Аннотация 

      В данном курсовом проекте мы осуществили  проектирование электроснабжения населенного пункта Галичи.

      Мы  произвели выбор проводов линии 10 кВ, определили число и место  расположения ТП 10/0,4 кВ, рассчитали сечение проводов линии 0,38 кВ по методу экономических интервалов мощностей. Мы осуществили разработку конструкции и схемы соединения ТП 10/0,4 кВ, выбрали оборудование и аппараты защиты. Разработали мероприятия по защите линий от перенапряжений, а также рассчитали заземление сети 0,38 кВ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

      Задание . . . . . . . . . . . 2

     Аннотация . . . . . . . . . . 5

     Содержание . . . . . . . . . . 6

   Введение. . . . . . . . . . . 7

1. Исходные  данные . . . . . . . . . 8
2. Определение допустимых потерь напряжения в сети 0,38 кВ . . 9
3. Расчет электрических нагрузок . . . . . . . 10
4. Электрический расчет сети 10 кВ . . . . .       . 14
5. Электрический расчет сети 0,38 кВ . . . . .         . 17
6. Определение потерь энергии . . . . . .          . 20
7. Конструктивное исполнение воздушных линий и

     трансформаторных  подстанций . . . . . . . 23

8. Расчет основных показателей надежности электрических сетей. . 24
9. Организация эксплуатации и ремонта электрических сетей . . 25
10. Литература . . . . . . . . .          . 26

Введение

   Электрификация, то есть производство, распределение  и применение электроэнергии во всех отраслях народного хозяйства и быта населения – один из важнейших факторов технического процесса.

   Весь  опыт развития электрификации показал, что надежное, высококачественное и дешевое электроснабжение можно получить только от крупных районных электростанций, объединенных между собой в мощные электрические системы. На крупных электростанциях районного масштаба с линиями передачи большого радиуса действия вырабатывается наиболее  дешевая электроэнергия, прежде всего из-за высокой концентрации ее производства, а также благодаря возможности размещать электростанции непосредственно у дешевых источников энергии – угля, сланцев, на больших реках.

   Самый  высокий показатель системы электроснабжения – надежность подачи электроэнергии. В связи с ростом электрификации с/х производства, особенно с созданием  в сельском хозяйстве животноводческих комплексов промышленного типа всякое отключение – плановое, и особенно неожиданное, аварийное, наносит огромный ущерб потребителю и самой энергетической системе.

1. Исходные  данные.

1.   Населенный пункт Галичи со 116 домом;

2. Существующее годовое потребление электроэнергии на одноквартирный жилой дом 850 кВт·ч;
3. Тип потребительской подстанции – КТП;
4. Коммунально-бытовые и производственные потребители в таблице 1.1 (из таблицы 2.1[2])

   Таблица 1. Коммунально-бытовые и производственные потребители.

Значение  cosφ_Д и cosφ_В определяем по отношению   из приложения 18 [1] стр. 471. 
 
 
 
 
 

2. Определение допустимых потерь напряжения в сети 0,38 кВ.

   Для определения допустимых потерь напряжения составляем таблицу, в которой учитываем изменение напряжения в каждом из звеньев электрической сети на напряжение от питающей подстанции 110/10 кВ до расчетной точки сети. Отклонение, потери и надбавка напряжения выражают в % от номинального напряжения сети.

   Отклонение  напряжения у потребителя определяют из выражения 

    ,

где δU_Ш.П – уровень напряжения на шинах питающей подстанции 110/10 кВ,

       δU_Н.Б – величина надбавки трансформатора,

      ∆U₁₀ и ∆U_0,38 – потери напряжения, соответственно, в сетях 10 и 0,38 кВ,

         δU_Т – потери напряжения в силовом трансформаторе.

   Для расчета принимаем следующие  данные:

• отклонение напряжение на шинах питающей подстанции принимаем по условию:
• потерю напряжения в силовом трансформаторе принимаем равной 4% при 100% нагрузке и 1% при 25%
• потерю напряжения во внутренних сетях 0,4 кВ принимаем 1%;
• выбираем надбавку трансформатора +7,5%.

