Электроснабжение сельского населенного пункта
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
на тему: «Электроснабжение сельского населенного пункта»
Иркутск 2014
ВВЕДЕНИЕ
Еще в первые месяцы после Великой Октябрьской социалистической революции В.И. Лениным была сформулирована задача о необходимости обратить особое внимание на электрификацию промышленности и транспорта и применение электричества к земледелию. Проблема электрификации всех отраслей народного хозяйства, а, следовательно, и электроэнергетики начиная с конца XIX века стояла, достаточно остро во всех странах в связи с высокими технико-экономическими показателями электрической энергии, легкостью ее преобразования в другие виды энергии и простотой передачи на расстояние. К началу первой мировой войны (1914 г.) электроэнергетическая база ведущих мировых стран развивалась весьма быстрыми темпами, но царская Россия, несмотря на огромные запасы топлива, и гидроресурсов, и в этой ведущей отрасли народного хозяйства заметно отставала от других капиталистических стран по установленной мощности на электростанциях и по производству электрической энергии.
В настоящее время развитие сельского электроснабжения в основном пойдет по линии развития существующих и строительства новых сетей, улучшения качества электроэнергии, поставляемой сельским потребителям, и особенно повышения надежности электроснабжения. Одновременно, конечно, будет продолжаться процесс электрификации сельских районов, удаленных от мощных энергосистем, путем строительства укрупненных колхозных и межколхозных электростанций с использованием дизельного топлива, а также гидроэнергии малых и средних водотоков существенно увеличиваются.
Следует подчеркнуть, что в настоящее время степень загруженности существующих сельских электрических сетей и потребительских подстанций для подавляющего большинства территории нашей страны невелика, и важной задачей, разрешение которой способно повысить рентабельность сельского электроснабжения - является широкое внедрение электроэнергии в производственные процессы сельского хозяйства и в быт сельского, населения.
1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Таблица 1.1 - Электрические нагрузки производственных, общественных и коммунальных потребителей населенного пункта
Номер по плануЭлектрические нагрузки потребителейНаименование потребителя на генеральном плане Нагрузка потребителя1Одноквартирный дом3,25,72Двухквартирный дом4,311,83Овцеводческая ферма мясо-шерсного направления на15000 голов 10 154Зернохранилище с передвижными механизмами ёмкостью 1000 - 2000 т.2585Птичник клеточного содержания на 20000 кур37506Теплица овощная с электрообогревом плёночная или остеклённая на 1кв.м 0,020,17Овцеводческая ферма мясо-шерсного направления на 5000 голов 6158Кирпичный завод на 1-1,5млн.кирпича 2589Пункт приготовления травяной муки с агрегатом АМВ - 1,5 140110Картофеле и овощехранилище с электрокаллориферной отопительнно- вентеляционной установкой ёмкостью 1000 т.451711Гаражна 50 автомобилей с закрытой стоянкой на 14 автомобилей155Освещение посёлка определить по плану, приняв
Стоимость электрической энергии - 0,6 руб./кВт*ч;
Расстояние от районной трансформаторной подстанции до посёлка - 8,5 км
.2 РАСЧЕТ МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
Расчет центров нагрузок и выбора месторасположения трансформаторных подстанций осуществляем по выражению:
;
Ниже приводятся данные, полученные при расчете.
Для ТП -1
Таблица 1.2.1
ТПКоордината XКоордината YТП - 15,35,37ТП - 21,529,63ТП - 32,63,2ТП - 48,56,6ТП - 518,46,1
.3 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
Расчет нагрузок в сети 0,38 кВ проводится суммированием нагрузок на вводе или участках сети с учетом коэффициента одновременности отдельно для дневного или вечернего максимумов нагрузки.
, кВА
, кВА
где - дневная и вечерняя нагрузки на вводе;
i - количество однородных потребителей;
- коэффициент одновременности.
При помощи коэффициента одновременности можно суммировать нагрузки, отличающиеся по значению мощности не более чем в четыре раза - для коммунально-бытовой и не более чем на 5 кВА - для производственной нагрузок. Если это условие не выполняется, то суммирование нагрузок осуществляется с помощью добавок мощности:
ТП - 1
Линия 1 «Пункт приготовления травяной муки»
Линия 2 «Картофеле и овощехранилище»
ТП - 2
Линия 1 «2 зернохранилища»
Линия 2 «2 Овцеводческая ферма»
Линия 3 « Уличное Освещение»
где - длина участка;
.
ТП - 3
Линия 1 «птичник клеточного содержания»
Линия 2 «кирпичный завод»
Линия 3 «теплица весенняя плёночная»
ТП - 4
Линия 1 « 4 Двухквартирных дома»
Линия 2 « 10 Одноквартирных Домов»
Линия 3 « 8 Одноквартирных Домов»
Линия 4 « 4 Двухквартирных дома»
Линия 5 « Уличное Освещение №1»
где - длина участка;
.
