Реконструкция подстанции "Большая Мурта"
Характеристика источников питания и потребителей подстанции "Большая Мурта". Расчет электрических нагрузок. Выбор мощности силовых трансформаторов и оценка полученных результатов расчетов их соответствия. Выбор марки и сечения проводов, его обоснование.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.06.2012 |
Размер файла | 93,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Характеристика источников питания подстанции «Большая Мурта»
По определению источником питания называется распределительное устройство генераторного напряжения электростанции или распределительное устройство вторичного напряжения понижающей подстанции 35-220 кВ, к которому присоединены распределительные сети.
Подстанция № 57 «Большая Мурта» является проходной. Получает питание от магистральной линии С_239, со стороны подстанции № 56 «Бартат», находящаяся на балансе КЭС (красноярских электрических сетей). Расположена на расстоянии 21,88 км, марка и сечение провода АС_185. Подстанция «Бартат» имеет два силовых трансформатора 110/35/10, тип ТДТН единичной мощностью 10 мВ•А. Со второй секции шин 110 кВ осуществляется связь с подстанцией «Мокрушинской», на балансе СЭС (северных электрических сетей). Находиться на расстоянии 37,22 км, сечение и марка провода АС_185. Подстанция «Мокрушинское» имеет 2 силовых трансформатора единичной мощностью 6,3 мВ•А.
Конструкция подстанции обеспечивает свободный доступ к трансформаторам при эксплуатации. При ремонте трансформаторов на подстанции предусмотрена установка для подъемно-выемной части.
Также обеспечена возможность перевозки трансформаторов к месту ремонта. Соединение трансформаторов с распределительными устройствами 110 кВ, 35 кВ и 10 кВ выполнено гибкими шинами.
Аппараты и приборы управления, учета и защиты чувствительные к низкой температуре имеют обогрев и защиты. Обогрев включается при температуре не ниже допускаемой для этих аппаратов и приборов, а отключается при достижении необходимой температуры автоматически с помощью специальных реле. Оборудование и аппаратура подстанции защищены от атмосферных и коммутационных перенапряжений. Также на подстанции заземлены все не токоведущие металлические части.
Характеристика потребителей подстанции «Большая Мурта»
По определению потребителем электрической энергии называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии. В отношении обеспечения надежности электроснабжения, характера и тяжести последствий от перерыва питания приемники электрической энергии разделяются на следующие три категории:
Электроприемники, перерыв электроснабжения, которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства относятся к I категории потребителей.
Электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых, взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при аварии на одном из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Электроприемники II категории - это такие электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, к массовому простою рабочих механизмов, промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей.
Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания. Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения одного источника питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригадой.
Электроприемниками III категории называются все оставшиеся электроприемники, не подходящие под определение I и II категории. Для электроснабжения электроприемников III категории достаточно одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения не превышают одни сутки.
В числе потребителей подстанции «Большая Мурта» находятся электроприемники I и II категории, за преобладанием электроприемников III категории.
Таблица 1 - Электроснабжение потребителей
ВЛ 10 кВ |
Потребитель |
ВЛ 35 кВ |
Потребитель |
|
ф. 57-1 ф. 57-2 ф. 57-3 ф. 57-4 ф. 57-5 ф. 57-6 ф. 57-7 ф. 57-8 ф. 57-9 ф. 57-10 ф. 57-12 |
с. Комарово п. Большая Мурта КСК «Сервис» с. Михайловка, с. Ентауль с. Тигино с. Малый Кантат п. Большая Мурта резерв резерв КСК «Сервис» КСК «Сервис |
ВЛ Т_56 ВЛ Т_57 ВЛ Т_59 |
п/с «Таловка» 35/10, п/с «Айтат» 35/10 п/с «Айтат» 35/10 п/с «Юксеево» 35/10 |
2. Расчет электрических нагрузок
Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По величине электрических нагрузок выбирают электрооборудование системы электроснабжения (силовые трансформаторы, коммутационную аппаратуру, провода, кабели, аппаратуру измерений и защиты и так далее). Поэтому от правильности оценки нагрузок электрических сетей зависит надежность и бесперебойность работы системы электроснабжения. При проектировании системы электроснабжения потребители рассматриваются в качестве нагрузок.
2.1 Расчет электрических нагрузок потребителей
подстанция электрический нагрузка трансформатор
В этом разделе необходимо рассчитать нагрузки потребителей, а также определить мощности трансформаторов.
