При выборе числа трансформаторных подстанций следует учитывать, что протяженность сетей 0,38 кВ от подстанции до потребителя не должна превышать 500 метров.
Размещаем трансформаторную подстанцию в центре тяжести нагрузок. Координаты центра тяжести х и у определяем по формулам:
Определяем координаты подстанции:
Заносим координаты нагрузок в табл. 3.1; 3.2
Таблица 3.1. Координаты нагрузок по оси X
№ | X | S, (кВА) | № | X | S, (кВА) | № | X | S, (кВА) | № | X | S, (кВА) |
11,4 | 11,4 | 11,4 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 11,4 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 11,4 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | |||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | |||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | |||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 |
x=11,4·(55+95+55+95+55+95+55+95+55+95+155+185+215+245+275+25+55+85+115+145+175+205+235+265+295)+23,6·(345+40+100+160+220+305+345+305+345+305+345+160+220+305+345)+8·215+5·360+8·55+17·190/11,4·25+23,6·15+8+5+8+17=135
Таблица 3.2. Координаты нагрузок по оси Y
№ | Y | S, (кВА) | № | Y | S, (кВА) | № | Y | S, (кВА) | № | Y | S, (кВА) |
11,4 | 11,4 | 11,4 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 11,4 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 11,4 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | 23,6 | ||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | |||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | |||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 | |||||||||
11,4 | 11,4 | 23,6 |
y=11,4·(455+455+425+425+395+395+365+365+335+335+325+325+325+325+325+55+55+55+55+55+55+55+55+55+55)+23,6·(345+285+285+285+285+265+265+215+215+165+165+115+115+115+115)+8·420+5·420+8·155+17·165=235
Размещаем подстанцию в точке с координатами. X=135; Y=235:
Расчет электрических нагрузок сети 0,4 кВ.
Задачей расчета электрических нагрузок в распределительной сети 0,38 кВ является оценка расчетных нагрузок по каждой ЛЭП и фидеру. В качестве методики оценки расчетных нагрузок используется метод коэффициента одновременности для однородных потребителей и метод попарного суммирования для разнородных потребителей. Распределения потребителей по ЛЭП представлено в таблице 5.1.
Таблица 5.1. Распределение потребителей по ЛЭП
Линия | Потребители |
Ф-1, L-1 | Зернохранилище, 11- двухквартирных, 10- одноквартирных |
Ф-1, L-1.1 | 3-двухквартирных |
Ф-1, L-1.2 | 7-одноквартирных |
Ф-1, L-1.3 | 3-двухквартирных |
Ф-1, L-1.4 | 5-двухквартирных |
Ф-1, L-1.5 | 3-одноквартирных |
Ф-2, L-2 | 2-двухквартирных, 10-одноквартирных |
Ф-2, L-2.1 | 2-двухквартирных |
Ф-2, L-2.2 | 5-одноквартирных |
Ф-2, L-2.3 | 5-одноквартирных |
Ф-3, L-3 | Карт-ль и овоще-ше, кирп. завод, гараж, 5-одн-ных, 2-двухкв-ных |
Ф-3, L-3.1 | 2-двухквартирных |
Ф-3, L-3.2 | 5-одноквартирных |
Ф-3, L-3.3 | кирпичный завод, гараж |
Проведём расчёт электрической нагрузки для линии Л1.
Расчётная нагрузка составит:
Pл1 = Ко· i,
где Рi – расчетная нагрузка на вводе в одну квартиру,
n – число квартир,
Ко – коэффициент одновременности,
Суммарная активная нагрузка будет равна:
Pл1 = 23,6·3= 70,8 кВт.
Реактивная нагрузка:
Qл1 = Pл1· tgφ ;кВар.
Qл1=70.8·0,2= 14,16кВар.
Полная расчётная мощность:
Sрас1 = ;кВА.
Sрас1 = =72,2 кВА.
Расчёт нагрузок сведён в таблицу 5.2.
Таблица 5.2. Электрические нагрузки по линиям
Линия | Рр, кВт | Qр, кВар | Sр, кВА |
Ф-1, L-1.1 | 70,8 | 14,16 | 72,2 |
Ф-1, L-1.2 | 79,8 | 15,96 | 81,4 |
Ф-1, L-1.3 | 70,8 | 14,16 | 72,2 |
Ф-1, L-1.4 | 128,5 | 25,7 | 131,1 |
Ф-1, L-1.5 | 34,2 | 6,83 | |
Ф-1, L-1 | 999,5 | ||
Ф-2, L-2 | 161,2 | 32,24 | 164,4 |
Ф-2, L-2.1 | 47,2 | 9,44 | 48,2 |
Ф-2, L-2.2 | 11,4 | 58,2 | |
Ф-2, L-2.3 | 11,4 | 58,2 | |
Ф-3, L-3 | 117,2 | 23,4 | 119,5 |
Ф-3, L-3.1 | 47,2 | 9,44 | 48,2 |
Ф-3, L-3.2 | 11,4 | 58,2 | |
Ф-3, L-3.3 | 2,6 | 13,3 |
Расчет фидеров.
