2.3 Выбор магнитных пускателей и контакторов.

Выбор магнитных пускателей производится по номинальному току линий, в которой он установлен, к тому же номинальный ток, увеличенный на 10 – 15 % должен попадать в пределы регулирования тока срабатывания теплового реле магнитного пускателя. Тепловое реле будем использовать серии РТЛ , магнитные пускатели серии ПМЛ.

Пускатели электромагнитные серии ПМЛ предназначены для применения в цепях переменного тока напряжением до 660 В частотой 50 Гц для дистанционного пуска и остановки электродвигателей, а также для защиты электродвигателей других электроустановок.

Реле тепловое серии РТЛ защищает электрические двигатели от токовых перегрузок недопустимой продолжительности, а также от асимметрии токов в фазах и от выпадения одной из фаз.

Тепловое реле РТЛ могут крепиться как непосредственно на пускатели ПМЛ, так и отдельно от пускателей ПМЛ с помощью клеммника КРЛ.

Выбор производится по двум условиям:

по току магнитного пускателя

;

по току теплового реле

К_з = 1,1 – коэффициент запаса.

Наименование присоединения	Расчетный ток, А	Ток, увеличенный на 10 %, А	Тип магнитного пускателя	Номинальный ток магнитного пускателя,А	Тип теплового реле	Пределы регулирования тока, А
ДЭС	335,1461641	368,6607805	ПМЛ610003	200	РТЛ320003	144 – 200
ВЭУ1	427,1226554	469,8349209	ПМЛ610004	200	РТЛ320004	145 – 200
ЛЭП1	41,83272542	46,01599796	ПМЛ610004	125	TS - 25Sp	16 - 25 - 50
ЛЭП2	73,93691004	81,33060105	ПМЛ610004	125	РТЛ206304	65 – 86
ЛЭП3	41,83272542	46,01599796	ПМЛ610004	125	РТЛ206304	65 – 86
ЛЭП4	58,37124477	64,20836925	ПМЛ610004	125	TS - 25Sp	16 - 25 - 50
ЛЭП5	60,31695293	66,34864822	ПМЛ610004	125	РТЛ206304	65 – 86
ЛЭП6	172,7824242	190,0606666	ПМЛ710004	200	РТЛ320004	145 – 200
ЛЭП7	112,7125314	123,9837845	ПМЛ610004	125	РТЛ312504	90 – 125
ЛЭП8	15,56566527	17,1222318	ПМЛ210004	25	РТЛ101604	9,5 – 14

Контакторы электромагнитные КТИ предназначены для использования в схемах управления электроприводами для пуска, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором в электрических сетях с номинальным напряжением до 660 В.

Выбор контактора

Наименование присоединения	Расчетный ток, А	Ток, увеличенный на 10 %, А	Тип контактора	Номинальный ток контактора, А
ВЭУ-1	427,1226554	469,8349209	КТИ7630	630
ДЭС	335,1461641	368,6607805	КТИ7630	630

2. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОПИТАЮЩИХ СЕТЕЙ

4. Выбор типа линии и сечения проводов(жил) по нагреву.

Питание поселка будет осуществляться воздушными самонесущими изолированными проводами 0,4 кВ (СИП) на железобетонных опорах.

При пересечении с рекой используем повышенные анкерные опоры, на концах каждой ЛЭП ставим концевые анкерные опоры, на поворотах ВЛ – угловые анкерные, в остальном используем опоры промежуточного типа.

Выбор линий будем производить по условию нагрева:

где - длительно допустимое значение тока из справочника.

Выбор линии от ВЭУ до РУ

Расчетный ток ВЭУ№ (Р=250 кВт): I_р = 427,122 А.

При таком значении тока энергию от каждой ВЭУ будет передаваться по двум линиям на ж/б опорах. На ж/б опоры могут вешаться провода сечением до СИП-2 3×120+95.

Выбираем провод СИП-2(АХКА) 3×70+1×70, I_дд = 340 А.

