Развитие сетей Калачинского РЭС

- для сетей напряжением 380 В от шин низшего напряжения подстанции до последнего электроприемника U_доп = 5...6 %

Последующая часть расчета для рассматриваемых дополнительных условий несколько различна.

Для дополнительного условия F = const формулу для определения U_{а доп} можно записать

(10)

_или

(11)

где Р_iл - активная мощность на i-м участке сети.

Откуда: ₍₁₂₎

Найденное расчетное сечение округляют до ближайшего стандартного значения F_iл F_iл^ст и для него по справочной литературе находят удельное активное r_о и реактивное х_о сопротивления и в соответствии с ними рассчитывают действительную наибольшую потерю напряжения до наиболее удаленной точки

(13)

Если условие (1) выполняется, то сечения обеспечивают допустимую потерю напряжения.

При выборе сечения проводов в любых линиях, всегда должно проверяться условие по допустимому току нагрева проводов:

(14)

где,

Iмакс.i -максимальный ток

Iдоп - допустимый ток

Потери мощности в элементе длины линии, расположенном на расстоянии l от начала линии, рассчитывают по формуле:

(15)

Просуммировав потери мощности в элементе длины линии, получим потери мощности во всей линии.

Выбираем сечение алюминиевых проводов по допустимой потере напряжения, принимая U_доп = 5 %. Удельное сопротивление алюминиевых проволок = 28,8 Ом мм² /км, удельное индуктивное сопротивление линии х_о = 0,06 Ом/км, удельное активное сопротивление линии r_о = 0,3 Ом/км, cos = 0,96, tg = 0,29 из таблицы 2.1.4.[11].

Рисунок 2. Линия фидер -1

Активная мощность линии: Реактивная мощность линии:

Р₁ = Р₂= Р₃ = 24 * 0,80 = 19,2кВт Q ₁ = Q ₂= Q ₃= 5,57кВАр

Р₄=Р₃ = 27 * 0,85 = 21,60кВт Q ₄ = Q ₅= 6,26кВАр

Р_ф.1 = 100,8кВт Q _ф.1 = 29,23кВАр

Допустимые потери напряжения

U_доп = 0,05 х 380 = 19 В;

Найдем потерю напряжения в линии за счет реактивных нагрузок для фидер-1

n = 5

U_{доп р} = Q_i l_i х_о/ U_ном =

i=1

=(5,57*0,18+5,57*0,275+ 5,57*0,28+6,26*0,33+6,26*0,48) * 0,06/ 0,38 = 1,45 В

Найдем потерю напряжения в линии за счет активных нагрузок для руб.1

U_{доп а} = U_доп - U_{доп р}= 19 - 1,45 = 17,55 В

Рассчитаем необходимое сечение проводов для фидер-1

n=5

Fф1 = Piл liл / Uа доп Uном =

i =1

= 8,8*(19,2*0,18+19,2*0,275+19,2*0,28+21,6*0,33+21,6*0,48)/17,55*0,38 = 136,5 мм²

Стандартное сечение провода СИП2А 3*150+1*95+1*16 и его параметры: F=150мм²; r_о = 0,206 Ом/км; Iдоп=380*0,88= 334,4А, где 0,88 - поправочный коэффициент при температуре окружающей среды 40^оС, так как на х_о - нет данных, примем усредненное значение х_о=0,06Ом/км

Проверим допустимый и рабочий ток провода

I = (Р² + Q²)/ 3 х U_ном , (16)

I_ф.1 = (100,8² + 29,23²)/3 х 0,38 = 159,5А I_доп = 334,4 А

Таким образом, выбранное сечение удовлетворяет условию нагрева.

Рисунок 3. Линия фидер -2

Активная мощность линии: Реактивная мощность линии:

Р₆ = 1 * 1,5 = 1,5кВт Q ₆ = 0,44кВАр

Р₇ = 4 * 1,5 = 6,0кВт Q ₇ = 1,74кВАр

Р₈ = 8 *1,5= 12,0кВт Q ₈ = 3,48кВАр

Р₉= 8 *1,5= 12,0кВт Q ₉ = 3,48кВАр

Р_ф.2 = 31,5кВт Q _ф.2 = 9,14кВАр

Длина линии

L6 = 0,03км;	L7 = 0,08км;
L8 = 0,130км;	L9 = 0,180км;

Допустимые потери напряжения

U_доп = 0,05 х 380 = 19 В;

Найдем потерю напряжения в линии за счет реактивных нагрузок для фидер-2

n = 4

Uдоп р = Qi li хо/ Uном =

i=1

=(0,44*0,03+1,74*0,08+3,48*0,13+3,48*0,18) * 0,06/ 0,38 =0,2В

Найдем потерю напряжения в линии за счет активных нагрузок фидер-2

U_{доп а} = U_доп - U_{доп р}= 19 - 0,2 = 18,8В

Рассчитаем необходимое сечение проводов для АВ №2

n=4

Fф.2 = Piл liл / Uа доп Uном =

i =1

= 28,8*(1,5*0,03+6,0*0,08+12,0*0,13+12,0*0,18)/18,8*0,38 = 17,1мм²

На ВЛИ при применении СИП с изолированным нулевым несущим проводником по условия механической прочности следует применять провода с учетом требований главы 2.4 (ПУЭ) 7-го издания минимально допустимые сечения указаны в таблице 8.

