Самадов Акбар-диплом. Выпускная работа Специальность 43. 01. 03 Электроснабжение (по отраслям) Уровень образования бакалавриатура

• Название: Выпускная работа Специальность 43. 01. 03 Электроснабжение (по отраслям) Уровень образования бакалавриатура
• Дата: 30.08.2018
• Размер: 0.6 Mb.
• Имя файла: Самадов Акбар-диплом.docx
• Тип: Документы; #49532
• страница: 2 из 8

Вывод. По вышесказанным данным основными потребителями электроэнергии 10-микрорайона, городка «Сайхун»-а это дворовыехозяйства, 6 (шесть) центр торговли и обслуживание т.е магазины и еще одной количестве школа и детский сад.

Жилой массив этого микрорайона в основном имеет дворовые хозяйства, которые относятся в 3-ой категории надежности электроснабжения. С учетом коэффициента разновременности максимума общая суммарная мощность жилого массива составляет кВА, с помощью которого мы можем определить число и мощность трансформаторов и составить схему электроснабжения жилого массива, 10-микрорайона.

2. Разработка схемы электроснабжения

жилого квартала

2.1. Определение напряжения внешней схемы жилого квартала

Выбор рационального напряжения питающих сетей - это начало второго пункта выпускной работы. Выбирая рационального напряжения питающих сетей проектируемого микрорайона, мы определяем параметры линии электропередачи (ЛЭП) в целом, оборудования подстанций и сетей, капиталовложений и их размеры, количество и расход цветного металла, потери электрической энергии и эксплуатационные расходы в общем количестве[1, 6].

Формула выбора рационального напряжение (нестандартное) определяется так [6]:
; (17)

где – передаваемая активная мощность, МВт; – расстояние от подстанции энергосистемы до жилого квартала, км; – число цепей.

;
Oпределяя рaциональнoго напряжение жилого массива 10-микрорайона городка «Сайхун»-а выбираем ближайшие стандартное напряжение питающих линий U_рац=10 кВ. Напряжение существующих питающих линий, которое в настоящее время существует также составляет 10 кВ. Учитывая то, что «Сайхун» не маленький и при этом новый город, там намечается рост электрических нагрузок, по этому там установлена П/С Карьер-35/10 кВ обусловленную для 10-микрорайона. В дальнейшем этот участок будет питаться из этой подстанции из низкого напряжение то есть 10кВ.
2.2. Выбор схемы питающих и распределительных сетей

Снабжение электроэнергии 10-го микрорайона городка Сайхуна будет снабжаться от подстанции “Карьер” -35-10кВ в чиле двух кабельных линий.

На снабжении электроэнергии данного участка мы выбрали ТП с мощностью 400 кВА, что легко в эксплуатации и не приводит к определённым неудобствам для электроснабжающихся предприятий, если бы мы выбрали более одного ТП потребовался содержание большого количества номенклатуры трансформаторов в складском хозяйстве.

Принцип основного построения распределительной сети для электроприёмников II-ой категории по надёжности электроснабжения является, сочетание петлевых линий 10 кВ, и должны обеспечивать питание каждой TП и петлевые линии напряжением 0,4 кВ для питания электроэнергии потребителей. Также петлевые линии напряжением 0,4 кВ могут присоединяться к одной или разным ТП. Нужно отметить, что петлевые линии 0,4 кВ содержат специальные РУ, конструкция которых предусматривает возможность установить предохранителей на подходящих к нему линиях. В нормальном режиме распределительная сеть 0,4 кВ [2,3].

Данные схемы, точнее петлевые схемы распределительной сети 10 кВ в не аварийном режиме преобразовываются в радиальную, так как работают с разрывом в точке нулевого потока мощности.

На данный момент часто используют двулучевые схемы с одно и двухсторонним питанием ТП рис. 1 и 2 и петлевые схемы распределительной сети.

В будущем мы будем намечать два варианта схемы распределительной сети 10 кВ с двумя питающими линиями.
2.3. Выбор мощности и числа трансформаторных подстанций

10-ий микрорайон городка «Сайхун»-а имеет в общем потребители третьей категории по надежности электроснабжения, это домашние хозяйства и магазины, в этом случай могут быть использованы одно трансформаторные ТП .

Выбирать номинальную мощность силовых трансформаторов ТП исходя из условия экономичной работы трансформаторов будем по расчетной мощности. Определение минимальных чисел силовых трансформаторов ТП одинаковой мощности S_нт будет по формуле [8]:

; (18)

где – расчетная активная нагрузка жилого массива за наиболее загруженный период, зима вечерний максимум; – рекомендуемый коэффициент загрузки трансформаторов для потребителей второй категории; – номинальный мощность трансформаторов, кВ·А.

Чтобы было легко в эксплуатации и для обеспечения однотипности силовых трансформаторов ТП, выбираем трансформатор мощностью = 400 кВ·А.

