Электроснабжение сельского населённого пункта

Министерство образования  Республики Беларусь

Учреждение образования

“Пинский государственный индустриально-педагогический колледж”

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

 

По дисциплине:

“Электроснабжение  сельского хозяйства”

 

На тему:

“Электроснабжение сельского населённого пункта”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пинск 2012

УО” Пинский государственный индустриально-педагогический колледж”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

 

Тема: Электроснабжение сельского населённого пункта.

 

 

 

 

 

                                                     Содержание

 

 

 Введение………………………………………………………………………......1

 

1. Исходные данные………………………………………………………………2

 

2.  Расчет электрических нагрузок………………...……………………………..3

    2.1 Подсчет электрических нагрузок в сети 0,38 кВ………………………....3

    2.2 Расчет числа ТП…………………………………………………………….5

    2.3 Расчет месторасположения трансформаторных подстанций……………6

    2.4 Определение мощности трансформаторной подстанции ……………….9

 

3. Разработка схемы электрической сети 0,38 кВ....…………………………..13

 

4. Определение  допустимого отклонения напряжения……………………….14

 

5. Выбор сечения провода………………………………………………………15

 

6. Определение  допустимой потери напряжения в линиях…………………..17

 

7. Расчет  токов короткого замыкания………………………………………….19

 

8.Выбор трубчатых  разрядников……………………………………………….23

 

9. Экономия электрической энергии…………………………………………...24

 

10. Заключение…………………………………………………………………..26

 

11. Литература.......................................................................................................27

 

 

Введение

 

Электрификация  – это производство, распределение  и применение электроэнергии во всех отраслях народного хозяйства и  быта населения.

На базе электрификации стала развиваться  промышленность, электроэнергия стала  проникать в сельское хозяйство  и транспорт. Весь опыт развития электрификации показал, что надежное, высококачественное и дешевое электроснабжение можно  получать только от крупных электростанций, объединенных между собой в мощные энергетические системы. На крупных  электростанциях районного масштаба с линиями электропередачи большого радиуса действия вырабатывается наиболее дешевая электроэнергия, прежде всего  из-за высокой концентрации ее производства, а также благодаря возможности  размещать электростанции непосредственно  у дешевых источников энергии: угля, сланцев, на  больших реках.

Развитие  районных электростанций, объединение  их в энергетические системы создают  благоприятные условия для электрификации всех отраслей народного хозяйства  страны, и в том числе сельского  хозяйства. Однако, широкое применение централизованного электроснабжения сельского хозяйства оказалось возможным только в послевоенные 20….30 лет.

При реконструкции  широко внедряются мероприятия по повышению  надежности электроснабжения сельских потребителей, которая еще далеко не достаточны.

Большие перспективы открываются перед  электрификацией сельского хозяйства  необходимо увеличить объем потребления  электроэнергии в сельскохозяйственном производстве, а также отпуск ее на коммунально-бытовые нужды сельского  населения.

 

 

 

1. Исходные данные

 

Вариант 18

Улицы асфальтобетонные шириной 5…7м;

Шифры: 314; 331; 516; 521; 530; 113; 119; 200.

 W6 = 2000 кВт·ч/дом; Sк%=500МВ·А;                                   Отклонения напряжения на шинах источника - ΔU^100%=+5%; ΔU^25%=+2%.

 

Электронагрузки общественных, производственных и коммунально-бытовых помещений заносим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 Электронагрузки общественных, производственных и коммунально-бытовых потребителей

 

№ п/п	Номер шифра	Дневной максимум, кВт		Вечерний максимум, кВт		Коэффициент мощности
		Pd	Qd	Pв	Qв	Cos φd	Cos φв
1	314	5	-	2	-	0,75	0,80
2	331	5	-	2	-	0,70	0,75
3	516	23	-	14	-	0,85	0,90
4	521	7	-	3	-	0,85	0,90
5	530	2	-	5	-	0,90	0,93
6	113	1	-	5	-	0,75	0,85
7	119	6	-	10	-	0,75	0,85
8	200	2	-	-	-	0,75	-

 

Существующая годовая потребность Р_в=1600кВ·ч.

