ВКР Гапоненко (Электроснабжение промышленно-жилого сектора с. Некрасовка), страница 4

ΔW = 7770,3 + 32946,3 = 40716,6 кВт·ч.

Полученное значение составляет 3,2 % от общего электропотребления.

7 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СЕТИ 0,4 кВ

7.1 Выбор количества и трасс воздушных линий 0,4 кВ

Потребители подстанции в системе электроснабжения микрорайона села построены в основном по магистральной схеме соединения.

По требованиям ПУЭ [1] преимущественное распределение электрической энергии потребителям сельских населенных пунктов должно осуществляться самонесущими изолированными проводами.

В соответствии с расположением ТП 10/0,4 кВ и питающихся от них потребителей принимаем, что от ТП 1 отходят две воздушные линии 0,4 кВ, от ТП 2 - четыре воздушные линии 0,4 кВ, от ТП 3 - две воздушные линии 0,4 кВ.

7.2 Выбор сечений проводов и расчёт потерь напряжения в сети 0,4 кВ

Для определения сечения проводов необходимо найти эквивалентную мощность магистрали по формуле:

, (7.1)

где S_yчi – расчетная мощность i -го участка, кВА; l_{уч i} – длина i-го участка, км.

Необходимо рассчитать эквивалентный ток по формуле:

, (7.2)

Определить экономическое сечение провода по формуле:

, (7.3)

где – экономическая плотность тока, А/мм²;

По значению F_э принимаем ближайшее стандартное сечение провода марки СИП-1 (жилы, за исключением нулевой несущей жилы, имеют изоляционный покров из термопластичного светостабилизированного полиэтилена).

Выбранные провода ВЛ 0,4 кВ затем проверяем по критериям:

• качества напряжения у потребителей;

• глубины провала напряжения при пуске асинхронного коротко-замкнутого двигателя, питающегося по спроектированной линии 0,4 кВ;

• чувствительности защитных устройств (автоматов или предохранителей), установленных в начале ВЛ 0,4 кВ, к однофазным коротким замыканиям конце ВЛ 0,4 кВ.

Проверка выбранных проводов на соблюдение ГОСТ 32144-2013 на качество электроэнергии (по напряжению) у потребителей населенного пункта осуществляется путем сопоставления фактической потери напряжения U_л в линии с допустимыми потерями U_доп. Если положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не превышают 10 % номинального ( U_л U_доп), то можно считать, что выбранные провода обеспечат отклонения напряжения у потребителей в пределах нормы. Если U_л > U_доп, то необходимо выбрать провод большего сечения.

Потери напряжения для ВЛ 0,4 кВ рассчитываются по формулам:

, (7.4)

, (7.5)

где - расчетная максимальная мощность участка ВЛ 0,4 кВ, кВА; r₀ и x₀ – активное и индуктивное удельные сопротивления i-го участка Ом/км; l – длина i -го участка, км; U_H – номинальное напряжение (U_H = 0,4 кВ).

7.2.1 Расчёт линий 0,4 кВ отходящих от ТП 1

ТП-1 питает однородных потребителей – жилые дома и нассную, поэтому стараемся распределить нагрузку равномерно между тремя ВЛ.

Линия №1 питает потребителей №№ 1-20. Линия №2 питает потребителей №№ 21-40. Линия №3 питает потребителей №41.

Поопорная схема воздушных линий 0,4 кВ от ТП №1 показана на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 - Поопорная схема ВЛ 0,4 кВ от ТП 1

Расчёт и проверка сечения проводов ВЛ-1 отходящих от ТП 1 выполним при следующих параметрах:

1. Эквивалентная мощность на ВЛ-1 составляет: S_экв = 61,4 кВА;

2. Эквивалентный ток на ВЛ-1 составляет: I_экв = 88,62 А;

3. Экономическое сечение провода: F_эк = 49,23 мм², при экономической плотности тока j_эк = 1,8 А/мм².

