РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК — КиберПедия 

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК



ВВЕДЕНИЕ

Сегодня все объекты сельского хозяйства используют электроэнергию, все жилые дома в сельских населенных пунктах имеют электрический ввод. Воздушными линиями электропередачи охвачены все населенные пункты. Однако это не означает, что работы по электрификации сельского хозяйства закончились – электрическая нагрузка в сельском хозяйстве непрерывно возрастает, появляется необходимость в реконструкции, расширении линий электропередачи, внедрении новейшего оборудования взамен устаревшего.

Несмотря на некоторые положительные результаты, достигнутый уровень электрификации сельского хозяйства и объём электропотребления не отвечает современным требованиям. Энерговооружённость труда в сельскохозяйственном производстве значительно ниже, чем в промышленности. Поэтому достаточно большие перспективы открываются перед электрификацией сельского хозяйства в будущем. Намечается повысить энерговооруженность сельского хозяйства, увеличить объем потребления электроэнергии в сельскохозяйственном производстве, а также отпуск ее на коммунально-бытовые нужды сельского населения.

Электроснабжение производственных предприятий и населенных пунктов в сельской местности имеет свои особенности по сравнению с электроснабжением промышленных предприятий и городов. Основные особенности – необходимость подводить электроэнергию к огромному числу сравнительно маломощных потребителей, рассредоточенных по всей территории, низкое качество электроэнергии, требования повышенной надежности.

Таким образом, можно сделать вывод о большом значении проблем электроснабжения в сельском хозяйстве. От рационального решения этих проблем в значительной степени зависит экономическая эффективность применения электроэнергии в сельскохозяйственном производстве.


 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Студенту 72 эc группы Володько Д.И.;

2. Населенный пункт Белобоки с 92 домами;

3. Существующее годовое потребление электроэнергии на одно-

квартирный жилой дом 1560 кВт·ч;

4. Тип потребительской подстанции – КТП;

5. Сопротивление грунта ρ=115 Ом·м;

6. Коммунально-бытовые и производственные потребители в таблице 1.1

Таблица 1.1 – Коммунально-бытовые и производственные потребители

Номер шифра нагрузки Наименование объекта Дневной максимум Вечерний максимум
, кВт , кВар , о.е. , кВт , кВар , о.е.
Столярный цех 0,83 ­­- 1,00
Мельница с жерновым поставом 7/4 0,78 - 1,00
Гречерушка 0,83 - 1,00
Бригадный дом с залом на 100 мест - 1,00 - 1,00
Фельдшерско-акушерский пункт - 1,00 - 1,00
Столовая с электро-нагревательным оборудованием на 35 мест 0,89 0,93
Магазин промтоварный - 1,00 - 1,00
Фельдшерско-акушерский пункт - 1,00 - 1,00

 




 

ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Определяем число трансформаторных подстанций для населенного пункта Белобоки. Так как наш поселок не является протяженным, имеющим равномерно распределенную нагрузку, то приближенное число ТП можно определить по следующей формуле:

(4.1)

где – площадь населенного пункта, км2;

- допустимая потеря напряжения в сети напряжением 0,38 кВ (из таблицы 3.1).

Принимаем две трансформаторные подстанции.


 

СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ СЕТЕЙ 0,38 Кв

Составим расчетную схему низковольтной сети. Привяжем ее к плану населенного пункта Белобоки и намеченным трассам низковольтных линий. Нанесем потребители, укажем их мощность, обозначим номера расчетных участков и их длину.

Рис 6.1 – Схема сетей для КТП1

Рис 6.2 – Схема сетей для КТП2

 


ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ

Определяем потери энергии в сетях 0,38 кВ.

(9.1)

где – полная мощность на участке, кВА;

– удельное электрическое сопротивление проводов (приложение 3[1]), Ом/км;

длина участка, км;

время максимальных потерь, ч.

В зависимости от расчетной нагрузки на участках определяем число часов использования максимальной нагрузки (таблица 1.17[1]). Полученные значения сводим в таблицу 9.1.

По графику зависимости времени потерь от времени использования максимальной нагрузки (рисунок 5.3[1]) определяем время потерь для участков.

Определяем потери энергии для участка 1.3-1.4. Так как нагрузка смешанная, то для расчетной нагрузки на участке 1.3-1.4 Р1.3-1.4=7,08 кВт соответствует интервал нагрузок Pp=до10 кВт. Годовое число использования максимума нагрузок для данного участка Тм=1300 ч. По графику для Тм=1300 ч определяем значение времени потерь τ=600 ч.



