Материал: Электроснабжение сельскохозяйственного населенного пункта с. Казанка
Электроснабжение сельскохозяйственного населенного пункта с. Казанка
ГБОУ СПО
Зюкайский
аграрный техникум
Курсовой проект
по МДК 02.01. «Ведение монтажа и автоматизация сельскохозяйственных предприятий»
на тему:
Электроснабжение
сельскохозяйственного населенного пункта с. Казанка
Выполнил: Вавилин Е.
Студент группы Э-491
Проверила:
Носкова Н.Н.
Зюкайка 2015
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
.1 Характеристика объекта электроснабжения
.2 Обоснование допустимой потери напряжения в ВЛ 0,38 кВ
. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
.1 Расчет электрической нагрузки
.1.1 Составление расчётной схемы
.1.2 Определение расчётных нагрузок на вводах потребителей
.1.3 Определение расчётных нагрузок на участках
.1.4 Выбор мощности потребительской подстанции
.2 Определение числа и мест установки подстанции10-35/0,4 кВ
.3 Электрический расчёт линии 0.38 кВ
.4 Выбор типа принципиальной схемы подстанции
.5 Расчет токов короткого замыкания
.6 Выбор и проверка аппаратуры
.6.1 Выбор разъединителя
.6.2 Выбор рубильника
.6.3 Выбор трансформатора тока
.7 Выбор защитной аппаратуры
.7.1 Выбор плавкой вставки для защиты трансформатора 10/0,4 кВ
.7.2 Выбор защиты линии и проверка её срабатывания при к/з
.7.3 Выбор средств грозозащиты подстанции и ВЛ
.7.4 Расчет заземляющего устройства ТП 10/0,4кВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Характеристика
объекта электроснабжения
Данный проектируемый объект электроснабжения находится Пермской области. Оханского района, с. Казанка находится в зоне III-го района по гололёду с толщиной стенки льда 10мм. Территорию Оханского района занимает грунт смешанную глину с известняком и щебнем, с удельным сопротивлением грунта 150 Ом*м. Данный проектируемый объект относится к III категории потребителей.
По надежности электроснабжения. Данный
проектируемый объект электроснабжения состоит из ТП и двух отходящий линий
0,38кВ. общее кол-во домов на линиях составляет 46 домов. Принимаем расчетную
нагрузку на вводе в одноквартирный дом в дневной максимум Рд = 5кВт,
а вечерний Рв = 6кВт. Коэффициент мощности в дневной максимум для
одноквартирного дома составляет cosφ
= 0,92, а вечерний максимум cosφ
= 0,92. В зону электроснабжения входят: дома. У домов дневной максимум
составляет Рд = 51,19 кВт, а коэффициент мощности составляет cosФ
= 0,92. Вечерний максимум cosφ
= 0,92, а мощность Рв = 55,65 кВт, а если еще освещение, тогда Рв
= 65,7 кВт.
2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
.1 Расчет электрической нагрузки
.1.1 Составление расчётной схемы
Нагрузка на всех потребителях равна, дневная 5
кВт, вечерняя 6 кВт.