Магистраль ВЛ, как правило следует выполнять проводами одного сечения.

Так как проектируемая линия находится во II районе по нормативной толщине. стенки гололеда которая составляет 10мм

По таблице 3 [1] выбираем провод СИП 3*35+1*50

Стандартное сечение провода СИП2А 3*35+1*50+1*16 и его параметры:

F = 35 мм²; r_о = 0,868 Ом/км; Iдоп=160*0,88= 140,8А, где 0,88 - поправочный коэффициент при температуре окружающей среды 40^оС так как на х_о - нет данных, примем усредненное значение х_о = 0,06 Ом/км

Проверим допустимый и рабочий ток провода

I = (Р² + Q²)/ 3 х U_ном , (17)

I_ф.1 = (31,5² + 9,14²)/3 х 0,38 = 49,83 I_доп = 140,8А

Действительная наибольшая потеря напряжения до наиболее удаленной точки линии

U_i = P_i r_о l_i + Q_i х_о l_i / U_ном(17)

фидер-1

U₅= (21,6*0,206*0,48+6,26*0,06*0,48)/0,38= 6,09 В

U₄= (21,6*0,206*0,33+6,26*0,06*0,33)/0,38= 4,19 В

U₃= (19,2*0,206*0,28+5,57*0,06*0,28)/0,38 = 3,16 В

U₂= (19,2*0,206*0,275+5,57*0,06*0,275)/0,38 = 3,10 В

U₁= (19,2*0,206*0,18+5,57*0,06*0,18)/0,38 = 2,03 В

U_ф.1= U₅ +U₄ +U₃+U₂ +U₁ = 18,57 В

U_ф.1= 18,57 В U_доп = 19 В;

Выбранное сечение провода СИП2А 3*150+1*95+1*16 удовлетворяет и проходит по допустимому отклонению напряжения в конце линии при нагрузке 159,5А.

фидер-2

U₉= (12,0*0,868 *0,18+3,48*0,06*0,18)/0,38= 5,03В

U₈= (12,0*0,868 *0,13+3,48*0,06*0,13)/0,38 = 3,63В

U₇= (6,0*0,868 *0,08+1,74*0,06*0,08)/0,38 = 1,12В

U₆= (1,5*0,868 *0,03+ 0,44*0,06*0,03)/0,38 = 1,03 В

U_ф.2 =U₉ +U₈+U₇ +U₆ = 10,81В

U_ф.2= 10,81В U_доп = 19 В;

Выбранное сечение провода СИП2А 3*35+1*50+1*16 удовлетворяет и проходит по допустимому отклонению напряжения в конце линии при нагрузке 50А, а с учетом перспективы увеличения нагрузки потребителей имеется запас до 140А.

Рассчитаем потерю мощности во всей линии.

Р_i = P_i² r_о l_i / 3U²_ном, (18)

Р₁ = 19,2 ² 0,206 0,180/ 3 0,38 ² = 0,032 кВт

Р₂ = 19,2 ² 0,206 0,275/ 3 0,38 ² = 0,048 кВт

Р₃ = 19,2 ² 0,206 0,280/ 3 0,38 ² = 0,052 кВт

Р₄ = 21,6 ² 0,206 0,330/ 3 0,38 ² = 0,058 кВт

Р₅ = 21,6 ² 0,206 0,480/ 3 0,38 ² = 0,084 кВт

Р₆ = 1,5 ² 0,868 0,03 / 3 0,38 ² = 0,014кВт

Р₇ = 6,0 ² 0,868 0,08 / 3 0,38 ² = 0,057кВт

Р₈ = 12,0 ² 0,868 0,13 / 3 0,38 ² = 0,375кВт

Р₉ = 12,0 ² 0,868 0,18/ 3 0,38 ² = 0,519кВт

Суммарные потери мощности составили Р_ВЛ = 1,239кВт, что составило Р_ВЛ% =0,94 %.

