Электроснабжение сельского населенного пункта 2 страница

Участок	Провод	DСР , мм	R0 , Ом/км	Х0 , Ом/км	IРАБ.МАКС , А	Iдоп, А
0-1	АС-70		0,42	0,392	81,28
1-3	57,54
3-4	19,91
3-5	33,18
1-2	22,01
2-6	11,10

4. Построение таблицы отклонений напряжения

Таблица отклонений напряжения необходима для определения допустимой потери напряжения в линии 0,38 кВ и выбора оптимальной надбавки напряжения у трансформаторов подстанции.

Таблица 4.1. Таблица отклонений напряжения

Элемент сети	Обозначение потери и отклонения напряжения, %	ТПБ	ТПР	ТПУ
Нагрузка, %
Шины 10 кВ	dUШ10	+3	-2	+3	-2	+3	-2
ВЛ 10 кВ	DUВЛ10	-0,83	-0,21	-3,3	-0,83	-3,82	-0,96
Тр-р 10/0,38 кВ	Потери	DUТ	-4	-1	-4	-1	-4	-1
Надбавка	dUТ	+5	+5	+7,5	+7,5	+7,5	+7,5
Шины 0,4 кВ	dUШ0,4	+3,17	+1,79	+3,2	+3,67	-2,68	+3,54
ВЛ 0,38 кВ	Всего	DUВЛ0,38	-8,17	-2,04	-8,2	-2,05	-7,68	-1,92
Наружная	DU¢ВЛ0,38	-6,17	-1,54	-6,2	-1,55	-5,68	-1,42
Внутренняя	DU¢¢ВЛ0,38	-2	-0,5	-2	-0,5	-2	-0,5
Удаленный потребитель	dUУД.П	-5	-0,25	-5	+1,62	-5	+1,62
ГОСТ 13109-97	dUНОМ	±5	±5	±5	±5	±5	±5

5. Электрический расчет воздушной линии напряжением 0,38 кВ

Рисунок 5.1. Расчетная схема линии напряжением 0,38 кВ

Расчет сечений проводов линии W1 методом экономических интервалов:

кВА

кВА

Принимаем провод 3А50+А50 по механической прочности.

А

, следовательно, по нагреву провод выбран правильно.

Определяем потери напряжения:

кВАр

В

Расчет проводов линии W2 по допустимой потере напряжения при постоянном сечении проводов в линии:

кВт

кВт

кВА

кВА

кВА

кВАр

кВАр

кВАр

Принимаем провод 3А50+А50 по механической прочности.

А

, следовательно, по нагреву провод выбран правильно.

Определяем потери напряжения:

Расчет проводов линии W3 на минимум проводникового материала:

кВт

кВт

кВт

кВА

кВА

кВА

кВАр

кВАр

кВАр

Сумма моментов:

Распределяем доп. потерю напряжения DU_доп по участкам линии пропорционально моментам этих участков:

В

В

В

Принимаем провод 3А50+А50 по механической прочности и определяем потери напряжения:

Результаты расчета линий сводим в таблицу 5.1

Таблица 5.1 Результаты расчета линий напряжением 0,38 кВ

Линия	Участок	Провод	r0, Ом/км	х0, Ом/км	Iр.макс, А	Iдоп, А	DUф, %	DUSф, %
W1	0-1	3А50+А50	0,576	0,325	173,63		2,14	2,14
W2	0-2	71,23	0,8	1,11
2-3	30,69	0,09
2-4	54,26	0,22
W3	0-5	87,01	0,83	2,29
5-6	66,47	1,39
5-7	32,56	0,07

6. Конструктивное выполнение линий напряжением 0,38 кВ, 10 кВ и подстанции 10/0,38 кВ

Для ВЛ 0,38 кВ и ВЛ 10 кВ выбираем железобетонные опоры. Величину пролета принимаем 50 м для ВЛ 0,38 кВ и для ВЛ 10 кВ - 100м. Среднее геометрическое расстояние между проводами ВЛ 10 кВ - 2000 мм; ВЛ 0,4 кВ - 600 мм.

Для ВЛ 10 кВ требуется 250 опора и 750 изоляторов.

Для ВЛ 0,38 кВ требуется 47 опор и 235 изоляторов

Провода прокладываем на штыревых изоляторах (штырь ШУ-21, изолятор ШС10-А) на ВЛ 10кВ, (штырь С-16п, изолятор ТФ20) на 0,38 кВ, заземляющее устройство на опорах ВЛ 0,38 кВ делаем на каждой второй опоре, а также на опорах с ответвлениями к вводам коммунально-бытовых, общественные зданий и производственным помещениям, на конечных опорах линий. К заземляющим устройствам присоединяют крюки изоляторов.

