Электрический расчёт сети 0,38 кВ

2.6.1 Определение эквивалентной мощности на участках линий и выбор проводов

Определяем расчетную активную мощность на каждом участке линии, суммарную мощность всех расположенных на нем потребителей, пользуясь таблицей 3 и рисунком 2.

Определяем активные нагрузки на участках линий полузуясь формулами

 

(11)

(12)

где – нагрузка наибольшего по мощности потребителя рассчитываемого участ ка, кВт;

– надбавка от нагрузки меньшего по мощности потребителя рассчитываемого участка, кВт, [1] с.40;

– коэффициент одновремённости,таблица 1.13 [1].

Производим расчет активной нагрузки для ВЛ1.

;

;

;

;

Производим расчет активной нагрузки на ВЛ2.

;

;

;

;

.

Производим расчет активной нагрузки на ВЛ3.

;

;

;

;

 

 

;

.

Определяем коэффициент мощности для каждого участка ВЛ1 по формуле

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

02 ПЗ

Определяем коэффициент мощности для каждого участка ВЛ2.

Определяем коэффициент мощности для каждого участка ВЛ3.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

02 ПЗ

Определяем значение полной мощности на участках линий по формуле

Определяем значение полной мощности на участках линии ВЛ1 по формуле

Определяем значение полной мощности на участках линии ВЛ2 по формуле

Определяем значение полной мощности на участках линии ВЛ3 по формуле

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

02 ПЗ

Определяем значение эквивалентной мощности на участках линии ВЛ1 по формуле

, (13)

где – коэффициент динамики роста нагрузок, = 0,7, [1] с.118.

Определяем значение эквивалентной мощности на участках линии ВЛ2

кВА;

кВА;

кВА;

кВА;

кВА;

кВА;

кВА.

Определяем значение эквивалентной мощности на участках линии ВЛ3

кВА;

кВА;

кВА;

кВА;

кВА;

кВА;

кВА.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

02 ПЗ

Выбор проводов осуществляется методом экономических интервалов эквивалентной мощности[1] c.115.

Для ВЛ1, ВЛ2 и ВЛ3 трансформаторной подстанции выбираем марку провода САСПсш сечениями 25и 35мм².

Результаты расчетов заносим в таблицу 6.

2.6.2 Расчёт потерь напряжения в проводах

Определяем потери напряжения на участках сети и сравниваем их с допустимой потерей напряжения – таблица 3 для коммунально-бытовых потребителей.

Определяем потери напряжения в конце каждой линии суммируя потери на участках этих линий по формуле

, (14)

где – табличное удельное значение потерь напряжения, % [1] с.135;

– полная мощность на участке линии, кВА;

– длина участка линии, м.

Определяем потери напряжения для ВЛ1.

;

;

;

;

;

;

;

;

 

 

.

Определяем потери напряжения для ВЛ2.

;

;

;

;

.

 

Определяем потери напряжения для ВЛ3.

;

;

;

;

.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

02 ПЗ

Таблица 6 – Результаты расчета проводов линий напряжением 0,38/0,22кВ

Участок линии	Р, кВт		S, кВА	, кВА	Марка провода	L, м	Потери напряжения
ВЛ1
3-4	8,1	0,93	8,7	6,09	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,84	0,99
2-3	13,05	0,93	14,03	9,8	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,84	0,84
6-7	6,7	0,93	7,2	5,04	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,84	0,72
5-6		0,93	12,9	9,03	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,84	0,92
8-9	8,1	0,93	8,7	6,09	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,84	0,48
5-8	11,1	0,95	11,7	8,19	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,842	0,2
2-5	18,7	0,94	19,9	13,93	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,841	0,33
1-2	26,6	0,94	28,3	19,81	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,841	0,36
0-1	35,8	0,94		26,6	САСПсш-3х35+1х25+1х35		0,636	0,6
ВЛ2
12-13	6,7	0,93	7,2	5,04	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,84	0,39
11-12	17,9	0,96	18,6	13,02	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,843	0,47
10-11	20,3	0,97	20,9	14,63	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,845	0,7
15-16	8,1	0,93	8,7	6,09	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,84	0,87
14-15	11,1	0,93	11,9	8,33	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,84	0,63
10-14	14,7	0,95	15,4	10,78	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,842	0,13
0-10	28,8	0,96			САСПсш-3х35+1х25+1х35		0,631	0,41
ВЛ3
21-22	6,7	0,93	7,2	5,04	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,84	0,49
21-23	8,1	0,93	8,7	6,09	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,84	0,44