Определяем расчетные нагрузки (таблица 2.1) по формулам:
(2.1.1)
где - установленная мощность потребителей, кВ·А
cos ц - коэффициент мощности сельскохозяйственных потребителей и трансформаторных подстанций напряжением 10/0,38 кВ
- коэффициент загрузки, равный 1
Таблица 2.1 - Определение расчетных нагрузок
Отходящий фидер 10 кВ |
Наименование потребителей |
Установленная мощность потребителей (ТП), кВ•А |
cos ц |
Kз |
P, кВт |
|
57-1 |
Хлебозавод |
2x250 |
0,75 |
1 |
375 |
|
Быт |
1x250 |
0,93 |
232,5 |
|||
Молочный завод |
1x160 |
0,75 |
120 |
|||
Лесопитомник |
1x100 |
0,85 |
85 |
|||
Пожарная часть |
1x250 |
0,85 |
212,5 |
|||
Вет. лечебница |
1x160 |
0,85 |
136 |
|||
Быт, контора |
1x250 |
0,83 |
207,5 |
|||
Быт |
1x160 |
0,93 |
148,8 |
|||
Зерноток |
1x250 |
0,7 |
175 |
|||
Телятник |
1x250 |
0,75 |
187,5 |
|||
Школа, быт |
1x160 |
0,89 |
142,4 |
|||
Гараж |
1x100 |
0,7 |
70 |
|||
База отдыха ХМЗ |
1x100 |
0,85 |
85 |
|||
Быт |
1x100 |
0,93 |
93 |
|||
57-2 |
Хлебозавод |
1x250 |
0,75 |
375 |
||
Быт |
1x400 |
0,93 |
372 |
|||
ДРСУ |
1x400 |
0,85 |
340 |
|||
Детский дом-интернат |
1x160 |
0,85 |
136 |
|||
Быт |
1x160 |
0,93 |
148,8 |
|||
Цех ТНП лесхоза |
2x400 |
0,85 |
680 |
|||
57-3 |
Школа № 3 |
1x400 |
0,85 |
340 |
||
Больница |
1x250 |
0,85 |
212,5 |
|||
505А |
1x250 |
0,7 |
175 |
|||
Росбанк |
1x400 |
0,85 |
340 |
|||
Сбербанк |
1x400 |
0,85 |
340 |
|||
ул. Чапаева |
1x400 |
0,8 |
320 |
|||
Школа № 1 |
1x1000 |
0,85 |
850 |
|||
Мебельная фабрика |
2x400 |
0,7 |
560 |
|||
Стадион |
1x400 |
0,85 |
340 |
|||
Лесхоз |
1x400 |
0,85 |
340 |
|||
Аптека |
1x160 |
0,85 |
136 |
|||
Аптека |
1x250 |
0,85 |
212,5 |
|||
16 кв. дом |
1x250 |
0,96 |
240 |
|||
57-3 |
РАЙПО |
1x400 |
0,85 |
1 |
340 |
|
ООО «Подторг» |
1x250 |
0,85 |
212,5 |
|||
57-4 |
Гараж РЭС_5 |
1x100 |
0,7 |
70 |
||
АК_1340 |
1x100 |
0,85 |
85 |
|||
Котельная МПУЖКХ хлебопекарный цех, мельница к/х «Нива» |
1x400 |
0,8 |
320 |
|||
ДРСУ_8 |
2x400 |
0,85 |
680 |
|||
ДРСУ_8 |
1x250 |
0,85 |
212,5 |
|||
ХДРСУ_8 |
1x400 |
0,85 |
340 |
|||
АЗС_117 |
1x40 |
0,85 |
34 |
|||
д. Михайловка |
1x250 |
0,93 |
232,5 |
|||
Быт |
1x250 |
0,93 |
232,5 |
|||
Быт д. Ентауль |
1x160 |
0,93 |
148,8 |
|||
Быт |
1x100 |
0,93 |
93 |
|||
Быт |
1x250 |
0,93 |
232,5 |
|||
Ниж. склад |
1x250 |
0.7 |
175 |
|||
57-5 |