680 А > 427,122 А;

Со стороны ВЭУ в РУ устанавливаем распределительные панели. Распределительные силовые шкафы серии ШР11 с плавкими предохранителями ПН2 и НПН2-60, предназначены для приема и распределения электрической энергии. Шкафы рассчитаны на номинальные токи до 400А и номинальное напряжение до 380В трехфазного переменного тока частотой 50 Гц и с защитой отходящих линий предохранителями ПН2 и НПН2-60 с номинальными токами 63,100,250 А. Такой шкаф имеет 2, 3, 4, 5, 6 или 8 отводящих линий.

Выбираю распределительный шкаф ( по табл. 3.87) для ВЭУ-1 ШР11-73706 (14).Тип Р18-373. Номинальный ток шкафа - 400 А. Но номинального тока шкафа недостаточно для расчетного тока ВЭУ-1 (Iр=427,122 А), следовательно, устанавливаем дополнительно вводную панель ЩО70-1(2)-30 УЗ, с номинальным током предохранителя 600 А. Такой шкаф имеет 8 отходящих линий, на которых можно установить предохранители серии ППНИ и ЗР (ПР). В данном случае, кабель заменяется на СИП, и линии к распределительному шкафу подходят без помощи кабельных вводов.

Выбор ЛЭП по условию допустимого нагрева.

Наименование присоединения	Расчетный ток, А	Марка провода	Длительно допустимый ток, А
ВЭУ-1	427,1226554	2*СИП-2 3×70+1x70	680
ЛЭП1	41,83272542	СИП-2 3×16+25	100
ЛЭП2	73,93691004	СИП-2 3×95+1x95	220
ЛЭП3	41,83272542	СИП-2 3×16+25	100
ЛЭП4	58,37124477	СИП-2 3×95+1x95	220
ЛЭП5	60,31695293	СИП-2 3×95+1x95	220
ЛЭП6	172,7824242	СИП-2 3х120+1х95	340
ЛЭП7	112,7125314	СИП-2 3х120+1х95	340
ЛЭП8	15,56566527	СИП-2 3×16+25	100

5. Выбор сечения проводов (жил) по потере напряжения.

Сечения проводников должны удовлетворять условию, чтобы суммарная потеря напряжения по линии от источника питания к потребителю не превышала допустимой величины ΔU_доп, которая принимается равной ±10%. Если суммарная потеря напряжения до потребителя превышает допустимое значение, необходимо увеличивать сечение линии или уменьшить длину линии.

-отрицательное отклонение напряжения;

- положительное отклонение напряжения.

–напряжение в точке питания ≤ 10%.

;

, (кВ) – напряжение линии;

–номинальное напряжение = 0,38 кВ.

–данные берутся из справочника; l – длина линии по плану.

, (%)

ВЭУ.

Мы будем рассчитывать по упрощенной формуле (пренебрегая индуктивным сопротивление линии):

,

Длину линии от ВЭУ до РУ примем равной 2 высотам башни( L=2*H) L=110 м: R_уд = 0,253 Ом/км[4]; Xуд=0,06 Ом/км [8] эквивалентируем и получаем :

В идеале потери от ВЭУ до потребителя должно быть 5% для упрощения расчета принял допущение и взял предел 8% так как мои потери от ВЭУ до РУ 2,5 % следовательно 8-2,561=5,449 % это предел потери от РУ до потребителя.

ЛЭП-1.

= 0,443 Ом/км,

= 0,073 Ом/км,

l = 300 м

ЛЭП-2.

= 0,568 Ом/км,

= 0,0785 Ом/км,

l = 600 м

ЛЭП-3.

= 0,443 Ом/км,

= 0,073 Ом/км,

l = 380 м

ЛЭП-4.

= 0,443 Ом/км,

= 0,073 Ом/км,

l = 300 м

ЛЭП-5.

= 0,568 Ом/км,

= 0,0785 Ом/км,

l = 680 м

ЛЭП-6.

= 0,2 Ом/км,

= 0,043 Ом/км,

l = 720 м

ЛЭП-7.

= 0,443 Ом/км,

= 0,073 Ом/км,

l = 520 м

ЛЭП-8.

= 0,443 Ом/км,

= 0,073 Ом/км,

l = 1000 м – расстояние взято приблизительно.

