 |
Электроснабжение рассредоточенных потребителей ххх района
|
|
|
|
Дипломный проект
Исходные данные Таблица 1
| № п.п. | Наименование | шифр | Дневной максимум | Вечерний максимум | ||||||
| Рд, кВт | Qд, квар | Sд, кВА | Рв, кВт | Qв, квар | Sв, кВА | |||||
| ТП №1 | ||||||||||
| 1 | Сельский жилой дом (квартира) с плитой на газе, жидком или твердом топливе | 604 | 0,9 | 0,4 | 0,984 | 2,5 | 0,9 | 2,657 | ||
| 2 | Жилой дом с электроплитой и электроводонагревателем | 617 | 2,1 | 1,2 | 2,418 | 5 | 2,32 | 5,512 | ||
| 3 | Кумысный цех на 1-2 тыс л/сутки | 338 | 12 | 10 | 15,62 | 12 | 10 | 15,62 | ||
| 4 | Столовая с электронагревательным оборудованием на 35 мест | 540 | 20 | 10 | 22,36 | 10 | 4 | 10,77 | ||
| 5 | Баня на 20 мест | 561 | 8 | 5 | 9,433 | 8 | 5 | 9,433 | ||
| 6 | Спальный корпус школы на 50 мест | 508 | 5 | 0 | 5 | 8 | 0 | 8 | ||
| 7 | Мяльно-трепальный цех 4 т/смену | 360 | 30 | 25 | 39,051 | 3 | 0 | 3 | ||
| 8 | Овощекартофелехранилище на 300-600 т | 314 | 5 | 3 | 5,83 | 2 | 0 | 2 | ||
| 9 | Гречерушка | 352 | 3 | 2 | 3,605 | 1 | 0 | 1 | ||
| 10 | Дробилка кормов КМД-2 | 188 | 30 | 25 | 39,051 | 0 | 0 | 0 | ||
| 11 | Оборудование для гранулирования травянной муки ОГМ-0,8А | 177 | 50 | 45 | 67,268 | 50 | 45 | 67,268 | ||
| 12 | Склад концентрированных кормов с дробилкой ДКУ-2 | 328 | 25 | 23 | 33,97 | 1 | 0 | 1 | ||
| 13 | Котельная с котлами КВ-300М или Д721 | 383 | 5 | 4 | 6,403 | 5 | 4 | 6,403 | ||
| 14 | Спальный корпус школы на 80 мест | 509 | 8 | 0 | 8 | 15 | 0 | 15 | ||
| 15 | Детские ясли-сад с электроплитой на 140 мест | 517 | 30 | 9 | 31,32 | 20 | 6 | 20,88 | ||
| 16 | Жилой дом с электроплитой и электроводонагревателем | 615 | 1,7 | 1,07 | 2,008 | 4 | 2,05 | 4,494 | ||
| 17 | Фельдшерско-акушерский пункт | 536 | 4 | 0 | 4 | 4 | 0 | 4 | ||
| 18 | Детские ясли-сад с электроплитой на 140 мест | 517 | 30 | 9 | 31,32 | 20 | 6 | 20,88 | ||
| 19 | Начальная школа на 160 учащихся | 502 | 11 | 0 | 11 | 4 | 0 | 4 | ||
| 20 | Клуб со зрительным залом на 300-400 мест | 526 | 6 | 3 | 6,708 | 18 | 10 | 20,591 | ||
| 21 | Смешанный ассортимент на 6-10 мест | 553 | 4 | 0 | 4 | 4 | 0 | 4 | ||
| 22 | Пункт технического обслуживания машин и оборудования на фермах | 371 | 10 | 7 | 12,206 | 5 | 4 | 6,403 | ||
| 23 | Столовая с электронагревательным оборудованием на 50 мест | 541 | 35 | 15 | 38,078 | 15 | 5 | 15,811 | ||
| 24 | Столовая с электронагревательным оборудованием и с электроплитой на 50 мест | 545 | 50 | 20 | 53,851 | 20 | 10 | 22,36 | ||
| ТП №2 (ст. малая Донская)
| ||||||||||
| 1 | Птичник на 7 тыс. молодняка | 152 | 10 | 5 | 11,18 | 10 | 4 | 10,77 | ||
| 2 | Жилой дом с электроплитой и электроводонагревателем | 613 | 1,3 | 0,92 | 1,592 | 3 | 1,75 | 3,473 | ||
