Курсовой(всё). 2 Расчет электрических нагрузокИзм

• Название: 2 Расчет электрических нагрузокИзм
• Дата: 01.06.2018
• Размер: 0.93 Mb.
• Имя файла: Курсовой(всё).docx
• Тип: Документы; #45690
• страница: 5 из 7

7.2.Выбор проводов. Определение потерь напряжения на участках линии
Для прокладки трасс воздушных линий 0,4 кВ применяем самонесущие изолированные провода марки СИП-4и. Производим выбор сечения проводов линии 0,4 кВ по нагреву.

По расчетному току нагрузки ориентировочно определяем табличное

значение сечения проводника F_табл и соответствующую ему величину табличного тока I_табл.

Расчетному току на участке А-1 соответствуют I_табл=I_доп=100 А и сечение провода СИП-4х16. Допустимый ток нагрузки проводов указан при температуре окружающей среды 25˚С, скорости ветра 6 м/с и интенсивностью солнечной радиации 1000 Вт/м².

Согласно ТКП-385-2012 по условиям механической прочности минимально допустимое сечение изолированных проводов СИП на магистралях и линейных ответвлениях в 2 районе по гололеду должно быть 35 мм².

Первоначально на всей линии используем самонесущий изолированный провод СИП.

По расчетному току нагрузки ориентировочно определяем сечение проводника F_табл и соответствующее ему значение тока I_табл.

Для ВЛ2:

Принимаем F_табл=35 мм²; I _табл= 160 А [3] таблица 2.24.

Если расчетная температура окружающей среды отличается от 25 °С, применяют поправочный коэффициент k_t, и определяют допустимый ток I_доп.

(17)

где k_n – поправочный коэффициент на число параллельно проложенных проводов и расстояния между ними. Для СИП применяется k_n = 1.

.

Найденное значение допустимого тока сравнивают с током нагрузки. Если I_доп> I_расч , сечение провода считается выбранным. Если I_доп< I_расч , сечение провода увеличивается и расчет повторяют.

Допустимый нагрев токопроводящих проводов при эксплуатации не должен превышать значений, указанных в таблице 6.

Для участка А-1

160А≥28,90 А.

Условие выполнятся на всех участках.

Аналогично рассчитываем остальные участки воздушных линий, и результаты расчетов сводим в таблицу 6.



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

21

07 ПЗ
Таблица 6 - Предварительное определение сечения проводов на участках линий.

Номер участка	Расч. ток Iуч, А	Табл. знач. Iдоп, А	Марка и сечение проводов СИП-4	Доп. ток односек. КЗ, кА
ВЛ1
А-1	28,90	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
1-2	22,21	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
2-3	12,23	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
3-4	8,15	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
2-5	17,36	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
5-6	12,71	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
5-7	10,43	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
ВЛ2
В-8	40,41	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
8-9	36,37	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
9-10	35,11	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
10-11	34,97	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
11-12	24,50	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
12-13	13,94	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
13-14	8,15	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
12-15	18,71	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
15-16	12,23	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
16-17	8,15	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
15-18	12,71
ВЛ3
С-19	56,71	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
19-20	32,26	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
20-21	28,19	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
21-22	8,15	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
19-23	28,52	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
23-24	12,57	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
24-25	8,15	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
23-26	25,44	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
26-27	23,48	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
27-28	15,65	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
28-29	10,43	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
27-30	19,56	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
30-31	15,65	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
31-32	10,43	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
30-33	10,43	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
19-34	18,65	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
34-35	15,65	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2
35-36	10,43	160	СИП-4и 4×35+1×25	3,2

Выбранное сечение провода проверяют по условиям нагрева при коротком замыкании по условию

, (18)

где F - сечение токопроводящих жил, мм² ;

I_к.з - значение тока короткого замыкания, А;

t - время протекания тока короткого замыкания, с;

К - коэффициент, зависящий от термостойкости изоляции провода

для проводов с изоляцией из сшитого полиэтилена – 92 [3] таблица 2.24.



Условие выполняется.

Условие на термическую стойкость провода выполняется.

Проверяем выбранное сечение по потерям напряжения в линии.

Определяем фактические потери напряжения на участках и сравним их с допустимыми (согласно таблице 3).

