4. Расчет допустимых потерь напряжения
Уровень
напряжения на вводах потребителей
зависит от уровня в центре питания,
суммарных потерь напряжения в линиях
электропередачи и трансформаторах, а
также от значения коэффициентов
трансформации.
При передаче электрической энергии по воздушным линиям, некоторая часть теряется из-за сопротивления проводов. Однако допустимые отклонения напряжения V100п у удаленного от ТП потребителя при максимальной нагрузке не должны выходить за пределы -5 %, и у ближайшего к ТП при минимальной нагрузке не должны выходить за пределы V25п + 5 % от номинального. Отклонение напряжения на шинах питающей подстанции U100%=+4 и U25%=+ 2
В понижающих трансформаторах принимаем постоянные надбавки Vпост=+5%, а переменные Vпер могут изменяться ступенями через 2,5 % от -5 до + 5%. Общие потери в трансформаторе 10/0,4 кВ при 100% нагрузке принято считать Uт=-4%, а при 25 % нагрузке -Uт=-1%.
Рисунок 1 - Схема электроснабжения потребителей
Таблица 2 - Отклонение и потери напряжения в % на элементах системы
-
Элементы сети
БТП
100%
25%
П3
П4
Отклонение напряжения на шинах 10 кВ
+2
-3
Потери напряжения в ВЛИ-10кВ
0
0
ТП 10/0,4 кВ
Постоянная надбавка
+5
+5
Переменная надбавка
+2,5
+2,5
Потери напряжения ΔUт
-4
-1
Потери напряжения в ВЛИ-0,38
-6,3
0
Отклонение напряжения у потребителей
-5
+3,5
Определяем суммарные потери напряжения в линиях 10 кВ и 0,38 кВ по формуле (1)
%
(1)
Полученные
потери в линии распределяем между ВЛ
10 кВ-40% и ВЛ 0,4 кВ – 60 %
%
%
Проверяем баланс напряжения по формуле (2)
(2)
Определяем “отклонение напряжения у потребителя” по формуле (3)
%
(3)
5. Выбор количества и места установки тп напряжением 10/0,4
В центре электрических нагрузок в сетях напряжением 0,38/0,22 кВ целесообразно устанавливать трансформаторную подстанцию. В зависимости от категории надежности объекта проектирования, от его суммарной мощности, плотности нагрузки и допустимых потерь напряжения производят выбор числа ТП.
Таблица 3 - Координаты центров зданий проектируемого объекта
-
№ объекта
Наименование объекта
Х, м
Y, м
1
Административное здание
15
132,5
2
Проходная лаборатория
15
102,5
3
Холодильник для хранения фруктов (250 тонн)
15
162,5
4
Цех овощных и фруктовых консерв произв. 1 млн. банок
165
115
5
Производственные цеха
165
90
6
15
72,5
7
32,5
15
8
Водокачка
62,5
15
9
Картофелехранилище на 300-600 тонн
92,5
15
10
107,5
160
11
Мельница вальцовая произв. 6 т/час
107,5
130
12
Холодильник для хранения фруктов
107,5
100
13
107,5
68
14
Котельная с двумя котлами
140
15
15
Гараж на 10 автомобилей
260
152,5
16
Склад ГСМ
260
107,5
17
Складские помещения
260
52,5
18
217,5
160
19
217,5
17,5
Определяем центры электрических нагрузок по формулам (4) и (5)
(4)
(5)
Плотность нагрузки объекта, кВт/км2:
кВт/км2,
(6)
где
F
– площадь объекта электроснабжения,
км.
Определяем приближенно число ТП по имперической формуле (7):
,
(7)
где
Pсум – суммарная расчетная нагрузка, кВт;
В – 0,6…0,7 – постоянный коэффициент для ТП напряжением 10/0,4 кВ;
ΔU - допустимые потери напряжения в сети напряжением 0,38 кВ;
cosφ – коэффициент мощности на шинах напряжением 0,4 кВ, (табл.10.2, /1/).
