Электроснабжение сельского населенного пункта
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
БРЯНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
КАФЕДРА СИСТЕМ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ
Курсовой проект
по дисциплине: Электроснабжение сельского хозяйства
на тему:
Электроснабжение сельского населенного пункта
Брянск 2009
Содержание
1. Введение
2. Исходные данные
3. Расчёт электрических нагрузок населённого пункта
4. Определение места расположения трансформаторной подстанции. Выбор конфигурации сети 0,38 кВ. Определение координат центра электрических нагрузок
5. Определение электрических нагрузок сети 0,38 кВ
6. Определение числа и мощности трансформаторов на подстанции
7. Выбор типа подстанции
8. Определение места расположения распределительной подстанции. Конфигурация сети высокого напряжения и определение величины высокого напряжения
9. Определение нагрузок в сети высокого напряжения
10 Расчёт сечения проводов сети высокого напряжения
11. Определение потерь напряжения в высоковольтной сети и трансформаторе
12. Определение потерь мощности и энергии в сети высокого напряжения и трансформаторе
13. Определение допустимой потери напряжения в сети 0,38 кВ
14. Определение сечения проводов и фактических потерь напряжения, мощности и энергии в сетях 0,38 кВ
15 Расчёт сети по потере напряжения при пуске электродвигателя
16. Расчёт токов короткого замыкания
17. Выбор и проверка аппаратуры высокого напряжения ячейки питающей линии
18. Выбор и проверка высоковольтной и низковольтной аппаратуры на подстанции
19. Выбор устройств от перенапряжений
20. Расчёт контура заземления подстанции
21. Определение себестоимости распределения электроэнергии
Список литературы
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.
Исходные данные
№ п.п. |
Наименование | шифр |
Дневной максимум |
Вечерний максимум |
||||||||||
Рд, кВт |
Qд, квар |
Sд, кВА |
Рв, кВт |
Qв, квар |
Sв, кВА |
|||||||||
ТП-1 | ||||||||||||||
1 | Кормоцех птицефермы на 25-30 тыс. кур | 158 | 25 | 20 | 32,01 | 10 | 7 | 12,2 | ||||||
2 | Прачечная производительностью 1,0 т белья/смену | 565 | 25 | 15 | 29,15 | 25 | 15 | 29,15 | ||||||
3 | Пункт технического обслуживания машин и оборудования на фермах | 371 | 10 | 7 | 12,2 | 5 | 4 | 6,4 | ||||||
4 | Комбикормовый цех производительностью 50 т/смену | 196 | 190 | 160 | 248,39 | 190 | 160 | 248,39 | ||||||
5 | Административное здание (контора колхоза-совхоза) на 35-50 рабочих мест | 519 | 25 | 18 | 30,8 | 10 | 0 | 10 | ||||||
ТП-2 | ||||||||||||||
6 | Птичник на 8 тыс. молодняка | 155 | 25 | 12 | 27,73 | 25 | 12 | 27,73 | ||||||
7 | Гречерушка | 352 | 3 | 2 | 3,6 | 1 | 0 | 1 | ||||||
8 | Зернохранилище с передвижными механизмами емкостью 500 т | 311 | 10 | 10 | 14,14 | 5 | 3 | 5,83 | ||||||
9 | Коровник привязного содержания механизированной уборки навоза на 200 коров с электроводонагревателем на 200 коров | 107 | 15 | 13 | 19,84 | 15 | 13 | 19,84 | ||||||
10 | Баня на 5 мест | 559 | 3 | 2 | 3,6 | 3 | 0 | 3 | ||||||
ТП-3 | ||||||||||||||
