Аннотация 
 

      В данном курсовом проекте осуществлено  проектирование электроснабжения населенного пункта Горваново.

      Произведен  выбор проводов линии 10 кВ, определено число и место расположения ТП 10/0,4 кВ, рассчитано сечение проводов линии 0,38 кВ по методу экономических интервалов мощностей. Осуществлена разработка конструкции и схемы соединения ТП 10/0,4 кВ, выбрано оборудование и аппараты защиты. Разработаны мероприятия по защите линий от перенапряжений, а также рассчитано заземление сети 0,38 кВ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

   Введение. . . . . . . . . . 3

1. Исходные  данные . . . . . . . . 4
2. Определение допустимых потерь напряжения и выбор надбавок  

   трансформатора . . . . . . . . 5

3. Расчет электрических нагрузок . . . . . . 6
4. Электрический расчет сети 10 кВ . . . . .        11
5. Электрический расчет сети 0,38 кВ . . . . .        14
6. Конструктивное исполнение воздушных линий и

   трансформаторных  подстанций . . . . . .        20

7. Определение потерь энергии . . . . . .        21
8. Расчет токов короткого замыкания . . . . .        24
9. Защита от перенапряжений . . . . . .        27
10. Выбор аппаратов защиты . . . . . . .        28
11. Заземление . . . . . . . . .        30

Литература . . . . . . . . .        31

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.

2. Населенный  пункт Горваново со 121 домом;
3. Существующее годовое потребление электроэнергии на одноквартирный жилой дом 1800 кВт·ч;
4. Тип потребительской подстанции – закрытая;
5. Сопротивление грунта ρ=200 Ом·м
6. Коммунально-бытовые и производственные потребители в таблице 1.1 (из таблицы 2.1[2])

Таблица 1.1

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 

δU_П=δU_Ш.П.+∆U₁₀+δU_Н.Б+δU_Т+∆U_0,38,

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 2.1

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 5%. 

3. Расчет  электрических нагрузок н.п. Горваново

1. Разделим  населенный пункт на группы жилых  домов и отдельных потребителей по соизмеримой мощности. Каждой группе присвоим порядковый номер. После раздела получили: 8 групп по 4 дома, 12 групп по 5 домов, 3 группы по 6 домов плюс 8 коммунально-бытовых потребителей.
2. Найдем расчетные мощности групп соизмеримых потребителей.

       Р_РД=К₀·Р_Р·n·К_Д; Р_РВ=К₀·Р_Р·n·К_В,

где К₀ – коэффициент одновременности [2, табл. 2.16]

       Р_Р = 3,7 кВт/дом – расчетная нагрузка на вводе в сельский дом [2, рис.2.1, стр.5],

        n – количество домов в группе,

         К_Д =0,3 и К_В =1 – коэффициенты участия в дневном и вечернем максимуме [1].

      Для 4 домов:    Р_Д=0,58·3,7·4·0,3=2,58 кВт,

                        Р_В=0,58·3,7·4·1=8,58 кВт. 

      Для 5 домов:    Р_Д=0,53·3,7·5·0,3=2,94 кВт,

            Р_В=0,53·3,7·5·1=9,81 кВт.

      Для 6 домов      Р_Д=0,5·3,7·6·0,3=3,33 кВт,

                                     Р_В=0,5·3,7·6·1=11,1 кВт.

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.

Р_УД.УЛ=6 Вт/м.

      По  масштабу 1:4000, т.е. 1см=40м:  l_УЛ=40·60см=2400м.

Тогда  Р_УЛ.ОСВ=Р_УД.УЛ·l_УЛ=6·2400=14400 Вт=14,4 кВт.

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

Р_ΣД=Р_б+Σ∆Р_М,

Р_ΣВ=Р_б+Σ∆Р_М+Р_УЛ.ОСВ,

           где ∆Р_М – добавка к большей слагаемой нагрузке

      Р_ΣД=35+9,2+1,8+3+3+1,2+6+1,2+(1,3·8)+(1,5·12)+(1,7·3)=88,5 кВт,

      Р_ΣВ=15+0,6+0,6+3+3+3+6+2,4+(4,2·8)+(4,8·12)+(5,4·3)+14,4=155,4 кВт

5. Определяем полную мощность населенного пункта по формуле:

      где cosφ – средневзвешенное значение коэффициента мощности.

      Для жилых домов cosφ_д=0,9,  cosφ_в=0,93 [2, табл. 2.11].

