Файл: Брянск 2009 Содержание Введение Исходные данные Расчёт электрических нагрузок населённого пункта Определение места расположения трансформаторной подстанции. Выбор конфигурации сети 0,38 кВ.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 2979

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ударный коэффициент, который определяется по формуле , где Та – постоянная времени затухания определяется по формуле Реактивние сопротивление системы Xсист = 5,923 Ом В.В. линия № 1 Длина линии 5,385 км Сопротивление линии Roл = 6,139 Ом Сопротивление линии Xoл = 2,423 Ом В.В. линия № 2 Длина линии 2 км Сопротивление линии Roл = 3,6 Ом Сопротивление линии Xoл = 0,9 Ом В.В. линия № 3 Длина линии 1,802 км Сопротивление линии Roл = 3,244 Ом Сопротивление линии Xoл = 0,811 Ом В.В. линия № 4 Длина линии 5,099 км Сопротивление линии Roл = 9,178 Ом Сопротивление линии Xoл = 2,294 Ом В.В. линия № 5 Длина линии 0,5 км Сопротивление линии Roл = 0,9 Ом Сопротивление линии Xoл = 0,225 Ом В.В. линия № 6 Длина линии 2 км Сопротивление линии Roл = 3,6 Ом Сопротивление линии Xoл = 0,9 Ом Н.В. линия № 1 Длина линии 41,492 м Сопротивление линии Roл = 0,074 Ом Сопротивление линии Xoл = 0,012 Ом Н.В. линия № 2 Длина линии 422,385 м Сопротивление линии Roл = 0,481 Ом Сопротивление линии Xoл = 0,126 Ом Н.В. линия № 3 Длина линии 580,345 м Сопротивление линии Roл = 0,239 Ом Сопротивление линии Xoл = 0,174 Ом Н.В. линия № 4 Длина линии 584,663 м Сопротивление линии Roл = 0,485 Ом Сопротивление линии Xoл = 0,175 Ом Сопротивление трансформатора Rтр = 0,002 Ом Сопротивление трансформатора Xтр = 0,171 Ом Расчёты ведутся для всех точек, результаты расчётов приведены в табл. 17.1 Расчет токов короткого замыкания в сети 0,38кВ Токи короткого замыкания в сети 0,38 кВ определяются в следующих точках: на шинах 0,4 кВ ТП-6 и в конце каждой отходящей линии. За основное напряжение принимается напряжение, равное Uосн=1,05Uном Ток трехфазного короткого замыкания определяется по формуле, приведенной выше. Полное сопротивление участка сети определяется по формуле , где хтр – реактивное сопротивление трансформатора, Ом; rтр – активное сопротивление трансформатора, Ом. Реактивное сопротивление трансформатора определяется по формуле , где Uк.р.% – реактивная составляющая тока короткого замыкания, %; Sном. – мощность трансформатора 35/0,4 кВА. Активное сопротивление трансформатора определяется по формуле , где Uк.а.% – активная составляющая тока короткого замыкания, %; Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле где zтр /3 – полное сопротивление трансформатора току короткого замыкания на корпус, Ом, (табл. 29[1]); zп – полное сопротивление петли фазного и пулевого провода, Ом. где rФ – активное сопротивление фазного провода, Ом; rN – активное сопротивление нулевого провода, Ом; xФ – реактивное сопротивление фазного провода, Ом; xN – реактивное сопротивление нулевого провода, Ом; Расчёты ведутся для точек К4 и К5, результаты остальных расчётов приведены в таблице 16.1 Ik1(3)= 0,4/10,259 = 3,581 Ik1(2)= 0,866/3,581 = 3,102 Ik2(3)= 0,4/24,672 = 1,489 Ik2(2)= 0,866/1,489 = 1,289 Ik3(3)= 0,4/24,672 = 1,489 Ik3(2)= 0,866/1,489 = 1,289 Ik4(3)= 36,75/0,296 = 1,35 Ik4(2)= 0,866/1,35 = 1,169 Ik5(3)= 36,75/0,344 = 1,16 Ik5(2)= 0,866/1,16 = 1,005 Ik6(3)= 36,75/0,984 = 0,406 Ik6(2)= 0,866/0,406 = 0,352 Ik7(3)= 36,75/0,729 = 0,548 Ik7(2)= 0,866/0,548 = 0,474 Ik8(3)= 36,75/1,036 = 0,386 Ik8(2)= 0,866/0,386 = 0,334 Tak1 = 5,923/0 = 0 Kak1 = 1+exp(-0.01/0) = 1 iудk1 = 1.41*1*3,581 = 5,065 Tak2 = 9,471/3340,673 = 0,002 Kak2 = 1+exp(-0.01/0,002) = 1,029 iудk2 = 1.41*1,029*1,489 = 2,168 Tak3 = 9,471/3340,673 = 0,002 Kak3 = 1+exp(-0.01/0,002) = 1,029 iудk3 = 1.41*1,029*1,489 = 2,168 Tak4 = 0,171/0,747 = 0,228 Kak4 = 1+exp(-0.01/0,228) = 1,957 iудk4 = 1.41*1,957*1,35 = 3,737 Tak5 = 0,183/24,198 = 0,007 Kak5 = 1+exp(-0.01/0,007) = 1,267 iудk5 = 1.41*1,267*1,16 = 2,08 Tak6 = 0,297/151,944 = 0,001 Kak6 = 1+exp(-0.01/0,001) = 1,006 iудk6 = 1.41*1,006*0,406 = 0,578 Tak7 = 0,345/75,825 = 0,004 Kak7 = 1+exp(-0.01/0,004) = 1,111 iудk7 = 1.41*1,111*0,548 = 0,861 Tak8 = 0,346/153,122 = 0,002 Kak8 = 1+exp(-0.01/0,002) = 1,012 iудk8 = 1.41*1,012*0,386 = 0,552 Таблица 16.1- Результаты расчётов токов короткого замыкания Точка к.