Обеспечение посёлка электроэнергией с помощью ВЭУ
Выбор количества ветроэнергетических установок. Определение количества отходящих линий к потребителям. Компоновка распределительного устройства. Расчёт коммутационной аппаратуры. Проверка чувствительности плавких вставок при однофазном коротком замыкании.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 16.02.2020 |
Размер файла | 3,5 M |
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/
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Новосибирский государственный технический университет»
Кафедра СЭСП
Расчетно-графическая работа
Обеспечение посёлка электроэнергией с помощью ВЭУ
Новосибирск, 2019 г.
В данной работе рассматривается возможность обеспечения посёлка электроэнергией с помощью ВЭУ. Необходимо спроектировать план посёлка, выбрать ВЭУ мощностью, достаточной для покрытия нагрузок посёлка, и дизельный генератор. Также нужно установить защитно-коммутационное оборудование: плавкие предохранители, рубильники, контакторы, автоматические выключатели. Необходимо выбрать тип ВЛ и КЛ, рассчитать их сечения, учитывая длительно допустимый ток и падение напряжения. Выбрать тип и расположение опор для отходящих ВЛ.
ветроэнергетический однофазный распределительный
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Таблица 1
Жилой сектор сosц=0,95 |
Пром. Сектор сosц=0,76 |
Теплица сosц=0,6 |
Освещение посёлка сosц=1 |
Ферма сosц=0,8 |
Птичник сosц=0,8 |
Гараж сosц=0,8 |
Кол-во отходящих линий |
||
Кол-во Домов, n1, шт. |
Р1, кВт |
Р2, кВт |
Р3, кВт |
Р4, кВт |
Р5, кВт |
Р6, кВт |
Р7 кВт |
n2, шт |
|
42 |
130 |
56 |
42 |
9 |
33 |
46 |
5 |
8 |
Таблица 2
Параметры ВЭУ |
Скорость ветра |
График нагрузки |
|||
Шифр ВЭУ-1 |
Шифр ВЭУ-2 |
Местность |
Номер таблицы |
Номер графика |
|
ВЭУ-13-150 |
ВЭУ-17-250 |
Пидан |
2 |
6 |
Таблица 3. График нагрузки
часы |
1-2 |
3-4 |
5-6 |
7-8 |
9-10 |
11-12 |
13-14 |
15-16 |
17-18 |
19-20 |
21-22 |
23-24 |
|
Лето, % |
20 |
20 |
20 |
20 |
85 |
85 |
70 |
85 |
85 |
70 |
70 |
70 |
|
Зима, % |
30 |
30 |
30 |
30 |
100 |
100 |
80 |
80 |
40 |
40 |
30 |
30 |
Таблица 4. Среднемесячные скорости на высоте флюгера, м/с
Пункт |
Высота флюгера, м |
Среднемесячные скорости на высоте флюгера, м/с |
||||||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
|||
Пидан |
9 |
13,7 |
12 |
10,1 |
9,5 |
7,7 |
6,2 |
5,6 |
6,6 |
8,2 |
8,5 |
11,4 |
13,7 |
Среднегодовые скорости на высоте флюгера: 9,4 м/с
1. ВЫБОР МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА ВЭУ
1.1 Расчёт электрической нагрузки проектируемого объекта
Определение суммарной мощности нагрузки с учетом коэффициента одновременности максимумов нагрузки
где Pi - мощность i-того потребителя
, расчёты для Q1…Q7 сведены в таблицу 5
Таблица 5
Параметр |
Жилой сектор |
Пром. Сектор |
Теплица |
Освещение поселка |
Ферма |
Птичник |
Гараж |
|
cosф |
0,95 |
0,76 |
0,6 |
1 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
|
tgф |
0,33 |
0,86 |
1,33 |
0,00 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
|
Р, кВт |
130 |
56 |
42 |
9 |
33 |
46 |
5 |
|
Q, кВт |
42,7 |
47,9 |
56,0 |
0,0 |
24,8 |
34,5 |
3,8 |
1) Определение максимально возможного объёма потребляемой энергии:
Определение максимально возможного объёма реально потребляемой энергии в течении года по графику нагрузки
Таблица 6. График нагрузки
часы |
1-2 |
3-4 |
5-6 |
7-8 |
9-10 |
11-12 |
13-14 |
15-16 |
17-18 |
19-20 |
21-22 |
23-24 |
|
Лето, кВт |
57,78 |
57,78 |
57,78 |
57,78 |
245,565 |
245,565 |
202,23 |
245,565 |
245,565 |
202,23 |
202,23 |
202,23 |
|
Зима, кВт |
86,67 |
86,67 |
86,67 |
86,67 |
288,9 |
288,9 |
231,12 |
231,12 |
115,56 |
115,56 |
86,67 |
86,67 |
Рисунок 1. Летний график нагрузки
Рисунок 2. Зимний график нагрузки
Тз - зимний период, равный 215 дней
Тл - летний период, равный 150 дней
1.2 Ветроэнергетический расчёт
Для расчета выработки энергии ВЭУ в конкретном пункте на заданной высоте необходимо в значение скорости ветра на уровне флюгера ввести поправку на увеличение Ui, приведя ее к высоте оси ветроколеса, с учетом рельефа и климатических условий местности. Пересчёт производится по следующей формуле:
Ui,ф - среднегодовая скорость ветра на высоте флюгера;
Hоси - высота оси ветроколеса;
Hф - высота флюгера;
m = 0,2.
