Электроснабжение населенного пункта электроснабжение населенного пункта

№Участка	R, Ом	Х, Ом	Z, Ом	Длина участка l. км.	Сопротивл. провода		Напряже–ние, кВ.
					ro, Ом/км.	хo, Ом/км.
0 ТП–37	0,00	0,20	0,20	-	0	0,5	37
0–1 линия 37 кВ	0,57	0,68	0,89	25	0,314	0,371	37
1–2 ТП–37/10,5	0,40	2,57	2,60	-	-	-	37/10,5
2–3 линия 10,5 кВ	7,48	1,16	7,57	9,5	0,87	0,13	10,5
3–4 линия 10,5 кВ	0,20	0,03	0,20	0,25	0,87	0,13	10,5
3–5 ТП10,5/0,4	5,92	17,00	18,00	-	-	-	10,5/0,4
4–6 ТП10,5/0,4	19,70	40,46	45,00	-	-	-	10,5/0,4
5–7 линия 0,4 кВ	88,60	17,00	90,22	0,32	0,443	0,085	0,4
5–8 линия 0,4 кВ	77,53	14,88	78,94	0,28	0,443	0,085	0,4
6–9 линия 0,4 кВ	189,88	19,03	190,83	0,35	0,868	0,087	0,4
6–10 линия 0,4 кВ	189,88	19,03	190,83	0,35	0,868	0,087	0,4

Результирующие сопротивления до соответствующих точек к.з.:

Zрез.к1.= Z0–1+Z0=j0,2+0,57+j0,68= =1,05 Ом

Zрез.к2= Zрез.к1+ Z1–2

Zрез.к3=Zрез.к2+ Z2–3

Zрез.к4=Zрез.к3+ Z3–4

Zрез.к5=Zрез.к3+Z3–5

Zрез.к6=Zрез.к4+Z4–6

Zрез.к7=Zрез.к5+Z5–7

Zрез.к8=Zрез.к5+Z5–8

Zрез.к9=Zрез.к6+Z6–9

Zрез.к10=Zрез.к6+Z6–10

Расчёты ведём по приведённым формулам и сносим в таблицу 18.

Базисные токи:

Iб = ;

Iб = ;

Iб = .

3.2 Токи трехфазного  короткого замыкания

,     (3.9)

 zэкв.k–i  – эквивалентное сопротивление для точки к–i;

 I (3)k–i –трёхфазный ток КЗ в точке к–i,кА.

кА

 кА

 кА

Расчёт остальных точек к.з. сносим в таблицу 18

3.3 Токи двухфазного  короткого замыкания

       (3.10)

кА

Расчёт остальных точек к.з. сносим в таблицу 14

3.4 Ударные токи  короткого замыкания

Ударные токи короткого замыкания:

Определение ударных (однофазных) токов короткого замыкания

     (3.11)

где Kу –ударный коэффициент

                                                    (3.12)

                                                      (3.13)

Таблица 14 – Токи короткого замыкания

№ участка	R, Ом	Х, Ом	Z, Ом	I кз 3, кА	I кз 2, кА	Та	Ку	Iук, кА	Zп	I кз 1, кА
Zк 1	0,57	0,88	1,05	1,49	1,29	0,00487	1,13	2,37	-	-
Zк 2	0,97	3,45	3,58	1,54	1,34	0,01128	1,41	3,06	-	-
Zк 3	8,45	4,60	9,63	0,57	0,50	0,00173	1,00	0,81	-	-
Zк 4	8,65	4,63	9,81	0,56	0,49	0,00171	1,00	0,79	-	-
Zк 5	14,57	21,63	26,08	5,54	4,82	0,00473	1,12	8,75	-	-
Zк 6	28,35	45,09	53,26	2,71	2,36	0,00507	1,14	4,36	-	-
Zк 7	103,17	38,63	110,17	1,31	1,14	0,00119	1,00	1,85	0,29	585,70
Zк 8	92,09	36,31	98,99	1,46	1,27	0,00126	1,00	2,06	0,25	644,97
Zк 9	218,22	64,12	227,45	0,64	0,55	0,00094	1,00	0,90	0,61	264,27
Zк 10	218,22	64,12	227,45	0,64	0,55	0,00094	1,00	0,90	0,61	264,27

 

3.5 Расчет токов  однофазного короткого замыкания

 

Электрические сети всех напряжений необходимо проверить на чувствительность срабатывания защиты при минимальных токах короткого замыкания

     (3.14)

Zт– полное сопротивление к.з. на корпус трансформатора Zт250=0,312 Ом, Zт100=0,779 Ом

   (3.15)

где rо.ф–rо.н– хо.ф–хо.н– удельные сопротивления фазного и нулевого провода соответственно.

