SMAX – максимальная полная нагрузка трансформатора, кВ·А;
SН – номинальная мощность трансформатора, кВ·А;
τ – время максимальных потерь, ч; 8760 – число часов в году.
4. Определим общие потери энергии.
Общие потери складываются из потерь в трансформаторе и потерь в линиях сети 0,38 кВ. Получаем:
∆Wобщ=∆Wтр+∆W0,,38=6755,1+8395,07=15150,17 кВт·ч.
7. КОНСТРУКТИВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ЛИНИЙ 10 И 0,38 КВ, ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 10/0,4 КВ
Воздушные линии 10 кВ выполняются проводами марки «АС». Их крепим на железобетонных одностоечных, свободно стоящих, а анкерные и угловые с подкосами. Провода крепим к изоляторам типа ШФ – 20В.
Низковольтные линии для питания сельских потребителей выполняют на напряжение 380/220 В с глухозаземленной нейтралью. Магистральные линии для питания потребителей выполняют пятипроводными: три фазных провода, один нулевой и один фонарный.
Опоры ВЛ поддерживают провода на необходимом расстоянии от поверхности земли, проводов, других линий и т.п. Опоры должны быть достаточно механически прочными. На ВЛ применяются железобетонные, деревянные опоры. Принимаем установку железобетонных опор высотой 10 м над поверхностью земли. Расстояние между проводами на опоре и в пролете при наибольшей стреле провеса (1,2 м) должно быть не менее 40 см.
Основное назначение изоляторов – изолировать провода от опор и других несущих конструкций. Материал изоляторов должен удовлетворять следующим требованиям: выдерживать значительные механические нагрузки, быть приспособленным к работе на открытом воздухе под действием температур, осадков, солнца и т.д.
Выбираем для ВЛ – 0,38 кВ изоляторы типа НС – 18. Провода крепим за головку изолятора, на поворотах к шейке изолятора.
Для электроснабжения населенных пунктов широко применяются закрытые трансформаторные подстанции (КТП) 10/0,38 кВ. КТП устанавливаются в зданиях. Подстанции в большинстве случаев выполняют тупиковыми. Подстанция состоит из:
ЗРУ – 0,38 кВ,;
силовой трансформатор типа ТМФ– 160. Напряжение к тр-ру подается через линейный разъединительный пункт и предохранители;
линейный разъединительный пункт, включает разъединитель с приводом.
Подстанция имеет защиты:
1) от грозовых перенапряжений (10 и 0,38 кВ);
2) от многофазных (10 и 0,38) и однофазных (0,38) токов короткого замыкания;
3) защита от перегрузок линии и трансформатора;
4) блокировки.
8. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
1. Составляем расчетную схему
ST = 160 кВ·А ∆UК% = 4,5% ZT(1)=0,7 Ом
Расчет ведем в относительных единицах.
2. Задаемся базисными значениями
SБ=100 МВА; UБВ=1,05∙UН=10,5 кВ; UБН=0,4 кВ.
2. Составляем схему замещения
4. Определяем относительные базисные сопротивления
Система:
Определяем сопротивление линии 10 кВ:
индуктивное
активное
Трансформатор:
т.к его величина очень мала
Определяем сопротивление линии 0,4 кВ:
индуктивное
активное
5. Определяем результирующее сопротивление до точки К1
К1
Z*Р1
6. Определяем базисный ток в точке К1
7. Определяем токи и мощность к.з. в точке К1
КУ=1 для ВЛ – 10 кВ.
8. Определяем результирующее сопротивление до точки К2
К2
Z*Р2
Определяем базисный ток в точке К2
Определяем токи и мощность к.з. в точке К2
КУ=1 для ВЛ – 10 кВ.
По формулам , определяем сопротивления фазных и нулевого провода линий 0.38 кВ. UБ = 0,4 кВ, Uф = 0,4 кВ.
Таблица 7.1. Сопротивления фазных проводов линии 0,38кВ.
|
Участки |
L |
R0 |
X0 |
RЛФ |
XЛФ |
|
-- |
км |
Ом/км |
Ом/км |
Ом |
Ом |
|
1 |
0,56 |
0,64 |
0,297 |
0,36 |
0,17 |
Определим результирующие сопротивления для точки К3:
К3
Z*Р3
Определяем базисный ток в точке К2
Определяем токи и мощность к.з. в точке К3
КУ=1 для ВЛ – 10 кВ.
Однофазный ток к.з. определяем в именованных единицах
где
--полное сопротивление петли.
ZT – сопротивление трансформатора току однофазного к.з., Ом
- полное сопротивление тр-ра току замыкания на корпус ([1],Приложение 5);
Результаты расчетов сводим в таблицу 7.2.