Суммарная мощность Р_ВЛ = 132,3кВт; Q_ВЛ = 38,37кВАр;

Расчет токов КЗ при применении СИП2А 3*150+1*95+1*16

I__{З кз} max на стороне ВН тр-ра (кА): 1,376

I__{З кз} min на стороне ВН тр-ра (кА): 1,287

Напряжение ВН тр-ра (кВ): 10

Напряжение НН тр-ра (кВ): 0,4

Мощность тр-ра (кВА): 250

Схема соединения обмоток ВН: З

Проверяем выбранный провод СИП2А 3*150+1*95+1*16 на термическую стойкость:

I_ТС = 13,2кА - односекундный ток термической стойкости для выбранного СИП2А,

К= 1/t,где t - продолжительность короткого замыкания

К= 1/0,1=3,16

I_ТС=13,2*3,16=41,712 > тока КЗ, следовательно СИП2А 3*150+1*95+1*16 подходит по допустимому нагреву во время КЗ.

По условиям надежного срабатывания максимальной токовой защиты на выходе с ТП необходимо установить автоматический выключатель с параметрами I_СР ?N*I_{расцепителя}, где N-коэффициент запаса (1,25 для автоматов с I_НОМ> 100А), I_АВ.1 = 160А*1,25 = 200А установить в РУ-0,4кВ существующей ТП №64 на фидере 1 автоматический выключатель типа ВА57Ф35 I_НОМ.=250А.

Проверяем выбранный провод СИП2А 3*35+1*50+1*16 на термическую стойкость:

I_ТС = 3,2кА - односекундный ток термической стойкости для выбранного СИП2А,

К= 1/t,где t -продолжительность короткого замыкания

К= 1/0,1=3,16

I_ТС=3,2*3,16=10,112 > тока КЗ, следовательно СИП2А 3*35+1*50+1*16 подходит по допустимому нагреву во время КЗ.

По условиям надежного срабатывания максимальной токовой защиты на выходе с ТП необходимо установить автоматический выключатель с параметрами I_СР ?N*I_{расцепителя}, где N-коэффициент запаса (1,50 для автоматов с I_НОМ 100А), I_АВ.2 = 50А*1,25= 75А установить в РУ-0,4кВ существующей ТП №64 на фидере 2 автоматический выключатель типа ВА57Ф35 I_НОМ.=80А.

Расчет потерь мощности в трансформаторе:

Табличные данные :

Р_тр.кз = 3,7 кВт; Р_тр.хх = 0,78 кВт

Потери в трансформаторе

Р_тр = r_тр (Р² +Q²) /U²_нн = 5,92(132,3² + 38,37²) / 380² = 1,8кВт

где r_тр = Р_кз U²_вн / S²_вн = 3,7 10²/ 250² = 5,92Ом

Общие суммарные потери составили: ??Р = 3.039кВт, то есть

??Р_% = 2,3 %.

Расчетные потери мощности на ВЛ0,4кВ от ТП-64 не превышают допустимых потерь мощности.

9. Экономическое обоснование проекта

Составление сметы для расчета капиталовложений в реконструкцию ВЛ 0,4 кВ от ТП № 64

Исходные данные:

Марка проводов СИП2А

Опоры железобетонные СВ-95 свободностоящие одноцепные

Условия строительства ВЛ:

Климатический район II;

Ветровое давление - 400 Н/м²

Район строительства - Омская область, г. Калачинск

Ведомость объемов строительных и электромонтажных работ:

Поз	Наименование работ	Тип, обозначение	Ед.изм	Кол-во
1	Демонтаж ответвлений от ВЛ- 0,4кВ к зданиям в здания и КТП	А-16, А-25,А-35	км.	12
2	Демонтаж проводов ВЛ-0,4 кВ	А-16, А-25,	км	0,47
3	Демонтаж деревянных опор ВЛ-0,4 кВ		шт.	18
4	Установка ж/б опор ВЛ-0,4 кВ	СВ- 95	шт.	16
5	Установка ж/б подкосов	СВ- 95	шт.	14
6	Подвеска изолированных проводов ВЛ-0,4 кВ	СИП2А 3*150+1*95+1*16	км	0,480
7	Подвеска изолированных проводов ВЛ-0,4 кВ	СИП2А 3*35+1*50+1*16	км	0,18
8	Устройство ответвлений от ВЛИ-0,4кВ к зданиям 3фазы	СИП2А 3*25+1*25	км	0,175
9	Устройство ответвлений от ВЛ0,4кВк зданиям 1фазы	СИП2А 2*16	км	0,125
10	Установка щитов учета 3фазных		шт	7
12	Установка щитов учета 1фазных		шт	5

Акт технического состояния и определения стоимости материальных ценностей и иного имущества, полученных при демонтаже, разборке и ликвидации объекта основных средств

