Электроснабжение населенного пункта электроснабжение населенного пункта

Потери энергии определяются как на стадии проектирования электрических сетей, так и при их эксплуатации. Существуют различные методы расчёта нагрузочных потерь. Наиболее распространённым является метод максимальных потерь, согласно которому потери энергии определяются по максимальной нагрузке и числу часов использования максимума нагрузок.

Наибольший ток, протекающий по линии в течение года, определяется по наибольшей мощности из дневного или вечернего максимума нагрузки.

,   А;    (1.16)

Потери мощности в трёхфазной линии определяются по формуле:

,    кВт;    (1.17)

Где: Rл – активное сопротивление участка линии, по которому протекает ток Imax.

R=r0∙l,   Ом.

Потери энергии в трёхфазной линии определяются по формуле:

DWт=DРmax∙t,   кВт∙ч.    (1.18)

Где: t – время максимальных потерь, то есть время в течении которого электроустановка, работая с максимальной нагрузкой, имеет такие же потери, как и при работе по действительному графику нагрузок.

Значение времени потерь t можно определить для сельских сетей из уравнения:

t=0.69∙Тм–584     (1.19)

Где: Тм – число часов использования максимума нагрузки. Тм =4000 ч.

t= 0.69∙4000–584=2176 ч.

Потери энергии в трансформаторе определяются по формуле:

DWт=8760+DPxx+DPкз∙(Smax/Sн)2∙ t,   кВт∙ч.  (1.20)

Где: DPxx и DPкз – потери холостого хода и короткого замыкания трансформатора по каталогу.

Для упрощения вычислений потерь энергии в сетях 0.38 кВ в формулу потерь энергии подставим его составляющие в развёрнутом виде:

DWт=DРmax∙t= 3∙I2max∙( r0∙l)∙t     кВт∙ч.   (1.21)

Расчёт ведём на примере линии  1 ТП №1:

Время максимальных потерь t = 2176 часов. Удельное электрическое сопротивление постоянному току  0,443 Ом/км.

участок 1-2:

участок 2-3:

участок 3-4:

участок 4-5:

участок 5-ТП:

Аналогично рассчитываются потери энергии в остальных линиях.  Результаты расчёта приведены в таблице (6;7).

Определим потери энергии в трансформаторе мощностью 250 кВА:

  кВт∙ч;   (1.22)

Где: Sном – номинальная мощность трансформатора. Раннее  принят трансформатор   Sном=250 кВ∙А.

Smax – максимальная мощность передаваемая через трансформатор в течении года, Smax= 176,45 кВА.

DPxx =0,74 кВт., DPкз=3,7  кВт

Тогда потери энергии в трансформаторе составят:

DWт1=8760∙ 0,74+3,7∙(176,45/250)2∙2176=10492,76 кВт

Общие потери на трансформаторе КТП №1 составят:

DWоб = DWт + DWс1 + DWс2 кВт∙ч        (1.23)

DWоб = 10492,76+6688,58+2852,59 = 20033,93 кВт∙ч.

Общие потери энергии за год составят:

DWгод = Тм∙Рmax,   кВт∙ч.   (1.24)

Где: Рmax – максимальная активная мощность на шинах.

Тогда потери энергии за год составят:

DWгод = Тм∙Рmax= 4000 ∙135,1 = 540400 кВт∙ч.

Допустимые потери энергии определяются по формуле:

DW% = (DWоб / DWгод)∙100%   (1.25)

DW% = (20033,93/540400)∙100%= 3,7 %

Полученное отклонение допустимых потерь не превышает допустимого значения.

Аналогично рассчитываются потери энергии для остальных КТП.  Результаты расчёта приведены в таблице  (5).

Таблица 5 – Потери энергии в кВт∙ч.

№ КТП	DWT	DWс1	DWс2	DWс3	DWобщ	DWгод	DW, %
1	10493	6688,6	2852,59	-	20033,9	540400	3,7
2	6738,5	1502,6	6995,9	2319,49	17556,6	376960	4,66

 

 

Таблица 6–  Выбор проводов и расчет потерь напряжения линий КТП №1.

