Электроснабжение сельского населенного пункта

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Физика
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    388,69 Кб
  • Опубликовано:
    2014-10-30
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Электроснабжение сельского населенного пункта














КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: «Электроснабжение сельского населенного пункта»












Иркутск 2014

ВВЕДЕНИЕ

Еще в первые месяцы после Великой Октябрьской социалистической революции В.И. Лениным была сформулирована задача о необходимости обратить особое внимание на электрификацию промышленности и транспорта и применение электричества к земледелию. Проблема электрификации всех отраслей народного хозяйства, а, следовательно, и электроэнергетики начиная с конца XIX века стояла, достаточно остро во всех странах в связи с высокими технико-экономическими показателями электрической энергии, легкостью ее преобразования в другие виды энергии и простотой передачи на расстояние. К началу первой мировой войны (1914 г.) электроэнергетическая база ведущих мировых стран развивалась весьма быстрыми темпами, но царская Россия, несмотря на огромные запасы топлива, и гидроресурсов, и в этой ведущей отрасли народного хозяйства заметно отставала от других капиталистических стран по установленной мощности на электростанциях и по производству электрической энергии.

В настоящее время развитие сельского электроснабжения в основном пойдет по линии развития существующих и строительства новых сетей, улучшения качества электроэнергии, поставляемой сельским потребителям, и особенно повышения надежности электроснабжения. Одновременно, конечно, будет продолжаться процесс электрификации сельских районов, удаленных от мощных энергосистем, путем строительства укрупненных колхозных и межколхозных электростанций с использованием дизельного топлива, а также гидроэнергии малых и средних водотоков существенно увеличиваются.

Следует подчеркнуть, что в настоящее время степень загруженности существующих сельских электрических сетей и потребительских подстанций для подавляющего большинства территории нашей страны невелика, и важной задачей, разрешение которой способно повысить рентабельность сельского электроснабжения - является широкое внедрение электроэнергии в производственные процессы сельского хозяйства и в быт сельского, населения.

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Таблица 1.1 - Электрические нагрузки производственных, общественных и коммунальных потребителей населенного пункта

Номер по плану

Электрические нагрузки потребителей


Наименование потребителя на генеральном плане

Нагрузка потребителя



1

Одноквартирный дом

3,2

5,7

2

Двухквартирный дом

4,3

11,8

3

Овцеводческая ферма мясо-шерсного направления на15000 голов

10

15

4

Зернохранилище с передвижными механизмами ёмкостью 1000 - 2000 т.

25

8

5

Птичник клеточного содержания на 20000 кур

37

50

6

Теплица овощная с электрообогревом плёночная или остеклённая на 1кв.м

0,02

0,1

7

Овцеводческая ферма мясо-шерсного направления на 5000 голов

 6

15

8

Кирпичный завод на 1-1,5млн.кирпича

 25

8

9

Пункт приготовления травяной муки с агрегатом АМВ - 1,5

 140

1

10

Картофеле и овощехранилище с электрокаллориферной отопительнно- вентеляционной установкой ёмкостью 1000 т.

45

17

11

Гаражна 50 автомобилей с закрытой стоянкой на 14 автомобилей

15

5

Освещение посёлка определить по плану, приняв


Стоимость электрической энергии - 0,6 руб./кВт*ч;

Расстояние от районной трансформаторной подстанции до посёлка - 8,5 км

.2 РАСЧЕТ МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ

Расчет центров нагрузок и выбора месторасположения трансформаторных подстанций осуществляем по выражению:

;

Ниже приводятся данные, полученные при расчете.

Для ТП -1

Таблица 1.2.1

ТП

Координата X

Координата Y

ТП - 1

5,3

5,37

ТП - 2

1,52

9,63

ТП - 3

2,6

3,2

ТП - 4

8,5

6,6

ТП - 5

18,4

6,1


.3 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Расчет нагрузок в сети 0,38 кВ проводится суммированием нагрузок на вводе или участках сети с учетом коэффициента одновременности отдельно для дневного или вечернего максимумов нагрузки.