База РЭС_5 |
1x400 |
0,85 |
340 |
||
Быт, ул. Сиреневая |
1x160 |
0,93 |
148,8 |
|||
Сиблихт |
2x400 |
0,85 |
680 |
|||
Сиблихт |
2x630 |
0,85 |
1071 |
|||
Зерносушилка |
1x630 |
0,7 |
441 |
|||
Быт, школа |
1x315 |
0,89 |
280,3 |
|||
Быт, гараж |
1x250 |
0,84 |
210 |
|||
Водокачка |
1x400 |
0,85 |
340 |
|||
МТФ |
1x100 |
0,85 |
85 |
|||
57-6 |
Свинарник к/х Нива |
1x100 |
0,75 |
75 |
||
Свинарник ДДИ |
1x100 |
0,75 |
75 |
|||
Быт |
1x160 |
0,93 |
148,8 |
|||
Мастерские |
1x250 |
0,7 |
175 |
|||
Быт |
1x160 |
0,93 |
148,8 |
|||
Быт, пилорама |
1x160 |
0,81 |
129,6 |
|||
Зерносушилка |
1x400 |
0,7 |
280 |
|||
57-7 |
ТУСМ_1 |
2x400 |
0,85 |
680 |
||
Быт |
1x100 |
0,93 |
93 |
|||
505А |
1x160 1x250 |
0,85 |
348,5 |
|||
57-10 |
Нефтебаза |
1x160 |
0,7 |
1 |
112 |
|
Быт, ПМК_2 |
1x160 |
0,8 |
128 |
|||
Дом спорта |
1x250 |
0,85 |
212,5 |
|||
Межколхозный лесхоз |
1x250 |
0,85 |
212,5 |
|||
База МПЖКХ |
1x250 |
0,9 |
225 |
|||
ПМК_26 |
2x630 |
0,7 |
882 |
|||
Быт |
1x250 |
0,93 |
232,5 |
|||
Быт, ул. Антонова |
1x250 |
0,93 |
232,5 |
|||
Радиостанция |
1x40 |
0,85 |
34 |
|||
Кладбище |
1x100 |
0,85 |
85 |
|||
МК_82 |
1x100 |
0,7 |
70 |
|||
ул. Королева |
1x400 |
0,8 |
320 |
|||
Аэродром |
1x400 |
0,8 |
320 |
|||
АО «Торос» |
1x160 |
0,85 |
136 |
|||
РТП |
1x400 |
0,85 |
340 |
|||
База ПМК |
2x250 |
0,85 |
425 |
|||
57-12 |
ул. Дорожная |
1x400 |
0,92 |
368 |
||
ул. Полевая |
1x320 |
0,92 |
294,4 |
|||
ул. Полярная |
1x180 |
0,92 |
165,6 |
|||
ХДРСУ |
1x250 |
0,85 |
212,5 |
|||
ул. Интернациональная |
1x250 |
0,92 |
230 |
|||
Мебельная фабрика, лесоцех |
1x160 |
0,7 |
112 |
|||
Мебельная фабрика, лесоцех |
1x400 |
0,7 |
280 |
|||
пер. Кирпичный |
1x400 |
0,92 |
368 |
|||
Лестехцентр |
1x160 |
0,85 |
136 |
|||
ОРС |
1x400 |
0,85 |
340 |
|||
ЛПХ |
1x160 |
0,85 |
136 |
|||
Пос. свет |
1x400 |
0,85 |
340 |
|||
ул. Крупской |
1x250 |
0,92 |
230 |
|||
ул. Овражная |
1x250 |
0,92 |
230 |
|||
Бан. прач. комбинат |
1x250 |
0,7 |
175 |
|||
Школа № 2 |
1x400 |
0,85 |
340 |
|||
ЛПХ |
2x400 |
0,85 |
680 |
|||
Автовокзал |
1x160 |
0,85 |
136 |
|||
д. Тында |
1x160 |
0,85 |
136 |
Считая, что для подстанции свыше 100 кВ•А нагрузка смешанная, проводим суммирование нагрузок по всем фидерам по добавкам мощности, по формуле к наибольшей нагрузке прибавляется добавка P от наименьшей.