Этим образом, для РС-10 кВ принимаем единиц трансформаторные ТП с учётом распределения потребителей жилого массива и категории надёжности электроснабжения.

Для месторасположения ТП нужен подходящее место и производится исходя из принципа разукрупнения ТП, центра электрических нагрузок, т.е. приближения к центру потребления электроэнергии и минимальной протяжённости распределительной сети.

Будет осуществлена выбор месторасположения ТП по пунктам питания (см. табл. 3) в соответствии с генеральным планом. Из данных табл. 3 видна, что компенсация реактивной мощности не требуется, потому что естественный = 0,9 - 0,95 достаточно высок и в данном участке не нужны компенсирующие устройства. Так как компенсация реактивной мощности не требуется, мощность силовых трансформаторов ТП выберем без учёта реактивной мощности исходя из рациональной их загрузки в нормальном режиме с учётом минимально необходимого резервирования в послеаварийном режиме.

Таким образом, в соответствии с табл. 3 будем определять расчётную электрическую нагрузку на шинах 0,4 кВ ТП-1 с учётом группы потребителей электроэнергии на генплане местности.

По расчетной мощности = 431,19 кВА с учетом того что ТП получает питание в основном потребители второй и третьей категории по надежности электроснабжения намечаем к установке с двухтрансфарматорным ТП, мощность одного трансформатора = 400 типа ТМ.

Силовые трансформаторы, которые мы выбрали будут работать с коэффициентом загрузки [6].
(19)

Коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме равно:



Место расположение трансформаторных подстанций приведены в приложении 2
2.4. Определение расчетных нагрузок распределительной сети с учет потерь с учетом потерь в трансформаторе

Первой и второй вариантов схемы РС намеченных для определения электрических нагрузок линии приведены на рис. 1 и 2. На шинах ВН ТП расчётные нагрузки с учётом потерь мощности в трансформаторах в нормальном режиме, при отдельной их работы, определяется следующим образом. По приведенный, ниже формуле, будем определять потери активной и реактивной мощности в силовых трансформаторах [6]:

; (20)
; (21)

где ток холостого хода трансформатора, А; – напряжение короткого замыкания, кВ; – потери холостого хода, кВт; – потери короткого замыкания, кВ·Ар.

Исходя из данных которые приведены на технических паспортах [2, стр. 176] выбранных трансформаторов, приведенное в таблице 4 будем определять потери в двух трансформаторах при раздельной их работе по следующим формулам:
и ; (22)
Теперь, когда известны потери в двух трансформаторах, будем определять потери активной и реактивной мощности в силовых трансформаторах ТП-1 номинальной мощность которого составляет Sнт = 400 кВ·А.

Каталожные (паспортные) данные выбранного силового трансформатора приведены в табл. 4 [2, стр. 176]: Технические характеристики силового трансформатора приведены в приложении 2

Определение потери активной и реактивной мощности в одном силовом трансформаторе с номинальной мощностью = кB·A и =
;

;

Результаты расчётов потерь активной и реактивной мощности в силовых трансформаторах приведены в приложении 3
Далее будем определить расчётные электрические нагрузки с учётом потерь активной и реактивной мощности на стороне высокого напряжения трансформатора [9]:
; (23)

; (24)

; (25)
Теперь pacчётные нагрузки пeрвой линии (Л-1) РС-10 кВ от которой берет питание ТП:
;

;
Определяем полную мощность после того, когда определена расчётная нагрузка линии Л-1, будем определить полную мощность:

;
Данная формула понадобиться для определение расчетные токи Л - 1 распределительной сети 10 кВ которая питает ТП1 [8]:

; (26)
Расчёт тока линии Л-1:

;

Расчетные нагрузки электрических сетей с учётом потерь в трансформаторах приведены в приложении 4

Результаты, которые мы получали и привели в прил. 3 и 6 показывают, что коэффициенты мощности РС снизились в среднем 5-6%, и это обусловлено реактивной мощностью, которую потребляет силовые трансформаторы ТП.
2.5. Расчет распределительной сети по вариантам

В первом вapианте РС-10 кВ, которая выполнена в виде магиcтральной двухцепной ВЛ 10 кВ и которая питается от секции шин центра питания подстанции «Карьер-35/10 кВ». Расчётная схема приведена на рис. 1.

Во втором варианте РС-10 кВ, которая выполнена в виде кольцевой (полузамкнутой) схеме с одним источником питания приведена на рисунке 2.



Рисунок 1 – Двухлучевая магистральная схема

1-ый вариант. При двухлучевой магистральной схеме РС-10 кВ расчётные токи на отдельных участках будем находить согласно 1-го закона Кирхгофа. Для примера, на участке 1 - 2 ток на магистрали А расчетный ток равен I = 114,8 А, а на магистрали Б расчетный ток от ТП-1 = 114,15.

