Электроснабжение сельского населенного пункта
Министерство
сельского хозяйства РФ
Департамент
научно-технической политики и образования
ФГОУ
ВПО Иркутская Государственная Сельскохозяйственная Академия
Кафедра
Электроснабжения и Теплоэнергетики
Курсовой
проект
"Электроснабжение
сельского населенного пункта"
Выполнил: студент
энергетического
факультета, 4курса,
1 группы
Федотов Виктор
Анатольевич
Проверил: д.т.н,
профессор
Наумов Игорь
Владимирович
Иркутск
2007
Содержание
1. Данные для расчета
. Схема населенного пункта
. Расчет местоположения
трансформаторных подстанции
. Расчет электрических нагрузок
. Выбор марки и сечения провода
. Расчет линии 10 кВ
. Проверка сечения на успешный пуск
крупного электродвигателя
. Расчет токов короткого замыкания
. Выбор аппаратуры защиты и
управления
. Расчет заземляющего устройства
Список используемой литературы
трансформаторный электрический
замыкание ток
1. Данные для расчета
2. Схема населенного пункта
Мощность нагрузки сельских домов
Одноквартирных:
кВт
кВт
Двухквартирных:
кВт-
кВт
. Расчет местоположения трансформаторных
подстанции
Расчет центров нагрузок и выбора местоположения
трансформаторных подстанций произвожу с помощью программы АСРЕ.
Ниже приводятся данные, полученные при расчете.
Для ТП - 1:
|
Smax потребителя
|
Координата
х
|
Координата
у
|
S∙x
|
S∙у
|
|
45
|
119
|
217
|
5355
|
9765
|
|
45
|
119
|
337
|
5355
|
15165
|
|
45
|
68
|
277
|
3060
|
12465
|
|
45
|
187
|
238
|
8415
|
10710
|
|
15
|
187
|
310
|
2805
|
4650
|
|
Сумма
S
|
|
|
Сумма
S∙x
|
Сумма
S∙у
|
|
195
|
|
|
24990
|
52755
|
|
Координаты
ТП - 1
|
|
|
|
Х
|
У
|
|
|
|
128,1538
|
265,5384
|
|
|
Для ТП - 2:
|
Smax потребителя
|
Координата
х
|
Координата
у
|
S∙x
|
S∙у
|
|
35
|
250,1
|
400,2
|
8753,5
|
14007
|
|
80
|
250
|
242,2
|
20000
|
19376
|
|
25
|
315,1
|
240,1
|
7877,5
|
6002,5
|
|
22,02
|
358,1
|
434,5
|
7885,36
|
9567,69
|
|
22,02
|
358,1
|
402,1
|
7885,36
|
8854,24
|
|
22,02
|
358,1
|
327,8
|
7885,36
|
7218,16
|
|
22,02
|
363,3
|
240,1
|
7999,86
|
5287,01
|
|
22,02
|
363,3
|
194,7
|
7999,86
|
4287,29
|
|
22,02
|
363,3
|
149,6
|
7999,86
|
3294,19
|
|
22,02
|
363,3
|
104,3
|
7999,86
|
2296,69
|
|
Сумма
S
|
|
Сумма
S∙x
|
|
Сумма
S∙у
|
|
294,14
|
|
|
92286,55
|
80190,762
|
|
Координаты
ТП - 2
|
|
|
|
Х
|
У
|
|
|
|
313,75042
|
272,62787
|
|
|
Для ТП - 3:
|
Smax потребителя
|
Координата
х
|
Координата
у
|
S∙x
|
S∙у
|
|
50
|
436,1
|
314,5
|
21805
|
15725
|
|
11,01
|
427,8
|
350,2
|
4710,08
|
3855,7
|
|
11,01
|
427,8
|
380,2
|
4710,08
|
4186
|
|
11,01
|
427,8
|
414,2
|
4710,08
|
4560,34
|
|
11,01
|
427,8
|
440,2
|
4710,08
|
4846,6
|
|
11,01
|
518,6
|
326,6
|
5709,77
|
3595,87
|
|
11,01
|
544,6
|
346,2
|
5996,05
|
3811,66
|
|
11,01
|
562,3
|
373,2
|
6190,92
|
4108,93
|
|
11,01
|
585,2
|
391,1
|
6443,05
|
4306,01
|
|
11,01
|
604,3
|
