Выбор числа места установки КТП 10/0,38 кВ
Исходные данные
1 Школа
2 Детский сад
3 Клуб
4 Контора
5 Магазин
6 Маслобойка
7 Хлебопекарня
8 Столовая
9 Котельная
10 Прачечная
11 Гараж
12 Лесопильный цех
13 Овощехранилище
14 Кормоцех
15 Мельница
16 Плотница
17 Мастерская
18 Столярный цех
Введение
Широкое использование электроэнергии в промышленности объясняется удобством применения и простотой ее преобразования в другие виды энергии: механическую, тепловую, световую. Одновременность процесса производства и потребления электроэнергии вызывает необходимость передачи ее по специальным постоянным каналам - электрическим сетям.
Современная электроэнергетика - это отрасль, обеспечивающая развитие и функционирование всех отраслей промышленности и сельского хозяйства, всего общества.
Современные системы передачи электрической энергии представляют собой развитые электрические сети с многочисленными устройствами регулирования, управления и резервирования. Электрические сети даже отдельной энергосистемы насчитывают тысячи узловых точек, десятки и сотни контуров различных номинальных напряжений, включают разнообразное электрооборудование. При проектировании таких сетей и их технической эксплуатации требуется знание соответствующих методов расчета, выбора и оптимизации параметров, дальнейшего совершенствования.
Задача проектирования электрических сетей заключается в разработке и технико-экономическом обосновании решений, позволяющих обеспечить оптимальную надежность снабжения потребителей электрической энергией в необходимых размерах и требуемого качества.
Обоснование допустимых потерь напряжения в электрических сетях
Допустимую потерю напряжения в сети 0,4 кВ определяют в соответствии с существующими нормами. Для с/х потребителей с преобладанием животноводческой нагрузки отклонение напряжения должно быть в пределах ± 5% от номинала.
ΔU(100%)=2%
ΔU(25%)=4%
ΔU= ΔUн- ΔUк
ΔU=2+10-4-(-5)=13
Таблица 1 – Потери напряжения
| Элемент установки | Нагрузка КТП-10/0,4 кВ | |
| 100% | 25% | |
| Шины-10кВ | +2% | +4% |
| ВЛ-10кВ | -10% | -2% |
| Тр-ры-10/0,4кВ -надбавки -потери | +10% -4% | +4% -1% |
| ВЛ-10кВ | -3% | 0% |
| ΔUдоп у потреб. | -5% | +5% |
Расчетная часть проекта
Расчет бытовых, силовых и осветительных нагрузок по объекту
Sв=n∙Кодн∙Куч∙Sрасч (2.1)
где Sрасч – расчетная нагрузка на один жилой дом(кВ∙А)
Кодн – коэффициент одновременности = 0,85
Куч – коэффициент участия = 1
n – число домов в группе
Sд=Sв∙Кд (2.2)
где Кд – коэффициент дневного максимума Кд = 0,2
Определяем нагрузки для жилых домов.
1) Группа из одного дома (III,V)
Sв = 1×0,85×1×0,78=0,663 кВА
Sд = 0,663×0,2×=0,132 кВА
2) Группа из 2-х домов (I,V,VIII,IX,XVI,XIV,XVII,XIX,XXIII,XXV,XXVI)
Sв = 2×0,85×1×0,78=1,326 кВА
Sд = 1,326×0,2=0,265 кВА
3) Группа из 3-х домов (IV,XI,XV,XX,XXII)
Sв = 3×0,85×1×0,78=1,989 кВА
Sд = 1,989×0,2=0,530 кВА
4) Группа из 4-х домов (VII,XIII,XVIII)
Sв = 4×0,85×1×0,78=2,652 кВА
Sд = 2,652×0,2=0,530 кВА
5) Группа из 5-и домов (XII)
Sв = 5×0,85×1×0,78=3,315 кВА
Sд = 3,315×0,2=0,663 кВА
6) Группа из 6-и домов (X)
Sв = 6×0,85×1×0,78=3,978 кВА
Sд = 3,978×0,2=0,795 кВА
7) Группа из 8-и домов (XXIV)
Sв = 8×0,85×1×0,78=5,304 кВА
Sд = 5,304×0,2=1,060 кВА
8) Группа из 9-и домов (II,XXI)
Sв = 8×0,85×1×0,78=5,967 кВА
Sд = 5,967×0,2=1,193 кВА
Суммарную дневную и вечернюю нагрузки группы домов по объекту определяют по добавкам мощностей (прил. 4[л-4]), учитывающим неодновременность включения потребителей,при этом к большему из 2-х слагаемых нагрузок прибавляют добавку от меньшей.