Для ТП1 выбираем масляные трансформаторы типа ТМ 160 кВА, для ТП2 -63 кВА и для ТП3 -63 кВА со схемой соединения звезда-зигзаг с нулем. Устанавливаем однотрансформаторные комплектные подстанции типа КТП. Распределительное устройство 0,38 кВ с автоматическими воздушными выключателями.

Климатическое исполнение КТП - У, среднесуточная температура воздуха не более ± 30 ⁰С.Трансформаторы и конденсаторные устройства наружной установки для уменьшения нагрева прямыми лучами солнца должны окрашиваться в светлые тона, красками стойкими к атмосферным воздействием.

Для подстанций в жилой и промышленной зоне предусматриваются мероприятия по снижению шума.

7. Расчет токов короткого замыкания

Рисунок 7.1 Расчетная схема ВЛ 10 кВ

Рисунок 7.2 Схема замещения ВЛ 10 кВ

Выбираем систему единиц для расчета токов КЗ. В сельских сетях для приведения сопротивлений элементов схемы замещения к базисным условиям чаще всего применяется система именованных единиц, в которой все сопротивления приводятся к базисному напряжению U_б=10,5кВ.

Определяем сопротивления схемы замещения.

Сопротивления участков линии 10 кВ:

Ом

Ом

Сопротивления на других участках находятся аналогично.

Сопротивление трансформатора:

Ом

Ом

Ом

Сопротивления участков ВЛ 0,38 кВ:

Ом

Ом

Для линий W2 и W3 сопротивления определяются аналогично.

Результирующие сопротивления до точек КЗ определяем по формулам:

До точки К₁: Ом

До точки К₂:

До точек К₃, К₄ , К₅ , К₆ , К₇, K₈ , их результирующие сопротивления определяются аналогично.

Рассчитываем токи трехфазного КЗ.

Для точек К₁, К₂ , К₃ , К₄ выполняется условие ,поэтому ток КЗ определяется по формуле:

кА, далее аналогично

Для точки K₅ ,поэтому ток КЗ равен:

кА

Для точек К₆ , К₇, K₈ ток трехфазного КЗ определяется аналогично.

Определяем токи двухфазного КЗ для всех точек

кА

Для остальных точек расчет токов двухфазного КЗ ведется аналогично.

Ударный коэффициент:

,

Остальные ударные коэффициенты определяются аналогично.

Ударный ток:

кА

Остальные ударные токи определяются аналогично.

Мощность трехфазного КЗ для каждой из точек КЗ:

МВА

Полное сопротивление петли «фазный - нулевой провод линии»:

Ом

Полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус Ом.

Во второй и третьей линии полное сопротивление петли «фазный - нулевой провод линии» рассчитываются аналогично.

Минимальная величина тока КЗ для проверки защиты на чувствительность (ток однофазного КЗ в конце линий 0,38 кВ (точки К₆, К₇ и К₈ )):

кА

Результаты расчета токов короткого замыкания заносим в таблицу 7.1

Таблица 7.1 Расчетные данные по токам КЗ

Точка КЗ	Uср.ном кВ	Сопротивление, Ом	КУ	Токи КЗ, кА	Sк^(3) МВА
rS	xS	zS	Iк^(3)	Iк^(2)	iУ	Iк^(1)
К1	10,5		0,368	0,368		16,47	14,26	46,58	-
К2	10,5	3,969	4,073	5,687	1,047	1,066	0,923	1,578	-	19,39
К3	10,5	5,04	5,072	7,15	1,044	0,848	0,734	1,252	-	15,42
К4	10,5	4,683	4,739	6,662	1,045	0,91	0,788	1,345	-	16,55
К5	0,4	16,096	33,569	37,228	1,222	4,275	3,702	7,388	-	2,962
К6	0,4	32,966	43,089	54,253	1,09	2,933	2,54	4,521	0,641	2,032
К7	0,4	34,946	44,209	56,353	1,084	2,824	2,446	4,329	0,617	1,956
K8	0,4	56,776	56,519	80,112	1,043	1,986	1,72	2,929	0,441	1,376

8. Выбор оборудования подстанции ТП1

Оборудование электроустановок выбираем по условиям нормального режима, а затем проверяем на термическую и электродинамическую стойкость в режиме КЗ.

Выбор разъединителя:

Выбираем разъединитель РЛНД-1-10Б/200УХЛ1.

Проверим его на выполнение номинальных условий:

, (8.1)

, (8.2)

, (8.3)

, (8.4)

Все условия выполняются.

9. Защита от токов короткого замыкания

Защита трансформатора ТП1.

Трансформатор защищаем плавкими предохранителями типа ПК.

Выбираем корпус предохранителя:

, (9.1)

, (9.2)

, (9.3)

где – сверхпереходный ток трехфазного КЗ на шинах 10 кВ ТП1, кА.