Расчётная активная нагрузка равна:
Р=Рд+?Р (2.1.2)
где Рд - большая из слагаемых нагрузок,
P - добавка от Р, которая берется из справочника
Проводим суммирование нагрузок для всех фидеров, кроме резервных, 10 кВ ПС «Большая Мурта», для того чтобы в итоге узнать максимальную нагрузку на секциях шин 10 кВ
Суммирование нагрузок на отходящем фидере 57-1:
P1-2 = 93 кВт
P2-3 = 207,5+Д93+ Д 85=207,5+69+63=339,5кВт;
P3-4 =339,5+ Д70=339,5+52,0=391,5кВт;
P4-5=391,5+ Д142,4=391,5+108=499,5кВт;
P5-6=499,5+ Д187,5=499,5+145=644,5кВт;
P6-7=644+ Д175=644+135=779,5кВт;
P7-8=779,5+ Д148,8=779,5+114=893,5кВт;
P8-9=893,5+ Д136=893,5+103=996,5кВт;
P9-10=996,5+ Д212,5=996,5+163=1159,5кВт;
P10-11=1159,5+ Д120+ Д85=1159+90+63=1312,5кВт;
P11-12=1312,5+ Д232,5=1312,5+180=1492,5кВт;
Pтп-12=1492,5+ Д375=1813,5+294=1786,5кВт
Суммирование нагрузок на отходящем фидере 57-2:
P1-2=680кВт;
P2-3=680+ Д136+ Д148,8=680+103+114=897кВт;
P3-4=897+ Д340=897+267=1164кВт;
P4-5=1164+ Д372=1164+292=1456кВт;
P5-тп=1456+ Д375=1456+294=1750кВт
Суммирование нагрузок на отходящем фидере 57-3:
P1-2=340кВт;
P2-3=340+ Д212,5=340+163=503кВт;
P3-4=503+ Д240=503+186=689кВт;
P4-5=689+ Д340+ Д340+ Д136+ Д212,5=689+267+267+103+163=1489кВт;
P5-6=1489+ Д280+ Д280=1489+220+220=1929кВт;
P6-7=1929+ Д850=1929+695=2624кВт;
P7-8=2624+ Д320=2624+251=2875кВт;
P8-9=2875+ Д340+ Д340+ Д175=2875+267+267+135=3544кВт;
P9-тп=3544+ Д212,5+ Д340=3544+267+163=3974кВт
Суммирование нагрузок на отходящем фидере 57-4:
P1-2=175кВт;
P2-3= Д175+232,5=135+232,5=367,5кВт;
P3-4=367,5+ Д93=367,5+69=436,5кВт;
P4-5=436,5+ Д148,8=436,5+114=550,5кВт;
P5-6=550,5+ Д232,5+ Д232,5=550,5+180+180=910,5кВт;
P6-7=910,5+ Д34=910,5+23,6=934,1кВт;
P7-8=934,1+ Д680+ Д212,5+ Д340=934,1+552+163+267=1916,1кВт;
P8-9=1916,1+ Д320=1916,1+251=2167,1кВт;
P9-10=2167,1+ Д85=2167,1+63=2230,1кВт;
P10-тп=2230,1+ Д70=2230,1+52,0=2282,1кВт;
Суммирование нагрузок на отходящем фидере 57-5:
P1-2=210кВт;
P2-3=210+ Д85=210+63=273кВт;
P3-4= Д273+340=214+340=554кВ;
P4-5=554+ Д441+ Д280=554+349+220=1123кВт;
P5-6=1123+ Д1071+ Д680=1123+892+552=2567кВт;
P6-7=2567+ Д148,8=2567+114=2681кВт;
P7-тп=2681+ Д340=2681+267=2948кВ
Суммирование нагрузок на отходящем фидере 57-6:
P1-2=280кВт;
P2-3=280+ Д129,6=280+98=378кВт;
P3-4=378+ Д148,8=378+114=492кВт;
P4-5=492+ Д175+ Д148,8=492+135+114=741кВт;
P5-6=741+ Д75=741+56=797кВт;
P6-тп=797+ Д75=797+56=853кВт
Суммирование нагрузок на отходящем фидере 57-7:
P1-2=348,5кВт;
P2-3=348,5+ Д93=348,5+69=417,5кВт;
P3-тп= Д417,5+680=329,5+680=1009,5кВт
Суммирование нагрузок на отходящем фидере 57-10:
P1-2=320кВт
P2-3=320+ Д320=320+251=571кВт
P3-4=571+ Д85=571+63=634кВт
P4-5=634+ Д136+ Д340=634+102+267=1003кВт
P5-6 =1003+ Д70+ Д425=1003+52+434=1489кВт
P6-7=1489+ Д225=1489+174=1663кВт
P7-8=1663+ Д212,5+ Д232,5+ Д34+ Д232,5+ +Д882=1663+163+180+23,6+180+724=2933,6кВт
P8-тп=2933,6+ Д128+ Д112=2933,6+97+83=3113,6кВт
Суммирование нагрузок на отходящем фидере 57-12:
P1-2=368кВт
P2-3=368+ Д294,4=368+230=598кВт
P3-5=598+ Д212,5+ Д165,6=598+163+127=888кВт
P6-5=888+ Д368+ Д112+ Д280 +Д230 =888+290+83+220+178=1659кВт
P5-6=1659+ Д136=1659+103=1762кВт
P6-7= 1762+ Д340=1762+267=2029кВт
P7-8=2029+ Д 136=2029+103=2132кВт
P8-9=2132+ Д340=2132+267=2399кВт