ΣSв = Sмах + ΔSmin (2.3)
ΣSд = Sмах + ΔSmin (2.4)
Суммарные нагрузки по жилым домам
ΣSв=4,095+2,7+0,5+1,5+0,5+0,5+0,9+1,2+0,5+1,2+0,5+0,5+1,2+0,9+0,5+0,5+2,1+0,9+2,4+0,5+0,9+0,9+2,1+0,5+2,1+1,5=32 кВА
ΣSд=0,815+0,6+0,2+0,3+0,2+0,2+0,2+0,3+0,2+0,3+0,2+0,2+0,3+0,2+0,2+0,2+0,5+0,2+0,5+0,2+0,2+0,2+0,5+0,2+0,5+0,3=8 кВА
Таблица 2 - Осветительные нагрузки групп жилых домов.
| № п/п | Кол-во домов | Sв | ΔSв | Sд | ΔSд | Координаты | |
| кВ∙А | кВ∙А | кВ∙А | кВ∙А | x | y | ||
| I | 1,326 | 0,9 | 0,265 | 0,2 | 55,5 | 5,5 | |
| II | 5,967 | 3,6 | 1,193 | 0,9 | |||
| III | 0,663 | 0,4 | 0,132 | 0,2 | 50,3 | ||
| IV | 1,989 | 1,2 | 0,397 | 0,2 | 42,8 | 5,5 | |
| V | 1,326 | 0,9 | 0,265 | 0,2 | 44,6 | ||
| VI | 0,663 | 0,4 | 0,132 | 0,2 | 55,5 | ||
| VII | 2,652 | 1,8 | 0,530 | 0,3 | 51,5 | 20,5 | |
| VIII | 1,132 | 0,9 | 0,265 | 0,2 | 50,8 | 26,5 | |
| IX | 1,326 | 0,9 | 0,265 | 0,2 | 41,9 | 20,5 | |
| X | 3,978 | 2,4 | 0,795 | 0,5 | 42,5 | 26,5 | |
| XI | 1,989 | 1,2 | 0,397 | 0,2 | 37,2 | ||
| XII | 3,315 | 2,1 | 0,663 | 0,4 | 35,8 | ||
| XIII | 2,652 | 1,8 | 0,530 | 0,3 | 25,5 | 3,3 | |
| XIV | 1,326 | 0,9 | 0,265 | 0,2 | 28,3 | 11,5 | |
| XV | 1,989 | 1,2 | 0,397 | 0,2 | 28,3 | 22,3 | |
| XVI | 1,326 | 0,9 | 0,265 | 0,2 | 21,5 | 9,5 | |
| XVII | 1,326 | 0,9 | 0,265 | 0,2 | 22,1 | ||
| XVIII | 2,652 | 1,8 | 0,530 | 0,3 | 21,5 | ||
| XIX | 1,326 | 0,9 | 0,265 | 0,2 | 21,5 | 24,5 | |
| XX | 1,989 | 1,2 | 0,397 | 0,2 | 16,2 | ||
| XXI | 5,967 | 3,6 | 1,193 | 0,9 | 16,2 | 22,5 | |
| XXII | 1,989 | 1,2 | 0,397 | 0,2 | 4,2 | ||
| XXIII | 1,326 | 0,9 | 0,265 | 0,2 | 10,3 | 17,5 | |
| XXIV | 5,304 | 3,3 | 1,060 | 0,2 | 2,2 | 5,5 | |
| XXV | 1,326 | 0.9 | 0,265 | 0,2 | 11,3 | ||
| XXVI | 1,326 | 0,9 | 0,265 | 0,2 | 6,5 | 21,3 |
Таблица 3 - Нагрузки коммунально-бытовых помещений.
