Реконструкция системы электроснабжения населенного пункта Русский Шуган республики Татарстан

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общая часть

1. Исходные данные

2. Расчетная часть

2.1 Расчет электрических нагрузок населенного пункта

2.2 Определение числа и мест установки подстанций

2.3 Электрический расчет линии электропередач 0,38кВ

2.4 Выбор типа и принципиальной схемы подстанции

2.5 расчет токов короткого замыкания

2.6 Выбор аппаратуры

2.7 Выбор защиты от коротких замыканий, перенапряжений и от повреждений электрическим током

2.8 Работа схемы КТП

3 Охрана труда и экология

3.1 Расчет заземления КТП

3.2 Электробезопасность

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Общие сведения об электроснабжении сельского хозяйства.

Электрификация, т.е. производство, распределение и применение электроэнергии во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве и в быту, - основа нормального функционирование и развитие человеческого общества. Современные компьютерные технологии, комфорт в быту и любое производство немыслимы без электроэнергии.

В соответствии с Государственным планом электрификации России (ГОЭЛРО), разработанным в 1920 г. и реализованным по основным показателям к 1935 г., построено 30 крупных районных электростанций общей мощностью 1.75 млн. кВт. Одновременно началось объединение районных электростанций в энергосистемы, сначала на базе линий электропередаче напряжением 35 и 110 кВ, а в дальнейшем - напряжением 154, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ.

Именно электрические сети определяют надежное и устойчивое электроснабжение производственно-хозяйственного комплекса и расселения России.

Электросетевое хозяйство России сегодня включает: воздушные линии электропередачи напряжением 0,38…1150 кВ (свыше 3 млн. км, в том числе ВЛ 220…1150кВ - 156,9 тыс. км); трансфо рматорные подстанции напряжением 35…1150 кВ - 610 тыс. МВА (в том числе напряжением 220…1150 кВ - 326 тыс. МВА).

В этой области накопилось большое число проблем. Наиболее важные из них - морально и физически устаревшее электрооборудование (износ сетей составляет 41%, в том числе подстанционного оборудования - 65%; ВЛ - 36; здания и сооружения - 23,2%), что приводит к высоким эксплуатациям.

Наряду с развитием систем электроснабжения сельского хозяйства происходит их реконструкция. Часть воздушных линии 0,38 и 10 кВ с неизолированными проводами заменяют изолированными отечественных и зарубежных марок.

При реконструкции сетей внедряют средства повышения надежности электроснабжения сельских потребителей.

Среди сельских потребителей есть крупные, обеспечивающие производство сельскохозяйственной продукции на промышленной основе. Это птицефабрики, тепличные комбинаты по производству ранних овощей, животноводческие фермы и комплексы, овощехранилище, зернохранилище, оросительные системы и другие объекты с высокими требованиями к качеству электроэнергии и надежности электроснабжения.

Постоянно растет потребление электроэнергии на нужды предприятии службы быта и непосредственно в домах сельских жителей.

Электроснабжение производственных предприятий и населенных пунктов в сельской местности имеет свои особенности по сравнению с электроснабжением промышленности и городов. Главное из них - необходимость подводить электроэнергию к огромному числу сравнительно маломощных объектов, рассредоточенных по всей территории страны. В результате протяженность сетей (в расчете на единицу мощности потребителей) во много раз больше, чем в других отраслях, а стоимость электроснабжения в сельском хозяйстве составляет 75% общей стоимости электрификации, включая затраты на рабочие машины.

I. ????? ?????

1. Исходные данные

электроснабжение подстанция замыкание

Населенный пункт рус. Шуган расположен в 15 км к югу-востоку Муслюмовского района Республики Татарстан.

Производственное направление колхоза - выращивание и откорм КРС и земледелие.

В настоящее время в деревне есть 7 небольших улиц и 69 дома (общий). Вечерняя и дневная нагрузка одного дома равна 5кВт.

СХП снабжается электроэнергией от Альметьевской электрической сети.

В деревне есть: пилорама, контора. Магазин на 2 рабочих места, общеобразовательная школа, коровник привязного содержания с механизированным доением, а также 64 жилых домов.