11 | Крупорушка | 350 | 12 | 10 | 15,62 | 1 | 0 | 1 | ||||||
12 | Площадка по откорму КРС на 6000 голов | 36 | 155 | 140 | 208,86 | 90 | 80 | 120,41 | ||||||
13 | Кумысная ферма на 100 кобылиц | 76 | 25 | 15 | 29,15 | 30 | 15 | 33,54 | ||||||
14 | Прачечная производительностью 0,5 т белья/смену | 564 | 20 | 13 | 23,85 | 20 | 13 | 23,85 | ||||||
15 | Инкубаторий на 4 инкубатора | 167 | 30 | 0 | 30 | 30 | 0 | 30 | ||||||
ТП-4 | ||||||||||||||
16 | Хлебопекарня производительностью 3 т/сутки | 356 | 5 | 4 | 6,4 | 5 | 4 | 6,4 | ||||||
17 | Ферма выращивания уток на 15 тыс. утят | 60 | 45 | 20 | 49,24 | 45 | 20 | 49,24 | ||||||
18 | Коровник привязного содержания механизированной уборки навоза на 100 коров | 104 | 4 | 4 | 5,65 | 4 | 4 | 5,65 | ||||||
19 | Коровник привязного содержания механизированной уборки навоза на 200 коров с электроводонагревателем на 100 коров | 106 | 9 | 8 | 12,04 | 9 | 8 | 12,04 | ||||||
20 | Ферма выращивания уток на 30 тыс. утят | 61 | 75 | 30 | 80,77 | 75 | 30 | 80,77 | ||||||
ТП-5 | ||||||||||||||
21 | Овцеводческая ферма с полным оборотом стада на 5000 овцематок | 66 | 240 | 180 | 300 | 240 | 180 | 300 | ||||||
22 | Оборудование для гранулирования комбикормов ОГК-3 | 179 | 55 | 50 | 74,33 | 55 | 50 | 74,33 | ||||||
23 | Приемный пункт молокозавода мощностью 30 т/смену | 355 | 65 | 60 | 88,45 | 65 | 60 | 88,45 | ||||||
24 | Родительское отделение на 144 мест | 126 | 20 | 0 | 20 | 20 | 0 | 20 | ||||||
25 | Столярный цех | 341 | 15 | 10 | 18,02 | 1 | 0 | 1 | ||||||
ТП-6 | ||||||||||||||
26 | Столовая с электронагревательным оборудованием на 75 мест | 542 | 35 | 15 | 38,07 | 15 | 5 | 15,81 | ||||||
27 | Свинарник-маточник на 100 маток с навозоуборочным транспортером с теплогенератором | 142 | 8 | 6 | 10 | 8 | 6 | 10 | ||||||
28 | Столовая с электронагревательным оборудованием и с электроплитой на 50 мест | 545 | 50 | 20 | 53,85 | 20 | 10 | 22,36 | ||||||
29 | Помещение для ремонтного и откормочного молодняка на 170-180 голов | 113 | 1 | 0 | 1 | 3 | 0 | 3 | ||||||
30 | Детские ясли-сад на 25 мест | 512 | 4 | 0 | 4 | 3 | 0 | 3 |
31 | Птичник на 8 тыс. молодняка | 155 | 25 | 12 | 27,73 | 25 | 12 | 27,73 |
32 | Гречерушка | 352 | 3 | 2 | 3,6 | 1 | 0 | 1 |
33 | Сельский жилой дом (квартира) с плитой на газе, жидком или твердом топливе | 603 | 0,7 | 0,32 | 0,76 | 2 | 0,75 | 2,13 |
Расчёт электрических нагрузок населённого пункта
Расчёт нагрузки, потребляемой жилыми домами, рассчитывается методом коэффициента одновремённости по формулам
(3.1)
(3.2)
где n – количество домов;
ко – коэффициент одновремённости;
Р – активная мощность одного дома, кВт;
Q – реактивная мощность одного дома, квар.
По формулам (3.1) и (3.2) рассчитываются активные и реактивные нагрузки для дневного и вечернего максимумов
Pд=0,26Ч96Ч0,7=17,471 кВт,
Qд=0,26Ч96Ч0,32=7,987 кВАр,
Pв=0,26Ч96Ч2=49,92 кВт,
Qв=0,26Ч96Ч0,75=18,719 кВАр.
Для освещения улицы в тёмное время суток принимаются светильники марки СЗПР-250 с лампами типа ДРЛ без компенсации реактивной мощности (cos(φ)=0,7).
