Проектирование городских электрических сетей - Физика и энергетика курсовая работа

Главная

Физика и энергетика
Проектирование городских электрических сетей

Расчет суммарной нагрузки проектируемого района. Оценка числа жителей микрорайона. Расчет электрических нагрузок жилых домов и общественных зданий. Определение категорий электроприемников, выбор числа и мощности трансформаторов; схема электрической сети.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Украины
Приазовский государственный технический университет
2.2 Расчет нагрузки общественно-коммунальных предприятий и административных зданий
3. Определение категорий электроприемников по обеспечению надежности электроснабжения
4. Выбор числа и мощности трансформаторов 10/0,4 кВ. Расчет нагрузки на шинах 0,4 кВ трансформаторных подстанций
5. Определение мест расположения трансформаторных подстанций, построение картограммы электрических нагрузок
6. Расчет суммарной нагрузки проектируемого района
7. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов подстанции глубокого ввода. Компенсация реактивной мощности
9. Расчет распределительной сети 10 кВ
9.1 Выбор сечений кабелей на участках распределительной сети
9.2 Расчёт токов короткого замыкания в сети 10 кВ
9.3 Проверка кабелей на термическую стойкость токам короткого замыкания
9.4 Проверка кабелей по допустимому отклонению напряжения44
10. Выбор электрооборудования на напряжение 10 кВ
11. Выбор средств релейной защиты и автоматики сети 10 кВ
12. Расчет емкостного тока замыкания на землю в сети 10
13. Выбор и расчет распределительной сети 0,38 кВ
13.1 Выбор схем электроснабжения зданий
13.3 Расчет токов короткого замыкания
13.4 Проверка кабелей в сети 0,4 кВ по допустимому отклонению напряжения
14. Расчет отклонений напряжения для режимов максимальных и минимальных нагрузок
Пояснительная записка содержит: 62 страниц печатного текста; 13 рисунков; 49 таблиц; 1 лист графической части формата А1.
Курсовой проект ставит целью практическое закрепление изучаемого теоретического материала по курсу, приобретение инженерных навыков при проектировании городских электрических сетей, развитие творческих способностей студента при решении конкретно поставленной задачи.
Курсовой проект представляет комплексное задание, включающее в себя как вопросы оценки числа жителей заданного микрорайона города, так и расчет электрических нагрузок района, выбор числа, мощности и места расположения трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ, а также другие вопросы, непосредственно связанные с проектированием городских электрических сетей.
Исходные данные к курсовому проекту
Номера домов в соответствии с планом
Рисунок 1 - Генеральный план проектируемого района
1. Оценка числа жителей микрорайона. Расчет производственных показателей общественно-коммунальных предприятий и административных зданий
На основании исходных данных для заданных типов домов по табл. А.1 приложения А выбирается количество квартир. Число жителей микрорайона , чел., определяется по следующей формуле:
где N - количество типов домов в соответствии с исходными данными;
- общее количество домов i-того типа;
- суммарное количество квартир j-того типа (однокомнатные, двухкомнатные и т.д.);
- количество жителей проживающих в квартире; принимается равным 2 человека в однокомнатной, 3 человека в двухкомнатной, 4 человека в трехкомнатной и 5 человек в четырехкомнатной квартире.
Расчёты жителей микрорайона сводим в таблицу 2.
2. Расчет электрических нагрузок жилых домов и общественных зданий
Расчетная нагрузка квартир жилого дома , кВт, приведенная к вводу жилого дома определяется по формуле:
где - удельная расчетная нагрузка квартиры, принимаемая по в соответствии с табл. В.1 приложения В. В зависимости от типа применяемых кухонных плит и количества квартир в доме (типы кухонных плит указаны в исходных данных: Э - электрические, Г - газовые), кВт/квартира;
Расчетная нагрузка силовых ЭП , кВт, приведенная к вводу жилого дома определяется по формуле:
где - расчетная нагрузка лифтовых установок;
- расчетная нагрузка электродвигателей насосов водоснабжения, вентиляторов и других санитарно-технических устройств.