P9-10=2399+ Д340+ Д340+ Д340+ Д136+ Д136+ +Д175=2399+267+267+267+103+103+135=3541кВт
P10-16=3541+Д230=3541+178=3719кВт
P17-тп=3719+ Д230=3719+178=3897кВт
Расчетные значения активной мощности на отходящих фидерах 35 кВт определяем по значениям замеров в зимний максимум нагрузок, по формуле:
(2.1.3)
где U - напряжение сети 35 кВт;
I - ток по замеру
Полученные значения расчетов сводим в таблицу
Таблица 2.2 - Нагрузка потребителей на стороне 35 кВ
Отходящий фидер 35 кВ |
Imax, A по замеру |
cos ц |
Pmax, кВт |
|
Т_56 |
58 |
0,8 |
2809,52 |
|
Т_57 |
6 |
0,85 |
308,8 |
|
Т_59 |
88 |
0,8 |
4262,72 |
3. Выбор мощности силовых трансформаторов
Двухтрансформаторные подстанции рекомендуется применять при преобладании потребителей 1, 2 категории.
Выбор номинальной мощности трансформаторов рекомендуется производить по расчетной мощности нормального и аварийного режимов работы исходя из рациональной загрузки в нормальном режиме и с учетом минимально необходимого резервирования в послеаварийном режиме.
Определяем суммарные нагрузки на шинах трансформаторной подстанции.
Полная расчётная мощность системы сборных шин 10кВ:
Sрасч.ш.10кВ кВ•А, (3.1)
Полная расчётная мощность системы сборных шин 35кВ:
Sрасч.ш.35кВкВ•А, (3.2)
Расчетная максимальная мощность трансформатора SМАХ:
SМАХкВ•А, (3.3)
где, ?Sрасч. - сумма полных расчетных мощностей на шинах 10 и 35 кВ
N - число трансформаторов.
Принимаем стандартную мощность трансформатора 25000 кВ·А.
Выбранный по условиям формулы (2.6) трансформатор проверяем по коэффициенту загрузки в нормальном (kз.норм) и аварийном (kз.ав) режимах.
kз.норм.ш.10кВ (3.4)
kз.норм.ш.35кВ (3.5)
kз.ав (3.6)
Условие по выбору трансформатора выполняется.
На всех электрических станциях и подстанциях, устанавливаются силовые трансформаторы, предназначенные для преобразования электрической энергии переменного тока одного напряжения в другое.
И в случае значительного увеличения нагрузки потребителей, требуется изменение числа или мощности трансформаторов на подстанции.
Из данных расчетов видно, что за счет увеличения нагрузки потребителей, появилась необходимость увеличения мощности трансформаторов с 16000кВ·А до 25000кВ·А.
Согласно расчетам выбираем трехобмоточные силовые трансформаторы марки ТДТН - 25000/110У1 (трехфазный с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла, трехобмоточный с регулированием напряжения под нагрузкой). технические данные которого приведены в таблице 3
Остов трансформаторов шихтованный, стержневой конструкции, выполнен из холоднокатаной электротехнической стали с жаростойким изоляционным покрытием. Стержни стягиваются стеклобандажами, ярма - стальными полубандажами. Бак трансформатора колокольного типа рассчитан на остаточное давление 50 кПа. На дне бака крепятся поворотные катки для продольного и поперечного перемещения трансформатора по рельсовым путям. Ширина колеи для продольного перемещения - 2000 мм, для поперечного перемещения - 1524 мм. На баке трансформатора установлены вводы ВН, СН и НН; маслорасширитель, охлаждающие радиаторы с электровентиляторами дутья (с питанием от электросети 380 В). Для автоматического управления и контроля работы системы охлаждения предусмотрен шкаф автоматического управления.