Мощность уличного освещения определяется по формулам
(3.3)
(3.4)
где Руд – удельная активная мощность, Вт/м;
L – длина улицы, м;
tgφ – коэффициент реактивной мощности.
Pу.о.=5,5Ч1440Ч10-3=7,919 кВт,
Qу.о.=7,92Ч1,02=8,08 кВАр.
Для освещения хозяйственных построек в тёмное время суток принимаются светильники с лампами накаливания (cosφ = 0,95), согласно примечанию 5 табл.2 [1] расчётная нагрузка принимается из расчёта 3 Вт на погонный метр периметра хозяйственного двора.
Мощность, необходимая для освещения хозяйственных дворов определяется по формулам
(3.5)
(3.6)
Где П – периметр приусадебного участка, м;
Руд.о – удельная мощность освещения, Вт/м.
Pосв=0,26Ч96Ч3Ч120Ч10-3=8,985 кВт,
Qосв=8,985Ч1.02=9,165 кВАр.
Для определения расчётного вечернего максимума активной и реактивной мощностей населённого пункта с учётом нагрузок уличного освещения и освещения приусадебных участков необходимо просуммировать данные нагрузки. Так как суммируемые нагрузки различаются по величине более чем в 4 раза, то суммирование ведётся методом надбавок по формулам
(3.7);
(3.8);
Pв.с.=49,92+7,92+2,96=60,805 кВт,
Qв.с.=18,72+8,08+3,024=29,824 кВАр
Полная потребляемая мощность населённого пункта для дневного и вечернего максимумов определяется по формуле
(3.9);
Определение места расположения трансформаторной подстанции. Выбор конфигурации сети 0,38 кВ. Определение координат центра электрических нагрузок
Потребительские трансформаторные подстанции следует располагать в центре электрических нагрузок. Если нет возможности установить трансформаторную подстанцию в расчетном месте, то ее необходимо установить в том месте, которое максимально приближено к центру электрических нагрузок.
Координаты центра электрических нагрузок определяются по формулам
(4.1),
(4.2),
где Si – полная расчётная мощность на вводе i-го потребителя, кВА;
хi уi – координаты i-ro потребителя.
Координаты потребителей низковольтной сети заносятся в табл. 4.1
Таблица 4.1 - Координаты потребителей низковольтной сети
х | 417 | 385 | 135 | 496 | 391 | 191 | 500 | 261 |
у | 80 | 250 | 425 | 491 | 354 | 487 | 475 | 93 |
X=(15878,886+3850+7269,972+496+1564+5296,592+1802,775+200,885)/139,036= =261,507 м
Y=(3046,309+3046,309+3046,309+3046,309+3046,309+3046,309+3046,309+61,574)//139,036=328,182
Подстанция №6 переносится в вершину квадрата с координатами х=261,507 у=328,182. Конфигурация сети приведена на рисунок 4.1
Рисунок 6.1 - Конфигурация сети 0,38 кВ
Определение электрических нагрузок сети 0,38 кВ
Определение нагрузок производится для каждого участка сети. Если расчетные нагрузки отличаются по величине не более чем в четыре раза, то их суммирование ведется методом коэффициента одновременности, в противном случае суммирование нагрузок ведется методом надбавок по формулам:
где Рmах;Qmax – наибольшие из суммируемых нагрузок, кВт, квар;
ΔPi, Δ Qi – надбавки от i-x нагрузок, кВт, квар.
Расчёт ведётся для первого участка, остальные расчёты ведутся аналогично и результаты приведены в таблицу 5.1.
