Электроснабжение населенного пункта Cвиридовичи
Электроснабжение населенного пункта Cвиридовичи
Министерство сельского
хозяйства и продовольствия
Республики Беларусь
Белорусский
Государственный Аграрный Технический Университет
Кафедра Электроснабжения
с/х
Расчетно-пояснительная
записка к
КУРСОВОМУ
ПРОЕКТУ
по дисциплине «Электроснабжение
сельского хозяйства»
на тему
«Электроснабжение
населенного пункта Cвиридовичи»
Выполнил:
студент 4 курса АЭФ
20эпт группы Сазановец
А.В.
Руководитель: Кожарнович
Г. И.
Минск 2009г.
Аннотация
Курсовой
проект состоит из пояснительной записки на листах машинописного текста формата
А4, и графической части, выполненной на двух листах формата А1. Пояснительная
записка содержит 3 рисунка и 20 таблиц.
Графическая
часть работы включает в себя план электрической сети 0,38 кВ, расчетную схему
линии 0,38 и конструкцию предохранителей, используемых в МТП.
В данном курсовом проекте осуществлено проектирование
электроснабжения населенного пункта Свиридовичи.
Произведен
выбор проводов линии 10 кВ, определено число и место расположения КТП 10/0,4
кВ, рассчитано сечение проводов линии 0,38 кВ по методу экономических
интервалов мощностей, произведен расчет токов короткого замыкания, выбрано
оборудование и аппараты защиты. Разработаны мероприятия по защите линий от
перенапряжений, а также рассчитано заземление сети 0,38 кВ.
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.
Электроснабжение
производственных предприятий и населенных пунктов в сельской местности имеет
свои особенности по сравнению с электроснабжением городов. Основные
особенности: необходимость подводить электроэнергию к огромному числу
сравнительно маломощных потребителей, рассредоточенных по всей территории;
низкое качество электроэнергии; требования повышенной надежности и т.д.
Таким
образом, можно сделать вывод о большом значении проблем электроснабжения в
сельском хозяйстве. От рационального решения этих проблем в значительной
степени зависит экономическая эффективность применения электроэнергии в
сельскохозяйственном производстве.
Таблица 1.1
Исходные данные для расчета линии высокого напряжения.
Отклонение напряжения
на шинах, %
|
Sк.з. на
шинах ИП, МВА
|
Соотношение мощностей
|
dU100
|
dU25
|
Pп / Pо
|
+7
|
-2
|
900
|
0,5
|
Таблица
1.2 Исходные данные по производственным потребителям.
№
п/п
|
Наименование
|
Номер
шифра
|
Дневной
максимум, кВт
|
Вечерний
максимум, кВт
|
Pд
|
Qд
|
Pв
|
Qв
|
1
|
Плотницкая
|
340
|
10
|
8
|
1
|
0
|
2
|
Хлебопекарня
производительностью 3т/сутки
|
356
|
5
|
4
|
5
|
4
|
3
|
Пожарное депо на 1…2
автомашины
|
382
|
4
|
3
|
4
|
2
|
4
|
Административное
здание на 15-25 рабочих мест
|
518
|
15
|
10
|
8
|
0
|
5
|
Дом
культуры со зрительным на 150-200 мест
|
527
|
5
|
3
|
14
|
8
|
6
|
Фельдшерско-окушерский
пункт
|
536
|
4
|
0
|
4
|
0
|
7
|
Магазин
со смешанным ассортиментом 6-10 мест
|
553
|
4
|
0
|
4
|
2
|
8
|
Баня
на 5 мест
|
559
|
3
|
2
|
3
|
2
|
2. Расчёт
электрических нагрузок в сетях
2.1 Расчёт электрических
нагрузок в сетях напряжением 380/220 В
Электрические
нагрузки в сетях напряжением 380/220 В складываются из нагрузок жилых домов,
общественных и коммунальных учреждений производственных потребителей, а также
нагрузки наружного освещения.
Подсчёт
нагрузок по участкам линий проводят после выбора количества трансформаторных
подстанций (ТП), места их установки и нанесения трассы линии на план объекта.