413,2
|
6653,34
|
4549,33
|
|
11,01
|
626,3
|
436,2
|
5996,05
|
3811,66
|
|
11,01
|
645,2
|
457,2
|
7103,65
|
5033,77
|
|
11,01
|
664,4
|
480,1
|
7315,04
|
5285,9
|
|
11,01
|
613,5
|
326,6
|
6754,64
|
3595,87
|
|
11,01
|
633,2
|
346,2
|
6971,53
|
3811,66
|
|
11,01
|
650,2
|
373,2
|
7158,7
|
4108,93
|
|
11,01
|
673,8
|
391,3
|
7418,54
|
4308,21
|
|
11,01
|
692,2
|
416,1
|
7621,12
|
4581,26
|
|
11,01
|
715,3
|
436,2
|
7875,45
|
4802,56
|
|
Сумма
S
|
|
|
Сумма
S∙x
|
Сумма
S∙у
|
|
248,18
|
|
|
135853,18
|
87851,51
|
|
Координаты
ТП - 3
|
|
|
|
Х
|
У
|
|
|
|
547,39779
|
353,98303
|
|
|
Для ТП - 4:
|
Smax потребителяКоордината
хКоордината уS∙xS∙у
|
|
|
|
|
|
7
|
438,8
|
253,9
|
3071,6
|
1777,3
|
|
22,02
|
426,7
|
194,4
|
9395,95
|
4280,7
|
|
22,02
|
426,7
|
146,6
|
9395,95
|
3228,13
|
|
22,02
|
426,7
|
103,5
|
9295,95
|
2279,07
|
|
22,02
|
523,4
|
232,4
|
11525,27
|
5117,45
|
|
22,02
|
552,2
|
190,2
|
12159,44
|
4188,2
|
|
22,02
|
584,4
|
148,2
|
12868,49
|
3263,36
|
|
22,02
|
614,4
|
106,6
|
13529,09
|
2347,33
|
|
11,01
|
570
|
267,7
|
6275,7
|
2947,38
|
|
11,01
|
592,2
|
232,4
|
6520,12
|
2558,72
|
|
11,01
|
626,5
|
195
|
6434,24
|
1631,68
|
|
11,01
|
648,8
|
160,2
|
7143,29
|
1763,8
|
|
11,01
|
675
|
120
|
7431,75
|
1321,2
|
|
11,01
|
703,4
|
86,6
|
7744,43
|
953,45
|
|
Сумма
S
|
|
|
Сумма
S∙x
|
Сумма
S∙у
|
|
227,2
|
|
|
122891,22
|
37897,807
|
|
Координаты
ТП - 4
|
|
|
|
Х
|
У
|
|
|
|
540,89448
|
166,8037
|
|
|
4. Расчет
электрических нагрузок
Расчет нагрузок в сети 0,38 кВ приводится
суммированием нагрузок на вводе или участках сети с учетом коэффициента
одновременности отдельно для дневного или вечернего максимумов нагрузки.
,
При помощи коэффициента одновременности можно
суммировать нагрузки, отличающиеся по значению мощности не более чем в четыре
раза - для коммунально-бытовой и не более чем на 5 кВА - для производственной
нагрузок. Если это условие не выполняется, то суммирование нагрузок
осуществляется с помощью добавок мощности.
ТП - 1
Л1: SД
1-0 = 45 кВА; SВ
1-0 = 30 кВА
Л3: SД
1-3 = 45 кВА; SВ
1-3 = 30 кВА; SД
1-2 = 15 кВА; SВ
1-2 = 15 кВА
SД 1-0
= ΔSД
1-2 + SД
1-3 = 0,9 + 45 = 45,9 кВА
SВ 1-0
= ΔSВ
1-2 + SВ
1-3 = 0,9 + 17 = 17,9 кВА
Л4: SД
1-0 = 45 кВА; SВ
1-0 = 30 кВА
SД
=
SЛ3 +
ΔSЛ1
+ ΔSЛ2
+Δ
SЛ4
= (3 ∙ 30,2) + 45,9 = 136,5 кВА
SВ
=
SЛ1
+ SЛ2
+ SЛ4
+ ΔSЛ3
= (3 ∙ 30) + 11,2 = 101,2 кВА
ТП - 2
Л1: SД
1-0 = 0,64 ∙ (3 ∙ 6,54) = 12,6 кВА; SВ
1-0 = 0,64 ∙ (3 ∙ 22,02) = 42,3 кВА
Л2: SД
1-0 = 35 кВА; SВ
1-0 = 2 кВА
SВ х-у
= К0 ∙ SВi
+ ΔS
у.о.
х-у S
у.о.=
.
Удельную мощность ул. осв. принимаем 6 Вт/м. 
принимаем
= 0,96.
Л3: SД
1-3 = 25 кВА; S
у.о.
1-3 = 
;
SВ 1-3
= 14 + 0,3= 14,3 кВА;
SД 1-2
= 0,53 ∙ (4 ∙ 6,54) = 14 кВА; S
у.о.
1-2 = 
;
SВ 1-2
= 0,53 ∙ (4 ∙ 22,02) + 0,6 = 47,3 кВА
SД 1-0
= ΔSД
1-2 + SД
1-3 = 8,5 + 25 = 33,5 кВА
S
у.о.