Ppд =3+0,6=3,6 кВт;
Qpд=2+0=2 кВАр;
Ppв=3+0,6=3,6 кВт;
Qpв=0+0=0 кВАр;
Таблица 5.1 - Расчёт нагрузок сети 0,38 кВ
Участок сети | Рд, кВт | Qд, квар | Sд, кВА | Рв, кВт | Qв, квар | Sв, кВА |
ТП-6 - 352 | 3,6 | 2 | 4,118 | 3,6 | 0 | 3,6 |
352 - 113 | 1 | 0 | 1 | 3 | 0 | 3 |
ТП-6 - 512 | 27,4 | 12 | 29,912 | 26,8 | 12 | 29,363 |
512 - 155 | 25 | 12 | 27,73 | 25 | 12 | 27,73 |
ТП-6 - 142 | 54,8 | 23,6 | 59,665 | 24,8 | 13,6 | 28,284 |
142 - 545 | 50 | 20 | 53,851 | 20 | 10 | 22,36 |
ТП-6 - 542 | 35,4 | 15,2 | 38,525 | 16,2 | 5,4 | 17,076 |
542 - 603 | 0,7 | 0,32 | 0,769 | 2 | 0,75 | 2,136 |
Суммирование нагрузок на ТП1-ТП6 ведётся методом надбавок или коэффициента одновремённости аналогично и результаты расчётов заносятся в таблицу 5.2
Таблица 5.2- Расчёт нагрузок на ТП
Номер ТП | Рд, кВт | Qд, квар | Sд, кВА | Рв, кВт | Qв, квар | Sв, кВА |
ТП1 | 245,8 | 198,6 | 316,005 | 222,2 | 176,5 | 283,769 |
ТП2 | 226,26 | 29,4 | 228,162 | 221,78 | 22,58 | 222,926 |
ТП3 | 212,6 | 164,4 | 268,749 | 144,4 | 98,1 | 174,57 |
ТП4 | 118,6 | 53 | 129,903 | 118,6 | 53 | 129,903 |
ТП5 | 371,4 | 255,8 | 450,967 | 362,3 | 249,5 | 439,899 |
ТП6 | 400,88 | 42,3 | 403,105 | 58,26 | 25,1 | 63,436 |
Определение числа и мощности трансформаторов на подстанции
Для потребителей II и III категории в зависимости от величины расчетной нагрузки могут применяться трансформаторные подстанции с одним или двумя трансформаторами. С учетом перспективы развития (согласно заданию) выбирается коэффициент роста нагрузок трансформаторной подстанции (приложение I таблицы 8 [1]).
Расчетная нагрузка с учетом перспективы развития определяется по формуле
(6.1)
где кр - коэффициент роста нагрузок.
Мощность трансформатора выбирается по таблицам 22 приложения 1 [1] «Интервалы роста нагрузок для выбора трансформаторов», исходя из условия,
Где Sэн – нижний экономический интервал;
Sэв – верхний экономический интервал.
Выбранный трансформатор проверяется по коэффициенту систематических перегрузок согласно приложения 1 таблицы 26 [1].
Выбранный трансформатор проверяется по коэффициенту систематических перегрузок
Технические данные выбранного трансформатора заносятся в таблицу 6.1
Таблица 6.1 - Технические данные трансформатора
Тип |
Номинальная мощность, кВА |
Сочетание напряжений, кВ | Потери, кВт |
Напряжение к.з. % | Ток х.х., % | Схема соединений | ||
В.Н. | Н.Н. | х.х | к.з. | |||||
ТМ-400 | 400 | 35 | 0,4 | 1,35 | 5,5 | 6,5 | 2,1 | Y/Yн |
Выбор типа подстанции
Для электроснабжения сельских потребителей на напряжении 0,38/0,22 кВ непосредственно возле центров потребления электроэнергии сооружают трансформаторные пункты или комплектные трансформаторные подстанции на 35, 6-10/0,38-0,22 кВ. Обычно мощности трансформаторных пунктов не очень значительны, и иногда их размещают на деревянных мачтовых конструкциях. Комплектные трансформаторные подстанции устанавливают на специальных железобетонных опорах. Трансформаторные пункты при использовании дерева монтируют на АП-образных опорах. Они имеют невысокую стоимость, и их сооружают в короткий срок, причем для их сооружения используют местные строительные материалы.