Линия 6 « Уличное Освещение №2»
где - длина участка;
.
ТП - 5
Линия 1 « 6 Двухквартирных дома»
Линия 2 «6 Одноквартирных Домов + 2 двухквартирных»
Линия 3 «6 Одноквартирных Домов»
Линия 4 « 5 Двухквартирных дома + 2 одноквартирных+ гараж»
Линия 5 « Уличное Освещение №1»
где - длина участка;
.
Линия 6 « Уличное Освещение №2»
где - длина участка;
.
.4 ВЫБОР МАРКИ И СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ ВЛ 0,38, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ И ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ
. Выбор сечения провода для отходящих линий производим по расчетному току:
где- максимальная расчетная мощность линии, кВА;
- напряжение сети, кВ.
Примечание: сечение провода определяется по условию, что
. Производим проверку выбранных проводов по потерям напряжения на каждом участке линии по формулам:
где - расчетный ток, А;
- длинна участка, км;
и - активное и индуктивное сопротивление 1км провода, Ом/км.
Примечание:
. Определение потерь мощности в проводах определяется по формуле:
где - расчетный ток, А;
- активное сопротивление 1км провода, Ом/км;
- длинна участка, км
. Максимальная расчетная мощность линии,
ТП - 1
Линия 1 «Пункт приготовления травяной муки»
Выбираю:
СИП-1А(Все жилы, в том числе несущий трос, имеют изоляционный покров из термопластичного светостабилизированного полиэтилена.)
СИП(3*35+1*50);
.
.
.==0,44/0,75=0,58 кВА
.кВА
Линия 2 «Картофеле и овощехранилище»
СИП(3*16+1*25);
.
.
.==1,43/0,75= 1,9 кВА
.кВА
= +46,9 =187,94 кВА
ТП - 2
Линия 1 «2 зернохранилища»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==/0,75=0,95 кВА
.кВА
Линия 2 «2 Овцеводческая ферма »
СИП(3*16+1*25);
.
.
.==/0,92= 0,038 кВА
.кВ
Линия 3 « Уличное освещение»
СИП(3*16+1*25);
.
.
.==/0,6= 0,16 кВА
.кВ
=76,8 кВА
ТП -3
Линия 1 «птичник клеточного содержания»
СИП(3*16+1*25);
.
.
.==/0,92= 0,27 кВА
.кВА
Линия 2 «кирпичный завод»
СИП(3*16+1*25);
.
.
.==/0,92= 0,27 кВА
.кВА
Линия 3 «теплица весенняя плёночная»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==/0,75= 0,69 кВА
.кВА
= +50,27+25,2 =176,2 кВА
ТП - 4
Линия 1 « 4 Двухквартирных дома»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==/0,98= 0,33 кВА
.кВа
Линия 2 « 10 Одноквартирных Домов»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==/0,98= 0,5 кВА
.кВа
Линия 3 « 8 Одноквартирных Домов»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==/0,98= 0,3 кВА
.кВа
Линия 4 « 4 Двухквартирных дома»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==/0,98= 0,33 кВА
.кВа
Линия 5 « Уличное освещение»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==/0,98= 0,19 кВА
.кВа
Линия 6 « Уличное освещение»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==2,2/0,98=2,3 кВА
.кВа
= 34,8+36+47,53+47,5+47,5+47,7+47,53=261 кВА
ТП - 5
Линия 1 « 6 Двухквартирных дома»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==/0,98=0,99 кВА
.кВа
Линия 2 «6 Одноквартирных Домов + 2 двухквартирных»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==/0,98=1,77 кВА
.кВа
Линия 3 «6 Одноквартирных Домов»
СИП(3*16+1*25);
.
.
.==/0,98= 0,42 кВА
.кВ
Линия 4 « 5 Двухквартирных дома + 2 одноквартирных+ гараж»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==/0,98=4,2 кВА
.кВА
Линия 5 « Уличное Освещение №1»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==/0,6= 4,5 кВА
.кВа
Линия 6 « Уличное Освещение №2»
СИП(3*25+1*35);
.
.
