Tс.вык.€

Таблиця 1.18 - Розрахунок лінії ДЖ-РП-ТП1-ТП3 та РП-ТП2-ТП4

Найменування	Ділянка мережі
ДЖ-РП	РП-ТП1	ТП1-ТП3	РП-ТП2	ТП2-ТП4
Довжина ділянки, км	1,07	0,12	0,3	0,16	0,31
Струм ділянки в нормальному режимі ,А	93,50	47,70	21,72	56,19	27,08
Розрахунковий переріз кабеля Fэк, мм2	66,8	34,1	15,5	40,1	19,3
Переріз за ДСТ, мм2
Припустимий струм кабеля, , А
Припустимий струм кабеля з урахуванням поправних коефіцієнтів в нормальному режимі, , А	127,05	88,55	57,75	88,55	57,75
Розрахунковий струм в післяаварійному режимі при живленні від точки А ,А	186,99	95,40	43,45	112,37	54,16
Припустимий струм кабеля з урахуванням поправних коефіцієнтів в післяаварійному режимі, , А	223,1	155,5	101,4	155,5	101,4
Уточнений переріз кабеля за ДСТ, мм2
Припустимий струм кабелю, , А
Припустимий струм кабелю з урахуванням поправних коефіцієнтів в післяаварійному режимі, , А	223,1	155,5	101,4	155,5	101,4
Активний опір кабеля по ділянках, Ом	0,47	0,11	0,58	0,14	0,60
Реактивний опір кабеля по ділянках, Ом	0,09	0,01	0,03	0,01	0,03
Втрати напруги в норм. режимі,	0,84	0,09	0,21	0,14	0,27
Сумарні втрати до віддаленої точки	1,14	0,41
Втрати напруги в аварійному режимі,	1,69	0,18	0,42	0,28	0,55
Сумарні втрати до віддаленої точки	2,29	0,83
Втрати навантаження ∆Р,кВт	12,43	0,73	0,82	1,35	1,32

1.8.4. Розрахунок розподільної електричної мережі 0,4 кВ

Переріз жил кабелів розподільних мереж 0,4 кВ повинні бути вибрані, а потім перевірені за припустимим тривалим струмовим навантаженням по нагріванню у нормальному й післяаварійному режимах, припустимою втратою напруги в нормальному й післяаварійному режимах.

Попередній вибір перерізів кабелів роблять, виходячи з середніх значень граничних втрат напруги в нормальному режимі в мережах 0,4 кВ (от ТП до вводів у будівлю) не більше 4% і здійснюють за формулою

(1.37)

де - питома провідність алюмінію, =32 м/Ом*мм²;

- припустима втрата напруги, 4%;

- лінійна напруга мережі, В;

- сума моментів навантаження, кВт×м;

За припустимою втратою напруги кабель можна перевірити за формулою:

. (1.38)

Таблиця 1.19 – Розрахункові дані по розподільній мережі 0,4 кВ (ТП1)

Найменування	Ділянка мережі
ТП1-ЖБ2	ТП1-ЖБ2	ТП1-ЖБ2	ТП1-ЖБ5	ТП1-дит.садок	ТП1-ЖБ3
Довжина ділянки, м	53,82	49,14	98,28	46,80	86,58	98,28
Активне навантаження Рi, кВт	189,97	189,97	189,97	360,75	67,50	286,94
Струм ділянки в нормально-му режимі Iр.к-м .нор, А	149,02	149,02	149,02	188,66	52,95	225,09
Розрахунковий переріз кабеля, Fэк, мм2	27,66	25,25	50,51	30,45	15,81	76,29
nкаб
Переріз за ДСТ, мм2
Припустимий струм кабеля, Iприп, А
Припустимий струм кабеля з урахуванням поправних коефіцієнтів в нормальному режимі, (КнКtКсКпн)Iприп, А	184,80	184,80	184,80	172,80	69,30	265,65
Розрахунковий струм в післяаварійному режимі при живленні від точки А, Iр.к-м .авар, А	298,04	298,04	298,04	282,99	105,90	450,18
Припустимий струм кабеля з урахуванням поправних коефіцієнтів в після аварій-ному режимі, (КнКtКсКпн)Iприп, А	324,5	324,5	324,5	298,6	121,7	466,4
Уточнений переріз кабеля за ДСТ, мм2
Припустимий струм кабеля, Iприп, А
Припустимий струм кабеля з урахуванням поправних коефіцієнтів в після аварійному режимі, (КнКtКсКпн)Iприп, А	324,48	324,48	324,48	298,56	155,48	466,44
Втрати напруги в норма-льному режимі, ∆Uн%	1,16	1,06	2,13	1,28	2,53	1,65
Сумарні втрати до віддаленої точки, ∑∆Uн%	1,16	1,06	2,13	1,28	2,53	1,65
Втрати напруги в аварійному режимі, ∆Uа%	2,33	2,13	4,25	1,92	5,06	3,30
Сумарні втрати до віддаленої точки, ∑∆Uа%	2,33	2,13	4,25	1,92	5,06	3,30