Все сечения проводников удовлетворяют условию, что суммарная потеря напряжения по линии от источника питания к потребителю не превышала допустимой величины ΔU_доп, которая принимается равной ±10%.

6. Проверка чувствительности плавких вставок и уставок автоматов при однофазном коротком замыкании.

В соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ), в электрических сетях напряжением до 1000 В, при коротком однофазном замыкании защитные аппараты должны надежно обеспечивать отключение. Для наиболее удаленных электроприемников рекомендуется осуществлять выборочную проверку расчетом сопротивлений цепи фаза-нуль.

В сетях, напряжением до 1000 В для проверки обеспечения отключения замыканий между фазами и нулевыми проводами ток однофазного короткого замыкания определяют приближенно по формуле:

где U_Ф – фазное напряжение сети;

Схема замещения для расчета однофазного тока КЗ выглядит следующим образом:

Сопротивлением аппаратов, переходных контактов пренебрегаем ввиду их незначительности.

Условие, которое должно выполняться:

где

Для ВЭУ №1

Рассчитаем однофазное короткое замыкание в конце линии ВЭУ№1. Определим сопротивление нулевой последовательности генератора:

Для расчета необходимо сопротивление генератора.

Примем для всех генераторов ветроустановок X''_d = 0,2 о.е.

Тогда Х₀ = 0,15 · X''_d = 0,03 о.е.

	(3.5)

От ВЭУ№1 до РУ линия выполнена проводом СИП-2 3×120+1×95. ,. Индуктивное сопротивление СИП мало, в сравнении с активным и в расчете им можно пренебречь. Длина линии 0,08 км.

Сопротивление петли «фаза-ноль» определяется с учетом сопротивлений отдельно фазного и нулевого проводников.

Z_ф-0 = +=+;

.

- условие выполняется, чувствительность обеспечивается.

В дальнейших расчетах рассуждаем аналогично.

Производим расчет для всех ЛЭП, с учетом ветроустановки.

Данные представлены ниже в таблице.

Наименование присоединения	l	R0	X0	Rф	Xф	Zг	Zпф-0	Uн	Iкз	3*Iпв
ЛЭП1	0,3	0,443	0,073	0,1329	0,0219	0,015	1,16733	220	179,215	150
ЛЭП2	0,6	0,568	0,0785	0,3408	0,0471	0,015	1,83488	220	116,088	300
ЛЭП3	0,38	0,443	0,073	0,16834	0,02774	0,015	1,23917	220	169,308	150
ЛЭП4	1,04	0,568	0,0785	0,59072	0,08164	0,015	2,33947	220	91,6778	240
ЛЭП5	0,68	0,443	0,073	0,30124	0,04964	0,015	1,50855	220	140,235	240
ЛЭП6	0,72	0,2	0,043	0,144	0,03096	0,015	0,70372	220	287,973	600
ЛЭП7	0,52	0,443	0,073	0,23036	0,03796	0,015	1,36488	220	154,373	375
ЛЭП8	1	0,443	0,073	0,443	0,073	0,015	1,7959	220	118,526	150

По данным таблицы, мы наблюдаем, что условию не выполняется у ЛЭП2, ЛЭП4, ЛЭП5, ЛЭП6, ЛЭП7, ЛЭП8.

В таком случае мы меняем длину или сопротивление в Zпф-0.

В таблицы выделенным показано, что было изменено.

Наименование присоединения	l	R0	X0	Rф	Xф	Zг	Zпф-0	Uн	Iкз	3*Iпв
ЛЭП1	0,3	0,443	0,073	0,1329	0,0219	0,015	1,16733	220	179,215	150
ЛЭП2	0,6	0,2	0,043	0,12	0,0258	0,015	0,65462	220	307,75	300
ЛЭП3	0,38	0,443	0,073	0,16834	0,02774	0,015	1,23917	220	169,308	150
ЛЭП4	1,04	0,2	0,043	0,208	0,04472	0,015	0,83465	220	245,841	240
ЛЭП5	0,68	0,24	0,043	0,1632	0,02924	0,015	0,81924	220	250,148	240
ЛЭП6	0,52	0,1	0,012	0,052	0,00624	0,015	0,30618	220	600,402	600
ЛЭП7	0,3	0,2	0,01	0,06	0,003	0,015	0,52065	220	378,729	375
ЛЭП8	1	0,32	0,053	0,32	0,053	0,015	1,29744	220	162,041	150

В данном случаи, мы уменьшали r0, x0 и длину.

