Курсовая электроснабжение. Абдуллин Т.А.. Система электроснабжения потребителей населенного пункта напряжением 10 и 0,38 кВ

Название	Система электроснабжения потребителей населенного пункта напряжением 10 и 0,38 кВ
Анкор	Курсовая электроснабжение
Дата	27.09.2022
Размер	1.06 Mb.
Формат файла
Имя файла	Абдуллин Т.А..doc
Тип	Курсовой проект #699456
страница	3 из 4

1 2 3 4

6 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЛИНИИ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,38 кВ

В наружной части провода 0,38 кВ выбираются по экономическому интервалу нагрузок (когда в линии присоединен мощный электродвигатель) и по допустимой потере напряжения.

Выпишем нагрузки потребителей в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 Данные потребителей

Потребители
Линия 1
Мельница с жерновым поставом: 8/4	17	1	13	-	21,4	-	32,5	-
Зернохранилище:на 500 т	24	12	24	7,2	34	14	52	21,3
Итого по линии 1	41	13	37	7,2	55	15	84	23
Линия 2
Материальный склад	3	1	2	-	3,6	-	5,5	-
Зернохранилище:на 500 т	24	12	24	7,2	34	14	52	21,3
Итого по линии 2	27	13	26	7,2	37,5	14	57	21,3

Линия Л1

Для

кВА принимаем провод марки А95.

Ом/км;

мм;

.

Действующий ток для данного провода А.

Допустимый ток

А [1].

.

Условие выполняется, принимаем для линии Л1 провод А 95.

Линия Л2

Для

кВА принимаем провод марки А50

Ом/км;

мм

- условие не выполняется.
Выберем провод А120 [3].

Ом/км;

Ом / км;

 U_доп.

Условие выполняется, принимаем для линии Л2 провод А120 [3].

Вывод: Выполнен расчет линии напряжением 0,38 кВ. Определены активная, реактивная и полная мощности для линии №1 и №2. Рассчитаны потери напряжения для каждой из линий. Выполнен расчет и выбор марки провода по допустимые потери напряжения.

7 ПРОВЕРКА СЕТИ НА УСПЕШНЫЙ ЗАПУСК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Нормами определены следующие допущения номинального напряжения на зажимах электродвигателя:

а) при длительной работе в установившемся режиме: V = +5%;

б) у электродвигателей, присоединенных к электрическим сетям общего назначения –5%, +10%;

в) при длительной работе в установившемся режиме для отдельных особо удаленных электродвигателей в номинальных условиях допускаются, снижения напряжения на –8…-10%, а в аварийных –10…-12%;

г) при кратковременной работе в установившемся режиме, например, при пуске соседних электродвигателей на –20…–30%;

д) на зажимах пускаемого электродвигателя: при частых пусках –10%, при редких пусках –15%;

В тех случаях, когда начальный момент не превышает 1/3 М_ном рабочей машины, допускается снижение напряжения на 40%. Это, как правило, приводы с ременной передачей, приводы насосов и вентиляторов.

Потери напряжения в сети при пуске электродвигателя от трансформатора или генератора приблизительно составляют [5]:

, (7.1)

где z_c – полное сопротивление сети, Ом;

z_эд- сопротивление электродвигателя в пусковом режиме, Ом;

, (7.2)

где k – кратность пускового тока;

I_н – ток номинальный.

Линия Л1

Выбираем электродвигатель серии: 4А180S4У3

кВт;

;

об/мин;

;

Номинальный ток

А.

Полное сопротивление электродвигателя

Ом.

Полное сопротивление трансформатора

.

Полное сопротивление линии

.

Полное сопротивление сети

Ом.

Допустимое падение напряжения

%.

Условие не выполняется, установим продольно – емкостную компенсацию реактивного сопротивления.

Необходимая мощность конденсаторов

Q_c = kS_расч;

где S_расч = 55 кВА;

k – коэффициент, определяемый по формуле

;

где U_c – надбавка напряжения, которую желательно получить [2].

Примем U_c = 10 %.
cos  = P / S = 41 / 55 = 0,75; sin  = 0,67.

;
Q_c = 0,145  55 = 8 кВАр.
Определяем реактивное сопротивление [4]:

Ом / км;
где

А.

Ом;
z_c = 0,18 + 0,26 = 0,44 Ом.
Потери напряжения в сети при пуске электродвигателя:

 40 %.