| 3 | Столовая с электронагревательным оборудованием и с электроплитой на 100 мест | 547 | 70 | 35 | 78,262 | 45 | 20 | 49,244 | ||
| 4 | Столовая с электронагревательным оборудованием и с электроплитой на 100 мест | 547 | 70 | 35 | 78,262 | 45 | 20 | 49,244 | ||
| 5 | Жилой дом с электроплитой и электроводонагревателем | 618 | 2,6 | 1,32 | 2,915 | 6 | 2,45 | 6,48 | ||
| 6 | Откорм свиней на 4000 | 1 | 75 | 65 | 99,247 | 45 | 40 | 60,207 | ||
| 7 | Репродуктивная свиноферма на 200 маток | 20 | 65 | 55 | 85,146 | 35 | 25 | 43,011 | ||
| 8 | Коровник привязного содержания с механизированным доением, уборкой навоза и электроводонагревателем на 400 коров | 110 | 45 | 33 | 55,803 | 45 | 33 | 55,803 | ||
| 9 | Магазин на 4 рабочих места, промтоварный | 552 | 6 | 0 | 6 | 6 | 0 | 6 | ||
| 10 | Производство молока 200 коров | 22 | 35 | 30 | 46,097 | 25 | 20 | 32,015 | ||
| 11 | Столовая с электронагревательным оборудованием и с электроплитой на 35 мест | 544 | 35 | 15 | 38,078 | 15 | 5 | 15,811 | ||
| 12 | Административное здание (контора колхоза-совхоза) на 70 рабочих мест | 520 | 35 | 25 | 43,011 | 15 | 0 | 15 | ||
| 13 | Баня на 20 мест | 561 | 8 | 5 | 9,433 | 8 | 5 | 9,433 | ||
| 14 | Репродуктивная свиноферма на 400 маток | 21 | 90 | 80 | 120,415 | 50 | 40 | 64,031 | ||
| 15 | Инкубаторий на 10 инкубаторов | 169 | 80 | 0 | 80 | 80 | 0 | 80 | ||
| ТП №3 (ст. Донская) | ||||||||||
| 1 | Репродуктивная свиноферма на 200 маток | 20 | 65 | 55 | 85,146 | 35 | 25 | 43,011 | ||
| 2 | Откорм свиней на 10000 | 4 | 240 | 210 | 318,904 | 120 | 105 | 159,452 | ||
| 3 | Откорм свиней на 4000 | 1 | 75 | 65 | 99,247 | 45 | 40 | 60,207 | ||
| 4 | Мельница с жерновым поставом 8/4 | 347 | 17 | 13 | 21,4 | 1 | 0 | 1 | ||
| 5 | Репродуктивная свиноферма на 400 маток | 21 | 90 | 80 | 120,415 | 50 | 40 | 64,031 | ||
| 6 | Откорм свиней на 6000 | 2 | 120 | 105 | 159,452 | 65 | 60 | 88,459 | ||
| 7 | Откорм свиней на 4000 | 1 | 75 | 65 | 99,247 | 45 | 40 | 60,207 | ||
| 8 | Гараж с профилакторием на 60 автомашин | 377 | 45 | 40 | 60,207 | 20 | 16 | 25,612 | ||
| 9 | Участковая ветеринарная лечебница | 201 | 20 | 10 | 22,36 | 10 | 4 | 10,77 | ||
Определение места расположения трансформаторной подстанции. Выбор конфигурации сети 0,38 кВ. Определение координат центра электрических нагрузок
|
|
|
Потребительские трансформаторные подстанции следует располагать в центре электрических нагрузок. Если нет возможности установить трансформаторную подстанцию в расчетном месте, то ее необходимо установить в том месте, которое максимально приближено к центру электрических нагрузок.
Координаты центра электрических нагрузок определяются по формулам
(1),
(2),
где Si – полная расчётная мощность на вводе i-го потребителя, кВА;
хi уi – координаты i-ro потребителя.
