Расчёт электрических нагрузок

Изм.Изм.
ЛистЛист
№ докум.№ докум.
ПодписьПодпись
ДатаДата
ЛистЛист
02 ПЗ 02ПЗ
Электрические нагрузки в сетях напряжением 380/220 В складываются из нагрузок жилых домов, общественных и коммунальных учреждений, а также нагрузки уличного освещения. Группируем все потребители населённого пункта по соизмеримой мощности и присваиваем номера отдельным потребителям и группам потребителей, чтобы нагрузки по величине не отличались более чем в 4 раза.

Определяем расчётные нагрузки для дневного и вечернего максимумов для групп из жилых домовпо формулам

Расчёт электрических нагрузок - №1 - открытая онлайн библиотека , (1)

Расчёт электрических нагрузок - №2 - открытая онлайн библиотека ,

где Расчёт электрических нагрузок - №3 - открытая онлайн библиотека –коэффициент одновремённости, таблица 1.13 [1];

Расчёт электрических нагрузок - №4 - открытая онлайн библиотека расчётная нагрузка на вводе в жилой дом, Расчёт электрических нагрузок - №5 - открытая онлайн библиотека ;

n– количествожилыхдомов в группе, шт.

Расчёт электрических нагрузок - №6 - открытая онлайн библиотека , Расчёт электрических нагрузок - №7 - открытая онлайн библиотека – коэффициент дневного и вечернего максимума нагрузок,kд=0,3-0,4, kв=1

для жилых домов без электроплит [1]с. 39;

Для группы из 2 домов

Расчёт электрических нагрузок - №8 - открытая онлайн библиотека

Расчёт электрических нагрузок - №9 - открытая онлайн библиотека

Для группы из 3 домов

Расчёт электрических нагрузок - №10 - открытая онлайн библиотека

Расчёт электрических нагрузок - №11 - открытая онлайн библиотека

Для группы из 4 домов

Расчёт электрических нагрузок - №12 - открытая онлайн библиотека

Расчёт электрических нагрузок - №13 - открытая онлайн библиотека

Для группы из 3 домов (двухквартирных)

Расчёт электрических нагрузок - №14 - открытая онлайн библиотека

Расчёт электрических нагрузок - №15 - открытая онлайн библиотека

Для группы из 5 домов

Расчёт электрических нагрузок - №16 - открытая онлайн библиотека

Расчёт электрических нагрузок - №17 - открытая онлайн библиотека

Результаты расчётов заносим в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты расчетов электрических нагрузок

Наименование потребителя Расчетная мощность, кВт Надбавка, кВт Координа-ты нагрузок, м Координаты мощности Pр·x, кВт·м   Pр·y, кВт·м
∆Pд ∆Pв x y соsφд соsφв
1.Спальный корпус школы-интернат на 50 мест 0,85 0,9
2.Детский ясли сад на 90 мест 1,3 4,8 0,89 0,89
Продолжение таблицы 2      
Наименование потребителя   Расчетная мощность, кВт Надбав-ка, кВт Координа-тынагрузок,м Координаты мощности Pр·x, кВт·м   Pр·y, кВт·м
∆Pд ∆Pв x y соsφд соsφв
3.Административная здания кантора, на 35..50 рабочих мест 5,4 1,8 0,91 0,91
4.Сталовая на 35-50 мест 15,7 0,81 0,89

Изм.Изм.
ЛистЛист
№ докум.№ докум.
ПодписьПодпись
ДатаДата
ЛистЛист
02 ПЗ 02ПЗ
5. Магазин смешанного ассортимента на 10 человек

2,4 2,4 0,85 0,89
6. Коммунальная бытового обслуживания на 10 рабочих мест 1,2 0,86 0,9
7.Группа из 4 домов 4,8 0,9 0,93
8..Группа из 2 домов 1,2 0,9 0,93
9. Группа из 3 домов(двухквар-тирных) 1,8 6,7 0,9 0,93
10. Группа из 3 домов 1,2 4,2 0,9 0,93
11. Группа из 5 домов 1,8 5,2 0,9 0,93
12. Группа из 4 домов 4,8 0,9 0,93
13. Группа из 3 домов 1,2 4,2 0,9 0,93
14. Группа из 5 домов 1,8 5,4 0,9 0,93
15. Группа из 5 домов 1,8 5,4 0,9 0,93
16. Группа из 3 домов(двухквар-тирных) 1,8 6,7 0,9 0,93
17. Группа из 5 домов 1,8 5,4 0,9 0,93
18. Группа из 3 домов 1,2 4.2 0,9 0,93
19. Группа из 3 домов 1,2 4.2 0,9 0,93
20. Группа из 3 домов 1,2 4.2 0,9 0,93
21. Группа из 3 домов 1,2 4.2 0,9 0,93
22. Группа из 5 домов 1,8 5,4 0,9 0,93
Итого            
                           