- Наименование объекта ВЛ-0,4кВ от ТП № 64 ОАО «Механический завод Калачинский»

Инвентарный номер ___И0671009_год выпуска 1975 дата ввода 1975,% износа - 90

Дата проведения последнего капитального ремонта, реконструкции - не проводилась

- Техническое состояние объекта ВЛ-0,4кВ заводской микрорайон г.Калачинск

- В процессе эксплуатации объекта ВЛ-0,4кВ от ТП №1 ОАО «Механический завод Калачинский» Ф1,2 износ составляет 90%, деревянные опоры имеют трещины и загнивание, на железобетонных приставках трещины и сколы с расскрытием арматуры, провод не равномерно натянуты, на проводах имеются скрутки и оплавления.

- Комиссией принято решение об оприходовании отдельных деталей, узлов, оборудования, конструкций и материальных ценностей, полученных в результате демонтажа.

Заключение

электрическая сеть проект реконструкция изолированный провод

В выпускной квалификационной работе представлен проект реконструкции электрических сетей 0,4кВ в заводском микрорайоне (район стадиона) города Калачинска. На основании расчетов электрических нагрузок выбраны сечения и марка проводов ВЛ-0,4кВ по методу допустимой потери напряжения. Рассчитаны допустимый ток и потери мощности. Разработана оптимальная схема сети 0,4кВ. Проработан вопрос организации электромонтажных работ при реконструкции ВЛ-0,4кВ. В экономическом разделе составлен локальный сметный расчет, найден срок окупаемости реконструируемого участка ВЛ-0,4кВ. Срок окупаемости составляет 10 месяцев. По итогам расчетов можно сделать вывод, что реконструкция экономически целесообразна, а судя по техническому состоянию необходима.

Таким образом можно сделать вывод, о том что цель выпускной квалификационной работы по проектированию реконструкции электрических сетей 0,4кВ в заводском микрорайоне (район стадиона) города Калачинска - выполнена.

Библиографический список

1. Пособие по проектированию Воздушных линий электропередачи напряжением 0,38-20кВ с самонесущими изолированными и защищенными проводами. Книга 2.Система самонесущих изолированных проводов напряжением до 1кВ с изолированным нулевым несущим проводником. Логинов А.В., Логинова С.Е., Шаманов Д.Г. С-Пб: ENSTO, 2004г

2. Правила устройства электроустановок: 7-е изд., перераб. и дополн. - М.: Энергоатомиздат, 2003. - 776 с.: ил.

3. Боровиков В.А. Электрические сети энергетических систем. Учебник для техникумов-- Л.: Энергия, 1977;

4. Макаров Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ, Том 1/Под И.Т. Горюнова и др. - М.: Папирус ПРО, 1999.- 608 с.:.

5. Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ и 110-150 кВ, Том 2/Под И.Т. Горюнова, А.А. Любимова,- М.: Папирус ПРО, 2003. - 640 с.

6. Макаров Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ, Том 4/Под И.Т. Горюнова, А.А. Любимова,- М.: Папирус ПРО, 2005. - 640с.

7. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для

8. электроэнергетических специальностей вузов: Учеб. пособие для студентов

9. электроэнергетических специальностей вузов, 2-е изд. перераб. и доп. / В.М.

10. Блок, Г.К. Обушев, Л.Б. Паперно и др.; Под ред. В.М. Блок. - М.: Высш. шк.,

11. 1990. - 383 с. : ил.

12. Рожкова Л.Д., Козулин Д.С. Электрооборудование станций и подстанций. Учеб. для техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987.- 648 с.: ил.

13. Электротехнический справочник, т. 3, кн. 1; Производство и распределение электроэнергии: Справочное издание / (Под ред.: И.Н. Орлова) 7-е изд.,исп). и доп. - IV.: Энергоатс миздат, 1987. - 882 с.: ил.

14. Нормативы для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей. Изменения к РД 34.20.185-94.

15. Свод правил по проектированию и строительству СП 31-110-2003.4. Ведомственные строительные нормы проектирования

16. (Электрооборудование жилых и общественных зданий)

17. Типовая инструкция по техническому обслуживанию и ремонту воздушных линий электропередачи напряжением 0,38-20 кВ с неизолированными проводами РД 153-34.3-20. 662 - 98.

18. «Ведомственные укрупненные единые расценки на ремонт и техническое обслуживание электрических сетей» СО 153-34.20.815

19. «Бюллетень информационных расценок и материалов для строителей». Сибирский региональный центр, 2000г

20. Фомина В.Н. Экономика электроэнергетики: Учебник.-М.:ИУЭ ГУУ, ВИПКэнерго, ИПК-госслужбы, 2005. - 329 с.

Размещено на Allbest.ru