 

ТП 1

Линия С1

=0,29 Ом

  =585,7 А

 

4 Выбор аппаратуры защиты подстанций

4.1 Выбор автоматических  выключателей

 

Выбираем аппаратуру защиты для ТП №1. Для защиты отходящих линий 0,38 кВ принимаем автоматические выключатели (автоматы).

Выбор автоматов производим исходя из следующих условий  [34]

,                                                   (4.1)

где – номинальное напряжение автомата, В; – напряжение сети.

,                                               (4.2)

где – номинальный ток теплового расцепителя, А; – коэффициент надежности, учитывающий разброс по току срабатывания ( [12]).

,     (4.3)

где – предельно допустимый ток отключения автомата, А; – ток трехфазного к. з. в месте установки предыдущего (считая от потребителя) аппарата защиты.

Выбираем автомат для защиты линии №1 ТП №1. Определяем ток нагрузки по формуле [34]

,     (4.4)

Принимаем , тогда

 

Для линии №1  А. Принимаем ток срабатывания отсечки

А

Принимаем ток установки электромагнитного расцепителя

 

 А

Коэффициент чувствительности отсечки электромагнитного расцепителя

    (4.5)

где – ток двухфазного к. з. в месте установки автомата.

 кА.

Коэффициент чувствительности теплового расцепителя

     (4.6)

где – ток однофазного к. з. в наиболее удаленной точке защищаемого участка

 

Принимаем автоматический выключатель ВА57–35 250А.

4.2 Выбор  высоковольтных предохранителей

 

Выбираем предохранители на стороне высокого напряжения.

Номинальный ток плавкой вставки

,    (4.7)

;

 А.

Принимаем предохранители Предохранитель  ПКТ 102-6-50-31,5 У3 номинальное напряжение 10 кВ, номинальный ток плавкой вставки – 50 А; наименьший отключаемый ток – ;.

Аналогично выбираем аппаратуру защиты для других КТП. Принятые аппараты защиты приведены в таблице 14.

Таблица 14 – Аппараты защиты

№ ТП	Место установки	Тип аппарата	Примечания
1	Разрядник   Ввод 10 кВ   Линия №1 Линия №2	РЛНД-1-10-100 У1   ПКТ 102-6-50-31,5 У3   Автомат ВА57–35 Автомат ВА57–35	IН.вс=100 А   IН.вс=50 А   IН.а=250 А IН.а=250 А
2	Разрядник   Ввод 10 кВ   Линия №1 Линия №2	РЛНД-1-10-100 У1   ПКТ 102-6-20-31,5 У3   Автомат ВА57–35 Автомат ВА57–35	IН.вс=100 А   IН.вс=20 А   IН.а=80 А IН.а=100 А

 

5. Расчёт  заземляющих устройств трансформаторной  подстанции напряжением 10/0,4 кВ.

 

От подстанции ТП отходит три воздушные линии 380/220 В, на которых в соответствии с ПУЭ необходимо выполнить шесть повторных заземлений нулевого провода.

Для электроустановок напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью r3 должно быть не выше 4 Ом. Удельное сопротивление грунта принимают в соответствии с табличными данными (суглинок ρ изм = 100 Ом ∙ м).

Заземляющий контур в виде прямоугольного четырёхугольника выполняют путём заложения в грунт вертикальных стальных стержней длиной 5м, диаметром 12мм., соединенных между собой стальной полосой 40х4мм. Глубина заложения стержней 0,8м, полосы 0,8м.