.==/0,6= 1,66 кВА
.кВа
=26,79+36,1+19,62+47,1+44,6+32,3=206,5 кВА
.5 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ
ТПТрансформатор Мощность, кВАКаталожные данныеUномUк.з, %Мощность потерь, кВтВНННХ.ХК.З12*ТМ-250/10250100,44,50,561,2822*ТМ-100/10100100,44,50,3651,9732*ТМ-160/10160100,44,50,460 2,65 4ТМ-250/10250100,44,50,561,285ТМ-250/10250100,44,50,561,28
Определяем потери в трансформаторе:
Потери электроэнергии в трансформаторе определяются по формуле:
где n - количество трансформаторов на КТП,
- мощность потерь короткого замыкания в трансформаторе, кВт;
- мощность потерь холостого хода трансформатора, кВт;
- расчетное число часов в году (8760), час;
- номинальная мощность трансформатора, кВА;
ТП - 1
=
кВт.ч
ТП - 2
ТП - 3
ТП-4
ТП-5
электроснабжение сельский трансформаторный
1.6 РАСЧЕТ ТОКОВ И ВЫБОР СИП НА ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
Выбираем расчётный ток и сечение линии 10 кВ:
От ТП -5 до ТП - 3
10,3 А/мм
СИП(3*25);
.
.
.==0,32/0,95= 0,302 кВ
От ТП -3 до ТП - 1
А/мм
СИП(3*25);
.
.
.==0,105/0,83= 0,126 кВ
От ТП -1 до ТП - 4
А/мм
СИП(3*25);
.
.
.==0,164/0,95= 0,17 кВ
От ТП - 4 до ТП - 2
А/мм
СИП(3*25);
.
.
.==2,8/0,95= 2,95 кВ
От ТП -2 до РП
А/мм
СИП(3*25);
.
.
.==0,505/0,83= 0,6 кВ
Расчет токов короткого замыкания
Знание значений токов КЗ необходимо для обеспечения быстрого отключения поврежденного элемента электрической сети и уменьшения зоны повреждения. Это достигается путем правильного выбора электрооборудования, способного не только отключать электрическую сеть от повреждений, но и выдерживать самой кратковременное воздействие токов КЗ.
К-1
Базисное напряжение и мощность системы составляет:
Определяем базисный ток
кА
Для определения суммарного базисного сопротивления до точки КЗ определяются базисные сопротивления элементов системы электроснабжения по следующим выражениям.
Для трансформатора:
Для линии:
Реактивное сопротивление системы на стороне 10,5 кВ, отнесенное к мощности трансформатора:
Суммарное сопротивление:
Начальный сверхпереходный ток в месте КЗ в относительных единицах находится по выражению:
кА
Тогда сила тока КЗ в относительных единицах примет вид:
2,2 кА
Сила ударного тока короткого замыкания:
Мощность короткого замыкания рассчитывается по формуле:
При коротких замыканиях в удаленных от электростанций сетях принимается допущение о том, что напряжение в питающей сети остается неизменным. Тогда периодическая составляющая тока КЗ останется неизменной в течение всего процесса короткого замыкания и сила установившегося тока КЗ будет равна начальному значению периодической составляющей, т. е. силе сверхпереходного тока КЗ:
4. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 0,38 кВ
Ток трехфазного короткого замыкания:
Ток однофазного короткого замыкания:
Ток рабочий:
Полное сопротивление петли «фаза - нуль»:
-удельное внешнее сопротивление петли =0,6 ом/к
Сопротивление линии:
Для каждой из линии составляется схема замещения, короткое замыкание происходит на наиболее удаленном участке сети
ТП - 1
Линия 1
Линия 2
ТП - 2
Линия 1
Линия 2
Линия 3(УНО)
ТП-3
Линия 1
Линия 2
Линия 3
ТП - 4
Линия 1:
Линия 2
Линия 3
Линия 4
Линия 5(УНО №2)
Линия 6(УНО №2)
ТП-5
Линия-1
Линия -2
Линия -3
Линия -4
Линия 5(УНО №1)
Линия 6(УНО №2)
Выбор выключателей
Выключатели - это аппараты, предназначенные для отключения и включения цепей при любых режимах работы электроустановок.
К выключателям высокого напряжения предъявляются следующие требования: надежное отключение токов любой величины; быстрота действия, то есть наименьшее время отключения; пригодность для автоматического повторного включения; взрыво - и пожаробезопасность; удобство транспортировки и обслуживания. Высоковольтные выключатели должны длительно выдерживать номинальный ток и напряжение.