Стандартным образом расчетные токи определяются и на других участках магистрали А и Б.

Расчётные токи на отдельных участках сети с учётом их длины и их результаты расчетов приведены таблице 7.

(2) Второй вариант. При полузамкнутой (кольцевой) схеме РС-10 кВ (в неаварийном режиме) токи на отдельных участках сети, могут быть найдены путём определения передаваемой мощности на отдельных участках. Все результаты определения расчетных токов на отдельных участках с учетом их длины приведены в приложении 5

По данным на рисунке 2, мы понимаем, что электрическая сеть рассматривается как сеть с двусторонним питанием (рис. 2).

Следующая формула поможет нам определит распределение мощностей на участках сети [4]:
; (27)

где - мощность на отдельных участок ТП, кВ·А; – длина против положительных плеч, км; – длина суммы плеч, км.

(2) Второй вариант. Если схема распределительной сети кольцевой (полузамкнутой в нормальном режиме), то при этом токи на отдельных участках сети можем найти путем определения передаваемой мощности на отдельных участках.

Тогда электрическая сеть рассматривается как сеть с двусторонним питанием (рисунок 2).

При втором варианте распределение мощностей на участках определим из выражения [4]:
; (28)

где – мощность на отдельных участок ТП, кВА

–длина против положительных плеч, км

– длина суммы плеч, км.


Рисунок 2 –На этом рисунке показано петлевая полузамкнутая схема
Если схема кольцевой (полузамкнутый) РС-10 кВ (в нормальном режиме), то расчёт мощности выполняется как сеть с двухсторонним питанием рис. 2.

Из пункта А2 вытекающая мощность равна:
;

;

Тем же способом определим мощность, которая вытекает из пункта А1:
;

;

Теперь будем проверят наличие правильности выполнения расчёта:
;

Расчет показал что, расхождение незначительно. По этому, можно сказать, что расчёт был произведён правильно.

Так как все мощности подсчитаны и известны, нам предстоит, определят токи, которые находятся на отдельных участках сети в нормальном и послеаварийном режиме.
; (29)
а) Ток в нормальном режиме
;
б) Ток после аварийном режиме:
;
Результаты определения расчетных токов на отдельных участках с учетом их длины приведены в приложении 6
2.6. Определение сечение кабельных линий питающей и распределительной сети

Нам по 2-ой главе известно, что электрические сети напряжением 10 кВ в не городских (сельскохозяйственных) районах, выполняются путем воздушными линиями электропередач. Этот способ электропередачи выгоднее, потому что они абсолютно дешево и легко в процессе монтажа и эксплуатации, чем кабельных линиях электропередач.

Следующее действие нам предстоит выбрать сечение кабелей, и этот выбор проводим по длительно допустимому току нагрева в нормальном режиме работы, и проверять по допустимой потери напряжения, экономической плотности тока и механической прочности кабеля.

Первые и вторые варианты расчетных токов схем распределительной сети приведены в таблице 10.

По правилам выбора сечение кабелей, согласно [1] для участка 0-1 выбираем провод типа (сталеалюминевый провод сечением) с длительно допустимой токовой нагрузкой _[2,3].

По данной ниже формуле будем определять проводов по условие длительно допустимому току:
; (30)
По нашему расчету, сечение, по условию экономической плотности тока составляет:
;

где – экономическая плотность тока по таблицы [13.36, стр. 177] при ч.

Находя, сечение провода по условию экономического плотности тока, будем принимать ближайшее стандартное сечение, подходящей для нашей линии, то есть с длительно-допустимой токовой нагрузкой .

Выбранным нами сечению провода, теперь, будем проверить по условию допустимой потери напряжения из выражения (формулы 31)
; (31)

где ,-активное и реактивное сопротивление кабельной линии на единицу длины для данного провода по [2, стр. 26]

- коэффициент мощности подходящей нагрузки.
;
Сравнивая, по требованиям выбора сечение проводов, выбраны, нами провод отвечает всем требованиям, так как это видно из расчётов.

Этот же методом, будем, выбрать сечения проводов для других участков линии. В дальнейшем будем рассматривать два варианта выбора сечение проводов, и исходя, из этих вариантов, будем определять какой выбор будет выгоднее. После, приведём всех результатов расчёта тока, выбора сечения проводов схем питающих и распределительных сетей, для оба вариантов в табл. 10.

Электроэнергия будет распределена с двумя типами проводов, и . Это с целью унификации на всех участках линии, поскольку распределительная сеть относительно короткая. Будем создавать двух таблиц и результаты расчетов и выбора сечения проводов для рассматриваемых сетей сведем в приложении 7 . Результаты расчетов и выбора сечения проводов приведены в приложении 7. Результаты расчетов и выбора сечения проводов второго варианта приведены в приложении 7/2.