Ирина Эланс
Электроснабжение телятника. 2
Введение.
Потребители электрической энергии в сельской местности разбросаны по значительной территории. В связи с этим плотность электрической нагрузки в сельских электрических сетей небольшая. Поэтому сельские электрические сети имеют большую протяженность. По своей конфигурации они бывают в основном радиальными. Это не позволяет обеспечивать высокую надежность электроснабжения.
Надежность электроснабжения – это способность электрической системы в любой момент времени снабжать электроприемники электрической энергии. При нарушении надежности нарушается технология производства продукции, происходит ее недоотпуск и снижение качества. Важным показателем качества электроэнегии является отклонение напряжения +-5%.
Осуществление продовольственной программы, ставит перед сельским электроснабжением новые задачи. Превращение сельского хозяйства высокоразвитый сектор экономии и развития агропромышленного комплекса потребует разного повышения надежности сельского электроснабжения и улучшения качества электроэнергии.
Содержание
- Введение
- Характеристика объекта и обоснование по надежности электроснабжением
- Определение электрических нагрузок на вводах в помещениях
- Расчет допустимых потерь напряжения
- Выбор количества и места установки ТП 10/0,4 кВ
- Электрический расчет линии 380/220 В
- Выбор количества и трассы линий
- Состав расчетных схем
- Определение расчетных и эквивалентных мощностей на участках линий
- Выбор площади поперечного сечения и количества проводов
- Расчет потерь напряжения в принятых проводах
- Расчет проводов наружного освещения
- Выбор мощности трансформаторной подстанции
- Конструкции сетей
- Расчет контура заземления
- Охрана труда
- Заключение
- Литература
Исходные данные:
- X1=210; Y1=530 (водонапорная башня)
- X2=340; y2=370 (холодильник)
- X3=80; Y3=380 (овощехранилище)
- X4=80; Y4=430 (котельная)
6.X6=340; Y6=420 (Цех консервирования фруктов)
7.X7=80; Y7=280 (Картофелесортировочный пункт)
- X8=600; Y8=225 (дома)
2. Сведения о потребителях.
Производственные потребители
№ |
Наименование |
Производственные данные |
Количество штук |
1. |
Водонапорные башня |
На 25 куб. метр |
1 |
2. |
Холодильник |
На 50 тонн |
1 |
3. |
Овощехранилище |
На 1000 тонн |
1 |
4. |
Котельная |
2 котла |
1 |
6. |
Цех консервирования фруктов |
На 300 тонн |
1 |
7. |
Картофелесортировочный пункт |
На 600 тонн |
1 |
8. |
Дома |
8 |
3. Определение электрических
Пользуясь сведениями о потребителях, приведенных в исходных данных устанавливаем расчетные мощности на вводах. Численные значения расчетных мощностей принимаем по типовым проектам или указанию руководителя курсового проектирования. Расчетные мощности сводим в таблицу №-2.
Расчетные мощности потребителя
№ |
Наименование |
Количество штук |
Расчет мощностей на вводах |
Cos |
Суммарная мощность |
1. |
Водонапорная башня |
1 |
8 кВт |
0,85 |
8 кВт |
2. |
Холодильник |
1 |
12 кВт |
0,85 |
12 кВт |
3. |
Овощехранилище |
1 |
6 кВт |
0,85 |
6 кВт |
4. |
Котельная |
1 |
25 кВт |
0,85 |
25 кВт |
6. |
Цех консервирования фруктов |
1 |
50 кВт |
0,85 |
50 кВт |
7. |
Картофелесортировочный |
1 |
6 кВт |
0,85 |
6 кВт |
8. |
Дома |
8 |
8 кВт |
0,85 |
40 кВт |
4.Расчет допустимых потерь
Допустимые потери напряжения определены с помощью таблицы отклонения напряжения. Допустимые отклонения напряжения овощехранилища принимаем = 5%.
Трансформатор напряжения 10/0,4 кВ может иметь надбавки по напряжению 0; +2,5; +5; +7 процентов.
В исходных данных к проекту указанны уровни напряжения в начале линий 10 кВ ∆U100= +5+7,5-4+5=13,5%.
Распределяем допустимую потерю напряжения 13,5% между линиями примерно поровну: на линию 10 кВ-7%, на линию 0,38 кВ-6,5%.
Проверяем ближайшего потребителя овощехранилища на перенапряжение в период минимальных нагрузок
∆U25=-1,7+7,5-1=+4,8%<5%
Это устраивает принятые требования.