Условие выполняется.

Вывод: Выполнена проверка сети на успешный запуск электродвигателя. Для каждой линии выбран электродвигатель, определены его технические характеристики. Рассчитаны номинальный ток, полное сопротивление сети, допустимое падение напряжения.

8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Сопротивление системы

. (8.1)

Элемент схемы, находится на другой ступени напряжения, тогда параметры схемы замещения элементов приводят в соразмерные величины

R

= r

; (8.2)

X

= x

, (8.3)

где

номинальное напряжение элемента сети, кВ;

активное сопротивление элемента, Ом;

приведенное активное сопротивление элемента, Ом;

приведенное реактивное сопротивление элемента, Ом.

Суммарное сопротивление до каждой характерной точки короткого замыкания

; (8.4)

Ток короткого трехфазного замыкания

I

; (8.5)

Токи двухфазного короткого замыкания

I_кз⁽²⁾=

I_кз⁽³⁾

Ударные токи

, (8.6)

где

ударный коэффициент.

. (8.7)

Мощность трехфазного короткого замыкания

. (8.8)

Ток однофазного короткого замыкания

, (8.9)

где

полное сопротивление трансформатора току короткого замыкания, значения трансформаторов 10/0,4 со схемой соединений «звезда-звезда с нулевым проводом» в зависимости от номинальной мощности.

U_ф_min – минимальное фазное напряжение, В;

полное сопротивление петли «фаза-нуль» от шин 0,4 кВ ТП до конца линии 0,38 кВ.

; (8.10)

, (8.11)

где r_о и х_о, r_n и х_n – активное и индуктивное сопротивления фазного и нулевого проводов;

длина линии.

Расчет токов короткого замыкания проведем с помощью компьютерной программы IVAN.tkz. Используя схему электропередачи, на которой указаны все точки короткого замыкания, составим схему замещения, представленную на рисунке 8.2.

Рисунок 8.1 Исходная схема электропередачи для расчета токов к.з.

Рисунок 8.2 Схема замещения

Таблица 8.1 Результаты расчета токов короткого замыкания

Точка к.з.	U_вн, кВ	Сопротивление, Ом			К_у	Токи, А			S_к⁽³⁾, кВА
Точка к.з.	U_вн, кВ	R_	X_	Z_	К_у	I_к⁽³⁾	I_к⁽²⁾	I_к⁽¹⁾	S_к⁽³⁾, кВА
К1	10	2,13	1,37	2,32	1,007	1922	1671	-	33,3
К2	10	2,55	1,64	3,24	1,007	1601	1393	-	27,7
К3	0,38	2,5	1,78	3,98	1,010	1554	1352	-	1,03
К4	10	4,15	2,7	4,24	1,007	1078	938	-	18,7
К5	10	4,6	2,9	5,16	1,007	945	822	-	16,5
К6	0,38	4,6	2,87	5,45	1,008	938	816	-	0,62
К7	10	5,03	3,32	5,79	1,007	902	785	-	15,62
К8	10	5,5	3,7	7,34	1,007	703	612	-	12,3
К9	10	6,36	4,1	7,26	1,007	637	554	-	11,03
К10	0,38	6,35	4,2	7,72	1,003	632	549	-	0,42
К11	10	6,86	4,40	8,59	1,007	569	495	-	9,85
К12	10	7,28	4,64	8,51	1,007	525	457	-	9,09
К13	0,38	7,28	4,77	8,8	1,007	523	455	-	0,34
К14	10	7,2	4,64	8,62	1,007	638	555	-	11,05
К15	10	7,52	4,86	8,33	1,007	592	515	-	10,3
К16	0,4	7,52	4,1	8,8	1,008	527	458	-	0,37
К17	10	11,48	7,32	13,46	1,007	412	358	-	7,2
К18	10	11,89	7,68	14,38	1,007	280	244	-	4,8
К19	0,38	11,8	7,61	14,68	1,007	275	239	-	0,18
К20	0,38	98,9	209,69	234,58	1,227	10	8,7	197	0,0066
К21	0,38	59,6	65,66	88,41	1,060	28	24,4	-	0,1843
К22	0,38	127,7	147,8	195,55	1,067	12	10,45	253	0,008

9 ЗАЩИТА ОТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Чувствительность защиты оценивается по формуле

К_ч = I_к _min / I _{с зд}  К_ч _доп, (9.1)

где I_к_min – минимальный ток КЗ в защищаемой зоне;

I _{с зд} – действительный (установленный) ток срабатывания защиты.

