Курсовая по электроснабжению. Курсовая Работа 5 Вариант. Курсовая работа по дисциплине мдк 01. 02. Основы технической эксплуатации и обслуживания электрического и электротехнического оборудования
 Скачать 0.76 Mb.
|
Расчет электрических сетей2.1 Расчет допустимых потерь напряжения Допустимые отклонения напряжения у потребителей в соответствии с ГОСТ 13109-97 составляют ±5%. Надбавка напряжения на шинах районной ТП 35/10 кВ в часы максимума нагрузки составляет +2,5%. Минимальная нагрузка для сельских потребителей принимается Рmin= 0.25* Рmax. В часы минимума напряжение на шинах районной ТП составляет  UТП35/10=0%. Добавку трансформатора КТП принимаем +5%. Потери напряжения в трансформаторе при максимальной нагрузке-4%; при минимальной-1%. Результаты сводим в таблицу 5.Таблица 5. Отклонения напряжения в элементах сети
Отклонение напряжения у потребителя определяется формулой  (9)где  -отклонение напряжения на шинах ТП 35/10;  - добавка и потери в трансформаторе 10/0,4, потеря напряжения в линии соответственно 10 кВ и 0,38 кВ.Допустимая потеря напряжения в линиях 10 и 0,38 кВ при максимальной нагрузке составит  (10)Допустимая потеря напряжения распределяется между воздушной линией 10 кВ и 0,38 кВ приблизительно поровну. Учитывая, что протяженность линии 10 кВ невелика, принимаем: для ВЛ 10кВ-  =4%; для ВЛ 0,38 кВ-  =4,5%.Проверим уровень напряжения у потребителей при минимальной нагрузке 25% от Рmax. При этом учтем, что потери напряжения в линиях и трансформаторе уменьшаются в 4 раза:  что в пределах нормы. 2.2 Выбор сечения проводов ВЛ 0,38 кВ Сечение проводов линий электропередач оказывает влияние на все основные характеристики системы электроснабжения: затраты на сооружение и эксплуатацию, уровень потерь мощности и энергии, надежность электроснабжения и качество электроэнергии. Основными критериями при выборе сечения проводов являются: Технико-экономические показатели Механическая прочность проводов ВЛ Допустимый нагрев проводов Допустимая потеря напряжения Максимальные нагрузки головных участков ВЛ 0,38 кВ не превосходят S=33,3 кВА, что соответствует току  , А (11) где  -номинальное напряжение сети.По рассчитанному максимальному току выбирается сечение алюминиевого провода ВЛ, равного 35 мм2, [2] опираясь на, Приложение Е (Таблица № 1 и № 2), и проверяется по падению напряжению по формуле 12. Основным критерием при выборе сечения сельских распределительных сетей 0,38 кВ и 10 кВ является уровень напряжения у потребителей. При этом выполнение других критериев осуществляется проверкой. Потеря напряжения в линии 0,38 кВ, состоящей из нескольких участков, определяется по формуле  В (12)где  - активная и реактивная мощность участка;  -активное и индуктивное сопротивление участка; - рабочее напряжение ВЛ; n- число участков. Приложение Е. Характеристики проводов ВЛ. Индуктивные сопротивления ВЛ.