   Таблица 2. Отклонения напряжения в сети

   Потери  напряжения в сетях 10 кВ при 100%-ной  нагрузке должны в 4 раза превышать  потери напряжения при 25%-ной нагрузке.

   Находим сумму потерь напряжения сетей 10 и 0,38 кВ

    %.

   Принимаем .

   Исходя  из требований, отклонение напряжение у потребителя не превышает  .

3. Расчет электрических нагрузок н.п. Галичи

1. Разделим  населенный пункт на группы жилых  домов и отдельных потребителей по соизмеримой мощности. Каждой группе присвоим порядковый номер. После раздела получили: 19 групп по 4 домов, 2 групп по 5 домов, 5 групп по 6 домов плюс 8 коммунально-бытовых потребителей.
2. Определим дневную и вечернюю расчетные нагрузки группы потребителей:

    , кВт;

    ,кВт. 
где и - расчетная дневная и вечерняя нагрузки потребителей или их

                      группы, кВт;

             - коэффициент одновременности [3];

              - количество потребителей в одной группе;

              - расчетная мощность одного потребителя, кВт;

    , - коэффициенты участия нагрузки, соответственно в дневном и

                     вечернем максимуме.

   Расчетную мощность на вводе к потребителям определяем по номограмме [1], в зависимости  от годового потребления электроэнергии (850 кВт×ч):

     кВт.

   Коэффициент участия нагрузки в дневном и  вечернем максимуме принимаем для  бытовых потребителей с электрическими плитами: ; .

   Для 19 групп по 4 дома:

     кВт;

     кВт;

     кВт;

     кВт.

   Для 2 групп по 5 домов:

     кВт;

     кВт;

     кВт;

     кВт.

   Для 5 групп по 6 домов:

     кВт;

     кВт;

     кВт;

     кВт.

   Так как вечерние нагрузки больше дневных, дальнейший расчет ведем по вечерним нагрузкам.

3. Определяем нагрузку уличного освещения по нормам нагрузок [2, табл.2.10].  Для поселковых улиц с асфальтобетонными и переходными типами покрытий расчетной ширине 9...12 м и светильниках РКУ – 250.

     Вт/м.

   По  масштабу 1:4000, т.е. 1см=40м, тогда по плану

     м.

   Тогда  Вт.

   Находим расчетные нагрузки всего населенного пункта с учетом всех и нагрузки уличного освещения.

   Р_ΣВ=Р_нп^В +Р_УЛ.ОСВ,

   Суммарная нагрузка населенного пункта

   Р_нп^В =Р_б+Σ∆Р_М

где ∆Р_М – добавка к большей слагаемой нагрузке

   Р_нп^В =97,85+7,0+20,4+1,2+1,2+1,8+6,0+2,4+9,2+2,4+4,8=154,25 кВт;

   Р_ΣВ=154,25+14,16=168,41 кВт.

   Р_ΣД=58,71+4,2+12,5+3,0+4,2+4,2+1,8+2,4+2,4+4,8+22,8=121 кВт.

4. Определяем полную мощность населенного пункта по формуле:

где cosφ – средневзвешенное значение коэффициента мощности.

    .

   Для жилых домов cosφ_в=0,96 [1].

   Тогда

     кВА.

5. Определяем число трансформаторных подстанций по формуле:

    , 
где - расчетная мощность населенного пункта, кВА;

    - площадь населенного пункта, км²;

    - допустимые потери напряжения в сети 0,38 кВ, %.

     км².

    .

   Принимаем 1 КТП, по таблице интервалов мощностей  выберем S_ТР=250 кВА.

6. Место расположения КТП  находим по выражению

где и - координаты центра нагрузок;

             - расчетная мощность потребителей или их групп.

   Результаты  вычислений сводим в таблицу 3 

   Таблица 3. Результаты расчета

    ;   . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Электрический расчет сети 10 кВ

   Электрический расчет сетей напряжением 10…110 кВ производится с целью выбора сечения и марки  проводов линии, а также проверки качества напряжения у потребителя.

   Напряжение  проводов ВЛ 0,38 кВ и 10 кВ рассчитываем по экономическим интервалам нагрузок. Затем линии проверяют по допустимой потере напряжения. 

