Материал: Электроснабжение сельского населенного пункта
Электроснабжение сельского населенного пункта
Министерство сельского хозяйства РФ
Департамент научно-технической политики и образования
ФГОУ ВПО Иркутская Государственная Сельскохозяйственная Академия
Кафедра
Электроснабжения и Теплоэнергетики
Курсовой проект
"Электроснабжение
сельского населенного пункта"
Выполнил: студент энергетического
факультета, 4курса, 1 группы
Федотов Виктор Анатольевич
Проверил: д.т.н, профессор
Наумов Игорь
Владимирович
Иркутск 2007
Содержание
1. Данные для расчета
. Схема населенного пункта
. Расчет местоположения трансформаторных подстанции
. Расчет электрических нагрузок
. Выбор марки и сечения провода
. Расчет линии 10 кВ
. Проверка сечения на успешный пуск крупного электродвигателя
. Расчет токов короткого замыкания
. Выбор аппаратуры защиты и управления
. Расчет заземляющего устройства
Список используемой литературы
трансформаторный электрический замыкание ток
1. Данные для расчета
2. Схема населенного пункта
Мощность нагрузки сельских домов
Одноквартирных:
кВт
кВт
Двухквартирных:
кВт-
кВт
. Расчет местоположения трансформаторных
подстанции
Расчет центров нагрузок и выбора местоположения трансформаторных подстанций произвожу с помощью программы АСРЕ.
Ниже приводятся данные, полученные при расчете.
Для ТП - 1:
Smax потребителя
Координата
х
Координата
у
S∙x
S∙у
45
119
217
5355
9765
45
119
337
5355
15165
45
68
277
3060
12465
45
187
238
8415
10710
15
187
310
2805
4650
Сумма
S
Сумма
S∙x
Сумма
S∙у
195
24990
52755
Координаты
ТП - 1
Х
У
128,1538
265,5384
Для ТП - 2:
Smax потребителя
Координата
х
Координата
у
S∙x
S∙у
35
250,1
400,2
8753,5
14007
80
250
242,2
20000
19376
25
315,1
240,1
7877,5
6002,5
22,02
358,1
434,5
7885,36
9567,69
22,02
358,1
402,1
7885,36
8854,24
22,02
358,1
327,8
7885,36
7218,16
22,02
363,3
240,1
7999,86
5287,01
22,02
363,3
194,7
7999,86
4287,29
22,02
363,3
149,6
7999,86
3294,19
22,02
363,3
104,3
7999,86
2296,69
Сумма
S
Сумма
S∙x
Сумма
S∙у
294,14
92286,55
80190,762
Координаты
ТП - 2
Х
У
313,75042
272,62787
Для ТП - 3:
Smax потребителя
Координата
х
Координата
у
S∙x
S∙у
50
436,1
314,5
21805
15725
11,01
427,8
350,2
4710,08
3855,7
11,01
427,8
380,2
4710,08
4186
11,01
427,8
414,2
4710,08
4560,34
11,01
427,8
440,2
4710,08
4846,6
11,01
518,6
326,6
5709,77
3595,87
11,01
544,6
346,2
5996,05
3811,66
11,01
562,3
373,2
6190,92
4108,93
11,01
585,2
391,1
6443,05
4306,01
11,01
604,3
413,2
6653,34
4549,33
11,01
626,3
436,2
5996,05
3811,66
11,01
645,2
457,2
7103,65
5033,77
11,01
664,4
480,1
7315,04
5285,9
11,01
613,5
326,6
6754,64
3595,87
11,01
633,2
346,2
6971,53
3811,66
11,01
650,2
373,2
7158,7
4108,93
11,01
673,8
391,3
7418,54
4308,21
11,01
692,2
416,1
7621,12
4581,26
11,01
715,3
436,2
7875,45
4802,56
Сумма
S
Сумма
S∙x
Сумма
S∙у
248,18
135853,18
87851,51
Координаты
ТП - 3
Х
У
547,39779
353,98303
Для ТП - 4:
Smax потребителяКоордината
хКоордината уS∙xS∙у
7
438,8
253,9
3071,6
1777,3
22,02
426,7
194,4
9395,95
4280,7
22,02
426,7
146,6
9395,95
3228,13
22,02
426,7
103,5
9295,95
2279,07
22,02
523,4
232,4
11525,27
5117,45
22,02
552,2
190,2
12159,44
4188,2
22,02
584,4
148,2
12868,49
3263,36
22,02
614,4
106,6
13529,09
2347,33
11,01
570
267,7
6275,7
2947,38
11,01
592,2
232,4
6520,12
2558,72
11,01
626,5
195
6434,24
1631,68
11,01
648,8
160,2
7143,29
1763,8
11,01
675
120
7431,75
1321,2
11,01
703,4
86,6
7744,43
953,45
Сумма
S
Сумма
S∙x
Сумма
S∙у
227,2
122891,22
37897,807
Координаты
ТП - 4
Х
У
540,89448
166,8037
4. Расчет
электрических нагрузок
Расчет нагрузок в сети 0,38 кВ приводится
суммированием нагрузок на вводе или участках сети с учетом коэффициента
одновременности отдельно для дневного или вечернего максимумов нагрузки.