1-0 = 
SВ 1-0
= SВ 1-2 +
ΔSВ
1-3 + ΔS
у.о
1-0 = 47,3 + 9,2 + 0,5 = 57 кВА
Л4: SД
1-0 = 80 кВА; SВ
1-0 = 80 кВА
SД
=
SЛ4 +
ΔSЛ1
+ ΔSЛ2
+Δ
SЛ3 =
80 + 7,9 + 23,5 + 23,5 = 134,9кВА
SВ
=
SЛ4 +
ΔSЛ1
+ ΔSЛ2
+ Δ SЛ3
= 80 + 28,8 + 1,2 + 38,9 = 148,9кВА
ТП - 3
Л1: SД
1-0 = 0,53 ∙ (4 ∙ 3,27) = 6,94 кВА; S
у.о.
1-0 = 
SВ 1-0
= 0,53 ∙ (4 ∙ 11,01) + 0,9 = 24,3 кВА
Л2: SД
1-0 = 0,42 ∙ (8 ∙ 3,27) = 11 кВА; S
у.о.
1-0 = 
SВ 1-0
= 0,42 ∙ (8 ∙ 11,01) + 0,9 = 38 кВА
Л3: SД
1-0 = 0,47 ∙ (6 ∙ 3,27) = 9,23 кВА; SВ
1-0 = 0,47 ∙ (6 ∙ 11,01) = 31,1 кВА
Л4: SД
1-0 = 50 кВА; SВ
1-0 = 1 кВА
SД
=
SЛ4 +
ΔSЛ1
+ ΔSЛ2
+Δ
SЛ3 =
50 + 4,2 + 6,7 + 6,7 = 67,6кВА
SВ
=
SЛ2 +ΔSЛ1
+ ΔSЛ3
+
Δ
SЛ4
= 38 + 15,7 + 20,4 + 0,6 = 74,7кВА
ТП - 4
Л1: SД
1-0 = 0,47 ∙ (6 ∙ 3,27) = 9,23 кВА; S
у.о.
1-0 = 
SВ 1-0
= 0,47 ∙ (6 ∙ 11,01) + 1,2 = 32,3 кВА
Л2: SД
1-0 = 0,62 ∙ (4 ∙ 6,54) = 16,3 кВА; SВ
1-0 = 0,62 ∙ (4 ∙ 22,02) = 54,7 кВА
Л3: SД
1-0 = 0,75 ∙ (3 ∙ 6,54) = 14,8 кВА; SВ
1-0 = 0,75 ∙ (3 ∙ 22,02) = 50 кВА
Л4: SД
1-0 = 7 кВА; SВ
1-0 = 7 кВА
SД
=
SЛ2 +
ΔSЛ1
+ ΔSЛ3
+Δ
SЛ4 =
16,3 + 6,7 + 9,2 + 4,2 = 36,4 кВА
SВ
=
SЛ2 +ΔSЛ1
+ ΔSЛ3 +
Δ SЛ4
= 54,7 + 21,2 + 34 + 4,2 = 114,1 кВА
Выбор ТП
|
№
|
Тип
транс- форматора
|
Мощность
SНОМ, кВА
|
Каталожные
данные
|
|
|
|
UНОМ, кВ
обмоток
|
UK, %
|
ΔРК,
кВт
|
|
|
|
ВН
|
НН
|
|
|
|
1
|
ТМ-160/10
|
160
|
10
|
0,4;
0,23
|
4,5
- 4,7
|
1,97
- 2,27
|
|
2
|
ТМ-160/10
|
160
|
10
|
0,4;
0,23
|
4,5
- 4,7
|
1,97
- 2,27
|
|
3
|
ТМ-100/10
|
100
|
10
|
0,4;
0,23
|
4,5
- 4,7
|
1,97
- 2,27
|
|
4
|
ТМ-160/10
|
160
|
10
|
0,4;
0,23
|
4,5
- 4,7
|
1,97
- 2,27
|
. Выбор марки и сечения провода
Выбор производится по методу расчета
эквивалентной мощности.
SЭКВ
= Smax
·
КД
|
Эквивалентная
мощность
|
Марка
провода
|
|
ТП
- 1; Л - 1, Л - 2, Л - 4.
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
45 = 31,5 кВА
|
СИП1
3х50+1х70
|
|
ТП
- 1; Л - 3.
|
|
SЭКВ3-1 = 0,7 · 45
= 31,5 кВА
|
СИП1
3х50+1х70
|
|
SЭКВ2-1 = 0,7 ·
15 = 10,5 кВА
|
СИП1
3х50+1х70
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
45,9 = 32,13 кВА
|
СИП1
3х50+1х70
|
|
ТП
- 2; Л - 1.
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
42,3 = 29,61 кВА
|
СИП1
3х50+1х70
|
|
ТП
- 2; Л - 2.
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
35 = 24,5 кВА
|
СИП1
3х25+1х35
|
|
ТП
- 2; Л - 3.
|
|
SЭКВ3-1 = 0,7 · 25
= 17,5 кВА
|
СИП1
4х25+1х35
|
|
SЭКВ2-1 = 0,7 ·
47,3 = 33,11 кВА
|
СИП1
4х50+1х70
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
57 = 39,9 кВА
|
СИП1
4х50+1х70
|
|
ТП
- 2; Л - 4.
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
80 = 56 кВА
|
СИП1
3х50+1х70
|
|
ТП
- 3; Л - 1.
