|
|
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУСтр 1 из 8Следующая ⇒ ВВЕДЕНИЕ
Настоящие методические рекомендации предназначены для студентов высших сельскохозяйственных учебных заведений, обучающихся по специальностям 110302 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» и 140211 «Электроснабжение». Методические рекомендации предназначены для выполнения курсового проекта по дисциплине «Электроснабжение сельского хозяйства», посвящены проектированию систем электроснабжения населенных пунктов, составлены с учетом требований, предъявляемых потребителями к качеству электроэнергии, надежности электроснабжения и технико-экономическим показателям проектируемой системы. В процессе работы над проектом студент вырабатывает практические навыки проектирования, используя теоретические знания, полученные при изучении данной дисциплины и некоторых смежных, таких как «Электрические линии и сети», «Охрана труда» и др. Курсовой проект готовит студентов к выполнению дипломного проекта. Курсовой проект состоит из пояснительной записки объемом 30…50 страниц и трех чертежей, включающих: карту-схему населенного пункта с нанесением электрифицируемых объектов, мест расположения трансформаторных подстанций, трасс воздушных линий (ВЛ) 0,38 кВ с повторными и грозозащитными заземлениями и сечениями проводов; карту-схему района электроснабжения от подстанций 110(35)/10 кВ с нанесением трасс линий электропередачи напряжением выше 1 кВ и сечений проводов в них, мест размещения ТП 10(35)/0,4 кВ, пунктов секционирования (СВ) и автоматического включения резервного питания (АВР), дорог и естественных препятствий; принципиальную электрическую схему подстанции напряжением 10(35)/0,4 кВ и конструктивное изображение какого-либо электрооборудования напряжением 0,38 кВ.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
1. Карта населенного пункта с указанием мест расположения потребителей, их производственных характеристик, типов дорог и др. 2. Карта района с нанесением дорог и естественных препятствий, мест расположения ТП 10(35)/0,4 кВ с указанием дневного и вечернего максимумов нагрузки, центра питания 110(35)/35-10 кВ и населенного пункта, в котором необходимо спроектировать сеть 0,38 кВ. 3. Уровни напряжений на шинах 10(35) кВ центра питания.
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ, ПОДЛЕЖАЩИХ РАЗРАБОТКЕ 1. Определить расчетную максимальную мощность на вводе потребителей населенного пункта, используя сведения о характере потребителей. Рассчитать ориентировочную суммарную нагрузку населенного пункта в предположении, что проектируется одна ТП 10(35)/0,4 кВ в населенном пункте. 2. Выбрать систему напряжений для электроснабжения предложенного района. 3. Выбрать количество и места расположения ТП в населенном пункте, наметить трассы и составить схемы ВЛ 0,38 кВ. 4. Определить расчетную максимальную мощность участков ВЛ 0,38 кВ и на шинах 0,4 кВ проектируемых подстанций 10(35)/0,4 кВ. Выбрать номинальные мощности трансформаторов и типы проектируемых подстанций 10(35)/0,4 кВ. 5. Выбрать трассы, спроектировать и нанести на карту района ВЛ напряжением выше 1 кВ (10, 20 или 35 кВ). 6. Определить электрические нагрузки по участкам и выбрать марки и сечения проводов ВЛ напряжением 10(35) кВ. 7. Рассчитать потери напряжения, электрической мощности и энергии в сети напряжением 10(35) кВ. 8. Выбрать средства, обеспечивающие нормируемый уровень надежности электроснабжения потребителей. При этом считать, что имеется возможность резервировать все ВЛ напряжением 10(35) кВ от соседних подстанций 110(35)/35-10 кВ, в том числе от расположенных за пределами заданного района. 9. Составить таблицу отклонений напряжения, исходя из заданных уровней напряжения на шинах низшего напряжения подстанции 110(35)/35-10 кВ и требований ГОСТ 13109-97 на качество электрической энергии. 10. Выбрать сечения проводов в ВЛ 0,38 кВ по экономической плотности тока, используя эквивалентную мощность, и проверить их по допустимой потере напряжения. 11. Проверить сети на глубину провала напряжения при пуске асинхронного двигателя и при необходимости скорректировать место установки подстанции 10/0,4 кВ, ее мощность и сечения проводов ВЛ 0,38 кВ. 12. Рассчитать токи однофазного и трехфазного коротких замыканий в электрической сети напряжением 0,38 кВ. 13. Выбрать оборудование подстанции 10(35)/0,4 кВ (разъединитель, рубильник, счетчик активной энергии и др.). 