2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок населенного пункта производится отдельно для дневного и вечернего максимумов нагрузки.

Для данного курсового проекта мощность берем 5квт на жилой дом, то есть мы предполагаем, что 1 жилой дом потребляет 5квт мощности.

Sд=5квт/0,9=5,5квт.А

Определяем нагрузки улицы

Определяем расчетную нагрузку длины улицы асфальтным покрытием шириной30м равняеться11Вт.

Длина улицы 400 м 400х11=4.4кВт

Для освещение объектов ставим прожекторы на 700Вт, объектов 5 получаем 700Втх5=3,5кВт

Определяем полную мощность освещение.

Sул=4.4+3.5/0.9= 8.7кВт

Определяем полную вечернюю нагрузку по формуле

Sв=0.26+70+15+2+17+4+2=110 КВТ

Максимальная дневная нагрузка.

Sд=0.26+70+5+25+8+2+6=116 КВТ

Из полученных результатов видно что Sв?Sд

Объекты	Установленная мощность	SвкВА	SдкВА
Дом культуры	30	5	15
Пилорама	35	25	2
Ферма		8	17
Магазин	5	2	4
Школа	10	6	2

2.2Определение числа и мест установки подстанции

Силовой трансформатор КТП выбираем из условий:

Sрас ? Sном

По расчету получается, что полна вечерняя мощность больше полной дневной мощности:

Sдн ? Sвеч

110 кВ*А ?116кВ*А

Для расчетной берем максимальную мощность, т.е. вечернюю.

Выбираем трансформатор по вечерней полной мощности по учебнику [1] (стр. 97) таблица 4,6

Тип трансформатора: ТМГ-160/10/0,4.

Т - трансформатор

М - масляный

Г- герметичный

160- полная номинальная мощность, кВА

10 -напряжение с высокой стороны, кВ

0,4 - напряжение с низкой стороны, к

Схема и группа соединения обмоток «Звезда - звезда с нулем» т.е. с высокой стороны обмотка соединена по схеме звезда, с низкой стороны соединена обмотка по схеме звезда с выводом нулевого провода.

2.2.1Определение месторасположения подстанции

Для определения места расположения КТП необходимо составить генплан СХП и вычислить по масштабу координаты каждого объекта. Для вычисления координат улиц, дома надо разделить на общие группы.

Вычисляем место расположения КТП по оси Х по формуле:

Где сумма всех объектов умноженные на координату по оси Х и на потребляемую мощность.

- сумма мощностей всех потребителей СХП.

= 0,4 км

Вычисляем место расположения КТП по оси Y по формуле:

Где сумма всех объектов умноженные на координату по оси Y и на потребляемую мощность.

= 0,3 км

Таким образом, мы определи месторасположения КТП (0,4;0,3).

2.3 Электрический расчет линии электро передач 0.38кВ

Для определения сечение проводов, необходимо знать токи проходящие по этим линиям и передаваемые мощности. Из КТП к потребителям идут четыре линии.

Сечение проводов определяем по формуле

Где - ток передаваемая по линии; jэк - экономическая плотность тока [А/мм2], выбираем из таблицы 1.2 на стр. 10 из книги [2]

определяется по формуле:

Первая линия

18д

=63А

Также мы определяем и для остальных линий

2.3.2 Вторая линия

V

Ш М Д 8Д

=74

=112А

2.3.3 Третье линия

10Д

=23

2.3.4Четвертая линия

П Ф

2.3.5 пятая линия

28Д

2.4 Выбор типа и принципиальной схемы подстанции

Районные трансформаторные понижающие подстанции по способу присоединение к линиям подразделяют на тупиковые присоединяемые к концу линии, ответвительные- к одной или двум проходящим линиям, проходные -включаемые в рассечку одной или двух линий, и узловые у которых не менее двух питающих и несколько отходящих линий высокого напряжения.

Транзитные подстанции - это проходные и узловые, через которые энергия передается в обоих направлениях.

В с/х применяют районах применяют в основном тупиковые, ответвительные и проходные подстанции.

