Расчет электросети

 

Содержание

 

Введение

1 Исходные данные

2 Основная часть. Расчет  сети 380/220 В.

2.1 Подсчет электрических  нагрузок

2.2 Определение допустимой  потери напряжения в линии 0,38кВ

2.3 Определение количества  и местоположения трансформаторных  подстанций

2.4 Выбор проводов воздушной линии 0,38кВ

2.5 Выбор мощности трансформатора

2.6 Расчет токов короткого  замыкания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Исходные данные

Ферма крупного рогатого скота мясного  направления  на 400 коров расположена в селе Новичиха Новичихинского района в 250 километров от краевого центра города Барнаула.  Климатический район по ветру-3, по гололеду-3. Почва суглинок, число грозовых часов 62 часа в год.

   Перечень электрических нагрузок  приведен в таблице 1.

  Таблица  1. Перечень электрических нагрузок.

Наименование	Установленная мощность, , кВт	Количество, n	Категория надежности
1. Родильное отделение на 120 коров	10	1	2
2. Коровник на 180 коров	16	2	2
3. Здание на 228 голов молодняка	17	2	2
4. Зернохранилеще на 300т	20	1	2
5.Пункт искусственного осеменения	10	1	3
6.Служебно-бытовое здание на 30 человек	5	1	3
7.Изолятор	10	1	3
8.Ветпункт с манежем	6	1	3
9.Стационар	6	1	3
10.Кательная	30	1	3

2 Основная часть

2.1. Подсчёт электрических нагрузок

Определяем расчётную,  активную мощность для каждой нагрузки по формуле: 

                                                 P_p=K_др•P_y,                                                 (1)

Где  K_др - коэффициент роста нагрузки на7 год развития, для производственной и смешанной нагрузки составляет-1.4, для бытовой-1,3

P_y-установленная мощность

P_p=1.4•10=14кВт

Остальные расчёты проводим аналогично. Результаты заносим в таблицу 2.

Определяем активную мощность в дневной и вечерний максимум по формулам:

                                                  P_д=K_д•P_p                                                  (2)

   P_в=K_в•P_p,                                                 (3)

   P_д=1•14=14кВт

        р_в=0,6•14=8,4кВт

Остальные расчёты проводим аналогично. Результаты заносим в  таблицу 2.

 

Где K_д - коэффициент участия в дневном максимуме.

K_в - коэффициент участия в вечернем максимуме

Определяем полную мощность в дневной и вечерний максимум по формулам:

                                         S_д=Р_д /cosφд;                                                       (4)

                                        S_в=Р_в/ cos φ в,                                                      (5)

Где cosφ_д, cosφ_в- коэффициент мощности в дневной и вечерний максимум

 P_д- активная мощность в дневной максимум

 P_в- активная мощность в вечерний максимум.

Определяем суммарную  мощность суммарных нагрузок по формулам: 

 

                                         ∑S_д=n_•K_o•S_д;                                                       (6)

                                         ∑S_в=n_•K_o•S_д,                                                       (7)

где  n-количество суммируемых нагрузок

 К_о- коэффициент одновременности

                                                        S_д=14/0.75=18,6

S_в=8,4/0.85=9,8

∑S_д=2•0.95•29,8=56,6

∑S_в=2•0.95•15,8=30

Расчет остальных мощностей  производим аналогично.

 

2.1.Определение допустимых потерь напряжения.

Для определения допустимой потери составляют таблицу отклонений напряжений допустимые потери напряжения определяются по балансу напряжения.                           

                                

 ВЛ 10кв

 

 

 

     Т     ТП₁ ТП₂

 

 

 П₁ П₃

 Таблица 3. Допустимые потери напряжения.

Элементы сети	П4	П3	П2	П1
Шины 10кВ Линия 10кВ Трансформатор                    4.   Линия 0,38	-1   -4 +5 +5 -4 -8,5	-1   -1 +5 +5 -1 0	-1   0 +5 +2,5 -4 -10	-1   0 +5 0 -1 0
5.Потребитель	-7,5%	+7%	-7,5%	+5,5%

 

                                δU_п=δU_ш+δU_const+δU_~+∆U_т+∆U_л,                        (10)

где δU_п- отклонение напряжения у потребителя

 δU_ш- отклонение напряжения на шинах трансформатора с высокой стортны

δU_const- постоянная надбавка в трансформаторе

  δU_~- переменная надбавка в трансформаторе

 ∆U_т- потери в трансформаторе

 ∆U_л- потери напряжения в линиях.

 

Подбираем переменную надбавку

  ∆U_вл=-1+5-4+5+7,5=12,5

∆U_п =-1-1-1+5+5=7

Подбираем переменную надбавку

∆U_вл =-1+5+2,5-4+7,5=10

 

2.3.Определяем количество и местоположение трансформаторных подстанций.

