Электроснабжение фермы по выращиванию и откорму КРС на 5000 голов

2. Определяют эквивалентную мощность

3. Из таблиц экономических интервалов выбирают площадь сечения проводов, но не менее разрешенных: для ВЛ 0,38 кВ сечение не меньше 50 мм² [1,стр.42,табл.2.3]
4. Рассчитывают потери напряжения в линии и сравнивают с допустимыми. Если они оказываются больше допустимых, то меняют площадь поперечного сечения провода на большее, начиная сголовных участков магистрали, пока потери напряжения не войдут в допустимые пределы.

Составление расчетной схемы.

См. рисунок №2.На расчетной  схеме отмечаем:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9….. – номера  участков линий

40,  50,  70, …… – длины  участков в метрах 

7, 5, 13…..- дневные  нагрузки, кВт

5.1 Определение расчетных мощностей, площади сечения,марки проводов.

Расчет мощностей.

ВЛИ - 1

 

 

 

рис.3 Расчетная схема  ВЛИ-1

 

Где: 140 – дневная нагрузка на участке, кВт

5–длина участка, м

 

Суммирование ведем по вечерним нагрузкам т.к они превышают  дневные по всем потребителям.

Участок 4-3

Участок 3-2

Участок 2-1

 

Участок 1-0

 

 

 

ВЛИ – 2

рис.4 Расчетная схема  ВЛИ-2

Участок 6-5

Участок 5-4

Участок 4-3

Участок 3-2

Участок 2-1

Участок 1-0

 

 

 

Расчет уличного освещения.

Расчет нагрузки уличного освещения производим по удельной мощности и длине освещаемого участка.

[4, стр.89,табл.4.2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор площади сечения  и марки проводов.

 

Выбор сечения проводов ВЛ0,4 ведем по минимуму приведенных затрат согласно таблицы экономических  интервалов [5, стр.79,табл.44]. Порядок  определения сечения проводов:

На магистрали линии площадь  сечения проводов должна быть одинакова, поэтому достаточно выбрать сечение  провода на самом нагруженном  участке, при этом требуется учесть требование ПУЭ о минимальном  сечении провода для данного  климатического района.

Максимально допустимая марка  провода для третьего климатического района СИП2А3*150+1*170; минимально допустимая СИП2А 3*35+1*50

Определяем потерю напряжения в линии

Определяем потерю напряжения на участках при выбранных сечениях,по формуле

∆ U_уч=∆ U_уд.* S_расч*L*10^-3, %- потеря напряжения на участках

Где: ∆ U_уд - удельные потери [2,стр.64,табл,3.2]  ,кВА*м/%

S_расч- расчетная мощность на участке, кВА

L- длина участка, м

Определяем расчетную  потерю напряжения на линии, которая  не должна превышать допустимую потерю напряжения по таблице отклонений.

Если расчетная потеря напряжения будет больше табличной, то увеличиваем сечение провода, чтоб соблюдалось   _∆U_{уч ∆}U_табл.

 

Определяем потерю напряжения на линии ВЛИ-1:

∆ U_5-4=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*15*40*10^-3=0,38%

∆ U_4-3=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*23,6*20*10^-3=0,29%

∆ U_3-2=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*29,5*20*10^-3=0,37%

∆ U_2-1=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*34,6*20*10^-3=0,44%

∆ U_1-0=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*38,7*45*10^-3=1,1%

∆ U_0-ТП=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*38,7*5*10^-3=0,12%

∆ U=∆ U_5-4+∆ U_4-3+∆ U_3-2+∆ U_2-1+∆ U_1-0+∆ U_0-ТП=0,38+0,29+0,37+0,44+1,1+0,12=2,7%

2,7%≥1,7% - условиене выполняется.

 

Определяем потерю напряжения на линии ВЛИ-2:

∆ U_6-5=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*5*20*10^-3=0,06%

∆ U_5-4=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*8,5*20*10^-3=0,11%

∆ U_4-3=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*17,4*20*10^-3=0,22%

∆ U_3-2=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*24,2*20*10^-3=0,31%

∆ U_2-1=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*30*20*10^-3=0,38%

∆U_1-0=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*35*15*10^-3=0,33%

∆ U_0-ТП=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,634*35*5*10^-3=0,11%

∆ U=∆ U_6-5+∆ U_5-4+∆ U_4-3+∆ U_3-2+∆ U_2-1+∆ U_1-0+∆ U_0-ТП=0,06+0,11+0,22+0,31+0,38+0,33+0,11=1,52%

1,52%<1,7% - условиевыполняется.

 

На линии ВЛИ-2 выполняется условия выбираем сечение 3*35+1*50, а на линии ВЛИ-1 условие не выполняется то принимаем сечение на порядок выше, т.е 3*70+1*95, и производим повторный расчет.

Определяем потерю напряжения на линии ВЛИ-1:

∆ U_5-4=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,463*15*40*10^-3=0,27%

∆ U_4-3=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,463*23,6*20*10^-3=0,22%

∆ U_3-2=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,463*29,5*20*10^-3=0,27%

∆ U_2-1=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,463*34,6*20*10^-3=0,32%

∆ U_1-0=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,463*38,7*30*10^-3=0,53%

∆ U_0-ТП=∆ U_уд* S_расч* L_уч*10^-3=0,463*38,7*5*10^-3=0,08%

∆ U=∆ U_5-4+∆ U_4-3+∆ U_3-2+∆ U_2-1+∆ U_1-0+∆ U_0-ТП=0,27+0,22+0,27+0,32+0,53+0,08=1,69%

1,69%<1,7% - условиевыполняется.