Расчетная нагрузка лифтовых установок в кВт определяется следующим образом:
где - количество лифтовых установок, питаемых линией (принимаем один пассажирский лифт на подъезд для дома до 9 этажей и один пассажирский и один грузовой на подъезд для зданий этажностью 12 и более). Принимаем за номинальные мощности подъёмных установок: для пассажирских , для грузовых .
- коэффициент спроса, определяемый по табл. В.2, в зависимости от количества лифтовых установок и этажности зданий;
установленная мощность электродвигателя i - того лифта.
Расчетная нагрузка электродвигателей насосов водоснабжения, вентиляторов и других санитарно-технических устройств в кВт определяется по их установленной мощности с учетом коэффициента спроса , выбираемого по табл. В.3
где количество электродвигателей насосов;
установленная мощность электродвигателей насосов водоснабжения, кВт.
Расчёт нагрузок насосных установок ведём из условия одна насосная установка на один дом. Принимаем мощность насосных установок Мощность резервных электродвигателей, а также ЭП противопожарных устройств при расчете электрических нагрузок не учитываются.
Расчётная нагрузка силовых ЭП, приведенная к вводу жилого дома:
Расчетная нагрузка жилого дома (квартир и силовых ЭП) кВт, определяется по формуле:
где - коэффициент участия в максимуме нагрузки силовых ЭП (равен 0,9).
Расчетная реактивная мощность для жилого дома квар, определяется по формуле:
где расчетная реактивная нагрузка квартир, квар;
- расчетная реактивная нагрузка силовых ЭП, квар.
где расчетные коэффициенты реактивной мощности определяются по табл. В.4.
где расчетные коэффициенты реактивной мощности определяются по табл. В.4.
Расчётная реактивная мощность для жилого дома:
По аналогии рассчитываем нагрузку остальных домов. Результаты сводим в таблицу 4.
2.2 Расчет нагрузки общественно-коммунальных предприятий и административных зданий
Расчетные электрические нагрузки на вводах в общественно-коммунальные предприятия и административные здания , кВт, при ориентировочных расчетах следует определять по укрупненным удельным нагрузкам в зависимости от их производственных показателей
где - удельная расчетная нагрузка единицы производственного показателя (рабочего места, посадочного места, квадратного метра площади торгового зала, койко-места и т.д.), принимается по табл. В.5 приложения В;
- производственный показатель, характеризующий пропускную способность предприятия, объем производства и т.д., определенный в п. 1.
Расчетная реактивная мощность общественно-коммунальных предприятий и административных зданий квар, определяется по формуле:
где - расчетный коэффициент реактивной мощности, определяемый по табл. В.5.
Результаты расчёта сводим в таблицу 5.
Расчёт нагрузок общественно-коммунальных предприятий и административных зданий
3. Определение категорий электроприемников по обеспечению надежности электроснабжения
Требования к надежности электроснабжения электроприемников проектируемого района должны соответствовать требованиям ПУЭ и Инструкции по проектированию городских электрических сетей.
Требования к надежности электроснабжения определяются к ближайшему вводному устройству, к которому ЭП подключен через коммутационный аппарат. Допускается категорирование надежности электроснабжения для группы ЭП (например, операционные помещения больниц), а также для объекта в целом (например, детский сад, парикмахерская и т.д.).
I категория: больницы с операционными отделениями, особенно важные элементы коммунального хозяйства, аварийное освещение зрелищных предприятий.
II категория: жилые дома и общежития с электрическими плитами, жилые дома выше 6 этажей с газовыми плитами, административно-общественные здания, детские и учебные учреждения, медицинские учреждения, крытые спортивные и зрелищные предприятия на 200-800 мест, предприятия общественного питания на 100ч500 посадочных мест, магазины с торговыми залами площадью от 220 до 1800 м 2 . бани, дома бытового обслуживания, хозяйственные блоки и ателье на 50 и более рабочих мест, водопроводные и канализационные станции районного и микрорайонного значения, гостиницы.