 

Продолжение таблицы 6

Участок линии	Р, кВт		S, кВА	, кВА	Марка провода	L, м	Потери напряжения
20-21	11,1	0,93	11,9	8,33	САСПсш-3х25+1х25+1х25		0,84	0,1
19-20	13,35	0,93	14,3	10,01	САСПсш-3х35+1х25+1х35		0,639	0,9
18-19		0,93	16,1	11,27	САСПсш-3х35+1х25+1х35		0,639	1,1
17-18	17,3	0,93	18,6	13,02	САСПсш-3х35+1х25+1х35		0,639	0,9
0-17	23,3	0,90		18,2	САСПсш-3х35+1х25+1х35		0,632	0,4

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

02 ПЗ

Определяем суммарные потери в конце линий для ВЛ1

;

;

.

Определяем суммарные потери в конце линий для ВЛ2

;

.

Определяем суммарные потери в конце линий для ВЛ3

+

;

.

Условие выполняется.

Считаем, что нагрузка наружного освещения равномерно распределена на линии, поэтому суммарная мощность условно падает к ее середине.

Выбираем минимально допустимую по механической прочности площадь сечения провода для 1-го климатического района по гололеду и проверяем провод по условию допустимых потерь напряжения.

Для линии уличного освещения выбираем провод сечением 25мм².

Для освещения улиц принимаем светильник типа ЖКУ с лампой ДНаТ – 150.

Определяем количество светильников уличного освещения по формуле

(15)

где - мощность лампы, Вт.

 

 

Согласно норм по энергосбережению к установке принимаем 34 светильника.

2.6.3 Конструктивное устройство сети и подстанции

 

При проектировании ВЛ должны быть учтены следующие основные требования: надёжность электроснабжения; надежность и качество электроэнергии, передаваемая потребителям; механическая прочность всех элементов линий; безопасность для людей и животных; удобство эксплуатации; минимизация затрат при сооружении и эксплуатации.

Магистральные линии выполняем пятипроводными: три – фазными проводами, один – нулевой и один – фонарный. Воздушная линия выполнена самонесущими изолированными проводами.

Для устройства ВЛ применяем железобетонные опоры. В случае необходимости опоры могут выполняться с откосами или стальными оттяжками, площадью поперечного сечения не менее 25 .

Оттяжки должны быть присоединены к заземляющему нулевому проводу. Расстояние между опорами принимаем 30 – 40 м.

Трассу ВЛ 380/220 В прокладываем по одной стороне улицы. Длина вводного пролёта не превышает 25 м. При невозможности обеспечить указанное условие, необходимо установить дополнительные опоры или стойки из труб, опоры зданий.

Для крепления проводов марки САСПсш-3х25+1х25+1х25, САСПсш-3х35+1х25+1х35 принимаем стальные крюки типа УН – 2.

Основой всех опор является стойка типа СВ-95-25.

Потребительские подстанции 10-0,4 кВ предназначены для питания 5-ми проводных распределительных линий 0,38 кВ с глухозаземленной нейтралью. В данном населенном пунктеприняли одну ТП по конструктивному исполнению – комплектная (КТП).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

02 ПЗ

Через разъединитель QSG (типа РЛНД) и предохранители FU1 (типа ПК-10) напряжением 10 кВ подается на силовой трансформатор T (типа ТМ-10/0,4 кВ). Со стороны низшего напряжения (линии Л1…Л3) установлены выключатель QS и два комплекта трансформаторов тока TA1 и TA2 (типа ТК-20УЗ).

В первый (полнофазный) комплект входит счётчик активной энергии PI (типа САЧУ-И672М), во второй комплект трансформаторов тока, соединённых в неполную звезду, – тепловое реле KK для защиты силового трансформатора от перегрузки.

С шин напряжением 0,4/0,23 кВ питание подаётся на линии напряжением 0,38/0,22 кВ через автоматические выключатели QF1…QF3 (типа ВА51-33). Нулевой провод выведен от шин через реле тока KA, которое служит для отключения

 

 

линии при однофазных коротких замыканиях. Катушки независимых расцепителей рассчитаны на напряжение 0,38 кВ.

