Электроснабжение населённого пункта

 

Атмосферные перенапряжения в грозовой сезон служат причиной аварийных  отключений. Поэтому защита от атмосферных  перенапряжений линий электропередачи  и подстанций необходима. Защита включает в себя следующие мероприятия:

–Применение деревянных опор на ВЛ-0,4 кВ или на ВЛ-10 кВ. При этом      минимальное расстояние между крюками или штырями изоляторов отдельных фазовых проводов должна быть для ВЛ-0,4 кВ - не менее 0,5 м, для ВЛ-10 кВ –не менее 1м.

–Использование на выключателе  головного участка ВЛ-10 кВ автоматического  повторного включения (АПВ).

–Установка защитных искровых промежутков с сопротивлением заземления  не более 15ОМ на опорах в местах пересечений линий электропередач.

–На ВЛ-0,4 кВ с железобетонными  опорами крюки, штыри изоляторов фазных проводов и арматуру соединяют  с заземлением, сопротивление которого  не должно превышать 50 ОМ (заземление части  опоры, входящей в землю).На ВЛ-0,4 кВ с деревянными опорами заземление делается крюков и штырей изоляторов с сопротивлением не более 30 ОМ. Заземление выполняется на конечных опорах линии и на опорах с ответвлением в общественные помещения (школы, ясли, больницы и др.)

–Для защиты силовых  трансформаторов (КТП) от волн перенапряжения применяют вентильные разрядники типа РВО-10 со стороны высшего напряжения и типа РВН-0,5 со стороны низшего. Можно для этих целей использовать (вместо разрядников) ограничители перенапряжений ОПН-10, ОПН-0,4. Для защиты разомкнутого разъединителя КТП устанавливают трубчатый разрядник типа РТВ-10.

–Если КТП включена через  кабельную вставку, то на вводе в  кабельную вставку  устанавливается  трубчатый разрядник.

 –Защита от прямых  ударов молнии на КТП не  выполняется.

–Вся грозозащитная  аппаратура п/ст подключается к контуру заземления, сопротивление которого 4 ОМ.

 

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА, 1998 г.

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

           +------------------------------------------------------------+

           |            РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛИТЕЛЯ HА ВВОДЕ В ЗДАHИЕ            |

           +------------------------------------------------------------+

           |    Сопротивление верхнего слоя  грунта,Ом.м :   170.00      |

           |    Сопротивление нижнего  слоя  грунта,Ом.м :   250.00      |

           |    Сезонный коэффициент                    :     1.70      |

           |    Длина вертикального электрода,м         :     3.00      |

           |    Толщина верхнего слоя грунта,м          :     1.50      |

           |    Заглубление середины электрода,м        :     2.20      |

           |    Hаружный диаметр электрода,м            :     0.03      |

           |    Расстояние между электродами,м          :     2.00      |

           |    Ширина соединительной полосы,м          :     0.05      |

           |    Заглубление полосы,м                    :     0.70      |

           |    Коэффициент использования               :     0.60      |

           |    Hормируемое сопротивление,Ом            :     4.00      |

           +------------------------------------------------------------+

 

 

          2. Вычисление расчетного удельного  сопротивления грунта

                      с учетом коэффициента сезонности

 

 

                           Ro1*Kc*Ro2*Lверт

  Rо расч=-----------------------------------------------------= 242.37

           (Lверт-Hверх.сл+Тверт.)*Ro1*Kc+(Hверх.сл.-Тверт)*Ro2

 

         где Ro1 - удельное сопротивление верхнего слоя грунта,Ом.м;

             Ro2 - удельное сопротивление нижнего  слоя грунта, Ом.м;

             Lверт - длина вертикального заземлителя, м;

             Нверх.сл. - толщина верхнего слоя  грунта,м;

             Тверт - заглубление вертикального  заземлителя,м;

             Кс - сезонный климатический коэффициент.

 

 

              3. Уточнение максимально допустимого расчетного

                    сопротивления группового заземлителя

 

                 Уточнение производится по алгоритму:

                  IF Ro3 <= 100 THEN Rдоп.ут.= Rдоп

                  IF (Ro3 > 100) AND (Ro3 < 1000)

                       THEN Rдоп.ут. = Rдоп * (Ro3 / 100)

                  IF Ro3 > 1000 THEN Rдоп.ут. = Rдоп * 10

 

                  где Rдоп-нормируемое ПУЭ сопротивление;   

                      Rдоп.ут.-уточненное сопротивление. 