, (19)

где S_УЧ - полная мощность участка, кВ·А;

ℓ_УЧ - длина участка, км;

U_Н - номинальное линейное напряжение, кВ;

r₀ - удельное активное электрическое сопротивление провода постоянному току при 20 ⁰С, Ом/км [3] приложение1;

х₀ - индуктивное сопротивление для ВЛ, Ом/км [3] приложение 15;

Для участка А-1



Определим потерю напряжения на участках в % по следующей формуле

, (20)

где U_Н – номинальное линейное напряжение, В.



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

22

07 ПЗ
Аналогично определяем потери напряжения на остальных участках линий, и результаты расчёта сводим в таблицу 7.

Потери напряжения от начала линии равны сумме потерь на последовательно соединенных участках. Полученные значения сравнивают с допустимой потерей напряжения .

В конце линии ВЛ3 от ТП

.
Потери напряжения в конце линий не превышают допустимых значений, о чём свидетельствует вышеприведенная проверка.

Проводим аналогичный расчёт для остальных участков линий и результат расчёта сводим в таблицу 7.
Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

23

07 ПЗ
Таблица 7 - Выбор проводов по участкам ВЛ 0,4 кВ

Участок	Полная мощность, кВА	cos φ	sin φ	Расчетный ток, А	Длина участка, м	Окончательный расчет
						Допустимый ток нагрузки, А	Марка и сечение провода СИП-4и	Активное сопротивление, Ом/км	Индуктивное сопротивление, Ом/км	Потери напряжения
										На участке, %	От начала линии, %
ВЛ1
А-1	20	0,93	0,37	28,90	90	160	4х35	0,868	0,087	0,95	0,95
1-2	15,37	0,93	0,37	22,21	82	160	4х35	0,868	0,087	0,66	1,61
2-3	8,47	0,93	0,37	12,23	25	160	4х35	0,868	0,087	0,11	1,72
3-4	5,64	0,93	0,37	8,15	60	160	4х35	0,868	0,087	0,17	1,95
2-5	12,02	0,93	0,37	17,36	20	160	4х35	0,868	0,087	0,12	1,73
5-6	8,80	0,93	0,37	12,71	55	160	4х35	0,868	0,087	0,25	1,98
5-7	7,22	0,93	0,37	10,43	70	160	4х35	0,868	0,087	0,26	1,99
ВЛ2
В-8	27,97	0,95	0,31	40,41	45	160	4х35	0,868	0,087	0,67	0,67
8-9	25,17	0,96	0,28	36,37	40	160	4х35	0,868	0,087	0,81	1,48
9-10	24,3	0,97	0,24	35,11	40	160	4х35	0,868	0,087	0,53	2,01
10-11	24,2	0,90	0,43	34,97	40	160	4х35	0,868	0,087	0,49	2,5
11-12	16,95	0,93	0,37	24,50	56	160	4х35	0,868	0,087	0,49	2,99
12-13	9,65	0,93	0,37	13,94	45	160	4х35	0,868	0,087	0,22	3,21
13-14	5,64	0,93	0,37	8,15	75	160	4х35	0,868	0,087	0,22	3,43
12-15	12,95	0,93	0,37	18,71	23	160	4х35	0,868	0,087	0,15	3,14
15-16	8,47	0,93	0,37	12,23	55	160	4х35	0,868	0,087	0,24	3,38
16-17	5,64	0,93	0,37	8,15	60	160	4х35	0,868	0,087	0,17	3,55
15-18	8,80	0,93	0,37	12,71	55	160	4х35	0,868	0,087	0,25	3,39
ВЛ3
С-19	42,66	0,92	0,39	56,71	43	160	4х35	0,868	0,087	0,95	0,95
19-20	22,33	0,92	0,39	32,26	40	160	4х35	0,868	0,087	0,46	1,41
20-21	19,51	0,93	0,37	28,19	40	160	4х35	0,868	0,087	0,41	1,82
21-22	5,64	0,93	0,37	8,15	60	160	4х35	0,868	0,087	0,17	1,99
19-23	19,74	0,93	0,37	28,52	20	160	4х35	0,868	0,087	0,20	1,15
23-24	8,70	0,93	0,37	12,57	65	160	4х35	0,868	0,087	0,29	1,44
24-25	5,64	0,93	0,37	8,15	75	160	4х35	0,868	0,087	0,22	1,66
25-26	17,61	0,93	0,37	25,44	25	160	4х35	0,868	0,087	0,23	1,35
26-27	16,25	0,93	0,37	23,48	70	160	4х35	0,868	0,087	0,59	1,94
27-28	10,83	0,93	0,37	15,65	40	160	4х35	0,868	0,087	0,22	2,16
28-29	7,22	0,93	0,37	10,43	90	160	4х35	0,868	0,087	0,34	2,5
27-30	13,54	0,93	0,37	19,56	20	160	4х35	0,868	0,087	0,14	2,08
30-31	10,83	0,93	0,37	15,65	40	160	4х35	0,868	0,087	0,22	2,3
31-32	7,22	0,93	0,37	10,43	90	160	4х35	0,868	0,087	0,34	2,64
30-33	7,22	0,93	0,37	10,43	70	160	4х35	0,868	0,087	0,26	2,34
19-34	12,91	0,92	0,39	18,65	40	160	4х35	0,868	0,087	0,26	1,21
34-35	10,83	0,93	0,37	15,65	65	160	4х35	0,868	0,087	0,37	1,58
35-36	7,22	0,93	0,37	10,43	90	160	4х35	0,868	0,087	0,34	1,92

