Определение сечения проводов сети 0,4 кВ по допустимым потерям. Выбор количества и мощности трансформаторов подстанции. Расчет потерь мощности и электрической энергии в элементах сети. Сравнительная эффективность вариантов развития электрической сети.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

36

Размещено на

Содержание

Введение

Исходные данные

1. Электрический расчёт распределительной сети напряжением 0.4 кВ

1.1 Составление расчётной схемы 0,4 кВ

1.2 Определение сечения проводов сети 0,4кВ по допустимым потерям

1.2.1 Расчёт сечения провода магистрали ТП3 - Г

1.2.2 Расчёт сечения отпайки 1-Б

1.2.3 Расчёт сечения отпайки 2-В

2. Выбор трансформаторов

2.1 Выбор количества и мощности трансформаторов подстанции

2.2 Расчёт потерь мощности в трансформаторах

3. Электрический расчет сети напряжением 10 кВ

3.1 Электрический расчет схемы одностороннего питания сети напряжением 10 кВ

3.2 Электрический расчёт схемы двухстороннего питания сети напряжением 10кВ

4. Расчет потерь электрической энергии в элементах сети

4.1 Потери электроэнергии в сети напряжением 10 кВ системы одно- и двухстороннего питания

4.2 Мероприятия по снижению потерь мощности и электроэнергии

5. Сравнительная эффективность вариантов развития электрической сети

Заключение

Библиографический список

Введение

Электрическая энергия является наиболее удобным и универсальным видом энергии, она легко преобразуется в другие виды энергии - механическую, тепловую и световую и поэтому стала основой развития промышленности, сельского хозяйства, транспорта.

Электрическими сетями называют совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящих из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных (ВЛ) и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории. Электрическая энергия подводится к потребителям с помощью питающих и распределительных сетей различного напряжения.

Распределительные сети предназначены для питания трансформаторных подстанций, отдельных электроприемников (двигателей, светильников) или их групп.

Распределительная сеть должна обеспечивать требуемую надежность электроснабжения нагрузок. Перерывы в электроснабжении приводят к убыткам, а для нагрузок первой категории они могут повлечь за собой несчастные случаи и другие тяжелые последствия. При проектировании электрической сети необходимо выбирать наиболее целесообразные мероприятия по обеспечению ее достаточной надежности.

Задача проектирования систем электроснабжения общего назначения состоит в расчете нескольких вариантов питания, равноценных по техническим аспектам, среди которых необходимо выбрать оптимальный. Этот вариант должен быть экономически обоснованным с одной стороны и достаточно надежным с другой.

Исходные данные

Исходные данные к курсовой работе приняты в соответствии с вариантом 628:

Параметры сети 0,4 кВ:

- мощность активной нагрузки на шинах 0,4кВ ТП3, кВт:

А=28, Б=20, В=28, Г=18;

- средний коэффициент реактивной мощности на шинах 0,4кВ ТП3: А=0,47; Б=0,73; В=0,60; Г=0,82;

- длина участков сети 0,4кВ, м:

К=65; Л=75; М=45; Н=80; Р=30; О=40;

- мощность активной нагрузки прочих потребителей ТП3, кВт: Рпр=480;

- средний коэффициент мощности прочих потребителей ТП3:

0,85.

Параметры сети 10 кВ:

- продолжительность использования максимума активной нагрузки

в год, ч: 3400.

- отклонение напряжения на шинах питающей подстанции ГПП, % :

при максимальной нагрузке 2 ; при минимальной нагрузке 0.

- мощность активной нагрузки на шинах высшего напряжения ТП, кВт: ТП1=115, ТП2=245.

- средний коэффициент мощности ТП:

ТП1=0,85, ТП2=0,83

- длина участка, км:

l1=3,0; l2=2,6; l3=2,8

Предприятия А, Б, В, Г - предприятия третьей категории с односторонним питанием по магистральной сети. В числе прочих потребителей Pпр присутствуют электроприёмники первой и второй категории.