Полученные данные заносим  в Таблицу №5.1.1

 

Таблица №5.1.1Расчетные мощности, площади сечений, марки проводов.

№ участка	Sрасч, кВ*А	Длина Участка, м	Sэкв, кВ*А	Марка и сечение провода	Потери напряжения,%
					∆Uуч.		От ТП
1	2	3	4	5	7		8
ВЛИ-1
5-4	15	20	10,5	СИП2А 3×70+1×95	0,27		0,08
4-3	23,6	20	16,5		0,22		0,61
3-2	29,5	20	20,6		0,27		0,93
2-1	34,6	20	24,2		0,32		1,2
1-0	38,7	45	27,1		0,53		1,42
0-ТП	38,7	5	27,1		0,08		1,69
ВЛИ-2
6-5	5	20	3,5	СИП2А 3×35+1×50	0,06	0,11
5-4	8,5	20	5,95		0,11	0,44
4-3	17,4	20	12,2		0,22	0,82
3-2	24,2	20	16,9		0,31	1,13
2-1	30	20	21		0,38	1,35
1-0	35	15	24,5		0,33	1,46
0-ТП	35	5	24,5		0,11	1,52

 

 

5.2 Выбор мощности силового трансформатора и типа подстанции ТП 10/0.4.

Расчет мощности силового трансформатора.

Электрическую нагрузку ТП 10/0,4 кВ получают, суммируя нагрузки головных участков отходящих линий (по добавкам мощностей или с помощью k₀). В вечернем максимуме нагрузки необходимо учитывать также нагрузку наружного освещения с коэффициентом одновременности, равным единице. За расчетную нагрузку принимаем большую (в целом для линии или подстанции) из S_д и  S_в.

Таким образом, если к отходящим  от ТП 10/0,4 кВ ВЛ 0,38 кВ подключены потребители  первой категории по надежности электроснабжения, то необходимо на проектируемой подстанции 10/0,4 кВ установить два трансформатора. Это связано с необходимость  обеспечения электроэнергией потребителей первой категории по двум взаимно  резервирующим ВЛ 0,38 кВ от двух независимых  источников питания, причем переключение ЭСН потребителя на резервную  ВЛ должно проводиться автоматически.

Номинальную мощность трансформаторов  на однотрансформаторной  подстанции 10/0,4 кВ выбирают по экономическим интервалам нагрузок по [4,стр.97,табл.4.6] в зависимости  от расчетной полной мощности, среднесуточной температуры, окружающей среды и  вида электрической нагрузки.

Расчет ведем по формуле:

Номинальная мощность трансформатора

Тип трансформатора ТМ-160 [4, стр.97,табл.4.6].

Технические данные трансформатора заносим в Таблицу №5.2

Таблица №5.2Параметры выбранного трансформатора.

Тип трансформатора	Номинальная мощность, кВ*А	Сочетание Напряжений, кВ		Потери, Вт			Номинальное К.З, %	Сопротивление трансформатора приведенное к напряжению 0,4кВ,Ом
				Холостого хода		К.З
		ВН	НН	Уров. А	Уров. Б			Прямойпослед.	Приоднофазном К.З
ТМ	160	35	0.4	620	700	2650	6,5	0,065	0,478

 

Однолинейная схема 2БКТП-160/10/0,4-03У1

 

 

Рис.6 Однолинейная схема 2БКТП-160/10/0,4-03У1

5.3 Расчет токов короткого замыкания.

Сельские электрические  сети напряжением 380В выполняют с  глухозаземленнойнейтралью. Поэтому в них возможны трехфазные, двухфазные, однофазные короткие замыкания.

На шинах линии 0.4 кВ расчёт токов короткого замыкания необходим  для выбора аппаратуры, расчёт защиты и заземляющих устройств. В конце  линии 0.4 кВ токи рассчитываются для  выбора защиты линии.

На базе расчетной схемы  чертим схему замещения для линий, в которой трансформатор, линии  указываем места точек К.З.

Рис.5.3Схема замещения.

Где:

R_T, X_T – активное, индуктивное сопротивление трансформатора

R_Л, X_Л – активное, индуктивное сопротивление линии ВЛ 0.4 кВ

К₁, К₂ – места точек короткого замыкания

 

Расчет токов К.З.

ВЛИ-1

При расчете используем метод  именованных единиц.

 

 

ВЛИ-2

 

Результаты расчетов заносим  в таблицу 5.3.1

 

Таблица №7.3.1  Результат расчетов токов К.З

Элементы схемы	Мощность трансформатора , кВА	Напряжение точки К.З , кВ	Марка и сечениепровода	Длина участка, м	Сопротивление цепи			Удельное сопротивление	Расчетная точка	кА	кА	кА	А
					R мОм	X мОм	Z мОм
ВЛИ-1	160	0,4		230	147	23	148	0,641/0,1	К1	1,7	1,5	-	2433
									К2	0,8	0,7	0,3
ВЛИ-2	160	0,4	3×35+1×50	113	113	13	114	0,868/0,1	К1	1,7	1,5	-
									К2	0,9	0,8	0,3