Производим проверку на соответствии потери напряжения в конце линий. Если потери напряжения будут выше допустимых значений, то необходимо на первом участке от ТП увеличить сечение провода на одну ступень, что приведёт к изменению r₀ и х₀, а следовательно, и к уменьшению потерь напряжения. Замену проводов на участках производить до тех пор, пока потери напряжения не войдут в допустимые пределы.

Так как нагрузка наружного освещения равномерно распределена вдоль линии, поэтому суммарная мощность условно приложена к ее середине.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

24

07 ПЗ
Выбираем минимально допустимую по механической прочности площадь сечения провода для 1-го климатического района по гололеду и проверяем провод по условию допустимых потерь напряжения.

Для линии уличного освещения выбираем провода сечением 25мм².

Определяем количество светильников уличного освещения по формуле

(21)

где - мощность лампы, Вт.



Согласно нормам по энергосбережению для населенного пункта Малиновка принимаем 26 светильников уличного освещения. Для освещения улиц принимаем светильник типа ЖКУ 01-150-002 У1, тип лампы ДНаТ-150.

Окончательно принимаем изолированные провода марки СИП4и 4×35+1×25.


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

25

06.2017.2-74 06 31-01.1.04.4уэ-15.08 ПЗ
8 Конструктивное устройство сети и подстанции

Проектируемые ВЛИ-0,4 кВ предназначены для электроснабжения населённого пункта Малиновка. При проектировании должны быть учтены следующие основные требования: надёжность электроснабжения; надлежащее качество электроэнергии, передаваемой потребителям; механическая прочность всех элементов линий; безопасность для людей и животных; удобство эксплуатации; минимум затрат при сооружении и эксплуатации.

Электроснабжение выполняется путем строительства ВЛИ на железобетонных опорах типа СВ-95-95-2 с использованием проводов марки СИП4и.

ВЛИ-0,4 кВ выполнены с самонесущими изолированными проводами с глухозаземленной нейтралью на напряжение 0,4 кВ. Магистральные линии выполняют пятиприводными: три фазных провода, один нулевой и один фонарный. На ВЛ применяются железобетонные отпоры. В случае необходимости опоры могут быть выполнены с подкосами или стальными оттяжками площадью поперечного сечения не менее 25 мм2. Оттяжки должны быть присоединены к заземленному нулевому проводу. Расстояние между опорами (пролет) принимают 30-40 м, оно зависит от района, климатических условий и марки провода.

Трассу ВЛ 0,4 кВ прокладываем по обеим сторонам улицы.

Расстояние от проводов при наибольшей стреле провеса до земли и проезжей части улиц должно быть не менее 6 м, а при пересечении непроезжей части улиц ответвления от ВЛ к вводам — не менее 3,5 м. Длина вводного пролета не должна превышать 25 м.

Управление светильниками наружного освещения должно быть централизованным (автоматическим или ручным). Для отдельных удаленных светильников можно устанавливать индивидуальные выключатели.

