Рв=Руст·Ко·Кв (5.4)

где, Кв - коэффициент вечернего максимума Кв=0,7

Уличное освещение

Ру=12·1·0,7=8,4 кВт

Мощность артскважины

Ра=16,5·1·0,7=11,5 кВт

Мощность резервной артскважины

Рра=2,7·0,3·0,8=0,6 кВт

Мощность родильного отделения

Рр=50·0,9·0,7=31,5 кВт

Мощность животноводческого комплекса

Рж2=52,5·0,7·0,7=32,4 кВт

Мощность молочного блока

Рм=35·0,8·0,7=19,6 кВт

Мощность котельной

Рк=30·0,9·0,7=18,9 кВт

Суммарная нагрузка в вечерний максимум.

Рв=8,4+11,5+0,6+31,5+32,4+32,4+19,6+18,9=145,3 кВт

Полная вечерняя нагрузка.

Sв=Рв/cosφ=145,3/0,8=181,6 кВа (5.5)

Силовой трансформатор выбираем с учетом максимальной нагрузки потребителя, максимальная нагрузка вошла в дневной максимум, и составила 230 кВа Рд=230 кВа>Рв=181,6 кВа, поэтому принимаем силовой трансформатор с учетом дневного максимума.

Трансформатор выбираем согласно соотношению.

Sн≥Sрасч (5.6)

где, Sн - номинальная мощность трансформатора, кВа

Sрасч - расчетная мощность, кВа

Выбираем три силовые трансформаторы ТМ-630 с Sн=630 кВа

Sн= (2х630) кВа≥Sрасч=1260 кВа

условие выполняется, значит, трансформатор выбран верно.

Таблица 5.2. Технические характеристики силового трансформатора.

Расчет линии 10 кВ

Расчет линии 0,4 кВ

Расчет производим методом экономических интервалов, начиная расчет с самого удаленного участка.

Расчетная схема ВЛ-0,4 кВ

Расчет производится по следующим формулам.

Мощность на участке

Руч=ΣР·Ко (5.14)

где, ΣР - сумма мощностей участка

Ко - коэффициент одновременности зависящий от числа потребителей.

Полная мощность участка

Sуч=Руч/cosφ (5.15)

где, cosφ - коэффициент мощности

Эквивалентная мощность.

Sэкв=Sуч·Кд (5.16)

где, Кд - коэффициент динамики, Кд=0,7 стр.56 (л-7)

Расчет мощностей на участках. От подстанции отходит 3 питающих линий 0,4 кВ, расчет 1 отходящей линии.

Участок 1-2

Р1-2=Р2=4,7кВт

Sуч=4,7/0,8=5,8 кВа

Sэкв=5,8·0,7=4,1 кВа

Участок Р10-1

Руч= (Р1+Р2) ·Ко= (10+4,7) ·0,9=13,2 кВт

Sуч=13,2/0,8=16,5 кВа

Sэкв=16,5·0,7=11,5 кВа

Участок 4-7

Р4-7=Р7=30 кВт

Sуч=30/0,8=37,5 кВа

Sэкв=37,5·0,7=26,2 кВа

Участок 5-6

Р5-6=Р6=2,7 кВт

Sуч=2,7/0,8=3,3 кВа

Sэкв=3,3·0,7=2,3 кВа

Участок 4-5

Р4-5= (Р5-6+Р6) ·Ко= (2,7+16,5) ·0,9=17,2 кВт

Sуч=17,2/0,8=21,6 кВа

Sэкв=21,6·0,7=15,1 кВа

Участок 3-4

Р3-4= (Р4-5+Р4-7) ·Ко= (17,2+30) ·0,9=42,4 кВт

Sуч=42,4/0,8=53,1 кВа

Sэкв=53,1·0,7=37,1 кВа

Участок 0-3

Р0-3= (Р3+Р3-4) ·Ко= (15+42,4) ·0,9=51,6 кВт

Sуч=51,6/0,8=64,5 кВа

Sэкв=64,5·0,7=45,2 кВа

Участок А-0

РА-0= (Р0-1+Р0-3) ·Ко= (13,2+51,6) ·0,9=58,3 кВт

Sуч=58,3/0,8=72,9 кВа

Sэкв=72,9·0,7=51 кВа

Провод выбирается по эквивалентной мощности с учетом климатического района, выбираем провод А-35 который может выдерживать нагрузку до 1035 кВа и ΔUтабл=0,876, наибольшая эквивалентная мощность вышла на участке А-0 и составила 51 кВа

Sпров=1035кВа≥Sэкв=51кВа

Согласно этому условию выбранный провод выдерживает расчетную нагрузку и окончательно принимаем именно его.