Параметры ВЭУ-13-150:
Параметры ВЭУ17-250:
Расчет методом дифференциальной повторяемости скоростей ветра на высоте оси ВЭУ
Расчет среднеквадратического отклонения
Расчет среднеквадратического отклонения
Определение с учетом предварительно раcсчитанного Zi:
определяется по графику распределения скорости ветра в безразмерных координатах. Для Пидана определяется по 1-й кривой.
Рисунок 3. Распределение ветра в безразмерных координатах: 1 - Дальний Восток, 2 - остальная часть территории СССР.
= 0,033
Расчет количества часов с определенной скоростью ветра в течении года:
Остальные аналогичные расчёты сведены в таблицу 7 для ВЭУ - 1 и ВЭУ - 2.
Таблица 7
ВЭУ-1 |
ВЭУ-2 |
|||||||
U0i, м/с |
Zi |
уf(U) |
Ti, ч |
U0i, м/с |
Zi |
уf(U) |
Ti, ч |
|
0 |
-2,00 |
0,033 |
47,55 |
0 |
-2,00 |
0,033 |
43,536 |
|
1 |
-1,83 |
0,063 |
90,77 |
1 |
-1,85 |
0,06 |
79,157 |
|
2 |
-1,67 |
0,1 |
144,1 |
2 |
-1,70 |
0,098 |
129,29 |
|
3 |
-1,50 |
0,165 |
237,7 |
3 |
-1,55 |
0,16 |
211,08 |
|
4 |
-1,34 |
0,25 |
360,2 |
4 |
-1,40 |
0,23 |
303,43 |
|
5 |
-1,18 |
0,345 |
497,1 |
5 |
-1,25 |
0,3 |
395,78 |
|
6 |
-1,01 |
0,41 |
590,7 |
6 |
-1,09 |
0,42 |
554,1 |
|
7 |
-0,85 |
0,43 |
619,5 |
7 |
-0,94 |
0,43 |
567,29 |
|
8 |
-0,68 |
0,41 |
590,7 |
8 |
-0,79 |
0,425 |
560,69 |
|
9 |
-0,52 |
0,368 |
530,2 |
9 |
-0,64 |
0,388 |
511,88 |
|
10 |
-0,35 |
0,338 |
487 |
10 |
-0,49 |
0,355 |
468,34 |
|
11 |
-0,19 |
0,295 |
425 |
11 |
-0,34 |
0,338 |
445,92 |
|
12 |
-0,02 |
0,28 |
403,4 |
12 |
-0,19 |
0,295 |
389,19 |
|
13 |
0,14 |
0,26 |
374,6 |
13 |
-0,04 |
0,28 |
369,4 |
|
14 |
0,30 |
0,235 |
338,6 |
14 |
0,11 |
0,26 |
343,01 |
|
15 |
0,47 |
0,215 |
309,8 |
15 |
0,26 |
0,245 |
323,22 |
|
16 |
0,63 |
0,195 |
281 |
16 |
0,41 |
0,225 |
296,84 |
|
17 |
0,80 |
0,18 |
259,3 |
17 |
0,56 |
0,208 |
274,41 |
|
18 |
0,96 |
0,175 |
252,1 |
18 |
0,71 |
0,188 |
248,02 |
|
19 |
1,13 |
0,165 |
237,7 |
19 |
0,86 |
0,178 |
234,83 |
|
20 |
1,29 |
0,145 |
208,9 |
20 |
1,01 |
0,17 |
224,28 |
|
21 |
1,46 |
0,125 |
180,1 |
21 |
1,16 |
0,156 |
205,81 |
|
22 |
1,62 |
0,113 |
162,8 |
22 |
1,31 |
0,143 |
188,66 |
|
23 |
1,78 |
0,093 |
134 |
23 |
1,47 |
0,125 |
164,91 |
|
24 |
1,95 |
0,075 |
108,1 |
24 |
1,62 |
0,113 |
149,08 |
|
25 |
2,11 |
0,053 |
76,36 |
25 |
1,77 |
0,093 |
122,69 |
Рисунок 4. График распределения продолжительности ветра для ВЭУ-1
Рисунок 5. График распределения продолжительности ветра для ВЭУ-2
Расчет энергии ВЭУ при i-й скорости ветра:
где Рi - значение номинальной мощности ВЭУ при i-й скорости ветра.