Координаты потребителей низковольтной сети заносятся в табл. 2
Таблица 2
Координаты потребителей низковольтной сети
| Код потребителя | Координата Х | Координата Y |
| ТП №1 | ||
| П №1 (604) | 24 | 368 |
| П №2 (617) | 50 | 368 |
| П №3 (338) | 77 | 368 |
| П №4 (540) | 154 | 377 |
| П №5 (561) | 189 | 377 |
| П №6 (508) | 225 | 377 |
| П №7 (360) | 259 | 376 |
| П №8 (314) | 316 | 350 |
| П №9 (352) | 357 | 268 |
| П №10 (188) | 285 | 296 |
| П №11 (177) | 225 | 296 |
| П №12 (328) | 166 | 295 |
| П №13 (383) | 36 | 294 |
| П №14 (509) | 96 | 294 |
| П №15 (517) | 97 | 208 |
| П №16 (615) | 447 | 367 |
| П №17 (536) | 430 | 206 |
| П №18 (517) | 359 | 105 |
| П №19 (502) | 327 | 105 |
| П №20 (526) | 294 | 105 |
| П №21 (553) | 262 | 105 |
| П №22 (371) | 230 | 105 |
| П №23 (541) | 197 | 105 |
| П №24 (545) | 166 | 105 |
| ТП №2 (ст. малая Донская) | ||
| П №1 (152) | 64 | 174 |
| П №2 (613) | 94 | 257 |
| П №3 (547) | 214 | 256 |
| П №4 (547) | 314 | 257 |
| П №5 (618) | 419 | 211 |
| П №6 (1) | 421 | 303 |
| П №7 (20) | 351 | 173 |
| П №8 (110) | 113 | 173 |
| П №9 (552) | 113 | 105 |
| П №10 (22) | 113 | 76 |
| П №11 (544) | 372 | 124 |
| П №12 (520) | 402 | 123 |
| П №13 (561) | 434 | 124 |
| П №14 (21) | 351 | 105 |
| П №15 (169) | 352 | 77 |
| ТП №3 (ст. Донская) | ||
| П №1 (20) | 262 | 416 |
| П №2 (4) | 159 | 411 |
| П №3 (1) | 201 | 304 |
| П №4 (347) | 124 | 202 |
| П №5 (21) | 52 | 311 |
| П №6 (2) | 314 | 217 |
| П №7 (1) | 365 | 216 |
| П №8 (377) | 130 | 77 |
| П №9 (201) | 467 | 230 |
Центы электрических нагрузок низковольтных сетей представленны в следующей таблице 3 для каждой ТП
Таблица 3
Центры электрических нагрузок
| № ТП (наименование) | ЦЭН Координата Х | ЦЭН Координата Y |
| ТП №1 | 213,024 | 240,052 |
| ТП №2 (ст. малая Донская) | 308,748 | 174,319 |
| ТП №3 (ст. Донская) | 209,288 | 308,446 |
ТП1
ТП2
ТП3
Определение электрических нагрузок сети 0,38 кВ
Определение нагрузок производится для каждого участка сети. Если расчетные нагрузки отличаются по величине не более чем в четыре раза, то их суммирование ведется методом коэффициента одновременности, в противном случае суммирование нагрузок ведется методом надбавок по формулам
|
|
|
(3)
(4)
где Рmах;Qmax – наибольшие из суммируемых нагрузок, кВт, квар;
ΔPi, ΔQi – надбавки от i-x нагрузок, кВт, квар.
Результаты приведены в табл.4.