Аналогично определяем потери энергии на остальных участках линии 0,38 кВ и результаты сводим в таблицу 9.1.

 


 

Таблица 9.1 - Потери энергии в ВЛ 0,38 кВ для КТП 1

Участок Длина участка, км Расчетная нагрузка, кВт Число часов использования максимума, ч Время максимальных потерь, ч Полная мощность, кВА Марка провода Активносте сопротивлние, Ом/км Потери на участке, кВт ч
1.3-1.4 0,100 7,08 7,58 4х35+1х25 0,868 20,72
1.2-1.3 0,100 10,62 11,42 4х35+1х25 0,868 62,71
1.1-1.2 0,100 13,59 14,61 4х35+1х25 0,868 76,98
КТП1-1.1 0,056 17,08 18,37 4х35+1х25 0,868 90,87
1.7-1.8 0,080 5,76 6,19 4х35+1х25 0,868 11,07
1.6-1.7 0,100 9,63 10,35 4х35+1х25 0,868 38,63
1.5-1.6 0,080 12,75 13,71 4х35+1х25 0,868 72,32
1.11-1.12 0,012 7,00 7,00 4х35+1х25 0,868 2,12
1.10-1.11 0,040 7,60 7,60 4х35+1х25 0,868 8,33
1.9-1.10 0,012 8,20 8,20 4х35+1х25 0,868 2,90
1.5-1.9 0,040 8,80 8,80 4х35+1х25 0,868 11,18
КТП1-1.5 0,108 17,67 18,41 4х35+1х25 0,868 176,01
1.15-1.16 0,098 7,08 7,58 4х35+1х25 0,868 20,32
1.14-1.15 0,100 10,62 11,42 4х35+1х25 0,868 62,71
1.13-1.14 0,100 13,59 14,61 4х35+1х25 0,868 102,64
КТП1-1.13 0,116 16,57 17,82 4х35+1х25 0,868 177,13
Итого: 936,63

 

Таблица 9.2 - Потери энергии в ВЛ 0,38 кВ для КТП 2

Участок Длина участка, км Расчетная нагрузка, кВт Число часов использования максимума, ч Время максимальных потерь, ч Полная мощность, кВА Марка провода Активносте сопротивлние, Ом/км Потери на участке, кВт ч
2.3-2.4 0,012 4,00 4,00 4х35+1х25 0,868 0,69
2.2-2.3 0,040 8,40 8,40 4х35+1х25 0,868 10,18
2.1-2.2 0,012 10,80 10,80 4х35+1х25 0,868 6,73
КТП2-2.1 0,060 16,80 17,32 4х35+1х25 0,868 86,55
2.5-2.6 0,100 7,95 8,55 4х35+1х25 0,868 26,37

 

Таблица 9.2 - Продолжение

КТП2-2.5 0,144 11,93 12,83 4х35+1х25 0,868 113,99
2.9-2.10 0,100 7,08 7,58 4х35+1х25 0,868 20,72
2.8-2.9 0,100 10,62 11,42 4х35+1х25 0,868 62,72
2.7-2.8 0,060 13,59 14,61 4х35+1х25 0,868 61,59
2.14-2.15 0,060 5,76 6,19 4х35+1х25 0,868 8,29
2.13-2.14 0,100 8,64 9,29 4х35+1х25 0,868 31,13
2.12-2.13 0,100 11,90 12,8 4х35+1х25 0,868 78,79
2.11-2.12 0,100 15,02 16,15 4х35+1х25 0,868 125,43
2.7-2.11 0,052 17,36 18,67 4х35+1х25 0,868 87,16
КТП2-2.7 0,088 23,21 24,96 4х35+1х25 0,868 378,99
              Итого: 1099,32

 

Далее определим потери энергии в линии 10 кВ. Расчеты ведем аналогично расчетам для линии 0,38 кВ.

Таблица 9.3 Потери энергии в ВЛ 10 кВ

Участок Длина участка, км Расчетная нагрузка, кВт Число часов использования максимума, ч Время максимальных потерь, ч Полная мощность, кВА Марка провода Активносте сопротивлние, Ом/км Потери на участке, кВт ч
9-10 3,0 89,08 94,77 3x35 0,466 179,55
ИП-9 5,2 260,17 302,52 3x35 0,466 4182,53
7-8 3,0 60,00 75,00 3x35 0,466 112,45
2-7 1,8 284,00 342,17 3x35 0,466 1852,18
1-2 1,5 312,4 376,39 3x35 0,466 1867,65
ИП-1 3,6 348,9 419,87 3x35 0,466 5577,76
4-5 3,0 80,00 93,02 3x35 0,466 172,98
3-4 1,8 236,50 291,98 3x35 0,466 1348,67
3-6 2,5 160,00 190,48 3x35 0,466 729,99
ИП-3 6,0 422,03 508,47 3x35 0,466 13633,57
Итого: 29657,33

 

Определяем годовые потери электрической энергии в трансформаторах:

В первом:

(9.2)

где – потери к.з. в трансформаторе, кВт;

– потери холостого хода в трансформаторе, кВт;

– максимальная полная нагрузка трансформатора, кВА;

номинальная мощность трансформатора, кВА;

время максимальных потерь, ч.