Аналогично производится расчёт остальных мощностей и сводится в таблицу 8 для ВЭУ - 1 и ВЭУ - 2.
Таблица 8
ВЭУ-1 |
ВЭУ-2 |
|||||
Ui, м/с |
Pi, кВт |
Wi, кВт*ч |
Ui, м/с |
Pi, кВт |
Wi, кВт*ч |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
0 |
2 |
0 |
0 |
|
3 |
0 |
0 |
3 |
2 |
422,2 |
|
4 |
2,4 |
864,5 |
4 |
12 |
3641,2 |
|
5 |
13,4 |
6660,8 |
5 |
24 |
9498,8 |
|
6 |
30,4 |
17958 |
6 |
36 |
19947,5 |
|
7 |
49,3 |
30543,3 |
7 |
59 |
33470,1 |
|
8 |
70,9 |
41882,3 |
8 |
93 |
52144,4 |
|
9 |
93,9 |
49786,8 |
9 |
131 |
67056,2 |
|
10 |
116,3 |
56636,6 |
10 |
163 |
76340,0 |
|
11 |
136,7 |
58102,0 |
11 |
194 |
86507,6 |
|
12 |
153,9 |
62086,5 |
12 |
213 |
82896,8 |
|
13 |
164,5 |
61622,6 |
13 |
225 |
83114,5 |
|
14 |
168 |
56882,4 |
14 |
237 |
81293,9 |
|
15 |
167,4 |
51855,5 |
15 |
246 |
79512,8 |
|
16 |
165,1 |
46385,5 |
16 |
254 |
75396,7 |
|
17 |
162,4 |
42117,2 |
17 |
261 |
71620,9 |
|
18 |
160,9 |
40569,0 |
18 |
265 |
65726,4 |
|
19 |
160,4 |
38131,9 |
19 |
271 |
63639,3 |
|
20 |
160 |
33426,3 |
20 |
267 |
59882,0 |
|
21 |
160 |
28815,8 |
21 |
263 |
54127,3 |
|
22 |
160 |
26049,5 |
22 |
259 |
48862,1 |
|
23 |
160 |
21438,9 |
23 |
253 |
41722,1 |
|
24 |
160 |
17289,5 |
24 |
248 |
36971,4 |
|
25 |
160 |
12217,9 |
25 |
245 |
30059,7 |
Расчет количества энергии при определенной скорости ветра и мощности в течении года:
Расчёт методом, основанным на распределении Вэйбулла
Расчет количества часов с определенной скоростью ветра в течение года:
k = 2
>
CВЭУ-1 = = = 13,5
CВЭУ-2 = = = 14,74
= 0 ч
Расчет энергии ВЭУ при i-й скорости ветра:
где Рi - значение номинальной мощности ВЭУ при i-й скорости ветра.
Аналогично производится расчёт остальных значений и сводится в таблицу 9 для ВЭУ - 1 и ВЭУ - 2.