14. Выбрать, рассчитать и проверить на чувствительность к однофазным коротким замыканиям (к.з.) автоматические выключатели отходящих ВЛ 0,38 кВ, предохранители со стороны высшего напряжения ТП 10(35)/0,4 кВ, а также согласовать их время срабатывания. 15. Определить места устройства повторных заземлений нулевого провода и грозозащитных заземлений изоляторных крюков и указать их на схеме ВЛ 0,38 кВ, а также провести расчет заземляющего устройства ТП 10(35)/0,4 кВ. 16. Рассчитать суммарные потери мощности и электрической энергии в сети 0,38 кВ. 17. Произвести расчеты технико-экономических показателей спроектированной системы электроснабжения района и населенного пункта. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА Выбор системы напряжения электроснабжения района Электроснабжение района может осуществляться по одной из систем напряжений: 110/35/10/0,38 кВ, 110/35/20/0,38 кВ, 110/35/0,38 кВ, 110/20/0,38 кВ или 110/10/0,38 кВ [2]. На данном этапе проектирования выбор системы напряжений электроснабжения района может производиться без экономических расчетов, но с учетом предельных длин сетей (приложение 8), количества трансформаторных подстанций (ТП), приходящихся на одну воздушную линию (ВЛ) 10(35) кВ, и мощностей ТП. При количестве ТП, приходящихся на одну ВЛ, - 5…8 шт., при мощности большинства ТП (70…80 %) более 100 кВ·А, максимальной длине до наиболее удаленной точки ВЛ более 35 км целесообразно выбрать систему напряжений 110/35/0,38 кВ. Если количество ТП на одну ВЛ 10(35) кВ составляет 10…15 шт. (мощность большинства (70…80 %) ТП более 100 кВ×А и максимальная длина до наиболее удаленной точки ВЛ более 35 км), может оказаться целесообразным строительство подстанции 35/10 кВ вблизи «центра тяжести» нагрузок этих ТП и применение системы напряжений 110/35/10/0,38 кВ. Если длина до наиболее удаленной точки ВЛ не превышает 15 км, то целесообразно выбрать систему напряжений 110/10/0,38 кВ. Применение систем напряжений 110/20/0,38 кВ и 110/35/20/0,38 кВ в настоящее время считается нецелесообразным при проектировании развития систем электроснабжения для районов, где это напряжение до сих пор не применялось. Эта рекомендация соответствует технико-экономическим расчетам как самих сетей, так и дефицита оборудования на 20 кВ.
Выбор трассы ВЛ 35-10 кВ, марки и сечения проводов При выборе трассы ВЛ 35-10 кВ целесообразно намечать ее возможно более прямолинейно, но в то же время избегая прокладки линии в лесу, по болотам и другим неудобным местам, излишних переходов через другие линии, дороги и прочие препятствия. На выбор трассы влияет наличие дорог в непосредственной близости от нее, так как это обеспечивает дополнительные удобства монтажа и обслуживания будущей воздушной линии. Схемы сетей напряжением 35-10 кВ следует применять, как правило, радиальные, предполагая возможность резервирования от соседних трансформаторных подстанций [2, 5].
Согласование предохранителей ПКТ-10 и автоматов По селективности Важно согласовать выбранный автоматический выключатель отходящей ВЛ 0,38 кВ с предохранителем ПКТ-10, установленным на трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ со стороны 10 кВ. Необходимо, чтобы при к.з. в точке К (рис. 9.4) сработал и отключил аварийный режим автоматический выключатель отходящей линии, а в случае несрабатывания выключателя - через ступень выдержки времени (не менее 0,6…0,7 с) сработал кварцевый предохранитель ПКТ-10. Таким образом, выбор номинального тока предохранителя зависит от результата согласования времени его срабатывания со временем действия автоматов на ВЛ 0,38 кВ. Согласование защит по времени обычно выполняется по карте селективности. Для этого в координатах время-ток наносят характеристику срабатывания выбранного автоматического выключателя для наиболее нагруженной отходящей линии; затем на ампер-секундной характеристике автомата фиксируют ток трехфазного к.з. на шинах 0,4 кВ ТП 10/0,4 кВ. От характеристики срабатывания автомата при токе При согласовании ампер-секундную характеристику ПКТ-10 приходится переносить на карту селективности. При этом токи характеристики предохранителя следует пересчитать с напряжения 10 кВ на напряжение 0,38 кВ по формуле I 0,38 = I 10×10 / 0,4. Время срабатывания выбранного плавкого предохранителя проверяется при минимальном токе короткого замыкания ∆ t 1 = 0,8...1 с.