 

                          Rдоп.ут.=   9.69

 

 

            4. Сопротивление одного вертикального  заземлителя       

 

            Ro3           2*Lверт             4*Tверт+Lверт

Rверт=------------- * (ln---------- + 0.5 * ln--------------)=  79.43

        2*Pi*Lверт         Dверт              4*Tверт-Lверт

 

 

          5. Приблизительное количество вертикальных заземлителей

       без учета соединительной полосы  и коэффициента использования

 

                           N = Rверт/Rдоп.ут.

                             N =    8.19

 

 

            6. Вычисление сопротивления соединительной полосы

 

                        Ro1*Kc         2*Lпол

                Rпол=----------- * ln----------- =  108.98

                      2*Pi*Lпол       Впол*Тпол

 

                  где Lпол - длина полосы, м;

                      Впол - ширина полосы, м;

                      Тпол - заглубление полосы,м.

 

 

           7. Сопротивление вертикальных заземлителей  вместе

                        с соединительной полосой

 

                                Rпол*Rдоп.ут.

                        Rполн=----------------- =   10.64

                               Rпол - Rдоп.ут.

 

           где Rполн - сопротивление вертикальных  заземлителей и 

                       соединительной полосы, Ом;

               

 

           8. Уточненное количество вертикальных заземлителей с

                     учетом соединительной полосы  и

                       коэффициента использования

 

 

               Nуточн = Rверт/(Rполн*Кисп) =   13.00

 

             где Кисп - коэффициент использования  электродов 

 

 

 

14. Повышение надежности  электроснабжения

 

Обеспечение надежности электроснабжения потребителей является второй наиболее важной проблемой (после  обеспечения необходимого качества электроэнергии), стоящей при проектировании схемы электроустановки. Надежность схем электроснабжения является категорией технико-экономической, так как перерывы в электроснабжении наносят значительный материальный ущерб. В зависимости от величины удельного ущерба все сельские потребители разделяются на три категории. В данном проекте предусматривается независимое сетевое резервирование потребителей 1 категории от государственной электросистемы. При разработке электрической схемы этой подстанции необходимо проектировать двухстороннее автоматическое включение резерва (АВР) со стороны низкого напряжения на контакторах переменного тока [9].

Потребители первой и  второй категории на ТП8 должны иметь  автономные источники питания, независимые  от сетевого резерва.

Местному резервированию от ДЭС подлежат лишь потребители  первой и второй категории по надежности электроснабжения на ТП1.

Потребители третьей  категории – автономного источника  резервирования не имеют.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.Технико-экономические  показатели

 

В технико-экономической  части необходимо определить количество материалов и оборудования для строительства электропередачи и рассчитать себестоимость передачи и распределения электрической энергии до шин 0,4 кВ, потребительских ТП2…ТП8.Поэтому все технико-экономические расчеты для этих ТП ведутся без учета линий 0,38 кВ.

Составляем спецификацию оборудования и материалов для рассматриваемой ЛЭП(включая ВЛ-0,4 кВ ТП1)

Таблица№22-Спецификация на основное оборудование

№ п/п	Наименование,тип и  краткая характеристика	Ед. измерен.	Кол-во.
1	Шкаф комплектного распределительного устройства КРУН-10У1 ВЛ-10кВ	шт.	1
2	Опоры железобетонные:         -концевые К10-2Б         -угловые УА10-2Б         -промежуточные П10-2Б	шт. шт. шт.	10 7 241
3	Провод:         -АС70         -АС35	км. км.	9.7 7.4
4	Траверсы	шт.	241
5	Изоляторы ШФ-10В	шт.	927
6	Разъединители РЛНД-10/630 У1 с приводом ПР-У1	шт.	1
7	КТП-160-10/0,4 У1	шт.	3
8	КТП-100-10/0,4 У1	шт.	5
9	КТП-63-10/0,4 У1	шт.	1
	ВЛ-0,38 кВ (для ТП1)
10	Опоры деревянные с ж/б  приставками:         -концевые Ка-2         -угловые Уа-2         -промежуточные Ппа-2	шт. шт. шт.	7 2 10
11	Провод:         -АС95         -AC70         -АС35	км. км. км.	0.06 0.15 0.15
13	Изоляторы ТФ-20	шт.	136

