Расчёт
нагрузки, потребляемой жилыми домами, рассчитывается методом коэффициента
одновремённости по формулам
(3.1)
(3.2)
где n
– количество домов;
ко – коэффициент
одновремённости;
Р – активная мощность
одного дома, кВт;
Q – реактивная мощность одного
дома, квар.
По формулам
(3.1) и (3.2) рассчитываются активные и реактивные нагрузки для дневного и
вечернего максимумов
Pд=0,26×96×0,7=17,471 кВт,
Qд=0,26×96×0,32=7,987 кВАр,
Pв=0,26×96×2=49,92 кВт,
Qв=0,26×96×0,75=18,719 кВАр.
Для освещения
улицы в тёмное время суток принимаются светильники марки СЗПР-250 с лампами
типа ДРЛ без компенсации реактивной мощности (cos(φ)=0,7).
Мощность
уличного освещения определяется по формулам
(3.3)
(3.4)
где Руд
– удельная активная мощность, Вт/м;
L – длина улицы, м;
tgφ – коэффициент реактивной
мощности.
Pу.о.=5,5×1440×10-3=7,919
кВт,
Qу.о.=7,92×1,02=8,08 кВАр.
Для освещения
хозяйственных построек в тёмное время суток принимаются светильники с лампами
накаливания (cosφ = 0,95), согласно примечанию 5 табл.2 [1] расчётная
нагрузка принимается из расчёта 3 Вт на погонный метр периметра хозяйственного
двора.
Мощность,
необходимая для освещения хозяйственных дворов определяется по формулам
(3.5)
(3.6)
Где П
– периметр приусадебного участка, м;
Руд.о – удельная мощность
освещения, Вт/м.
Pосв=0,26×96×3×120×10-3=8,985
кВт,
Qосв=8,985×1.02=9,165 кВАр.
Для
определения расчётного вечернего максимума активной и реактивной мощностей
населённого пункта с учётом нагрузок уличного освещения и освещения
приусадебных участков необходимо просуммировать данные нагрузки. Так как
суммируемые нагрузки различаются по величине более чем в 4 раза, то
суммирование ведётся методом надбавок по формулам
(3.7);
(3.8);
Pв.с.=49,92+7,92+2,96=60,805
кВт,
Qв.с.=18,72+8,08+3,024=29,824
кВАр
Полная
потребляемая мощность населённого пункта для дневного и вечернего максимумов
определяется по формуле
Потребительские
трансформаторные подстанции следует располагать в центре электрических
нагрузок. Если нет возможности установить трансформаторную подстанцию в расчетном
месте, то ее необходимо установить в том месте, которое максимально приближено
к центру электрических нагрузок.
Координаты
центра электрических нагрузок определяются по формулам
(4.1),
(4.2),
где Si
– полная расчётная мощность на вводе i-го потребителя, кВА;
хi
уi – координаты i-ro потребителя.
Координаты
потребителей низковольтной сети заносятся в табл. 4.1
Таблица 4.1 -
Координаты потребителей низковольтной сети
х
417
385
135
496
391
191
500
261
у
80
250
425
491
354
487
475
93
X=(15878,886+3850+7269,972+496+1564+5296,592+1802,775+200,885)/139,036=
=261,507 м
Подстанция №6
переносится в вершину квадрата с координатами х=261,507 у=328,182. Конфигурация
сети приведена на рисунок 4.1
Рисунок 6.1 -
Конфигурация сети 0,38 кВ
5.
Определение электрических нагрузок сети 0,38 кВ
Определение
нагрузок производится для каждого участка сети. Если расчетные нагрузки
отличаются по величине не более чем в четыре раза, то их суммирование ведется
методом коэффициента одновременности, в противном случае суммирование нагрузок
ведется методом надбавок по формулам:
где Рmах;Qmax
– наибольшие из суммируемых нагрузок, кВт, квар;
ΔPi,
Δ Qi – надбавки от i-x нагрузок, кВт, квар.
Расчёт
ведётся для первого участка, остальные расчёты ведутся аналогично и результаты
приведены в таблицу 5.1.