Для II категории допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной бригадой (ввод этого питания может осуществляться неавтоматически).
Исходя из определения ПУЭ: электроснабжение второй категории может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены повреждённого элемента системы электроснабжения не превышают 1 суток.
Определение категорий электроприемников по обеспечению надежности электроснабжения
4. Выбор числа и мощности трансформаторов 10/0,4 кВ. Расчет нагрузки на шинах 0,4 кВ трансформаторных подстанций
Число трансформаторных подстанций (ТП) проектируемого района определяется следующим. Во-первых, основным принципом построения распределительной сети 10 кВ для ЭП второй категории (так как она преобладающая) является сочетание петлевых схем 10 кВ, обеспечивающих двухстороннее питание каждой ТП, и петлевых схем 0,38 кВ для питания потребителей. При петлевой схеме распределительной сети 10 кВ должны применяться, как правило, однотрансформаторные подстанции. Во-вторых, оптимальная мощность трансформаторов ТП в районах многоэтажной застройки (9 этажей и выше) составляет 630 кВА. В нашем случае потребители первой категории есть, поэтому все ТП проектируем однотрансформаторные, за исключением одной.
Номинальная мощность кВА, трансформаторов ТП определяется из условия:
где полная расчётная нагрузка потребителей, подключённых к данной ТП, кВА;
коэффициент загрузки трансформатора, принимается:
- для однотрансформаторных подстанций с резервированием по напряжению 0,38 кВ равным 0,7 - 0,8;
- для однотрансформаторных подстанций без резервирования по напряжению 0,38 кВ равным 0,9-0,95;
- для двухтрансформаторных подстанций равным 0,65 - 0,7.
Так как преобладают потребители второй категории, то берем коэффициент загрузки 0,7 - 0,8, а для потребителя первой 0,9.
Полная расчетная нагрузка кВА, на шинах 0,4 кВ ТП определяется с учетом того, что для жилых и общественных зданий компенсация реактивной нагрузки не предусматривается.
где активная расчётная нагрузка на стороне 0,4 кВ ТП, кВт;
реактивная расчётная нагрузка на стороне 0,4 кВ ТП, квар.
Активная расчетная нагрузка определяется по формуле:
где - наибольшая расчетная нагрузка жилого дома (здания) или группы однотипных жилых домов (зданий) из числа ЭП, подключенных к шинам 0,4 кВ ТП, кВт;
- расчетная нагрузка других зданий, подключенных к шинам 0,4 кВ ТП, кВт;
- коэффициент участия в максимуме электрических нагрузок общественных зданий или жилых домов, определяется по табл. В.6 приложения В.
Аналогично определяем расчетную реактивную нагрузку на шинах 0,4 кВ ТП:
Для всех выбранных ТП требуется определить расчетные значения коэффициентов загрузки трансформаторов. Результаты расчетов приведены в таблицах 7-16.
Выбор числа и мощности трансформаторов ТП1
Выбираем один трансформатор типа ТС 1000/10,
Выбор числа и мощности трансформаторов ТП2
Выбираем один трансформатор типа ТС - 1000/10,
Выбор числа и мощности трансформаторов ТП3
Выбираем один трансформатор типа ТС - 1000/10,
Выбор числа и мощности трансформаторов ТП4
Выбираем один трансформатор типа ТС - 1000/10,
Выбор числа и мощности трансформаторов ТП5
Выбираем один трансформатор типа ТС - 1000/10,
Выбор числа и мощности трансформаторов ТП6
Выбираем один трансформатор типа ТС - 630/10,
Выбор числа и мощности трансформаторов ТП7
Выбираем один трансформатор типа ТС - 1000/10,
Выбор числа и мощности трансформаторов ТП8
Выбираем один трансформатор типа ТС - 1000/10,
Выбор числа и мощности трансформаторов ТП9
Выбираем два трансформатора типа ТС 1000/10, , т.к. есть потребитель первой категории.