тип ПКТ 101-10-31,5-12,5 У1

Ток плавкой вставки предохранителя выбираем по двум условиям:

1) отстройке от тока нагрузки на шинах 10 кВ ТП1:

, (9.4)

2) отстройке от бросков тока намагничивания трансформатора при его включении под напряжение:

, (9.5)

Полученное значение тока плавкой вставки, округляем до ближайшего стандартного:

. Время срабатывания выбранной плавкой вставки должно обеспечивать термическую стойкость трансформатора:

, (9.6)

где t_В = 0,02 с – время перегорания плавкой вставки при трехфазном КЗ на шинах 0,4 кВ ТП1, с; определяется по защитной характеристике выбранной плавкой вставки;

t_Т.У – время термической стойкости трансформатора, с:

, (9.7)

Защита отходящих от ТП1 линий 0,38 кВ

Защита линии W1. Выбираем корпус выключателя по его номинальному напряжению (U_ном ), номинальному току (I_ном ) и предельно допустимому отключаемому току КЗ (I_{макс.откл} ):

,

,

.

Выбираем номинальный ток полупроводникового расцепителя:

,

Определяем ток срабатывания МТЗ (в зоне токов перегрузки) полупроводникового расцепителя выключателя:

,

Проверяем чувствительность МТЗ:

- не верно.

Условие не выполняется, защита линии W1 от однофазных КЗ будет определяться только настройкой токового реле, включаемого в нулевой провод линии.

Определяем ток срабатывания ТО (I_с.о ) по условиям:

.

Сравнивая I_СО, получаем

Проверяем чувствительность ТО:

Определяем ток срабатывания реле РЭ-571Т, включенного в нулевой провод линии W1

.

Проверяем чувствительность защиты от токов однофазного КЗ

.

Выбираем автоматический выключатель А3794Б.

Защита линии W2. Выбираем корпус выключателя по его номинальному напряжению (U_ном ), номинальному току (I_ном ) и предельно допустимому отключаемому току КЗ (I_{макс.откл} ):

,

,

.

Выбираем номинальный ток полупроводникового расцепителя:

,

Определяем ток срабатывания МТЗ (в зоне токов перегрузки) полупроводникового расцепителя выключателя:

,

Проверяем чувствительность МТЗ:

Определяем ток срабатывания ТО (I_с.о ) по условиям:

.

Мощность электродвигателя в линии равна 14 кВт с I_НОМ = 23,63 А.

, условие выполняется.

Проверяем чувствительность ТО:

- не верно.

условие не выполняется, следовательно, линия W1 будет защищаться от междуфазных КЗ одной МТЗ.

Определяем ток срабатывания реле РЭ-571Т, включенного в нулевой провод линии W1

.

Проверяем чувствительность защиты от токов однофазного КЗ

.

Выбираем автоматический выключатель А3794Б.

Защита линии W3. Выбираем корпус выключателя по его номинальному напряжению (U_ном ), номинальному току (I_ном ) и предельно допустимому отключаемому току КЗ (I_{макс.откл} ):

,

,

.

Выбираем номинальный ток полупроводникового расцепителя:

,

Определяем ток срабатывания МТЗ (в зоне токов перегрузки) полупроводникового расцепителя выключателя:

,

Проверяем чувствительность МТЗ:

-не верно.

Условие не выполняется, защита линии W1 от однофазных КЗ будет определяться только настройкой токового реле, включаемого в нулевой провод линии.

Определяем ток срабатывания ТО (I_с.о ) по условиям:

.

Мощность электродвигателя в линии равна 10 кВт с I_ПУСК = 118,17 А.

Сравнивая I_СО, получаем

Проверяем чувствительность ТО:

- верно.

Определяем ток срабатывания реле РЭ-571Т, включенного в нулевой провод линии W3

.

Проверяем чувствительность защиты от токов однофазного КЗ

.

Выбираем автоматический выключатель А3726Б.

. Защита ВЛ 10 кВ

Расчет МТЗ.

Определяем ток срабатывания защиты (I_С.З. ) по двум условиям:

1) отстройки от расчетного тока нагрузки (I_{РАБ.МАКС} ) головного участка (0-1) линии 10 кВ:

2) по условию селективности с более удаленной от шин 10 кВ защитой ТП 10/0,38 кВ плавкими предохранителями:

Определяем ток срабатывания реле:

Выбираем уставку тока для реле РТВ по условию:

.

Определяем уточненное значение тока срабатывания защиты:

.

Проверяем чувствительность защиты:

Расчет ТО.

Выбираем ток срабатывания ТО по двум условиям:

1) отстройке от максимального тока КЗ у подстанции ближайшего к шинам 10 кВ населенного пункта:

Дата добавления: 2015-07-16