Система электроснабжения сельскохозяйственного населенного пункта
Система электроснабжения сельскохозяйственного населенного пункта
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГОУ ВПО «Башкирский государственный
аграрный университет»
Факультет: Электрификация и
автоматизация с.х.
Кафедра: Электроснабжение и
применение электрической энергии в с.х.
Специальность: Электрификация и автоматизация
с.х.
Курсовой проект
Система электроснабжения
сельскохозяйственного населенного пункта
Беликов Кирилл Юрьевич
Форма обучения: очная
Курс, группа: 4, ЭАСПО
Уфа – 2009
Оглавление
Введение
1. Исходные данные и
варианты заданий на проектирование
2. Расчет электрических
нагрузок
3. Компенсация реактивной
мощности
4. Выбор потребительских
трансформаторов
5. Электрический расчет
воздушной линии напряжением 10 кВ
6. Оценка качества
напряжения у потребителей
7. Электрический расчет
воздушной линии напряжением 0,38 кВ
8. Проверка сети на
успешный запуск электродвигателей
Заключение
Библиографический список
Введение
Электроснабжение
производственных предприятий и населенных пунктов в сельской местности имеет
свои особенности по сравнению с электроснабжением промышленности и городов.
Главная из них Ї это необходимость подводить электроэнергию к огромному
количеству сравнительно маломощных объектов, рассредоточенных по всей
территории страны. В результате протяженность сетей на единицу мощности
потребителя во много раз превышает эту величину в других отраслях народного хозяйства,
а стоимость электроснабжения в сельском хозяйстве составляет до 65-75% от общей
стоимости электрификации, включая затраты на приобретение рабочих машин.
Протяженность сельских
электрических линий напряжением 0,38-20 кВ превысила 5 миллионов километров и
во много раз больше, чем во всех других отраслях народного хозяйства, вместе
взятых.
От его рационального
решения в значительной степени зависит экономическая эффективность применения
электроэнергии в сельском хозяйстве и быту сельского населения. Поэтому
первостепенная задача правильного электроснабжения заключается в доведении
стоимости электроэнергии до минимальной. Надежность подачи электроэнергии тоже
важнейший показатель качества электроснабжения. В связи с бурным ростом
электрификации сельскохозяйственного производства, особенно в связи с созданием
в сельском хозяйстве комплексов промышленного типа, всякое отключение Ї
плановое (для ревизии и ремонта) и особенно аварийное Ї наносит огромный ущерб
потребителю и самой энергетической системе. Поэтому применение эффективных и
экономически целесообразных мер для обеспечения оптимальной надежности
электроснабжения Ї важнейшая задача специалистов, работающих в этом направлении
электрификации сельского хозяйства.
1. Исходные данные и
варианты заданий на проектирование
Схема
сети напряжением 10 кВ для питания населенного пункта приведена на рисунке 1.1.
Вариант
задания: 2.
Исходные
данные для проектирования:
·
Sск3- мощность трехфазного короткого замыкания
(КЗ) на шинах 10 кВ ГПП;
· V100- отклонение напряжения на этих шинах
в максимальном режиме;
· V25- отклонение напряжения на этих шинах
в минимальном режиме;
Количество (знаменатель)
и номера потребителей (числитель), подключенных к ТП-5 в точках: 3;12;9/3;6/1.
Длина линий 0,38 кВ ТП-5
: L 1 =1,84 км;
L 0-1 =1,6 км;
L 1-2 =0,5 км.
Потребители ТП-1: 1;8;2;
Нагрузки
на вводе потребителей ТП-5:
1. Мельница с жерновым
поставом 8/4:
РД=17 кВт; QД =13 квар;
РВ=1 кВт; QВ =0 квар;
Рэд=22 кВт;
2. ЗАВ-40:
РД=35 кВт; QД =35 квар;
РВ=36 кВт; QВ =32 квар;
3. Материальный склад:
РД=3 кВт; QД =2 квар;
РВ=1 кВт; QВ =0 квар;
4. Столярный цех:
РД=15 кВт; QД =10 квар;
РВ=1 кВт; QВ =0 квар;
Нагрузки
на вводе потребителей ТП-1:
1. Лесопильный цех с пилорамой ЛРМ-79:
РД=16 кВт; QД =18 квар;
РВ=18 кВт; QВ =2 квар;
Рэд=22 кВт;
2. Стоянка для тракторов:
РД=5 кВт; QД =3 квар;
РВ=3 кВт; QВ =0 квар;
3. Р-65:
РД=23 кВт; QД =27 квар;
РВ=2 кВт; QВ =0 квар;
2. Расчет электрических
нагрузок
Расчет
электрических нагрузок линий напряжением 0,38 кВ производится исходя из
расчетных нагрузок на вводе потребителей и коэффициентов одновременности:
Рд=ко SРдi, (2.1)
Рв=ко
SРвi, (2.2)
Qд=ко SQдi, (2.3)
Qв=ко SQвi, (2.4)
где Рд,
Рв — расчетные активные дневная и вечерняя нагрузки на участке
линии;
Qд, Qв – то же, реактивные
нагрузки;
Рдi, Рвi, Qдi, Овi — нагрузки на вводе i-го
потребителя;
ко
— коэффициент одновременности.
Если нагрузки
потребителей отличаются более чем в 4 раза, то расчетные нагрузки участков
линий определяют по добавкам мощностей:
Рд
= Рд наиб + , (2.5)
Рв
= Рв наиб + , (2.6)
где Рд –
наибольшая дневная нагрузка из всех слагаемых нагрузок потребителей;
- добавка к наибольшей нагрузке от активной нагрузки
i-го потребителя.