Выбор числа и мощности трансформаторов ТП10
Выбираем один трансформатор типа ТС - 1000/10,
Выбор числа и мощности трансформаторов всех ТП
5. Определение мест расположения трансформаторных подстанций, построение картограммы электрических нагрузок
Координаты центров электрических нагрузок (или мест установки ТП) определяются следующим образом:
где - общее число зданий, питающихся от данной ТП;
- координата центра тяжести i-го здания по оси абсцисс, мм;
- координата центра тяжести i-го здания по оси ординат, мм.
Результаты вычислений приведены в таблицах 18-27
На генеральном плане района укажем все рассчитанные центры электрических нагрузок, в которых будут установлены ТП (рисунок 2). Если по каким-либо причинам установить ТП в центре электрических нагрузок невозможно, ее можно сместить по направлению к источнику питания (т.е. ПГВ), располагая по возможности в ближайшем от центра электрических нагрузок месте.
Картограмма нагрузок состоит из окружностей. Площадь, ограниченная каждой из этих окружностей , равна нагрузке кВт соответствующей нагрузке зданий. Картограмму строим для одной ТП на выбор (ТП9).
где масштаб для определения площади круга, .
Откуда радиус окружности определяется как:
Находим наиболее мощный электроприёмник. Строим для него свою окружность. Измеряем радиус окружности и пересчитываем масштаб по формуле:
Наиболее мощный электроприёмник - это №41.
Находим радиус окружности для заданного ЭП:
Картограмма представлена на генплане района (рисунок 2).
Рисунок 2 - Картограмма нагрузок, размещение ТП проектируемого района
6. Расчет суммарной нагрузки проектируемого района
Расчётная электрическая нагрузка проектируемого района кВт определяется по формуле:
где расчётные нагрузки трансформаторов всех ТП проектируемого района, кВт;
количество трансформаторов всех ТП;
коэффициент, учитывающий совмещение максимумов нагрузок трансформаторов (коэффициент участия в максимуме нагрузок), принимается по по табл. В.7 приложения В. количество трансформаторов 10, жилая застройка (75,11% НГ жилых домов 24,89% НГ общественных зданий).
Расчётная реактивная нагрузка определяется выражением:
где коэффициент реактивной мощности, принимаем
7. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов подстанции глубокого ввода. Компенсация реактивной мощности
При проектировании схем электроснабжения городов, как правило, предусматриваются двухтрансформаторные подстанции глубоких вводов (ПГВ) 110 кВ и выше для питания отдельных районов города.
В данном курсовом проекте предполагается, что от проектируемой ПГВ питается несколько районов города. При этом суммарная нагрузка проектируемого района составляет 25% от нагрузки всех потребителей, питающихся от ПГВ. Таким образом, следует предусмотреть по три отходящих присоединения от каждой секции шин ПГВ, наряду с присоединениями для питания нагрузок проектируемого района.
Выбор номинальной мощности трансформаторов ПГВ осуществляется по полной расчетной мощности по формуле:
где расчётная активная мошность ПГВ, МВт;
расчётная реактивная мощность ПГВ, Мвар;
мощность компенсирующих устройств, Мвар.
Для определения полной расчетной мощности нагрузок проектируемой ПГВ, требуется произвести выбор компенсирующих устройств. Затем необходимо выбрать мощность трансформаторов ПГВ, рассчитать коэффициенты загрузки в нормальном и аварийном режимах. Расчёт мощности компенсирующих устройств производим методом экономического коэффициента мощности, принимаем
где полная суммарная расчётная мощность на стороне 10 кВ;
коэффициент загрузки трансформаторов ПГВ.
Выбираем два трансформатора типа ТРДН - 25000/110
Коэффициент загрузки в нормальном режиме:
Коэффициент загрузки в послеаварийном режиме:
Трансформатор проверку по послеаварийному режиму проходит.