Проверка выбранного провода на потери напряжения, для этого находим потери напряжения на всех участках.

Uуч=Uтабл·Sуч·Lуч·10 (5.17)

где, Uтабл - табличные потери напряжения выбираются в зависимости от марки провода (Uтабл=0,876 стр.36 (л-7)

Lуч - длина участка, м

U1-2=0,876·5,8·140·10=0,6%

U0-1=0,876·16,5·85·10=1,2%

U4-7=0,876·37,5·35·10=1,1%

U5-6=0,876·3,3·20·10=0,02%

U4-5=0,876·21,6·15·10=0,2%

U3-4=0,876·53,1·45·10=2%

U0-3=0,876·64,5·40·10=2,2%

UА-0=0,876·72,9·3·10=0,19%

Производим суммирование потерь напряжения на участке А-2 и А-7

UА-2=U1-2+U0-1+UА-0=0,6+1,2+0, 19=1,9% (5.18)

UА-7=UА-0+U4-7+U5-6+U4-5+U3-4+U0-3=0, 19+1,1+0,02+0,2+2+2,2=5,7%

Согласно ПУЭ допустимая потеря напряжения на ВЛ-0,4кВ составляет 6% наибольшая потеря напряжения вышла на участке А-7 и составила 5,7% что удовлетворяет требованию ПУЭ и поэтому окончательно принимаем на всех участках провод марки А-35

Расчет 2 отходящей линии.

2 линия питает молочную и ферму на 200 голов.

Участок 8-9

Р8-9=Р9=35 кВт

S8-9=35/0,8=43,7 кВа

Sэкв=43,7·0,7=30,6 кВа

Участок А-8

РА-8= (Р8-9+Р8) ·Ко= (35+66,2) ·0,9=91,8 кВт

SА-8=91,8/0,8=113,8 кВа

Sэкв=113,8·0,7=79,6 кВа

Для второй отходящей линии принимаем провод А-35

Sпров=1035кВа>Sэкв=79,6кВа

условие выполняется, значит, провод выбран верно.

Проверка выбранного провода на потери напряжения.

U8-9=0,876·43,7·35·10=1,3%

UА-8=0,876·113,8·45·10=4,4%

Суммарная потеря напряжения на участках

UА-9=U8-9+UА-8=1,3+4,4=5,7%

Полученный процент потерь удовлетворяет требованиям ПУЭ и выбранный ранее провод принимаем окончательно.

Расчет 3 отходящей линии.

Третья линия питает родильное отделение и 2 животноводческий комплекс.

Участок 10-11

Р10-11=Р11=50 кВт

Sуч=50/0,8=62,5 кВа

Sэкв=62,5·0,7=43,7 кВа

Участок А-10

РА-10= (Р10-11+Р10) ·Ко= (50+66,2) ·0,9=104,5 кВт

Sуч=104,5/0,8=130,7 кВа

Sэкв=130,7·0.7=91,5 кВа

Т.к. протяженность линии и расчетная мощность вышла большая то принимаем провод марки А-70 с Uтабл=0,387

Потери напряжения на участках.

U10-11=0,387·62,5·30·10=0,72%

UА-10=0,387·130,7·90=4,5%

Потери напряжения на всей линии.

UА-11=U10-11+UА-10=0,72+4,5=5,2%

Отклонение напряжения находится в допустимых пределах значит окончательно принимаем выбранный ранее провод.

Расчет токов коротких замыканий.

Расчет производим методом именованных величин, этим методом пользуются при расчетах токов коротких замыканий (к. з) с одной ступенью напряжения, а также в сетях напряжением 380/220 В. В последнем случае учитывают: активное и реактивное сопротивление элементов схемы, сопротивление контактных поверхностей коммутационных аппаратов, сопротивление основных элементов сети - силовых трансформаторов, линий электропередачи. Напряжение, подведенное к силовому трансформатору, считают неизменным и равным номинальному.