2. Конструктивное исполнение ЛЭП.

Для питания поселка были выбраны самонесущие изолированные провода на железобетонных опорах, которые состоят из трех алюминиевых изолированных фазных проводов, скрученных вокруг изолированного нулевого провода. Изоляция выполнена из светостабилизированного сшитого ПЭ.

Крепление, соединение СИП и присоединение к СИП следует производить при помощи специальной линейной арматуры (поддерживающих, натяжных, анкерных, соединительных, ответвительных зажимов, защитных накладок или колпачков, бандажных лент). Радиус изгиба при монтаже и установленного на опорах провода должен быть не менее 10 наружных диаметров провода.

Монтаж проводов рекомендуется производить при температуре окружающей среды не ниже -20ºС.

Основные характеристики СИП:

• стойкость к ультрафиолетовому излучению;

• стойкость к различным погодным условиям;

• возможность эксплуатации в диапазоне температур от -50 градусов до +90;

• устойчивость к проникновению влаги;

• высокая диэлектрическая непроницаемость;

• легкость монтажа.

Входы в здания, въезды во дворы: опоры должны располагаться таким образом, чтобы не затруднять движение пешеходов и автомобилей.

Здания: можно прокладывать по фасадам зданий.

Автомобильные и ж/д дороги: расстояние от поверхности земли до провода не менее 5 метров.

Опоры ВЛ

В работе применяются опоры: анкерные, промежуточные, угловые, концевые. Промежуточные опоры поддерживают провода на прямых участках линий и составляют около 80% всех опор. Анкерные опоры устанавливаются через определенное число пролетов. Они имеют жесткое закрепление проводов. Угловые опоры служат для изменения направления, концевые опоры устанавливают в начале и в конце линии.

Опоры прямые промежуточные, а также анкерные, рассчитанные на небольшую разность тяжений проводов в смежных пролетах, выполняют, как правило, одностоечными. А опоры, воспринимающие полное тяжение проводов или сумму тяжений в смежных пролетах, выполняют с подкосами, устанавливаемыми со стороны тяжений проводов или их равнодействующей, или с оттяжками, которые устанавливают со стороны, противоположной подкосу. Подкосы и их закрепления в грунте работают на сжатие, оттяжки на растяжение, а их закрепление в грунте на выравнивание. Все типы опор в обычных грунтах закрепляют непосредственно без устройства специальных фундаментов.

Линии выполнены на железобетонных опорах, стойки типа СВ-95-3,6 и СВ-105-3,6. Виды опор представлены на рисунках ниже.

Рис. 4.1 Концевые анкерные опоры

Рис. 4.2 Угловая одноцепная анкерная опора

Рис. 4.3 Промежуточная опора типа ПУА10

Рис. 4.4 Крепление и ответвление к вводам зданий на промежуточных опорах П24

Рис. 4.5 Крепление и ответвление к вводам зданий на анкерных опорах А24

Рис. 4.6 Ввод в здание СИП

Пространственное изображение типов опор

Рис. 4.7 Опора анкерная (концевая)

Рис. 4.8 Опора промежуточная

Рис. 4.9 Опора угловая промежуточная

Рис. 4.10 Опора угловая анкерная

Рис. 4.11 Опора промежуточная ответвительная

Зажимы для СИП

Для подвески скрученных в жгут СИП ВЛИ до 1 кВ используются анкерные (концевые) и поддерживающие зажимы различных конструктивных исполнений. Для проводов с изолированным нулевым несущим проводом применяются концевые и поддерживающие зажимы.

Рис. 4.12 Анкерный зажим SO250

Анкерный зажим SO250 применяется для выполнения анкерного (концевого) крепления несущего проводника. При монтаже несущий трос закладывается в зажим сбоку между клиньями. Затем заклинивается.

