Реферати українською » Физика » Проектування систем електропостачання сільськогосподарського призначення


Реферат Проектування систем електропостачання сільськогосподарського призначення

Страница 1 из 6 | Следующая страница

>ПЕРЕЧЕНЬСОКРАЩЕНИЙ

ПС – підстанція

>ВЛ – високовольтні лінії електропередач

РП – розподільний пункт

ТП – трансформаторну підстанцію

ТР – трансформатор

СІП –самонесущие ізольовані дроти

>КЗ – коротке замикання

КА – комутаційна апаратура

КРУ – комплектні розподільні устрою

КТП – комплектна трансформаторну підстанцію

>ОПН – обмежувачперенапряжений

КРУ – комплектні розподільні устрою

ТСН – трансформатор потреб

>РЗ –релейная захист

МТЗ – максимальнатоковая захист


ЗАПРОВАДЖЕННЯ

Проектування систем електропостачання сільськогосподарського призначення є складною та відповідальної завданням. Прийняття проектних рішень впливає на об'єм і трудомісткість монтажних робіт,удобность і безпека експлуатації електротехнічних установок.

Вибір схемних рішень електропостачання значною мірою залежить від прийнятих систем напруг у аналізованому об'єкті. Використовуваний клас напруги значною мірою визначає капіталовкладення в проектований об'єкт величину втрат потужності й електроенергії у процесі експлуатації. Остаточне рішення про за вибором напруги мережі має прийматися виходячи з техніко-економічного порівняння варіантів.

Основними вимогами до проектів систем електропостачання є надійність електропостачання споживачів та його економічність. Надійність електропостачання забезпечується вибором найдосконаліших електричних апаратів, силових трансформаторів,кабельно-проводниковой продукції, відповідністю електричних навантажень в нормальних і аварійних режимах номінальним навантажень цих елементів, і навіть використанням структурного резервування ісекционированием електричної мережі.

Спорудження електричних мереж, що підвищують і знижувальних підстанцій у системі електропостачання, пов'язані з великими матеріальними витратами. Тому, за проектуванні має проводитися докладний аналіз економічності проектних прийняття рішень та режимів всіх елементів систем електропостачання.

У електроенергетиці України має місце ряд негативних тенденцій:

– відбувається масове старіння основногоелектросетевого устаткування;

– відсутні кошти на реконструкції мережі;

– зросли технічні і комерційні втрати потужності і електричної енергії;

– практично немає резервування споживачів І і ІІ категорії за надійністю сільськогосподарського призначення;

– різко скоротився науково-технічний потенціал галузі;

– серйозно відстає сфера розробок, освоєння і упровадження нових технологій виробництва, транспорту, й розподілу електроенергії;

– неефективно діють механізми співпраці власників електроенергетичних об'єктів;

– нераціонально організовані ринки електроенергії.

Тому, у зв'язку з вищевказаним, необхідно зробити реконструкцію розподільних мереж, заміну старого устаткування більш нове, який відповідає як сучасним технічним вимогам якості й надійності, і економічним критеріям.

Системи електропостачання сільськогосподарських споживачів мають характерні риси, зумовленірассредоточенностью порівняно малопотужних споживачів електроенергії на значної території.

На відміну від міського, електропостачання сільськогосподарських споживачів здійснюється за повітряним лініях 6 –10 кВ, які менш надійні, а вимоги до підвищення надійності останнім часомвозрасли,т.к. збільшення продуктивності праці можна тільки з урахуваннямелектрифицированного виробництва.

На території України у експлуатації є близько 305 тис. км ліній 10 кВ і майже 200 тис. трансформаторних підстанцій (ТП)10/0,4кВ сумарною встановленої потужністю 44 тис.кВА [1].

Мережа 10 кВ, зазвичай, складається з ліній деревоподібної структурою зсечениями дротів, східчасто зменшуваними від головних ділянок до кінця лінії. Майже всі лінії у сільській місцевості мають повітряний виконання, будуються, переважно, на залізобетонних опорах. Як дротів використовують голінеизолированниестальалюминиевие і алюмінієві дроти зіштиревой ізоляцією.

>Рассредоточенность споживачів на значної території викликає щодо великих втрат електричної енергії у мережах, втрату напруги, що викликаєсверхдопустимие відхилення напруги на вводах споживачів електричної енергії,несимметрию навантажень трифазних мереж, і таке інше.

У цьому дипломному проекті розглядається реконструкція системи енергопостачання села НаумівкаКорюковского району, спрямовану підвищення надійності і зменшення втрат електричної енергії.