Оценку расчетной нагрузки по фидерам произведем с помощью методом коэффициента одновременности при суммировании электрических нагрузок отдельных линий, приходящихся на конкретный фидер, по коэффициенту одновременности. Расчет нагрузки для кабельных вставок и автоматов определяется исходя из несовпадения максимумов нагрузок присоединенных к одному автомату.
Таблица 5.3. Электрические нагрузки по линиям
N | |||||
K0 | 0,98 | 0,9 | 0,85 | 0,8 |
Для фидера 1, в котором участвуют линии Л1, Л1.1, Л1.2, Л1.3 расчётная нагрузка:
Pф1 = Pр1 · k0 ; кВт,
Pф1 = 980· 0,9 = 882 кВт,
Qф1 = Qр1 · k0 ; квар,
Qф1 = 196 · 0,9 = 152 квар,
Sф1 = Sр1 · k0 ; кВА.
Sф1 =999,5· 0,9 = 899,5 кВА.
Для фидера 2, в котором участвуют линии Л2, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л2.4, Л2.5 расчётная нагрузка:
Pф2= Pр2 · k0 ; кВт,
Pф2= 161,2 · 0,8 = 129 кВт,
Qф2 = Qр2 · k0 ; квар,
Qф2 = 32,24 · 0,8 = 25,8 квар,
Sф2 = Sр2 · k0 ; кВА.
Sф2 = 164,4 · 0,8 = 131,5 кВА.
Для фидера 3, в котором участвуют линии Л3, Л3.1, Л3.2, Л3.3 расчётная нагрузка:
Pф3 = Pр3 · k0 ; кВт,
Pф3 = 117,2 · 0,9 = 105,48 кВт,
Qф3 = Qр3 · k0 ; квар,
Qф3 = 23,4 · 0,9 = 21,06 квар,
Sф3 = Sр3 · k0. ; кВА.
Sф3 = 119,5 · 0,9 =107,55 кВА.
Расчёт электрических нагрузок по фидерам сведен в табл. 5.4.
Таблица 5.4 Электрические нагрузки по фидерам
Фидер Фидер | Р, кВт | Q,квар | S,кВА |
Ф1 | 899,5 | ||
Ф2 | 25,8 | 131,5 | |
ФЗ | 105,48 | 21,06 | 107,55 |
Выбор мощности трансформатора
Условием выбора мощности трансформатора однотрансформаторных подстанций является их перегрузочная способность
Исходя из того, что расчетная нагрузка , то
принимаем ближайшей большей мощности трансформатор по шкале номинальных мощностей .Принимаем трансформатор ТМ-400.
Паспортные характеристики трансформатора:
Sнт = 400 кВА
Uк=4,5%(потеря напряжения на полном сопротивлении z трансформатора)
Iхх = 2,10%
таблица 6.1
Тип | Номинальная мощность, кВа | Сочетание напряжений, кВ | Потери, кВт | Нпряжение к.з. % | Ток х.х., % | ||
В.Н. | Н.Н. | х.х | к.з. | ||||
ТМ-400 | 6-10 | 0,23;0,4 | 1,450 | 5,50 | 4,5 | 2,10 |
Расчет сети 10кВ
Сечение ЛЭП выше 1 кВ рассчитываются по следующим критериям:
1) по допустимому току;
2) по экономической плотности тока.
3) по механической прочности
4) по условию короны
5) по допустимым потерям напряжения
Расчет сечения по допустимому току
UН =10Кв
,
Для реализации ВЛ-10 кВ принимаем провод марки АС, для которого на основании справочной информации из условия Iдоп > Iр, где Iдоп – допустимая токовая нагрузка для соответствующего сечения. Исходя из условия (Iдоп) принимаем сечение с учётом механической прочности для ВЛ-10 кВ – 35 мм2, марка – АС-35, для которого Iдоп = 175 А.
Оценим сечение линии электропередач по экономической плотности тока. Принимаем для указанного потребителя электрической энергии число часов использования максимальной мощности Тм = 5000 ч в год.
Тогда в соответствии со справочной информацией принимаем значение экономической плотности тока jэ = 1,1 А/мм2, тогда расчётное экономическое сечение определяется по формуле:
S э = Iр/ jэ ; мм2.
S э = 23,1/1,1 = 21 мм2.
Принимаем ближайшее значение. Итого на основании рассмотренных критериев принимаем большее сечение, т.е. провод марки АС-35.