Реконструкция электрификации центральной усадьбы совхоза "им. Ленина" Пристенского района Курской области

Расчет кабельных линий 0,38 кВ

Для надежности электроснабжения потребителей I категории на каждый коровник дополнительно принимаем кабельные линии, которые подключены независимо от I II секции шин 0,38 кВ, что позволяет выводить в ремонт независимо I –ю секцию или II- ю секцию шин 0,4 кВ вместе с трансформатором.

Суммарная мощность коровника с учетом коэффициента одновременности К од = 0,7

Р уст = 81 кВт

Р р = 81* 0,7 = 56,7 кВт

Определяем номинальный ток  А

Принимаем кабель АВВГ F – 25  [17]

Проложен в траншее Кп = 0,95

Таблица 29,21 [17]

I доп – 105 А таблица 29,15 [17]

I’ доп = I доп табл * Кп * Кр,

Где Кп - поправочный коэффициент,

Кр - коэффициент, учитывающий удельное сопротивление земли,

Кр = 1,05 таблица 29,11 [17]

I’ доп = 105*0,95 *1,05 = 104,7 А > I н = 86,2 А

Проверяем кабель по потери напряжения

Δ U =  I н * е (r0cos + x0sin)

1.                 Коровник – длина кабеля 60 м,

2.                 коровник – длина кабеля 100 м,

3.                 Коровник – длина кабеля 100 м,

4.                 Коровник – длина кабеля 60 м.

Δ U л-1; л- 4 = 1,73* 86,2*0,06(1,2*0,9+0,03*0,44) = 11В или 2,8 %

Δ U max 2,8 % < Δ U доп = 7,5 %

Δ U л-2; л- 4 = 1,73* 86,2*0,1(1,2*0,9+0,03*0,44) = 18,3В или 4,8 %

Δ U max 4,8 % < Δ U доп = 7,5 %

Выбираем кабель до комбикормового завода ТП - 1 линия 6

Р уст = 45 кВт

Р р = 45* 0,7 = 31,5 кВт

Определяем номинальный ток

 А

Принимаем кабель АВВГ F – 10  I доп – 60 А

I’ доп = 60*0,95 *1,05 = 59,8 А > I н = 48 А

Проверяем кабель по потере напряжения

∆U = 1.73 *48 * 0.19 (3.12* 0.9 +0.073 *0.44) = 48.7 В или 12,8 %

∆Umax 12.8 > ∆ U доп 7,5 %, значит сечение выбрано неверно. Необходимо увеличить сечение кабеля F = 16 мм.

∆U = 1,73 480,19 (1,95 *0,9 +0,0675 *0,44) = 28 В или 7,6 %

Необходимо еще раз увеличить сечение кабеля F –25

∆U = 1,73 *48 *0,19 (1,2 * 0,9 + 0,06 * 0,44) = 19,4 В или 5,1%

∆Umax 5,1 < ∆ U доп 7,5 %, значит сечение выбрано верно.

Расчет воздушной линии 10 кВ

Выбор сечения воздушной линии 10 кВ осуществляем по экономической плотности тока. В [2] таблицах 1.3.36 и 1.3.27 приводятся значения экономической плотности тока для проводов и кабелей в зависимости от их конструктивного исполнения, материала и от числа часов использования максимальной нагрузки.

Сечение проводов определяем по формуле:

 (15)

где I - наибольший ток на участке линии, А,

jэк – экономическая плотность тока,

jэк = 1,1  [2]

 (16)

 А,

Тогда:

Выбираем провод ближайшего стандартного сечения АС – 35.

Сечение проверяем по допустимой потери напряжения по формуле

Δ U=  (r0cos + x0sin)

∆U = В или 1,3%

∆Umax 1,3 < ∆ U доп 3,5 %, следова тельно сечение выбрано верно.

Согласно рекомендациям [25] на магистрали воздушной линии 10 кВ следует принять сечение 70  сталеалюминевых проводов

2.4 Расчет токов короткого замыкания в сетях напряжением 0,38 Кв и на шинах ТП – 10/ 0,4 кВ

Токи короткого замыкания (к.з.) в схемах электроустановок необходимо знать в первую очередь для выбора аппаратов и проводников электроустановок, для проектирования и настройки устройств релейной защиты и противоаварийной защиты.