ПКТ-10Т 10/0,4 кВ А3700
а
 
б Рис. 9.4. Согласование работы автоматического выключателя и плавкого предохранителя по времени:
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ На рис. 9.5 представлена схематическая карта района электрификации с подстанцией 110 кВ в центре. Варианты заданий отличаются масштабом этой карты: вариант «а» - масштаб Ml:200000, т.е. в 1 см - 2 км; вариант «б» - масштаб М1:300000, т.е. в 1 см - 3 км; вариант «в» - масштаб М1:400000, т.е. в 1 см - 4 км; вариант «г» - масштаб Ml:500000, т.е. в 1 см - 5 км. Задания различаются также местом расположения населенного пункта, в котором проектируется сеть 380/220 В, картой-схемой этого населенного пункта (рис. 9.6–9.9), перечнем объектов в нем (X, или Y, или Z), отсутствием некоторых дорог на карте района, расчетными максимальными мощностями остальных населенных пунктов района и т.д. Если в варианте на карте-схеме района отсутствует дорога, то также отсутствуют населенные пункты, расположенные вдоль этой дороги. В табл. 9.3 отсутствующие дороги обозначены следующим образом: с – отсутствует северная дорога; с-в – отсутствует северо-восточная дорога; в – отсутствует восточная дорога; ю-в – отсутствует юго-восточная дорога; ю – отсутствует южная дорога; ю-з – отсутствует юго-западная дорога; з – отсутствует западная дорога; с-з – отсутствует северо-западная дорога. В этой же таблице указано месторасположение населенного пункта, электрические сети которого предлагается спроектировать. Студентам предлагается вариант курсового проекта в следующем виде: I - II - III - IV - V, где I - номер варианта из табл. 9.7 (от 1 до 14); II - масштаб карты-схемы района электрификации (а или б, или в, или г); III - номер рисунка карты населенного пункта (1-5); IV - номер перечня обозначений карты населенного пункта (X, или Y, или Z); V - номер варианта дополнительных исходных данных, приведенный в табл. 9.8 (от 1 до 10). Например, вариант 1-а-3-X-10 расшифровывается следующим образом: 1-й вариант, приведенный в табл. 9.7; масштаб карты-схемы района «а», т.е. М1:200000; карта населенного пункта приведена на рис. 9.3; X - перечень объектов населенного пункта, приведенный в табл. 9.4, 10-й вариант дополнительных исходных данных, приведенный в табл. 9.8. Таким образом, эта система позволяет задать 6720 различных вариантов выполнения курсового проекта.
Рис. 9.5. Карта района
Рис. 9.6. Карта населенного пункта
Таблица 9.3 Расшифровка обозначений карты населенного пункта,
Рис. 9.7. Карта населенного пункта Таблица 9.4 Расшифровка обозначений карты населенного пункта,
Рис. 9.8. Карта населенного пункта
Рис. 9.9. Карта населенного пункта
Таблица 9,5 Расшифровка обозначений карты населенного пункта,
Таблица 9.6 Расшифровка обозначений карты населенного пункта,
Таблица 9.7 Содержание Аннотация Введение 1. Определение расчетных нагрузок 1.1. Расчетные нагрузки на вводе потребителей 1.2. Суммарная расчетная нагрузка населенного пункта 2. Выбор количества, мощности и местоположения подстанций 10/0,4 кВ 3. Электрический расчет ВЛ 10 кВ 3.1. Составление таблицы отклонений напряжений 3.2. Выбор сечений проводов и расчет потери напряжения в ВЛ 10 кВ 4. Электрический расчет сети 0,38 кВ 4.1. Выбор количества и трасс ВЛ 0,38 кВ 4.2. Выбор сечений проводов и расчет потери напряжения в ВЛ 0,38 кВ 4.3. Определение потерь мощности и энергии в сети 0,38 кВ 4.4. Определение глубины провала напряжения при пуске 5. Выбор автоматов на подстанциях 10/0,4 кВ и проверка чувствительности 6. Выбор плавких вставок предохранителей для защиты трансформаторов 7. Мероприятия по обеспечению нормативных уровней надежности 8. Выбор защиты от грозовых перенапряжений и расчет заземления 8.1. Защита от грозовых перенапряжений 8.2. Расчет заземления на ПС 10/0,4 кВ 9. Определение технико-экономических показателей передачи электроэнергии по сети 0,38 кВ 9.1. Себестоимость передачи электроэнергии через ПС 10/0,4 кВ 9.2. Приведенные затраты на передачу электроэнергии через Заключение Список литературы Аннотация
В проекте определены расчетные нагрузки потребителей с. Васильевка, выбраны количество и номинальные мощности трансформаторов потребительских подстанций (ПС), количество отходящих от них линий, намечены их трассы и выполнены электрические расчеты линий. Рассчитана ВЛ 10 кВ, питающая населенный пункт. Выбрана защитная аппаратура ПС, рассчитаны заземляющие устройства, определены мероприятия по обеспечению нормативных уровней надежности, рассчитаны основные технико-экономические показатели передачи электроэнергии по сети 0,38 кВ.
