Диплом (1094907), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Для технико-экономического сравнения рассмотрим два варианта схем электроснабжения:

1. Двухлучевую схему с двух трансформаторными ТП (рисунок 2.3.1);

2. Петлевую схему (рисунок 2.3.2).

Питание в обоих случаях осуществляется от РУ-10 кВ питающей подстанции 110/10 кВ.

В виду незначительного расстояния от подстанции (0,5 км.) до района электроснабжение осуществляется без РП [ВСН-97-85],[6].

Вариант 1:

Двухлучевая схема сети электроснабжения района (рисунок 2.3.1).

Рисунок 2.3.1 Двухлучевая схема сети электроснабжения района.

Построение сети 0.38 кВ выполняется в зависимости от категории электроприёмников потребителя: по концевой схеме для электроприёмников 3 категории надёжности (в) и по петлевой схеме для электроприёмников 2 категории надёжности (а или б) [1].

Вариант 2.

Петлевая схема электроснабжения района (рисунок 2.3.2)

Распределительные сети 0.38 кВ, питающие электроприёмники 2 категории надёжности (а и б), выполняются петлевыми. Для электроприёмников 3 категории надёжности (в) предусматриваются концевые вводы.

Петлевые сети 0.38 кВ содержат специальное распределительное устройство – так называемый соединительный пункт (С1, С2 и т. д.), конструкция которого предусматривает возможность установки предохранителей на подходящих к нему линиях [1].

Рисунок 2.3.2 Петлевая схема электроснабжения района.

Электрические сети городов, предназначенные для передачи и распределения энергии, выполняются преимущественно с использованием подземных кабельных линий. С помощью кабелей может быть осуществлено пересечение уличных магистралей значительным числом электрических кабелей любого напряжения, а также возможна прокладка этих линий вдоль магистралей. Для сооружения таких кабельных линий требуется небольшая территория. При этом удовлетворяются необходимые градостроительные и экологические требования.

Согласно ВСН-97-83 в районе жилой застройки с четырёхэтажными и выше домами электрические распределительные сети напряжением до 20 кВ рекомендуется выполнять кабельными.

Определим токи в кабельных линиях в проектируемом районе по формуле:

,(А), (2.3.1)

где:

S_p расчётная нагрузка электроприёмников из таблицы 2.2.1, кВ*А;

n - количество кабельных линий на магистраль, шт.

Для одного участка имеет место быть:

,(кВт), (2.3.2)

,(квар), (2.3.3)

,(кВ*А), (2.3.4)

Согласно [1, таблица 1.5] годовое число часов использования максимума нагрузки Т_м составляет 3000 часов для жилых домов с газовыми плитами и 3500 часов для жилых домов с электроплитами.

По [3, таблица 1.3.36] находим экономическую плотность тока J_экон для кабелей с бумажной изоляцией с алюминиевыми жилами при Т_м=3000¼5000 часов J_экон=1.4 А/мм².

Экономическое сечение F_экон находим по формуле [8]:

,( мм²), (2.3.5)

где:

J_экон =1.4, А/ мм² - экономическая плотность тока;

I_p - расчётный ток кабельной линии по формуле 2.3.1.

По полученному нестандартному сечению кабельной линии выбираем стандартное ближайшее сечение F согласно[4].

Выбранное стандартное сечение проверяем в нормальном и послеаварийном режимах работы по условиям:

• допустимого нагрева;

• допустимой потере напряжения;

• по термической устойчивости токам коротких трехфазных замыканий (КЗ).

Допустимая нагрузка на кабель в условиях нормального режима определяется как[10]:

R₁*R₂*R₃*I_ном≥I_р, (2.3.6)

где:

R1 - поправочный коэффициент на число кабелей лежащих рядом в траншее;

R2 - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;

R3 - коэффициент загрузки кабельной линии;

I_ном - номинальный ток для кабеля данного сечения и определённых характеристик (табличное значение по ПУЭ) [3],[11].

Допустимая нагрузка на кабель в условиях послеаварийного режима определяется как [10]:

I_{р авар}=2*I_р,(А), (2.3.7)

1,25*I_доп≥I_{р авар},(А), (2.3.8)

где:

1,25– допустимая (на период ликвидации аварийного режима) перегрузка для кабелей 10 кВ с бумажной изоляцией [1].

Проверяем кабель по допустимой потере напряжения в условиях нормального режима из условия:

,(%);

5%;

%,(%), (2.3.9)

где:

L- длина кабельной линии, км;

x₀, r₀ - удельное индуктивное и активное сопротивление кабеля, (Ом*км) [11];

I_р - расчётный ток для кабельной линии, А;

Проверяем кабель по допустимой потере напряжения в условиях после аварийного режима из условия:

,(%);

10%;

,(%).