Определение электрических
нагрузок ТП-5
Мельница с
жерновым поставом 8/4:
РД=17 кВт; QД =13 квар;
РВ=1 кВт; QВ =0 квар;
Рэд=22 кВт;
кВА; (2.7)
кВА; (2.8)
А; (2.9)
; (2.10)
Расчет параметров других
нагрузок ТП-5 производится аналогично. Результаты расчетов приведены в таблице
1.
2. Расчет параметров
освещения.
В курсовом
проекте освещение территорий хозяйственных дворов принимается из расчета 250 Вт
на помещение и 3 Вт на погонный метр длины периметра хоздвора.
Принимаем
периметр одного хоздвора равным П= 100м. Тогда, учитывая, что количество
хоздворов равно n= 4, имеем:
кВт.
Освещение помещений:
кВт.
Суммируем нагрузки ТП-5
учитывая при этом правила (2.5) и (2.6) и определяем коэффициенты мощности:
кВт;
кВт;
квар;
квар;
кВА;
кВА;
;
Таблица 1 Определение
нагрузок линии 0,38 кВ и ТП-5
Линии
Потребители
Количество, шт.
К0
Активная нагрузка, кВт
Реактивная нагрузка, квар
на вводе
расчетная
на вводе
расчетная
Рдi
Рвi
Рд
Рв
Qдi
Qвi
Qд
Qв
Л1
1. Мельница с жерновым поставом
8/4
1
1
17
1
17
1
13
-
13
-
2.ЗАВ-40
1
1
35
36
35
36
35
32
35
32
Л2
3.Материальный склад
3
0,8
3
1
7,2
2,4
2
-
4,8
-
4.Столярный цех
1
1
15
1
15
1
10
-
10
-
Наружное освещение: помещений
12
1
-
0,25
-
3
-
-
-
-
Хоздворов (100*0,003 кВт /м)
12
1
-
0,3
-
3,6
-
-
-
-
Нагрузка ТП5
-
-
-
-
60,2
43,2
-
-
52,5
32
Определение
электрических нагрузок ТП-1
Например, для мельницы с
жерновым поставом:
РД=17 кВт; QД =13 квар;
РВ=1 кВт; QВ =0 квар;
кВА;
кВА;
;
.
Расчет параметров других
нагрузок ТП-1производится аналогично. Результаты расчетов приведены в таблице
2.
Расчет параметров
освещения.
Принимаем
периметр одного хоздвора равным П= 100м. Тогда, учитывая, что количество
хоздворов равно n= 3, имеем:
кВт.
Освещение помещений:
кВт.
Суммируем нагрузки ТП-1
учитывая при этом правила (2.5) и (2.6) и определяем коэффициенты мощности:
кВт;
кВт;
квар;
квар;
кВА;
кВА;
;
Таблица 2 Определение
электрических нагрузок ТП-1
Потребители
Кол-во
Ко
Активная
нагрузка, кВт
Реактивная нагрузка,квар
на
вводе
расчетная
на вводе
расчетная
Рдi
Рвi
Рд
Рв
Qдi
Qвi
Qд
Qв
1. Мельница вальцовая
1
1
16
2
16
2
18
-
18
-
2.Материальный склад
1
1
5
2
5
2
3
-
3
-
3.Мастерские
1
1
23
2
23
2
27
-
27
4
Наружное освещение помещений
3
1
-
0,25
-
0,75
-
-
-
-
Наружное освещение хоздворов
периметром по 100 м
3
1
-
0,3
-
0,9
-
-
-
-
Нагрузка ТП1
-
-
-
-
35,8
7,65
-
-
40
4
Результаты расчета
нагрузок сводятся в таблицу 3. Токи ТП1 и ТП5 не рассчитываются, так как
расчетные мощности этих ТП будут определены только после компенсации реактивной
мощности.
Таблица 3. Сводные данные расчета
нагрузок
Элементы сети
Мощность
Ток, А
Коэффициент мощности
Активная, кВт
Реактивная, квар
Полная, кВт
Рд
Рв
Qд
Qв
Sд
Sв
Iд
Iв
Cosjд
Cosjв
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
ТП-1
35,8
7,7
40
-
53,7
7,7
81,3
11,6
0,67
1
ТП-2
110
55
84
40
138,4
68
209,7
103,1
0,79
0,81
ТП-3
60
82
40
51
72,1
96,6
109,3
146,3
0,83
0,85
ТП-4
-
129
-
19
-
130,4
-
197,6
-
0,99
ТП-5
60,2
43,2
52,5
32
79,9
53,8
121
81,5
0,75
0,8
ТП-6
66
139
44
22
79,3
140,7
120,2
213,2
0,83
0,99
После
компенсации реактивной мощности
ТП-1
35,8
7,7
10
-
37,2
10
56,4
15,2
0,96
1
ТП-2
110
55
9
10
110,4
55,9
167,3
84,7
0,99
0,98
ТП-3
60
82
10
1
60,8
82
92,1
124,2
0,99
1
ТП-4
-
129
-
19
-
130,4
-
197,6
-
0,99
ТП- 5
60,2
43,2
2,5
2
60,3
43,3
91,4
138,5
0,99
0,99
ТП-6
66
139
4
22
66,1
140,7
100,2
213,2
0,99
0,99
3. Компенсация
реактивной мощности
При
естественном коэффициенте мощности линии или ТП меньше 0,95 рекомендуется
компенсация реактивной мощности /2/.
Необходимо
выбрать конденсаторные батареи БК для ТП5 и ТП1 и установить их на шинах 0,4 кВ
этих ТП.
По
естественному коэффициенту мощности (таблица 3 определяют, где и когда
необходима компенсация.