, кВА

, кВА

где - дневная и вечерняя нагрузки на вводе;

i - количество однородных потребителей;

- коэффициент одновременности.

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

Линия 1 «Пункт приготовления травяной муки»

Линия 2 «Картофеле и овощехранилище»

ТП - 2

Линия 1 «2 зернохранилища»

Линия 2 «2 Овцеводческая ферма»

Линия 3 « Уличное Освещение»


где  - длина участка;

.

ТП - 3

Линия 1 «птичник клеточного содержания»

Линия 2 «кирпичный завод»

Линия 3 «теплица весенняя плёночная»

ТП - 4

Линия 1 « 4 Двухквартирных дома»

Линия 2 « 10 Одноквартирных Домов»

Линия 3 « 8 Одноквартирных Домов»

Линия 4 « 4 Двухквартирных дома»

Линия 5 « Уличное Освещение №1»

где  - длина участка;

.

Линия 6 « Уличное Освещение №2»


где  - длина участка;

.

ТП - 5

Линия 1 « 6 Двухквартирных дома»

Линия 2 «6 Одноквартирных Домов + 2 двухквартирных»

Линия 3 «6 Одноквартирных Домов»

Линия 4 « 5 Двухквартирных дома + 2 одноквартирных+ гараж»

Линия 5 « Уличное Освещение №1»


где  - длина участка;

.

Линия 6 « Уличное Освещение №2»


где  - длина участка;

.


.4 ВЫБОР МАРКИ И СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ ВЛ 0,38, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ И ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ

. Выбор сечения провода для отходящих линий производим по расчетному току:


где- максимальная расчетная мощность линии, кВА;

 - напряжение сети, кВ.

Примечание: сечение провода определяется по условию, что

. Производим проверку выбранных проводов по потерям напряжения на каждом участке линии по формулам:


где - расчетный ток, А;

 - длинна участка, км;

 и  - активное и индуктивное сопротивление 1км провода, Ом/км.


Примечание:

. Определение потерь мощности в проводах определяется по формуле:


где - расчетный ток, А;

 - активное сопротивление 1км провода, Ом/км;

 - длинна участка, км

. Максимальная расчетная мощность линии,

ТП - 1

Линия 1 «Пункт приготовления травяной муки»

Выбираю:

СИП-1А(Все жилы, в том числе несущий трос, имеют изоляционный покров из термопластичного светостабилизированного полиэтилена.)

СИП(3*35+1*50);

.

.

.==0,44/0,75=0,58 кВА

.кВА

Линия 2 «Картофеле и овощехранилище»

СИП(3*16+1*25);

.

.

.==1,43/0,75= 1,9 кВА

.кВА

= +46,9 =187,94 кВА

ТП - 2

Линия 1 «2 зернохранилища»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==/0,75=0,95 кВА

.кВА

Линия 2 «2 Овцеводческая ферма »

СИП(3*16+1*25);

.

.

.==/0,92= 0,038 кВА

.кВ

Линия 3 « Уличное освещение»

СИП(3*16+1*25);

.

.

.==/0,6= 0,16 кВА

.кВ

=76,8 кВА

ТП -3

Линия 1 «птичник клеточного содержания»

СИП(3*16+1*25);

.

.

.==/0,92= 0,27 кВА

.кВА

Линия 2 «кирпичный завод»

СИП(3*16+1*25);

.

.

.==/0,92= 0,27 кВА

.кВА

Линия 3 «теплица весенняя плёночная»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==/0,75= 0,69 кВА

.кВА

= +50,27+25,2 =176,2 кВА

ТП - 4

Линия 1 « 4 Двухквартирных дома»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==/0,98= 0,33 кВА

.кВа

Линия 2 « 10 Одноквартирных Домов»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==/0,98= 0,5 кВА

.кВа

Линия 3 « 8 Одноквартирных Домов»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==/0,98= 0,3 кВА

.кВа

Линия 4 « 4 Двухквартирных дома»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==/0,98= 0,33 кВА

.кВа

Линия 5 « Уличное освещение»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==/0,98= 0,19 кВА

.кВа

Линия 6 « Уличное освещение»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==2,2/0,98=2,3 кВА

.кВа

= 34,8+36+47,53+47,5+47,5+47,7+47,53=261 кВА

ТП - 5

Линия 1 « 6 Двухквартирных дома»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==/0,98=0,99 кВА

.кВа

Линия 2 «6 Одноквартирных Домов + 2 двухквартирных»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==/0,98=1,77 кВА

.кВа

Линия 3 «6 Одноквартирных Домов»

СИП(3*16+1*25);

.