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
24,3 = 17,01 кВА
|
СИП1
4х25+1х35
|
|
ТП
- 3; Л - 2.
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
38 = 26,6 кВА
|
СИП1
4х35+1х50
|
|
ТП
- 3; Л - 3.
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
31,1 = 21,77 кВА
|
СИП1
3х25+1х35
|
|
ТП
- 3; Л - 4.
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
50 = 35 кВА
|
СИП1
3х50+1х70
|
|
ТП
- 4; Л - 1.
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
32,3 = 22,61 кВА
|
СИП1
4х25+1х35
|
|
ТП
- 4; Л - 2.
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
54,7 = 38,29 кВА
|
СИП1
3х50+1х70
|
|
ТП
- 4; Л - 3.
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 ·
50 = 35 кВА
|
СИП1
3х50+1х70
|
|
ТП
- 4; Л - 4.
|
|
SЭКВ1-0 = 0,7 · 7
= 4,9 кВА
|
СИП1
3х25+1х35
|
КД принимаем = 0,7. Район по гололёду
3
. Проверка выбранного провода
Производим проверку выбранных проводов по
потерям напряжения на каждом участке линии. Для этого составляем таблицу
отклонения напряжений.
|
Параметр
элемента схемы
|
100%
|
25%
|
|
ВЛ
10 кВ, ∆UВН
|
2,4
|
0,4
|
|
Трансформатор
10/0,4 кВ Постоянная надбавка, Vпост
|
+
5
|
+
5
|
|
Переменная
надбавки,
Vпер
|
0
|
0
|
|
Потери,
∆UТ
|
-
4
|
-
1
|
|
ВЛ
0,38 кВ, ∆UНН
|
3,6
|
0,4
|
|
Потребитель,
VПОТР
|
-5
|
+5
|
Определяем для каждого участка линии расчетную
потерю напряжения по формуле:
и
ТП - 1
Л-1:
< 3,6 %
Л-2:
< 3,6 %
Л-3:
ΣΔU% Л-2
= 0,19 + 0,53 + 1,25 = 1,97 % < 3,6 %
Л- 4:
< 3,6 %
ТП - 2
Л-1:
Выбираем провод сечением 70 мм2
ΔU1-0
= 10,83 В
ΔU%1-0
= 2,85 < 3,6 %
Л-2:
< 3,6 %
Л-3:
Выбираем провод сечением 120 мм2
ΔU3-1
= 1,8 В
ΔU%3-1
= 0,47 %
Выбираем провод сечением 120 мм2
ΔU2-1
= 6,23 В
ΔU%2-1
= 1,64 %
Выбираем провод сечением 120 мм2
ΔU1-0
= 5,6 В
ΔU%1-0
= 1,47 %
ΣΔU% Л-2
= 0,47 + 1,64 + 1,47 = 3,58 % < 3,6 %
Л- 4:
Выбираем провод
сечением 70 мм2
ΔU1-0
= 12,24 В
ΔU%1-0
= 3,22 % < 3,6 %
ТП - 3
Л-1:
Выбираем провод сечением 70 мм2
ΔU1-0
= 9,97 В
ΔU%1-0
= 2,62 % < 3,6 %
Л-2:
Выбираем провод сечением 95 мм2
ΔU1-0
= 8,97 В
ΔU%1-0
= 2,36 % < 3,6 %
Л-3:
Выбираем провод сечением 70 мм2
ΔU1-0
= 11,22 В
ΔU%1-0
= 2,95 % < 3,6 %
Л- 4:
< 3,6 %
ТП - 4
Л-1:
Выбираем провод сечением 70 мм2
ΔU1-0
= 11,65 В
ΔU%1-0
= 3,1 % < 3,6 %
Л-2:
Выбираем провод сечением 70 мм2
ΔU1-0
= 12,73 В
ΔU%1-0
= 3,35 % < 3,6 %
Л-3:
Выбираем провод сечением 95 мм2
ΔU1-0
= 12,54 В
ΔU%1-0
= 3,3 % < 3,6 %
Л- 4:
< 3,6 %
Сводная таблица расчетных данных по ВЛ 0,38 кВА
|
№
участка
|
Smax, кВА
|
SЭКВ,
кВА
|
L
Уч., м
|
SД,
кВА
|
SВ,
кВА
|
Марка
проводов
|
ΔU,%
|
|
ТП
- 1
|
|
Линия
1
|
|
1-0
|
45
|
31,5
|
48
|
45
|
30
|
СИП1
3х50+1х70
|
1,03
|
|
Линия
2
|
|
1-0
|
45
|
31,5
|
51
|
45
|
30
|
СИП1
3х50+1х70
|
1,09
|
|
Линия
3
|
|
3-1