Принимаем провод на ВЛ 1 СИП-1 с сечениями основных и несущей (нулевой) жил 3×25+1×35 мм² [11], электрические параметры приведены в таблице 3.1.

Таблица 7.1 - Электрические параметры провода СИП-1 3×25+1×35

Определим потерю напряжения у наиболее удалённых потребителей, для этого данные и результаты расчётов сведём в таблицу 7.2.

Таблица 7.2 – Расчёт потери напряжения на ВЛ 1 ТП 1

Таким образом, потеря напряжения у самых отдалённых потребителей ТП1 составит ΔU_% = 1,11 %, что составляет менее допустимого значения потери напряжения 5%, следовательно сечение провода выбрано правильно.

Расчёт и проверка сечения проводов ВЛ-2 отходящих от ТП-1 выполним при следующих параметрах:

1. Эквивалентная мощность на ВЛ 2 составляет S_экв = 61,4 кВА;

2. Эквивалентный ток на ВЛ 2 составляет I_экв = 88,62 А;

3. Экономическое сечение провода F_эк = 49,23 мм², при экономической плотности тока j_эк = 1,8 А/мм².

Принимаем провод на ВЛ 1 СИП-1 с сечениями основных и несущей (нулевой) жил 3×25+1×35 мм² [5].

Определим потерю напряжения у наиболее удалённых потребителей и для этого данные и результаты расчётов сведём в таблицу 7.3.

Таблица 7.3 – Расчёт потери напряжения на ВЛ-2 ТП-1

Таким образом, потеря напряжения у самых отдалённых потребителей ТП1 для ВЛ-2 составит ΔU_% = 1,2 %, что составляет менее допустимого значения потери напряжения 5%, следовательно сечение провода выбрано правильно.

Расчёт и проверка сечения проводов ВЛ-3 ТП-1:

Эквивалентная мощность на ВЛ 3 составляет: S_экв = 74,9 кВА;

Эквивалентный ток на ВЛ 3 составляет: I_экв = 108,1 А;

Экономическое сечение провода: F_эк = 60,05 мм², при экономической плотности тока j_эк = 1,8 А/мм².

Принимаем провод на ВЛ-1 на данном участке СИП-1 с сечениями основных и несущей (нулевой) жил 3×35+1×50 мм² [11].

Электрические параметры провода приведены в таблице 7.4.

Таблица 7.4 - Электрические параметры провода СИП-1 3×35+1×50

Определим потерю напряжения у наиболее удалённого потребителя и для этого данные и результаты расчётов сведём в таблицу 7.5.

Таблица 7.5 – Расчёт потери напряжения на ВЛ-3 ТП 1

Таким образом, потеря напряжения на данном участке составит ΔU_% = 0,8 %, что составляет менее допустимого значения потери напряжения 5%, следовательно сечение провода выбрано правильно.

7.2.2 Расчёт линий 0,4 кВ, отходящих от ТП 2

ТП-2 питает жилые дома и здания, а также производственные цеха, поэтому необходимо распределить нагрузку равномерно между ВЛ. Линия №1 питает потребителей №№ 43-71, 102. Линия №2 питает потребителей №№ 72-101, 103,104. Линия №3 питает потребителей №№ 105,106.

Воздушные линии 0,4 кВ ТП-2 показаны на рисунке 7.6.

Рисунок 7.6 - Поопорная схема ВЛ 0,4 кВ от ТП 2

Сечение проводов на воздушных линиях электропередачи ВЛ 1-3 рассчитываем аналогично, полученные результаты сводим в таблицу 7.7.

Таблица 7.7 – Результаты расчёта проводов на ВЛ 1-3 для ТП-2

7.2.3 Расчёт линий 0,4 кВ, отходящих от ТП-3

Линия ВЛ-1 от ТП-3 питает потребителей №№ 107-109. Воздушная линия 0,4 кВ от ТП-3 показана на рисунке 7.8.