 

Определяем капитальные  затраты на сооружение ВЛ10 кВ, КРУН-10У1 и ТП10/0,4кВ

Таблица№23-Капитальные затраты на сооружение ЛЭП

Наименование основных элементов электропердачи	Кол-во.	Цена тыс.руб.	Кап.затраты, тыс.руб.
Шкаф комплектного распред. устройства КРУН10У1	1	3,902	3,902	3,902
Строительство ВЛ 10кВ повод:               -АС70              -АС35	9,9 7,4	2,7 2,3	2,7 2,3	26,2 17
КТП-160-10/0,4 У1	3	1,27	1,27	3,8
КТП-100-10/0,4 У1	5	1,07	1,07	5,4
КТП-63-10/0,4 У1	1	0,88	0,88	0,9
Строительство ВЛ –0,38кВ (для ТП1) повод:               -АС95               -АС70               -АС35	0,06 0,15 0,15	5,01 2,74      2,50	5,01 2,74 2,50	0,3 0,4 0,4

 

 

 

 

 

Определяют ежегодные  издержки на электропередачу:

 

 

где  И_а – издержки на амортизацию и капитальный ремонт;

 И_п – издержки на покрытие потерь эл. энергии;

 И_э – издержки на эксплуатацию.

 

 

где К_я, К_Л10, К_ТП, К_Л0,38 – капитальные вложения в ячейку, линию 10 кВ, ТП 10/0,4 кВ и в линию 0,38 кВ;

Р_ая, Р_аЛ10, Р_аТП, Р_аЛ0,38 – нормы амортизационных отчислений в процентах на восстановление и капитальный ремонт.

 

 

где DW_Л10, DW_ТП, DW_Л0.38 – потери энергии в линии 10 кВ, ТП 10/0,4 кВ, 0,38 кВ;

 b_Л10, b_ТП, b_Л0.38 – стоимость 1 кВт*ч потерь электроэнергии.

 

Издержки на эксплуатацию, включающие расходы на зарплату персонала, общесетевые и на текущий ремонт:

где N – число условных единиц электропередачи;

g - затраты на обслуживание одной условной единицы, g=28 руб/у.е.

 

Определяется себестоимость 1 кВт*ч электроэнергии:

 

где b_ш10 – себестоимость электроэнергии от электростанции до шин 10 кВ ГПП, принимается  равной 2,33 коп/кВт*ч

где b_пер – себестоимость передачи электроэнергии от шин 10 кВ ГПП до зажимов потребителей;

W_г – годовое потребление электроэнергии.

 

 

Расчет:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16 Спец вопрос.

 

ТП закрытого  типа

 

Трансформаторная подстанция –  это электроустановка, предназначенная  для приема и распределения электрической  энергии и содержащая электрические  аппараты, шины и вспомогательные  устройства.

Закрытые трансформаторные подстанции сооружаются обычно при напряжении 3 – 20 кВ. При больших напряжениях, как правило, сооружаются открытыми. ТП делают закрытыми при ограниченной площади под РУ или при повышенной загрязненности атмосферы, суровые климатические условия.

ТП должна обеспечивать надежное электроснабжение, что может быть выполнено только при правильном выборе и расстановке электрооборудования, при правильном подборе типа и конструкции РУ в соответствии с ПУЭ.

Обслуживание должно быть удобным и безопасным. Размещение оборудования должно обеспечивать хорошую обозреваемость, удобство ремонтных работ, полную безопасность при ремонтах и осмотрах.

Неизолированные токоведущие  части во избежании случайных  прикосновений к ним должны быть помещены в камеры или ограждены. Ограждение может быть сплошным или сетчатым. Во многих конструкциях применяют смешанное ограждение – на сплошной части ограждения крепятся приводы выключателей и разъединителей, а сетчатая часть ограждения позволяет наблюдать за оборудованием. Высота такого ограждения должна быть не меньше 1.9 м, при этом сетки должны иметь отверстия размером 25*25. ограждения должны запираться на замок.