Таблиця 1.20 – Розрахункові дані по розподільній мережі 0,4 кВ (ТП2)

Найменування	Ділянка мережі
ТП2-ЖБ1	ТП2-ЖБ1	ТП2-ЖБ1	ТП2-будинок побуту	ТП2-ЖБ3	ТП2-ЖБ3
Довжина ділянки, м	84,24	79,56	81,90	37,44	77,22	51,48
Активне навантаження Рi, кВт	215,12	215,12	215,12	120,00	286,94	286,94
Струм ділянки в нормальному режимі Iр.к-м .нор, А	168,75	168,75	168,75	94,13	225,09	225,09
Розрахунковий переріз кабеля, Fэк, мм2	49,02	46,30	47,66	12,15	59,94	39,96
nкаб
Переріз за ДСТ, мм2
Припустимий струм кабеля, Iприп, А
Припустимий струм кабеля з урахуванням поправних коефіцієнтів в нормальному режимі, (КнКtКсКпн)Iприп, А	207,90	127,05	127,05	127,05	265,65	265,65
Розрахунковий струм в післяаварійному режимі при живленні від точки А, Iр.к-м .авар, А	337,50	337,50	337,50	188,27	450,18	450,18
Припустимий струм кабеля з урахуванням поправних коефіцієнтів в післяаварійному режимі, (КнКtКсКпн)Iприп, А	365,0	223,1	223,1	223,1	466,4	466,4
Уточнений переріз кабеля за ДСТ, мм2
Припустимий струм кабеля, Iприп, А
Припустимий струм кабеля з урахуванням поправних коефіцієнтів в післяаварійному режимі, (КнКtКсКпн)Iприп, А	365,0	223,1	223,1	205,3	466,4	466,4
Втрати напруги в нормальному режимі, ∆Uн%	1,63	1,54	1,59	0,97	1,30	0,86
Сумарні втрати до віддаленої точки ,∑∆Uн%	1,63	1,54	1,59	0,97	1,30	0,86
Втрати напруги в аварійному режимі, ∆Uа%	3,27	3,09	3,18	1,94	2,59	1,73
Сумарні втрати до віддаленої точки, ∑∆Uа%	3,27	3,09	3,18	1,94	2,59	1,73

Таблиця 1.21 – Розрахункові дані по розподільній мережі 0,4 кВ (ТП3)

Найменування	Ділянка мережі
ТП3-школа	ТП3-ЖБ5	ТП3-ЖБ3	ТП3-ЖБ4	ТП3-ЖБ4
Довжина ділянки, м	81.9	60,84	121.7	112.32	93.6
Активне навантаження Рi, кВт	375.00	126,00	286.94	175.45	175.45
Струм ділянки в нормаль-ному режимі Iр.к-м .нор, А	196.11	98,84	225.09	137.63	137.63
Розрахунковий переріз кабеля Fэк, мм2	55.39	20,74	94.45	53.31	44.42
nкаб
Переріз за ДСТ, мм2
Припустимий струм кабеля, Iприп, А
Припустимий струм кабеля з урахуванням поправних коефіцієнтів в нормальному режимі, (КнКtКсКпн)Iприп, А	172.80	127,05	265.65	184.80	184.80
Розрахунковий струм в після аварій-ному режимі при живленні від точки А, Iр.к-м .авар, А	294.17	197,68	450.18	275.26	275.26
Припустимий струм кабеля з урахуванням поправних коефіцієнтів в після-аварійному режимі, (КнКtКсКпн)Iприп, А	298.6	223,1	466.4	324.5	324.5
Уточнений переріз кабеля за ДСТ, мм2
Припустимий струм кабеля, Iприп, А
Припустимий струм кабеля з урахуванням поправних коефіцієнтів в післяаварійному режимі, (КнКtКсКпн)Iприп, А	298.56	205,26	466.44	324.48	324.48
Втрати напруги в нормальному режимі, ∆Uн%	2.33	1,66	2.04	2.24	1.87
Сумарні втрати до віддаленої точки, ∑∆Uн%	2.33	1,66	2.04	2.24	1.87
Втрати напруги в аварійному режимі, ∆Uа%	3.50	3,32	4.08	4.49	3.74
Сумарні втрати до віддаленої точки, ∑∆Uа%	3.50	3,32	4.08	4.49	3.74