Комплектные подстанции полностью изготавливают на заводах, а на месте установки их только монтируют на соответствующих железобетонных опорах или фундаментах. Эксплуатация таких трансформаторных пунктов и комплектных подстанций очень проста, что обусловило их широкое применение в практике вообще и, особенно в сельской энергетике. Их применяют также на окраинах городов, а иногда и в качестве цеховых пунктов электроснабжения на заводах и фабриках. На этих подстанциях имеется вся необходимая аппаратура для присоединения к линии 35, 6-10 кВ (разъединитель, вентильные разрядники, предохранители), силовой трансформатор мощностью от 25 до 630 кВА и распределительное устройство сети 0,38/0,22 кВ, смонтированное в герметизированном металлическом ящике. На конструкции подстанции крепят необходимое число изоляторов для отходящих воздушных линий 0,38/0,22 кВ. К установке принимается комплектная трансформаторная подстанция киоскового типа с силовым трансформатором мощностью 400 кВА.
8. Определение места расположения распределительной подстанции. Конфигурация сети высокого напряжения и определение величины высокого напряжения
Распределительные, как и потребительские трансформаторные подстанции следует располагать в месте, которое максимально приближено к центру электрических нагрузок. Координаты центра электрических нагрузок определяются аналогично сети 0,38 кВ.
Таблица 8.1 - Координаты потребителей сети высокого напряжения
х | 1,5 | 8 | 6,5 | 8 | 8,5 | 8,5 |
у | 5 | 7 | 6 | 5 | 5 | 3 |
Если рекомендуемое в задание место расположения трансформаторной подстанции имеет координаты, которые удалены от центра электрических нагрузок, то тогда трансформаторную подстанцию необходимо перенести в вершину квадрата, которая располагается ближе всего к центру электрических нагрузок.
Х=(474+1825,29+1746,86+1039,22+3833,22+3426,39)/330,81=6,87 км
Y=(1580,02+1597,13+1612,49+649,51+2254,83+1209,31)/330,81=4,95 км
Районная трансформаторная подстанция устанавливается в точке С. Конфигурация сети высокого напряжения приведена на рисунке 8.1
Рисунок 8.1 - Конфигурация сети высокого напряжения.
Оптимальное напряжение определяется по формуле
где Lэк – эквивалентная длина линии, км;
Р1 – расчётная мощность на головном участке, кВт.
Эквивалентная длина участка определяется по формуле
Где Li – длина i-го участка линии, км;
Рi – мощность i-го участка линии, кВт.
Эквивалентная длина составит
Lэк=5,385+0,000771Ч(638,68+452,519+383,27+1253,338+185,699+801,759)= =8,249 км
кВ.
9. Определение нагрузок в сети высокого напряжения
Нагрузки определяются для каждого участка сети. Если расчётные нагрузки отличаются по величине не более чем в четыре раза, то их суммирование ведётся методом коэффициента одновремённости по формулам
где ко – коэффициент одновремённости;
в противном случае суммирование нагрузок ведется методом надбавок по формулам
,
,
Где Рmax; Qmax – наибольшие из суммируемых нагрузок, кВт, квар;
DРi; DQi – надбавки от i-х нагрузок, кВт, квар.
Расчёт ведётся для участка РТП-ТП1, результаты остальных расчётов показаны в таблицу 9.1
Pд=400,88+90+178+170+194+299=1331,88 кВт,
Qд=255,8+39,5+20,4+127+155+3,8=601,5 квар,
кВА
Pв=362,3+90+178+110+178+44=962,3 кВт,
Qв=249,5+39,5+15,1+74,5+139+17,2=534,8 квар,
кВА
Таблица 9.1 - Результаты суммирования нагрузок в сети высокого напряжения
Номер участка |
Рд, кВт |
Qд, квар |
Sд, кВА |
Рв, кВт |
Qв, квар |
Sв, кВА |
РТП-ТП4 | 1331,88 | 601,5 | 1461,405 | 962,3 | 534,8 | 1100,923 |
ТП4-ТП2 | 593,8 | 346 | 687,251 | 510,2 | 266,1 | 575,424 |
ТП2-ТП3 | 415,8 | 325,6 | 528,114 | 332,2 | 251 | 416,362 |
ТП3-ТП1 | 245,8 | 198,6 | 316,005 | 222,2 | 176,5 | 283,769 |
ТП4-ТП5 | 699,88 | 459,8 | 837,405 | 653,3 | 443,5 | 789,615 |
ТП5-ТП6 | 400,88 | 42,3 | 403,105 | 58,26 | 25,1 | 63,436 |
10. Расчёт сечения проводов сети высокого напряжения
Расчёт сечения проводов сети высокого напряжения производится по экономической плотности тока
,
Где Iр – расчётный ток участка сети, А;
jэк – экономическая плотность тока, А/мм2
Продолжительность использования максимума нагрузки Тм приводится в табл.10 П.1[1].