При помощи коэффициента одновременности можно
суммировать нагрузки, отличающиеся по значению мощности не более чем в четыре
раза - для коммунально-бытовой и не более чем на 5 кВА - для производственной
нагрузок. Если это условие не выполняется, то суммирование нагрузок
осуществляется с помощью добавок мощности.
ТП - 1
Л1: SД
1-0 = 45 кВА; SВ
1-0 = 30 кВА Л3: SД
1-3 = 45 кВА; SВ
1-3 = 30 кВА; SД
1-2 = 15 кВА; SВ
1-2 = 15 кВА
SД 1-0
= ΔSД
1-2 + SД
1-3 = 0,9 + 45 = 45,9 кВА
SВ 1-0
= ΔSВ
1-2 + SВ
1-3 = 0,9 + 17 = 17,9 кВА
Л4: SД
1-0 = 45 кВА; SВ
1-0 = 30 кВА
ТП - 2
Л1: SД
1-0 = 0,64 ∙ (3 ∙ 6,54) = 12,6 кВА; SВ
1-0 = 0,64 ∙ (3 ∙ 22,02) = 42,3 кВА
Л2: SД
1-0 = 35 кВА; SВ
1-0 = 2 кВА
SВ х-у
= К0 ∙ Удельную мощность ул. осв. принимаем 6 Вт/м. Л3: SД
1-3 = 25 кВА; S
у.о.
1-3 = SД 1-2
= 0,53 ∙ (4 ∙ 6,54) = 14 кВА; S
у.о.
1-2 = SВ 1-2
= 0,53 ∙ (4 ∙ 22,02) + 0,6 = 47,3 кВА
SД 1-0
= ΔSД
1-2 + SД
1-3 = 8,5 + 25 = 33,5 кВА
S
у.о.
1-0 = SВ 1-0
= SВ 1-2 +
ΔSВ
1-3 + ΔS
у.о
1-0 = 47,3 + 9,2 + 0,5 = 57 кВА
Л4: SД
1-0 = 80 кВА; SВ
1-0 = 80 кВА
ТП - 3
Л1: SД
1-0 = 0,53 ∙ (4 ∙ 3,27) = 6,94 кВА; S
у.о.
1-0 = SВ 1-0
= 0,53 ∙ (4 ∙ 11,01) + 0,9 = 24,3 кВА
Л2: SД
1-0 = 0,42 ∙ (8 ∙ 3,27) = 11 кВА; S
у.о.
1-0 = SВ 1-0
= 0,42 ∙ (8 ∙ 11,01) + 0,9 = 38 кВА
Л3: SД
1-0 = 0,47 ∙ (6 ∙ 3,27) = 9,23 кВА; SВ
1-0 = 0,47 ∙ (6 ∙ 11,01) = 31,1 кВА
Л4: SД
1-0 = 50 кВА; SВ
1-0 = 1 кВА
ТП - 4
Л1: SД
1-0 = 0,47 ∙ (6 ∙ 3,27) = 9,23 кВА; S
у.о.