Таблица 4
Расчёт нагрузок сети 0,38 кВ
| Участок сети | Рд, кВт | Qд, квар | Sд, кВА | Рв, кВт | Qв, квар | Sв, кВА | ||
| ТП №1 | ||||||||
| 617 - 604 | 0,9 | 0,4 | 0,984 | 2,5 | 0,9 | 2,657 | ||
| 383 - 617 | 2,7 | 1,5 | 3,088 | 6,5 | 2,92 | 7,125 | ||
| 540 - 338 | 12 | 10 | 15,62 | 12 | 10 | 15,62 | ||
| 561 - 540 | 27,3 | 16 | 31,643 | 18 | 12,4 | 21,857 | ||
| 561 - 508 | 5 | 0 | 5 | 8 | 0 | 8 | ||
| 177 - 561 | 35,1 | 19 | 39,912 | 27,6 | 15,4 | 31,605 | ||
| 383 - 509 | 8 | 0 | 8 | 15 | 0 | 15 | ||
| 517 - 383 | 12,2 | 4,9 | 13,147 | 20,7 | 5,8 | 21,497 | ||
| ТП - 517 | 37,9 | 12 | 39,754 | 33,2 | 9,6 | 34,56 | ||
| 314 - 360 | 30 | 25 | 39,051 | 3 | 0 | 3 | ||
| 314 - 615 | 1,7 | 1,07 | 2,008 | 4 | 2,05 | 4,494 | ||
| 177 - 328 | 25 | 23 | 33,97 | 1 | 0 | 1 | ||
| 188 - 177 | 89,2 | 71,2 | 114,131 | 68,3 | 54,8 | 87,566 | ||
| 188 - 314 | 34,2 | 27,7 | 44,01 | 6,6 | 2,05 | 6,911 | ||
| ТП - 188 | 131 | 104,6 | 167,636 | 72,5 | 56,3 | 91,792 | ||
| 541 - 545 | 50 | 20 | 53,851 | 20 | 10 | 22,36 | ||
| 371 - 541 | 72,8 | 29,2 | 78,437 | 29,2 | 13 | 31,963 | ||
| 553 - 371 | 78,8 | 33,4 | 85,586 | 32,2 | 15,4 | 35,693 | ||
| ТП - 553 | 81,2 | 33,4 | 87,8 | 34,6 | 15,4 | 37,872 | ||
| 502 - 517 | 30 | 9 | 31,32 | 20 | 6 | 20,88 | ||
| 526 - 502 | 36,7 | 9 | 37,787 | 22,4 | 6 | 23,189 | ||
| ТП - 526 | 40,3 | 10,8 | 41,722 | 33,6 | 13,6 | 36,248 | ||
| ТП - 536 | 4 | 0 | 4 | 4 | 0 | 4 | ||
| ТП - 352 | 3 | 2 | 3,605 | 1 | 0 | 1 | ||
| ТП №2 (ст. малая Донская) | ||||||||
| 618 - 1 | 75 | 65 | 99,247 | 45 | 40 | 60,207 | ||
| 520 - 561 | 8 | 5 | 9,433 | 8 | 5 | 9,433 | ||
| 544 - 520 | 39,8 | 28 | 48,662 | 19,8 | 5 | 20,421 | ||
| 21 - 169 | 80 | 0 | 80 | 80 | 0 | 80 | ||
| 544 - 21 | 145 | 80 | 165,604 | 114 | 40 | 120,813 | ||
| 20 - 544 | 188,1 | 105 | 215,421 | 132,4 | 44,8 | 139,774 | ||
| 20 - 547 | 70 | 35 | 78,262 | 45 | 20 | 49,244 | ||
| 20 - 618 | 76,8 | 65,9 | 101,198 | 48,6 | 41,5 | 63,907 | ||
| ТП - 20 | 334,2 | 207,8 | 393,535 | 218,6 | 101 | 240,804 | ||
| 552 - 22 | 35 | 30 | 46,097 | 25 | 20 | 32,015 | ||
| 110 - 552 | 38,6 | 30 | 48,887 | 28,6 | 20 | 34,899 | ||
| 110 - 152 | 10 | 5 | 11,18 | 10 | 4 | 10,77 | ||
| 110 - 613 | 1,3 | 0,92 | 1,592 | 3 | 1,75 | 3,473 | ||
| ТП - 110 | 77,7 | 55,6 | 95,543 | 71,2 | 49,1 | 86,488 | ||
| ТП - 547 | 70 | 35 | 78,262 | 45 | 20 | 49,244 | ||
| ТП №3 (ст. Донская) | ||||||||
| 347 - 377 | 45 | 40 | 60,207 | 20 | 16 | 25,612 | ||
| 1 - 4 | 240 | 210 | 318,904 | 120 | 105 | 159,452 | ||
| ТП - 20 | 65 | 55 | 85,146 | 35 | 25 | 43,011 | ||
| 347 - 21 | 90 | 80 | 120,415 | 50 | 40 | 64,031 | ||
| 1 - 347 | 128,2 | 82,5 | 152,451 | 63,1 | 49,8 | 80,384 | ||
| ТП - 1 | 384,2 | 312,3 | 495,117 | 194 | 165,5 | 255,002 | ||
| 1 - 201 | 20 | 10 | 22,36 | 10 | 4 | 10,77 | ||
| 2 - 1 | 87,5 | 71 | 112,682 | 51 | 42,4 | 66,323 | ||
| ТП - 2 | 182 | 154,4 | 238,669 | 99,7 | 88,8 | 133,512 | ||