Таблица 9
ВЭУ-1 |
ВЭУ-2 |
|||||
Ui, м/с |
Ti, ч |
Wi, кВт*ч |
Ui, м/с |
Ti, ч |
Wi, кВт*ч |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
95,6 |
0 |
1 |
80,3 |
0 |
|
2 |
188,1 |
0 |
2 |
158,3 |
0 |
|
3 |
274,5 |
0 |
3 |
232,1 |
464,2 |
|
4 |
352,2 |
845,3 |
4 |
299,7 |
3595,8 |
|
5 |
419,0 |
5615,2 |
5 |
359,4 |
8624,8 |
|
6 |
473,4 |
14391,5 |
6 |
409,9 |
14758,2 |
|
7 |
514,3 |
25354,0 |
7 |
450,5 |
26579,3 |
|
8 |
541,3 |
38379,0 |
8 |
480,5 |
44687,2 |
|
9 |
554,7 |
52090,1 |
9 |
499,9 |
65485,1 |
|
10 |
555,4 |
64587,8 |
10 |
508,9 |
82954,0 |
|
11 |
544,4 |
74420,0 |
11 |
508,2 |
98597,9 |
|
12 |
523,5 |
80563,8 |
12 |
498,7 |
106233,0 |
|
13 |
494,4 |
81330,9 |
13 |
481,6 |
108355,8 |
|
14 |
459,1 |
77133,6 |
14 |
458,0 |
108550,7 |
|
15 |
419,6 |
70234,0 |
15 |
429,4 |
105636,7 |
|
16 |
377,5 |
62329,8 |
16 |
397,1 |
100873,4 |
|
17 |
334,7 |
54353,3 |
17 |
362,5 |
94612,6 |
|
18 |
292,5 |
47056,1 |
18 |
326,7 |
86579,8 |
|
19 |
252,0 |
40418,1 |
19 |
290,9 |
78824,6 |
|
20 |
214,1 |
34263,6 |
20 |
255,9 |
68316,2 |
|
21 |
179,6 |
28729,0 |
21 |
222,5 |
58506,3 |
|
22 |
148,6 |
23771,5 |
22 |
191,2 |
49522,0 |
|
23 |
121,3 |
19414,6 |
23 |
162,5 |
41112,5 |
|
24 |
97,8 |
15653,5 |
24 |
136,6 |
33872,0 |
|
25 |
77,9 |
12461,7 |
25 |
113,5 |
27818,8 |
Рисунок 6. График распределения продолжительности ветра для ВЭУ-1
Рисунок 7. График распределения продолжительности ветра для ВЭУ-2
1.3 Выбор количества ветроэнергетических установок
Выбор количества ВЭУ производится по выражению:
Энергии и берутся по первому методу расчёта:
Условие не выполняется. Следует выбрать ВЭУ другой мощности, но это невозможно, так как мощность ВЭУ в этом случае определяется исходными данными. Поэтому принимается 2 ВЭУ-13-150.
1.4 Выбор мощности дизельной установки
Напряжение дизельной установки - Uном = 0,4 кВ.
Выбирается дизельный генератор K3150WC номинальной мощностью 252 кВт.
1.5 Выбор мощности балластной нагрузки
1.6 Выбор режима работы ветроколеса и компоновки гондолы
Поскольку никаких дополнительных ограничений на выбор компоновки гондолы не накладывается, выбирается базовая компоновка гондолы с генератором Гендерсона (cosцд = 0,8).
Рисунок 9. Функциональная блок схема и основные элементы базовой компоновки гондолы с генератором Гендерсона
1.7 Выбор места расположения ВЭУ
· Выбор места размещения ВЭУ должен производиться в районах с благоприятными ветровыми условиями, обеспечивающими экономическую целесообразность использования энергии ветра
· В районах со среднегодовыми скоростями от 6 м/с и выше использование ВЭУ становится выгодным для ВЭУ любого назначения в широком диапазоне мощностей.
Для исключения влияния помех на работу телевизионных, радиотехнических и других систем рекомендуются следующие минимальные расстояния между ВЭУ и объектами:
· Радио- и телепередатчики - 6000м;
· Системы навигации - 500м;
· Телеприемники - 100-800м;
· Аэропорты - 4000-6000м;
· Населённый пункт - 400 м.
1.8 Выбор компенсирующего устройства
· В работе только дизельная электростанция:
В дизельных установках применяются, как правило, синхронные генераторы с cosц = 0,8. Тогда вырабатываемая реактивная мощность дизеля:
Нужно проверить, хватает ли реактивной мощности для нужд потребителей по следующему условию:
>;
Работая отдельно, выбранная ДЭУ не способна покрыть все реактивную мощность нагрузки.
· В работе только ВЭУ:
Принимается к установке конденсаторная установка УКРМ-0,4-550-50 У3
Таблица 10
0Приемник реактивной мощности |
Типономинал |
Номинальное значение |
||
Мощность, кВар |
Мощность минимальной ступени регулирования, кВар |
|||
УКРМ-0,4-550-50 У3 |
550 |
50 |
2. КОМПОНОВКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА И РАСЧЁТ ЗАЩИТНО-КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ
2.1 Определение количества отходящих линий к потребителям
Таблица 11
Линия |
Объект |
Р, кВт |
cos? |
Питание |
Длина линии, м |
|
Л1 |
Теплица |
42 |
0,6 |
ВЭУ и ДЭГ |
128 |
|
Л2 |
Освещение |
3 |
1 |
ВЭУ и ДЭГ |
375 |
|
Жил. Сектор |
43,34 |
0,95 |
ВЭУ и ДЭГ |
375 |
||
Л3 |
Освещение |
3 |
1 |
ВЭУ и ДЭГ |
452 |
|
Жил. Сектор |
43,34 |
0,95 |
ВЭУ и ДЭГ |
452 |
||
Л4 |
Освещение |
3 |
1 |
ВЭУ и ДЭГ |
510 |
|
Жил. Сектор |
43,34 |
0,95 |
ВЭУ и ДЭГ |
510 |
||
Л5 |
Гараж |
5 |
0,8 |
ВЭУ и ДЭГ |
173 |
|
Л6 |
Пром. Сектор |
56 |
0,76 |
ВЭУ и ДЭГ |
425 |
|
Л7 |
Ферма |
33 |
0,8 |
ВЭУ и ДЭГ |
197 |
|
Л8 |
Птичник |
46 |
0,8 |
ВЭУ и ДЭГ |
137 |
Рисунок 10. План посёлка
2.2 Выбор плавких предохранителей и рубильников
Основное условие по выбору плавкой вставки предохранителя и рубильника
Iр - расчетный ток присоединения;
Iп.п. - номинальный ток плавкой вставки предохранителя.