 

1 линия
№ уч-ка	I, А	R, Ом	X, Ом	U, В	ΔU, В	ΣΔU, В	ΔU. %	ΔWл, кВт∙ч	S, кВА
1-2	4,05	0,443	0,085	0,38	0,11	13,93	3,67	1,90	176,45
2-3	30,77	СИП 4 4х70			2,59			328,49
3-4	55,13				2,83			703,16
4-5	122,69				3,45			1741,17
5-ТП	183,94				4,95			3913,85
2 линия
№ уч-ка	I, А	R, Ом	X, Ом	U, В	ΔU, В	ΣΔU, В	ΔU. %	ΔWл, кВт∙ч
1-2	42,97	0,443	0,085	0,38	1,12	11,30	2,97	427,2
2-3	49,27	СИП 4 4х70			1,9			280,81
3-4	48,01				2,59			266,64
4-5	45,58				2,93			240,32
5-ТП	84,13				9,72			1637,62

 

 

Таблица 7 – Выбор проводов и расчет потерь напряжения линий КТП №2.

 

1 линия
№Уч-ка		I, А		R, Ом		X, Ом		U, В		ΔU, В		ΣΔU, В		ΔU. %		ΔWл, кВт∙ч	S, кВА
1-2		7,35		0,868		0,087		0,38		0,18		7,31		1,92		12,25	94,47
2-3		11,03		СИП 4 4*35						0,28						27,56
3-4		14,12								0,36						45,16
4-5		17,06								0,44						65,93
5-6		20,58								1,50						288,12
10-9		7,35								0,18						12,25
9-8		11,03								0,83						82,69
8-7		14,12								0,36						45,16
7-6		17,06								0,44						65,93
6-0		20,58								0,00						0,00
6-ТП-2		33,36								2,73						857,59
2 линия
№Уч-ка	I, А		R, Ом		X, Ом		U, В		ΔU, В		ΣΔU, В		ΔU. %		ΔWл, кВт∙ч
1-2	36,17		0,868		0,087		0,38		1,31		11,6		3,05		415,13
2-3	58,88		СИП 4 4*35						2,09						1100,03
3-4	62,47								2,16						1238,42
4-5	83,22								2,53						2197,61
5-ТП-2	72,85								3,51						2044,70

 

 

3 линия
№Уч-ка	I, А	R, Ом	X, Ом	U, В	ΔU, В	ΣΔU, В	ΔU. %	ΔWл, кВт∙ч
1-2	17,06	0,868	0,087	0,38	0,44	5,54	1,46	65,93
2-3	34,72	СИП 4 4*35			0,44			273,16
5-4	7,35				0,18			12,25
4-3	11,76				0,31			31,36
3-0	16,17				0,00			0,00
0-ТП-2	37,74				4,17			1936,78

 

 

1.8 поверка сети  по условиям пуска двигателя

В данной работе необходимо провести проверку условия пуска электродвигателя, в населенном пункте на объекте 21 электродвигатель мощностью 14 кВт , Iном.= 27 А , Кп= 7

Проверка пуска осуществляется следующим образом. Вначале определяют параметры системы электроснабжения, а затем потеря напряжения при пуске двигателя  определяются:   

  (1.26)

где, - суммарное сопротивление элементов сети; -пусковое сопротивление двигателя.

   (1.27)

где, и -полное сопротивление линии 10кВ приведено к ступени напряжения 0,38кВ.

 –  полное сопротивление трансформатора.

   (1.28)

Пусковое сопротивление двигателя:

    (1.29)

полное сопротивление 0,38кВ:

= = =0,144 Ом/км

полное сопротивление 10кВ:

= = =5,46 Ом/км

=0,000021 Ом                                        Ом

=0,0078+0,000021+0,144=0,091 Ом

      

 

 2 Электрические сети района

2.1 Цель разработки. Исходные данные.

 

В условиях, когда электрические сети имеются почти по всей обжитой территории страны, их проектирование для сельскохозяйственного района предполагает отыскание оптимального варианта с целью обеспечения электроэнергией новых потребителей, повышение надежности электроснабжения и улучшения качества напряжения.

Для проектирования необходимы исходные данные: план района, с указанием мест ТП и их расчетные нагрузки, сведения о климатических условиях, об источниках электроснабжения, требования потребителей к надежности электроснабжения и  качеству напряжения.

Координаты (x;y) населенных пунктов

Схема района приведена на (рис.2)

Расчеты будут показаны только для линии (С1) , а результаты расчетов для остальных линий будут снесены в таблицы.

Таблица 8 – Координаты (х;y) и расчетные нагрузки населенных пунктов

 

№ посёлка	X	Y	Рд	Pв
1	18	1	200	160
2	11	1	280	70
3	7	4	220	240
4*	6	3	420	480
5	6	2	300	340
6	5	1	480	360
7	3	2	300	230
8	1	1	400	160
9	2	3	420	120
10	5	5	350	120
11	1	7	250	180
12	3	9	150	320
13	3	7	250	200
14	5	7	280	80
15	6	7	360	140
суммарная мощность