Расчетная нагрузка уличного освещения определяется по формуле

Расчёт электрических нагрузок - №18 - открытая онлайн библиотека , 2)

где Расчёт электрических нагрузок - №19 - открытая онлайн библиотека – длина улицы, м;

Расчёт электрических нагрузок - №20 - открытая онлайн библиотека – удельная мощность уличного освещения на 1 м улицы, зависящая от

ширины улицы и вида покрытия, Вт/м.

Вид покрытия асфальто-бетонный, поэтому Расчёт электрических нагрузок - №20 - открытая онлайн библиотека =7 Вт/м.

Расчёт электрических нагрузок - №22 - открытая онлайн библиотека .

Определяем суммарную активную нагрузку для дневного и вечернего

максимума по формулам

Расчёт электрических нагрузок - №23 - открытая онлайн библиотека

где Расчёт электрических нагрузок - №24 - открытая онлайн библиотека - наибольшая дневная нагрузка, кВт;

Расчёт электрических нагрузок - №25 - открытая онлайн библиотека - дневная надбавка каждого потребителя, кВт;

Расчёт электрических нагрузок - №26 - открытая онлайн библиотека - наибольшая вечерняя нагрузка, кВт;

Расчёт электрических нагрузок - №27 - открытая онлайн библиотека - вечерняя надбавка каждого потребителя, кВт;

Расчёт электрических нагрузок - №28 - открытая онлайн библиотека - нагрузка уличного освещения, кВт.

Pд∑=25+3+1,3+5,4+2,4+3+4,8+1,2·7+1,8·8=71,9кВт,

Изм.Изм.
ЛистЛист
№ докум.№ докум.
ПодписьПодпись
ДатаДата
ЛистЛист
02 ПЗ 02ПЗ
Pв∑=11+4,8+1,8+6+2,4+1,2+3·3+4,2·6+5,4·5+6,7+6,6=107,7кВт.

Определяем коэффициент мощности коммунально-бытовых потребителей по формулам

cos Расчёт электрических нагрузок - №29 - открытая онлайн библиотека ,

cos Расчёт электрических нагрузок - №30 - открытая онлайн библиотека .

1) Спальный корпус школы-интернат на 50 мест принимаем из таблицы 1.6 [1]

Расчёт электрических нагрузок - №31 - открытая онлайн библиотека =0,85, Расчёт электрических нагрузок - №32 - открытая онлайн библиотека

2) Детский ясли сад на 90 мест

Расчёт электрических нагрузок - №33 - открытая онлайн библиотека = Расчёт электрических нагрузок - №34 - открытая онлайн библиотека =0,89, Расчёт электрических нагрузок - №35 - открытая онлайн библиотека = Расчёт электрических нагрузок - №36 - открытая онлайн библиотека =0,89

3) Административная здания кантора, на 35..50 рабочих мест

Расчёт электрических нагрузок - №37 - открытая онлайн библиотека = Расчёт электрических нагрузок - №38 - открытая онлайн библиотека = 0,89, принимаем из таблицы 1.6 [1] Расчёт электрических нагрузок - №39 - открытая онлайн библиотека = Расчёт электрических нагрузок - №40 - открытая онлайн библиотека

4) Столовая на 35-50 мест

Расчёт электрических нагрузок - №37 - открытая онлайн библиотека = Расчёт электрических нагрузок - №42 - открытая онлайн библиотека = 0,91, Расчёт электрических нагрузок - №43 - открытая онлайн библиотека принимаем из таблицы 1.6 [1] Расчёт электрических нагрузок - №39 - открытая онлайн библиотека = Расчёт электрических нагрузок - №40 - открытая онлайн библиотека