Пример расчета:
А
Выбирается предохранитель типа ППН-33, .
Выбирается рубильник АВВ ОТ125F3, .
Остальные расчеты проводятся аналогично. Результаты расчета сведены в таблицу 12:
Таблица 12
Элемент |
Р, кВт |
S, кВА |
Iрасч, А |
1,1*Iрасч, А |
Iном п.п., А |
Тип предохранителя |
Рубильник |
|
Л1 |
42 |
70 |
106,4 |
117,0 |
125 |
ППН-33 |
ABB OT125F3 |
|
Л2 |
3 |
3 |
4,6 |
5,0 |
6 |
ППН-33 |
ABB SD203 3P 16A |
|
43,34 |
45,6 |
69,3 |
76,2 |
80 |
ППН-33 |
ABB ОТ 80 F3 |
||
Л3 |
3 |
3 |
4,6 |
5,0 |
6 |
ППН-33 |
ABB SD203 3P 16A |
|
43,34 |
45,6 |
69,3 |
76,2 |
80 |
ППН-33 |
ABB ОТ 80 F3 |
||
Л4 |
3 |
3 |
4,6 |
5,0 |
6 |
ППН-33 |
ABB SD203 3P 16A |
|
43,34 |
45,6 |
69,3 |
76,2 |
80 |
ППН-33 |
ABB ОТ 80 F3 |
||
Л5 |
5 |
6,3 |
9,5 |
10,4 |
12 |
ППН-33 |
ABB SD203 3P 16A |
|
Л6 |
56 |
73,7 |
112,0 |
123,1 |
125 |
ППН-33 |
ABB OT125F3 |
|
Л7 |
33 |
41,3 |
62,7 |
68,9 |
80 |
ППН-33 |
ABB ОТ 80 F3 |
|
Л8 |
46 |
57,5 |
87,4 |
96,1 |
100 |
ППН-33 |
ЯБПВУ 100А IP54 У5 |
2.3 Выбор электромагнитных контакторов
Основное условие по выбору электромагнитных контакторов:
А
Выбирается контактор типа КТ-6014, .
Остальные расчеты проводятся аналогично. Результаты расчета сведены в таблицу 13:
Таблица 13
Элемент |
Р, кВт |
S, кВА |
Iрасч, А |
1,1*Iрасч, А |
Iном конт, А |
Тип контактора |
|
Л1 |
42 |
70 |
106,4 |
117,0 |
125 |
КТ-6014 |
|
Л2 |
3 |
3 |
4,6 |
5,0 |
16 |
КТ6000/01 |
|
43,34 |
45,6 |
69,3 |
76,2 |
100 |
КТ-6012 Б |
||
Л3 |
3 |
3 |
4,6 |
5,0 |
16 |
КТ6000/01 |
|
43,34 |
45,6 |
69,3 |
76,2 |
100 |
КТ-6012 Б |
||
Л4 |
3 |
3 |
4,6 |
5,0 |
16 |
КТ6000/01 |
|
43,34 |
45,6 |
69,3 |
76,2 |
100 |
КТ-6012 Б |
||
Л5 |
5 |
6,3 |
9,5 |
10,4 |
20 |
КМ-20-20 |
|
Л6 |
56 |
73,7 |
112,0 |
123,1 |
125 |
КТ-6014 |
|
Л7 |
33 |
41,3 |
62,7 |
68,9 |
100 |
КТ-6012 Б |
|
Л8 |
46 |
57,5 |
87,4 |
96,1 |
100 |
КТ-6012 Б |
|
ДЭУ |
245,6 |
307 |
466,4 |
513,1 |
630 |
КТ-6052 |
|
ВЭУ |
155 |
193,8 |
294,4 |
323,8 |
400 |
КТ-6042 |
2.4 Выбор автоматических выключателей
Основное условие по выбору автоматических выключателей:
А
Выбирается автоматический выключатель типа Compact NSX630F, .