|
45
|
31,5
|
9
|
45
|
15
|
СИП1
3х50+1х70
|
0,19
|
|
2-1
|
15
|
10,5
|
42
|
15
|
15
|
СИП1
3х50+1х70
|
0,53
|
|
1-0
|
45,9
|
32,13
|
57
|
45,9
|
17,9
|
СИП1
3х50+1х70
|
1,35
|
|
Линия
4
|
|
1-0
|
45
|
31,2
|
12
|
45
|
30
|
СИП1
3х50+1х70
|
0,24
|
|
ТП
- 2
|
|
Линия
1
|
|
1-0
|
42,3
|
29,61
|
198
|
42,3
|
12,6
|
СИП1
4х70+1х95
|
2,85
|
|
Линия
2
|
|
1-0
|
35
|
24,5
|
126
|
35
|
2
|
СИП1
3х50+1х70
|
2,04
|
|
Линия
3
|
|
3-1
|
25
|
17,5
|
78
|
25
|
14
|
СИП1
4х120+1х120
|
0,47
|
|
2-1
|
47,3
|
33,11
|
157
|
14
|
47,3
|
СИП1
4х120+1х120
|
1,64
|
|
1-0
|
39,9
|
99
|
33,5
|
57
|
СИП1
4х120+1х120
|
1,47
|
|
Линия
4
|
|
1-0
|
80
|
56
|
105
|
80
|
80
|
СИП1
3х70+1х95
|
3,22
|
|
ТП
- 3
|
|
Линия
1
|
|
1-0
|
24,3
|
17,01
|
273
|
6,94
|
24,3
|
СИП1
4х70+1х95
|
2,62
|
|
Линия
2
|
|
1-0
|
38
|
26,6
|
240
|
11
|
38
|
СИП1
4х95+1х120
|
2,36
|
|
Линия
3
|
|
1-0
|
31,1
|
21,77
|
279
|
9,23
|
31,1
|
СИП1
3х70+1х95
|
2,95
|
|
Линия
4
|
|
1-0
|
50
|
35
|
57
|
1
|
50
|
СИП1
3х50+1х70
|
1,35
|
|
ТП
- 4
|
|
Линия
1
|
|
1-0
|
32,3
|
22,61
|
279
|
9,23
|
32,3
|
СИП1
4х70+1х95
|
3,1
|
|
Линия
2
|
|
1-0
|
54,7
|
38,29
|
180
|
16,3
|
54,7
|
СИП1
3х70+1х95
|
3,35
|
|
Линия
3
|
|
1-0
|
50
|
35
|
255
|
14,8
|
50
|
СИП1
3х95+1х120
|
3,3
|
|
Линия
4
|
|
1-0
|
7
|
4,9
|
69
|
7
|
7
|
СИП1
3х25+1х35
|
0,37
|
6. Расчет линии 10
кВ
L линии = 8 км
Smax
= SТП-1max
+ SТП-2max
+ SТП-3max
+ SТП-4max
Smax
= 136,5 + 148,9 + 74,7 + 114,1 = 474,2 кВА
SЭКВ
= Smax · 0,7 =
474,2 · 0,7 = 331,94 кВА
Выбираем провод СИП1- 3х25
Проверяем на потерю напряжения:
и
|
Smax,
кВА
|
L,
км
|
r0,
ом/км
|
Cosφ
|
x0,
ом/км
|
Sinφ
|
Uном,
кВ
|
|
474,2
|
8
|
1,2
|
0,9
|
0,35
|
0,44
|
10
|
|
ΔU
=
|
468,13024
|
В
|
|
|
ΔU%
=
|
4,6813024
|
%
|
|
,6 % > 2,4 условие не выполняется, повышаем
сечение до 35 мм2
|
Smax,
кВА
|
L,
км
|
r0,
ом/км
|
Cosφ
|
x0,
ом/км
|
Sinφ
|
Uном,
кВ
|
|
474,2
|
8
|
0,86
|
0,9
|
0,35
|
0,44
|
10
|
|
ΔU
=
|
352,04608
|
В
|
|
|
|
|
ΔU%
=
|
3,5204608
|
%
|
|
|
|
,5 % > 2,4 условие не выполняется, повышаем
сечение до 50 мм2
|
Smax,
кВА
|
L,
км
|
r0,
ом/км
|
Cosφ
|
x0,
ом/км
|
Sinφ
|
Uном,
кВ
|
|
474,2
|
8
|
0,44
|
0,9
|
0,35
|
0,44
|
10
|
|
ΔU
=
|
208,648
|
В
|
|
|
|
|
ΔU%
=
|
2,08648
|
%
|
|
|
|
,08 % < 2,4 условие выполняется, выбрали
провод СИП3 - 3х50
7. Проверка сечения на успешный пуск крупного
электродвигателя
Двигатель 30 кВА на ТП-2 Л4
Потеря напряжения в сети при пуске
электродвигателя определяется:
Выбираем двигатель АИР 200 L6
Р = 30 кВт; k
= 6,5; IH
= 59 A; r
= 0,046; x = 0,022; LЛИНИИ
= 0,105 км
Допустимое отклонение напряжения (в % от
номинального) во время пуска крупного электродвигателя не должно превышать 20 
30%
ΔU% =23,23955347 % <
30% условие выполняется.