Затем отходящие от ТП линии разбивают на участки длиной не более 100 м. Все
однородные потребители, присоединённые к данному участку линии, объединяют в
группы и определяют их суммарную нагрузку отдельно по дневному Рд и
отдельно по вечернему Рв максимумам. При смешанной нагрузке
создаются отдельные группы из потребителей жилых домов, производственных,
общественных, коммунальных предприятий.
Для расчета
электрических нагрузок вычерчиваем план населенного пункта в масштабе,
располагаем на плане производственные нагрузки, группируем все
коммунально-бытовые потребители, присваиваем номера группам.
Нагрузку на
вводе в жилой дом определим по номограмме ([1], рис. 3.1.) исходя из
существующего годового потребления электроэнергии (согласно заданию 850 кВт·ч)
на седьмой расчётный год. При годовом потреблении 1050 кВт·ч/дом расчётная
нагрузка на вводе составляет Рр.i.=2,3кВт·ч/дом.
Для
определения суммарной расчётной активной нагрузки всего населённого пункта
делим все потребители по соизмеримой мощности на группы и определим расчётную
нагрузку каждой группы по формулам:
, (2.1)
, (2.2)
где Рд,
Рв – соответственно расчетная дневная и вечерняя нагрузка потребителей
и их групп, кВт;
n –
количество потребителей в группе, шт.;
Pр – расчетная нагрузка на вводе к потребителю, кВт;
kд,
kв – соответственно коэффициент участия нагрузки в дневном и
вечернем максимуме, для коммунальных потребителей (дома без электроплит) kд = 0,3, kв = 1 ([1], стр. 39);
kо – коэффициент одновременности, принимается в зависимости от
количества потребителей в группе и нагрузки на вводе (для жилых домов) (таблица
5.1 [1]).
Первая
группа: жилые дома (107 домов):
Рд.1. =
0.258·2.3·107·0.3 = 19.1 кВт,
Рв.1.
= 0.258·2.3·107·1 = 63.5 кВт.
Вторая
группа: административное здание, плотницкая, магазин,пожарное депо
кВт, (2.3)
кВт. (2.4)
Коэффициент
одновремённости k0 = 0.775
Третья
группа:дом культуры, хлебопекарня, баня, фельдшерско-акушерский пункт
Рд.3.
= 0.775· (5+5+3+4) =13,18 кВт,
Рв.3.
= 0.775· (3+4+2+0) =6,98 кВт.
Коэффициент
одновремённости k0 = 0.775
Расчётная
нагрузка уличного освещения определяется по формуле:
Вт =11.8 кВт (2.5)
где Руд.ул.
= 5.5 Вт/м – удельная нагрузка на один погонный метр улицы, для поселковых улиц
с асфальтобетонными и переходными типами покрытий с шириной проезжей части 5…7
м;
ℓул.
– общая длина улиц м;
Суммируя
расчётные нагрузки всех трёх групп
Данное
действие производится согласно формуле:
кВт, (2.6)
кВт. (2.7)
где РБ
– большая из нагрузок, кВт;
∆РД.i,
∆РВ.i – соответственно надбавка соответствующая меньшей
дневной и вечерней нагрузке, кВт.
Расчётная
мощность ТП определяется по вечернему максимуму нагрузки, т.к. он больший. С
учётом уличного освещения расчётная мощность ТП определяется по формуле:
РТП
= РТП.В. + РР.УЛ. = 77+ 11.8 = 88,8 кВт. (2.8)
Определяем
средневзвешенный коэффициент мощности по формуле:
, (2.9)
где cosφi
– коэффициент мощности i-го потребителя;
Рi
– мощность i-го потребителя, кВт.
Таблица 2.1
коэффициенты мощности производственных потребителей.