Остальные расчеты проводятся аналогично. Результаты расчета сведены в таблицу 14:
Таблица 14
Элемент |
Р, кВт |
S, кВА |
Iрасч, А |
1,1*Iрасч, А |
Iном выкл, А |
Тип ВА |
|
ДЭУ |
245,6 |
307 |
466,4 |
513,1 |
630 |
Compact NSX630F |
|
ВЭУ |
155 |
193,8 |
294,4 |
323,8 |
400 |
Compact NSX400F |
|
УКРМ |
- |
550 |
835,6 |
919,2 |
1000 |
Compact NS1000N |
|
Баластная нагрузка |
310 |
310 |
471 |
518,1 |
630 |
Compact NSX630F |
3. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОПИТАЮЩИХ СЕТЕЙ
3.1 Выбор типа линий и сечения проводов (жил) по длительно допустимому току
Основное условие по выбора:
Пример расчёта:
Выбор кабеля от ВЭУ до РУ
Выбирается кабель АВВГ3*185+1*95 для каждой ВЭУ,
Дальнейший расчет для остальных присоединений производится аналогично, и сводится в таблицу 15:
3.2 Выбор сечения проводов (жил) по потере напряжения
Сечения проводников должны удовлетворять условию, чтобы суммарная потеря напряжения по линии от источника питания к потребителю не превышала допустимой величины , которая принимается равной ±5%. Суммарная потеря напряжения в процентах от номинального равна:
где - реактивная и активная мощность i-ой линии, кВт и квар;
, - активное и индуктивное сопротивление i-ой линии, Ом
Если потеря напряжения до потребителя превышает допустимое значение, необходимо увеличивать сечение.
Потери напряжении в кабельной линии ВЭУ - РУ
,
,
< 5 %
Кабель АВВГ 3*185 удовлетворяет условию.
Потери напряжения в ВЛ1. РУ - Теплица
,
,
СИП-2 3х25+1х35 удовлетворяет условию.
Потери напряжения в ВЛ2. РУ - Жилой сектор
,
,
СИП-2 3х16+1х54,6+1х16 не удовлетворяет условию, берётся СИП с большим сечением СИП-2 3х25+1х54,6+1х16 и вольтодобавочный трансформатор ТВМГ 52/125-380 с пределом повышения напряжения 20%.
,
,
компенсируется вольтодобавочным трансформатором.
Потери напряжения в ВЛ3. РУ - Жилой сектор
,
,
СИП-2 3х16+1х54,6+1х16 не удовлетворяет условию, берётся СИП с большим сечением СИП-2 3х35+1х50+1х16 и вольтодобавочный трансформатор ТВМГ 52/125-380 с пределом повышения напряжения 20%.
Пересчёт падения напряжения для нового СИПа:
,
,
компенсируется вольтодобавочным трансформатором.
Потери напряжения в ВЛ4. РУ - Жилой сектор
,
,
СИП-2 3х16+1х54,6+1х16 не удовлетворяет условию, берётся СИП с большим сечением СИП-2 3х50+1х50+1х16 и вольтодобавочный трансформатор ТВМГ 52/125-380 с пределом повышения напряжения 20%.
Пересчёт падения напряжения для нового СИПа:
,
,
компенсируется вольтодобавочным трансформатором.
Потери напряжения в ВЛ2. РУ - Освещение
,
,
СИП-2 3х25+1х54,6+1х16 удовлетворяет условию.
Потери напряжения в ВЛ3. РУ - Освещение
,
,
СИП-2 3х35+1х50+1х16 удовлетворяет условию.
Потери напряжения в ВЛ4. РУ - Освещение
,
,
СИП-2 3х50+1х50+1х16 удовлетворяет условию.
Потери напряжения в ВЛ5. РУ - Гараж
,
,
СИП-2 3х16+1х25 удовлетворяет условию.
Потери напряжения в ВЛ6. РУ - Промышленный сектор
,
,
СИП-2 3х25+1х35 не удовлетворяет условию, берётся СИП с большим сечением СИП-2 3х70+1х70 и вольтодобавочный трансформатор ТВМГ 105/250-380 с пределом повышения напряжения 10%.
Пересчёт падения напряжения для нового СИПа:
,
,
компенсируется вольтодобавочным трансформатором.
Потери напряжения в ВЛ7. РУ - Ферма
,
,
СИП-2 3х16+1х25 не удовлетворяет условию, берётся вольтодобавочный трансформатор ТВМГ 52/125-380 с пределом повышения напряжения 20%.
компенсируется вольтодобавочным трансформатором.
Потери напряжения в ВЛ8. РУ - Птичник
,
,
СИП-2 3х16+1х25 не удовлетворяет условию, берётся вольтодобавочный трансформатор ТВМГ 66/160-380 с пределом повышения напряжения 15%.