з. r, Ом х, Ом Z, ом Zп, Ом Та Куд I(3) I(2) I(1) iуд K-1 0 5,923 5,923 0 0 1 3,581 3,102 0 5,065 K-2 10,639 9,471 14,244 0 0,002 1,029 1,489 1,289 0 2,168 K-3 10,639 9,471 14,244 0 0,002 1,489 1,289 0 2,168 K-4 0,002 0,171 0,171 0 0,228 1,957 1,35 1,169 0 3,737 K-5 0,077 0,183 0,198 0,151 0,007 1,267 1,16 1,005 0,561 2,08 K-6 0,483 0,297 0,568 0,995 0,001 1,006 0,406 0,352 0,183 0,578 K-7 0,241 0,345 0,421 0,591 0,004 1,111 0,548 0,474 0,271 0,861 K-8 0,487 0,346 0,598 1,031 0,002 1,012 0,386 0,334 0,178 0,552 17. Выбор и проверка аппаратуры высокого напряжения ячейки питающей линии Согласно ПУЭ электрические аппараты выбирают по роду установки, номинальному току и напряжению, проверяют на динамическую и термическую устойчивость. Ячейка питающей линии представляет собой комплектное распределительное устройство наружной или внутренней установки. КРУН комплектуется двумя разъединителями с короткозамыкателями (QS) для создания видимого разрыва цепи при проведении профилактических и ремонтных работ обслуживающим или оперативным персоналом, выключателем нагрузки (QF) и комплектом трансформаторов тока (ТА), которые служат для питания приборов релейной защиты и приборов учёта электрической энергии. Однолинейная упрощённая схема КРУН представлена на рис. Рисунок 17.1 - Однолинейная упрощённая схема КРУН. Для выбора и проверки электрических аппаратов высокого напряжения целесообразно составить таблицу, куда вносятся исходные данные места установки аппарата и его каталожные данные. Таблица 17.1 - Сравнение исходных данных места установки, с параметрами выключателя, разъединителя, трансформатора тока Исходные данные места установки Параметры выключателя Параметры разъединителя Параметры Трансформатора тока Тип ВП-35 Тип РНД(З)-35/1000 Тип ТПОЛ-35 Uном = 35 кВ 35 кВ 35 кВ 35 кВ Iном =24,106 А 0,4 А 1000 А 400 А 3,581 кА 5 кА - - 5,065 кА 16 кА 64 кА 100 кА 6,3 кА 25 кА 1,6 кА Как видно из таблицы 17.1 параметры всех выбранных аппаратов удовлетворяют предъявляемым требованиям. 18. Выбор и проверка высоковольтной и низковольтной аппаратуры на подстанции Разъединитель QS1 выбирается по тем же условиям, что и разъединитель питающей линии: тип РНД(З)-35/1000; номинальный ток 1000 А; номинальное напряжение 35 кВ; амплитуда сквозного тока 64 кА; ток термической стойкости 25 кА Для защиты трансформатора с высокой стороны устанавливаются предохраните FU1 – FU3. Ток плавкой вставки предохранителя выбирается по условию А. Принимается предохранители типа ПК-16 с током плавкой вставки 16 А. Шины 0,4 кВ подключаются к трансформатору через рубильник QS2 типа Р2315 с номинальным током 600А. Трансформаторы тока ТА1-ТА3 типа ТК20 служат для питания счётчика активной энергии СА4-И672. Линия уличного освещения защищается предохранителями FU4-FU6, типа НПН-2 с номинальным током плавкой вставки 16А, управление уличным освещением осуществляется магнитным пускателем КМ типа ПМЛ. Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях производится исходя из следующих условий 1. , кс.з = 1; 2. ; 3. ; 4. . Линия №1 Максимальный ток – 6,257 А, ударный ток – 2,08 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 1005,036 А, однофазный ток короткого замыкания – 561,452 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2063 с током теплового расцепителя 8 А, током электромагнитного расцепителя 96, и током динамической стойкости 15 кА. 1. 8 А>6,257 А; 2. 15 кА>2,08 кА; 3. 1005,036/96=10,469; 4. 561,452/96=5,848 Линия №2 Максимальный ток – 45,448 А, ударный ток – 0,578 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 352,013 А, однофазный ток короткого замыкания – 183,942 А. К установке принимается автоматический выключатель А3163 с номинальным током А, током теплового расцепителя 50 А, током электромагнитного расцепителя 500, и током динамической стойкости 15 кА. 1. 50 А>45,448 А; 2. 15 кА>0,578 кА; 3. 