансформатора КТП принимаем +5%. Потери напряжения в трансформаторе при максимальной нагрузке-4%; при минимальной-1%. Результаты сводим в таблицу 5.
Таблица 5. Отклонения напряжения в элементах сети
Элементы сети | Отклонение напряжения, % при нагрузке | |
Рmax | Рmin= 0.25* Рmax | |
Шины 10 кВ ( UТП35/10=0) Линия 10 кВ ( U10) | +2,5% -4% | 0 -1% |
Трансформатор 10/0,4 кВ Добавка ( Uдоб) Потери ( UТ) | +5% -4% | +5% -1% |
Линия 0,38 кВ ( U0,38) | -4,5% | -1,125% |
Потребитель ( Uпотр) | -5% | +1,875% |
Отклонение напряжения у потребителя определяется формулой
(9)
где -отклонение напряжения на шинах ТП 35/10; - добавка и потери в трансформаторе 10/0,4, потеря напряжения в линии соответственно 10 кВ и 0,38 кВ.
Допустимая потеря напряжения в линиях 10 и 0,38 кВ при максимальной нагрузке составит
(10)
Допустимая потеря напряжения распределяется между воздушной линией 10 кВ и 0,38 кВ приблизительно поровну. Учитывая, что протяженность линии 10 кВ невелика, принимаем: для ВЛ 10кВ- =4%; для ВЛ 0,38 кВ- =4,5%.
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:
что в пределах нормы.
2.2 Выбор сечения проводов ВЛ 0,38 кВ
Сечение проводов линий электропередач оказывает влияние на все основные характеристики системы электроснабжения: затраты на сооружение и эксплуатацию, уровень потерь мощности и энергии, надежность электроснабжения и качество электроэнергии.
Основными критериями при выборе сечения проводов являются:
-
Технико-экономические показатели -
Механическая прочность проводов ВЛ -
Допустимый нагрев проводов -
Допустимая потеря напряжения
Максимальные нагрузки головных участков ВЛ 0,38 кВ не превосходят S=33,3 кВА, что соответствует току
, А (11)
где -номинальное напряжение сети.
По рассчитанному максимальному току выбирается сечение алюминиевого провода ВЛ, равного 35 мм2, [2] опираясь на, Приложение Е (Таблица № 1 и № 2), и проверяется по падению напряжению по формуле 12.
Основным критерием при выборе сечения сельских распределительных сетей 0,38 кВ и 10 кВ является уровень напряжения у потребителей. При этом выполнение других критериев осуществляется проверкой.
Потеря напряжения в линии 0,38 кВ, состоящей из нескольких участков, определяется по формуле
В (12)
где - активная и реактивная мощность участка; -активное и индуктивное сопротивление участка;
- рабочее напряжение ВЛ; n- число участков.
Приложение Е. Характеристики проводов ВЛ. Индуктивные сопротивления ВЛ.
Поскольку в целях удобства монтажа все участки одной ВЛ 0,38 кВ выполняются проводами одного сечения,
Ri=r0*li; Xi=x0*li. Ом. (13, 14)
Тогда формула может быть представлена в виде
,В (15)
или
В (16)
где - суммарный момент активной мощности магистрали (кВт*м); - суммарный момент реактивной мощности (кВар *м).
[2], Приложения Е, Таблица 1 и 2, берём значение r0 и x0 для алюминиевого провода площадью сечения 150 мм2:
r0 = 0,85 Ом|/км
x0 = 0,336 /Ом
ВЛ-1 дневного максимума:
Максимальный момент активной нагрузки
Максимальный момент реактивной нагрузки
Допустимой потерей напряжения воздушной линии 0,38 кВ является
, В
4.5 %, допустимое падение напряжения на линии 0.38
(17)
Потеря напряжения ВЛ в пределах допустимого. Выбираем провод А-35
Результаты заносим в таблицу 6.
Таблица 6. Сечения алюминиевых проводов воздушной линии ТП-1
№ ВЛ | Сечение провода для (max) | |||
Mа, кВт*км | Mр, кВар*км | (В) | Марка провода | |
1 | 12 | 10,6 | | А-35 |
2.3 Расчет линии 10 кВ
Допустимая потеря напряжения согласно ПУЭ ВЛ 10 кВ составляет
, В
(18)
[2], Приложения Е, Таблица №1 и №2, берём значение r0 и x0 для алюминиевого стального провода площадью сечения 35 мм2:
r0 = 0,85 Ом
x0 = 0,366 Ом
Максимальный момент активной нагрузки
Максимальный момент реактивной нагрузки
Определим потерю напряжения в магистрали при допустимых сечениях провода.
Минимально допустимое по механической прочности сечение АС-35
для ВЛ 10 кВ обеспечивает допустимую потерю напряжения в часы максимальных нагрузок ВЛ. Принимаем для ВЛ 10кВ сечение провода АС-35.
Таблица 7. Сечения алюминиевых стальных проводов ВЛ
№ ВЛ | Сечение провода (max) | |||
Mа, кВт*км | Mр, кВар*км | | Марка провода | |
10кВ | 2400 | 2448,24 | | АС-35 |
Рис.1 Расчётная схема ТП-1и сети 0,38 кВ для расчётов токов КЗ
Рис.2 Схема замещения сети для расчёта токов КЗ
-
Расчет электрической части трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ
3.1 Расчетные схемы с схемы замещения электрической сети
Целью расчета токов короткого замыкания является: проверка аппаратов на термическую и электродинамическую стойкость; выбор защитных аппаратов линий и трансформатора
; проверка условий надежности, селективности и чувствительности защиты.
Zc-сопротивление системы.
,Ом (19)
По данным энергосистемы, установивитийся ток трехфазного короткого замыкания на шинах 10 кВ районной ТП составляет 1,5 кА, ближайшее к 10 кВ напряжение из стандартного ряда 10,5 кВ. Тогда сопротивление системы
-ток трехфазного короткого замыкания на шинах 10кВ районной ТП составляет 1,5кА.
Сопротивление системы, приведенное к напряжению 0,4 кВ
,Ом (20)
-коэффициент трансформации( = )
Для ВЛ 10кВ выбран провод АС-35. Длина которого l10=12 км. Активное и индуктивное сопротивления линии составляют
, Ом (21)
, Ом (22)
, Ом (23)
Сопротивление ВЛ 10 кВ, приведенное к напряжению 0,4 кВ
, Ом (24)
Для ВЛ-1 0.4кВ выбран провод А-25, длина линии 0,2км.
Активное и индуктивное сопротивления линии составляют
, Ом (25)
, Ом (26)
,Ом комплексное сопротивление линии 0.4 кВ