 

Количество трансформаторных подстанций определятся по формуле:

                            N=0.35  _•F,                                         (11)

Координаты трансформаторных подстанций определяются по формулам:

                                     X=∑X_iP_i/∑P_i;                                                     (12)

                                     Y=∑Y_iP_i/∑P_i,                                               (13)

где  X_i,Y_i- координаты каждой нагрузки;

Р_i-расчетная мощность каждой нагрузки (из таблицы 2).

X_тп1=26,5•23,8+26,5•23,8+40•22,4⁄23,8+23,8+22,4=30,8

Y_тп1=23,5•23,8+46,5•23,8+45•22,4⁄⁄23,8+23,8+22,4=38

Остальные расчёты проводим аналогично. Результаты заносим в таблицу4

Таблица 4 - Координаты трансформаторных подстанций

координаты	ТП1	ТП2	ТП3
X	15.4	32	61
Y	16	17	27,2

 

 

2.4.Выбор проводов и конструкция воздушной линии 0,38 кВ

 

Для выбора проводов составляем расчетные  схемы на которые наносим линии, длину линии, расчетные точки, нагруски в дневной и вечерний максимум. Выбор проводов воздушных линий 0,38 квт производим экономических интервалов

 Определяем активную мощность на каждом участке в дневной и вечерний максимум, суммируя нагрузки.

Определяем полную мощность в дневной и вечерний максимум для каждого участка  по формулам:

                             S_уч.д=Р_уч.д/cosφ_д;                                                      (14)

                             S_уч.в=Р_уч.в/cosφ_в,                                                      (15)

или

                          S_уч.д=[S_1д+S_2д+…+S_iд];                                                     (16)

                         S_уч.в=[S_1в+S_2в+…+S_iв],                                                      (17)

Определяем эквивалентную  мощность на каждом  участке по формулам:

                            S_экв.д=К_др*S_уч.д;                                                              (18)

                            S_экв.в=К_др*S_уч.в,                                                              (19)

где К_др- коэффициент динамического роста нагрузок, равен 0,7.

4) По таблицы 4.4 (Харкута  страница 79) выбираем провод для  третьего климатического района  по эквивалентной мощности.

               День                                                             Вечер

1. ТП1

Л1                                                                     Л1

1-0 Р_1-0=53.4 кВт                                                 1-0 Р_1-0=44.4 кВт

  Расчет остальных  мощностей делаем аналогично.

2)ТП1                                         

     Л1                                                                     Л1     

     1-0 S_1-0=45.4/0.85=53.4кВ_*А                       1-0 S_1-0 =40/0,9=44.4кВ_*А Расчет остальных мощностей делаем аналогично.

3)ТП1

    Л1                                                                      Л1

    S_экв.д=0,7_*53.4=37.3кВ_*А                                 S_экв.в=0,7_*44.4=31кВ_*А

Расчет остальных мощностей  делаем аналогично

 

 

2.5 Выбор мощности трансформатора

 

Установленную мощность трансформатора выбираем по условию:

S_y≥S_p;

S_{расч. д}= S_{л1 д}+ S_л12д+ S_л3д                                                          (21)

S_{расч. в}= S_{л1 в}+ S_л2в+ S_л3в+S_ул.осв.                                        (22)

S_лig;S_лid- мощности отходящих линий

S_л=S_1-0

По наибольшей расчётной  мощности выберем S_уст

Выбор мощности остальных  ТП производим аналогично. Результаты

сводим в таблицу 6.

 

 

 

Таблица 6 – Мощности трансформаторных подстанций       

Наименование	Табличная мощность трансформатора, КВ*А.			Коэффициент       загрузки, Кз
	полная мощность, дн	Веч.максимум	Установленная
	Sрасч д	Sрасч в	Sу
ТП1	160,2	133,2	160	1,01
ТП2	26,8	21,3	40	0,67

 

Определяем коэффициент  загрузки трансформатора по формуле:

                                   К_з=S_р/S_н ,          (23)

Где S_р – максимальная расчетная мощность трансформатора; S_нт – номинальная мощность трансформатора. К_з должен быть < 1.

Технические данные трансформаторов  сводим в таблицу 7.

Таблица7. Технические данные трансформаторов

Мощность, КВА	Верхний Предел Первичного Напряжения,кВ	Схема Соединения обмоток	Потери Мощности, ∆Рм/∆Рхх кВт	Напряжение К.з.,%	Сопротивление Прямой Последовательности, Мом			Сопротивление при однофазном замыкании 1/3 Zтр,МОм
					RT	Xт	Zт
160	10	Ү/Үn	2,65/0,51	4,5	16,6	41,7	45	162
40	10	Ү/Үn	0,88/0,175	4,5	88	157	180	650