Во втором:

 

Определяем общие потери в ВЛ 10 кВ, ВЛ 0,38 кВ, и в трансформаторе:


 

ВЫБОР АППАРАТУРЫ ПОДСТАНЦИИ

Производим выбор аппаратуры КТП. Для обеспечения надежной работы электрические аппараты должны быть выбраны по условиям максимального рабочего режима и проверены по режиму токов короткого замыкания.

Составляем схему электрических соединений подстанции, на которой указываем все основные электрические аппараты.

Рисунок 12.1 Схема электрических соединений подстанции.

 

В соответствии с ПУЭ электрические аппараты выбираются по следующим параметрам:

1. Выбор разъединителя.

Разъединитель выбираем из таблицы Приложения 53[1]


 

Таблица 12.1 – Выбор разъединителя РВЗ-10/400

Параметры Каталожная величина аппарата Расчетная величина установки Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение Uн.а.=10 кВ Uн.уст.=10 кВ 10=10
Номинальный ток Iн.а.=400 A Iр.макс.=5,1 A 400>5,1
Динамическая устойчивость imax=41 кА 41>9,97
Термическая устойчивость 1024>0,071

 

Рабочий максимальный ток:

- номинальное напряжение аппарата, кВ;

- номинальное напряжение установки, кВ.

- номинальный ток разъединителя, А;

– максимальный рабочий ток, А.

номинальная мощность трансформатора, кВА;

- номинальное напряжение трансформатора, кВ.

- амплитудное значение предельного сквозного тока к.з., кА.

- ток термической стойкости, кА;

- предельное время протекания тока, с;

- действующее значение установившегося тока к.з., кА;

- фиктивное время протекания тока к.з, с;

- выдержка времени защиты на питающей стороне линии 10 кВ, принимаем для МТЗ ;

- собственное времяотключения выключателя, принимаем

Принимаем разъединитель марки РВЗ-10/400.

 

2. Выбор предохранителя.

Предохранители выбираем из таблицы Приложения 64[1]

Таблица 12.2 – Выбор высоковольтных предохранителей ПК-10.

Параметры Каталожная величина аппарата Расчетная величина установки Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение Uн.а.=10 кВ Uн.уст.=10 кВ 10=10
Номинальный ток Iн.а.=30 A Iр.макс.=5,1 A 30>5,1
Номинальная мощность отключения Sн.откл=300 МВ∙А 300>128,22
Номинальный ток плавкой вставки Iн.вст.=15 A Iр.макс.=5,1 A 15>5,1

 

Принимаем предохранитель марки ПК-10/30

3. Выбор рубильника.

Выбираем рубильник из следующих условий:

- по напряжению ,

- по току

где – рабочий ток установки, А.

Принимаем рубильник марки РБ-35.

 

4. Выбор автоматических выключателей.

Выбираем автоматический выключатель для защиты фидера №1 из следующих условий:

- по напряжению ,

где - номинальное напряжение сети, В.

- по току

где - максимальный рабочий ток цепи, защищаемой аппаратом, А.

- по номинальному току теплового расцепителя

где - номинальный ток теплового расцепителя автомата, А;

- коэффициент надежности, учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя, принимается в пределах от 1,1 до 1,3.

- по предельно отключающему току

Окончательно принимаем автоматический выключатель ВА51-29 (таблица 2.19[1]).

Аналогично выбираем автоматические выключатели для всех остальных линий. Результаты выбора заносим в таблицу12.3.

Таблица 12.3 – Данные по выбору автоматических выключателей.