Рис. 4.13 Комплект промежуточной подвески SO260

Комплект используется для подвески самонесущих проводников с изолированным несущим проводником на промежуточных и угловых опорах. Изолированный несущий провод укладывается в канавку зажима и зажимается фиксатором.

Рис. 4.14 Поддерживающий зажим SO265

Поддерживающий зажим SO265 используется для подвески самонесущих проводников с изолированным проводом на промежуточных и угловых опорах. Изолированный несущий провод укладывается в канавку зажима и зажимается фиксатором. Зажим SO265 имеет металлическую вставку в отверстии под крюк.

Рис. 4.15 Кронштейн SO253 и SO260.2

Кронштейны SO253 используются для крепления анкерных зажимов типа SO250 на опоре или фасаде здания. Кронштейны SO260.2 используется для крепления поддерживающих зажимов типа SO260.1 на опоре.

Рис. 4.16 Изолированный прокалывающий зажим

Рис. 4.17 Концевые колпачки

Колпачки заполнены защитной смазкой и надеваются на концы проводников для предотвращения проникновения влаги в жилу проводника.

Также для закрепления СИП на опорах используют крюки. Крюки изготовлены из стали горячей оцинковки.

Рис. 4.18 Крюк сквозной SOT15 Рис. 4.19 Крюк сквозной SOT21.0

Таблица 4.1 Типы и количество используемых опор для воздушных линий поселка

Линия	Длина линии, км	Количество промежуточных опор	Кол-во анкерных опор
ЛЭП1	0,3	11	1
ЛЭП2	0,6	20	5
ЛЭП3	0,38	13	3
ЛЭП4	1,04	30	5
ЛЭП5	0,68	17	4
ЛЭП6	0,52	20	3
ЛЭП7	0,3	28	8
Все	3,82	139	29

Заключение.

В расчетно-графической работе проведен ветроэнергетический расчет одним способом, используя закон распределения скоростей ветра в безразмерных координатах в месте установки ветроустановки. Расчетным путем определено, что необходимо использовать одну ветроустановку ВЭУ-02-250.

В качестве проводов ЛЭП используются провода СИП-2 (трехфазный с несущим изолированным проводом). Рассчитаны сечения проводников по длительно-допустимому току, по потере напряжения и по чувствительности защиты к току однофазного короткого замыкания.

В качестве защитно-коммутационной аппаратуры используются предохранители. Рассчитаны и выбраны плавкие вставки предохранителей Для защиты линий от перегрузки используются тепловые реле, встроенные в магнитные пускатели. Магнитные пускатели предназначены для дистанционного пуска и остановки электродвигателей, а также могут быть использованы для включения и отключения и других электроустановок.

Приложение.

1. Карта поселка в масштабе 1:25.

2. Схема подключения.

Список используемой литературы.

1. Каталог электротехнического оборудования: номенклатура предохранителей. Российский производитель электротехнической продукции компания IEK, http://www.iek.ru

2. Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. – М.: Энергоатомиздат, 1990

3. Каталог конденсаторного оборудования: номенклатура низковольтных конденсаторных установок. ООО “Конденсатор” ,http://www.kondensator.su

4. Каталог электротехнического оборудования: номенклатура СИП. Российский производитель электротехнической продукции ООО «Энерготехнологии», http://www.energoteh-ek.ru

5. Каталог электротехнического оборудования: номенклатура низковольтной щитовой продукции. Российский производитель электротехнической продукции компании «Электротехника», http://www.eltechnica.ru

6. Удалов С.Н. Возобновляемые источники энергии: Учебник – Новосибирск: Издательство НГТУ, 2007. – 432 с. + цв. вкл. – (Серия «Учебники НГТУ»).

7. Каталог электротехнического оборудования: номенклатура арматуры СИП. Российский производитель электротехнической продукции EKF electrotechnica, http://ekfgroup.com

8. Каталог электротехнического оборудования: комплектующие линий электропередач. Международный производитель электротехнической продукции Ensto, http://www.ensto.com