Суммирование нагрузок ведётся методом надбавок или коэффициента одновремённости аналогично и результаты расчётов заносятся в табл.5
|
|
|
Таблица 5
Расчёт нагрузок на ТП
| Номер ТП | Рд, кВт | Qд, квар | Sд, кВА | Рв, кВт | Qв, квар | Sв, кВА | |
| ТП №1 | 849 | 463,17 | 967,123 | 495,9 | 251,62 | 556,084 | |
| ТП №2 (ст. малая Донская) | 1249,5 | 748,22 | 1456,393 | 894,2 | 412,15 | 984,612 | |
| ТП №3 (ст. Донская) | 1241,9 | 1015,2 | 1604,04 | 642,8 | 536,5 | 837,271 | |
Определение места расположения распределительной трансформаторной подстанции. Конфигурация сети высокого напряжения и определение величины высокого напряжения
Распределительные, как и потребительские трансформаторные подстанции следует располагать в месте, которое максимально приближено к центру электрических нагрузок. Координаты центра электрических нагрузок определяются аналогично сети 0,38 кВ.
Таблица 6
Координаты потребителей низковольтной сети
| ТП | Координата Х | Координата Y |
| ТП №1 | 3,5 | 3,2 |
| ТП №2 (ст. малая Донская) | 7,9 | 4,1 |
| ТП №3 (ст. Донская) | 8 | 6,1 |
Центр электрических нагрузок высоковольтной сети имеет следующие координаты:
Х=6,882 км
Y=4,679 км
Схема ВВ сети
Определение нагрузок в сети высокого напряжения
Нагрузки определяются для каждого участка сети. Если расчётные нагрузки отличаются по величине не более чем в четыре раза, то их суммирование ведётся методом коэффициента одновремённости по формулам
(5,6)
где ко – коэффициент одновремённости (ко=0,7);
в противном случае суммирование нагрузок ведется методом надбавок по формулам
, (7)
, (8)
где Рmax; Qmax – наибольшие из суммируемых нагрузок, кВт, квар;
DРi; DQi – надбавки от i-х нагрузок, кВт, квар.
Результаты остальных расчётов показаны в табл. 7
Таблица 7
Результаты суммирования нагрузок в сети высокого напряжения
| Номер участка | Рд, кВт | Qд, квар | Sд, кВА | Рв, кВт | Qв, квар | Sв, кВА |
| РТП - ТП №3 (ст. Донская) | 1241,9 | 1015,2 | 1604,04 | 642,8 | 536,5 | 837,271 |
| РТП - ТП №1 | 849 | 463,17 | 967,123 | 495,9 | 251,62 | 556,084 |
| РТП - ТП №2 (ст. малая Донская) | 1249,5 | 748,22 | 1456,393 | 894,2 | 412,15 | 984,612 |
Оптимальное напряжение высоковольтной сети определяется по формуле
(9)
где Lэк – эквивалентная длина линии, км;
Р1 – расчётная мощность на головном участке (участках), кВт.
Эквивалентная длина участка определяется по формуле
(10)
где Li – длина i-го участка линии, км;
Рi – мощность i-го участка линии, кВт.
Эквивалентная длина составит
3,097 км.
32,634 кВ.
Принимаем стандартное напряжение 35 кВ.
Определение числа и мощности трансформаторов на подстанции
Для потребителей II и III категории в зависимости от величины расчетной нагрузки могут применяться трансформаторные подстанции с одним или двумя трансформаторами. С учетом перспективы развития выбирается коэффициент роста нагрузок трансформаторной подстанции.
|
|
|
Расчетная нагрузка с учетом перспективы развития определяется по формуле
(11)
где кр - коэффициент роста нагрузок.