352,013/500=0,704; Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 125 А. Получаем коэффициент: 2,816 4. 183,942/500=0,367 Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 125 А. Получаем коэффициент: 1,471 Следовательно все условия выполняются Линия №3 Максимальный ток – 90,655 А, ударный ток – 0,861 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 474,812 А, однофазный ток короткого замыкания – 271,27 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2056 с номинальным током А, током теплового расцепителя 100 А, током электромагнитного расцепителя 1200, и током динамической стойкости 15 кА. 1. 100 А>90,655 А; 2. 15 кА>0,861 кА; 3. 474,812/1200=0,395; Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 300 А. Получаем коэффициент: 1,582 4. 271,27/1200=0,226 Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 300 А. Получаем коэффициент: 0,904 Линия №4 Максимальный ток – 58,534 А, ударный ток – 0,552 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 334,351 А, однофазный ток короткого замыкания – 178,793 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2064 с номинальным током А, током теплового расцепителя 63 А, током электромагнитного расцепителя 756, и током динамической стойкости 15 кА. 1. 63 А>58,534 А; 2. 15 кА>0,552 кА; 3. 334,351/756=0,442; Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 189 А. Получаем коэффициент: 1,769 4. 178,793/756=0,236 Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 189 А. Получаем коэффициент: 0,945 Следовательно все условия выполняются 19. Выбор устройств от перенапряжений Защиту подстанций напряжением 20 – 35 кВ выбирают в зависимости от их мощности. Если мощность подстанции менее 630 кВА, на каждой ее системе шин
устанавливают комплект вентильных разрядников, расположенных возможно близко к трансформаторам и присоединенных к заземляющему контуру подстанции кратчайшим путем. Кроме того, на расстоянии 150 – 200 м от подстанции на всех подходящих воздушных линиях монтируют комплекты трубчатых разрядников РТ-1 или заменяющих их защитных искровых промежутков ПЗ-1 (при токах короткого замыкания, меньших нижнего предела, гасящегося трубчатыми разрядниками). Сопротивление заземления этих разрядников РТ-1 или промежутков ПЗ-1 должно быть не более 10 Ом. На питающих линиях для защиты разомкнутых разъединителей или выключателей у приемных порталов или у вводов в закрытое распределительные устройства дополнительно устанавливают трубчатые разрядники РТ-2 или защитные промежутки ПЗ-2, присоединяя их к заземляющему контуру подстанции. Подстанции мощностью 630 кВ-А и больше защищают так же, но дополнительно все воздушные линии передачи, подходящие к этим подстанциям на расстояние 150 – 200 м, При этом трубчатые разрядники РТ-1 или защитные промежутки ПЗ-1 устанавливают в начале подходов линий передачи, защищенных тросами. Протяженные молниеотводы заземляют на каждой опоре подходов, причем импульсные сопротивления заземлений должны быть не более 10 Ом. В начале подхода к заземлению опоры присоединяют трос и разрядник РТ-1 или промежуток ПЗ-1. В конце подхода трое к заземленному контуру подстанции не присоединяют, а обрывают на первой опоре от подстанции. При этом пролет (50 – 60 м), не защищенный тросом, должен перекрываться защитными зонами стержневых молниеотводов, устанавливаемых для защиты открытых подстанций такой мощности. 20. Расчёт контура заземления подстанции Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединена, нейтраль трансформатора, должно быть не более 4 Ом при номинальном напряжении 380 В. Это сопротивление должно быть обеспечено с учётом за-землителей нулевого провода ВЛ-0,38 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в не-, посредственной близости от нейтрали трансформатора, т.