Таблиця 1.22 – Розрахункові дані по розподільній мережі 0,4 кВ (ТП4)

Найменування	Ділянка мережі
ТП4-ЖБ2	ТП4-ЖБ2	ТП4-ЖБ2	ТП4-Лікарня	ТП4-ЖБ7	ТП4-ЖБ7
Довжина ділянки, м	14.04	72.54	58.5	39.78	138.06	145.08
Активне навантаження Рi, кВт	189.97	189.97	189.97	440.00	93.15	93.15
Струм ділянки в нормаль-ному режимі Iр.к-м .нор, А	149.02	149.02	149.02	230.10	73.07	73.07
Розрахунковий переріз кабеля Fэк, мм2	7.22	37.28	30.06	31.57	34.79	36.56
nкаб
Переріз за ДСТ, мм2
Припустимий струм кабеля, Iприп, А
Припустимий струм кабеля з ураху-ванням поправних коефіцієнтів в нор-мальному режимі, (КнКtКсКпн)Iприп, А	184.80	184.80	184.80	219.60	103.95	103.95
Розрахунковий струм в після аварій-ному режимі при живленні від точки А, Iр.к-м .авар, А	298.04	298.04	298.04	345.16	146.14	146.14
Припустимий струм кабеля з ураху-ванням поправних коефіцієнтів в після-аварійному режимі, (КнКtКсКпн)Iприп, А	324.5	324.5	324.5	379.4	182.5	182.5
Уточнений переріз кабеля за ДСТ, мм2
Припустимий струм кабеля, Iприп, А
Припустимий струм кабеля з ураху-ванням поправних коефіцієнтів в після-аварійному режимі, (КнКtКсКпн)Iприп, А	324.48	324.48	324.48	379.42	223.08	223.08
Втрати напруги в нормальному режимі, ∆Uн%	0.30	1.57	1.27	0.84	2.78	2.92
Сумарні втрати до віддаленої точки, ∑∆Uн%	0.30	1.57	1.27	0.84	2.78	2.92
Втрати напруги в аварійному режимі, ∆Uа%	0.61	3.14	2.53	1.26	5.57	5.85
Сумарні втрати до віддаленої точки, ∑∆Uа%	0.61	3.14	2.53	1.26	5.57	5.85

1.9. Техніко-економічне порівняння двох схем живлення ТП: з РП та без РП

Техніко-економічне порівняння варіантів виконуємо за методикою приведених витрат:

Річні витрати виробництва розраховуються по формулі

В=В_а+В_ор+В_в (1.39)

де В_а – щорічні амортизаційні відрахування:

В_ор – щорічні витрати на обслуговування і ремонт;

В_в – щорічні витрати, зв’язані з втратами електроенергії.

В_а = К_ком×α_{ф ком}+К_л×α_л (1.40)

де К_ком, К_л – вартість комірок і ліній, відповідно тис.грн.

α_{ф ком}=0,06, α_л = 0,015 – нормативи амортизаційних відрахувань від вартості комірок і ліній.

В_в=∆Е×β (1.41)

де β – вартість втрат електроенергі’, вартість втрат складає 24 коп/кВтч;

∆Е – втрати в ліні’.

∆Е = Σ∆Р_мкс×τ (1.42)

∆Р_мкс – максимальні втрати активної потужності в лініях при розрахункових навантаженнях, кВт;

τ – приведене на рік час максимальних втрат, визначаємо за графіком, для комунально-побутових підприємств τ = 1968 ч.

Визначення витрат на компенсацію втрат у мережі.

У схемах варіантів з РП та без РП кількість трансформаторів однакова, режим роботи теж однаковий, тому втрати потужності і енергії будемо визначати тільки в кабельних лініях. Причому втрати будемо розраховувати тільки в КЛ 10 кВ, тому що довжини ліній 0,4 кВ і їхнє навантаження в обох варіантах однакові.

Втрати потужності в кабелях на кожній ділянці мережі розраховуємо по формулі:

∆Р=К_п×(S×cosφ/2)²×L (1.43)

де Р – розрахункова потужність, МВт;

L – довжина КЛ, км;

Cosφ = 0,9;

К_п – коефіцієнт втрат потужності.