Максимальный ток участка линии высокого напряжения определяется по формуле
,
Где Sp – полная расчетная мощность, кВА;
Uном – номинальное напряжение, кВ.
Расчёт сечения проводов ведётся для всех участков сети ТП1-ТП6, расчет сечения проводов на остальных участках ведется аналогично, и результаты расчётов сводятся в таблицу10.1
Таблица 10.1 - Расчёт сечения проводов в сети высокого напряжения
Участок сети | Sр, кВА | Рр, кВт | Iр, А | Тм, час | jэк., А/мм2 | Fэк, мм2 | Марка провода |
РТП-ТП4 | 1461,4 | 1331,88 | 24,106 | 3400 | 1,1 | 21,915 | AC-25 |
ТП4-ТП2 | 687,25 | 593,8 | 11,336 | 3400 | 1,1 | 10,306 | AC-16 |
ТП2-ТП3 | 528,11 | 415,8 | 8,711 | 3400 | 1,1 | 7,919 | AC-16 |
ТП3-ТП1 | 316 | 245,8 | 5,212 | 3200 | 1,1 | 4,738 | AC-16 |
ТП4-ТП5 | 837,4 | 699,88 | 13,813 | 3400 | 1,1 | 12,557 | AC-16 |
ТП5-ТП6 | 403,1 | 400,88 | 6,649 | 3400 | 1,1 | 6,045 | AC-16 |
11. Определение потерь напряжения в высоковольтной сети и трансформаторе
Потери напряжения на участках линии высокого напряжения в вольтах определяются по формуле
где Р – активная мощность участка, кВт;
Q – реактивная мощность участка, квар;
rо – удельное активное сопротивление провода, Ом/км (табл.18 П1 [1]);
хо – удельное реактивное сопротивление провода, Ом/км (табл.19 П.1[1]);
L – длина участка, км.
Потеря напряжения на участке сети на участке сети высокого напряжения в процентах от номинального, определяется по формуле
Расчёт ведётся для всех участков ТП1-ТП6 и сводятся в таблицу 11.1
Таблица 11.1-Потери напряжения в сети высокого напряжения
Участок сети |
Марка провода |
Р, кВт | rо, Ом/км | Q, квар | хо, Ом/км | L, км | DU, В | DU,% |
РТП-ТП4 | AC-25 | 1331,88 | 1,139 | 601,5 | 0,45 | 5,385 | 51,114 | 0,146 |
ТП4-ТП2 | AC-16 | 593,8 | 1,8 | 346 | 0,45 | 2 | 34,986 | 0,099 |
ТП2-ТП3 | AC-16 | 415,8 | 1,8 | 325,6 | 0,45 | 1,802 | 25,57 | 0,073 |
ТП3-ТП1 | AC-16 | 245,8 | 1,8 | 198,6 | 0,45 | 5,099 | 15,194 | 0,043 |
ТП4-ТП5 | AC-16 | 699,88 | 1,8 | 459,8 | 0,45 | 0,5 | 41,905 | 0,119 |
ТП5-ТП6 | AC-16 | 400,88 | 1,8 | 42,3 | 0,45 | 2 | 21,16 | 0,06 |
Потери напряжения в трансформаторе определяются по формуле
,
где Smax – расчётная мощность, кВА;
Sтр – мощность трансформатора, кВА;
Uа – активная составляющая напряжения короткого замыкания, %;
Uр – реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %.