   Рис.1. Расчетная схема сети 10 кВ 

   Находим активные дневные нагрузки участков линии:

   Р_7-10=Р₁₀=100 кВт

   Р_6-7=к₀(Р_7-10+Р₇)=0,9(100+240) =306 кВт

где к₀- коэффициент одновременности [2, табл.2.20]

   Р_6-2=Р₂=65 кВт

   Р_1-5=Р₁=60 кВт

   Р_6-3=Р₃=121 кВт

   Р_5-6=Р_6-3+∆Р_6-7+∆Р_6-2+∆Р₆=121+230+44,5+41=436,5 кВт

где ∆Р – добавка к большей слагаемой нагрузке [2, табл.2.20]

   Р_И-5= Р_5-6+∆Р_1-5+∆Р₅=436,5+41+76=553,5 кВт

   Вечерняя  нагрузка:

   Р_7-10=Р₁₀=160 кВт

   Р_6-7=к₀(Р_7-10+Р₇)=0,9(160+60) =198 кВт

   Р_6-2=Р₂=95 кВт

   Р_1-5=Р₁=40 кВт

   Р_6-3=Р₃=168,41 кВт

   Р_5-6= Р_6-3+∆ Р_7-6+∆Р_6-2 +∆Р₆=168,41+150+65+48=431,41 кВт

   Р_И-5= Р_5-6+∆ Р_1-5+∆Р₅=431,41+26,5+92=550 кВт

   Дальнейший  расчет ВЛ – 10 кВ ведем по вечернему  максимуму.

   Находим средневзвешенный коэффициент мощности на участках ВЛ – 10 кВ по формуле:

где cosφ_i  определяется по отношению Р_П/Р₀ [1, рис.3.7]. 

   Таблица 4. Значения коэффициентов мощности

     и т.д.

   Полные  мощности участков линии находим по выражению:

     кВА   и т. д.

   Определяем  экономическую мощность на участках с учетом динамики роста нагрузок:

    , 
где - коэффициент динамики (0,7).

     кВА и т.д.

   Выберем марку и сечение проводов.  При этом учитываем, что на ВЛ 10 кВ для 1 и 2 районов должны применяться  сталеалюминиевые провода с минимальным значением сечения провода 35 мм², а для магистрали - 70 мм².

   Находим допустимую потерю напряжения при выбранных сечениях для каждого участка, В:

    ,

где R₀, X₀ – удельное электрическое и внешнее индуктивное сопротивления

                    проводов (для АС-70: R₀=0,42 Ом/км, Х₀=0,327 Ом/км).

     В,  %.

   Дальнейшие  расчеты сводим в таблицу 5: 

   Таблица 5. Результаты расчета

      ∆U_маг=∆U_6-3+∆U_5-6+∆U_И-5=0,25+0,85+0,90=2 %<6 %. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Электрический расчет сети 0,38 кВ

   Составляем расчетную схему зон  н.п. Галичи, с нанесением мощностей и длин участков. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.2. Расчетная  схема сети 0,38 кВ

   Определяем  активные вечерние нагрузки на участках фидера 1, т.к. Р_В>Р_Д.

   Р_УЧ=Р_б+Σ∆Р_М, ∆Р_М – из таблицы 3.6 [1]

     кВт,

    кВт   и т. д.

   Определяем  средневзвешенный коэффициент мощности участков фидера 1:

    ;

    ;

     и т. д.

   Полные  мощности на участках фидера 1 находим  по формуле:

    , кВА;

     кВА   и т.д.

   Находим эквивалентные мощности на участках фидера 1

   S_ЭУЧ=S_УЧ·К_Д,   
где К_Д=0,7 – коэффициент, учитывающий динамику роста нагрузок.

     кВА   и т.д.  

   По  экономическим интервалам нагрузок выберем марку и сечение проводов. Минимальное допустимое сечение по механической прочности 25 мм² для проводов марки «А»[3].

   Определяем  фактические потери напряжения на участках фидера 1 и сравним с ∆U_ДОП=7,5%:

    , В

    ;

   Расчетные значения остальных участков фидеров сводим в таблицу 6. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Таблица 6. Результаты расчетов по фидорам