1-0 = SВ 1-0
= 0,47 ∙ (6 ∙ 11,01) + 1,2 = 32,3 кВА
Л2: SД
1-0 = 0,62 ∙ (4 ∙ 6,54) = 16,3 кВА; SВ
1-0 = 0,62 ∙ (4 ∙ 22,02) = 54,7 кВА
Л3: SД
1-0 = 0,75 ∙ (3 ∙ 6,54) = 14,8 кВА; SВ
1-0 = 0,75 ∙ (3 ∙ 22,02) = 50 кВА
Л4: SД
1-0 = 7 кВА; SВ
1-0 = 7 кВА
Выбор ТП
№
Тип
транс- форматора
Мощность
SНОМ, кВА
Каталожные
данные
UНОМ, кВ
обмоток
UK, %
ΔРК,
кВт
ВН
НН
1
ТМ-160/10
160
10
0,4;
0,23
4,5
- 4,7
1,97
- 2,27
2
ТМ-160/10
160
10
0,4;
0,23
4,5
- 4,7
1,97
- 2,27
3
ТМ-100/10
100
10
0,4;
0,23
4,5
- 4,7
1,97
- 2,27
4
ТМ-160/10
160
10
0,4;
0,23
4,5
- 4,7
1,97
- 2,27
. Выбор марки и сечения провода
Выбор производится по методу расчета
эквивалентной мощности.
SЭКВ
= Smax
·
КД
Эквивалентная
мощность
Марка
провода
ТП
- 1; Л - 1, Л - 2, Л - 4.
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
45 = 31,5 кВА
СИП1
3х50+1х70
ТП
- 1; Л - 3.
SЭКВ3-1 = 0,7 · 45
= 31,5 кВА
СИП1
3х50+1х70
SЭКВ2-1 = 0,7 ·
15 = 10,5 кВА
СИП1
3х50+1х70
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
45,9 = 32,13 кВА
СИП1
3х50+1х70
ТП
- 2; Л - 1.
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
42,3 = 29,61 кВА
СИП1
3х50+1х70
ТП
- 2; Л - 2.
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
35 = 24,5 кВА
СИП1
3х25+1х35
ТП
- 2; Л - 3.
SЭКВ3-1 = 0,7 · 25
= 17,5 кВА
СИП1
4х25+1х35
SЭКВ2-1 = 0,7 ·
47,3 = 33,11 кВА
СИП1
4х50+1х70
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
57 = 39,9 кВА
СИП1
4х50+1х70
ТП
- 2; Л - 4.
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
80 = 56 кВА
СИП1
3х50+1х70
ТП
- 3; Л - 1.
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
24,3 = 17,01 кВА
СИП1
4х25+1х35
ТП
- 3; Л - 2.
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
38 = 26,6 кВА
СИП1
4х35+1х50
ТП
- 3; Л - 3.
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
31,1 = 21,77 кВА
СИП1
3х25+1х35
ТП
- 3; Л - 4.
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
50 = 35 кВА
СИП1
3х50+1х70
ТП
- 4; Л - 1.
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
32,3 = 22,61 кВА
СИП1
4х25+1х35
ТП
- 4; Л - 2.
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
54,7 = 38,29 кВА
СИП1
3х50+1х70
ТП
- 4; Л - 3.
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
50 = 35 кВА
СИП1
3х50+1х70
ТП
- 4; Л - 4.
SЭКВ1-0 = 0,7 · 7
= 4,9 кВА
СИП1
3х25+1х35
КД принимаем = 0,7. Район по гололёду
3
. Проверка выбранного провода
Производим проверку выбранных проводов по
потерям напряжения на каждом участке линии. Для этого составляем таблицу
отклонения напряжений.