. Расчет токов короткого замыкания
Ток 3х ф короткого замыкания:
Ток однофазного замыкания:
Ток рабочий:
Сопротивление трансформатора, активное
сопротивление линии, реактивное сопротивление линии:
Полное сопротивление цепи фазный-нулевой провод
определяется по выражению:
Короткое замыкание происходит на наиболее
удаленном участке сети.
ТП - 1, Л 1
ZТ =
0,047 Ом
ZΣ
= Z1-0
+ ZТ
= 0,035
+ 0,047 = 0,082 Ом
Л 2
ZТ =
0,047 Ом
ZΣ
= Z1-0
+ ZТ
= 0,037
+ 0,047 = 0,084 Ом
Л 3
ZТ =
0,047 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.
внеш.
|
|
0,009
|
0,641
|
0
|
0,35
|
0
|
0
|
|
Z3-1=
|
0,007
|
Ом
|
|
|
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.
внеш.
|
|
0,042
|
0,641
|
0
|
0,35
|
0
|
0
|
|
Z2-1=
|
0,031
|
Ом
|
|
|
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,057
|
0,641
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,042
|
Ом
|
|
|
Z1*
= Z1-0 + ZТ
= 0,042 + 0,047 = 0,089 Ом
Z2*
= Z2-1
= 0,031 Ом
Z3*
= Z3-1
= 0,007 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.
внеш.
|
|
0,042
|
0,641
|
0,493
|
0
|
0
|
0,101
|
|
ZП2-1=
|
0,0478
|
Ом
|
|
|
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.
внеш..
|
|
0,057
|
0,641
|
0,493
|
0
|
0
|
0,101
|
|
ZП1-0=
|
0,0676
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
|
45,9
|
0,38
|
|
|
|
Iр=
|
69,74
|
А
|
|
|
|
|
|
|
ПΣ
= 0,1155 Ом
Л 4
ZТ =
0,047 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.
внеш.
|
|
0,012
|
0,641
|
0
|
0,35
|
0
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,009
|
Ом
|
|
|
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,009 + 0,047 = 0,056 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,012
|
0,641
|
0,493
|
0
|
0
|
0,101
|
0,014
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
|
45
|
0,38
|
|
|
|
IP=
|
68,37
|
А
|
ТР-2: Л 1
Т =
0,047 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,198
|
0,443
|
0
|
0,35
|
0
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,112
|
Ом
|
|
|
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,112 + 0,047 = 0,159 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,198
|
0,443
|
0,363
|
0
|
0
|
0,097
|
|
ZП1-0=
|
0,161
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
|
42,3
|
0,38
|
|
|
|
IР=
|
64,27
|
А
|
Л 2
Т =
0,047 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,126
|
0,641
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,092
|
Ом
|
|
|
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,092 + 0,047 = 0,139 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,126
|
0,641
|
0,493
|
0
|
0
|
0,101
|
|
ZП1-0=
|
0,144
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
|
35
|
0,38
|
|
|
|
IР=
|
52,18
|
А
|
Л 3
Т =
0,047 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,078
|
0,253
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z3-1=
|
0,034
|
Ом
|
|
|
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,159
|
0,253
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z2-1=
|
0,069
|
Ом
|
|
|
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,099
|
0,253
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,043
|
Ом
|
|
|
Z1*
= Z1-0 + ZТ
= 0,043 + 0,047 = 0,09 Ом
Z2*
= Z2-1
= 0,069 Ом
Z3*
= Z3-1
= 0,034 Ом
ZПΣ
= 0,1327 Ом
|
Smax
|
Uн
|
|
|
|
57
|
0,38
|
|
|
|
Iр=
|
85,6
|
А
|
Л 4
Т =
0,047 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,105
|
0,443
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,059
|
Ом
|
|
|
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,059 + 0,047 = 0,106 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,105
|
0,443
|
0,36
|
0
|
0
|
0,097
|
|
ZП1-0=
|
0,085
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
|
80
|
0,38
|
|
|
|
IР=
|
121,55
|
А
|
ТП - 3, Л 1
Т =
0,075Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,237
|
0,443
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,134
|
Ом
|
|
|
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,134 + 0,075 = 0,209 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,237
|
0,443
|
0,363
|
0
|
0
|
0,097
|
|
ZП1-0=
|
0,193
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
24,3
|
0,38
|
|
|
IР=
|
36,92
|
А
|
Л 2
Т =
0,075Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,24
|
0,32
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,114
|
Ом
|
|
|
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,114 + 0,075 = 0,189 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,24