В селе русском шугани, применяют тупиковые подстанции.

2.5 Расчет токов короткого замыкание

Для расчетов тока в коротком замыкание начертим расчетную

Схему токов короткого замыкание.

Расчет проводят для двух точек 1 точку К1 выбирают на шинах 0,4кВ трансформатора в ней определяют значение тока 3 фазного к з. При расчетах значение сопротивление элементов цепи удобнее принимать мили Омах.

Индуктивное сопротивление линии определяют

Х0-удельное реактивное сопротивление

Х0=0,4Ом/км

L-длина линии

Сопротивление трансформатора можно определить по данным справочникам Шиховцова Стр106

Значение токов 3 фазного кз определяют по формуле

Uн- наминальное наприжение сети В;

Zтр -полное сопротивление трансформатора;мОм

Zпр- сопротивление контактов приборов мОм

Сопротивление контактов приборов принимаем 0,015Ом15мОм;

2.5.1 Линия первая

L-500м

S-50мм

?-30м/Ом мм

=0,28 Ом280 мОм

Хл=*L; Ом/км; =0,4*0,5 км=0,2 Ом200 мОм;

Zл====344 мОм

2.5.2Линия вторая

L-600м

S-120мм

?-30 м/Ом мм

=0,4 Ом/км*0,6 км=0,24 Ом240 мОм;

Zл=====277 мОм

2.5.3 Третье линия

L-400м

S-35мм

н-30 м/Ом мм

=0,4 Ом/км*0,4 км=0,16 Ом160 мОм

Zл===506мОм

2.5.4Четвертая линия

L-700м

S-70мм

-30 м/Ом мм

=0,4 Ом/км*0,7 км=0,28 Ом280 мОм

Zл ==125 мОм

2.5.5пятая линия

L-1100м

S-95мм

-30 м/Ом мм

=0,4 Ом/км*1,1 км=0,44 Ом4400 мОм

Zл==44 мОм

2.6 Выбор аппаратуры

Выбор автоматических выключателей.

Автоматические выключатели предназначены для ручного включения, автоматического и ручного отключения автоматизированных цепей.

Для автоматического отключения автоматизированных цепей эти выключатели имеют два типа расцепител0ей:

1. тепловой рассципитель;

2. электромагнитный рассципитель;

Тепловой рассципитель срабатывает при перегреве электрических цепей, и электромагнитный рассципитель при коротком замыкании. Автоматические выключатели выбираем по следующим условиям:

Условия проверки выбора	Исходные данные	Тип, номинальные данные
а) по длительному току I< I н	I ток участка цепи, [A]	Iн - номинальный ток автомата
б) по коммутационной способности I к? I отк	Iк - ток короткого замыкания участка цепи, [A]	Iотк - предельная коммутационная способность, [A]
в) по номинальному току расцепителя I рц? I	I - ток участка цепи, [A]	I рц - номинальный ток расцепления, [A]

Выбираем автоматические выключатели первой линии из книги В.П. ШЕХОВЦОВ стр.39

ВА - обозначение выключателя;

51 - серия;

31 - обозначение номинального тока выключателя (31 - 400А);

Номинальный ток А

Iном = 100А;Iн рас = 63А

Кратность установки

КУтр-1,35;КУэмр-7

Iоткл-3,5кА

Выбираем автоматические выключатели по трем условиям для второй линии:.

Расшифровка:

ВА - обозначение выключателя;

51 - серия;

33 - обозначение номинального тока выключателя (33 - 400А);

Номинальный ток А

Iном = 160А;Iн рас = 125А

Кратность установки

КУтр-1,25;КУэмр-10

Iоткл-12,5кА

Выбираем автоматические выключатели по трем условиям для третьей линии:

Расшифровка:

ВА - обозначение выключателя;

51 - серия;

31 - обозначение номинального тока выключателя (31 - 400А);

Номинальный ток А

Iном = 100А;Iн рас = 40А

Кратность установки

КУтр-1,35;КУэмр-7

Iоткл-3,5Ка

Выбираем автоматические выключатели по трем условиям для четвертой линии.