компенсируется вольтодобавочным трансформатором.
Результаты расчетов сводятся в таблицу 16:
3.3 Отбор мощности и расчёт отклонений напряжения для ВЛ4, питающей треть частного сектора
Рисунок 11. Отбор мощности для ВЛ4, питающей треть жилого сектора
Длина линии от ее конца до места установки ВДТ (l) равна 159 м, тогда l/3 = 116/3 = 53 м.
Р/3 = 14,45/3 = 4,82 кВт.
Р2/3 = 14,45/3 = 9,63 кВт.
tgц =
V0 = 0 %
U1 =
V1 = V0 - U1 = 0 - 0,35 = -0,35 %
U2 =
V2 = V1 - U2 = -0,35 - 0,24 = -0,59 %
U3 =
V3 = V2 - U3 =-0,59 - 0,12 = -0,71% < 5 %
Отклонение напряжения у самых дальних потребителей не превышает 5 %.
3.4 Проверка чувствительности плавких вставок при однофазном коротком замыкании
В соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ), в электрических сетях напряжением до1000 В при коротком замыкании защитные аппараты должны надежно обеспечивать отключение. Для наиболее удаленных электроприемников рекомендуется осуществлять выборочную проверку расчетом сопротивлений цепи фаза-ноль.
- фазное напряжение сети;
- полное сопротивление источника при однофазном КЗ
- полное сопротивление петли фаза-ноль
Пример расчёта для ВЛ1:
,
,
,
,
,
,
,
,
Время срабатывания определяется по времятоковой характеристике плавкой вставки предохранителя (рисунок 12): tсз = 0,55 с
Рисунок 12. Времятоковые характеристики плавких вставок предохранителей типа ППН
Рисунок 13. Времятоковые характеристики плавких вставок предохранителей типа ППН
Время срабатывания не должно превышать 5 с.
Расчёты для остальных линий аналогичны и сведены в таблицу 17:
3.5 Диаграмма селективности для автовыключателя на КЛ РУ - ВЭУ и предохранителя на ВЛ 6
Диаграмма селективности составляется для автоматического выключателя, защищающего ВЭУ, и для плавкого предохранителя, стоящего на самой загруженной линии (ВЛ 6).
Рисунок 14. Диаграмма селективности
Можно сделать вывод, что защиты работают селективно.
4 КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ЛЭП
В работе были выбраны провода СИП-2 на деревянных опорах.
Применяются следующие опоры: промежуточная, угловая промежуточная анкерная, концевая анкерная.
Различают анкерные и промежуточные опоры линий электропередачи. Прочная конструкция анкерных опор выдерживает значительные усилия от натяжения проводов; анкерные опоры линий электропередачи устанавливают в начале и в конце ЛЭП, на поворотах, при пересечении ЛЭП через небольшие речки, железные дороги, автодороги и мосты. Промежуточные опоры имеют менее прочную конструкцию, чем анкерные; они обычно служат для поддержания проводов и тросов на прямых участках трассы ЛЭП.
Типы и количество опор приведены в таблице 18:
Таблица 18
Тип опоры |
Линия |
Кол-во опор |
|
Промежуточная |
Л1 |
1 |
|
Л2 |
7 |
||
Л3 |
11 |
||
Л4 |
13 |
||
Л5 |
5 |
||
Л6 |
12 |
||
Л7 |
5 |
||
Л8 |
3 |
||
Угловая анкерная |
Л1 |
2 |
|
Л2 |
3 |
||
Л3 |
3 |
||
Л4 |
3 |
||
Л5 |
0 |
||
Л6 |
1 |
||
Л7 |
0 |
||
Л8 |
0 |
||
Концевая анкерная |
Л1 |
2 |
|
Л2 |
2 |
||
Л3 |
2 |
||
Л4 |
2 |
||
Л5 |
2 |
||
Л6 |
2 |
||
Л7 |
2 |
||
Л8 |
2 |
Изображения используемых опор приведены ниже:
Рисунок 15. Промежуточная деревянная опора ВЛ 0,4 кВ марки ПН - 1Д
Рисунок 16. Угловая анкерная деревянная опора ВЛ 0,4 кВ марки УАН - 2Д
Рисунок 17. Анкерная концевая опора ВЛ 0,4 кВ марки АКН - 3ДБ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для электроснабжения поселка установлено две ветроустановки ВЭУ-13-150 мощностью 155 кВт с балластной нагрузкой 310 кВт, дизельная электроустановка КЗ 150 WC мощностью 252 кВт. Также было установлено устройство компенсации реактивной мощности УКРМ - 0,4 - 550 - 50 УЗ.