5.Выбор количества и места установки ТП 10/0,4 кВт.
Количества ТП зависит от суммарной мощности объекта электроснабжения и плотности нагрузки в кВт/км2, а так же от допустимой потери напряжения.
Если протяженность объекта электроснабжения превышает 0,6 км, то необходимо рассматривать вопрос по целесообразности и количеству ТП.
Приближенное количество ТП определяют по формуле:
где Pmax- суммарная нагрузка в кВт
B- постоянный коэффициент
∆U- допустимые потери напряжения
Pc- плотность нагрузки кВ/км
Cos - коэффициент мощности
Плотность нагрузки определяют по формуле:
Pc=Pmax/F,
где F- площадь объекта электроснабжения
полученное значение nтп округляется в большую или меньшую сторону.
Так как протяженность объектов не превышает 600 метров принимаем к установке одну трансформаторную подстанцию.
Центр нагрузки определяют по следующим формулам.
где P- мощность на вводах объекта X,Y- расстояние по осям коорди-
нат
Учитывая расположение зданий и сооружений принимаем место установки трансформаторной подстанции с координатами X=338, Y=363
6.1 Выбор количества линий и трасса их прохождений.
С целью разукрупнения мощностей по линиям и придания схеме большой гибкости при оперативных включениях и отключениях, принимаем к строительству три линии. Трассы линий выбираем так, что бы не загромождать проезжие части и обходиться без дополнительных опор при устройстве ввода в здании.
6.2 Составление расчетных схем.
Расчетные схемы составляются в соответствии с выбранными трассами.
Расчетную схему составляем без масштаба.
6.3 Определение расчетных и
ЛИНИЯ 1
Участок 1-ТП
P=40
S=40/0.85=47
S=0.7*47=32.9
ЛИНИЯ 2
Участок 4-3
P=8
S=8/0.85=9.4
Sэ=0.7*9.4=6.58
Участок 3-2
P3-2=50+5=55
S=55/0.85=64.7
Sэ=0.7*64.7=45.2
Участок 2-ТП
P2-ТП=55+7.7=62.7
S=62.7/0.85=73.7
Sэ=0.7*73.7=51.5
ЛИНИЯ 3
Участок 7-6
P=25
S=25/0.85=29.4
Sэ=0.7*29.4=20.5
Участок 6-5
P6-5=25+3.7=28.7
S=28.7/0.85=33.7
Sэ=0.7*33.7=23.6
Участок 5-ТП
P5-ТП=2837+3.7=32.4
S=32.4/0.85=38.1
Sэ=0.7*38.1=26.6
6.4 Выбор площади поперечного сечения и количества проводов.
Площадь поперечного сечения и количества проводов выбираем по эквивалентной мощности методом экономических интервалов. При толщине стенки гололеда для нашей климатической зоны принимаем толщиной 5 мм. По условиям механической прочности сечения алюминиевых проводов должно быть не менее 16 мм2.
Выбираем сечение проводов для каждого участка
Марка проводов |
Интервал в кВа |
3 А16+1 А16 |
3,2-8,8 |
3 А25+1 А25 |
8,8-13 |
3 А35+1 А35 |
13-22 |
3 А50+1 А50 |
22-31 |
3 А70+1 А70 |
31-65 |
3 А95+1 А95 |
65-100 |
3 А120+1 А120 |
100-150 |
Выбираем сечение проводов для каждого участка:
№ участка |
Мощность |
Марка провода |
ТП-1 |
32,9 |
3 А70+1 А70 |
4-3 |
6,58 |
3 А16+1 А16 |
3-2 |
42,2 |
3 А70+1 А70 |
2-ТП |
51,5 |
3 А70+1 А70 |
7-6 |
20,5 |
3 А35+1 А35 |
6-5 |
23,6 |
3 А50+1 А50 |
5-ТП |
26,6 |
3 А50+1 А50 |
6.5 Расчет потерь напряжения в принятых проводах
Потери напряжения на каждом участке линии определяем по формуле:
∆U=∆U*S*L*10-3
Где S-мощность в кВа
L-длина в км
∆Uул- удельные потери в %
Удельные потери напряжения в проводах воздушных линий
3 А16-1,2
3 А25-0,85
3 А35-0,647
3 А50-0,489
3 А70-0,31
3 А95-0,19
3 А120-0,09
Линия 1 участок ТП-1
∆U=0,31*47*32*10-3=4,6
Линия 2 участок 4-3
∆U=1,24*9,4*14*10-3=1,6
Участок 3-2
∆U=0,31*64,7*8*10-3=1,6
Участок 2-ТП
∆U=0,31*73,7*8*10-3=1,8
Линии 3 участок 7-6
∆U=0,647*29,4*6*10-3=1,1
Участок 6-5
∆U=0,489*33,7*12*10-3=1,9
Участок 5-ТП
∆U=0,489*38,1*10*10-3=1,8
6.6 Расчёт проводов наружного освещения.
