Курсовая работа (т): Электроснабжение населенного пункта Борки

Потери в трансформаторе.

Потери энергии за год ∆W в трансформаторе складываются из потерь в обмотках трансформатора (∆РК) и потери в стали (РХ.Х). Потери в обмотках при номинальной нагрузке принимаются равными потерям короткого замыкания (РК), тогда

где ∆РК, ∆РХ.Х - принимаем из приложения 19 [5] в зависимости от параметров трансформатора

Smax - максимальная полная нагрузка трансформатора, кВ·А

SН - номинальная мощность трансформатора, кВ·А

τ - время максимальных потерь, ч

- число часов в году.

Общие потери в сети равны:

8. Расчет токов короткого замыкания

Составляем расчетную схему

ST = 100 кВ·А, ∆Рк=1,97кВт

∆UК% = 4,5%, Zкз(1)=0,779 Ом

Рис. 8.1. Расчетная схема.

Задаемся базисными значениями

SБ=100 МВА; UБВ=1,05UН=10,5 кВ; UБН=0,4 кВ.

Составляем схему замещения

ХС            ZT    

Определяем относительные базисные сопротивления

Система:

Определяем сопротивление линии 10кВ

индуктивное

активное   

Трансформатор:

 т.к его величина очень мала

ВЛ - 0,4 кВ:

Определяем результирующее сопротивление до точки К1

К1

Z*K1

Определяем базисный ток в точке К1

Определяем токи и мощность к.з. в точке К1.

где КУ - ударный коэффициент, при к.з. в сетях 10кВ КУ=1,2, а 0,38 кВ КУ=1.

Определяем результирующее сопротивление до точки К2

                  К2

     Z* K1

Определяем базисный ток в точке К2

Определяем токи и мощность к.з. в точке К2.

Определяем результирующее сопротивление до точки К3

К3

Z*K3

Определяем базисный ток в точке К3

Определяем токи и мощность к.з. в точке К1.

Однофазный ток к.з. определяем в именованных единицах

где

 - полное сопротивление петли;

 - сопротивление трансформатора току однофазного к.з., Ом.

Результаты расчетов сводим в таблицу

Таблица 8.1 Результаты расчета токов к.з.

9. Конструктивное выполнение линий 10 и 0,38 кВ, трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ

Конструктивно воздушные линии электропередачи напряжением до 1 кВ с самонесущими изолированными проводами (ВЛИ) представляют собой воздушные линии электропередачи, выполненные на опорах с применением железобетонных, деревянных или металлических стоек, а также возможно к стенам зданий. К опорам или стенам посредством специальной арматуры подвешены самонесущие изолированные провода (СИП). Крепление СИП к опорам осуществляется в основном с помощью металлоконструкций (крюков, бандажных лент и др.), поддерживающих и натяжных зажимов. Соединения и ответвления проводов осуществляется с помощью соединительных и ответвительных зажимов.

Конструкция СИП состоит из нулевого и фазных проводников, покрытых изоляционной оболочкой и скрученных в один жгут. Изоляционная оболочка может быть выполнена из светостабилизационного термопластичного или сшитого полиэтилена (XLPE-кабеля). Дополнительно к фазным проводникам в жгут могут быть включены 1-2 изолированные проводника для уличного освещения или контрольные кабели. В настоящее время распространены три основные системы СИП напряжением до 1 кВ.

Первая система самонесущих изолированных проводов напряжением до 1 кВ представляет собой изолированные фазные проводники, скрученные вокруг неизолированного нулевого проводника (жилы), который является несущим элементом конструкции. Подвеска жгута осуществляется за нулевой проводник. Нулевой проводник изготавливается из термоупроченного алюминиевого сплава, фазные проводники - из алюминия. Сечение нулевого несущего проводника, как правило, на одну ступень больше сечения фазных проводников.

Вторая система самонесущих изолированных проводов напряжением до 1 кВ с изолированным нулевым несущим проводником (жилы) отличается от первой наличием изоляционного покрова на нулевом несущем проводнике.

Третья система самонесущих изолированных проводов напряжением до 1 кВ без несущего элемента (жилы) состоит из проводников одинакового сечения, покрытых изоляционной оболочкой и скрученных между собой. Все проводники, в том числе и нулевой изготавливается из алюминия. Подвеска жгута на промежуточных опорах и закрепление на анкерных осуществляется за все проводники одновременно.