Для осуществления вводов в здания или сооружения с ближайшей опоры ВЛ 0,4 кВ делают ответвление.Длина ответвления не должна превышать 10 м, а провода ввода должны располагаться на высоте не менее 2,75 м от поверхности земли. Если нельзя выдержать указанные габариты или длина пролета от опоры ВЛ до ввода в здание более 25 м, то устанавливают подставную опору, с которой осуществляют ввод.

Опоры ВЛ 0,4 кВ, от которых делаются вводы, оборудуются дополнительными крюками (траверсами) с изоляторами, от которых и делаются отводы. Расстояние между изоляторами ввода на зданиях или сооружениях по их осям должно быть не менее 0,2 м.

Промежуточные опоры составляют около 80% все опор, применяемых на воздушных линиях. Промежуточные опоры поддерживают провода на прямых участках линий и не рассчитаны для принятия на себя одностороннего натяжения.

Анкерные опоры служат для ограничения аварийных разрушений воздушных линий и устанавливаются при переходе ВЛ через сооружения, а также на прямых участках.

Концевые опоры устанавливаются в начале и в конце линии. Они относятся к разновидности анкерных опор, так как на них делается жесткое крепление проводов.

Отличие состоит в том, что концевые опоры только с одной стороны имеют натяжение от проводов пролета ВЛ. Вводы и выводы с подстанций, где и устанавливаются концевые опоры, очень короткие и они подвешиваются свободно, чтобы не нагружать конструкции подстанций. Для уравновешивания односторонних сил натяжения на концевых опорах используют подкосы или оттяжки.

Угловые опоры имеют подкос или оттяжки или используются трехстоечные опоры. Они служат для изменения направления воздушной линии. В зависимости от угла поворота линии используются для этих целей опоры, выполненные по типу промежуточных или анкерных. Промежуточные опоры применяются при малых углах (до 20°), а при углах от 20 до 90° применяют анкерные.

В сетях с заземленной нейтралью крюки ВЛИ, устанавливаемые на железобетонных опорах, а также металлические конструкции и арматура всех железобетонных элементов этих опор, должны быть присоединены заземляющим проводником к нулевой жиле СИП ВЛИ для повторного заземления нулевой жилы.

Повторные заземления нулевой шины СИП выполняются на концах ВЛИ (ответвление от них) длиной более 200 м, а также на вводах в помещения, электроустановки которых подлежат занулению.

Крепление магистрального СИП на промежуточных и анкерных опорах осуществляется только за нулевой несущий провод при помощи подвесных (ЗП-01) и натяжных (К-НМ-1) зажимов.

При устройстве ответвлений к вводам в здания применяются поддерживающие зажимы ЗП-02. Ответвление от магистрали токоведущих жил выполняется зажимом типа ЗОП-01, а несущей нулевой жилы - зажимом ЗЛО-01.

В населёном пункте Малиновка устанавливаем трансформаторную подстанцию типа КТП ПАС мощностью 160 кВА, рассчитанную на работу четерёх воздушных линий, и укомплектованные средствами управления и защиты электрических сетей от аварийных режимов работы и атмосферных перенапряжений.

Комплектная трансформаторная подстанция состоит из шкаф воздушного ввода 10кВ с высоковольтными предохранителями, шкафа силового трансформатора и отсека РУНН 0,4 кВ. Присоединение силового трансформатора к сети 10 кВ осуществляется через комплект предохранителей типа ПКТ и разъединителей типа РВЗ-1-10/200У1, выключателей нагрузки которые позволяют получать питание по двум линиям 10 кВ.

В ТП имеется фидер уличного освещения, который оснащён устройством ручного (автоматического) включения и отключения. В ТП обеспечивается учёт активной и электрической энергии с помощью индукционного счётчика.

В ТП предусмотрены следующие виды защит:

-от атмосферных перенапряжений;

-от междуфазных коротких замыканий;

- от перегрузки и коротких замыканий линий 0,4 кВ;

-от коротких замыканий цепей обогрева и цепей освещения ТП.

В ТП имеются электрические и механические блокировки, обеспечивающие безопасную работу обслуживающего персонала.

Конструкция ТП способствует монтажу и пуску на месте эксплуатации.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

26

08 ПЗ