Мощность трансформатора выбирается по таблицам 22 приложения 1 [Электроснабжение сельского хозяйства: Методическое пособие. – Изд. 2-е перераб. и доп. / Сосот. В.В. Коваленко, А.В. Ивашина, А.В. Нагорный, А.В. Кравцов. – Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2004. – 100 с.] «Интервалы роста нагрузок для выбора трансформаторов», исходя из условия,
(12)
Где Sэн – нижний экономический интервал;
Sэв – верхний экономический интервал.
Технические данные выбранного трансформатора заносятся в табл. 8
Таблица 8 Технические данные трансформатора
|
№ ТП
| Тип | Номинальная мощность, кВА | Сочетание напряжений, кВ |
Потери, кВт
| Напряжение к.з. % | Ток х.х., % | ||
| В.Н. | Н.Н. | х.х | к.з. | |||||
| ТП №1 | 2 х ТМ-630 | 1260 | 35 | 0,4 | 4 | 15,2 | 6,5 | 2,2 |
| ТП №2 (ст. малая Донская) | 2 х ТМ-630 | 1260 | 35 | 0,4 | 4 | 15,2 | 6,5 | 2,2 |
| ТП №3 (ст. Донская) | 3 х ТМ-630 | 1890 | 35 | 0,4 | 6 | 22,8 | 6,5 | 2,4 |
Выбранный трансформатор проверяется по коэффициенту систематических перегрузок согласно приложения 1 таблицы 26 [Электроснабжение сельского хозяйства: Методическое пособие. – Изд. 2-е перераб. и доп. / Сосот. В.В. Коваленко, А.В. Ивашина, А.В. Нагорный, А.В. Кравцов. – Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2004. – 100 с.].
Выбранный трансформатор проверяется по коэффициенту систематических перегрузок.
(13)
Результаты расчета коэффициента систематических перегрузок для ТП представлены в таблице далее. Коэффициент систематических перегрузок не должен превышать 1,5.
Таблица 9 Коэффициент системных перегрузок ТП
| Трансформаторная подстанция | 
|
| ТП №1 | 0,76 |
| ТП №2 (ст. малая Донская) | 1,15 |
| ТП №3 (ст. Донская) | 0,84 |
Выбор типа подстанции
Для электроснабжения сельских потребителей на напряжении 0,38/0,22 кВ непосредственно возле центров потребления электроэнергии сооружают трансформаторные пункты или комплектные трансформаторные подстанции на 35, 6-10/0,38-0,22 кВ. Обычно мощности трансформаторных пунктов не очень значительны, и иногда их размещают на деревянных мачтовых конструкциях. Комплектные трансформаторные подстанции устанавливают на специальных железобетонных опорах. Трансформаторные пункты при использовании дерева монтируют на АП-образных опорах. Они имеют невысокую стоимость, и их сооружают в короткий срок, причем для их сооружения используют местные строительные материалы.
Комплектные подстанции полностью изготавливают на заводах, а на месте установки их только монтируют на соответствующих железобетонных опорах или фундаментах. Эксплуатация таких трансформаторных пунктов и комплектных подстанций очень проста, что обусловило их широкое применение в практике вообще и, особенно в сельской энергетике. Их применяют также на окраинах городов, а иногда и в качестве цеховых пунктов электроснабжения на заводах и фабриках. На этих подстанциях имеется вся необходимая аппаратура для присоединения к линии 35, 6-10 кВ (разъединитель, вентильные разрядники, предохранители), силовой трансформатор мощностью от 25 до 630 кВА и распределительное устройство сети 0,38/0,22 кВ, смонтированное в герметизированном металлическом ящике. На конструкции подстанции крепят необходимое число изоляторов для отходящих воздушных линий 0,38/0,22 кВ.
Расчёт сечения проводов сети высокого напряжения
Расчёт сечения проводов сети высокого напряжения производится по экономической плотности тока
, (14)
где Iр – расчётный ток участка сети, А;
jэк – экономическая плотность тока, А/мм2
Продолжительность использования максимума нагрузки Тм.