Расшифровка:

ВА - обозначение выключателя;

51 - серия;

25 - обозначение номинального тока выключателя (25 - 400А);

Номинальный ток А

Iном = 25А;Iн рас = 16А

Кратность установки

КУтр-1,35;КУэмр-7

Iоткл-2,5кА

Выбираем автоматические выключатели по трем условиям для ПЯТОЙ ЛИНИИ.

Расшифровка:

ВА - обозначение выключателя;

51 - серия;

31 - обозначение номинального тока выключателя (31 - 100А);

Номинальный ток А

Iном = 100А;Iн рас = 100А

Кратность установки

КУтр-1,35;КУэмр-7

Iоткл-3,5кА

Выбираем счетчик.

Счетчик используется для учета электроэнергии.

Меркурий 230 ART-03 FCILGDN.

Меркурий - торговая марка счетчика.

320 - серия счетчика.

ART- тип измеряемой энергии.

А - активная энергия.

R - реактивная энергия.

Т - наличие внутреннего тарификатора.

03 - модификации, подразделяемые по току, напряжению и классу точности.

F - наличие профиля, журнала событий, и других дополнительных функции;

CILG - интерфейсы;

D - внешнее питание;

N - наличие электронной пломбы;

Выбираем шины на КТП.

Шины не обходимы для распределения по потребителям электро энергии. Выбираем по справочному пособию по [2] ст. 94.

тип ШРА 4-400-УЗ

Ш - шинопровод.

Р - распределительный.

А - алюминиевый.

4 - шины (A,B,C,N).

400 - номинальный ток, А.

3 - защита от проникновения внутрь оболочки инструментов, проволоки диаметром (толщиной) более 2,5мм и твердых тел.

2 - защита от капель с углом наклона до 15?.

У - для умеренного климата.

Трансформатор тока предназначены для преобразования первичного тока до наиболее удобных для измерительных приборов и реле значений и отделения цепей измерительных приборов и реле значений и отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения. Выбираем по книге [5] ст.105-106. табл. 6.8.

ТШП 660-300/5 ЗУ

Т - трансформатор;

Ш - шинный;

П - проходного типа;

660-300 - диапазон трансформируемого напряжения, [В]

5 - сила тока на вторичной обмотке, [А];

З - для внутренней установки;

Выбираем фотореле.

Фотореле необходимо для автоматического включения и отключения освещения на линиях.

Типа ФР-75А.

ФР - фотореле;

75А - серия;

Выбираем светильник на КТП.

Светильник необходим для освещения КТП.

Типа: НСП01-У3.

Расшифровка:

Н - с одной лампой накаливания.

С - подвесной серии.

П - промышленных предприятиях.

У - умеренном климатом.

3 - для не отапливаемых помещений.

2.7 Выбор защиты от коротких замыканий, перенапряжение и от повреждений электрическим током

Выбор предохранителей.

Выбираем плавкий предохранитель из книги Шеховцова «Электрооборудования и электроснабжения»

Тип ПР - 400

П - предохранитель.

Р - разборный .

400 - ток номинальный предохранителя, А

Выбираем (ОПН) - разрядники.

ОПН - 10

ОП - ограничитель перенапряжения;

Н - нелинейный;

10 - напряжение, [кВ]

Выбираем из книги [1] ст. 330.

Вентильный разрядник более совершенен по сравнению с трубчатым, так как дуга гасится при первом же прохождении сопровождающего тока к.з. через нулевое значение благодаря ограничению тока до 80 ... 100 А сопротивлением вилитовых дисков. Поэтому вентильный разрядник - основной грозозащитный аппарат для оборудования станций и подстанций.

Допустимое значение импульсного тока молнии через вилитовые диски разрядников РВП и РВС - до 10 кА. При пробое искрового промежутка импульсное перенапряжение приложено к нелинейному сопротивлению, через которое проходит большой импульсный ток, но благодаря нелинейности сопротивления остаточное напряжение лишь незначительно отличается от импульсного пробивного напряжения искрового промежутка - одной из основных характеристик разрядника. Сопровождающий ток разрядника невелик, и поэтому сопротивление резко возрастает, а сила тока снижается; дуга гасится искровым промежутком при токе гашения и напряжении

Эффективность действия разрядника оценивают коэффициентом защиты, который зависит от нелинейности сопротивления и пробивного напряжения.