Проверка кабельной линии на термическую стойкость произведена после расчёта тока короткого замыкания (см. раздел 2.6 и 2.7).

Пример расчёта:

Для кабельной линии РУ-10 кВ – ТП№22.

Выбираем кабель марки ААБлУ для прокладки по территории города:

L= 1,83км;

Р_{ТП22, ТП21, ТП 17, ТП16, ТП14,}= 663,569+696,152+647,169+647,169+632,780+651,442=3291,112 кВт;

Q_{ТП22, ТП21, ТП 17, ТП16, ТП14,}= 241,171+266,189+226,667+222,904+211,054+=1167,985, квар;

S_p= 3492,730, кВ*А;

I_р = 96,0, А;

F_экон = 68,0, мм²_;

F =95, мм²_;

I_ном =205, А.

Проверка кабеля по допустимым токам в условиях нормального режима:

R₁*R₂*R₃*I_ном≥I_р, (А);

R₁=0,9 при 2 кабелях проложенных в одной траншее, расстояние в свету – 100мм;

R₂=1,0 при температуре среды t_ср=+15С, расчётная температура земли t_зем=+15С [3, таблица 1.3.3];

R₃=0.62 – коэффициент загрузки кабельной линии для электроприемников 2 категории;

0.9*1.0*0.62*205≥114,39, А;

114,39≥96,0, А, удовлетворяет.

Проверка кабеля по допустимым токам в условиях после/аварийного режима:

I_{р авар}=2*I_р, А;

1,25*I_ном≥I_{р авар}, А, получаем:

I_{р авар} =192,0, А;

1.25*205≥192,0,А;

256,3≥192,0, А, удовлетворяет.

Проверка кабеля по допустимой потере напряжения в нормальном режиме:

=0,326, Ом/км; =0.078, Ом/км;

Cos=0.9, тогда Sin=0,44;

%=0,5%;

5%;

0,5% 5%, удовлетворяет.

Проверка кабеля по допустимой потере напряжения в после/аварийном режиме:

;

10%.

0,5%=1,0%;

1,0%≤10%, удовлетворяет.

Остальные расчёты аналогичны, результаты расчётов заносим в таблицы 2.3.1 – для первого варианта и в таблицу 2.3.2 – для второго варианта.

Таблица 2.3.1 Электрическая сеть 10 кВ проектируемого района города – двухлучевая схема.