      Тогда

6. Определяем  число трансформаторных подстанций по формуле:

      F_НП=l_УЛ·b_УЛ=2400·30=72000 м² = 0,072 км²

      Принимаем 4 КТП и по таблице интервалов мощностей выберем S_ТР. Для этого разделим населенный пункт Горваново на 4 зоны потребления энергии. 

            1 зона

Р_УЛ.ОСВ=6·40·(4,5+8+7)=4680 Вт=4,68 кВт

Р_В1=Р_б+∆Р_М+Р_УЛ.ОСВ=4,2·5+4,8·5+4,68=49,68кВт

      Принимаем КТП – 1 с мощностью трансформатора S_ТР=63 кВА 

            2 зона

Р_УЛ.ОСВ=6·40·(3+5,5+3)=2760 Вт=2,76 кВт

Р_В2=Р_б+∆Р_М+Р_УЛ.ОСВ=15+0,6+0,6+3+3+3+6+2,4+(4,2·1)+(4,8·1)+(5,4·1)+

       +2,76=50,76 кВт

      Принимаем КТП – 2 с мощностью трансформатора S_ТР=63 кВА. 

            3 зона

Р_УЛ.ОСВ=6·40·(6+3,5+5)=3720 Вт=3,72 кВт

Р_В3=Р_б+∆Р_М+Р_УЛ.ОСВ=4,2·2+4,8·3+5,4·1+3,72=31,92 кВт

      Принимаем КТП – 3 с мощностью трансформатора S_ТР=40 кВА 

            4 зона

Р_УЛ.ОСВ=6·40·(3,5+4,5+4,5)=3000 Вт=3 кВт

Р_В4=Р_б+∆Р_М+Р_УЛ.ОСВ=4,2·1+4,8·3+5,4+3=27 кВт

      Принимаем КТП – 4 с мощностью трансформатора S_ТР=40 кВА.

7. Места расположения КТП всех четырех зон находим по выражению

Результаты  вычислений сводим в таблицы:

1 зона

Таблица 3.1                    Координаты объектов первой зоны               

      Расположим  КТП – 1 в точке с координатами  Х=4,5; Y=14,5. 
 
 
 
 
 
 
 

2 зона

Таблица 3.2                    Координаты объектов второй  зоны               

      Но  так как точке с полученными  координатами соответствует проезжая часть , то расположим КТП – 2 в точке с координатами  Х=4,1; Y=9,8 
 
 

3 зона

Таблица 3.3                    Координаты объектов третьей зоны               

      Расположим  КТП – 3 в точке с координатами  Х=2,9; Y=5,1 
 
 
 
 
 

4 зона

Таблица 3.4                    Координаты объектов четвертой зоны               

      Расположим  КТП – 4 в точке с координатами  Х=7,6; Y=5,2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Электрический расчет сети 10 кВ

1. План населенных пунктов с/х зоны.

                      н.п. Горваново

       5   188,5 

                  155,4

.                  10

  3 км             7  60     160

                                             90         100  100

         1,3 км                8 60  

 4  3    3км       3,2км

      40    250        70    2,3км

   170   140      3,2км    80 5 км       9 

                  6  

                                                                  120

                                                 2 2,5км 1    2,3км                               230

    110         90 

                        160         60 
 

                                              4,2 км  
 
 

                                                   И.П.

Рис. 4.1   План населенных пунктов 

2. Путем суммирования нагрузок находим активные дневные нагрузки участков линии:

 Р_УЧ=Р_Б+∆Р_М, 

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

      Р_9-10=Р₁₀=160 кВт

      Р_9-8=Р₈=100 кВт

      Р_6-9=Р_9-10+∆Р_9-8+∆Р₉=160+74,5+90=324,5 кВт

      Р_6-7=Р₇=60 кВт

      Р_1-6=Р_6-9+∆Р_6-7+∆Р₆=324,5+44+52=420,5 кВт

      Р_3-5=Р₅=88,5 кВт

      Р_3-4=Р₄=40 кВт

      Р_2-3=Р_3-5+∆Р_3-4+∆Р₃=88,5+28,4+194=310,9 кВт

      Р_1-2=Р_2-3+∆Р₂=310,9+82=392,9 кВт

      Р_И-1=Р_1-6+∆Р_1-2+∆Р₁=420,5+309,32+67=796,82 кВт

3. Вечерняя нагрузка