Принцип построения городской распределительной сети по условиям обеспечения необходимой надежности электроснабжения потребителей, как правило, выбирается применительно к основной массе ЭП рассматриваемого района города. Принятый способ построения дополняется необходимыми мерами по созданию требуемой надежности электроснабжения для отдельных приемников высшей категории (при их наличии).
Пропускная способность линий и трансформаторов определяется принятым способом построения сети, расчетными режимами ее работы с учетом допустимой перегрузки оборудования и кабелей в послеаварийных режимах.
Основным принципом построения распределительной сети 10 кВ является сочетание петлевых линий 10(6) кВ и радиальных линий 0,38 кВ к потребителям. Петлевая линия предусматривает двухстороннее питание. Эта линия может работать по разомкнутой схеме. Пример построения указанной схемы распределительной сети приведен на рисунке 3.
Рисунок 3 - Упрощённая однолинейная схема распределительной сети 10 кВ
Как показано на рисунке распределительные линии 10 кВ (КЛ1 и КЛ2) присоединены к разным источникам питания. В нормальном режиме линии 10 кВ работают раздельно (размыкание в точке потокораздела), и питают определенное количество ТП.
Схема распределительной сети 0,38 кВ для всего проектируемого района не выбирается, так как эта задача предполагает выполнение сравнительных технико-экономических расчетов и является весьма трудоемкой. В дальнейшем будет рассмотрена сеть 0,38 кВ только для одной из ТП.
В связи с тем, что распределительная сеть 0,38 кВ всего района не выбирается, то в данном курсовом проекте принимается следующее допущение: в любом послеаварийном режиме, когда происходит резервирование электроснабжения потребителей 0,38 кВ, перегрузка выбираемого оборудования (трансформаторов ТП, кабельных линий 10 кВ и др.) не будет превышать допустимую.
В результате имеем одно кольцо, состоящее из 9ти подстанций, и одну отдельно подключенную подстанцию к которой подключен потребитель первой категории. Распределительная сеть 10 представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 - Схема петлевой распределительной сети 10 кВ
9. Расчет распределительной сети 10 кВ
9.1 Выбор сечений кабелей на участках распределительной сети
Линии электропередачи до 20 кВ на селитебной территории городов, в районах застройки зданиями высотой 4 этажа и выше должны выполняться, как правило, кабельными.
Кабельные линии следует, как правило, прокладывать в земле (в траншеях) по непроезжей части улиц (под тротуарами), по дворам и техническим полосам в виде газонов.
Сечения жил кабелей должны выбираться по экономической плотности тока в нормальном режиме и проверяться по допустимому длительному току в аварийном и послеаварийном режимах, а также по допустимому отклонению напряжения. При проверке кабельных линий по допустимому длительному току должны быть учтены поправочные коэффициенты: на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле, на допустимую перегрузку в послеаварийном режиме, фактическую температуру среды, удельное сопротивление грунта и на отличие номинального напряжения кабеля от номинального напряжения сети.
Минимальное сечение кабелей с алюминиевыми жилами в распределительных сетях 10 (6) кВ при прокладке их в траншеях рекомендуется принимать сечением не менее 70 мм 2 .
Сечение кабелей по участкам линии следует принимать с учетом изменения нагрузки участков по длине. При этом на одной линии допускается применение кабелей не более трех различных сечений.
Прежде чем приступать к выбору сечения кабельных линий, необходимо определить токораспределение в выбранной схеме электрической сети 10 кВ.
Выбор экономических сечений жил кабельных линий, имеющих промежуточные отборы мощности, следует производить для каждого из участков, исходя из соответствующих расчетных токов участков. При этом для соседних участков допускается принимать одинаковое сечение, соответствующее экономическому для наиболее протяженного участка, если разница между значениями экономического сечения для этих участков находиться в пределах одной ступени по шкале стандартных сечений.