Рисунок 1 Схема распределительной сети напряжением 10 кВ.

Рисунок 2 Схема распределительной сети напряжением 0,4 кВ.

1. Электрический расчёт распределительной сети напряжением 0.4 кВ

1.1 Составление расчётной схемы 0,4 кВ

Схема распределительной сети напряжением 0,4 кВ приведена на рисунке 2.

Значения реактивной мощности на шинах 0,4кВ ТП3, вычисляются по формуле, квар:

(1.1)

где Р - мощность активной нагрузки на шинах 0,4 кВ ТП3, кВт;

- средний коэффициент реактивной мощности на шинах 0,4 кВ ТП3.

Подставив соответствующие значения в формулу получим значения реактивной мощности для каждой подстанции, квар:

Полная мощность определяют по формуле, кВА:

S = P+jQ;(1.2)

После подстановки полученных значений получим, кВА:

1.2 Определение сечения проводов сети 0,4кВ по допустимым потерям

В электрических расчетах распределительных сетей напряжением до 35 кВ могут быть допущены некоторые упрощения, не оказывающие существенного влияния на точность расчетов, например емкостную и активную проводимость линии принимают равными нулю. Следовательно, можно считать, что схемы замещения линий распределительных сетей состоят из последовательно соединенных активных и индуктивных сопротивлений.

1.2.1 Расчёт сечения провода магистрали ТП3 - Г

Допустимые потери напряжения определяются по формуле, В:

,(1.3)

где - допустимые потери напряжения, =7%;

- номинальное напряжение сети, =380В.

После подстановки численных значений получим:

Реактивная составляющая падения напряжения в основной магистрали

ТП3-Б, В:

,(1.4)

где - среднее значение индуктивного сопротивления для воздушных линий,

=0,34 Ом/км;

Qi- реактивная мощность на i-ом участке сети, квар;

li -длина i-го участка, км.

После подстановки численных значений получим:

Допустимое значение активной составляющей падения напряжения, В:

(1.5)

После подстановки численных значений получим:

Искомая площадь сечения провода, мм2:

(1.6)

где Pi - активная мощность, протекающая по i-му участку, кВт;

li- длина i-го участка, м;

- удельная проводимость проводника, для Al .

После подстановки численных значений получим:

Выбираем из источника [2] воздушные провода с ближайшим большим значением сечения. Для выбранного провода АС-50 записываем значения r0=0,64 Ом/км; x0=0,311 Ом/км; Iдоп =215 А.

Фактические потери напряжения на участке ТП3-Г, В:

,(1.7)

где li - длина i-го участка, км;

После подстановки численных значений получим:

Проверка выбранного провода по нагреву максимальным током

(1.8)

где - допустимый ток, указанный в справочных данных для данного сечения провода.

После подстановки численных значений получим:

1.2.2 Расчёт сечения отпайки 1-Б

Фактические потери напряжения в проводах магистрали на участке ТП3-1, В:

Допустимые потери напряжения для отпайки 1-Б, В:

(1.9)

После подстановки численных значений получим:

Реактивная составляющая падения напряжения на участке 1-Б, В:

Допустимое значение активной составляющей падения напряжения на участке 1-Б, В:

(1.10)

После подстановки численных значений получим:

Искомая площадь сечения провода определяется по формуле (1.6),мм2:

Выбираем из источника [2] воздушные провода с ближайшим большим значением сечения. Для выбранного провода АС-16 записываем значения r0=1,98 Ом/км; x0=0,346 Ом/км; Iдоп =105А.

Фактические потери напряжения для ответвления 1-Б, В:

Проверка по нагреву определяется по формуле (1.8), А:

1.2.3 Расчёт сечения отпайки 2-В

Фактические потери напряжения в проводах магистрали на участке ТП3-2, В:

Допустимые потери напряжения для отпайки 2-В, В:

(1.11)

После подстановки численных значений получим:

Реактивная составляющая падения напряжения на участке 2-В, В:

Допустимое значение активной составляющей падения напряжения на участке 2-В, В:

(1.12)