| № п/п | Наименова-ние | Sв | ΔSв | Sд | ΔSд | Координаты | |
| кВ∙А | кВ∙А | кВ∙А | кВ∙А | x | y | ||
| Школа | 37,5 | 37,5 | 49,75 | ||||
| Детский сад | 8,5 | 15,7 | 1,5 | 45,25 | |||
| Клуб | 1,8 | 42,25 | |||||
| Контора | 4,2 | 1,8 | 30,25 | ||||
| Магазин | 4,8 | 16,75 | |||||
| Маслобойня | 0,5 | 0,3 | 7,3 | 1,5 | 7,75 | ||
| Хлебопекарня | 22,8 | 22,8 | 34,5 | 25,25 | |||
| Столовая | 9,2 | 8,75 | |||||
| Котельная | 14,4 | 14,4 | 1,75 | ||||
| Баня | 13,5 | 1,75 |
Таблица 4 - Нагрузки производственных помещений.
| № п/п | Наименование | Sв | ΔSв | Sд | ΔSд | Координаты | |
| кВ∙А | кВ∙А | кВ∙А | кВ∙А | x | y | ||
| Прачечная | 5,4 | 3,6 | 35,25 | ||||
| Гараж | 9,2 | 35,25 | |||||
| Лесопильный цех | 1,2 | 15,7 | 35,25 | ||||
| Овощехранилище | 30,2 | 30,2 | 35,25 | ||||
| Кормоцех | 12,5 | 42,75 | |||||
| Мельница | 4,2 | 4,2 | 42,75 | ||||
| Плотница | 7,3 | 7,3 | 42,75 | ||||
| Мастерская | 36,8 | 42,75 | |||||
| Столярный цех | 15,7 | 34,75 | 49,75 | ||||
| Мастерская | 12,5 | 32,25 | 49,75 |
Суммарные нагрузки по коммунально-бытовым помещениям
ΣSд=80+4,8+7,3+1,8+1,8+3,0+7,3+4,2+16,4+14,4=142,8 кВ∙А
ΣSв=50+1,2+4,8+6,0+4,2+4,8+0,3+4,2+34,0+14,4=123,9 кВ∙А
Суммарные нагрузки по производственным помещениям
ΣSд=90+3,6+9,2+15,7+15,7+62,0+7,9+30,2+62,0+34,0=330,3кВ∙А
ΣSв=90+5,4+3,0+1,2+15,7+62,0+7,9+19,0+36,8+15,7=256,7 кВ∙А
Расчет уличного освещения:
Центральная улица = 555 метров
Прочие улицы = 700 метров
Расчетная нагрузка (Центральная ул.) уличного освещения на 1 метр улицы:
Sр = 3,5 В∙А (2.5)
Sц = 555∙3,5 = 1,94 В∙А
Расчетная нагрузка (Прочие ул.) уличного освещения на 1 метр улицы:
Sр = 2 В∙А (2.6)
Sпроч = 700∙2 = 1,4 В∙А
Рассчетная нагрузка (Производство) уличного освещения на 1 помещение:
Sр=150 В∙А (2.7)
Сумма общего освещения:
ΣSосв = Sцентр+Sпроч+Sпроизв (2.8)
ΣSосв = 1,94+1,4+1,35 = 4,69 кВА
Суммарная нагрузка по поселку:
ΣSв = Sпроизв+ΔSк-б+ΔSжил+ΣSосв (2.9)
ΣSд = Sпроизв+ΔSк-б+ΔSжил (2.10)
ΣSв = 256,7+87+20,4 = 364,1 кВ*А
ΣSд = 330,3+102+5,0 = 437,3 кВ*А
Выбор числа места установки КТП 10/0,38 кВ.