Таблица 3 - Технические данные трансформатора
Тип |
Sном, кВ·А |
Напряжение, кВ |
Потери, кВт |
Uк.з., % |
I х.х., % |
||||||
ВН |
СН |
НН |
?Рк.з. |
?Рх.х. |
ВН-СН |
ВН-НН |
СН-НН |
||||
ТДТН -25000/110 |
25000 |
115 |
38,5 |
6,6; 11 |
140 |
31 |
10,5 |
17,5 |
6,5 |
0,7 |
Трехобмоточные трансформаторы устанавливают на ГПП в тех случаях, когда необходимо иметь 2 ступени низшего напряжения. В этом случае преимущества трехобмоточных трансформаторов перед двухобмоточными заключается в следующем:
- Уменьшаются токи к.з. на напряжении 6-35 кВ;
- Не требуется установка дополнительного трансформатора для получения напряжений 6-35 кВ, в связи с чем сокращается количество коммутационно-защитных аппаратов на стороне высшего напряжения;
- Требуется меньшая площадь для сооружения подстанции
4. Выбор марки и сечения проводов
подстанция электрический нагрузка трансформатор
Сечения проводов сельских распределительных сетей напряжением 35-110 кВ выбирают по экономической плотности тока, в сетях напряжением 0,38-10 кВ - по интервалам экономических нагрузок или по экономической плотности тока
Выбор сечений проводов воздушных линий средних напряжений (6-20 кВ) целесообразно осуществлять по комплексному мультипликаторному критерию, включающему потери электроэнергии, массу алюминия проводов на 1 км воздушной линии и показатель повреждаемости сечений проводов
Для выбора сечения и марок проводов на участках потребителей необходимо рассчитать полную мощность, а затем по этим мощностям вычислить протекающий максимальный ток, чтобы по нему определить сечение провода допустимым длительным током.
Необходимые расчеты делаем на наиболее загруженных фидерах. Исходя из расчетов суммирования нагрузок по добавкам мощностей, сделанных в пункте 2.1, можно сделать вывод, что такими считаются фидера 10 кВ 57-3 и 57-12, т. к. их мощности составляют 3974кВт и 3897кВт соответственно.
(4.1)
где Pi - активная мощность на данном участке, кВт
(4.2)
где Si - значение полной мощности на данном участке
Проводим расчет полной мощности и токов по фидеру 57-3, расчет фидера 57-12 проводим аналогично, а полученные значения сводим в таблицу.
В таблице 4.1 приведены рекомендуемые сечения проводов для сетей 10 кВ. Провода сечением 35 и 50 мм2 рекомендуется только для выполнения отпаек к отдельным потребителям. На магистралях ВЛ 10 кВ могут применяться сталеалюминевые, алюминиевые, из алюминиевых сплавов (АН_70, 120 мм2, АЖ_70, 95, 120мм2) провода. На ВЛ 10 кВ рекомендуется прежде всего применять сталеалюминевые провода, в районах с нормальной толщиной стенки гололеда 5-10 мм (I и II районы) и скоростным напором ветра 50 даН/м допускается применение проводов марок А, АН, при этом магистральные участки вновь сооруженных ВЛ 10 кВ рекомендуется выполнять проводами одного сечения не менее 95 мм2
Таблица 4.1 - Интервалы экономических нагрузок сетей 10 кВ
Сечение и марка провода |
АС_35 |
АС_50 |
АС_70 |
АС_95 |
АС_120 |
|
Граница интервалов (ток в А) |
До 21 |
21-30 |
31-43 |
44-53 |
Свыше 55 |
Провода, выбранные по экономическим показателям, необходимо проверить:
1. По допустимому нагреву:
Imax ? Iдлит.доп.табл., (4.3)
где Imax - наибольший расчетный ток из всех возможных режимов работы линии (например, после аварийного режима при отключении одной из линий вся нагрузка передается по другой оставшейся в работе);
Iдлит.доп.табл. - допустимый длительный ток для провода выбранного сечения.
1. По потери напряжения:
?Uрасч. ? ?Uдоп., (4.4)
где ?Uрасч. - потери напряжения до наиболее удаленной точки сети по расчету;
?Uдоп. - допустимая для данной сети потеря напряжения.