Чем меньше Кз, тем лучше характеристика разрядника.

В сельских сетях напряжением 10 кВ применяют разрядники PC-10, напряжением 35 кВ - РВО-35. В целях безопасности их ограждают или устанавливают так, чтобы нижний цоколь был на высоте не менее 2,5 м.

Для защиты оборудования ТП напряжением 10/0,4 кВ от набегающих волн перенапряжения по линиям 0,380В используют низковольтные вентильные разрядники РВН-О,5, опорные и подвесные, а также Гза-О,66/2,5. Их основные элементы такие же, как и у разрядника РС-10, но предусмотрены только один искровой промежуток и один вилитовый диск. При частоте 50 Гц пробивное напряжение разрядника РВН-0,5 равно 2,2 ... 2,8 кВ, а Гза-0,66/2,5 - 1 кВ.

Сопротивление заземляющего устройства разрядников всех типов должно быть: не более 10 Ом при удельном сопротивлении грунта с?100 Ом·м; 15 Ом при с = 100 ... 500 Ом·м; 20 Ом при с = 500 ... 1000 Ом·м. На электрических станциях и подстанциях заземление для защиты от атмосферных перенапряжений обычно объединяют с рабочим и защитным. Строго говоря, активное сопротивление заземления для защиты от атмосферных перенапряжений, называемое импульсным, отличается от сопротивления заземления переменному току частотой 50 Гц, но для заземлителей сельских электроустановок оно меньше этого сопротивления. Поэтому, если измеренное током 50 Гц сопротивление заземлителя удовлетворяет нормам, то тем более оно будет удовлетворять импульсному сопротивлению.

Выбираем рубильник

Рубильник не обходим для ручного включения и отключения напряжения. Выбираем из каталога «Сельский электрик» стр. 89, рубильник типа РПС-2-400А.

Р - рубильник.

П - промышленный.

С - силовой.

2 - тип контактов.

400 -сила тока, [A].

Рубильник не имеет дугогасительной камеры, поэтому можно разъединить только при отключенной нагрузке.

Работа схемы КТП.

Она состоит из блока разъединителя QS c заземляющими ножами,веньтильных разрядников FV1 FV1 типа РС-10, предохранителей FU1 FU3, помещениях в верхнем вводном отсеке КТП. К выводом напряжением 0,4кВ трансформатора Т подключены шины РУ напряжением 0,38кВ,расположенные в нижнем шкафу. На вводе РУ установлены: ручной выключатель S, вентильные разрядники FV4 FV6 типа РВНО1 и трансформаторы тока ТА1 ТА3 для питания счетчика активной энергии Р1 и тепловых реле КК типа ТРН-10. Для включения, отключения и защиты линий от к.з. установлены автоматические выключатели QF1 QF3 типов АЕ2000М с реле КА1 КА3 типа РЭ571т в нулевом проводе для повышения чувствительности к однофазном к.з. реле ТРН-10 срабатывает при перегрузки трансформатора и замыкает цепь катушки промежуточного реле RL. При срабатывании этого реле замыкаются цепи катушек независимых расцепителей одного или двух автоматических включателей линии. Магнитный пускатель КМ служит для ручного управления уличным освещением с помощью выключателя SA2 или автоматического управления с помощью фотореле BL, а предохранители FU4 FU6- для защиты от к.з. Лампа EL предназначена для внутреннего освещения шкафа, а резисторы R1 R5 - для обогрева счетчика и промежуточного реле.

Блок линейного разъединителя установлен на концевой опоре. Привод разъединителя и дверь шкафа вводного устройства КРУ напряжением 10кВ снабжены механическими замками блокировки.

3 Охрана труда и экологии

При строительно-монтажных работах больше всего несчясных

Случаев происходит в связи с падением человека с высоты или из-за падения на людей сверху, каких либо предметов. Поэтому соблюдений правил безопасности при работе на высоте имеет для электромонтажников первостепенное значение.