ВВЕДЕНИЕ
Необходимость в разработке настоящего проекта возникла в связи с тем, что с. Васильевка было электрифицировано несколько десятков лет назад. В настоящее время воздушные линии (ВЛ) напряжением 0,38 кВ, а также трансформаторные подстанции (ПС) 10/0,4 кВ находятся в таком состоянии, которое не обеспечивает надежное электроснабжение потребителей электрической энергией достаточно высокого качества. В последние годы в селе появились новые потребители электроэнергии, возросло потребление энергии в жилых домах, что и было учтено при разработке настоящего проекта. В проекте использованы действующие нормативные документы, разработанные в последние годы институтом «Сельэнергопроект», а также результаты ряда работ, выполненных на кафедре «Электроснабжение и электрические машины» МГАУ им. В.П. Горячкина.
Рис. 1.1. Населенный пункт тип IV Напряжения в ВЛ 0,38 кВ Результаты расчета ВЛ № 2
Значения коэффициента мощности на участках приняты для производственной нагрузки по табл. 2.7, (приложение 48). Согласно разработанной институтом «Сельэнергопроект» концепции развития электрических сетей в сельской местности [8], ВЛ 0,38 кВ на всем протяжении выполняются четырехпроводными с сечением фазных проводов не менее 50 мм2 с поэтапным увеличением до 95 мм2. Для определения сечения проводов находим эквивалентную мощность
где п - число участков ВЛ; l i - длина участка, м; S i - расчетная мощность на соответствующем участке. Тогда
Эквивалентный ток
Выполненные на кафедре электроснабжения МГАУ им. В.П. Горячкина расчеты показали, что экономическая плотность тока в сельских ВЛ 10 кВ должна составить не более 0,4…0,6 А/мм2. Примерно такой же следует принимать плотность тока в ВЛ 0,38 кВ. Тогда экономическое сечение проводов
Принимаем сечения проводов на всех участках 4´А95. Потерю напряжения на каждом участке можно определить по формуле
где I в амерах, l в километрах, R 0 и X 0 в омах на километр. Тогда
где S - в вольт-амперах, а U - в вольтах. Потерю напряжения также можно определить по номограммам (рис. 2.10 настоящего практикума). Тогда, например, на участке ПС-1:
Аналогично находим потерю напряжения на других участках этой и остальных воздушных линий.