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчёт электрических нагрузок

 

2.1. Расчёт электрических нагрузок в сети 0,38 кВ

 

Нагрузку  на вводе определяем по номограмме (рис. 15.1 Л1). Исходя из существующего годового потребления эл.энергии на седьмой расчетный год, при годовом потреблении W6=2000 кВт, расчётная нагрузка на вводе составляет: 
                                P_{р.i =} 3,95 кВт/дом.

Расчетная нагрузка уличного освещения определяется по формуле (2.1.1)

где l_ул. - длина улиц, м;

Р_уд. - удельная мощность на 1 м длины улицы, Вт/м;

         По генплану .

Для освещения принимаем светильники  СП 3Р-250.

 

Определяем суммарную расчетную активную нагрузку всего населенного пункта.

Для расчета электрических нагрузок в сети 0,38 кВ размещаем на плане населенного пункта производственные и общественные потребители, а также объединяем жилые дома в группы (не более 10 домов).

Первая  группа: 90 домов.

  Расчетная активная нагрузка для дневного максимума находится по формуле (2.1.2):

Р_д1=k₀∙Р_р ∙n∙k_д=0,24∙3,95∙90∙0,3=25,6кВт

 

Расчетная активная нагрузка для вечернего максимума находится по

формуле (2.1.3):

Р_в1=k₀∙Р_р ∙n∙k_в=0,24∙3,95∙90∙1=85,32кВт

где k₀ - коэффициент одновременности;

Р_1д и Р_1в - расчетная мощность i-го потребителя, Вт;

n - число потребителей в группе;

k_д и k_в – коэффициенты участия в дневном и вечернем максимуме, приняты по таблице 15.5.

Т.к. нагрузка потребителей во второй и третьей группе отличается в 3 раза, используем следующую формулу (2.1.4):

Р_д(в)=Р_б+ΔР_м 

где  Р_б - большая из нагрузок, 

       ΔР_м - добавка соответствующая меньшей, из таблицы 15.7 (Каганов).

 

Вторая группа: 516, 521, 119.

Р_д2 =k₀∙∑P_д=0,8∙(23+7+6)=28,8 кВт

 

Р_в2=k₀∙∑P_в=0,8∙(14+3+10)=21,6 кВт

 

Третья группа: 314,331,530,113,200.

Р_д3 = k₀∙∑P_д =0,75∙(5+5+2+1+2)=11,25 кВт

 

  Р_в3 = k₀∙∑P_в =0,75∙(2+2+5+5)=10,5 кВт

 

Суммируя расчетные нагрузки всех трех групп получаем:

Р_ТП.д= Р_д2+ΔР_д1+ΔР_д3=28,8+16,1+6,9=51,8 кВт

 

              Р_ТП в= Р_в1+ΔР_в2+ΔР_в3=85,32+13,5+6,4=105,22 кВт

 

Расчетная мощность ТП определяется по вечернему максимуму нагрузки т. к. он больший.

 Расчётная мощность ТП с учетом уличного освещения:

Р_ТП=Р_{ТП в} +Р_р.ул=105,22+9,52=114,74 кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Расчёт числа трансформаторных подстанций

 

Рассчитаем  средневзвешенный коэффициент мощности населенного пункта по формуле (2.2.1):

Для жилых домов: сos φ_д=0,9; сos φ_в=0,93.

 

Тогда:

 

             

      Полная  расчетная нагрузка на шинах ТП для дневного максимума определим по формуле (2.2.2):

 

для вечернего максимума:

 

 

Число ТП для населенного пункта определяем по формуле (2.2.3):

 

где S – расчетная мощность населенного пункта, кВ·А;  ΔU%=7,5;

F – площадь населенного пункта, км², по генплану F=0,2 км².

Принимаем N_ТП.=1.

2.3. Расчет места расположения ТП

 

Площадку  для строительства ТП выбираем на незаселенной местности, не затопляемой паводковыми водами, в центре электрических нагрузок или вблизи от него, по возможности близко от автодороги. Площадка должна иметь по возможности инженерно-геологические условия, допускающие строительство без устройства дорогостоящих заземлений и фундаментов под оборудование и не вызывать большого объема планировочных работ.