Не допускайте использовать недостаточно длинные лестницы или недостаточно высокие подмости, наращивая их снизу или сверху ящиками, стульями. Запрещяеться также работать с двух верхних ступенек приставных лестниц и стремянок;

Рабочий должен стоять не выше чем на расстоянии 1 м от верхнего конца лестницы. Высота приставной лестницы не должна превышать 5 м.

При монтаже часто приходиться выполнять погрузочное работы и использовать грузоподъемные механизма. К этим работам можно допускать только специальных обученных или проинструктированных рабочих. При подъеме груза более 60 кг в одном мести или при подъеме груза выше чем на 3 м обязательно нужно применять хотя бы «малую механизацию»,то есть блоки, катки, тележки. При подъеме груза более 300 кг необходимо применять краны, погрузчики, тельферы.

При расчистке трасы для линии нельзя допускать к работе, влке и переноски леса лиц моложе 18 лет. Запрещяеться валить деревья с наступлением сумерек, при тумане или ветре в 6 баллов и выше.

3.1 Расчет заземления КТП

3.1.1 Исходные данные

Длина основании комплектной трансформаторной подстанции а=5м;

Ширина основании комплектной трансформаторной подстанции в=4м;

Напряжение высоковольтной линии электропередач Uлэп=10кВ;

Длина линии электропередач 10кВ Lмп10=7км;

Напряжение вторичной обмотки трансформатора Uн=0,4кВ;

t=0,7 метра глубина заложения электродов;

Климатический район населенного пункта Ключи - II;

Вертикальный электрод - уголок 40х40х4мм;

Вид заземляющего устройства - контурное;

Горизонтальный электрод - полоса 40х4мм.

где Kсез. в - коэффициент сезонности по табл. 1.13.2 стр. 30 [5];

p - удельное сопротивление грунта о табл. 1.13.3 стр. 90 [5].

Длина по периметру закладки:

Lп=(А+2)?2+(В+2)=7?2+6=20 м

Для равномерного распределения электродов окончательно принимается количество вертикальных электродов Nв=10

3.2 Электробезопасность

Под элетротбезопасности понимают систему организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающихся защиту людей от вредного и опасного воздействия электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Современное учебное заведение связано с широким применением электрической энергии. В отличие от других источников опасности электрический ток невозможно обнаружить без приборов дистанционного, по этому воздействие его на человека всегда не ожидало.

Одна из главных причин травм, связана с действием электрического тока ,- слабое знание учителями и учащимися правил электробезопасности при проведение занятий в учебных кабинетах школ и практики школьников на промышленных объектах и в сельском хозяйстве.

Электротравмы условно разделяют на местные и электрические удары.

Характерные виды местных электротравм - электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, технические повреждения.

Значение силы электрического тока, проходящего через организм человека, зависит от напряжения под котором находиться человек , и от сопротивления тела человека.

Список использованной литературы

1. Лещинская Т Б

Электроснабжение сельского хозяйства. -М.: Колос С., 2006. -368 с.: ил. (Учебники и учебные пособие для студентов средних специальных учеб. Заведений).

2. Шеховцов В.П.

Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирование. -2-е изд., испр. -М.: Форум: Инфра -М., 2007. - 214 с. ил. - (Профессиональное образование).

3. Шеховцов А.П.

Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению. -М.: Форум: Инфра -М., 2006. - 136 с. (Профессиональное образование).

4. Алиев И.И.

Электротехнический справочник -4-е изд.испр. -МИП Радио Софт. 2006 - 384 с.:ил.

5. Александров К.К., Кузьмина У.Г.

Электротехнические чертежи и схемы. -М.; Энепгоатомиздат, 1990. - 288 с.:ил.

6. Ганелин А.М., Коструба С.И.

Справочник сельского электрика (в вопросах и ответах). -3-е изд., перерап. и доп. -М.: Агроромиздат, 1988. -304.:ил.

7. Андреевская Н.Н.

Методическое пособие по выполнению курсовых проектов, - Бугульма, 2008 г.

Размещено на Allbest.ru