Экономически целесообразное сечение жил кабельных линий определяется по формуле:
где расчётный ток -той линии в нормальном режиме, А;
нормированное значение экономическо плотности тока,
где расчётная мощность -того участка, кВА;
Для кабелей с бумажной, резиновой и полихлорвиниловой изоляцией с алюминиевыми жилами экономическая плотность тока принимается равной 1,4 А/мм 2 при числе часов использования максимума нагрузки 3000 ч 5000 ч. в год.
Далее выбранные экономические сечения жил кабелей проверяются по условиям длительно допустимого нагрева. При этом должно выполняться следующее соотношение:
где максимальный расчетный ток в послеаварийном режиме;
коэффициент аварийной перегрузки, принимается равным 1,25;
поправочный коэффициент на температуру окружающей среды, принимается по табл. Г.1 приложения Г;
поправочный коэффициент, учитывающий отличие удельного сопротивления грунта от 120 см·К/Вт, принимается по табл. Г.2 приложения Г;
поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, проложенных рядом в земле, принимается по табл. Г.3;
поправочный коэффициент для кабелей, работающих не при номинальном напряжении, при равенстве номинальных напряжений кабеля и сети длительно допустимый ток одиночного кабеля при нормальных условиях прокладки, А.
Максимальный расчетный ток определяется по наиболее тяжелому режиму, который создается поочередным обрывом головных участков. Так как для наиболее экономично сеть будет работать с размыканием в точке естественного потокораздела, то необходимо определить данную точку. Определим точку потокораздела по методу расчета простой замкнутой (кольцевой) сети.
Исходные данные для расчёта кольцевой сети
Рассчитаем потокораспределение в имеющимся кольце. На рисунке 5 приведена расчётная схема кольцевой сети. В первом приближении принимаем, что сечение всех участков сети одного сечения. После этого допущения сопротивления участков можно заменить на длины соответствующих участков.
где расчётные мощности i-тых подстанций, кВА;
расстояния между i-той точкой и точкой , м;
расстояния между i-той точкой и точкой , м;
Результаты вычислений проверим по сетевому балансу:
где потоки мощностей на головных участках, кВА;
Сетевой баланс выполняется, потоки на головных участках найдены правильно. Потоки мощностей на остальных участках определяем как разность между потоком на головном участке и соответствующей мощностью ТП. Результаты приведены на рисунке 6. Как видно из рисунка, точка 3 - точка потокораздела. Минимальная мощность протекает по участку 2 - 3. Поэтому в нормальном режиме этот участок будет отключён.
Рисунок 5 - Расчётная схема кольцевой сети
Рисунок 6 - Результаты расчёта потоков мощностей для кольца
Для выбора сечения жил кабеля на участках сети разделим сеть в точке потокораздела и определим мощности и токи в соответствующих линиях двигаясь от точки потокораздела к источнику. При этом учитываем несовпадение максимумов нагрузок.
Аналогично находим потоки мощности и токи для других участков. Выбранные кабели типа АПвПу (кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из полиэтилена, в усиленной оболочке). Результаты приведены в таблице 29.
Определим максимальный расчётный ток, путём поочерёдного обрыва головных участков в кольцах. После этого проведём проверку на нагрев токами нагрузки в послеаварийном режиме. Значение коэффициентов принимаем равным: . Принимаем расстояние между кабелями в свету 100 мм. Данные приведены в таблице 30.
электрический сеть нагрузка электроприемник
Проверка кабелей на нагрев токами нагрузки в послеаварийном режиме
Условия проверки выполняются не для всех участков. На участках 2-1, 1-6, 6-7, 7-А условия проверки на нагрев не выполняются, а значит, следует выбрать кабели с большим сечением.
9.2 Расчёт токов короткого замыкания в сети 10 кВ
Для правильной эксплуатации электрической сети и оборудования, кроме расчетов нормальных электрических режимов производятся расчеты возможных аварийных режимов. Электрическая сеть и оборудование выбираются таким образом, чтобы они выдерживали без повреждения действие наибольших возможных токов КЗ.
Величина тока КЗ зависит от мощности источника питания, величины сопротивления сети (удаленности КЗ от источника питания), от вида, а также момента возникновения КЗ и длительности его действия.