Параметр
элемента схемы
100%
25%
ВЛ
10 кВ, ∆UВН
2,4
0,4
Трансформатор
10/0,4 кВ Постоянная надбавка, Vпост
+
5
+
5
Переменная
надбавки,
Vпер
0
0
Потери,
∆UТ
-
4
-
1
ВЛ
0,38 кВ, ∆UНН
3,6
0,4
Потребитель,
VПОТР
-5
+5
Определяем для каждого участка линии расчетную
потерю напряжения по формуле:
ТП - 1
Л-1:
Л-2:
Л-3:
ΣΔU% Л-2
= 0,19 + 0,53 + 1,25 = 1,97 % < 3,6 %
Л- 4:
ТП - 2
Л-1:
Выбираем провод сечением 70 мм2
ΔU1-0
= 10,83 В
ΔU%1-0
= 2,85 < 3,6 %
Л-2:
Л-3:
Выбираем провод сечением 120 мм2
ΔU3-1
= 1,8 В
ΔU%3-1
= 0,47 %
Выбираем провод сечением 120 мм2
ΔU2-1
= 6,23 В
ΔU%2-1
= 1,64 %
Выбираем провод сечением 120 мм2
ΔU1-0
= 5,6 В
ΔU%1-0
= 1,47 %
ΣΔU% Л-2
= 0,47 + 1,64 + 1,47 = 3,58 % < 3,6 %
Л- 4:
ΔU1-0
= 12,24 В
ΔU%1-0
= 3,22 % < 3,6 %
ТП - 3
Л-1:
Выбираем провод сечением 70 мм2
ΔU1-0
= 9,97 В
ΔU%1-0
= 2,62 % < 3,6 %
Л-2:
Выбираем провод сечением 95 мм2
ΔU1-0
= 8,97 В
ΔU%1-0
= 2,36 % < 3,6 %
Л-3:
Выбираем провод сечением 70 мм2
ΔU1-0
= 11,22 В
ΔU%1-0
= 2,95 % < 3,6 %
Л- 4:
ТП - 4
Л-1:
Выбираем провод сечением 70 мм2
ΔU1-0
= 11,65 В
ΔU%1-0
= 3,1 % < 3,6 %
Л-2:
Выбираем провод сечением 70 мм2
ΔU1-0
= 12,73 В
ΔU%1-0
= 3,35 % < 3,6 %
Л-3:
Выбираем провод сечением 95 мм2
ΔU1-0
= 12,54 В
ΔU%1-0
= 3,3 % < 3,6 %
Л- 4:
Сводная таблица расчетных данных по ВЛ 0,38 кВА
№
участка
Smax, кВА
SЭКВ,
кВА
L
Уч., м
SД,
кВА
SВ,
кВА
Марка
проводов
ΔU,%
ТП
- 1
Линия
1
1-0
45
31,5
48
45
30
СИП1
3х50+1х70
1,03
Линия
2
1-0
45
31,5
51
45
30
СИП1
3х50+1х70
1,09
Линия
3
3-1
45
31,5
9
45
15
СИП1
3х50+1х70
0,19
2-1
15
10,5
42
15
15
СИП1
3х50+1х70
0,53
1-0
45,9
32,13
57
45,9
17,9
СИП1
3х50+1х70
1,35
Линия
4
1-0
45
31,2
12
45
30
СИП1
3х50+1х70
0,24
ТП
- 2
Линия
1
1-0
42,3
29,61
198
42,3
12,6
СИП1
4х70+1х95
2,85
Линия
2
1-0
35
24,5
126
35
2
СИП1
3х50+1х70
2,04
Линия
3
3-1
25
17,5
78
25
14
СИП1
4х120+1х120
0,47
2-1
47,3
33,11
157
14
47,3
СИП1
4х120+1х120
1,64
1-0 39,9
99
33,5
57
СИП1
4х120+1х120
1,47
Линия
4
1-0
80
56
105
80
80
СИП1
3х70+1х95
3,22
ТП
- 3
Линия
1
1-0
24,3
17,01
273
6,94
24,3
СИП1
4х70+1х95
2,62
Линия
2
1-0
38
26,6
240
11
38
СИП1
4х95+1х120
2,36
Линия
3
1-0
31,1
21,77
279
9,23
31,1
СИП1
3х70+1х95
2,95
Линия
4
1-0
50
35
57
1
50
СИП1
3х50+1х70
1,35
ТП
- 4
Линия
1
1-0
32,3
22,61
279
9,23
32,3
СИП1
4х70+1х95
3,1
Линия
2
1-0
54,7
38,29
180
16,3
54,7
СИП1
3х70+1х95
3,35
Линия
3
1-0
50
35
255
14,8
50
СИП1
3х95+1х120
3,3
Линия
4
1-0
7
4,9
69
7
7
СИП1
3х25+1х35
0,37