ЦЭН (195;146) – ТП-1
ЦЭН (136,5;99,5) – ТП-2
Выбор количества линий и трасс их прохождения.
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.
С целью разукрупнения мощности по линиям и придания схеме электроснабжения большей гибкости при оперативных включениях и отключениях принимаем пять линий 0,38 кВ. Трассу линий выбираем так,
чтобы не загромождать проезжей части и обходиться без дополнительных опор при устройстве вводов в здания. Расстояния между опорами принимаем 25-35м, вводы в здания не превышают 10м.
6. Электрический расчет линий 0,38/0,22 кВ
Количество
линий выбираем в зависимости от
расположения объектов на плане местности
от, величины суммарной нагрузки,
приходящейся на одну линию. Стараемся
распределять нагрузку на линии равномерно.
Электрический расчет сети 10кВ производится
с целью выбора сечения и марки проводов
линии, питающей ТП, а также проверки
качества напряжения у потребителя. При
расчете пользуемся методом расчета
электрических сетей по экономическим
интервалам нагрузок.Окончательно
выбранный вариант приведен на листе 1
графической части. Составление расчётных
схем позволяет определить мощность на
вводе каждого потребителя с учётом
коэффициента одновремённости. Это
необходимо для того, чтобы определить
полную и эквивалентную мощности
потребителей, что в свою очередь позволяет
правильно выбрать провода. Провода
необходимо выбирать с учётом мощности
потребителей, района по гололёду и
напряжения. Также провода должны быть
проверены на возможность пуска
электродвигателей и по условиям
чувствительности защиты.
6.1. Составления расчетных схем
Расчетные схемы составляем в соответствии с выбранными трассами ВЛИ, указываем мощность потребителей, номера линий, номера расчетных участков, длины участков. Расчетная схема составляется без соблюдения масштаба.
Расчет
нагрузок по участкам линий
Расчет нагрузок по участкам линий необходим для выбора сечения проводов. Для ВЛИ сечение проводов определяют по допустимому току нагрева. Токи на участках сети суммируют с учетом коэффициента одновременности, Ко (таблица10,1/1/).
Токи потребителей рассчитываем по формуле:
-
I=
P
, А
(8)
3
cosφ.Uн
Определяем максимальный ток участка тп-1.
Iтп-1=∑Ini= (I15+ I16+ I17+ I18) Ко
I1-3=(I18+I15 )Ко
I3-2=I18
I1-4=I17
,
(9)
где P1 – дневная мощность (нагрузка) объекта;
UH – номинальное напряжение сети;
-
коэффициент мощности.
А
А
А
А
Iтп-1=(43,5+10,9+54,3+54,3) ·0,75 =163 А
I1-3 =(54,3+43,5) ·0,85 =97,8 А
I3-2=54,3 А
I1-4=54,3 А
Расчёт остальных линий производим аналогично и результаты сводим в таблицу 4.
6.3. Выбор площади сечения и количества проводов
Площадь поперечного сечения проводов производим по допустимому току нагрева.
По
справочнику определяем сечение провода.
Iдоп≥Iтп-1 участок тп-1
Iдоп=168А ≥ 163А
F=50 мм2
Выбираем провод САПсш сечением 3х50+50
Iдоп≥I1-3 участок 1-3
Iдоп=1112А ≥ 97,8А
F=25 мм2
Выбираем провод САПсш сечением 3х25+25
Iдоп≥I3-2 участок 3-2
Iдоп=112А ≥ 54,3А
F=25 мм2
Выбираем провод САПсш сечением 3х25+25
Iдоп≥I1-4 участок 1-4
Iдоп=112А ≥ 54,3А
F=25 мм2
Выбираем провод САПсш сечением 3х25+25
Выбор площади сечения и количества проводов для остальных линий производим аналогично, результаты сводим в таблицу 4.