Нагрузка наружного освещения принимаем из расчета 250 Ват на помещение. Площадь сечения проводов принимаем минимально допустимую по механической прочности в третьем районе климатических условий и проверяем по условию допустимой потери напряжения.
Рассчитываем наиболее протяженную линию с наибольшим количеством помещений, расчетная схема будет выглядеть следующим образом.
Удельные потери на принятых проводах:
Участок линий |
P, кВт |
Cos |
Sэ, кВа |
Провод |
I м |
Потери напряжения, % | |||
∆Uуд |
∆U участка |
От ТП | |||||||
1-ТП |
40 |
0,85 |
32,9 |
47 |
86 |
0,31 |
4,6 |
4,6 | |
4-3 |
8 |
0,85 |
6,58 |
9,4 |
1,7 |
1,24 |
1,6 |
5 | |
3-2 |
56 |
0,85 |
45,2 |
64,7 |
118 |
0,31 |
1,6 |
3,4 | |
2-ТП |
68 |
0,85 |
21,5 |
73,7 |
135 |
0,31 |
1,8 |
1,8 | |
7-6 |
25 |
0,85 |
20,5 |
29,4 |
53 |
0,647 |
1,1 |
4,8 | |
6-5 |
31 |
0,85 |
23,6 |
33,7 |
62 |
0,489 |
1,9 |
3,7 | |
5-ТП |
37 |
0,85 |
26,6 |
38,1 |
70 |
0,489 |
1,8 |
1,8 | |
7. Выбор мощности
Расчетную мощность трансформатора определяем путем суммирования расчетных мощностей в кВ*А первых от подстанции участков линии с помощью таблицы: 15.7
Sт=(S1+S2+S3+S4).
где Sт- выбор трансформатора подстанции, кВ*А;
S1,S2,S3,S4- первые мощности участков линий от подстанций, кВ*А.
S=191.3+118+18.9=328.2 кВ*А
Технические данные трансформатора
Номинальная Мощность, кВ*А |
Номинальное Напряжение Обмоток, кВ |
Напряжение К.,з.,% |
Ток холо- Стого хода, % |
Потери мощности |
Сопротвиление трансформатора, приведенное к напряжению 0,4 кВ, Zт, Ом | |||
Холостого Хода, кВт |
К.з., кВт | |||||||
ВН |
НН |
Уро-вень А |
Уро-вень Е | |||||
400 |
6,10 |
0,4 |
4,5/- |
2,1 |
0,95 |
1,05 |
5,5/- |
0,018/- |
8.Конструкция сетей 0,38/0,220.
Конструкцию сети 0,38/0,220 кВ принимаем по типовому проекту 3.4,07-136 института “Сельэнерго проект”. Опоры железобетонные, угол поворота линии 90°.
На плане овощехранилища видно, что такие схемы опор охватывает линии. В результате все опоры будут на базе стойки СВ 105 длиной 10,5м…из них концевых (анкерных) типа КI 12 штук и угловых анкерных типа УАI 5 штук.
Пролеты приняты 25-30 метро, а их ответвления к вводам не превышает 10 метров. Изолятор принимают ТФ 2001, крепление проводов на промежуточных опорах выполняются проволочной вязкой, а на концевых зажимами ПА по ГОСТу 4261-82. Глубина заложения опор в грунт 2,5м., все траверсы заземляются проводником диаметром 6 мм., который присоединяется к нулевому проводу планшетным зажимом ПА.
Трансформаторную подстанцию принимаем КТПП-В=630-2 с трансформатором мощностью 400кВ*А по типовому проекту 407-3-328, вариант распределительного устройства 0,4 кВ с автоматическими выключателями. Методика выбора и проверки автоматических выключателей показана в разделе проектирования трансформаторных подстанций на напряжение 10/04 кВ.