6. Расчет линии 10
кВ
L линии = 8 км
Smax
= SТП-1max
+ SТП-2max
+ SТП-3max
+ SТП-4max
Smax
= 136,5 + 148,9 + 74,7 + 114,1 = 474,2 кВА
SЭКВ
= Smax · 0,7 =
474,2 · 0,7 = 331,94 кВА
Выбираем провод СИП1- 3х25
Проверяем на потерю напряжения:
Smax,
кВА
L,
км
r0,
ом/км
Cosφ
x0,
ом/км
Sinφ
Uном,
кВ
474,2
8
1,2
0,9
0,35
0,44
10
ΔU
=
468,13024
В
ΔU%
=
4,6813024
%
,6 % > 2,4 условие не выполняется, повышаем
сечение до 35 мм2
Smax,
кВА
L,
км
r0,
ом/км
Cosφ
x0,
ом/км
Sinφ
Uном,
кВ
474,2
8
0,86
0,9
0,35
0,44
10
ΔU
=
352,04608
В
ΔU%
=
3,5204608
%
,5 % > 2,4 условие не выполняется, повышаем
сечение до 50 мм2
Smax,
кВА
L,
км
r0,
ом/км
Cosφ
x0,
ом/км
Sinφ
Uном,
кВ
474,2
8
0,44
0,9
0,35
0,44
10
ΔU
=
208,648
В
ΔU%
=
2,08648
%
,08 % < 2,4 условие выполняется, выбрали
провод СИП3 - 3х50
7. Проверка сечения на успешный пуск крупного
электродвигателя
Двигатель 30 кВА на ТП-2 Л4
Потеря напряжения в сети при пуске
электродвигателя определяется:
Выбираем двигатель АИР 200 L6
Р = 30 кВт; k
= 6,5; IH
= 59 A; r
= 0,046; x = 0,022; LЛИНИИ
= 0,105 км
Допустимое отклонение напряжения (в % от
номинального) во время пуска крупного электродвигателя не должно превышать 20 ΔU% =23,23955347 % <
30% условие выполняется.
. Расчет токов короткого замыкания
Ток 3х ф короткого замыкания:
Ток однофазного замыкания:
Ток рабочий:
Сопротивление трансформатора, активное
сопротивление линии, реактивное сопротивление линии:
Полное сопротивление цепи фазный-нулевой провод
определяется по выражению:
Короткое замыкание происходит на наиболее
удаленном участке сети.
ТП - 1, Л 1
ZТ =
0,047 Ом
ZΣ
= Z1-0
+ ZТ
= 0,035
+ 0,047 = 0,082 Ом
Л 2
ZТ =
0,047 Ом
ZΣ
= Z1-0
+ ZТ
= 0,037
+ 0,047 = 0,084 Ом
Л 3
ZТ =
0,047 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.
внеш.
0,009
0,641
0
0,35
0
0
Z3-1=
0,007
Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.
внеш.
0,042
0,641
0
0,35
0
0
Z2-1=
0,031
Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,057
0,641
0
0
0,35
0
Z1-0=
0,042
Ом
Z1*
= Z1-0 + ZТ
= 0,042 + 0,047 = 0,089 Ом
Z2*
= Z2-1
= 0,031 Ом
Z3*
= Z3-1
= 0,007 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.
внеш.
0,042
0,641
0,493
0
0
0,101
ZП2-1=
0,0478
Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.
внеш..
0,057
0,641
0,493
0
0
0,101
ZП1-0=
0,0676
Ом
Smax
Uн
45,9
0,38
Iр=
69,74
А
ПΣ
= 0,1155 Ом
Л 4
ZТ =
0,047 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.
внеш.