|
0,32
|
0,253
|
0
|
0
|
0,094
|
|
ZП1-0=
|
0,139
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
|
38
|
0,38
|
|
|
|
IР=
|
57,74
|
А
|
Л 3
ZТ =
0,075Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,279
|
0,443
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,158
|
Ом
|
|
|
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,158 + 0,075 = 0,233 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,279
|
0,443
|
0,363
|
0
|
0
|
0,097
|
|
ZП1-0=
|
0,227
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
|
31,1
|
0,38
|
|
|
|
IР=
|
47,25
|
А
|
Л 4
ZТ =
0,075Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,057
|
0,641
|
0
|
0
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,042
|
Ом
|
|
|
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,042 + 0,075 = 0,117 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,057
|
0,641
|
0,493
|
0
|
0
|
0,101
|
|
ZП1-0=
|
0,065
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
|
50
|
0,38
|
|
|
|
IР=
|
75,97
|
А
|
|
|
|
|
|
|
ТП - 4, Л 1
Т =
0,047Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,279
|
0,443
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,158
|
Ом
|
|
|
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,158 + 0,047= 0,205Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,279
|
0,443
|
0,363
|
0
|
0
|
0,096
|
|
ZП1-0=
|
0,227
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
|
32,3
|
0,38
|
|
|
|
IР=
|
49,075
|
А
|
Л 2
ZТ =
0,047Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,18
|
0,443
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,102
|
Ом
|
|
|
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,102 + 0,047 = 0,149 Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,18
|
0,443
|
0,363
|
0
|
0
|
0,097
|
|
ZП1-0=
|
0,146
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
|
54,7
|
0,38
|
|
|
|
IР=
|
83,11
|
А
|
|
|
|
|
|
|
Л 3
Т =
0,047Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,225
|
0,32
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,107
|
Ом
|
|
|
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,107 + 0,047= 0,154Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,225
|
0,32
|
0,253
|
0
|
0
|
0,094
|
|
ZП1-0=
|
0,131
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
50
|
0,38
|
|
|
IР=
|
75,97
|
А
|
Л 4
ZТ =
0,047Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,069
|
1,2
|
0
|
0
|
0,35
|
0
|
|
Z1-0=
|
0,086
|
Ом
|
|
|
ZΣ
= Z1-0 + ZТ
= 0,086 + 0,047= 0,133Ом
|
L
|
rуд.ф.
|
rуд.н.
|
xуд.ф.внутр.
|
xуд.н.внутр.
|
xуд.п.внеш.
|
|
0,069
|
1,2
|
0,986
|
0
|
0
|
0,106
|
|
ZП1-0=
|
0,151
|
Ом
|
|
|
|
Smax
|
Uн
|
|
|
7
|
0,38
|
|
|
IР=
|
10,64
|
А
|
9. Выбор аппаратуры
защиты и управления
Выбираем автоматический выключатель на основе
рабочего тока, с выполнением условия IК(1)
/ IН. РАСЦ. 
3
ТП - 1
Л1:
IР = 68,37 А; IК(1)
= 3113,21 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л2:
IР = 68,37 А; IК(1)
= 2986,43 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л3:
IР = 69,74 А; IК(1)
= 1677,26 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л4:
IР = 68,37 А; IК(1)
= 7415,73 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
ТП - 2
Л1:
IР = 64,27 А; IК(1)
= 1248,28 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л2:
IР = 52,18 А; IК(1)
= 1377,87 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2046М
Л3:
IР = 85,6 А; IК(1)
= 1484,81 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л4:
IР = 121,55 А; IК(1)
= 2185,431 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2066М
ТП - 3
Л1:
IР = 36,92 А; IК(1)
= 1009,174 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2046М
Л2:
IР = 57,74 А; IК(1)
= 1341,46 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2046М
Л3:
IР = 47,25 А; IК(1)
= 873,02 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2046М
Л4:
IР = 75,97 А; IК(1)
= 2444,44 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
ТП - 4
Л1:
IР = 49,075 А; IК(1)
= 906,6 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2046М
Л2:
IР = 83,11 А; IК(1)
= 1360,83 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л3:
IР = 75,97 А; IК(1)
= 1500 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2056М
Л4:
IР = 10,64 А; IК(1)
= 1320 А
Выбираем автоматический выключатель АЕ2026М
Таблица решений по токам к.з.
|
Линия
|
ZТ/3, Ом
|
ZП, Ом
|
IК(1), А
|
IК(3), А
|
IРАБ,
А
|
IК(1) / IН.РАСЦ.