1МАТЕРИАЛЫОБСЛЕДОВАНИЯ ЗОНИЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1 Характеристика зони електропостачання

>Подстанция (>ПС)110/35/10кВ «>Корюковка» перебувати уКорюковском районі Чернігівської області. Зона електропостачання сільськогосподарського району охоплює споживачів п'ятнадцяти населених пунктів, зокрема аналізованих у цьому дипломному проекті селище міського типу Наумівка.

У цьому населеному пункті мешкає майже 1338 людина. На його території перебувають такі споживачі: цегельня,свинотоварная ферма,молочно-товарная ферма,машинотракторний пункт, школа, дитсадок,фельдшерно-акушерский пункт, чотири магазину, будинок культури на 320 місць, пилорама, пункт по сортування і збереження картоплі і зерна, млин, птахофабрика, і навіть деяких інших установи повсякденного обслуговування населення і ще установи культурно-побутового обслуговування. Практично всі житлові будинки біля назви населеного пункту одноповерхові.Пище готування та обігрів – на природному газі. У цьому населеному пункті є споживачі як І, ІІ і III категорії за надійністю електропостачання. Усі споживачі харчуються від однієї розподільного пункту (РП).

Значення споживаної електричної енергії виробничими споживачами протягом року наведені у таблиці 1.1. Інші навантаження суспільних соціальних ікомунально-битових споживачів вибираються відповідно до [2].

Приймаємо, що у одному будинку загалом проживає троє, тоді зразкову кількість будинків можна розрахувати за такою формулою:

,                                          (1.1)

де – кількість будинків, прим;

 – кількість жителів у населеному пункті, чол;

 – кількість мешканців одному будинку, чол.

Таблиця 1.1 – Кількість електроенергії, споживане протягом року виробничими споживачами

Номер ТП Назва споживача Сумарна кількість електроенергії,кВтчгод
419 >Свинотоварная ферма 76000
437 цегельня 62000
360 >молочно-товарная ферма 500140
236 >машинотракторний пункт 198000
301 >Точок (пилорама, пункт по сортування і збереження картоплі і зерна) 812000
7 млин 648900
350 птахофабрика 1599000

Отже:

 прим.

Усі споживачі даного назви населеного пункту харчуються від ТП10/0,4кВ, загальна кількість яких 26. У тому числі 7 ТП живлять споживачів із виробничим виглядом навантаження, 13 ТП з комунально-побутовим і шість ТП зісмешенним виглядом навантаження. Місце розташування і параметри існуючих ТП10/0,4кВ (диспетчерський номер підстанції, характер навантажень, кількість і потужність трансформаторів) наведено малюнку 1.1.


1.2 Визначення розрахункових навантажень

Розрахунок електричних навантажень розподільних мереж10кВ здійснюватися з розрахункових навантажень на введення споживачів, на шинах підстанцій з відповідними коефіцієнтами одночасності окремо для денного і вечірнього максимумів [2]:

,                                  (1.2)

,                                  (1.3)

де , – розрахункова денна, вечірня навантаження ділянці лінії чи шинах трансформаторній підстанції, кВт;

 – коефіцієнт одночасності;

, – денна, вечірня навантаження введенняi-го споживача чиi-го елемента мережі, кВт.

Допускається визначення розрахункових навантажень за одним режиму – денному (якщо сумуються виробничі споживачі), чи вечірньому (якщо сумуються побутові споживачі). Коефіцієнти денного чи вечірнього максимуму приймаємо:

– для виробничих споживачів ;

– для побутових споживачів із будинками без електроплит .

Коефіцієнт одночасності залежить кількості споживачів [2].

У нашій випадку навантаження житлових будинків розраховуємо за такою формулою:

,                    (1.4)

де – розрахункова навантаження житлових будинків, кВт;

 – коефіцієнт одночасності для підсумовування навантажень у мережах 0,38 кВ;

 – кількість будинків, прим;

 – питома навантаження однієї хати,кВт/дом.

Значення беремо відповідно до керівними матеріалами [2].

За наявності річного споживання електроенергії виробничих споживачів розрахункова навантаження визначається з річного числа годин використання максимальної навантаження [2]:

,                                            (1.5)

де – максимальна розрахункова навантаження, кВт;

 – річне споживання,кВтч;

 – число годин використання максимуму залежно від характеру навантаження, год.