Сопротивление силового трансформатора 10/0,4 кВ

Zт=Uк. з. ·U²ном/ (100·Sном. т) =4,5·0,4²·10³/ (100·250) =29 Ом (5.19)

где, Uк. з. - напряжение короткого замыкания, в предыдущих расчетах был выбран силовой трансформатор с Uк. з=4,5%

Uном - номинальное напряжение с низкой стороны, кВ

Sном - номинальная мощность силового трансформатора, кВа

Трехфазный ток к. з. в точке К1

Iк1=Uном/ (√3· (Zт+Zа)) =400/ (1,73· (29+15) =4,71 кА (5.20)

где, Zа - сопротивление контактных поверхностей коммутационных аппаратов принимают равным 15 Ом стр.34 (л-7)

Находим сопротивление первой отходящей линии ВЛ N1

Индуктивное сопротивление линии

Хл=Хо·l=0,35·380=133 Ом (5.22)

где, Хо - индуктивное сопротивление провода, для провода марки А-35 Хо=0,35 Ом/м

l - длина линии, м

Активное сопротивление линии

Rл=Rо·l=0,85·380=323 Ом (5.23)

где, Rо - активное сопротивление провода, для провода марки А-35 Rо=0,59 Ом/м

Результирующее сопротивление

Zрез=√ (Хл) ²+ (Rл) ²=√ (133) ²+ (323) ²=349 Ом (5.24)

Сопротивление второй отходящей линии, длина линии l=80м

Индуктивное сопротивление линии

Хл=0,35·80=28 Ом

Активное сопротивление линии

Rл=0,85·80=68 Ом

Результирующее сопротивление.

Zрез=√ (28) ²+ (68) ²=73,5 Ом

Сопротивление третьей отходящей линии, длина линии l=120м индуктивное и активное сопротивления выбранного провода Хо=0,35 Ом/м Rо=0,59 Ом/м стр 40 (л-7)

Индуктивное сопротивление линии.

Хл=0,35·120=42 Ом

Активное сопротивление линии

Rл=0,59·120=70,8 Ом

Результирующее сопротивление

Zрез=√ (42) ²+ (70,8) ²=82,3 Ом

Определяем токи коротких замыканий в точке К1

Трехфазный ток к. з. в точке К1

I³к2=Uном/ (√3· (Zт+Zл)) =400/ (1,73· (29+349)) =0,61 кА (5.25)

Двухфазный ток к. з.

I²к2=0,87·I³к2=0,87·0,61=0,53 кА (5.26)

Однофазный ток к. з.

Iк2=Uф/√ [ (2· (Rл) ²) + (2· (Хл) ²)] +1/3Zтр. =230/√ [ (2· (323) ²) + (2· (133) ²)] +104=0,38кА

где, Zтр. - сопротивление трансформатора приведенное к напряжению 400 В при однофазном к. з.

Расчет токов коротких замыканий в точке К3. Трехфазный ток к. з.

I³к3=400/ (1,73· (29+73,5)) =2,2 кА

Двухфазный ток к. з.

I²к3=0,87·2,2=1,9 кА

Однофазный ток короткого замыкания

Iк3=230/√ [ (2· (68) ²) + (2· (28) ²)] +104=1,1 кА

Расчет токов коротких замыканий в точке К4

Трехфазный ток к. з.

I³к. з. =400/ (1,73· (29+82,3)) =2 кА

Двухфазный ток к. з.

I²к. з. =0,87·2=1,7 кА

Однофазный ток к. з.

Iк4=230/√ [ (2· (70,8) ²) + (2· (42) ²)] +104=1 кА

Выбор оборудования на питающую подстанцию.

Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях.

Автоматические выключатели предназначены для автоматического отключения электрических цепей при коротких замыканий или ненормальных режимах работы, а также для нечастых оперативных включений и отключений. Автоматические выключатели выбираются по следующим условиям.

Uн. а≥Uн. у.

Iн. а≥Iн. у. (5.28)

Iн. р. ≥Кн. т. ·Iраб

Iпред. отк. ≥Iк. з.

где, Uн. а. - номинальное напряжение автомата

Uн. у. - номинальное напряжение установки

Iн. а. - номинальный ток автомата

Iн. у. - номинальный ток установки

Iраб - номинальный или рабочий ток установки.