е. на ТП, и сопротивление повторного заземлителя не должны быть более 30 Ом. Сопротивление заземлителей нулевого рабочего провода каждой ВЛ-0,38 кВ должно быть не более 10 Ом. В сельских сетях в качестве заземлений рекомендуется применять угловую сталь. Сопротивление одного электрода из угловой стали, погруженного вертикально с вершиной на поверхности земли, определяется по формуле , где bуг – ширина уголка, м; р – удельное сопротивление грунта, Ом м; 1с. – длина стержня, м. 18,849×6,7=126,295 Ом Предварительное число стержней одиночного повторного заземления нулевого рабочего провода, которое нужно выполнить на концах ВЛ длиной более 200 м и на вводах от ВЛ к электроустановкам, подлежащим занулению, определяется по формуле , Число стержней на ТП без учета взаимного экранирования , Зная под, lод и а – расстояние между стержнями, по приложению П.1 [Л1] определяется коэффициент взаимного экранирования ηс. Тогда результирующее сопротивление стержневых заземлителей на ТП определяется по формуле 126,295/19,2=6,577Ом. Сопротивление соединительной полосы вп = 40мм, длиной l = 33 м, проложенной на глубине h = 0,5м с учетом коэффициента экранирования ηc определяется по формуле , Ом, расчетное сопротивление заземляющего устройства одиночного повторного заземлителя на ВЛ-0,38 кВ не должно превышать 30 Ом , Ом. Если на одной линии ВЛ-0,38 кВ имеется п одиночных повторных заземлителей, то сопротивление заземлителей нулевого рабочего провода не должно превышать 10 Ом , Ом. Тогда при количестве отходящих линий ВЛ-0,38 кВ сопротивление нейтрали трансформатора ТП не должно превышать 4 Ом , Ом. 21. Определение себестоимости распределения электроэнергии Эта себестоимость складывается из отчислений на амортизацию и текущий ремонт

соответствующих звеньев передающего устройства, стоимости потерь электроэнергии в этих звеньях и расходов на их обслуживание и эксплуатацию. Чтобы определить стоимость ежегодных отчислений на амортизацию и текущий ремонт, необходимо вычислить стоимость сооружений , где Кт.п – стоимость КТП; К0,38 – стоимость сооружения линий 0,38 кВ. К=10000+60000×1,628=107733,233руб. Отчисления от капиталовложений определяются по формуле , где Ен – нормативный коэффициент эффективности, Ен= 0,12. руб. Издержки на амортизацию вычисляются по формуле , где ра = 0,064 и ра = 0,05 нормативы амортизационных отчислений капитальных затрат для ТП и ЛЭП. руб. Стоимость обслуживания линий 0,38 кВ и трансформаторной подстанции где γ – стоимость одной условной единицы, γ = 35 руб; п – количество условных единиц. Количество условных единиц определяется по формуле , 3,909+2.5=6,409, 24,326 руб. Стоимость потерь энергии в трансформаторе и ВЛ-0,38 кВ определяются по формуле , где С0 – 1кВт ч потерянной энергии, С0 = 5коп; ΔWmр – потери энергии в трансформаторе, кВтч; ΔW0,38 – потери энергии в линиях 0,38 кВ, кВтч. руб. Общая стоимость потерь определяется по формуле , руб. Стоимость 1 кВтч отпущенного потребителю от шин высокого напряжения ТП6 определяется по формуле , коп. Список литературы 1. Коваленко В.В., Ивашина А.В., Нагорный А.В., Кравцов А.В. Электроснабжение сельского хозяйства. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – СтГАУ, АГРУС, 2004. –99с. 2. Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства. –М., Агропромиздат, 1990. –496с.: ил. 3. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. Учебное пособие для вузов. –М.: Энергоатомиздат, 1987. –368с.: ил. 4. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. /Под ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновксого. –М.: Энергия, 1981. 5. Федосеев А.М. Релейная защиты электроэнергетических систем. Релейная защита сетей: Учеб. Пособие для вузов. –М.: Энергоатомиздат, 1984. –520с.: ил. 6. Андреев В.А. Релейная защита, автоматика и в системах электроснабжения: учебное пособие для вузов. –2-е изд., перераб. и доп. –М.: Высшая школа, 1985. –391с.:ил. 7. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. –3-е изд.. перераб. и доп. –Л.: Энергоатомиздат, 1985. –296с.:ил. 8. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства. /Под ред. В.Ю. Гессен, Ф.М. Ихтейман, С.Ф. Симоновский, Г.Н. Катович, -М.: Колос, 1981. –208с.:ил. 9. Каганов И.П. курсовое и дипломное проектирование. –3-е изд. перераб. и доп. –М.: Агропромиздат, 1990. –391с.: ил. 10. Левин М.С., Мурадян А.Б., Серых Н.Н. Качество электроэнергии в сетях сельских районов. –М.: Колос, 1975. –324с.