№
|
Потребитель
|
Pд,
кВт
|
Qд,
кВт
|
Pв,
кВт
|
Qв,
кВт
|
cosjД
|
cosjв
|
1
|
Плотницкая
|
10
|
8
|
1
|
0
|
0,78
|
1
|
2
|
Хлебопекарня производительностью
3т/сутки
|
5
|
4
|
5
|
4
|
0,78
|
0,78
|
3
|
Пожарное депо на 1…2
автомашины
|
4
|
3
|
4
|
2
|
0,8
|
0,89
|
4
|
Административное
здание на 15-25 рабочих мест
|
15
|
10
|
8
|
0
|
0,83
|
1
|
5
|
Дом
культуры со зрительным на 150-200 мест
|
5
|
3
|
14
|
8
|
0,86
|
0,87
|
6
|
Фельдшерско-окушерский
пункт
|
4
|
0
|
4
|
0
|
1
|
1
|
7
|
Магазин
со смешанным ассортиментом 6-10 мест
|
4
|
0
|
4
|
2
|
1
|
0,89
|
8
|
Баня
на 5 мест
|
3
|
2
|
3
|
2
|
0,83
|
0,83
|
Полная
расчётная нагрузка на шинах ТП дневного максимума определяется по следующей
формуле:
кВ·А. (2.10)
Полная
расчётная нагрузка на шинах ТП вечернего максимума определяется по следующей
формуле:
кВ·А.
Для
определения числа ТП первоначально необходимо определить допустимые потери
напряжения. Исходными данными для расчета электрических сетей являются
допустимые нормы отклонения напряжения. Для сельскохозяйственных потребителей
при нагрузке 100% оно не должно выходить за пределы +5%, а при нагрузке 25% за
пределы 0% от номинального.
Допустимые
потери напряжения в линиях 10кВ и 0,38кВ определяются путем составления таблиц
отклонения напряжения. Как правило, при составлении таблиц рассматривают
ближайшую и удаленную трансформаторные подстанции в режиме максимальной (100%)
и минимально (25%) нагрузки. В нашем случае следует определить потери
напряжения и надбавку для проектируемой ТП.
Определяем
допустимые потери напряжения и надбавку трансформатора результаты сводим в
таблицу 2.2.
Таблица №2.2.
Определение допустимых потерь напряжения и оптимальных надбавок трансформатора
N
п/п
|
Элементы схемы
|
Нагрузка
|
100%
|
25%
|
1
|
Шины питающей
подстанции
|
+7
|
-2
|
2
|
ВЛ – 10кВ
|
-8
|
0,5
|
3
|
Трансформатор 10/0,38
кВ:
надбавка
потери напряжения
|
+7,5
-4.0
|
+7,5
-1.0
|
4
|
Линия 0,38 кВ
потери во внутренних
сетях
потери во внешних сетях
|
-1,5
-6
|
0
0
|
5
|
Отклонение напряжения у
потребителя
|
-5.0
|
5
|
Число ТП для
населённого пункта определим по формуле:
шт, (2.11)
Принимаем NТП=2
где F = 0.37
км2 – площадь населённого пункта;
∆U%=6%
– допустимая потеря напряжения, которая определена согласно табл. 2.2 (потери
во внешних сетях).
Т.к. число ТП
равно двум, то делим населённый пункт на две примерно равные зоны и дальнейший
расчёт производим для каждой зоны отдельно. В каждой зоне сгруппируем
однородные потребители в группы и присвоим им
номера 1, 2,
3 и т.д. На плане населённого пункта наметим трассы ВЛ 380/220В и разобьём их
на участки не более 100 м.
На плане
населённого пункта нанесём оси координат и определим координаты нагрузок групп
жилых домов и отдельных потребителей для каждой из зон отдельно.
Определим
нагрузки групп жилых домов отдельно для дневного и вечернего максимумов.
Расчётная
нагрузка группы из 4 жилых домов:
• дневная
кВт;
• вечерняя
кВт.
Расчётная
нагрузка группы из 5 жилых домов:
• дневная
кВт;
• вечерняя
кВт.
Расчётная
нагрузка группы из 6 жилых домов:
• дневная
кВт;
• вечерняя
кВт.