Расчет токов к.з. в сельских сетях 0,38 кВ питаемых от распределительных сетей системы через понижающие подстанции проводами при условии, что на шинах высшего напряжения понижающего трансформатора напряжение неизменно и равно номинальному значению. Таким образом, при определении результирующего сопротивления ZΣ до точки к.з. можно учитывать активные и индуктивные сопротивления лишь трансформаторов и проводов линии 0,38 кВ.

Необходимо рассчитать трехфазный ток к.з. на шинах ТП и однофазный ток к.з. в конце линий 0,38 кВ.

 (17)

 А

*Ry *  = √2* 1* 13521 = 19127 А

Ток трехфазного короткого замыкания

 (18)

где UФ - фазное напряжение линии, В

Zт - полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус,

Zn - полное сопротивление петли фаза-нулевой провод линии.

Значение полных сопротивлений Zn петли фаза- нуль на 1 км с учетом марки провода или типа кабеля и условий их прокладки приведены в таблицах IX. 2 – XI. 7 [22].

Из таблицы IX. 5 [22] находим полное сопротивление цепи с учетом активных и индуктивных сопротивлений петли «фазная жила – нулевая жила» четырех жильных кабелей с пластмассовой или резиновой изоляцией.

АВВГ 3+25+1+16 = Zn = 3,7 Ом/ км

Из таблицы XI. 7 [22] находим полное сопротивление цепи с учетом активных и индуктивных сопротивлений петли «фазный – нулевой провод» воздушной линии, выполненной голыми

алюминиевыми проводами

Zn А – 25 = 3,18 Ом/ км

Zn А – 35 = 2,53 Ом/ км

Zn А – 50 = 1,69 Ом/ км

Линия 1 ТП –1 I – я секция шин 0,4 кВ.

Находим ток однофазного к.з. в точке

 А

Линия 2

 А

Линия (коровник 3)

 А

Линия (коровник 4)

 А

Линия 5

 А

 А

II – я секция шин 0,4 кВ

Линия 3

 А

 А

Линия 4

 А

Линия (коровник 2)

 А

Линия (коровник 1)

 А

Линия 6

 А

Данные расчетов сводим в таблицу 11 с выбором автоматов.

Аналогично ведем расчет токов короткого замыкания по ТП –2.

Результаты сносим в таблицу 11.

Таблица 11 – Расчет однофазных токов к.з. и выбор автоматов

Выбор аппаратуры на ТП

Согласно [2] все электрические аппараты выбирают по номинальному напряжению и току и проверяют на термическую и динамическую устойчивость. Средства защиты проверяют еще на чувствительность и селективность действия.

Поскольку в сельских распределительных сетях токи короткого замыкания сравнительно не велики, то оборудование со стороны высшего напряжения заведомо удовлетворит условию термической и динамической стойкости и потому достаточно выбрать аппаратуру высшего напряжения по номинальному напряжению.

ВМП – 10П – 630 – 20 Uн = 10 кВ

РВ 10- 1630 Uн = 10 кВ

ВНП - 17 Uн = 10 кВ

РВО - 10 Uн = 10 кВ

ОМ - 10/ 220 Uн = 10 кВ

ПК - 10/ 30 Uн = 10 кВ

2.5 Расчет сетей 0,38 Кв на колебания напряжения при пуске электродвигателя

Асинхронный короткозамкнутый двигатель мощностью

Р = 14 кВт Uн = 380 В I = 27 А

Кратность пускового тока Iп / Iн = 7

Расчетная схема линии 1 и 6 изображена на рис. 10.

Приводим сопротивление линии 10 кВ участка сети А- ТП к напряжению 0,38 кВ.

Zл-10 = Z0*l (21)

 (22)

Результаты расчетов сопротивления участков сети сводим в таблицу 12.