Присмешенной навантаженні окремо визначаються навантаження у тих ділянках мережі з житловими будинками, з виробничими й суспільними приміщеннями, підприємствами з допомогою відповідних коефіцієнтів одночасності.Суммирование навантажень ділянок мережі здійснюватися за такою формулою:

,                                  (1.6)

де – велика зі складових навантажень, кВт;

 – добавка до найбільшої складовою навантаженні, залежно від значення найменшої складовою, кВт.

Розрахункова навантаження існуючих ТП10/0,4кВ на розрахунковий рік визначається за такою формулою:

,                                      (1.7)

де – існуюча навантаження ТП, кВт;

 – коефіцієнт зростання навантажень.

Сумарна навантаження ТП на лініях шукається залежно кількості ТП з урахуванням коефіцієнта одночасності для мереж6-20кВ.

>Реактивная навантаження ТП визначається за такою формулою:

,                                  (1.8)

де – активна навантаження ТП, кВт;

 – коефіцієнт потужності що характеризує навантаження ТП.

Приймаємо для ТП зісмешенной навантаженням – , для ТП з виробничою навантаженням – , для ТП з комунально-побутовій навантаженням – [2].

Розглянемо розрахунок навантаження на ТП з комунально-побутовій навантаженням (малюнок 1.1). Від ТП з номером 425 харчуютьсяn=23 вдома. Коефіцієнт одночасності відповідно до [2] приймаємо рівнимko=0.333, а питому навантаження немає жодного будинку приймаємо рівнимРуд=10кВт/дом. За формулою (1.4):

 кВт.

Тоді відповідно до (1.7) активна навантаженняТП-425 становитиме:

 кВт.

>Реактивную навантаження знаходимо по (1.8):

 >кВАр.

Аналогічно розраховуємо навантаження інших ТП з комунально-побутовими навантаженнями. Отримані значення зведені в таблицю 1.1.

Навантаження на ТП з виробничими споживачами шукається відповідно до (1.5), (1.7). Приміром, від ТП номер 437 харчується цегельня. Тоді (1.5):

 кВт.

Отже, активна навантаженняТП-437:

 кВт.

Тоді реактивна навантаження має таке значення:

 >кВАр.

Розглянемо ТП зісмешенной навантаженням. Від ТП номер 6 харчуються 10 будинків культури та магазин. Навантаження магазину відповідно до [1] дорівнює 4 кВт. Тоді навантаження наТП-6 по (1.6), (1.7) і (1.8) дорівнюватимуть:

 кВт;

,кВАр.

Інші навантаження розраховуються аналогічно. Отримані значення за всі ТП занесені в таблицю 1.1.

Таблиця 1.1 – Результати підрахунків навантажень за всі ТП

Номер ТП Потужність ТП,кВА Споживачі

Активна навантаження,

, кВт

>Реактивная навантаження,

,кВАр

1 2 3 4 5
16 160 житлові будинки 161,616 69,4949
15 250 житлові будинки 252,84 108,72
246 160 житлові будинки 151,20 65,016
448 160 житлові будинки, магазин 163,23 125,58
14 160 житлові будинки, дитсадок,фельдшеро-акушерский пункт 165,13 123,848
245 250 житлові будинки 189,00 81,27
426 400 житлові будинки, будинок культури, магазини, школа, сільрада, адміністративні будинку 375,27 281,453
353 25 житлові будинки, їдальня 25,20 18,90
12 160 житлові будинки, аптека 159,67 119,753
424 100 житлові будинки 107,226 46,107
318 63 житлові будинки 67,20 28,896
6 63 житлові будинки, магазин 62,792 46,62
425 100 житлові будинки 107,226 46,107
419 40 >свинотоварная ферма 42,56 51,072
437 25 цегельня 34,72 41,664
301 400 >точок 406,00 487,20
236 100 >машинотракторний пункт 102,667 123,20
360 250 >молочно-товарная ферма 250,07 300,084
9 160 житлові будинки 164,08 70,554
418 63 житлові будинки 67,20 28,896
8 100 житлові будинки 103,18 44,367

 

10 63 житлові будинки 63,140 27,15

 

422 40 житлові будинки 42,00 18,06

 

13 100 житлові будинки 103,283 44,412

 

7 320 млин 324,45 389,34

 

350 800 птахофабрика 799,5 959,4

 

Знайдемо сумарне значення навантажень ТП на лініях. Розрахунок розглянемо з прикладу ділянки 8-9. У цьому ділянці перебувати чотири ТП (>ТП-419,ТП-437,Т-15,ТП-14). Відповідно до [2] коефіцієнт одночасності для чотирьох ТП дорівнюєkод=0,825. Тоді сумарна активна навантаження ТП на лінії 8-9 становитиме:

 кВт.