Условия выбора и проверки выключателей состоят в следующем:
, (35)
, (36)
Периодическая составляющая токов КЗ в момент расхождения дугогасящих контактов:
, (37)
На электродинамическую стойкость выключатель проверяют по предельным сквозным токам КЗ:
, (38)
На термическую стойкость выключатель проверяют по тепловому импульсу тока КЗ:
, (39)
где - предельный ток термической стойкости;
Расчетные данныеПаспортные данныеПроверкаUуст =10 кВUном =10 кВIраб.макс =25,242 АIном =1000 АIп? =4,43 кАIотк.ном=20 кАiуд =11,3 кАiмакс. =52 кАВк=654,16 кА
Выбираем выключатель ВМПЭ-10-20/1000
Выбор разъединителей РВ
Разъединители, отделители, короткозамыкатели проверяют:
по классу напряжения;
по номинальному току;
по электродинамической стойкости;
Расчетные данныеПаспортные данныеПроверкаUуст =10 кВUном =10 кВIраб.макс. =25,242Iном =1000Аiуд =11,3 кАiдин =40 кА
Выбираем разъединитель типа РВ-10/100
Быбор предохранителей 10 кВ
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ101010 ? 10Номинальные ток, А4023,9840 ? 23,98
Выбор ОПН
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение (ВН), кВ101010 ? 10
Выбор трансформаторов тока
Расчетные данныеПаспортные данныеПроверкаUном.уст = 10 кВUном. =10 кВUном. ?Uном.устIраб.mах =25,242 АI1ном=50 АI1ном ?Iраб.mахiуд=11,3кАiдин=25 кАiдин ?iуд
Выбираем трансформаторы тока типа ТЛК-10 Т3
Выбор трансформаторов напряжения
Расчетные данныеПаспортные данныеПроверкаUном.уст = 10 кВUном. = 10 кВUном. ?Uном.устIраб.mах = 25,242 АI1ном= 30 АI1ном ?Iраб.mахiуд=11,3 кАiдин= 250 кАiдин ?iуд
Выбирам ТПЛ-10
Выбор автоматических выключателей на отходящие линии:
ТП - 1
Линия 1:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А160106,48160 ? 106,48Динамическая устойчивость, кА122,8828 ? 2,88
Автомат ВА 51
Линия 2:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А6337,03763 ? 37,037Динамическая устойчивость, кА120,5122 ? 0,512
Автомат АЕ2040М
Линия 3:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А1616,7363 ? 16,73Динамическая устойчивость, кА0,70,6950,7 ? 0,695
Автомат АЕ2040М
Линия 4:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А633863 ? 16,73Динамическая устойчивость, кА120,6952 ? 0,512
Автомат АЕ2040М
Линия 4:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А633863 ? 16,73Динамическая устойчивость, кА120,6952 ? 0,512
Автомат АЕ2040М
Линия 5:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А60,853860,85 ? 38Динамическая устойчивость, кА122,3822 ? 2,382
Автомат АЕ2040М
ТП - 2
Линия 1:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А161316 ? 16,73Динамическая устойчивость, кА122,92 ? 2,9
Автомат АЕ2020М
Линия 2:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А6331,2363 ? 31,23Динамическая устойчивость, кА123,092 ? 3,09
Автомат АЕ2040М
Линия 3:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А6347,56663 ? 47,566Динамическая устойчивость, кА121,42 ? 1,4
Автомат АЕ2040М
Линия 4:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А10083,66100 ? 83,66Динамическая устойчивость, кА20,42 ? 0,4
Автомат АЕ2050М
Линия 5:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А6361,6463 ? 61,64Динамическая устойчивость, кА120,5962 ? 0,596
Автомат АЕ2040М
ТП -3
Линия 1:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А6327,0763 ? 27,07Динамическая устойчивость, кА121,512 ? 1,51Автомат АЕ2040М
Линия 2:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А6335,14563 ? 35,145Динамическая устойчивость, кА120,392 ? 0,39
Автомат АЕ2040М
Линия 3:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А6354,7663 ? 54,76Динамическая устойчивость, кА120,692 ? 0,69
Автомат АЕ2040М
Линия 4:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А6336,663 ? 36,67Динамическая устойчивость, кА120,5842 ? 0,584
Автомат АЕ2040М
Линия 5:
ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбораНоминальное напряжение, кВ0.660.380.66 ? 0.38Номинальные ток, А6347,56663 ? 47,566Динамическая устойчивость, кА121,42 ? 1,4
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Электроснабжение сельского хозяйства Будзко И.А., Зуль Н.М. М.: Агропромиздат, 1990 г.
.Электроснабжение сельских населенных пунктов. Наумов И.В., Василевич М.Р., Лукина Г.В. Иркутск: Типография ИрГСХА, 2000 г.
.ПУЭ 7
.Рычкова Л.П. Проектирование систем электрификации в сельком хозяйстве: учебное пособие. - Иркутск.: ФГОУ ВПО ИрГСХА, 2010. - 150с.
.Электроснабжение сельского населенного пункта: Метод. указания
.Э 45/Сост. Н.П.Кочетков. - Ижевск: ИжГСХА, 2004. - 74 с.
.Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учебное пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2006. - 408с.
Больше работ по теме:
Предмет: Физика
Тип работы: Курсовая работа (т)
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