Таблица 12 - Результаты расчетов сопротивления участков сети

 Ом

2. Определяем сопротивление трансформатора мощностью 400 кВА

 (23)

где Uк % - напряжение короткого замыкания трансформатора,

Zтр =  Ом

3.                Определяем сопротивление короткого замыкания двигателя

 Ом (24)

4.                Определяем колебания напряжения при запуске двигателя в точке 1

Двигатель 1, на рис. 10а

Zc =  + Zтр + Zл (25)

Zc = 0,003 + 0,018 + 0,065 = 0,086 Ом

Ut % =  U % =  (26)

Ut % = 7 % < Ut = 30 %

Узнаем активное и индуктивное сопротивление кабеля АВВГ –25 из таблицы V. 2 [ 12 ]

Zл-6 = 0,19 Ом

Двигатель мощностью 22 кВт Uн = 380 В

Iн = 4140 А I / Iн = 7 по формуле (23) определяем сопротивление двигателя

 Ом

Определяем колебания напряжения при пуске эл. двигателя № 2 в точке 1 линии 6 (10б) по формуле 24

Zc = 0,003 + 0,018 + 0,232 = 0,253 Ом

Uс % =  U % =  < 30 %

Двигатель № 2 в точке 1 запустится.

3. ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СРЕДСТВАМИ АВТОМАТИЗАЦИИ СЕТЕЙ

Непременным условием широкого внедрения электроэнергии в сельскохозяйственном производстве является обеспечение надежного электроснабжения потребителей. Перерывы в подаче электроэнергии приводят к дезорганизации производственных процессов и наносят значительный материальный ущерб.

Перед сельскими энергетиками стоят задачи дальнейшего повышения надежности, обеспечения бесперебойного электроснабжения объектов сельского хозяйства. В первую очередь это достигается обеспечением резервного питания электроэнергией потребителей и внедрение автоматизации сетей.

Автоматизированная распределительная сеть представляет собой сложную восстановительную систему многократного действия. Эффективность работы рассматриваемой системы определяется как количеством неповрежденных участков секционированной сети, так и числом и характером потребителей, подключенных к каждому из них.

При этом необходимо внедрение современных схем электроснабжения, усовершенствованной аппаратуры, устройств релейной защиты, автоматики, а так же средств обнаружения и ликвидации повреждений.

Опыт показывает, что за счет внедрения автоматизации можно получить значительный экономический эффект. Путем широкого внедрения наиболее совершенных устройств автоматического повторного включения (АПВ) можно предотвратить при однократном АПВ около 50 %, при двукратном 75 % отключения потребителей при перекрытиях возникающих по самым различным причинам. В основном эти перекрытия вызваны ударами молний, схлёстыванием проводов при сильном ветре, гололёде и др. Особенно выгодно применять АПВ –2 на секционирующих выключателях в РП и на подстанциях без постоянного оперативного персонала. В этих условиях дополнительная повторная включение является единственной попыткой предотвратить обеспечение потребителей на длительное время, требующееся на восстановление самого факта отключения и организацию выезда оперативного ремонтного персонала. Успешная работа АПВ в значительной мере разгружает оперативный персонал от излишних операций. Анализ аварийных отключений в воздушных сетях 0,38 кВ показывает, что 50- 60 % случаев аварийных отключений происходит из-за неустойчивых повреждений и при повторном оперативном включении автоматического выключателя или замене предохранителя на ТП – 10/ 0, 4 кВ восстанавливается нормальное электроснабжение потребителей. Таким образом, большинство аварийных повреждений, при которых происходит отключение линий 0,38 кВ, является проходящим, что указывает на целесообразность применения в сетях 0,38 кВ устройств АПВ.

АПВ сохраняет питание только при переходящих повреждениях, устойчивое же повреждение влечет обесточивание всех потребителей, питающихся от данной ВЛ. В этих условиях для особо важных потребителей органическим дополнением к АПВ является устройство АВР.

Устройство АВР осуществляет автоматические операции по отключению поврежденного участка и включение резервного источника питания. Следовательно, АВР применяется в схемах, имеющих, по крайней мере, два независимых источника питания.

Так как вероятность одновременной потере сразу двух источников мала, то эффективность АВР высока и достигает 95 % и выше. Эффективность АВР в значительной степени зависит от надежной работы как самого устройства, так и привода, участвующего в операции при работе АВР.

Обеспечить нормальное функционирование электрических сетей невозможно без оснащения их надежной, чувствительной, селективной и быстродействующей релейной защитой.

Чувствительность характеризует способность защиты приходить в действие при коротких замыканиях в конце защищаемой зоны. Согласно ПУЭ в установках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью для обеспечения быстрого срабатывания защиты от однофазных коротких замыканий, ток однофазного к.з. должен быть не менее, чем в три раза больше номинального тока теплового расцепителя автомата. Кратность тока однофазного к.з. к установки электромагнитного расцепителя автомата должна быть не менее 1,25 … 1,4.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6