При защите электроустановок автоматическими выключателями

I_к _min = I_к ⁽¹⁾ . (9.2)

При этом МТЗ может выполнять роль основной защиты, а ТО – одополнительной или наоборот. Надо стремиться, чтобы линии защищались мгновенной защитой, но этого достичь удается редко.

Если основной защитой является МТЗ, то за действительный ток срабатывания защиты принимается

I_сз = I_{расц..ном} – для АВ с электромеханическими расцепителями или

I_сз = I_{с пер} – для АВ с полупроводниковыми расцепителями, где I_с _пер –ток срабатывания (уставка тока) полупроводникового элемента, работающего в зоне перегрузки, при этом К_ч. _доп= 3.

Если основной защитой является ТО, то берется I_сз = I_{с эм}– ток срабатывания электромагнитного элемента или I_сз = I_с. _кз– ток срабатывания (уставка тока полупроводникового элемента в зоне к.з.).

Тогда

К_ч _доп =1,25 – для АВ с I _{АВ ном}  100А;

К_{ч доп} = 1,4 – для АВ с I _{АВ ном}  100А.

Комплектные трансформаторные подстанции, оборудованные автоматическими выключателями на отходящих линий 380/220 В, имеют в большинстве случаев выключатели и на вводе 380 В.

Для выбора автоматических выключателей воспользуемся программой Электрик.

Рисунок 8.3 Схема защиты
Вывод: Выполнен выбор защит от токов короткого замыкания. Составлена схема защиты для ТП1…ТП6. Выбраны выключатели для защиты сети Q1…Q12.

10 СОГЛАСОВАНИЕ ЗАЩИТ
В схемах сельского электроснабжения применяемые НМТЗ имеют разнотипные временные характеристики, и согласование их времени срабатывания проводят путем построения карты селективности. На ней в общих координатах изображают характеристики всех защит t_с.з.= f(t), которые согласованы так, чтобы во всем диапазоне токов наибольшее сближение характеристик защит смежных участков не было меньше

по току и степени селективности

по времени (где К_н.с – коэффициент надежности согласования смежных защит по чувствительности; I_с.з– ток срабатывания предыдущей защиты.)

Построение карты начинают с нанесения характеристики, самой удаленной от источника питания защиты (первая защита) в пределах от тока срабатывания I_с.з до тока к.з. I⁽³⁾_{к 1}в месте её установки. Далее определяют условия согласования первой защиты с последующей (вторая защита), расположенной ближе к источнику питания. Для этого из диапазона токов, где обе защиты могут действовать совместно, определяют ток согласования, при котором характеристики этих защит ближе всего сходятся. Если характеристики первой и второй зависимые или ограниченно зависимые, током согласования будет максимальный ток КЗ в месте установки первой защиты, а если характеристика второй защиты независимая, током согласования будет ток срабатывания второй защиты.

К времени срабатывания t_c_.з1 предыдущей защиты (первой защиты) при токе согласования (в этом случае I_к1) прибавляют ступень селективности

и находят контрольную точку А, через которую должна пройти характеристика второй защиты. Для подбора требуемой временной характеристики второй защиты определяют координаты контрольной точки: t_с.з.2= t_с.з.1+

; I_согл= I_k₁(

=0.6…0.8c для реле РТ-80 и

=0,7…1для реле РТВ).

Из приведенных в каталогах типовых реле второй защиты подбирают требуемую характеристику, на которой будет лежать контрольная точка с заданными координатами. А кратности тока в реле к току срабатывания реле в относительных единицах или процентах

. (10.1)

Тогда координату контрольной точки по оси тока определяют по формуле

, (10.2)

где К⁽³⁾_сх – коэффициент схемы;

I_y – ток уставки реле второй защиты;

n_т – коэффициент трансформации трансформатора второй защиты.

Задавшись координатами нескольких точек на характеристике второй защиты, строят по ним указанную характеристику на карте селективности. При этом ток в именованных единицах для заданных точек определяют по формуле

. (10.3)

Рисунок 10.1 Структурная схема направленной МТЗ
Вывод: Выполнено согласование защит. Составлена схема направленной максимальной токовой защиты.

1 2 3 4