Компоновка  оборудования подстанции должна обеспечивать простые и удобные подходы  и выходы ВЛ всех напряжений с минимальным числом пересечений и углов, удобные подъезды передвижных средств и механизмов для транспортировки и ремонта оборудования и возможность дальнейшего расширения подстанции.

Определим нагрузки групп жилых  домов отдельно для дневного и вечернего максимума:

 

Расчет нагрузки группы из 4-х жилых  домов:

дневная:          Р_д=k₀∙Р_р.i ∙n∙k_д=0,59∙3,95∙4∙0,3=2,8 кВт

вечерняя:        Рв=k₀∙Р_р.i ∙n∙k_в=0,5 ∙3,95∙4∙1=9,32 кВт

 

Расчет нагрузки группы из 5-ти жилых  домов:

дневная:          Р_д=k₀∙Р_р.i ∙n∙k_д=0,53∙3,95∙5∙0,3=3,14 кВт

вечерняя:        Р_в=k₀∙Р_р.i ∙n∙k_в=0.53∙3,95∙5∙1=10,47 кВт

 

Расчет нагрузки группы из 6-ти жилых домов:

дневная:          Р_д=k₀∙Р_р.i ∙n∙k_д=0,5∙3,95∙6∙0,3=3,56 кВт

вечерняя:        Р_в=k₀∙Р_р.i ∙n∙k_в=0.5∙3,95∙6∙1=11,85 кВт

 

Расчет нагрузки группы из 7-ти жилых  домов:

дневная:          Р_д=k₀∙Р_р.i ∙n∙k_д=0,47∙3,95∙7∙0,3=3,9 кВт

вечерняя:        Р_в=k₀∙Р_р.i ∙n∙k_в=0,47∙ 3,95∙7∙1=13 кВт

 

Расчет нагрузки группы из 8-ми жилых  домов:

дневная:          Р_д=k₀∙Р_р.i ∙n∙k_д=0,45∙3,95∙6∙0,3=4,27 кВт

вечерняя:        Р_в=k₀∙Р_р.i ∙n∙k_в=0,45∙3,95∙6∙1=14,22 кВт

 

Результаты расчетов сведем в таблицу 2.3.1

 

 

Таблица 2.3.1 Нагрузки отдельных потребителей и групп однородных потребителей и их координаты

 

Номер потребителей и групп	Наименование  потребителя	Расчетная мощность, кВт		Координаты нагрузок, м		Коэффициент мощности
		Рд	Рв	Х	Y	сos φd	сos φв
1	Пункт искусственного осеменения	2	-	97	156	0,75	-
2	Телятник	6	10	93	147	0,75	0,85
3	Коровник	1	5	88	136	0,75	0,85
4	Сельсовет	7	3	88	101	0,85	0,9
5	Овощно-картофельное хранилище	5	2	39	62	0,75	0,8
6	Склад нефтепродуктов	5	2	16	34	0,7	0,75
7	Ясли-сад	23	14	75	75	0,85	0,9
8	Бригадный дом	2	5	76	28	0,90	0,93
9	6 домов	3,56	11,85	96	153	0,90	0,93
10	7 домов	3,9	13	85	131	0,90	0,93
11	7 домов	3,9	13	77	117	0,90	0,93
12	5 домов	3,14	10,47	58	86	0,90	0,93
13	8 домов	4,27	14.22	47	72	0,90	0,93
14	8 домов	4,27	14,22	32	53	0,90	0,93
15	7 домов	3,9	13	21	39	0,90	0,93
16	7 домов	3,9	13	75	64	0,90	0,93
17	8 домов	4,27	14,22	76	43	0,90	0,93
18	5 домов	3,14	10,47	77	20	0,90	0,93
19	5 домов	3,14	10,47	77	7	0,90	0,93
20	7 домов	3,9	13	96	97	0,90	0,93
21	4 домов	2,8	9,32	109	91	0,90	0,93
22	6 домов	3,56	11,85	120	84	0,90	0,93
Итого		102,65	213,09