КТП1
Параметр Фидер №1 Фидер №2 Фидер №3
Рабочий ток, А 30,87 17,82
Тип выключателя ВА51-29 ВА51-29 ВА51-29
Номинальный ток выключателя, А
Номинальный ток теплового расцепителя, А 31,5 31,5
Ток электромагнитного расцепителя, А
Предельно отключающий ток, кА
КТП2
Рабочий ток, А 28,56 12,83 24,96
Тип выключателя ВА51-29 ВА51-25 ВА51-29
Номинальный ток выключателя, А
Номинальный ток теплового расцепителя, А 31,5
Ток электромагнитного расцепителя, А
Предельно отключающий ток, кА

 

5. Выбор вентильных разрядников.

- по номинальному напряжению

где - номинальное напряжение разрядника, кВ;

- номинальное напряжение сети, кВ.

Для сети 10 кВ: ;

для сети 0,38 кВ:

Принимаем вентильные разрядники марок РС-10 и РВН-0,5

6. Выбор выключателя.

Таблица 12.4 – Выбор выключателя ВММ-10/200

Параметры Каталожная величина аппарата Расчетная величина установки Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение Uн.а.=10 кВ Uн.уст.=10 кВ 10=10
Номинальный ток Iн.а.=200 A Iр.макс.=5,1 A 200>5,1
Номинальный ток отключения Iн.откл.=8,7 кA 8,7>0,071
Номинальная мощность отключения Sн.откл.=150 МВ∙А 150>128,22
Динамическая устойчивость imax=22 кА 22>9,97
Термическая устойчивость 500>0,071

Выключатель типа ВММ-10/200 удовлетворяет расчетным условиям.

7. Выбор выключателя нагрузки.

Таблица 12.5 – Выбор выключателя нагрузки ВПН-17

Параметры Каталожная величина аппарата Расчетная величина установки Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение Uн.а.=10 кВ Uн.уст.=10 кВ 10=10
Номинальный ток неавтоматического отключающего устройства Iн.а.=200 A Iр.макс.=5,1 A 200>5,1
Динамическая устойчивость по амплитудному значению тока imax=30 кА 30>9,97
Динамическая устойчивость по наибольшему действующему значению тока Iу.доп=17,3 кA 17,3>0,071
Термическая устойчивость 360>0,071

Выключатель нагрузки ВПН-17 удовлетворяет расчетным условиям.


ЛИТЕРАТУРА

1. Г.И. Янукович «Электроснабжение сельского хозяйства. Курсовое и дипломное проектирование». Учебное пособие. Мн.: ИВЦ Минфина, 2010;

2. Г.И. Янукович «Расчет линий электропередачи сельскохозяйственного назначения». Учебное пособие. Мн.: БГАТУ, 2004.

3. Коганов И.Л. «Курсовое и дипломное проектирование». М.: Агропромиздат, 1990;

4. И.А. Будзко. «Электроснабжение сельского хозяйства», М.: Агропромиздат, 1990;

5. Г.И. Янукович. «Расчет токов короткого замыкания и выбор электрических аппаратов» Учебно-методическое пособие, Мн.: БГАТУ, 2007;

6. Г.И. Янукович «Электроснабжение сельскохозяйственных потребителей», Мн.: Дизайн ПРО, 2000;

7. Г.И. Янукович. «Электроснабжение сельского хозяйства. Практикум.», Мн.: БГАТУ, 2011.

8. ТКП 385-2012 (02230) Нормы проектирования электрических сетей внешнего электроснабжения напряжением 0,4-10 кВ сельскохозяйственного назначения.

 

ВВЕДЕНИЕ

Сегодня все объекты сельского хозяйства используют электроэнергию, все жилые дома в сельских населенных пунктах имеют электрический ввод. Воздушными линиями электропередачи охвачены все населенные пункты. Однако это не означает, что работы по электрификации сельского хозяйства закончились – электрическая нагрузка в сельском хозяйстве непрерывно возрастает, появляется необходимость в реконструкции, расширении линий электропередачи, внедрении новейшего оборудования взамен устаревшего.

Несмотря на некоторые положительные результаты, достигнутый уровень электрификации сельского хозяйства и объём электропотребления не отвечает современным требованиям. Энерговооружённость труда в сельскохозяйственном производстве значительно ниже, чем в промышленности. Поэтому достаточно большие перспективы открываются перед электрификацией сельского хозяйства в будущем. Намечается повысить энерговооруженность сельского хозяйства, увеличить объем потребления электроэнергии в сельскохозяйственном производстве, а также отпуск ее на коммунально-бытовые нужды сельского населения.

Электроснабжение производственных предприятий и населенных пунктов в сельской местности имеет свои особенности по сравнению с электроснабжением промышленных предприятий и городов. Основные особенности – необходимость подводить электроэнергию к огромному числу сравнительно маломощных потребителей, рассредоточенных по всей территории, низкое качество электроэнергии, требования повышенной надежности.