В сети выше 1000 В обычно рассчитывается ток трехфазного КЗ, как наиболее тяжелый режим.
В данном курсовом проекте требуется рассчитать токи КЗ на шинах подстанции и в начале каждой кабельной линии. Расчет токов КЗ выполняется приближенно в относительных единицах, в соответствии с методикой, приводимой в курсе "Электромагнитные переходные процессы".
При расчете токов КЗ принимаем, что на шинах 110 кВ трансформатора ГПП мощность короткого замыкания .
Рисунок 7 - Упрощённая однолинейная схема для расчётов токов КЗ
Рисунок 8 - Схема замещения для расчётов токов КЗ
Рассчитаем токи КЗ на шинах 10 кВ подстанции и в начале каждой КЛ. Принимаем:
базисное напряжение первой ступени, кВ.
мощность короткого замыкания на шинах 110 кВ.
где реактивное сопротивление системы, о.е..
где напряжение короткого замыкания трансформатора, %;
номинальная мощность трансформатора, МВА.
где потери короткого замыкаия трансформатора, кВт;
номинальная мощность трансформатора, МВА.
Сопротивление кабельных линий (на примере участка А-9):
где погонное индуктивное сопротивление кабельной линии,
погонное активное сопротивление кабельной линии,
базисное напряжение первой ступени, кВ.
индуктивное сопротивление участка о.е.;
активное сопротивление участка о.е.;
9.3 Проверка кабелей на термическую стойкость токам короткого замыкания
Степень термического воздействия тока КЗ на проводники и электрические аппараты определяется по значению интеграла Джоуля . Если выполняется условие для расчёта интеграла Джоуля можно воспользоваться выражением:
где периодическая составляющая тока КЗ от системы, кА;
постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ от системы, принимается 0,05 с.;
расчётная продолжительность действия тока КЗ, с.
где полное время отключения выключателя, с;
Минимальное сечение по кабеля по тепловому воздействию определяется выражением:
где теповой импульс среднеквадратического тока,
температурный коэффициент, для алюминиевых кабелей .
Для вакуумных выключателей время отключения составляет 0,1 с. Время срабатывания МТЗ на микропроцессорной основе составляет 0,2 с. При этом имеем Значение интеграла Джоуля и минимального сечение по тепловому импульсу представлены в таблице 40.
Расчёт интеграла Джоуля и минимального сечения
Как видно из расчётов минимальное сечение по тепловому воздействию не превосходит 95 а минимальное выбранное сечение составляет 70 , на участке А-9. Следовательно, на этом участке кабельную линию необходимо заменить линией с большим сечением, т.е. на участке А-9 примем сечение 95.
Кабель обладает достаточной термической стойкостью, если его конечная температура нагрева током КЗ не превышает допустимую , т.е. выполняется условие:
где для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией напряжением до 10 кВ.
Конечная температура нагрева определяется по кривой зависимости этой температуры от функции , , которая определяется выражением:
значение функции соответсвующего начальной температуре нагрева кабеля, .
При отсутствии данных о предшествующей нагрузке кабеля его начальную температуру принимают равной допустимой температуре продолжительного режима. Для кабелей с бумажной изоляцией напряжением 10 кВ . Этой температуре соответствует Результаты расчётов сводим в таблицу 41. По стр. 292 определяем в зависимости от величины .
Проверка кабелей на термическую стойкость
Для по стр. 292 определяем Как видно из расчётов максимальное значение и, следовательно, температура не превосходит . Значит все кабельные линии проверку проходят.
9.4 Проверка кабелей по допустимому отклонению напряжения
Выбранные сечения кабелей должны быть проверены по допустимому отклонению напряжения в нормальном и послеаварийном режимах. Согласно ГОСТ 13109-97 нормально допустимые значения отклонений напряжения на зажимах ЭП составляют а предельно допустимые . Указанные значения отклонений напряжения на зажимах потребителей 0,4 кВ будут обеспечиваться в том случае, если в распределительной сети 10 кВ расчетное значение потерь напряжения будет находиться в пределах максимальной располагаемой потери напряжения. На стадии проектирования принимается усредненное значение расчетных потерь напряжения, которое для сети 10 кВ составляет около 6 % в нормальном режиме.