Направление кабеля	№ ТП п/п	Sтп0,4, кВ*А с учетом потерь	L, км	Sмагистр, кВ*А	Iмагистр Н.Р.	Iмагистр П.А.Р.	Количество параллельных кабелей	F, мм2	Iдоп, А	Iмакс доп перегр, А	∆U н.р.	∆U п.а.р.
ГПП - ТП27	ТП-27	980,35	1,42	3597,909	103,9	207,7	1	95	114,39	256,3	0,42	0,84
ТП27 - ТП26	ТП-26	786,22	0,33	2723,987	78,6	157,3	1	70	92,07	206,3	0,10	0,20
ТП26 - ТП25	ТП-25	804,00	0,43	2024,024	58,4	116,9	1	70	92,07	206,3	0,09	0,19
ТП25 - ТП24	ТП-24	768,17	0,37	1287,050	37,2	74,3	1	70	92,07	206,3	0,05	0,10
ТП24 - ТП23	ТП-23	721,18	0,18	652,377	18,8	37,7	1	70	92,07	206,3	0,01	0,03
Всего по магистрали		4059,904	2,730	3597,909							0,67	1,35
ГПП - ТП20	ТП-20	787,62	2,01	2854,113	78,5	156,9	1	70	92,07	206,3	0,59	1,19
ТП20 - ТП19	ТП-19	814,12	0,21	2144,888	61,9	123,8	1	70	92,07	206,3	0,05	0,10
ТП19 - ТП18	ТП-18	810,00	0,19	1434,753	41,4	82,8	1	70	92,07	206,3	0,03	0,06
ТП18 - ТП15	ТП-15	834,48	0,29	696,937	20,1	40,2	1	70	92,07	206,3	0,02	0,04
Всего по магистрали		3246,218	2,700	2854,113							0,69	1,39
ГПП - ТП22	ТП-22	763,19	1,83	3492,221	96,0	192,0	1	95	114,39	256,3	0,50	1,00
ТП22 - ТП21	ТП-21	813,05	0,23	2786,210	80,4	160,9	1	70	92,07	206,3	0,07	0,14
ТП21 - ТП17	ТП-17	744,89	0,23	2041,249	58,9	117,9	1	70	92,07	206,3	0,05	0,10
ТП17 - ТП16	ТП-16	747,96	0,29	1355,561	39,1	78,3	1	70	92,07	206,3	0,04	0,09
ТП16 - ТП14	ТП-14	753,62	0,28	684,777	19,8	39,5	1	70	92,07	206,3	0,02	0,04
Всего по магистрали		3822,709	2,860	3492,221							0,68	1,37
ГПП - ТП28	ТП-28	822,34	2,18	3745,611	108,1	216,3	1	95	114,39	256,3	0,67	1,34
ТП28 - ТП3	ТП-3	814,66	0,71	3007,653	86,8	173,6	1	70	92,07	206,3	0,23	0,46
ТП3 - ТП4	ТП-4	872,03	0,41	2281,482	65,9	131,7	1	70	92,07	206,3	0,10	0,20
ТП4 - ТП2	ТП-2	779,38	0,26	1476,877	42,6	85,3	1	70	92,07	206,3	0,04	0,08
ТП2 - ТП1	ТП-1	854,13	0,21	775,224	22,4	44,8	1	70	92,07	206,3	0,02	0,04
Всего по магистрали		4142,536	3,770	3745,611							1,06	2,12
ГПП - ТП35	ТП-35	812,47	1,33	3402,728	98,2	196,5	1	95	114,39	256,3	0,37	0,74
ТП35 - ТП33	ТП-33	724,90	0,28	2708,633	78,2	156,4	1	70	92,07	206,3	0,08	0,16
ТП33 - ТП32	ТП-32	759,24	0,24	2062,290	59,5	119,1	1	70	92,07	206,3	0,05	0,11
ТП32 - ТП30	ТП-30	730,70	0,37	1415,164	40,9	81,7	1	70	92,07	206,3	0,06	0,11
ТП30 - ТП29	ТП-29	843,45	0,19	753,375	21,7	43,5	1	70	92,07	206,3	0,02	0,03
Всего по магистрали		3870,763	2,410	3402,728							0,58	1,16
ГПП - ТП8	ТП-8	785,40	2,58	2829,426	81,7	163,4	1	70	92,07	206,3	0,79	1,58
ТП8 - ТП6	ТП-6	749,94	0,29	2115,069	61,1	122,1	1	70	92,07	206,3	0,07	0,13
ТП6 - ТП5	ТП-5	863,22	0,25	1476,138	42,6	85,2	1	70	92,07	206,3	0,04	0,08
ТП5 - ТП7	ТП-7	810,44	0,33	747,233	21,6	43,1	1	70	92,07	206,3	0,03	0,05
Всего по магистрали		3209,001	3,450	2829,426							0,93	1,85
ГПП - ТП37	ТП-37	752,73	0,87	2946,247	85,1	170,1	1	70	92,07	206,3	0,28	0,56
ТП37 - ТП36	ТП-36	727,89	0,23	2258,706	65,2	130,4	1	70	92,07	206,3	0,06	0,11
ТП36 - ТП34	ТП-34	892,51	0,23	1594,768	46,0	92,1	1	70	92,07	206,3	0,04	0,08
ТП34 - ТП31	ТП-31	879,75	0,45	779,029	22,5	45,0	1	70	92,07	206,3	0,04	0,08
Всего по магистрали		3252,885	1,780	2946,247							0,41	0,82
ГПП - ТП13	ТП-13	835,40	1,98	3797,137	109,6	219,2	1	95	114,39	256,3	0,62	1,23
ТП13 - ТП12	ТП-12	825,88	0,39	3054,015	88,2	176,3	1	70	92,07	206,3	0,13	0,26
ТП12 - ТП11	ТП-11	884,99	0,29	2312,614	66,8	133,5	1	70	92,07	206,3	0,07	0,15
ТП11 - ТП10	ТП-10	916,65	0,31	1539,554	44,4	88,9	1	70	92,07	206,3	0,05	0,10
ТП10 - ТП9	ТП-9	851,12	0,22	756,285	21,8	43,7	1	70	92,07	206,3	0,02	0,04
Всего по магистрали		4314,038	3,190	3797,137							0,89	1,78

Таблица 2.3.2 Электрическая сеть 10 кВ проектируемого района города – петлевая схема.

2.4 Выбор схемы и параметров сети 0,4 кВ.

При построении схемы сети 0,4 кВ следует обратить внимание на требуемый уровень надёжности электроснабжения потребителей электроэнергии. К первой категории надёжности в проектируемом районе относятся: электродвигатели и другие электроприёмники противопожарных устройств, системы пожарной и охранной сигнализации в общеобразовательных школах, детских дошкольных учреждениях, поликлинике[6]. В схемах электроснабжения района для приёмников 1 категории предусматривается необходимость устройства АВР непосредственно на вводе[6]. Ко 2 категории относятся: жилые дома в 6 этажей и выше, административно-общественные здания, ЦТП, поликлиника, магазины с торговыми залами общей площадью более 220 кв.м.

Характеристики

Список файлов ВКР