0,012
0,641
0
0,35
0
0
Z1-0=
0,009
Ом
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,009 + 0,047 = 0,056 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,012
0,641
0,493
0
0
0,101 0,014
Ом
Smax
Uн
45
0,38
IP=
68,37
А
ТР-2: Л 1
Т =
0,047 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,198
0,443
0
0,35
0
0
Z1-0=
0,112
Ом
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,112 + 0,047 = 0,159 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,198
0,443
0,363
0
0
0,097
ZП1-0=
0,161
Ом
Smax
Uн
42,3
0,38
IР=
64,27
А
Л 2
Т =
0,047 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,126
0,641
0
0
0,35
0
Z1-0=
0,092
Ом
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,092 + 0,047 = 0,139 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,126
0,641
0,493
0
0
0,101
ZП1-0=
0,144
Ом
Smax
Uн
35
0,38
IР=
52,18
А
Л 3
Т =
0,047 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,078
0,253
0
0
0,35
0
Z3-1=
0,034
Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,159
0,253
0
0
0,35
0
Z2-1=
0,069
Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,099
0,253
0
0
0,35
0
Z1-0=
0,043
Ом
Z1*
= Z1-0 + ZТ
= 0,043 + 0,047 = 0,09 Ом
Z2*
= Z2-1
= 0,069 Ом
Z3*
= Z3-1
= 0,034 Ом
ZПΣ
= 0,1327 Ом
Smax
Uн
57
0,38
Iр=
85,6
А
Л 4
Т =
0,047 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,105
0,443
0
0
0,35
0
Z1-0=
0,059
Ом
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,059 + 0,047 = 0,106 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,105
0,443
0,36
0
0
0,097
ZП1-0=
0,085
Ом
Smax
Uн
80
0,38
IР=
121,55
А
ТП - 3, Л 1
Т =
0,075Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,237
0,443
0
0
0,35
0
Z1-0=
0,134
Ом
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,134 + 0,075 = 0,209 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,237
0,443
0,363
0
0
0,097
ZП1-0=
0,193
Ом
Smax
Uн
24,3
0,38
IР=
36,92
А
Л 2
Т =
0,075Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,24
0,32
0
0
0,35
0
Z1-0=
0,114
Ом
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,114 + 0,075 = 0,189 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,24
0,32
0,253
0
0
0,094
ZП1-0=
0,139
Ом
Smax
Uн
38
0,38
IР=
57,74
А
Л 3
ZТ =
0,075Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,279
0,443
0
0
0,35
0
Z1-0=
0,158
Ом
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,158 + 0,075 = 0,233 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,279
0,443
0,363
0
0
0,097
ZП1-0=
0,227
Ом
Smax
Uн
31,1
0,38
IР=
47,25
А
Л 4
ZТ =
0,075Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,057
0,641
0
0 0
Z1-0=
0,042
Ом
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,042 + 0,075 = 0,117 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,057
0,641
0,493
0
0
0,101
ZП1-0=
0,065
Ом
Smax
Uн
50
0,38
IР=
75,97
А
ТП - 4, Л 1
Т =
0,047Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,279
0,443
0
0
0,35
0
Z1-0=
0,158
Ом
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,158 + 0,047= 0,205Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,279
0,443
0,363
0
0
0,096
ZП1-0=
0,227
Ом
Smax
Uн
32,3
0,38
IР=
49,075
А
Л 2
ZТ =
0,047Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,18
0,443
0
0
0,35
0
Z1-0=
0,102
Ом
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,102 + 0,047 = 0,149 Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,18
0,443
0,363
0
0
0,097
ZП1-0=
0,146
Ом
Smax
Uн
54,7
0,38
IР=
83,11
А
Л 3
Т =
0,047Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,225
0,32
0
0
0,35
0
Z1-0=
0,107
Ом
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,107 + 0,047= 0,154Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,225
0,32
0,253
0
0
0,094
ZП1-0=
0,131
Ом
Smax
Uн
50
0,38
IР=
75,97
А
Л 4
ZТ =
0,047Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,069
1,2
0
0
0,35
0
Z1-0=
0,086
Ом
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,086 + 0,047= 0,133Ом
L
rуд.ф.
rуд.н.
xуд.ф.внутр.
xуд.н.внутр.
xуд.п.внеш.