.

.==/0,98= 0,42 кВА

.кВ

Линия 4 « 5 Двухквартирных дома + 2 одноквартирных+ гараж»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==/0,98=4,2 кВА

.кВА

Линия 5 « Уличное Освещение №1»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==/0,6= 4,5 кВА

.кВа

Линия 6 « Уличное Освещение №2»

СИП(3*25+1*35);

.

.

.==/0,6= 1,66 кВА

.кВа

=26,79+36,1+19,62+47,1+44,6+32,3=206,5 кВА

.5 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ

ТП

Трансформатор

Мощность, кВА

Каталожные данные




Uном

Uк.з, %

Мощность потерь, кВт




ВН

НН


Х.Х

К.З

1

2*ТМ-250/10

250

10

0,4

4,5

0,56

1,28

2

2*ТМ-100/10

100

10

0,4

4,5

0,365

1,97

3

2*ТМ-160/10

160

10

0,4

4,5

0,460

2,65

4

ТМ-250/10

250

10

0,4

4,5

0,56

1,28

5

ТМ-250/10

250

10

0,4

4,5

0,56

1,28


Определяем потери в трансформаторе:

Потери электроэнергии в трансформаторе определяются по формуле:


где n - количество трансформаторов на КТП,

- мощность потерь короткого замыкания в трансформаторе, кВт;

 - мощность потерь холостого хода трансформатора, кВт;

 - расчетное число часов в году (8760), час;

 - номинальная мощность трансформатора, кВА;

ТП - 1

=

кВт.ч

ТП - 2

ТП - 3

ТП-4

ТП-5

электроснабжение сельский трансформаторный

1.6 РАСЧЕТ ТОКОВ И ВЫБОР СИП НА ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Выбираем расчётный ток и сечение линии 10 кВ:

От ТП -5 до ТП - 3

10,3 А/мм

СИП(3*25);        

.

.

.==0,32/0,95= 0,302 кВ

От ТП -3 до ТП - 1

 А/мм

СИП(3*25);        

.

.

.==0,105/0,83= 0,126 кВ

От ТП -1 до ТП - 4

 А/мм

СИП(3*25);        

.

.

.==0,164/0,95= 0,17 кВ

От ТП - 4 до ТП - 2

 А/мм

СИП(3*25);        

.

.

.==2,8/0,95= 2,95 кВ

От ТП -2 до РП

 А/мм

СИП(3*25);        

.

.

.==0,505/0,83= 0,6 кВ

Расчет токов короткого замыкания

Знание значений токов КЗ необходимо для обеспечения быстрого отключения поврежденного элемента электрической сети и уменьшения зоны повреждения. Это достигается путем правильного выбора электрооборудования, способного не только отключать электрическую сеть от повреждений, но и выдерживать самой кратковременное воздействие токов КЗ.

К-1

Базисное напряжение и мощность системы составляет:

 

Определяем базисный ток

 кА

Для определения суммарного базисного сопротивления до точки КЗ определяются базисные сопротивления элементов системы электроснабжения по следующим выражениям.