Таким образом, можно сделать вывод о большом значении проблем электроснабжения в сельском хозяйстве. От рационального решения этих проблем в значительной степени зависит экономическая эффективность применения электроэнергии в сельскохозяйственном производстве.


 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Студенту 72 эc группы Володько Д.И.;

2. Населенный пункт Белобоки с 92 домами;

3. Существующее годовое потребление электроэнергии на одно-

квартирный жилой дом 1560 кВт·ч;

4. Тип потребительской подстанции – КТП;

5. Сопротивление грунта ρ=115 Ом·м;

6. Коммунально-бытовые и производственные потребители в таблице 1.1

Таблица 1.1 – Коммунально-бытовые и производственные потребители

Номер шифра нагрузки Наименование объекта Дневной максимум Вечерний максимум
, кВт , кВар , о.е. , кВт , кВар , о.е.
Столярный цех 0,83 ­­- 1,00
Мельница с жерновым поставом 7/4 0,78 - 1,00
Гречерушка 0,83 - 1,00
Бригадный дом с залом на 100 мест - 1,00 - 1,00
Фельдшерско-акушерский пункт - 1,00 - 1,00
Столовая с электро-нагревательным оборудованием на 35 мест 0,89 0,93
Магазин промтоварный - 1,00 - 1,00
Фельдшерско-акушерский пункт - 1,00 - 1,00

 


 

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Для расчета электрических нагрузок вычерчиваем в масштабе план населенного пункта Белобоки и располагаем на плане производственные и коммунально-бытовые нагрузки. Электрические нагрузки состоят из нагрузок жилых домов, общественных и коммунально-бытовых учреждений, производственных потребителей, а также нагрузки уличного освещения.

Определим нагрузки на вводах к потребителям.

Нагрузку на вводе в жилой дом определяем по номограмме (рисунок 1.1 [1]) исходя из существующего годового потребления электроэнергии на седьмой расчётный год. При существующем годовом потреблении 1560 кВт·ч/дом расчетная нагрузка на вводе составляет Pр=3,0 кВт/дом.

Определим расчетную нагрузку уличного освещения:

(2.1)

где – удельная мощность, зависящая от ширины улицы и вида покрытия (таблица 1.2 [1]), Вт/м;

– длина улицы, м.

Принимаем Вт/м для поселковых улиц с асфальтобетонными и переходными типами покрытий и шириной проезжей части 9-12 м (светильники РКУ-250).

кВт.

Определяем суммарную расчетную активную нагрузку всего населенного пункта. Для этого делим все потребители по соизмеримой мощности на группы и определяем расчетную нагрузку каждой группы.

(2.2)

Первая группа: жилые дома (84 дома).

Расчетная нагрузка для дневного максимума:

(2.3)

 

где – коэффициент одновременности, определяется в зависимости от количества и типа потребителей (таблица 1.13 [1]);

– количество жилых домов;

коэффициент дневного максимума. Для производственных потребителей , для бытовых потребителей (дома без электроплит) .

кВт.

Расчетная нагрузка для вечернего максимума:

(2.4)

где – коэффициент вечернего максимума. Для производственных потребителей , для бытовых потребителей (дома без электроплит) .

кВт.

Вторая группа (общественные учреждения): Бригадный дом с залом на 100 мест, Фельдшерско-акушерский пункт, Фельдшерско-акушерский пункт, Магазин промтоварный.

Третья группа (производственные): Столярный цех, Мельница с жерновым поставом 7/4, Гречерушка, Столовая с электро-нагревательным оборудованием на 35 мест.

Т.к. нагрузки потребителей отличаются по значению более чем в 4 раза, суммирование нагрузок потребителей производится методом добавок.

(2.5)

где – большая из нагрузок, кВт;

– добавка, соответствующая меньшей нагрузке (таблица 1.15 [1]).

 

кВт,

кВт.

Определим расчетную нагрузку на шинах ТП без учёта уличного освещения. Суммируем расчетные нагрузки дневного максимума всех трех групп:

кВт.

Суммируем расчетные нагрузки всех трех групп для вечернего максимума:

кВт.

Расчетная мощность ТП определяется по вечернему максимуму нагрузки, так как он больший.

С учетом наружного освещения расчетная мощность ТП:

Определяем средневзвешенный коэффициент мощности. Для жилых домов .

(2.6)

Определяем полную расчетную нагрузку на шинах ТП для дневного и вечернего максимумов:

(2.7)


 






Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...



© cyberpedia.su 2017 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.048 с.