Ppд
=3+0,6=3,6 кВт;
Qpд=2+0=2
кВАр;
Ppв=3+0,6=3,6
кВт;
Qpв=0+0=0
кВАр;
Таблица 5.1 -
Расчёт нагрузок сети 0,38 кВ
Участок сети
Рд, кВт
Qд, квар
Sд, кВА
Рв, кВт
Qв, квар
Sв, кВА
ТП-6 - 352
3,6
2
4,118
3,6
0
3,6
352 - 113
1
0
1
3
0
3
ТП-6 - 512
27,4
12
29,912
26,8
12
29,363
512 - 155
25
12
27,73
25
12
27,73
ТП-6 - 142
54,8
23,6
59,665
24,8
13,6
28,284
142 - 545
50
20
53,851
20
10
22,36
ТП-6 - 542
35,4
15,2
38,525
16,2
5,4
17,076
542 - 603
0,7
0,32
0,769
2
0,75
2,136
Суммирование
нагрузок на ТП1-ТП6 ведётся методом надбавок или коэффициента одновремённости
аналогично и результаты расчётов заносятся в таблицу 5.2
Для
потребителей II и III категории в зависимости от величины расчетной нагрузки
могут применяться трансформаторные подстанции с одним или двумя
трансформаторами. С учетом перспективы развития (согласно заданию) выбирается
коэффициент роста нагрузок трансформаторной подстанции (приложение I таблицы 8
[1]).
Расчетная
нагрузка с учетом перспективы развития определяется по формуле
(6.1)
где кр
- коэффициент роста нагрузок.
Мощность
трансформатора выбирается по таблицам 22 приложения 1 [1] «Интервалы роста
нагрузок для выбора трансформаторов», исходя из условия,
Где Sэн
– нижний экономический интервал;
Sэв – верхний экономический
интервал.
Выбранный
трансформатор проверяется по коэффициенту систематических перегрузок согласно
приложения 1 таблицы 26 [1].
Для электроснабжения
сельских потребителей на напряжении 0,38/0,22 кВ непосредственно возле центров
потребления электроэнергии сооружают трансформаторные пункты или комплектные
трансформаторные подстанции на 35, 6-10/0,38-0,22 кВ. Обычно мощности трансформаторных
пунктов не очень значительны, и иногда их размещают на деревянных мачтовых
конструкциях. Комплектные трансформаторные подстанции устанавливают на
специальных железобетонных опорах. Трансформаторные пункты при использовании
дерева монтируют на АП-образных опорах. Они имеют невысокую стоимость, и их
сооружают в короткий срок, причем для их сооружения используют местные
строительные материалы.
Комплектные
подстанции полностью изготавливают на заводах, а на месте установки их только
монтируют на соответствующих железобетонных опорах или фундаментах.
Эксплуатация таких трансформаторных пунктов и комплектных подстанций очень
проста, что обусловило их широкое применение в практике вообще и, особенно в
сельской энергетике. Их применяют также на окраинах городов, а иногда и в
качестве цеховых пунктов электроснабжения на заводах и фабриках. На этих
подстанциях имеется вся необходимая аппаратура для присоединения к линии 35,
6-10 кВ (разъединитель, вентильные разрядники, предохранители), силовой
трансформатор мощностью от 25 до 630 кВА и распределительное устройство сети
0,38/0,22 кВ, смонтированное в герметизированном металлическом ящике. На
конструкции подстанции крепят необходимое число изоляторов для отходящих
воздушных линий 0,38/0,22 кВ. К установке принимается комплектная
трансформаторная подстанция киоскового типа с силовым трансформатором мощностью
400 кВА.
8. Определение места
расположения распределительной подстанции. Конфигурация сети высокого
напряжения и определение величины высокого напряжения
Распределительные, как и потребительские трансформаторные подстанции
следует располагать в месте, которое максимально приближено к центру электрических
нагрузок. Координаты центра электрических нагрузок определяются аналогично сети
0,38 кВ.
Таблица 8.1 - Координаты потребителей сети высокого напряжения
Если рекомендуемое в задание место расположения
трансформаторной подстанции имеет координаты, которые удалены от центра
электрических нагрузок, то тогда трансформаторную подстанцию необходимо
перенести в вершину квадрата, которая располагается ближе всего к центру
электрических нагрузок.
Х=(474+1825,29+1746,86+1039,22+3833,22+3426,39)/330,81=6,87
км
Y=(1580,02+1597,13+1612,49+649,51+2254,83+1209,31)/330,81=4,95
км
Районная трансформаторная подстанция устанавливается
в точке С. Конфигурация сети высокого напряжения приведена на рисунке 8.1
Lэк=5,385+0,000771×(638,68+452,519+383,27+1253,338+185,699+801,759)=
=8,249 км
кВ.
9. Определение нагрузок в
сети высокого напряжения
Нагрузки определяются для каждого участка сети. Если расчётные нагрузки
отличаются по величине не более чем в четыре раза, то их суммирование ведётся
методом коэффициента одновремённости по формулам
где ко – коэффициент одновремённости;
в противном случае суммирование нагрузок ведется методом надбавок
по формулам
,
,
Где Рmax; Qmax –
наибольшие из суммируемых нагрузок, кВт, квар;