где активная мощность участка сети, кВт;
реактивная мощность участка сети, квар;
активное и реактивное сопротивление участка сети, Ом;
Полученное значение сравниваем сравниваем с допустимым (располагаемым) значением При этом должно соблюдаться соотношение: .
Полученные значения потерь напряжения сводим в таблицу 36.
Так как расчётные значения потерь напряжения не превышают допустимые, то сечения кабелей проверку по потере напряжения проходят.
10. Выбор электрооборудования на напряжение 10 кВ
В данном курсовом проекте требуется выбрать выключатели вводов 10 кВ и всех отходящих присоединений проектируемой ГПП. Рассмотрим выбор на примере вводного выключателя (Q1), (рисунок 9). Результат расчёта сводим в таблицу 37.
Пример выбора выключателя отходящего присоединения 10 кВ
Пример выбора выключателя отходящего присоединения 10 кВ
Выбираем выключатель типа BB/TEL-10-20/400 У2
Пример выбора выключателя ввода 10 кВ
Выбираем выключатель типа BB/TEL-10-20/1600 У2
Пример выбора секционного выключателя 10 кВ
Выбираем выключатель типа BB/TEL-10-20/1000 У2
Рисунок 9 - Упрощённая однолинейная схема
В городских сетях выключатели нагрузки (серии ВН) применяют в присоединениях силовых трансформаторов на стороне высшего напряжения вместо силовых выключателей. Выключатели нагрузки предназначены для включения и отключения нагрузочных токов цепей, вплоть до номинальных токов аппаратов. Они не предназначены для отключения тока КЗ, но включающая их способность соответствует электродинамической стойкости при КЗ. Поскольку выключатели нагрузки не рассчитаны на отключение тока КЗ, функции автоматического отключения трансформаторов возлагаются на плавкие предохранители.
Условия выбора выключателей нагрузки:
1. Номинальное напряжение выключателя где номинальное напряжение сети.
2. Номинальный ток выключателя где - расчетное значение тока в нормальном режиме работы.
3. , где максимальный расчетный ток в послеаварийном режиме; коэффициент перегрузки
Проектирование городских электрических сетей курсовая работа. Физика и энергетика.
Курсовая работа: Економічне обрунтування проекту машинобудівного підприємства
Курсовая работа по теме Интернет как один из перспективных источников информационного обеспечения фундаментальных и прикладных научных исследований
Дипломная Работа На Тему Информационные Ресурсы Маркетингового Исследования В Сфере Услуг Связи
Реферат: Призрение сирот на Руси
Пожар Курсовая
Реферат По Истории Управленческой Мысли
Производство Чугуна Реферат Материаловедение
Сколько Стоит Эсса Пиво В Кб
Курсовая работа по теме Выбор стратегий развития энергосистемы
Реферат На Тему Анестезия В Сердечнососудистой Хирургии
Реферат: Понятие кредитных денег, их виды
Реферат: Жизнь и творческая судьба Антона Павловича Чехова
Реферат На Тему Весы
Реферат по теме Цели организации ярмарок и выставок
Реферат по теме Правовая ответственность налоговых и таможенных органов
Топик: Алкоголь(на немецком языке)
Курсовая Работа На Тему Общественные Отношения В Сфере Деятельности Органов Государственной Безопасности На Современном Этапе
Реферат: Российское Государство XV-XVI вв. Скачать бесплатно и без регистрации
Формы И Виды Облачности Реферат
Конспекты лекций: Уголовное право.
Расчет системы воздухоснабжения промышленного объекта - Производство и технологии курсовая работа
Природа політики - Политология реферат
Теоретические инженерные основы получения пенополиуретана - Производство и технологии дипломная работа