2. По механической прочности:
Расчеты проводов ВЛ по условиям механической прочности производятся при предварительно выбранных сечениях проводов и известных климатических условиях. Основной задачей расчета проводов является осуществление линий с такими промежуточными пролетами, напряжениями материалов и стрелами провесов проводов, при которых будут превзойдены:
- Допускаемые механические напряжения проводов;
- Максимальные допускаемые стрелы провеса проводов, что обеспечивает соблюдение минимально допустимых расстояний от низшей точки провисания проводов до земли;
Минимально допустимыми сечениями проводов линий электропередач 10 кВ по условиям механической прочности являются А(Н) - 35 и АС(АЖ) - 25
Таблица 4.2 - Выбор сечения проводов
Расчетный участок |
S, кВ•А |
Imax, А |
Марка и сечение провода |
Допустимый длительный ток для неизолированных проводов |
||
Вне помещений |
Внутри помещений |
|||||
Отходящий фидер 57-3 |
||||||
1-2 |
400 |
23,12 |
АС_50 |
210 |
165 |
|
2-3 |
197,64 |
11,42 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
2-4 |
591,76 |
34,2 |
АС_70 |
265 |
210 |
|
4-5 |
193,75 |
11,2 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
4-6 |
785,18 |
45,38 |
АС_95 |
330 |
260 |
|
11-9 |
314,11 |
18,5 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
10-9 |
314,11 |
18,5 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
7-9 |
628,23 |
36,31 |
АС_70 |
265 |
210 |
|
8-7 |
312,94 |
18,09 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
6-7 |
941,17 |
54,4 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
6-12 |
1731,39 |
100,08 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
13-12 |
628,57 |
36,33 |
АС_70 |
265 |
210 |
|
14-12 |
2473,07 |
142,95 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
14-15 |
812,64 |
47,26 |
АС_95 |
330 |
260 |
|
14-16 |
3239,5 |
187,25 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
16-17 |
400 |
21,12 |
АС_50 |
210 |
165 |
|
16-18 |
3593,75 |
207,73 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
23-21 |
314,12 |
18,15 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
21-22 |
312,12 |
18,15 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
21-19 |
628,23 |
36,31 |
АС_70 |
265 |
210 |
|
20-19 |
250 |
14,45 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
19-18 |
836,25 |
48,34 |
АС_95 |
330 |
260 |
|
18-24 |
4430 |
256,07 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
25-24 |
191,76 |
11,08 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
24-26 |
314,12 |
18,15 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
24_тп |
4816 |
280,13 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
Отходящий фидер 57-12 |
||||||
1-2 |
400 |
23,12 |
АС_50 |
210 |
165 |
|
3-2 |
250 |
14,45 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
4-2 |
650 |
37,57 |
АС_70 |
265 |
210 |
|
5-4 |
138,04 |
7,98 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
6-4 |
191,76 |
11,08 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
7-4 |
986,66 |
57,03 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
8-7 |
193,48 |
11,18 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
12-9 |
258,82 |
14,96 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
9-10 |
315,21 |
18,22 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
9-11 |
118,57 |
6,85 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
9-7 |
723,17 |
41,8 |
АС_70 |
265 |
210 |
|
13-7 |
1885,22 |
108,97 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
14-13 |
121,17 |
7 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
15-13 |
2048,83 |
118,43 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
16-15 |
314,12 |
18,15 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
17-15 |
2387,06 |
137,98 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
18-17 |
121,17 |
7 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
19-17 |
2508,23 |
144,98 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
20-19 |
314,12 |
18,15 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
21-19 |
2822,35 |
163,14 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
32-30 |
314,12 |
18,15 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
30-31 |
314,12 |
18,15 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
30-26 |
628,23 |
36,31 |
АС_70 |
265 |
210 |
|
29-27 |
121,17 |
7 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
28-27 |
121,17 |
7 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
26-27 |
242,35 |
14,01 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
26-24 |
870,59 |
50,32 |
АС_95 |
330 |
260 |
|
24-25 |
314,12 |
18,15 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
22-24 |
1184,7 |
68,48 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
22-23 |
192,85 |
11,14 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
21-22 |
1343,53 |
77,66 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
21-33 |
4165,88 |
240,8 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
33-34 |
193,48 |
11,18 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
33-35 |
4226,13 |
244,28 |
АС_120 |
390 |
313 |
|
36-35 |
193,48 |
11,18 |
АС_35 |
175 |
135 |
|
35_тп |
4330 |
250,29 |
АС_120 |
390 |
313 |
5. Определение потерь напряжения
Электрическая нагрузка вызывает потерю напряжения в элементах системы электроснабжения, определяемую как арифметическую разность напряжений на входе и на выходе элемента (в начале и конце участка линии).