Одна фаза подаётся на катушку при включении автоматического выключателя, а другая – при срабатывании токового реле в случае однофазного короткого

замыкания или промежуточного реле в случае однофазного короткого замыкания или промежуточное реле KL в случае перегрузки силового трансформатора.

Защита трансформатора заключается в следующем.

В нормальном режиме работы КТП промежуточное реле KL не срабатывает, так как оно зашунтировано

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

02 ПЗ

через блокировочный выключатель SA1, контакты теплового реле KK и свои размыкающие. В случае перегрузки ТП размыкающие контакты теплового реле, и промежуточное реле, последовательно соединяются с двумя параллельными резисторами, оказывается под линейным напряжением.

Промежуточное реле срабатывает и через свои замыкающие контакты отключается автоматическим выключателем двух линий напряжения 0,38/0,22кВ. Линия с наиболее ответственными потребителями продолжает работать. Возможны различные варианты отсоединения линий.

При подаче питания на промежуточное реле его размыкающие контакты размыкаются и последовательно с обмоткой реле включается ещё один ограничительный резистор. Это необходимо, чтобы довести напряжение на реле после притягивания якоря до 220 В. Такая схема обеспечивает чёткую работу реле при колебаниях напряжения.

Блокировочный переключатель SA1 (типа ПМОФ-45) через промежуточное реле отключает все автоматы раньше, чем выключатель QS, предотвращая возникновение дуги.

Систему наружного освещения, связанную с магнитным пускателем KM (типа ПМЕ-211), можно вводить в действие вручную переключателем SA2 (типа ПМОФ-45) или автоматически с помощью фотореле K (типа ФР-2).

В распределительном шкафу напряжением 0,4/0,23 кВ установлены переключатель SA3 (типа ПМОФ-45), розетка XS и лампа HL (типа НВ-27) для контроля напряжения во всех фазах и для внутреннего освещения.

В зимнее время счётчик обогревается с помощью резисторов R, на которые подаётся напряжение через выключатель SA4.

Для защиты от междуфазных коротких замыканий на линиях напряжением 0,38 кВ служат автоматические выключатели с электромагнитными и тепловыми расцепителями.

Чтобы исключить перенапряжение силового трансформатора, стороны высшего и низшего напряжений устанавливают вентильные разрядники FV1 и FV2 (типа РВО-10 и РВН-1У1).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

02 ПЗ

2.7 Расчет токов короткого замыканияв сетях напряжением

В

Расчет токов короткого замыкания в низковольтных электрических сетях выполняют в именованных единицах. Расчет сводится к определению максимального тока короткого замыкания на шинах 0,4 кВ трансформатора,

 

 

которым является трехфазным, и минимального тока в наиболее электрически удаленной точке линии, которым является однофазный. По трехфазному току короткого замыкания проверяют устойчивость аппаратуры подстанции, по однофазному –настраивают работу защиты и проверяют эффективность системы зануления.

При расчете токов короткого замыкания в сетях напряжением 380/220 В учитывают:

1. Активные и реактивные сопротивления элементов схемы.

2. Сопротивления соединенных шин и кабелей длиной 10-15 м и более.

3. Сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока (многовитковых), катушек максимальных расцепителей автоматов, контактов рубильников и т.д.

Расчет токов короткого замыкания ведем до самой удаленной точки 22 ВЛ3.

10,5кВ 0,4кВ

 

САСПсш3х25+1х25+1х25 К2

САСПсш3х35+1х25+1х35

S_c=∞ S_тр=100кВ∙А

X_c= 0 U_н=4,5 %

К1

Рисунок 3 – Расчетная схема

 

 

Рисунок 4 – Схема замещения

По таблицам приложений 3и 5 [1] находим удельное сопротивление ВЛ2 проводов марки САСПсш-3х35+1х25+1х35 и САСПсш-3х25+1х25+1х25

 

 

Тогда

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

02 ПЗ

Находим результирующие сопротивления

Определяем токи короткого замыкания.

Трехфазный ток в точке

где -напряжение сети, кВ.

Двухфазный ток в точке

Трехфазный ток в точке :

Двухфазный ток в точке :

По таблице приложения 6 [1] определим , тогда определим по формуле

Однофазный ток в точке

Нулевые и фазные провода выполнены следующими марками САСПсш-3х25+1х25+1х25, САСПсш-3х35+1х25+1х35.