9.Расчет контура заземления и нулевого провода.
Определяем норму сопротивления заземляющего устройства подстанции, если ток замыкания на землю в сети 10кВ.
10 Ом≥R3≤125/Iз
где Iз- наибольший ток замыкания на землю в сетях выше 1 кВ, Iз=2
10 Ом≥ R3≤125/2=62,5 Ом
Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства:
R=4 Ом
Принимаем к расчету меньшее значение:
R3≤ 4 Ом
Сопротивление повторного заземления:
Rповт.≤30 Ом
Общее сопротивление заземляющего устройства:
R3.устр≤10 Ом
Определяем сопротивление вертикального электрода, если заземление подстанции выполнено вертикально стержнем длинной L=5 м и диаметром 12 мм, соединенных между собой таким же стержнем на глубине 0,8м. Глубина заложения стержня от поверхности земли 0,7м.
Удельное сопротивление грунта определяем по формуле:
PP=Кс-К1*Ризм ,
где Кс-коэффициент сезонности 1,15;
К1,К2,К3- коэффициент, зависящей от влажности земли 1,1
Ризм- измеренное значение сопротивление грунта 150 Ом/м
Сопротивление одного круглого стержня, погруженного вертикально в землю, определяем по формуле:
Rc=0,366 pp/L (Lg 2L/a+0,5 Lg 4 tc+ L/4tc-L)
где L и d-длина и диаметр стержня, м;
tc-расстояние от поверхности земли до середины электрода.
Rc=0,366*190/5(Lg 2,5/0,012+0,5 Lg 4*3,2+5/4*3,2-5)=39,2 Ом
Для заданной сети 0,38 кВ минимальное сопротивление повторных заземлений 10.
Определяем общее сопротивление повторных заземлений:
R 3пов=Rc/n=39.2/10=3.9 Ом
Определяем приближенное число стержней, пренебрегая их взаимным экранированием
N=Rc/Rз=39.2/3.9=10 шт.
Принимаем 4 стержня. С учетом экранирования и определяем результирующее сопротивление стержней:
- коэффициент использования вертикальных стержней, 0,55;
=39,2/4*0,55=12 Ом
Общее сопротивление заземляющей подстанции определяем по формуле:
Rз.общ.ТП=Rрез.с*Rn/ Rрез.с+Rn=12*36/12+36=9 Ом< 10 Ом
Общее сопротивление заземляющего устройства с углом повторных заземлений не должно превышать 4 Ом:
Rз.устр.=Rз.общ.ТП*Rз.пов/Rз.
10. Охрана труда.
Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, которые обеспечивают защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества (ГОСТ 12.1.009--76 ССБТ «Электробезопасность. Термины и определения»).
Поражение человека
Это возможно при:
прикосновении к открытым токоведущим частям оборудования и проводам;
прикосновении к корпусам электроустановок, случайно оказавшихся под напряжением (повреждение изоляции);
шаговом напряжении;
освобождении человека, находящегося под напряжением;
действии электрической дуги;
воздействии атмосферного электричества во время грозовых разрядов.
Основная цель улучшения
11.Заключение.
В данном курсовом проекте мы раскрываем тему электроснабжение овощехранилища.
Электроснабжение играет важную роль в развитии овощехранилища, а также и в других отраслях. Обеспечивая их качественной электроэнергией с наименьшими затратами при строении и эксплуатации линий 0,38 кВ и правильном выборе ТП 10/0,4 кВ и места ее расположения. При нарушении надежности электроснабжения происходит ее недоотпуск и снижение качества. Для того, чтобы эти показатели были в норме мы рассматривали в курсовом проекте следующие пункты: выбор площади сечения проводов, выбор мощности ТП, РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ, выбор защиты и проверка ее срабатывание при КЗ.
При выполнении курсовой работы мы еще раз убеждаемся в том, что невозможно обеспечить нормальное напряжение на зажимах каждого потребителя, и то, что уменьшении величины допустимой потери напряжения возрастает стоимость сооружения линии.
12.Литература:
- Правила
устройства электроустановок (ПУЭ).-М:Энергоавтоэмират,
1985,1987. - Руководящие материалы по проектированию электроснабжения с/х.-М:ВНИИ ”Сельэнергопроекта”.
- Луковников А.В. “Охрана труда”. М:Агропромиздат,1990.
- Акимцев Ю.И., “Электроснабжение с/х”.-М: Колос. 1988.