Определение кол-ва ТП
(2.11)
где Sрасч – максимальная расчетная мощность по поселку
F – площадь населенного пункта (0,32 км²)
ΔUдоп – допустимые аотери напряжения в сети 0,38 кВ
КТП следует устанавливать в центре тяжести нагрузок и от нее должно отходить 2-3 линии эл.передачи. Если КТП невозможно установить в расчетном месте по различным причинам, то по согласованию с администрацией поселка подбирают новое место, близкое к расчетному.
Координаты расчетного центра нагрузок xиyдля установки КТП:
,Xр = (ΣSi*xi)/ΣSi (2.12)
Yр = (ΣSi*yi)/ΣSi (2.13)
где Si – нагрузка на вводе отдельных потребителей или групп (кВ*А)
xi и yi – координаты их расположения
(2.14)
КТП №1 Производственный комплекс
Xтп=25*30,6+3,6*20,1+9,2*26,1+15,7*36,6/25+3,6+9,2+15,7=1652/53,5=30,8см
Yтп=25*43,9+3,6*43,9+9,2*43,9+25,7*43,9/25+3,6+12+15,7=2348,5/53=43,8см
КТП №2 Производственный комплекс
Xтп=90*22,3+7,9*31,3+30,2*22,3+62,0*31,3+34,0*38,8/90+7,9+30,2+62,0+34,0=6187,4/224,1=27,6см
Yтп=90*15,9+7,9*15,9+30,2*9,9+62,0*9,9+34,0*12,9/90+7,9+30,2+62,0+34,0=12,9см
КТП №3 Жилая зона
Xтп=12*8,6+4,8*8,6+1,8*3*1,8*27,8+3,0*44+2,7*3+0,5*8,6+1,5*3,5+0,5*8,1+0,5*3+0,9*8,6+0,5*12,6+0,5*12,6+2,1*13,1+0,9*22,7+2,4*34,6+0,5*40,4/12+4,8+1,8+1,8+3,0+2,7+0,5+1,5+0,5+0,5+0,9+0,5+0,5+2,1+0,9+2,4+0,5=526,64/36,9=14,2см
Yтп=12*43,9+4,8*52,9+1,8*36,5+1,8*33,3+3,2*33,3+2,7*52,8+0,5*56,5+1,5*43,1+0,5*48,4+0,5*48,4+0,5*32,9+0,9*37,3+0,5*43,4+0,543,4+0,5*38,8+2,1*32,8+0,9*33,3+2,4*32,8+0,5*33,3/12+4,8+1,8+1,8+3,0+2,7+0,5+1,5+0,5+0,5+0,9+0,5+2,1+0,9+2,4+0,5=1551,36/36,9=42,0см
КТП №4 Жилая зона
Xтп=80*7,6+14,4*2+7,3*8+4,2*25,4+1,2*2+0,5*7,6+1,2*2+0,5*7,6+0,5*2,5+1,2*10,7+0,9*7,6+0,9*13,1+0,9*19,7+2,1*30,5+0,5*35,6+2,1*42,2+1,5*12,7/8,0+14,4+3,7+4,2+1,2+0,5+1,2+0,5+0,5+1,2+0,9+0,9+0,9+2,1+0,5+2,1+1,5=1054,25/119,9=8,7см
Yтп=80*19+14,4*7,1+7,3*26,4+4,2+1,2*23,3+0,5*22,6+1,2+13,7+0,5*19,4+0,5*2,6+1,2*10,3+0,9*4,2+0,9*26,4+0,9*26,4+2,1*26,4+0,5*26,9+2,1*26,4+1,5*15,9/80+14,4+7,3+4,2+1,2+0,5+1,2+0,5+1,2+0,5+0,5+1,2+0,9+0,9+0,9+2,1+0,5+2,1+1,5=2204,38/119,9=18,3см
Если координаты КТП попадут на дом или производственное помещение то нужно перенести эти координаты по согласию с электроснабжающей организацией РЭС и сельским советом.