Определение расчётного сопротивления грунта для стержневых заземлителей, Ом∙м:

К с – коэффициент сезонности, равный 1,9;

К 2 – коэффициент, учитывающий состояние грунта, измеренный при средней влажности грунта, равный 1.

Сопротивление вертикального заземлителя из круглой стали:

где: L – длина вертикального заземлителя, м.

d – диаметр круглой стали, м.

h ср – расстояние от поверхности до середины вертикального заземления, м.

Сопротивление повторного заземлителя R П.З не должно превышать 30 Ом,  при

ρрасч = 100 Ом и ниже, а при ρрасч болеее 100 Ом ПУЭ разрешает увеличивать RП.З.  до:

Для повторного заземления принимаем стержень длиной 3м и диаметром 40мм, сопротивление которого 43,408Ом < 57Ом

Общее сопротивление всех шести повторных заземлителей:

n – число повторных заземлений.

Определение расчётного сопротивления заземления нейтрали трансформатора с учётом повторных заземлений.

 

Определение теоретического числа стержней:

Принимаем 5 стержней и располагаем их на расстоянии 5метров друг от друга.

Длина полосы связи:

L = a ∙ п = 5 ∙ 5 = 25 м

Определение сопротивления грунта для полосы связи:

ρ рас = 5 ∙100 = 500 Ом ∙ м

Определение сопротивления полосы связи:

 

По таблицам 10.3 [5], и 10.4 [5] определим значение коэффициентов использования заземлителей (η В = 0,72 и ηГ = 0,45)

Тогда действительное число стержней:

Принимаем к монтажу 6 стержней и выполняем проверочный расчет.

 

 

 

 

Заключение

 

В данном курсовом проекте выполнен расчет электроснабжения населенного пункта и электрических сетей района. Найдены расчетные нагрузки, произведен расчет и выбор трансформаторных подстанций, определено сечение проводов, потерь напряжения и энергии. Все рассчитанные данные снесены в таблицы, произведен расчет токов короткого замыкания, выбор и проверка аппаратуры защиты.

 

 список используемой литературы

 

1.  Лещинская, Т.Б.,. Электроснабжение сельского хозяйства. / Т.Б. Лещинская, И.В. Наумов. – М.: КолосС. – 2008. – 655с.
2.  Будзко, И. А. Электроснабжение сельского хозяйства / И.А. Будзко, Т.Б. Лещинская, В.И. Сукманов. – М.: Колос, 2000. – 536 с.
3.  Разевиг, Д. В. Техника высоких напряжений : учеб. для вузов/ П. В. Борисоглебский, Л. Ф Дмоховская , В. П. Ларионов, Ю. С. Пинталь,  Д. В. Разевиг, Е. Я. Рябкова, под общ. ред. Разевига Д. В, М–во высшего и сред. спец, образования РСФСР., Издательство «Энергия», М.–Л. 1964. – 472 с.
4.  Правила устройства электроустановок: все действующие разделы ПУЭ – 6 и ПУЭ – 7, 7–й выпуск. – Новосибирск: Сиб. Унив. Изд–во; 2007. – 854 с.
5.  Шеховцев, В. П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. 2–е изд., испр. / В. П. Шеховцев – М.: ФОРУМ: ИНФРА–М, 2007. – 214с.
6.  Макаров, Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4 – 35 и 110 – 1150 кВ, том II / Под редакцией И.Т. Горюнова, А.А. Любимова – М.: Папирус Про, 2003. – 640 с.
7. Костюченко, Л.П. Электроснабжение: электрон. учеб.–метод комплекс. / Л.П. Костюченко, А.В. Чебодаев; Краснояр. гос. аграр. ун–т – Красноярск, 2006.
8. Герасименко, А.А. Передача и распределение электрической энергии: Учебное пособие /А.А. Герасименко, В.Т. Федин. – Ростов–н/Д.: Феникс; Красноярск: Издательские проекты, 2006. – 720 с.
9. Справочник по проектированию электрических сетей. / Под редакцией Д.Л. Файбисовича. – М.: Изд–во НЦ ЭНАС, 2005. – 320с.
10. Костюченко Л.П. Проектирование систем сельского электроснабжения: Учебное пособие. 2-е изд. испр. и доп. / Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2003. – 144 с.