0,069
1,2
0,986
0
0
0,106
ZП1-0=
0,151
Ом
Smax
Uн
7
0,38
IР=
10,64
А
9. Выбор аппаратуры
защиты и управления
Выбираем автоматический выключатель на основе
рабочего тока, с выполнением условия IК(1)
/ IН. РАСЦ. ТП - 1
Л1:
IР = 68,37 А; IК(1)
= 3113,21 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л2:
IР = 68,37 А; IК(1)
= 2986,43 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л3:
IР = 69,74 А; IК(1)
= 1677,26 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л4:
IР = 68,37 А; IК(1)
= 7415,73 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
ТП - 2
Л1:
IР = 64,27 А; IК(1)
= 1248,28 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л2:
IР = 52,18 А; IК(1)
= 1377,87 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2046М
Л3:
IР = 85,6 А; IК(1)
= 1484,81 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л4:
IР = 121,55 А; IК(1)
= 2185,431 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2066М
ТП - 3
Л1:
IР = 36,92 А; IК(1)
= 1009,174 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2046М
Л2:
IР = 57,74 А; IК(1)
= 1341,46 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2046М
Л3:
IР = 47,25 А; IК(1)
= 873,02 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2046М
Л4:
IР = 75,97 А; IК(1)
= 2444,44 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
ТП - 4
Л1:
IР = 49,075 А; IК(1)
= 906,6 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2046М
Л2:
IР = 83,11 А; IК(1)
= 1360,83 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л3:
IР = 75,97 А; IК(1)
= 1500 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л4:
IР = 10,64 А; IК(1)
= 1320 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2026М
Таблица решений по токам к.з.
Линия
ZТ/3, Ом
ZП, Ом
IК(1), А
IК(3), А
IРАБ,
А
IК(1) / IН.РАСЦ.
ТП
- 1
Л
- 1
0,01567
0,055
3113,21
2819,68
68,37
38,92
Л
- 2
0,01567
0,058
2986,43
2752,55
68,37
37,33
Л
- 3
0,01567
0,1155
1677,26
46242,8
69,74
20,97
Л
- 4
0,01567
0,014
7415,73
4128,82
68,32
92,7
ТП
- 2
Л
- 1
0,01567
0,161
1248,28
1454,18
64,27
15,6
Л
- 2
0,01567
0,144
1377,87
1663,41
52,18
21,87
Л
- 3
0,01567
0,1327
1482,81
12845,22
85,6
14,85
Л
- 4
0,01567
0,085
2185,431
2181,26
121,55
17,48
ТП
- 3
Л
- 1
0,025
0,193
1009,174
1106,34
36,92
25,23
Л
- 2
0,025
0,139
1341,46
1223,354
57,74
21,29
Л
- 3
0,025
0,227 992,34
47,25
17,46
Л
- 4
0,025
0,065
2444,44
1976,2
75,97
30,56
ТП
- 4
Л
- 1
0,01567
0,227
906,6
1127,87
49,075
14,39
Л
- 2
0,01567
0,146
1360,83
1551,77
83,11
13,61
Л
- 3
0,01567
0,131
1500
1501,39
75,97
18,75
Л
- 4
0,01567
0,151
1320
1738,45
10,64
105,6
Параметры автоматов
Линия
Тип
выключателя
Ном.