Таблица 7.2. Результаты расчета токов к.з.
|
№ п/п |
Место к.з. |
IК(3), кА |
IК(2), кА |
IК(1), кА |
iУК, кА |
SК(3), кА |
|
1 |
К1 |
0,75 |
0,65 |
-- |
1,06 |
13,64 |
|
2 |
К2 |
4,54 |
3,95 |
-- |
6,42 |
3,15 |
|
3 |
К3 |
0,54 |
0,47 |
0,21 |
0,76 |
0,37 |
9. ВЫБОР АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ
Основными аппаратами защиты сетей 0,38кВ от кротких замыканий и перегрузок являются предохранители и автоматические выключатели. Учитывая, что сеть 0,38кВ работает с глухозаземленной нейтралью, защиту от коротких замыканий следует выполнить в каждой фазе.
В трансформаторных подстанциях 10/0,4кВ наибольшее распространение получили автоматические выключатели типов АП5, А3100 и А3700. В ряде случаев используются блоки «предохранитель – автоматический выключатель» типа БПВ-31(32…34) с предохранителями ПР-2.
Для защиты от однофазных коротких замыканий в нулевом проводе устанавливают реле тока типа РЭ5+1Т, действующее на независимый расцепитель.
Для КТП 10/0,4кВ оснащенных автоматическими выключателями А3100, А3700 и АЕ20, имеющих независимый расцепитель, разработана защита типа ЗТИ-0,4. Защита представляет собой приставку к автоматическому выключателю, размещаемую под ним в помещении КТП. Конструктивно она выполнена в фенопластовом корпусе.
ЗТИ-0,4 предназначена для защиты трехфазных четырехпроводных воздушных линий 0,38кВ с глухозаземленной нейтралью и повторными заземлениями нулевого провода от междуфазных коротких коротких замыканий, а также замыканий фаз на землю. Для подключения к линии ЗТИ-0,4 имеет четыре токовых входа, через которые пропускаются три фазных повода и нулевой провод линии 0,38кВ.
QS
FV1
FU
T
FV2
SQ
QF
Выбор разъединителя
|
Расчетные значения |
РЛНДА – 10/400 |
1. Выбор предохранителя
|
Расчетные значения |
ПК – 10Н/30 |
|
Установка внутренняя |
Установка внутренняя |
2. Выбор рубильника
|
Расчетные значения |
РПЦ – 34 |
3. Выбор автоматического выключателя
|
Расчетные значения |
А3725Б |
10. ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ И ЗАЗЕМЛЕНИЕ
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 100 метров они устанавливаются на шинах потребительской подстанции, имеющей общий учет электроэнергии.
На ВЛ до 1000 В с заземленной нейтралью должны быть заземлены крюки или штыри фазных проводов и нулевого провода не реже чем через 200 м. Сопротивление заземления должно быть не более 30 Ом. Эти заземлители могут раасматриваться как повторное заземление нулевого провода. Такое заземление обязательно делается на опорах с ответвлением к вводу в здание, где имеются большие хозяйственные ценности. При этом предыдущее заземление должно от концевой опоры с заземлением не более чем на 100 м. Используются стальные стержни длиной l = 5м и диаметром d = 12мм.
1. Определяем сопротивление грунта для стержневых заземлений
к1 – коэф. сезонности([6],приложение 27.2), к2 – коэф. влажности грунта.([6],приложение 27.3)
2. Сопротивление вертикального заземлителя из круглой стали
где l – длинна электрода, м;
d – диаметр стержня, м;
Сопротивление повторного заземления Rпз недолжно превышать
30 0м при ρ=100 Ом*м и ниже;
Для повторного заземления принимаем 1 стержень длиной 5 м. и диаметром 12 мм, сопротивление которого 25<30 Ом.
3. Общее сопротивление всех повторных заземлителей
4. Определяем число стержней
Принимаем 10 стержней и располагаем их через 5 м друг от друга.
5. Сопротивление полосы связи
где d – ширина полосы прямоугольного сечения, м;
h – глубина заложения горизонтального заземлителя, м;
6. Действительное сопротивление искусственного заземления при ηВ = 0,55 и ηГ = 0,35 получаем при n=10 и a/l=5/5=1([6] рис. 27.1):
Определяем действительное число заземлителей:
7. Сопротивление заземляющих устройств с учетом повторных заземлений нулевого провода
ЛИТЕРАТУРА
1. Г.И. Янукович «Расчет электрических нагрузок в сетях сельскохозяйственного назначения» Методические указания к курсовому и дипломному проектам. Мн.: БГАТУ, 2003 г.
2. Г.И. Янукович «Расчет линий электропередачи сельскохозяйственного назначения» Методические указания к курсовому и дипломному проектам. Мн.: БГАТУ, 2002 г.
3. И.А. Будзко, Н.М. Зуль «Электроснабжение сельского хозяйства» М.:Агропромиздат, 1990г.
4. И.Л.Каганов «Курсовое и дипломное проектирование, М.:Агропромиздат, 1990г.»
5. Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38...110 кВ сельскохозяйственного назначения, Мн. БИМСХ, 1984г.
6. Нормы проектирования сетей 1994 г.
7. Методические указания к курсовому проекту по электроснабжению сельского хозяйства, БИМСХ, 1985г.
8. ПУЭ