Расчет потерь напряжения производится для определения показаний качества электроэнергии и конкретно - отклонение напряжения от его номинального значения. Потери напряжения в линии с одной нагрузкой на конце (если линия имеет несколько участков с различной мощностью, то каждый участок рассматривается отдельно) определяют по формуле:
(5.1)
где P - расчетная активная нагрузка потребителей, кВт;
Q - реактивная мощность потребителей, кВАр;
Uн - номинальное напряжение, кВ.
Активное и реактивное сопротивление линии определяются по формулам:
Rл= roЧL, (5.2)
Xл= хоЧL (5.3)
где r0 - удельное активное сопротивление, Ом/км;
x0 - индуктивное сопротивление провода, Ом/км;
L - длина участка линии, м.
Потери напряжения в линии выражаем в процентах:
, % (5.4)
Определяем реактивную мощность на участках линии по формуле:
(5.5)
где S_полная мощность кВА;
P - активная мощность кВт.
Проводим расчет реактивной мощности и потерь напряжений по фидеру 57-3, расчет фидера 57-12 проводим аналогично, а полученные значения сводим в таблицу.
Реактивная мощность на участках линии:
Потери напряжения в линии:
?U1-тп = 923,06В
В сетях 10 кВ допускается потеря напряжения до 10 % номинального напряжения.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчёт распределения мощности по участкам сети электроснабжения поселка Б. Мурта. Расчет нагрузки трансформатора и потерь энергии в электрических сетях поселка. Выбор сечения проводов и расчет схемы по реконструкции системы электроснабжения посёлка.
курсовая работа [607,1 K], добавлен 24.09.2014Расчет электрических нагрузок. Построение графиков электрических нагрузок. Основные показатели и коэффициенты, характеризующие графики нагрузок. Средняя активная мощность. Выбор силовых трансформаторов. Схемы электрических соединений подстанции.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 23.06.2011Проектирование понизительной подстанции 35/10 кВ "Полигон ГЭТ". Расчет нагрузки, выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Проверка электрических аппаратов и токоведущих частей на подстанции. Техническое экономическое обоснование проекта.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.03.2012Расчет нагрузки и выбор главной схемы соединений электрической подстанции. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов и проводников. Релейная защита, расчет заземления подстанции.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.12.2014Расчет электрической части подстанции. Определение суммарной мощности потребителей подстанции. Выбор силовых трансформаторов и схемы главных электрических соединений подстанции. Расчет заземляющего устройства, выбор защиты от перенапряжений и грозы.
курсовая работа [489,4 K], добавлен 21.02.2011Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок и мощности компенсирующих устройств реактивной мощности. Выбор мощности трансформаторов подстанции. Расчет заземляющего устройства подстанции и выбор распределительной сети.
курсовая работа [702,9 K], добавлен 23.04.2021Составление схемы питания потребителей. Определение мощности трансформаторов. Выбор номинального напряжения, сечения проводов. Проверка сечений в аварийном режиме. Баланс реактивной мощности. Выбор защитных аппаратов и сечения проводов сети до 1000 В.
курсовая работа [510,3 K], добавлен 24.11.2010Проект реконструкции подстанции "Рождественское", предназначенной для снабжения электроэнергией сельских потребителей. Построение графиков нагрузок по режимным дням и выбор мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Экологичность проекта.
дипломная работа [187,0 K], добавлен 29.04.2010Выбор числа и мощности силовых трансформаторов и сечений проводов питающих высоковольтных линий. Разработка принципиальной электрической схемы подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Проверка электрических аппаратов и токоведущих частей подстанции.
курсовая работа [498,0 K], добавлен 24.11.2012Расчет нагрузок на вводе помещений. Разработка схемы электроснабжения. Выбор местоположения подстанции. Расчет электрических нагрузок по линиям, мощности трансформатора и выбор подстанции, сечения проводов и проверка проводов по потерям напряжения.
дипломная работа [357,2 K], добавлен 14.12.2013