Максимальный ток участка линии высокого напряжения определяется по формуле
, (15)
где Sp – полная расчетная мощность, кВА;
Uном – номинальное напряжение, кВ.
Расчёт сечения проводов ведётся для всех участков сети, расчет сечения проводов на остальных участках ведется аналогично, и результаты расчётов сводятся в таблицу 10.
Таблица 10
Расчёт сечения проводов в сети высокого напряжения
| Участок сети | Sр, кВА | Рр, кВт | Iр, А | Тм, час | jэк., А/мм2 | Fэк, мм2 | Марка провода |
| РТП - ТП №3 (ст. Донская) | 1604,04 | 1241,9 | 26,459 | 3400 | 1,1 | 24,053 | AC-25 |
| РТП - ТП №1 | 967,123 | 849 | 15,953 | 3400 | 1,1 | 14,502 | AC-16 |
| РТП - ТП №2 (ст. малая Донская) | 1456,393 | 1249,5 | 24,024 | 3400 | 1,1 | 21,84 | AC-25 |
Определение потерь напряжения в высоковольтной сети и трансформаторе
Потери напряжения на участках линии высокого напряжения в вольтах определяются по формуле
(16)
где Р – активная мощность участка, кВт;
Q – реактивная мощность участка, квар;
rо – удельное активное сопротивление провода, Ом/км (табл.18 П1 [Электроснабжение сельского хозяйства: Методическое пособие. – Изд. 2-е перераб. и доп. / Сосот. В.В. Коваленко, А.В. Ивашина, А.В. Нагорный, А.В. Кравцов. – Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2004. – 100 с.]);
хо – удельное реактивное сопротивление провода, Ом/км (табл.19 П.1[Электроснабжение сельского хозяйства: Методическое пособие. – Изд. 2-е перераб. и доп. / Сосот. В.В. Коваленко, А.В. Ивашина, А.В. Нагорный, А.В. Кравцов. – Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2004. – 100 с.]);
L – длина участка, км.
Потеря напряжения на участке сети на участке сети высокого напряжения в процентах от номинального, определяется по формуле
(17)
Расчёт ведётся для всех участков и сводятся в табл. 11.
Таблица 11
Потери напряжения в сети высокого напряжения
| Участок сети | Марка провода | Р, кВт | rо, Ом/км | Q, квар | хо, Ом/км | L, км | DU, В | DU,% |
| РТП - ТП №3 (ст. Донская) | AC-25 | 1241,9 | 1,14 | 1015,2 | 0,45 | 3,298 | 176,452 | 0,504 |
| РТП - ТП №1 | AC-16 | 849 | 1,8 | 463,17 | 0,45 | 2,469 | 122,506 | 0,35 |
| РТП - ТП №2 (ст. малая Донская) | AC-25 | 1249,5 | 1,14 | 748,22 | 0,45 | 3,324 | 167,256 | 0,477 |
Потери напряжения в трансформаторе определяются по формуле
, (18)
где Smax – расчётная мощность, кВА;
Sтр – мощность трансформатора, кВА;
Uа – активная составляющая напряжения короткого замыкания, %;
Uр – реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %.
активная составляющая напряжения короткого замыкания определяется по формуле
, (19)
где DРк.з. –потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт.
реактивная составляющая напряжения короткого замыкания определяется по формуле
, (20)
где Uк.з. – напряжение короткого замыкания, %.
Коэффициент мощности определяется по формуле
, (21)
где Рр –расчётная активная мощность, кВт;
Sр – расчетная полная мощность, кВА.
| Трансформаторная подстанция | Расчетные значения |
| ТП №1 |  0,012 %,
 6,499 %,
 0,877,
sin(j)=0,48
 2,402 %
|
| ТП №2 (ст. малая Донская) |  0,012 %,
6,499 %,
 0,857,
sin(j)=0,515
3,88 %
|
| ТП №3 (ст. Донская) | 0,012 %,
 6,499 %,
0,774,
sin(j)=0,633
3,499 %
|
Определение потерь мощности и энергии в сети высокого напряжения и трансформаторе
Правильный выбор электрооборудования, определение рациональных режимов его работы, выбор самого экономичного способа повышения коэффициента мощности дают возможность снизить потери мощности и энергии в сети и тем самым определить наиболее экономичный режим в процессе эксплуатации.