|
|
ТП
- 1
|
|
Л
- 1
|
0,01567
|
0,055
|
3113,21
|
2819,68
|
68,37
|
38,92
|
|
Л
- 2
|
0,01567
|
0,058
|
2986,43
|
2752,55
|
68,37
|
37,33
|
|
Л
- 3
|
0,01567
|
0,1155
|
1677,26
|
46242,8
|
69,74
|
20,97
|
|
Л
- 4
|
0,01567
|
0,014
|
7415,73
|
4128,82
|
68,32
|
92,7
|
|
ТП
- 2
|
|
Л
- 1
|
0,01567
|
0,161
|
1248,28
|
1454,18
|
64,27
|
15,6
|
|
Л
- 2
|
0,01567
|
0,144
|
1377,87
|
1663,41
|
52,18
|
21,87
|
|
Л
- 3
|
0,01567
|
0,1327
|
1482,81
|
12845,22
|
85,6
|
14,85
|
|
Л
- 4
|
0,01567
|
0,085
|
2185,431
|
2181,26
|
121,55
|
17,48
|
|
ТП
- 3
|
|
Л
- 1
|
0,025
|
0,193
|
1009,174
|
1106,34
|
36,92
|
25,23
|
|
Л
- 2
|
0,025
|
0,139
|
1341,46
|
1223,354
|
57,74
|
21,29
|
|
Л
- 3
|
0,025
|
0,227
|
992,34
|
47,25
|
17,46
|
|
Л
- 4
|
0,025
|
0,065
|
2444,44
|
1976,2
|
75,97
|
30,56
|
|
ТП
- 4
|
|
Л
- 1
|
0,01567
|
0,227
|
906,6
|
1127,87
|
49,075
|
14,39
|
|
Л
- 2
|
0,01567
|
0,146
|
1360,83
|
1551,77
|
83,11
|
13,61
|
|
Л
- 3
|
0,01567
|
0,131
|
1500
|
1501,39
|
75,97
|
18,75
|
|
Л
- 4
|
0,01567
|
0,151
|
1320
|
1738,45
|
10,64
|
105,6
|
Параметры автоматов
|
Линия
|
Тип
выключателя
|
Ном.
ток выкл., А
|
Вид
расцепителя
|
Номинальный
ток расцепителя, А
|
|
ТП
- 1
|
|
Линия
1
|
АЕ2056М
|
100
|
комбинированный
|
80
|
|
Линия
2
|
АЕ2056М
|
100
|
комбинированный
|
80
|
|
Линия
3
|
АЕ2056М
|
100
|
комбинированный
|
80
|
|
Линия
4
|
АЕ2056М
|
100
|
комбинированный
|
80
|
|
ТП
- 2
|
|
Линия
1
|
АЕ2056М
|
100
|
комбинированный
|
80
|
|
Линия
2
|
АЕ2046М
|
63
|
комбинированный
|
63
|
|
Линия
3
|
АЕ2056М
|
100
|
комбинированный
|
100
|
|
Линия
4
|
АЕ2066М
|
160
|
комбинированный
|
125
|
|
ТП
- 3
|
|
Линия
1
|
АЕ2046М
|
63
|
комбинированный
|
40
|
|
Линия
2
|
АЕ2046М
|
63
|
комбинированный
|
63
|
|
Линия
3
|
АЕ2046М
|
63
|
комбинированный
|
50
|
|
Линия
4
|
АЕ2056М
|
100
|
комбинированный
|
80
|
|
ТП
- 4
|
|
Линия
1
|
АЕ2046М
|
63
|
комбинированный
|
63
|
|
Линия
2
|
АЕ2056М
|
100
|
комбинированный
|
100
|
|
Линия
3
|
АЕ2056М
|
100
|
комбинированный
|
80
|
|
Линия
4
|
АЕ2026М
|
16
|
комбинированный
|
12,5
|
10. Расчет
заземляющего устройства
Расчет ведем по ТП - 2, мощность трансформатора
160 кВА
Грунт - торф (удельное сопротивление 20 Ом · м)
Необходимо соблюдать условие:
где Iз
- расчетный ток замыкания на землю
В общем случае Iз
= 20 А
Rз не должно
превышать 4 Ом
Для расчета принимаем Rз
= 6,25 Ом
Определяем удельное расчетное сопротивление
грунта
- для вертикальных
стержней
- для
горизонтальных стержней
kс - коэффициент
сезонности
Определяем сопротивление одиночного
вертикального заземлителя
|
расч
|
lв
|
d
|
t1
|
|
28
|
5
|
0,08
|
5
|
|
Rв.о.=
|
4,44
|
Ом
|
где lB
и t1
- длина и глубина заложения вертикального заземлителя, м;
d - диаметр стержня,
м
lB
= 5 м, d = 0,05 м
Определяем число вертикальных электродов
Определяем сопротивление горизонтальных
электродов
|
расч
|
lг
|
kи.г.
|
d
|
t2
|
|
50
|
15
|
0,7
|
0,15
|
4
|
|
Rг=
|
6,84
|
Ом
|
|
Уточняем число вертикальных электродов
Определяем результирующее сопротивление
заземляющего устройства
|
Rв.о.
|
RГ
|
n0
|
Ки.в.
|
|
4,44
|
6,84
|
0,7
|
0,84
|
|
Rк
=
|
3,59
|
Ом
|
К
= 3,59 < 4 Ом Условие выполняется.
Список используемой литературы
1. Электроснабжения сельских
населенных пунктов. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию
для студентов высших учебных заведений по специальности 311400
"Электрификация и автоматизация сельского хозяйства"
2. Электронный учебник
"Электроснабжения сельских населенных пунктов"
. Электроснабжение сельского
хозяйства/ И.А. Будзко, Т.Б. Лещинская, В.И. Сукманов. - М.: Колос, 2000. - 536
с.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).
. Лекции по Электроснабжению