Поскольку в целях удобства монтажа все участки одной ВЛ 0,38 кВ выполняются проводами одного сечения, Ri=r0*li; Xi=x0*li. Ом. (13, 14) Тогда формула может быть представлена в виде  ,В (15)или  В (16)где  - суммарный момент активной мощности магистрали (кВт*м);  - суммарный момент реактивной мощности (кВар *м).[2], Приложения Е, Таблица 1 и 2, берём значение r0 и x0 для алюминиевого провода площадью сечения 150 мм2: r0 = 0,85 Ом|/км x0 = 0,336 /Ом ВЛ-1 дневного максимума: Максимальный момент активной нагрузки  Максимальный момент реактивной нагрузки   Допустимой потерей напряжения воздушной линии 0,38 кВ является  , В 4.5 %, допустимое падение напряжения на линии 0.38  (17)Потеря напряжения ВЛ в пределах допустимого. Выбираем провод А-35 Результаты заносим в таблицу 6. Таблица 6. Сечения алюминиевых проводов воздушной линии ТП-1
2.3 Расчет линии 10 кВ Допустимая потеря напряжения согласно ПУЭ ВЛ 10 кВ составляет  , В   (18)[2], Приложения Е, Таблица №1 и №2, берём значение r0 и x0 для алюминиевого стального провода площадью сечения 35 мм2: r0 = 0,85 Ом x0 = 0,366 Ом Максимальный момент активной нагрузки  Максимальный момент реактивной нагрузки  Определим потерю напряжения в магистрали при допустимых сечениях провода.  Минимально допустимое по механической прочности сечение АС-35 для ВЛ 10 кВ обеспечивает допустимую потерю напряжения в часы максимальных нагрузок ВЛ. Принимаем для ВЛ 10кВ сечение провода АС-35. Таблица 7. Сечения алюминиевых стальных проводов ВЛ
 Рис.1 Расчётная схема ТП-1и сети 0,38 кВ для расчётов токов КЗ  Рис.2 Схема замещения сети для расчёта токов КЗ Расчет электрической части трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ 3.1 Расчетные схемы с схемы замещения электрической сети Целью расчета токов короткого замыкания является: проверка аппаратов на термическую и электродинамическую стойкость; выбор защитных аппаратов линий и трансформатора; проверка условий надежности, селективности и чувствительности защиты. Zc-сопротивление системы.  ,Ом (19)По данным энергосистемы, установивитийся ток трехфазного короткого замыкания на шинах 10 кВ районной ТП составляет 1,5 кА, ближайшее к 10 кВ напряжение из стандартного ряда 10,5 кВ. Тогда сопротивление системы  -ток трехфазного короткого замыкания на шинах 10кВ районной ТП составляет 1,5кА. Сопротивление системы, приведенное к напряжению 0,4 кВ  ,Ом (20) -коэффициент трансформации( = ) Для ВЛ 10кВ выбран провод АС-35. Длина которого l10=12 км. Активное и индуктивное сопротивления линии составляют  , Ом (21)  , Ом (22)  , Ом (23) Сопротивление ВЛ 10 кВ, приведенное к напряжению 0,4 кВ  , Ом (24) Для ВЛ-1 0.4кВ выбран провод А-25, длина линии 0,2км. Активное и индуктивное сопротивления линии составляют  , Ом (25)  , Ом (26)  ,Ом комплексное сопротивление линии 0.4 кВ (27)Результаты расчета приведены в таблицу 7. Таблица 7. Параметры схемы замещения линий 0,38 кВ.
