Исходя из того, что расчетная нагрузка
, топринимаем ближайшей большей мощности трансформатор по шкале номинальных мощностей
.Принимаем трансформатор ТМ-100.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
UН =10КвПо 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
- ток термической стойкости; - время его действия; - ток КЗ в точке К1; - время отключения тока КЗ.=10кА, =4 с.
Тогда условный импульс тепла, который может выдержать разъединитель
- оно определяется временем срабатывания защиты и отключения коммутационного аппарата:
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
- ток динамической стойкости; - ударный ток КЗ.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.