Питание посёлка осуществляется по 8 отходящим воздушным линиям электропередачи: ВЛ1 - Теплица; ВЛ2, ВЛ3 и ВЛ4 - Жилой сектор + освещение; ВЛ5 - Гараж; ВЛ6 - Промышленный сектор; ВЛ7 - Ферма; ВЛ8 - Птичник. По длительно допустимому току и падению напряжения были выбраны сечения отходящих ВЛ и КЛ ВЭУ - РУ. Для отходящих присоединений выбраны ВЛ типа СИП-2. Для ВЛ2, ВЛ3 и ВЛ4 выбраны СИП-2 с отдельной жилой под освещение. От ВЭУ до РУ выбрана КЛ типа АВВГ 3*185+1*95. На ВЛ2, ВЛ3, ВЛ4, ВЛ6, ВЛ7 и ВЛ8 установлены вольтодобавочные трансформаторы. Выбраны деревянные опоры с расстоянием между ними 30 м.
На отходящих ВЛ установлены плавкие предохранители, рубильники и контакторы. На кабельных линиях РУ - ВЭУ, РУ - ДЭУ, РУ - УКРМ, РУ - БН установлены автоматические выключатели. На кабельных линиях РУ - ВЭУ и РУ - ДЭУ также установлены контакторы.
Был проведён расчёт отклонения напряжения у самых отдалённых потребителей, который показал, что отклонение напряжения не превышает 5 %. Проведена проверка чувствительности плавких вставок предохранителей по току однофазного КЗ, определено время срабатывания предохранителей по времятоковой характеристике, которое не превышает 5 с.
Составлена диаграмма селективности для автоматического выключателя, установленного на КЛ РУ - ВЭУ, и для плавкого предохранителя, установленного на самой нагруженной линии (ВЛ6). Из полученной диаграммы селективности можно сделать вывод, что защиты работают селективно.
Провода СИП расположены на деревянных опорах. Размещение опор выполнено с учетом всех требований по безопасности.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет токов при трехфазном коротком замыкании. Исследование схемы замещения. Определение величины ударного тока при однофазном и двухфазном коротком замыкании на землю. Векторные диаграммы напряжений и токов. Нахождение коэффициентов токораспределения.
курсовая работа [881,3 K], добавлен 27.11.2021Определение мощности и количества питающих подстанций, расчет кабельной сети, выбор сечения и длины соответствующих кабелей, определение тока короткого замыкания в электрических сетях. Выбор коммутационной аппаратуры, средств и установок защиты.
курсовая работа [267,6 K], добавлен 23.06.2011Подсчет нагрузок электроснабжения. Выбор мощности трансформатора. Определение количества необходимых подстанций, определение количества ТП и распределение их по потребителям. Выбор защиты линии и силового трансформатора. Расчет заземляющего устройства.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.03.2011Потери мощности и отклонения напряжения. Выбор количества и мощности трансформаторов. Обеспечения норм надежности потребителей. Схемы электрических соединений. Проверка выбранных сечений проводов на термическую стойкость. Выбор коммутационной аппаратуры.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 15.04.2011Определение электрических нагрузок на вводах по объектам. Выбор количества и трасс высоковольтных линий 0.4 кВ, место установки трансформаторных подстанций. Электрический расчет линии 0.4 кВ. Выбор и проверка аппаратуры. Расчет заземляющих устройств.
курсовая работа [1006,2 K], добавлен 05.01.2014Определение электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчет и выбор сечений жил кабелей механического цеха. Компоновка главной понизительной подстанции. Релейная защита трансформаторов.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 29.05.2015Определение средней нагрузки подстанции. Проверка провода. Выбор количества и мощности трансформаторов. Расчёт токов короткого замыкания, заземляющего устройства. Проверка линии электропередач на термическую стойкость. Проектирование релейной защиты.
дипломная работа [646,5 K], добавлен 15.02.2017Варианты схем электроснабжения, определение потокораспределения и сечений проводов воздушных линий. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов распределительного устройства. Pелейная защита, выбор и расчёт заземления и молниезащиты.
курсовая работа [345,1 K], добавлен 17.05.2012Выбор силовых трансформаторов для узловой подстанции. Расчет токов нормального и послеаварийного режима в отходящих линиях, линиях связи, цепях трансформатора. Токоведущие части в распределительных устройствах. Проверка коммутационной аппаратуры.
курсовая работа [459,3 K], добавлен 06.03.2013Выбор сечения кабелей, проводов, коммутационной аппаратуры, трансформаторов КТП, компенсирующих устройств, расчет освещения. Проверка коммутационной и защитной аппаратуры на отключающую способность и динамическую устойчивость к токам короткого замыкания.
дипломная работа [6,1 M], добавлен 12.04.2012