3.2 Расчет токов короткого замыкания Для ТП-1 ток трехфазного короткого замыкания в точке Кв составит  , А (28) Ток трехфазного КЗ в точке Кв. приведенный к напряжению 10 кВ, будет  , А (29) Ток трехфазного короткого замыкания в точке Кн составит  , А (30) Для определения Zт определяем следующие значения  Ом (31)где  =0,95 кВт потери мощности холостого хода трансформатора (Таблица 3), Uн=0,4 кВ, Sн- мощность выбранного трансформатора. =0,00092 Ом Ом (32) Омгде  =4,7, % (33) где R0=0,002 Ом.  Ток трехфазного КЗ в точке К1 ВЛ-1:  , Ом (34) Ток двухфазного короткого замыкания в точке К1 (ВЛ-1):  , А (35) Ток однофазного короткого замыкания в точке К1 (ВЛ-1):  , А (36) где  =220-фазное напряжение;  - полное сопротивление трансформатора при однофазном КЗ на стороне 0,4 кВ, ZТО=0,32 Ом;  - сопротивление петли «фаза-ноль». , Ом (37)Если сечение фазного и нулевого провода одинаковы, то  (38) Результаты расчетов токов короткого замыкания представляем в таблицу 8. Таблица 8. Расчётные токи короткого замыкания
3.3 Выбор электрических аппаратов ТП 10/0,4 кВ Для ТП-1 максимальный рабочий ток на стороне высокого напряжения составит  ,А (39) Максимальный рабочий ток на стороне высокого напряжения составит  ,А (40) Ударный ток при трехфазном КЗ на шинах 10 кВ  (41)где  - ударный коэффициент. (42) ,68Постоянная времени затухания определяется из соотношения параметров сети короткого замыкания  (43) где Xк=Zс+X10=4,03+4,39=8,42 Ом;  =314;  =R10=10,2 Ом. [2] (стр.64)Ударный ток на шинах высокого напряжения ТП  , А (44) Ударный ток на шинах низкого напряжения ТП  , А (45) Намечаем к установке на ТП разъединитель РЛНД-10Б/315НТ1. Таблица 9. Критерии выбора разъединителя 10 кВ
Для установки на стороне 0,4 кВ ТП принимаем рубильник ВР32-39Ф-В31250-160А-УХЛ3. Таблица 10. Критерии выбора рубильника 0,4 кВ
Выбираем счетчик электронный 2-х тарифный типа «Меркурий 230 ART-03 CN» с Uн = 230/400 В, Iн/max = 5(7,5) А, класс точности = 0,5S. Пусть электроустановка потребляет ток 400А. Выберем измерительный трансформатор тока для счетчика. Выполним проверку измерительного трансформатора ТТн-40-160/5 с коэффициентом трансформации  160/32 = 5А – ток вторичной обмотки при номинальном токе. 5*32/100 = 1,6А – минимальный ток вторичной обмотки при номинальной нагрузке. Как видим 5А > 1,6А – требование выполнено. 160*25/100 – 40А – ток при 25%-ной нагрузке. 40/42 =1,25А – ток во вторичной нагрузке при 25%-ной нагрузке. 1,6*10/100 = 0,16А – минимальный ток вторичной обмотки при 25%-ной нагрузке. Как видим 1,25А > 0,16А – требование выполнено. Вывод: измерительный трансформатор ТТн-40-160/5 для нагрузки 160 А выбран правильно. 3.4 Защита силового трансформатора 10/0,4 кВ Силовые трансформаторы защищаются от многофазных КЗ в обмотках и выводах, а также от токов, обусловленных внешними КЗ. Как правило, при мощности трансформаторов с Sн≤160 кВА для защиты применяют предохранители типа ПК. Плавкая вставка предохранителя выбирается с учетом отстройки от максимального тока нагрузки IПВ≥1,25*Imax p ВН, А (48) IПВ≥1,25*115=143,75 А Выбираем для установки на ТП-1 предохранитель типа ПКТ-101-3-200-40 с током плавкой вставки 200 А. 3.5 Защита линий 0,38 кВ Для защиты ВЛ 0,38 кВ применяют, как правило, автоматические выключатели типа ВА51, АЕ20, А37, имеющие как тепловой, так и электромагнитный расцепитель. Максимальный рабочий ток в линии определяется как:  , А (49)Для ВЛ-1  Ток теплового расцепителя автоматического выключателя Iт≥(1,1-1,3) * Imax p , А (50) Iт ≥ 1,2 * 23,5=28,2А. Ток отсечки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя выбирается по току однофазного короткого замыкания на конце линии ВЛ-1 Выбираем автоматический выключатель типа ВА-51-39 с номинальным током теплового расцепителя IТН = 32 А. Коэффициент чувствительности для проверки теплового расцепителя определяется как  , (51)где  - минимальный ток короткого замыкания (однофазного) в удалённой точке ВЛ ( , Таблица 8). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(В)