ток выкл., А
Вид
расцепителя
Номинальный
ток расцепителя, А
ТП
- 1
Линия
1
АЕ2056М
100
комбинированный
80
Линия
2
АЕ2056М
100
комбинированный
80
Линия
3
АЕ2056М
100
комбинированный
80
Линия
4
АЕ2056М
100
комбинированный
80
ТП
- 2
Линия
1
АЕ2056М
100
комбинированный
80
Линия
2
АЕ2046М
63
комбинированный
63
Линия
3
АЕ2056М
100
комбинированный
100
Линия
4
АЕ2066М
160
комбинированный
125
ТП
- 3
Линия
1
АЕ2046М
63
комбинированный
40
Линия
2
АЕ2046М
63
комбинированный
63
Линия
3
АЕ2046М
63
комбинированный
50
Линия
4
АЕ2056М
100
комбинированный
80
ТП
- 4
Линия
1
АЕ2046М
63
комбинированный
63
Линия
2
АЕ2056М
100
комбинированный
100
Линия
3
АЕ2056М
100
комбинированный
80
Линия
4
АЕ2026М
16
комбинированный
12,5
10. Расчет
заземляющего устройства
Расчет ведем по ТП - 2, мощность трансформатора
160 кВА
Грунт - торф (удельное сопротивление 20 Ом · м)
Необходимо соблюдать условие:
где Iз
- расчетный ток замыкания на землю
В общем случае Iз
= 20 А
Rз не должно
превышать 4 Ом
Для расчета принимаем Rз
= 6,25 Ом
Определяем удельное расчетное сопротивление
грунта
kс - коэффициент
сезонности
Определяем сопротивление одиночного
вертикального заземлителя
расч
lв
d
t1
28
5
0,08
5
Rв.о.=
4,44
Ом
где lB
и t1
- длина и глубина заложения вертикального заземлителя, м;
d - диаметр стержня,
м
lB
= 5 м, d = 0,05 м
Определяем число вертикальных электродов
Определяем сопротивление горизонтальных
электродов
расч
lг
kи.г.
d
t2
50
15
0,7
0,15
4
Rг=
6,84
Ом
Уточняем число вертикальных электродов
Определяем результирующее сопротивление
заземляющего устройства
Rв.о.
RГ
n0
Ки.в.
4,44
6,84
0,7
0,84
Rк
=
3,59
Ом
К
= 3,59 < 4 Ом Условие выполняется.
Список используемой литературы
1. Электроснабжения сельских
населенных пунктов. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию
для студентов высших учебных заведений по специальности 311400
"Электрификация и автоматизация сельского хозяйства"
2. Электронный учебник
"Электроснабжения сельских населенных пунктов"
. Электроснабжение сельского
хозяйства/ И.А. Будзко, Т.Б. Лещинская, В.И. Сукманов. - М.: Колос, 2000. - 536
с.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).
. Лекции по Электроснабжению
,
SД
=
SЛ3 +
ΔSЛ1
+ ΔSЛ2
+Δ
SЛ4
= (3 ∙ 30,2) + 45,9 = 136,5 кВА
SВ
=
SЛ1
+ SЛ2
+ SЛ4
+ ΔSЛ3
= (3 ∙ 30) + 11,2 = 101,2 кВА
SВi
+ ΔS
у.о.
х-у S
у.о.=
.
принимаем
= 0,96.
;
SВ 1-3
= 14 + 0,3= 14,3 кВА;
;
SД
=
SЛ4 +
ΔSЛ1
+ ΔSЛ2
+Δ
SЛ3 =
80 + 7,9 + 23,5 + 23,5 = 134,9кВА
SВ
=
SЛ4 +
ΔSЛ1
+ ΔSЛ2
+ Δ SЛ3
= 80 + 28,8 + 1,2 + 38,9 = 148,9кВА
SД
=
SЛ4 +
ΔSЛ1
+ ΔSЛ2
+Δ
SЛ3 =
50 + 4,2 + 6,7 + 6,7 = 67,6кВА
SВ
=
SЛ2 +ΔSЛ1
+ ΔSЛ3
+
Δ
SЛ4
= 38 + 15,7 + 20,4 + 0,6 = 74,7кВА
SД
=
SЛ2 +
ΔSЛ1
+ ΔSЛ3
+Δ
SЛ4 =
16,3 + 6,7 + 9,2 + 4,2 = 36,4 кВА
SВ
=
SЛ2 +ΔSЛ1
+ ΔSЛ3 +
Δ SЛ4
= 54,7 + 21,2 + 34 + 4,2 = 114,1 кВА
и
< 3,6 %
< 3,6 %
< 3,6 %
< 3,6 %
Выбираем провод
сечением 70 мм2
< 3,6 %
< 3,6 %
и
30%
3
- для вертикальных
стержней
- для
горизонтальных стержней