активная составляющая напряжения короткого замыкания определяется по формуле
,
где DРк.з. –потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт.
реактивная составляющая напряжения короткого замыкания определяется по формуле
,
где Uк.з. – напряжение короткого замыкания, %.
Коэффициент мощности определяется по формуле
,
где Рр –расчётная активная мощность, кВт;
Sр – расчетная полная мощность, кВА.
Uа=0,09 %,
Up=6,499 %,
0,994,
sin(j)=0,104
(503,881/400)Ч(0,089+0,682)=0,972 %
12. Определение потерь мощности и энергии в сети высокого напряжения и трансформаторе
Правильный выбор электрооборудования, определение рациональных режимов его работы, выбор самого экономичного способа повышения коэффициента мощности дают возможность снизить потери мощности и энергии в сети и тем самым определить наиболее экономичный режим в процессе эксплуатации.
Потери мощности в линии определяются по формуле
где I – расчётный ток участка, А;
rо – удельное активное сопротивление участка, Ом/км;
L – длина участка, км.
Энергии, теряемая на участке линии, определяется по формуле
где t - время потерь, час.
Время потерь определяется по формуле
где Тм – число часов использования максимума нагрузки, (П.1 таблица 10), час.
Расчёт ведётся для всех участков, результаты расчётов заносятся в таблицу 12.1
Таблица 12.1- Определение потерь мощности и энергии в сети высокого напряжения
Участок сети | I, А | ro, Ом/км | L, км | DР, кВт | Тм, час |
t, час |
DW, кВт·ч |
РТП-ТП4 | 24,106 | 1,139 | 5,385 | 9,388 | 3400 | 1885,992 | 17706,982 |
ТП4-ТП2 | 11,336 | 1,8 | 2 | 0,771 | 3400 | 1885,992 | 1454,337 |
ТП2-ТП3 | 8,711 | 1,8 | 1,802 | 0,41 | 3400 | 1885,992 | 774,108 |
ТП3-ТП1 | 5,212 | 1,8 | 5,099 | 0,415 | 3200 | 1726,911 | 717,811 |
ТП4-ТП5 | 13,813 | 1,8 | 0,5 | 0,286 | 3400 | 1885,992 | 539,815 |
ТП5-ТП6 | 6,649 | 1,8 | 2 | 0,265 | 3400 | 1885,992 | 500,347 |
Итого: | 16,786 | 11,537 | 21693,403 |
Потеря мощности и энергии, теряемые в высоковольтных линиях, в процентах от потребляемой определяется по формуле
,
,
∆P%=0,866 %,
∆W%=0,479 %.
Потери мощности и энергии в высоковольтной сети не должны превышать 10%.
Потери мощности в трансформаторе определяются по формуле
где DРх.х – потери холостого хода трансформатора, кВт (табл.28 П.1 [1]);
DРк.з – потери в меди трансформатора, кВт (табл.28 П.1 [1]);
b - коэффициент загрузки трансформатора.
Потери энергии в трансформаторе определяются по формуле
,
∆Pтр= 1,35+1,586Ч5,5= 10,077 кВт,
∆Wтр= 1,35Ч8760+1,586Ч5,5Ч1885,992= 13720,72 кВтЧч.
13. Определение допустимой потери напряжения в сети 0,38 кВ
Допустимая потеря напряжения в сети 0,38 кВ определяется для правильного выбора сечения проводов линии 0,38 кВ.
В режиме минимальной нагрузки проверяется отклонение напряжения, у ближайшего потребителя, которое не должно превышать +5%. В максимальном режиме отклонение напряжения у наиболее удалённого потребителя должно быть не более минус 5%. На районной подстанции осуществляется режим встречного регулирования dU100=5%; dU25=2%.
В минимальном режиме определяется регулируемая надбавка трансформатора
где - надбавка на шинах РТП в минимальном режиме, %;
- потеря напряжения в линии 35 кВ в минимальном режиме, %;