Розрахунок втрат потужності по кожному з варіантів зведемо у таблицю 1.15

Розрахунок капітальних витрат по кожному з варіантів зведемо у таблицю 1.14

Таблиця 1.23 - Розрахунок капітальних витрат

	Варіант без РП	Варіант з РП
Устаткування	Одиниця виміру	Вартість за од, тис. грн	Кількість, км	Вартість усьго, тис.грн	Кількість, км	Вартість усьго, тис.грн
2×16	км	12,23	0,61	7,46	0,31	3,79
2×35	км	23,55	2,43	57,23	0,28	6,59
2×70	км	44,15		0,00	1,07	47,24
Усього кап.витрат на КЛ		64,69		57,63
Обладнання
РП	тис.грн
Ячейки	тис.грн	3,2		19,2		9,6
Усього обладнання		19,2		50,6
Усьго вартість		83,89		108,23

Таблиця 1.24 – Розрахунок втрат

	Варіант без РП	Варіантз РП
Усього втрат по варіанті, кВт	21,92	16,66
Приведений час втрат, година
Річні втрати, МВтч	43,85	33,31
Ціна втрат, грн/кВтч	0,242	0,242
Вартість втрат,тис.грн	10,61	8,06

Остаточний розрахунок приведених витрат представлений у таблиці 1.25.

Таблиця 1.25 – Розрахунок приведених витрат.

	норматив	Варіант без РП	Варіант з РП
Амортизаційні відрахування
КЛ, тис. грн	0,03	1,94	1,73
Обладнання	0,063	1,21	3,19
Усього, тис. грн		3,15	4,92
Відрахування на ремонт
КЛ, тис. грн	0,015	0,97	0,86
Обладнання	0,01	0,19	0,51
Усього, тис. грн		1,16	1,37
Вартість втрат, тис.грн		10,61	8,06
Усьго річних витрат,тис. грн
Приведені капітальні витрати, тис.грн	0,12	10,07	12,99
Приведені витрати, тис.грн		24,99	27,34

З приведеного техніко-економічного порівняння видно, що більш переважним з економічної точки зору є варіант без РП.

1.10. Розрахунок струмів короткого замикання (скз) у розподільній мережі 10 кВ.

Сучасні розподільні мережі 10 кВ працюють з ізольованою нейтраллю або з компенсацією ємнісних струмів. Тому в них можливі такі пошкодження: трифазні, двофазні й подвійні замикання на землю, а також однофазні замикання на землю. У цьому курсовому проекті для вибору електрообладнання достатньо розрахувати трифазне коротке замикання. Розрахунки можна виконувати в іменованих одиницях, оскільки це дозволяє безперервно контролювати достовірність ведення розрахунку і правильність отримання результатів.

Для розрахунку струмів короткого замикання необхідно визначити опір до точки к.з.:

, (1.44)

де - опір системи, Ом; - опори елементів розподільної мережі, Ом.

Опір системи визначаємо як

(1.45)

де - потужність короткого замикання, МВА.

Сталий струм короткого замикання у будь-якій точці знаходимо так:

(1.46)

де Z_екв.- сумарний опір до точки короткого замикання.

При живленні від джерела нескінченної потужності його незмінна й періодична складова струму короткого замикання, тоді

, (1.47)

де початкове діюче значення періодичної складової струму короткого замикання. Ударний струм короткого замикання:

(1.48)

При визначенні періодичної складової СКЗ в момент розходження контактів вимикача можна вважати ЕРС системи і періодичну складову ТКЗ незмінними в часі, тобто = .

Аперіодична складова ТКЗ до моменту розходження контактів

, (1.49)

де τ – розрахунковий час, для якого треба знайти .

Розрахунковий час τ =t_з.мин. + t_с.вык.,

де t_з.мин.– мінімальний час дії релейного захисту (приймається рівним 0,01 с);

tс.вык.– особистий час відключення вимикача (приймається за каталогами залежно від типу вимикача).

Повний інтеграл Джоуля СКЗ є результатом дії періодичної ( _.) і аперіодичної ( _.) складових СКЗ:

(1.50)

При віддаленому КЗ, коли періодична складова СКЗ в часі не змінюється,

, (1.51)

де – час від початку КЗ до його відключення, с; - час дії релейного захисту, с; – повний час відключення вимикача з приводом, с.

Якщо =1¸2, то можна застосувати вираз

. (1.52)

Розрахувати струм короткого замикання в точках К1-К3 для схеми рисунок 1.9. Потужність короткого замикання .

Рисунок 1.9 – Розрахункова схема розподільної мережі 10 кВ

Визначаємо опір системи:

Визначаємо еквівалентні опори