Расчётная
нагрузка группы из 7 жилых домов:
• дневная
кВт;
• вечерняя
кВт.
Полученные
значения координат нагрузок, дневные и вечерние расчётные нагрузки, а также
значения коэффициентов мощности (см. табл. 2.1) сведём в таблицу 2.3.
Таблица №2.3.
Результат расчёта нагрузок отдельных потребителей и групп однородных
потребителей и их координат
Номер потре-бителей и
групп
|
Наименование
потребителей
|
Расчётная мощность, кВт
|
Координаты нагрузок
|
Коэффициент мощности
|
|
|
Рд
|
Рв
|
х
|
у
|
cosφд
|
cosφв
|
|
1-я зона
|
|
1
|
7 домов
|
2,27
|
7,57
|
358
|
205
|
0.9
|
0,93
|
|
3
|
4 дома
|
1,6
|
5,38
|
290
|
142
|
0.9
|
0,93
|
|
4
|
6 домов
|
2,1
|
6,9
|
210
|
185
|
0.9
|
0,93
|
|
5
|
4 дома
|
1,6
|
5,38
|
143
|
202
|
0.9
|
0,93
|
|
6
|
Баня
на 5 мест
|
3
|
3
|
92
|
215
|
0.83
|
0.83
|
|
7
|
5 домов
|
1,83
|
6.1
|
410
|
125
|
0.9
|
0,93
|
|
8
|
Фельдшерско-окушерский
пункт
|
4
|
4
|
460
|
125
|
1
|
1
|
|
9
|
5 домов
|
1,83
|
6.1
|
501
|
128
|
0.9
|
0,93
|
|
10
|
6 домов
|
2,1
|
6,9
|
560
|
132
|
0.9
|
0,93
|
|
11
|
4 дома
|
1,6
|
5,38
|
345
|
62
|
0.9
|
0,93
|
|
12
|
Дом
культуры со зрительным на 150-200 мест
|
5
|
14
|
295
|
52
|
0.86
|
0,87
|
|
13
|
Хлебопекарня
производительностью 3т/сутки
|
5
|
5
|
286
|
54
|
0,78
|
0,78
|
|
14
|
5 домов
|
1,83
|
6.1
|
220
|
62
|
0.9
|
0,93
|
|
15
|
6 домов
|
2,1
|
6,9
|
142
|
96
|
0.9
|
0,93
|
|
16
|
5 домов
|
1,83
|
6.1
|
52
|
102
|
0.9
|
0,93
|
|
Итого
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-я зона
|
|
17
|
7 домов
|
2,27
|
7,57
|
350
|
382
|
0.9
|
0,93
|
|
18
|
6 домов
|
2,1
|
6,9
|
350
|
450
|
0.9
|
0,93
|
|
19
|
4 дома
|
1,6
|
5,38
|
350
|
542
|
0.9
|
0,93
|
|
21
|
4 дома
|
1,6
|
5,38
|
302
|
294
|
0.9
|
0,93
|
|
22
|
Магазин
со смешанным ассортиментом 6-10 мест
|
4
|
4
|
273
|
295
|
1
|
0,89
|
|
23
|
7 домов
|
2,27
|
7,57
|
200
|
297
|
0.9
|
0,93
|
|
24
|
5 домов
|
1,83
|
6.1
|
120
|
298
|
0.9
|
0,93
|
|
25
|
Пожарное депо на 1…2
автомашины
|
4
|
4
|
412
|
300
|
0,8
|
0,89
|
|
26
|
6 домов
|
2,1
|
6,9
|
490
|
302
|
0.9
|
0,93
|
|
27
|
Административное
здание на 15-25 рабочих мест
|
15
|
8
|
556
|
303
|
0.83
|
1
|
|
28
|
Плотницкая
|
10
|
1
|
590
|
304
|
0,78
|
1
|
|
29
|
5 домов
|
1,83
|
6.1
|
596
|
314
|
0.9
|
0,93
|
|
30
|
6 домов
|
2,1
|
6,9
|
600
|
392
|
0.9
|
0,93
|
|
Итого
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|