Потери мощности в линии определяются по формуле
(22)
где I – расчётный ток участка, А;
rо – удельное активное сопротивление участка, Ом/км;
L – длина участка, км.
Энергии, теряемая на участке линии, определяется по формуле
(23)
где t - время потерь, час.
Время потерь определяется по формуле
(24)
где Тм – число часов использования максимума нагрузки, (П.1 таблица 10 [Электроснабжение сельского хозяйства: Методическое пособие. – Изд. 2-е перераб. и доп. / Сосот. В.В. Коваленко, А.В. Ивашина, А.В. Нагорный, А.В. Кравцов. – Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2004. – 100 с.]), час.
Расчёт ведётся для всех участков, результаты расчётов заносятся в таблицу 12
Таблица 12
Определение потерь мощности и энергии в сети высокого напряжения
| Участок сети | I, А | ro, Ом/км | L, км | DР, кВт | Тм, час | t, час | DW, кВт·ч |
| РТП - ТП №3 (ст. Донская) | 26,459 | 1,14 | 3,298 | 6,926 | 3400 | 1885,992 | 13062,38 |
| РТП - ТП №1 | 15,953 | 1,8 | 2,469 | 1,885 | 3400 | 1885,992 | 3555,094 |
| РТП - ТП №2 (ст. малая Донская) | 24,024 | 1,14 | 3,324 | 5,755 | 3400 | 1885,992 | 10853,883 |
| Итого: | 9,091 | 14,565 | 27471,356 |
Потеря мощности и энергии, теряемые в высоковольтных линиях, в процентах от потребляемой определяется по формуле
, (25)
, (26)
0,436 %,
0,241 %.
Потери мощности и энергии в высоковольтной сети не должны превышать 10%.
Потери мощности в трансформаторе определяются по формуле
(27)
где DРх.х – потери холостого хода трансформатора, кВт (табл.28 П.1 [Электроснабжение сельского хозяйства: Методическое пособие. – Изд. 2-е перераб. и доп. / Сосот. В.В. Коваленко, А.В. Ивашина, А.В. Нагорный, А.В. Кравцов. – Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2004. – 100 с.]);
DРк.з – потери в меди трансформатора, кВт (табл.28 П.1 [Электроснабжение сельского хозяйства: Методическое пособие. – Изд. 2-е перераб. и доп. / Сосот. В.В. Коваленко, А.В. Ивашина, А.В. Нагорный, А.В. Кравцов. – Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2004. – 100 с.]);
b - коэффициент загрузки трансформатора.
Потери энергии в трансформаторе определяются по формуле
, (28)
| Трансформаторная подстанция | Расчетные значения |
| ТП №1 |  12,955 кВт,
 36934,947 кВт×ч.
|
| ТП №2 (ст. малая Донская) | 24,307 кВт,
36946,299 кВт×ч.
|
| ТП №3 (ст. Донская) |  22,422 кВт,
54462,414 кВт×ч.
|
Определение допустимой потери напряжения в сетях 0,38 кВ
Допустимая потеря напряжения в сети 0,38 кВ определяется для правильного выбора сечения проводов линии 0,38 кВ.
В режиме минимальной нагрузки проверяется отклонение напряжения, у ближайшего потребителя, которое не должно превышать +5%. В максимальном режиме отклонение напряжения у наиболее удалённого потребителя должно быть не более минус 5%. На районной подстанции осуществляется режим встречного регулирования dU100=5%; dU25=2%.
В минимальном режиме определяется регулируемая надбавка трансформатора
(29)
где 
- надбавка на шинах РТП в минимальном режиме, %;
- потеря напряжения в линии 35 кВ в минимальном режиме, %;
- потеря напряжения в трансформаторе в минимальном режиме, %;
- конструктивная надбавка трансформатора, %.
Допустимая потеря напряжения в линии 0,38 кВ в максимальном режиме определяется по формуле
, (30)
| Трансформаторная подстанция | Расчетные значения | |||
| ТП №1 |
|
|
|