Система защищенных проводов напряжением 6-20 кВ представляет собой воздушные линии электропередачи, выполненные на опорах с применением железобетонных или металлических стоек, реже - деревянных. На опорах посредством специальной арматуры подвешены защищенные провода. Крепление проводов к опорам осуществляется в основном с помощью траверс (оголовков) и изоляторов. Соединение и ответвления проводов осуществляется с помощью соединительных и ответвительных зажимов. Помимо линейной арматуры неотъемлемой частью конструкций опор являются устройства грозозащиты ВЛЗ.

Воздушные линии электропередачи могут включать марки проводов как иностранных государств, так и российских производителей.

Марки проводов распространенные в настоящее время:

АМКА производства Финляндии, СИП-1, СИП-2 (ТУ 16.К-71-268-98) с неизолированным несущим нулевым проводником;

АМКА-Т производства Финляндии, TORSADA - Франции, СИП-1А, СИП-2А, СИП-2 (ГОСТ Р 52373-2005) с изолированным несущем нулевым проводником;

ALUS производства Швеции, ЕХ - Норвегии, AsXS, AsXSn - Польши, СИП-4, СИПн-4, СИПс-4, СИП-2AF без несущего элемента;

SAX, SAX-W производства Финляндии, СИП-3, ЗАЛП, ЗАЛП-В - защищенные изолированные провода.

Защищенные провода изготавливаются из термоупрочненного алюминиевого сплава. Провод покрыт изолирующей оболочкой из атмосферостойкого светостабилизированного полиэтилена и имеет круглую форму сечения. В конструкции провода может присутствовать водонабухающий слой, расположенный под изолирующей оболочкой. Водонабухающий слой, предназначен для защиты провода от проникновения атмосферной влаги.

Опоры устанавливаются согласно проекту на ВЛИ и могут реализовы-ваться на основе стоек:

железобетонных (типа СВ95 и СВ85),

деревянных (типа С1 и С2),

или металлических.

Для электроснабжения населенных пунктов широко применяются закрытые трансформаторные подстанции (ЗТП) 10/0,38 кВ. Конструктивно ЗТП могут быть выполнены в виде кирпичных одно и двухэтажных зданий с распределительными устройствами высшего и низшего напряжений и трансформаторным отделением. В ЗТП в основном установлены два абсолютно одинаковых силовых трансформатора, один рабочий а второй - резервный.

10. Защита от перенапряжений

Защита оборудования подстанций от перенапряжений осуществляется вентильными разрядниками типа РВП -10 со стороны высшего напряжения и типа РВН - 0,5 со стороны 0,4 кВ. Кроме этого типа разрядников для защиты линейной изоляции и срезания амплитуды волн перенапряжений применяются трубчатые разрядники типа РТ или РТВ на линиях высшего напряжения и искровые промежутки (совмещенные с повторными заземлениями нулевого рабочего проводника) на стороне низшего напряжения.

При наличии кабельных вставок длиной до 100 метров в сетях 10 кВ и выше (выводы на подстанцию, проходы под ответственными шоссейными и железными дорогами и т.д.) устанавливается один комплект разрядников либо на шинах подстанции, либо на опоре, где воздушная линия переходит в кабельную. Если подстанция имеет несколько кабельных выводов, то комплект разрядников устанавливается на каждом вводе. Причем, при длине ввода более 100м они устанавливаются на шинах потребительской подстанции, имеющей общий учет электроэнергии.

11. Выбор аппаратуры подстанции

После выбора типа и мощности ТП, расчета токов короткого замыкания производим выбор оборудования ТП.

Для обеспечения надежной работы электрические аппараты должны быть выбраны по условиям максимального рабочего режима и проверены по режиму токов короткого замыкания.

Составляем схему электрических соединений подстанции (Рисунок 10.1), на которой показываем все основные электрические аппараты. Расчет сводится к сравнению каталожных величин аппаратов с расчетными.

Рисунок 10.1

В соответствии с ПУЭ электрические аппараты выбирают по следующим параметрам:

. Разъединители выбирают по:

номинальному напряжению:                            ;

·   конструкции и роду уставок;

номинальному току:    .;

условию динамической устойчивости:   ;

условию термической устойчивости:               .

2. Плавкие предохранители выбирают по:

номинальному напряжению:                            ;

·   номинальному току плавкой вставки;

·   роду установки;

предельному отключающему току:                 .

3. Разрядники выбирают по:

номинальному напряжению:                            .;

·   защитным характеристикам.

4. Рубильники выбирают по:

номинальному напряжению:                           

номинальному току:                                         ;

5. Автоматические выключатели выбирают по:

-        номинальному напряжению:                            ;

номинальному току:    ;

проверке на динамическую устойчивость:      ;

току теплового расцепителя:                            ;

току электромагнитного расцепителя:             .