Кн. т. - коэффициент надежности расцепителя.

Iпред. окл. - максимальный ток короткого замыкания который автомат может отключить без повреждения контактной системы

Iк. з. - максимально возможный ток короткого замыкания в месте установки автомата.

Выбор автомата для первой отходящей линии. Рабочий ток линии

Iраб=S/√3·Uн=65,2/1,73·0.4=94,4 А (5.29)

где, S - полная мощность первой линии, из предыдущих расчетов Sл=65,2 кВа

Определяем рабочий ток с учетом коэффициента теплового расцепителя

Кн. т. ·Iраб=1,1·94,4=103,8 (5.30)

Принимаем для первой питающей линии автомат серии А3710Б с Iн=160 А Iн. р. =120 А и Iпред. отк=32 кА

Uн. а. =440В≥Uн. у. =380В

Iн. а. =160А≥Iраб=94,4А (5.31)

Iпред. откл=32А≥Iк. з. =0,61кА

Максимальный ток короткого замыкания взят из предыдущих расчетах.

Все условия выполняются, значит, автомат выбран верно.

Выбор автомата на второй отходящей линии.

Рабочий ток линии.

Iраб=Sл/√3·Uн=92,8/1,73·0,4=134,6 А (5.32)

Расчетный ток теплового расцепителя

Кн. р. ·Iраб=1,1·134,6=148,2 А (5.33)

Для второй линии принимаем автомат серии А3134 с Iн=200А Iн. р. =150А и Iпред. отк. =38А

Выбор автомата на второй отходящей линии.

Рабочий ток линии

Iраб=114,1/1,73·0,4=165,3 А (5.34)

Расчетный ток теплового расцепителя.

Кн. р. ·Iраб=1,1·165.3=181,8 (5.35)

Для третьей линии принимаем автомат серии А3134 с Iн=200А Iн. р. =200 А и Iпред. окл=38 А

Таблица 5.3 Технические данные выбранных автоматических выключателей.

Выбор трансформатора тока.

Выбор трансформатора тока сводится к сравнению тока в первичной цепи к току в форсированном режиме.

Номинальный первичный ток.

Iн1=Sн. т. /√3·Uн=250/1,73·0,4=362,3 А (5.31)

где, Sн. т. - номинальная мощность выбранного трансформатора

Uн - номинальное напряжение с низкой стороны.

Ток в цепи в форсированном режиме.

Iраб. фор. =1,2·362,3=434,7 А (5.32)

Выбираем трансформатор тока серии ТК-20 у которого Uном=660В Iном=400А стр 112 (л-6)

I1=500А≥Iраб. фор. =434,7А (5.33)

У выбранного трансформатора тока выполняется условие по первичному току, значит, окончательно принимаем именно его.

Выбор рубильника.

Рубильник предназначен для нечастых включений и отключений вручную электроустановок до 660В. Выбор рубильника сводится к сравнению рабочего тока электроустановки к номинальному току на которое расчитана его контактная система. Из предыдущих расчетах Iраб=362,3А

Принимаем рубильник серии Р34 с Iн=400 А стр.112 (л-7)

Iн. руб=400А≥Iраб=362,3А (5.34)

Условие выполняется, значит, рубильник выбран верно.

Выбор оборудования с высокой стороны.

Выбор предохранителя с высокой стороны.

Высоковольтные предохранители в схемах электроснабжения потребителей применяют в основном для защиты силовых трансформаторов от токов коротких замыканий.

Ток номинальный трансформатора с высокой стороны.

Iн. тр. =Sн. тр. /√3·Uн=250/1,73·10=14,4 А (5.35)

где, Sн. тр. - номинальная мощность силового трансформатора

Uн - номинальное напряжение с высокой стороны

По номинальному току трансформатора выбираем плавкую вставку, обеспечивающую отстройку от бросков намагничивающего тока трансформатора.

Iв= (2…3) Iн. тр. =2,5·14,4=36 А (5.36)

Выбираем предохранитель ПК-10/40 с плавкой вставкой на 40 А

Выбор разъединителя

Разъединитель предназначен для включения и отключения электрических цепей под напряжением но без нагрузки а также он создает видимый разрыв. Выбор разъединителя производится по следующим условиям.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9