.1.2 Определение расчётных нагрузок на вводах потребителей
.1.3 Определение расчётных нагрузок на участках, а так же определяем расчётную мощность на шинах 0,4кВ ТП, суммируя расчётные мощности всех линий
Дневной максимум
|
Участок |
Мощность |
||
|
|
Активная, кВт |
Полная, кВ*А |
Эквивалентная, кВ*А |
|
1-2 |
5,00 |
5,43 |
3,80 |
|
2-3 |
7,50 |
8,15 |
5,71 |
|
3-4 |
5,00 |
5,43 |
3,80 |
|
2-5 |
9,38 |
10,19 |
7,13 |
|
5-9 |
10,78 |
11,72 |
8,20 |
|
6-7 |
5,00 |
5,43 |
3,80 |
|
7-8 |
7,50 |
8,15 |
5,71 |
|
8-9 |
9,38 |
10,19 |
7,13 |
|
9-10 |
19,30 |
20,98 |
14,68 |
|
10-11 |
18,23 |
19,81 |
13,87 |
|
11-12 |
21,17 |
23,01 |
16,11 |
|
12-13 |
23,38 |
25,41 |
17,79 |
|
13-14 |
25,03 |
27,21 |
19,05 |
|
14-15 |
26,27 |
28,56 |
19,99 |
|
15-16 |
23,46 |
25,50 |
17,85 |
|
16-17 |
28,84 |
31,35 |
21,94 |
|
17-20 |
25,38 |
27,59 |
19,31 |
|
18-19 |
5,00 |
5,43 |
3,80 |
|
19-20 |
7,50 |
8,15 |
5,71 |
|
20-21 |
24,24 |
26,35 |
18,45 |
|
21-22 |
25,68 |
27,92 |
19,54 |
|
22 -23 |
30,51 |
33,17 |
23,22 |
|
23-24 |
30,38 |
33,03 |
23,12 |
|
24-КТП |
26,54 |
28,85 |
20,19 |
|
КТП-25 |
16,12 |
17,53 |
12,27 |
|
25-26 |
7,50 |
8,15 |
5,71 |
|
26-27 |
5,00 |
5,43 |
3,80 |
|
25-28 |
14,00 |
15,22 |
10,65 |
|
28-29 |
13,67 |
14,85 |
10,40 |
|
29-30 |
13,22 |
14,37 |
10,06 |
|
30 -31 |
12,63 |
13,72 |
9,61 |
|
31 -32 |
11,84 |
12,87 |
9,01 |
|
33- 34 |
10,78 |
11,72 |
8,20 |
|
34-35 |
9,38 |
10,19 |
7,13 |
|
35-36 |
7,50 |
8,15 |
5,71 |
|
36-37 |
5,00 |
5,43 |
3,80 |
Вечерний максимум и освещение
|
Участок |
Мощность |
||
|
|
Активная, кВт |
Полная, кВ*А |
Эквивалентная, кВ*А |
|
1-2 |
6,00 |
6,52 |
4,57 |
|
2-3 |
9,00 |
9,78 |
6,85 |
|
3-4 |
6,00 |
6,52 |
4,57 |
|
2-5 |
11,25 |
12,23 |
8,56 |
|
5-9 |
12,94 |
14,06 |
9,84 |
|
6-7 |
6,00 |
6,52 |
4,57 |
|
7-8 |
9,00 |
9,78 |
6,85 |
|
8-9 |
11,25 |
12,23 |
8,56 |
|
9-10 |
23,16 |
25,17 |
17,62 |
|
10-11 |
21,87 |
23,77 |
16,64 |
|
11-12 |
25,40 |
27,61 |
19,33 |
|
12-13 |
28,05 |
30,49 |
21,34 |
|
13-14 |
30,04 |
32,65 |
22,86 |
|
14-15 |
31,53 |
34,27 |
23,99 |
|
15-16 |
28,15 |
30,59 |
21,42 |
|
16-17 |
34,61 |
37,62 |
26,33 |
|
17-20 |
30,46 |
33,11 |
23,17 |
|
18-19 |
6,00 |
6,52 |
4,57 |
|
19-20 |
9,00 |
9,78 |
6,85 |
|
20-21 |
29,09 |
31,62 |
22,14 |
|
21-22 |
30,82 |
33,50 |
23,45 |
|
22 -23 |
36,61 |
39,80 |
27,86 |
|
23-24 |
36,46 |
39,63 |
27,74 |
|
24-КТП |
31,85 |
34,61 |
24,23 |
|
КТП-25 |
19,35 |
21,03 |
14,72 |
|
25-26 |
9,00 |
9,78 |
6,85 |
|
26-27 |
6,00 |
6,52 |
4,57 |
|
25-28 |
16,80 |
18,26 |
12,78 |
|
28-29 |
16,40 |
17,82 |
12,48 |
|
29-30 |
15,86 |
17,24 |
12,07 |
|
30 -31 |
15,15 |
16,47 |
11,53 |
|
31 -32 |
14,20 |
15,44 |
10,81 |
|
33- 34 |
12,94 |
14,06 |
9,84 |
|
34-35 |
11,25 |
12,23 |
8,56 |
|
35- 36 |
9,00 |
9,78 |
6,85 |
|
36-37 |
6,00 |
6,52 |
4,57 |
|
Нагрузка |
P, кВт |
S, кВ*А |
31,85 |
34,61 |
|
Фидер 2 |
19,35 |
21,03 |
||
|
Нагрузка на линии |
51,19 |
55,65 |
||
|
Освещение |
9,25 |
|
||
|
Общее |
60,44 |
65,70 |
2.1.4 Выбор мощности потребительской подстанции
Номинальную мощность трансформатора выбирают по расчетной нагрузке. Расчетная нагрузка равна 65,7 кВ·А, находится в пределах экономического интервала нагрузки (55...83), поэтому выбираем трансформатор ТМ-63 10/0,4 с номинальной мощностью трансформатора S н.т. = 63 кВ·А с техническими данными:н = 63 кВ·Ак = 4,5 %
Ркз = 1,28 кВт1н/U2н = 10/0,4 кВ
Рхх = 0,24 кВт
.2 Определение числа и мест установки
подстанции10-35/0,4кВ
Площадку для строительства РТП в соответствии НТПС нужно выбирать на не заземленной местности, не затопляемой паводковыми водами, в центре нагрузок или вблизи от него, по возможности близко от населенного пункта, автодороги, железнодорожной станции. Площадка должна иметь по возможности инженерно-геологические условия, допускающие строительство без устройства дорогостоящих заземлений и фундаментов под оборудование и не вызывать большого объема планировочных работ.
Компоновка оборудования подстанции должна
обеспечивать простой и удобные подходы и выходы ВЛ всех напряжений с
минимальным числом пересечений и углов, удобнее подъезды передвижных средств и
механизмов для транспортировки и ремонта оборудования, возможность дальнейшего
расширения подстанций, если это предусмотрено схемой перспективного развития.
Таблица 1
Расчётные данные для ВЛ напряжением 0,38кВ
|
Участок |
Мощность |
Длина участка |
Предварительный расчет |
|||||
|
|
|
|
Марка провода |
Потери напряжения |
||||
|
|
Активная, кВт |
полная кВ*А |
эквивалентная кВ*А |
|
|
по таб. 3.2 |
на участке,% |
от начала линии, % |
|
1-2 |
6,00 |
6,52 |
4,57 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,463 |
0,09 |
7,54 |
|
2-3 |
9,00 |
9,78 |
6,85 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,463 |
0,14 |
7,59 |
|
3-4 |
6,00 |
6,52 |
4,57 |
20 |
3хА-25+А-25 |
0,463 |
0,06 |
7,65 |
|
2-5 |
11,25 |
12,23 |
8,56 |
20 |
3хА-25+А-25 |
0,463 |
0,11 |
7,45 |
|
5-9 |
12,94 |
14,06 |
9,84 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,463 |
0,20 |
7,34 |
|
6-7 |
6,00 |
6,52 |
4,57 |
20 |
3хА-25+А-25 |
0,463 |
0,06 |
7,41 |
|
7-8 |
9,00 |
9,78 |
6,85 |
20 |
3хА-25+А-25 |
0,463 |
0,09 |
7,35 |
|
8-9 |
11,25 |
12,23 |
8,56 |
20 |
3хА-25+А-25 |
0,463 |
0,11 |
7,26 |
|
9-10 |
23,16 |
25,17 |
17,62 |
30 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,35 |
7,15 |
|
10-11 |
21,87 |
23,77 |
16,64 |
30 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,33 |
6,80 |
|
11-12 |
25,40 |
27,61 |
19,33 |
30 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,38 |
6,47 |
|
12-13 |
28,05 |
30,49 |
21,34 |
30 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,42 |
6,08 |
|
13-14 |
30,04 |
32,65 |
22,86 |
30 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,45 |
5,66 |
|
14-15 |
31,53 |
34,27 |
23,99 |
30 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,48 |
5,20 |
|
15-16 |
28,15 |
30,59 |
21,42 |
30 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,42 |
4,73 |
|
16-17 |
34,61 |
37,62 |
26,33 |
30 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,52 |
4,30 |
|
17-20 |
30,46 |
33,11 |
23,17 |
35 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,54 |
3,78 |
|
18-19 |
6,00 |
6,52 |
4,57 |
30 |
А-25+А-25 |
0,463 |
0,09 |
3,43 |
|
19-20 |
9,00 |
9,78 |
6,85 |
20 |
2хА-25+А-25 |
0,463 |
0,09 |
3,34 |
|
20-21 |
29,09 |
31,62 |
22,14 |
35 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,51 |
3,24 |
|
21-22 |
30,82 |
33,50 |
23,45 |
40 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,62 |
2,73 |
|
22 -23 |
36,61 |
39,80 |
27,86 |
40 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,74 |
2,11 |
|
23-24 |
36,46 |
39,63 |
27,74 |
40 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,73 |
1,38 |
|
24-КТП |
31,85 |
34,61 |