Для трансформатора:

Для линии:

Реактивное сопротивление системы на стороне 10,5 кВ, отнесенное к мощности трансформатора:

Суммарное сопротивление:


Начальный сверхпереходный ток в месте КЗ в относительных единицах находится по выражению:

 

 кА

Тогда сила тока КЗ в относительных единицах примет вид:

2,2 кА

Сила ударного тока короткого замыкания:

Мощность короткого замыкания рассчитывается по формуле:


При коротких замыканиях в удаленных от электростанций сетях принимается допущение о том, что напряжение в питающей сети остается неизменным. Тогда периодическая составляющая тока КЗ останется неизменной в течение всего процесса короткого замыкания и сила установившегося тока КЗ будет равна начальному значению периодической составляющей, т. е. силе сверхпереходного тока КЗ:



4. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 0,38 кВ

Ток трехфазного короткого замыкания:


Ток однофазного короткого замыкания:


Ток рабочий:


Полное сопротивление петли «фаза - нуль»:


-удельное внешнее сопротивление петли =0,6 ом/к

Сопротивление линии:


Для каждой из линии составляется схема замещения, короткое замыкание происходит на наиболее удаленном участке сети

 

ТП - 1

Линия 1

Линия 2

ТП - 2

Линия 1

Линия 2

 

Линия 3(УНО)

    

ТП-3

Линия 1

     

Линия 2

     

Линия 3

 

ТП - 4

Линия 1:

Линия 2

Линия 3

Линия 4

Линия 5(УНО №2)

Линия 6(УНО №2)

ТП-5

Линия-1

Линия -2

Линия -3

Линия -4

Линия 5(УНО №1)

Линия 6(УНО №2)

Выбор выключателей

Выключатели - это аппараты, предназначенные для отключения и включения цепей при любых режимах работы электроустановок.

К выключателям высокого напряжения предъявляются следующие требования: надежное отключение токов любой величины; быстрота действия, то есть наименьшее время отключения; пригодность для автоматического повторного включения; взрыво - и пожаробезопасность; удобство транспортировки и обслуживания. Высоковольтные выключатели должны длительно выдерживать номинальный ток и напряжение.

Условия выбора и проверки выключателей состоят в следующем:

, (35)

, (36)

Периодическая составляющая токов КЗ в момент расхождения дугогасящих контактов:

,  (37)

На электродинамическую стойкость выключатель проверяют по предельным сквозным токам КЗ:

, (38)

На термическую стойкость выключатель проверяют по тепловому импульсу тока КЗ:

, (39)

где    - предельный ток термической стойкости;

Расчетные данные

Паспортные данные

Проверка

Uуст =10 кВ

Uном =10 кВ

Iраб.макс =25,242 А

Iном =1000 А

Iпτ =4,43 кА

Iотк.ном=20 кА

iуд =11,3 кА

iмакс. =52 кА

Вк=654,16 кА




Выбираем выключатель ВМПЭ-10-20/1000

Выбор разъединителей РВ

Разъединители, отделители, короткозамыкатели проверяют:

по классу напряжения;

по номинальному току;

по электродинамической стойкости;

Расчетные данные

Паспортные данные

Проверка

Uуст =10 кВ

Uном =10 кВ

Iраб.макс. =25,242

Iном =1000А

iуд =11,3 кА

iдин =40 кА


Выбираем разъединитель типа РВ-10/100

Быбор предохранителей 10 кВ

Показатель

Каталожная величина

Расчетная величина

Условия выбора

Номинальное напряжение, кВ

10

10

10 ≥ 10

Номинальные ток, А

40

23,98

40 ≥ 23,98


Выбор ОПН

Показатель

Каталожная величина

Расчетная величина

Условия выбора

Номинальное напряжение (ВН), кВ

10

10

10 ≥ 10


Выбор трансформаторов тока

Расчетные данные

Паспортные данные

Проверка

Uном.уст = 10 кВ

Uном. =10 кВ

Uном. ≥Uном.уст

Iраб.mах =25,242 А

I1ном=50 А

I1ном ≥Iраб.mах

iуд=11,3кА

iдин=25 кА

iдин ≥iуд


Выбираем трансформаторы тока типа ТЛК-10 Т3

Выбор трансформаторов напряжения

Расчетные данные

Паспортные данные

Проверка

Uном.уст = 10 кВ

Uном. = 10 кВ

Uном. ≥Uном.уст

Iраб.mах = 25,242 А

I1ном= 30 А

I1ном ≥Iраб.mах

iуд=11,3 кА

iдин= 250 кА

iдин ≥iуд


Выбирам ТПЛ-10

Выбор автоматических выключателей на отходящие линии:

ТП - 1

Линия 1:

Показатель

Каталожная величина

Расчетная величина

Условия выбора

Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

160

106,48

160 ≥ 106,48

Динамическая устойчивость, кА

12

2,88

28 ≥ 2,88


Автомат ВА 51

Линия 2:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

63

37,037

63 ≥ 37,037

Динамическая устойчивость, кА

12

0,512

2 ≥ 0,512


Автомат АЕ2040М

Линия 3:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

16

16,73

63 ≥ 16,73

Динамическая устойчивость, кА

0,7

0,695

0,7 ≥ 0,695


Автомат АЕ2040М

Линия 4:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

63

38

63 ≥ 16,73

Динамическая устойчивость, кА

12

0,695

2 ≥ 0,512


Автомат АЕ2040М

Линия 4:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

63

38

63 ≥ 16,73

Динамическая устойчивость, кА

12

0,695

2 ≥ 0,512


Автомат АЕ2040М

Линия 5:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

60,85

38

60,85 ≥ 38

Динамическая устойчивость, кА

12

2,382

2 ≥ 2,382


Автомат АЕ2040М

ТП - 2

Линия 1:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

16

13

16 ≥ 16,73

Динамическая устойчивость, кА

12

2,9

2 ≥ 2,9


Автомат АЕ2020М

Линия 2:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

63

31,23

63 ≥ 31,23

Динамическая устойчивость, кА

12

3,09

2 ≥ 3,09


Автомат АЕ2040М

Линия 3:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

63

47,566

63 ≥ 47,566

Динамическая устойчивость, кА

12

1,4

2 ≥ 1,4


Автомат АЕ2040М

Линия 4:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

100

83,66

100 ≥ 83,66

Динамическая устойчивость, кА

2

0,4

2 ≥ 0,4


Автомат АЕ2050М

Линия 5:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

63

61,64

63 ≥ 61,64

Динамическая устойчивость, кА

12

2 ≥ 0,596


Автомат АЕ2040М

ТП -3

Линия 1:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

63

27,07

63 ≥ 27,07

Динамическая устойчивость, кА

12

1,51

2 ≥ 1,51

Автомат АЕ2040М

Линия 2:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

63

35,145

63 ≥ 35,145

Динамическая устойчивость, кА

12

0,39

2 ≥ 0,39


Автомат АЕ2040М

Линия 3:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

63

54,76

63 ≥ 54,76

Динамическая устойчивость, кА

12

0,69

2 ≥ 0,69


Автомат АЕ2040М

Линия 4:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

63

36,6

63 ≥ 36,67

Динамическая устойчивость, кА

12

0,584

2 ≥ 0,584


Автомат АЕ2040М

Линия 5:

ПоказательКаталожная величинаРасчетная величинаУсловия выбора




Номинальное напряжение, кВ

0.66

0.38

0.66 ≥ 0.38

Номинальные ток, А

63

47,566

63 ≥ 47,566

Динамическая устойчивость, кА

12

1,4

2 ≥ 1,4



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.      Электроснабжение сельского хозяйства Будзко И.А., Зуль Н.М. М.: Агропромиздат, 1990 г.

.        Электроснабжение сельских населенных пунктов. Наумов И.В., Василевич М.Р., Лукина Г.В. Иркутск: Типография ИрГСХА, 2000 г.

.        ПУЭ 7

.        Рычкова Л.П. Проектирование систем электрификации в сельком хозяйстве: учебное пособие. - Иркутск.: ФГОУ ВПО ИрГСХА, 2010. - 150с.

.        Электроснабжение сельского населенного пункта: Метод. указания

.        Э 45  /Сост. Н.П.Кочетков. - Ижевск: ИжГСХА, 2004. - 74 с.

.        Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учебное пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2006. - 408с.

Похожие работы на - Электроснабжение сельского населенного пункта

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!