Аналогічно розраховуються сумарні навантаження ТП усім решті дільниць ліній. Отримані значення зводимо в таблицю 1.2.

1.3 Визначення втрат потужності і відхилення напруги

При передачі енергії від електричних станцій до споживачів переважають у всіх ланках електричних мереж є втрати активної потужності. Ці втрати виникають і в кабельних і повітряних лініях різних напруг, і у трансформаторах підстанцій.

У середньому втрати у мережах енергосистеми становить приблизно 10% від відпускає електричної енергії у мережіелектроснабжающих організацій. Значна частина коштів цих втрат витрачається в лініях передачі всіх напруг і менша частина – в трансформаторах (ТР).

Таблиця 1.2 – Отримані значення навантажень лініями

Ділянка лінії Складові ТП

Сумарна активна навантаження ТП на лінії, , кВт

1 2 3
1-2 >ТП-16,ТП-246,ТП-245,ТП-448,ЗТП-7,ТП-301 1105,7677
>2-4-Туровка >ТП-425,ТП-424,ТП-6,ТП-9,ТП-418,ТП-8,ТП-10,ЗТП-350 1215,8124
Центр >ТП-426 375,27
5-8 >ТП-318,ТП-360 285,543
>7-8-Передел >ТП-12,ТП-353,ТП-236,ТП-422,ТП-13 375,161
8-9 >ТП-14,ТП-15,ТП-419,ТП-437 408,581
Активна навантаження РП 3766,13

Втрати активної наукової та реактивної потужності загальному вигляді для трансформаторів й у ліній визначається по формулам:

,                               (1.9)

,                             (1.10)


де , – втрати активної наукової та реактивної потужності відповідно, кВт,

(>кВАр);

, – активна і реактивна навантаження, кВт, (>кВАр);

, – активне і реактивне опору лінії або трансформатора,Ом.

Параметри ліній і трансформаторів вибираємо з [4–8] і заносимо до таблиць 1.3, 1.4.

Таблиця 1.3 – Параметри використовуваних перетинів дротів ліній

Марка дроти Питома активне опір,Ом/км Питома реактивне опір,Ом/км Розрахунковий діаметр, мм
>АС-35 0,85 0,3582 8,4
>А-35 0,92 0,3655 7,5
>А-50 0,64 0,354 9
>АС-50 0,65 0,3498 9,6
>АС-70 0,46 0,407 11,4

Таблиця 1.4 – Параметри використовуваних трансформаторів

Марка трансформатора Номінальна потужність,кВА Втрати, кВт

,кВАр

, %

,

%

,Ом

,Ом

>ТМ-25/10У1 25 0,13 0,6 0,8 4,5 3,2 96 180
>ТМ-40/10У1 40 0,19 0,88 1,2 4,5 3 55 112,5
>ТМ-63/10У1 63 0,26 1,28 1,26 4,5 2 32,25 71,43
>ТМ-100/10У1 100 0,36 1,97 2,6 4,5 2,6 19,7 45
>ТМ-160/10У1 160 0,56 2,65 3,84 4,5 2,4 10,35 28,13
>ТМ-250/10У1 250 0,82 3,7 5,75 4,5 2,3 5,92 18
>ТМ-400/10У1 400 1,05 5,5 8,4 4,5 2,1 3,44 11,25

Схеми заміщення для розрахунків втрат надходжень у трансформаторах і лініях наведено на малюнках 1.2 і 1.3.

Розглянемо приклад розрахунку втрат потужності трансформаторіТ1ТП-15 і ділянці лінії 1.

По формулам (1.9), (1.10) знаходимо втрати активної наукової та реактивної потужності на низькою боці трансформатора:

 Вт;

 >ВАр.

Потужність на високої боці трансформатора з урахуванням втрат надходжень у трансформаторі:

,                (1.11)

,            (1.12)

де – потужність на низькою боці трансформатора, кВт;

 – втрати потужності трансформаторі, кВт.

Отже:

кВт;

>кВАр.

Активні і реактивні опору дільниці лінії визначається залежність від її довжини:

,                                         (1.11)

,                                        (1.12)

де , – удільні активне і реактивне опору лінії,Ом/км;

 – довжина

Страница 1 из 6 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація