- •Методические указания электроснабжение сельского хозяйства для курсового и дипломного проектирования студентов специальности
- •311400 – «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»
- •Воронеж 2004
- •Введение
- •1. Электрические нагрузки сельскохозяйственных потребителей
- •2. Устройство электрических сетей
- •3. Расчеты режимов распределительных электрических сетей
- •4. Качество электроэнергии и регулирование напряжения
- •5. Механический расчет воздушных линий
- •6. Технико-экономические показатели и элементы проектирования систем электроснабжения
- •7. Токи короткого замыкания и замыкания на землю
- •8. Перенапряжения и защита от них
- •9. Электрическая аппаратура
- •10. Релейная защита и автоматизация.
- •11. Сельские трансформаторные подстанции и резервные электростанции.
- •12. Монтаж, эксплуатация и ремонт сельских электрических сетей.
- •Контрольные вопросы по курсу «Электроснабжение сельского хозяйства»
- •Задание на курсовой проект по электроснабжению
- •1. Расчет электрических нагрузок.
- •1.1. Характеристика объекта электроснабжения.
- •1.2. Выбор количества тп 10/0,4 кВ
- •1.3. Выбор потребителей для каждой тп и мест установки тп.
- •1.4 Расчет мощности на участках вл-0,4 кВ
- •1.5 Расчет наружного освещения
- •1.6 Выбор мощностей трансформаторов тп 10/0,4 кВ
- •1.7 Расчет мощностей на участках вл – 10 кВ
- •2. Расчет электрических сетей
- •2.1 Расчет допустимых потерь напряжения
- •2.2 Выбор сечения проводов в линиях 0.38 кВ
- •2.3 Расчет линии 10 кВ
- •3. Расчет электрической части подстанции 10/0,4 кВ
- •3.1. Общая характеристика подстанции
- •3.2. Расчет токов кз на шинах 0,4 кВ тп и в линиях 0,38 кВ
- •3.3 Выбор аппаратуры Выбор разъединителя.
- •Выбор рубильника
- •Выбор трансформатора тока
- •3.4. Защита трансформатора от токов кз
- •3.5. Защита линий 0,38/0,22 кВ. Выбор автоматических воздушных выключателей
- •3.6. Грозозащита и заземление подстанции
- •Приложения
- •Коэффициенты мощности и реактивной мощности сельскохозяйственных потребителей и тп напряжением 10/0,4 кВ при максимуме нагрузки
- •Нормы нагрузок уличного освещения
- •Характеристики проводов воздушных линий.
- •Индуктивные сопротивления воздушных линий, Ом/км.
- •Литература.
- •Дополнительная литература
- •394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1
2.3 Расчет линии 10 кВ
Выбор сечения провода для новых участков ВЛ-10 кВ проводят по допустимой потере напряжения также как и для ВЛ-0.38 кВ. Наибольшие мощности участков берут из таблицы 1.5 , а длинны участков из расчетной схемы (рис. 1.2).
В соответствии с нормами технологического проектирования электрических сетей сельскохозяйственного назначения, если расчётное сечение меньше 16 мм2 выбираем провод марки АС-16. В случае, когда сечение провода много больше расчетного, то проверку по потере напряжения можно не проводить.
(В);
(кВАр·км);
(В);
(В);
(кВт·км);
(В);
(мм ).
То есть на участке 1-0 ВЛ-10 кВ выбираем провод АС-16, F=16 мм .
На остальных участках распределяем остаточную потерю напряжения:
(В);
(В);
(мм ).
На остальных участках ВЛ-10 кВ выбираем провод АС-16, F=16 мм .
3. Расчет электрической части подстанции 10/0,4 кВ
3.1. Общая характеристика подстанции
Трансформаторная подстанция ТП-1 10/0,4 кВ имеет трансформатор мощностью кВА и две отходящих линии 0,38 кВ: ВЛ-1, ВЛ-2. Расчетные мощности на головных участках линии (шины 0,4 кВ) Sл1=66,6 кВА, Sл2=114,3 кВА, максимальная нагрузка трансформатора Smax=155,84 кВА. Известно, что для магистральных участков выбран провод А-35.
Трансформаторная подстанция ТП-2 10/0,4 кВ имеет трансформатор мощностью Sн=100 кВА и три отходящих линии 0,38 кВ: ВЛ-1, ВЛ-2, ВЛ-3.
Расчетные мощности на головных участках линии (шины 0,4 кВ) Sл1=28,97 кВА, Sл2=59,94 кВА, Sл3 =21,18 кВА ,максимальная нагрузка трансформатора Smax=129,48 кВА. Известно, что для магистральных участков выбран провод А-35.
3.2. Расчет токов кз на шинах 0,4 кВ тп и в линиях 0,38 кВ
Р асчетная схема и точки, в которых необходимо рассчитать токи КЗ на шинах 0,4 кВ ТП-1, показаны на рисунке 3.1.
Рис. 3.1. Расчетная схема
По расчетной схеме составляем схему замещения (рис.3.2).
Рис. 3.2. Схема замещения
Рассчитаем сопротивления элементов схемы замещения.
Активное сопротивление трансформатора:
,
где потери в меди трансформатора (из табл. 6 приложения);
Uном- номинальное напряжение -0,4 кВ;
Sн- номинальная мощность трансформатора, кВА;
103- множитель, при котором единицей измерения сопротивления будет «Ом».
(Ом).
Полное сопротивление трансформатора:
(Ом).
Реактивное сопротивление
(Ом).
Для соответствующей марки провода выбирают погонные сопротивления из табл. 7,8 приложения , тогда
Линия 1.
(Ом);
(Ом);
(Ом).
Линия 2.
(Ом);
(Ом);
(Ом).
Сопротивление контактов рубильников, катушек трансформаторов тока, шин, аппаратуры в целом принимаем Zа=1510-3 Ом.
Ток трёхфазного короткого замыкания на шинах 0,4 кВ подстанции 10/0,4 кВ в точке К1 будет:
(кА).
Ток трёхфазного КЗ в точке :
(кА).
Ток трёхфазного КЗ в точке :
(кА).
Ток однофазного КЗ в точке Кi
,
где UФ=230 В -фазное напряжение;
ZПi - сопротивление петли «фаза-ноль»;
,
где Zоп – полное погонное сопротивление петли фазный – нулевой провод (из таблиц 7,8 приложения ), ,
li – расстояние от шин 0,4 кВ до точки Ki однофазного КЗ.
Zто – полное сопротивление трансформатора при однофазном КЗ на стороне 0,4 кВ (из таблицы 9 Приложения), , (Ом).
Линия 1.
= (Ом);
(А).
Линия 2.
= (Ом);
(А).
Аналогично производим расчет для ТП-2. Расчетная схема и схема замещения представлены соответственно на рис.3.3 и рис.3.4.
(Ом);
(Ом);
(Ом).
Рис.3.3. Расчетная схема
Рис. 3.4. Схема замещения
Линия 1.
(Ом);
(Ом);
(Ом).
Линия 2.
(Ом);
(Ом);
(Ом).
Линия 3.
(Ом);
(Ом);
(Ом).
Ток трёхфазного короткого замыкания на шинах 0,4 кВ подстанции 10/0,4 кВ будет:
(кА);
(кА);
(кА);
(кА).
Рассчитаем токи однофазного КЗ в точке .
В, , Ом.
Линия 1.
(Ом);
(А).
Линия 2.
(Ом);
(А).
Линия 3.
(Ом);
(А).