Исходя из того, что расчетная нагрузка
принимаем ближайшей большей мощности трансформатор по шкале номинальных мощностей
Паспортные характеристики трансформатора:
Sнт = 100 кВА
Uк=4,5%(потеря напряжения на полном сопротивлении z трансформатора)
Iхх = 2,2%
Сечение ЛЭП выше 1 кВ рассчитываются по следующим критериям:
1) по допустимому току;
2) по экономической плотности тока.
3) по механической прочности
4) по условию короны
5) по допустимым потерям напряжения
Расчет сечения по допустимому току
По условию механической прочности для ВЛЭП 10 кВ для западной сибири необходимо использовать провод АС – 25 (не менее 25 мм2), для которого допускаемая токовая нагрузка Iдоп = 142 А.
Iдоп>Iр
Следовательно принимаем провод АС - 25
Электрические аппараты по функциональному назначению были определены на стадии обоснования схемы электроснабжения:
QS1 разъединитель - необходим для снятия напряжения с отпайки при ремонтных и профилактических работах.
QS2 разъединитель - необходим для снятия напряжения с подстанции.
FU- предохранитель - необходим для реализации защиты, трансформатора от ненормальных режимов работы.
Для защиты трансформатора от грозовых перенапряжений, на подстанции устанавливаются разрядники.
Теперь произведем выбор указанных электрических аппаратов по номинальному току:
а) выбор разъединителей.
Условием выбора является Iн >Iр, где Iн – номинальный ток разъединителя, а Iр – расчетный ток.
Выбираем разъединитель для наружной установки типа РЛНД 1 – 10 с номинальным током Iн=400А.
б) выбор предохранителя.
Предохранитель выбирается по номинальному току патрона и номинальному току плавкой вставки, которая устанавливается в нем в нем. Номинальный ток патрона выбирается по условию Iн >Iр, принимаем предохранитель марки ПКТ с номинальным напряжением 10 кВ. Плавкая вставка должна быть выбрана из условия
IНПЛ>1,3×3,7=4,81 А
Принимаем IНПЛ = 8 А
В соответствии с ПУЭ проверки на действие IКЗ, в рассматриваемой электрической сети, подлежат только электрические аппараты (на термическое и динамическое воздействие). Для проверки разъединителя QS1 расчетной точкой КЗ является точка К1 (место присоединения отпайки к магистральной ЛЭП). Этот ток является исходной информацией IK1=3кА, поэтом току проверим разъединитель QS1 на термическую и динамическую стойкость:
а) проверка на термическую устойчивость.
Условием проверки является:
где
Тогда условный импульс тепла, который может выдержать разъединитель
tсз = срабатывание защиты, tоткл = собственное время срабатывания защитного аппарата
Для разьединителя QS1 расчётная точка КЗ К1, а для QS2 точка К2
Рассчитаем ток КЗ для точки К1, К2 и для этого составим схему замещения.
Полное сопротивление до К1 равно
Полное сопротивление до К2 равно
Рассчитаем токи в точках К1 и К2
Тогда фактический импульс тепла для разъединителя QS1 равен
где tп = tоткл=0,5 с.
Т.к. при К.З. в указанной точке на ГПП будет срабатывать токовая отсечка без выдержки времени и ток К.З. будет отключаться масляным выключателем с собственным tоткл = 0,5 с.
Условие (*) выполняется следовательно разъединитель обладает термостойкостью.
QS2 находящийся в более удаленной точке и выбранный таким же как QS1 так же обладает термостойкостью.
б) проверка разъединителя на динамическую устойчивость.
Условием проверки является:
где
Для разъединителей, как справочная информация, ток динамической стойкости задан предельным сквозным током, равным 25 кА
Условие (**) выполняется, ток ударный на много меньше тока динамической стойкости, поэтому разъединитель обладает динамической устойчивостью.
в) Проверка предохранителя на действие тока К.З.
выполняется по условию IНскв > IКЗ(К2) (***)
где IНскв =12,5 кА
12,5 кА > 0.9 кА
условие (***) выполняется, поэтому предохранитель способен отключить ток К.З. неповреждаясь.
Воздушная линия 10 кВ: опоры железобетонные,
расстояние между опорами – 100 м; изоляторы штыревые. Подстанция 10/0,4 типа КТПН установлена на бетонном фундаменте.
2. Проект системы электроснабжения 0,4 кВ
Распределительная сеть до 1 кВ в жилищном посёлке выполняется ВЛЭП которые играют роль передачи электроэнергии и её распределение среди потребителей (жилых домов и др. потребителей). Местоположение подстанции, выбранное в разделе 1, указано на плане – схеме графического материала.
В качестве ТП принята комплектная ТП мощностью 100 кВА (ТМН-100), имеющая 3 фидера 0,4 кВ, следовательно, распределительную сеть формировать в виде четырёх магистралей. Анализируя расположение объекта, сформируем схему распределительной сети 0,38 кВ, которая указана на рисунке 2.1, и на плане - схеме графического материала.
Задачей расчета электрических нагрузок в распределительной сети 0,38 кВ является оценка расчетных нагрузок по каждой ЛЭП и фидеру. В качестве методики оценки расчетных нагрузок используется метод коэффициента одновременности для однородных потребителей и метод по парного суммирования для разнородных потребителей которые описаны в пункте 1.2. Распределения потребителей по ЛЭП представлено в таблице 2.1.
Таблица 2.1. Распределение потребителей по ЛЭП
Линия | Потребители |
Л1.1 | 9 квартир |
Л1.2 | 8 квартир |
Л2.1 | 14 квартир |
Л2.2 | Администрация, 18 квартир |
ЛЗ.1 | Котельная, больница и детские ясли, магазин, 6 квартир |
Л3.2 | 3 квартиры |
Л4.1 | ДК |
Л4.2 | 16 квартир |
Л4.3 | 6 квартир |
Проведём расчёт электрической нагрузки для линии Л1-2.