24,23 |
40 |
3хА-50+А-50 |
0,463 |
0,64 |
0,64 |
|
КТП-25 |
19,35 |
21,03 |
14,72 |
20 |
3хА-25+А-25 |
0,838 |
0,35 |
0,35 |
|
25-26 |
9,00 |
9,78 |
6,85 |
40 |
3хА-25+А-25 |
0,838 |
0,33 |
0,68 |
|
26-27 |
6,00 |
6,52 |
4,57 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,838 |
0,16 |
0,84 |
|
25-28 |
16,80 |
18,26 |
12,78 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,838 |
0,46 |
0,81 |
|
28-29 |
16,40 |
17,82 |
12,48 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,838 |
0,45 |
1,26 |
|
29-30 |
15,86 |
17,24 |
12,07 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,838 |
0,43 |
1,69 |
|
30 -31 |
15,15 |
16,47 |
11,53 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,838 |
0,41 |
2,11 |
|
31 -32 |
14,20 |
15,44 |
10,81 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,838 |
0,39 |
2,50 |
|
33- 34 |
12,94 |
14,06 |
9,84 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,838 |
0,35 |
2,85 |
|
34-35 |
11,25 |
12,23 |
8,56 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,838 |
0,31 |
3,16 |
|
35- 36 |
9,00 |
9,78 |
6,85 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,838 |
0,25 |
3,40 |
|
36-37 |
6,52 |
4,57 |
30 |
3хА-25+А-25 |
0,838 |
0,16 |
3,57 |
|
Определяем потери напряжения в конце магистрали
ΔU ТП = 4,59%
Потери напряжения в конце магистрали составляют
4,59%, что не превышает допустимого значения (4,59< 5%)
Таблица 2
Таблица отклонения напряжений
|
Элемент сети |
Обозначение потери и отклонения, U % |
ТП нагрузка, % |
||
|
|
|
100 |
25 |
|
|
Шины 10 кВ |
δU ш 10 |
+4 |
-1 |
|
|
ВЛ 10 кВ |
ΔU ВЛ 10 |
-6 |
-1,5 |
|
|
Трансформатор 10/0,4 кВ |
Потери |
ΔU т |
-4 |
-1 |
|
|
Надбавка |
δU т |
+7,5 |
+7,5 |
|
Шины 0,4 кВ |
δU ш 0,4 |
+1,5 |
+4 |
|
|
ВЛ 0.38 кВ |
Всего |
ΔU ВЛ 0,38 |
-6,5 |
-1,6 |
|
|
Наружная |
ΔU'ВЛ 0,38 |
-4,5 |
-1,1 |
|
|
Внутренняя |
ΔU''ВЛ 0,38 |
-2 |
-0,5 |
|
Удаленный потребитель |
δUуд, , П |
-5 |
+2,4 |
|
|
ГОСТ 13109-97 |
δUном. |
-5 |
+5 |
|
.5 Расчет токов короткого замыкания методом
именованных величин
Определяем сопротивления элементов сети.
Сопротивление трансформатора напряжения 10/0,4 кВ
|
Rт = ∆Рм*U^2ном/S^2ном.т. |
Zт = Uк*U^2ном/(100*Sном.т.) |
Xт = √Zт^2-Rт^2 |
|
51,6 мОм |
114,29 мОм |
101,97 мОм |
Составляем упрощенную расчетную схему сети напряжением 0,38 В, затем схему замещения.
Сопротивление контактов (автоматических выключателей, катушек трансформатора тока, шин и др.) принимаем 15 мОм
электроснабжение мощность ток
подстанция
Находим сопротивление линии напряжением 0,38 кВ.
л1 = X0*l 24,85 мОмл1 = R0*l 41,89 мОмл2 = X0*l
12,6 мОмл2 = R0*l 21,24 мОм
Результирующие сопротивления.рез = √(∑X)^2+(∑R)^2 = 48,71 мОм
Трехфазный ток к.з. в точке К1.к1 = Uном/(√3(Zс+Zт+Zл)) = 1,92 кА
Двухфазный ток к.з. в точке К1.^2к1 = 0,87*Ik1 = 1,67 кА
Однофазный ток к.з. в точке К1.