Рис. 4.2. Расчетная схема ВЛ № 3 Расчетные нагрузки на участках определяются с учетом коэффициентов одновременности: Р 3-4 = 10 кВт; Р 2-3 = (8 + 10)∙0,85 = 15,3 кВт; Р 1-2 = (6 + 8 + 10)∙0,80 = 19,2 кВт; Р ПС-1 = (20 + 6 + 8 + 10)∙0,775 = 34,1 кВт (табл. 4.2–4.5). Таблица 4.2 Расчет ВЛ № 3
Расчет ВЛ № 1
S экв = 31,7 кВ·А; I экв = 48,1 А;
Рис. 4.4. Расчетная схема ВЛ № 2 Расчет нагрузок в узлах и на участках: Р 1 = 16∙1,5∙0,4 = 9,6 кВт; Р 2 = 24∙1,5∙0,35 = 12,6 кВт; Р 3 = 48∙1,5∙0,30 = 21,6 кВт; Р 5 = 9,6 кВт; Р 7 = 3∙1,5∙0,66 = 2,97 кВт; Р 8 = 3 кВт; Р 6–9 = 4,7 кВт; Р 7-8 = 3 кВт; Р 6-7 = 1,5∙7∙0,49 = 5,1 кВт; Р 4-6 = 5,1 + 2,7 = 7,8 кВт; Р 4-5 = 9,6 кВт; Р 3-4 = 9,6 + 4,6 = 14,2 кВт; Р 2-3 = 21,6 + 8,6 = 30,2 кВт; Р 1-2 = 30,2 + 7,6 = 37,8 кВт; Р 2-2 = 12,6 кВт; Р ПС-1 = 37,8 + 5,8 = 43,6 кВт. Для ВЛ № 2 S экв = 23,3 кВ·А; I экв = 35,4 А и при экономической плотности j эк = 0,6 А экономическое сечение
Следовательно, для этой воздушной линии можно выбрать сечение проводов 4´А70. Однако предварительный расчет показал, что при этом сечении потеря напряжения в ВЛ превышает допустимое значение 5 % (см. табл. 3.1), поэтому выбираем сечение проводов 4´А95. Результаты расчета ВЛ № 2 приведены в табл. 4.4. Таблица 4.4 Расчет ВЛ № 2
Рис. 4.5. Расчетная схема ВЛ № 3
Расчетные нагрузки на участках: Р 2-3 = 12,96 кВт; Р 1-2 = (24,0 + 32,0)∙1,5∙0,30 = 25,2 кВт; Р ПС-1 = 28,0 + 15,8 = 43,8 кВт. Таблица 4.5 Расчет ВЛ № 3
S экв = 35,1 кВ·А; I экв = 53,3 А;
Аналогично выполняется расчет четырех ВЛ 0,38 кВ, отходящих от ПС № 3. По результатам расчета ВЛ, отходящих от ПС 10/0,4 кВ, выбраны номинальные мощности трансформаторов на ПС. Расчетные мощности отходящих ВЛ складываем с помощью таблицы суммирования нагрузок. Расчетные мощности трех ВЛ, отходящих от ПС № 1, соответственно равны 106,3; 59,3 и 45,5 кВ×А. Тогда суммарная расчетная мощность S расч.ПС = 106,3 + 41,0 + 31,0 = 178,3 кВ×А. По таблице экономических интервалов для трансформаторов ПС 10/0,4 кВ (приложение 46) выбираем номинальную мощность трансформатора S ном = 160 кВ∙А. Для ПС № 2 мощности отходящих ВЛ составляют 58,5 кВ∙А; 46,9 кВ∙А и 52,8 кВ∙А. Тогда расчетная мощность ПС S расч.ПС = 58,5 + 32,0 + 36,0 = 126,5 кВ∙А. По таблице приложения 9 экономических интервалов принимаем номинальную мощность трансформатора S ном = 100 кВ∙А. Для ПС № 3 суммарная расчетная мощность отходящих ВЛ составляет 191,6 кВ∙А. Принимаем S ном = 160 кВ∙А.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Согласно выполненным расчетам, максимальная расчетная нагрузка потребителей с. Васильевка составляет 393,6 кВ×А. Электроснабжение села предполагается осуществить от трех трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ общей мощностью 420 кВ×А. Годовое потребление электроэнергии 904.4 тыс. кВт·ч, потери электроэнергии в сети 0,38 кВ составляют 3,5 % от полезно отпущенной электроэнергии. Капитальные затраты, на сеть   Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
откладывают ступень выдержки времени 0,6...1 с и наносят контрольную точку А, ниже которой не должна проходить характеристика ПКТ-10. Из всего множества характеристик ПКТ-10 следует выбрать ту, которая ближе всего к точке А, но не ниже ее. Номинальный ток, соответствующий этой характеристике, и является искомой величиной.
K (3)
кВ×А,
кВ×А.
А.
мм2.
В,
кВ·А; I экв = 51,5 А,
Ом/км.
мм2; F = 95 мм2;
Ом/км.
мм2.
мм2; F = 95 мм2,
Ом/км.