5) Магазин смешанного ассортимента на 10 человек принимаем из таблицы 1.6 [1]

Расчёт электрических нагрузок - №31 - открытая онлайн библиотека =0,85, Расчёт электрических нагрузок - №47 - открытая онлайн библиотека = Расчёт электрических нагрузок - №48 - открытая онлайн библиотека =0,89

6) Коммунальная бытового обслуживания на 10 рабочих мест

Расчёт электрических нагрузок - №37 - открытая онлайн библиотека = Расчёт электрических нагрузок - №50 - открытая онлайн библиотека = 0,85, Расчёт электрических нагрузок - №32 - открытая онлайн библиотека из таблицы 1.6 [1]

Результаты расчетов заносим в таблицу 3.

Таблица 3 – Результаты расчетов коэффициентов мощности

Наименование потребителя cos Расчёт электрических нагрузок - №52 - открытая онлайн библиотека cos Расчёт электрических нагрузок - №53 - открытая онлайн библиотека
1.Спальный корпус школы-интернат на 50 мест 0,85 0,9
2.Детский ясли сад на 90 мест 0,89 0,89
3.Административная здания кантора, на 35..50 рабочих мест 0,89 0,9
4.Сталовая на 35-50 мест 0,91 0,9

Изм.Изм.
ЛистЛист
№ докум.№ докум.
ПодписьПодпись
ДатаДата
ЛистЛист
02 ПЗ 02ПЗ
5. Магазин смешанного ассортимента на 10 человек

0,85 0,86
6. Коммунальная бытового обслуживания на 10 рабочих мест 0,85 0,9

Коэффициент мощности для жилых домов принимаем равным

сos Расчёт электрических нагрузок - №54 - открытая онлайн библиотека cos Расчёт электрических нагрузок - №55 - открытая онлайн библиотека

Определяем средневзвешенный коэффициент мощности по формулам

Расчёт электрических нагрузок - №56 - открытая онлайн библиотека

Расчёт электрических нагрузок - №57 - открытая онлайн библиотека

Определяем суммарное значение полной максимальной расчётной мощности населённого пункта для дневного и вечернего максимумов

S∑д= Расчёт электрических нагрузок - №58 - открытая онлайн библиотека

Sв= Расчёт электрических нагрузок - №59 - открытая онлайн библиотека =117,1кВ Расчёт электрических нагрузок - №60 - открытая онлайн библиотека А.

Дальнейший расчет ведем по вечернему максимуму, так как наибольший.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
06.2016.2- 74 06 31-01.1.12.2э-13.03 ПЗ  
3 Определение допустимых потерь напряжения в

Электрических сетях

Исходные данные для расчета являются допустимые нормы отклонения напряжения, которое для с.х потребителей применяют равным Расчёт электрических нагрузок - №61 - открытая онлайн библиотека .

Составляем схему электроснабжения потребителей населённого пункта Расчёт электрических нагрузок - №62 - открытая онлайн библиотека

Рисунок 1 – Схема электроснабжения потребителей населённого пункта

Составляем таблицу отклонения напряжения.

Таблица 4 – Отклонение напряжения потребителей населенного пункта

Элементэлектрической сети Режимы нагрузок
100% 25%
1. Шины напряжения 10 кВ питающей подстанции +5 -3
2.Линия напряжением 10 кВ -7,5 -1,9
3.Трансформатор напряжением 10/0,4кВ 3.1Постоянная надбавка 3.2Переменная надбавка 3.3.Потери напряжения   +5 +2,5 -4   +5 +2,5 -1
4. Линия напряжением 0,38 кВ 4.1 Потери во внутренних сетях 4.2 Потери во внешних сетях -6 -1,5 -4,5
5.Отклонение напряжений у потребителей -5 +1,6

Принимаем переменную надбавку на трансформатор равную «0», тогда допустимые потери напряжения составят

Vпит+Σ(Vпост+Vпер)+ΣΔUлин+ΣΔUтр- Vпотр= 0, (4)

гдеVпит - отклонение напряжения на шинах питающей подстанции,%;

Vпост -постоянная надбавка трансформатора, %;

Vпер - переменная надбавка трансформатора, %;

ΣΔUлин - сумма потерь напряжения в линиях 10 и 0,4 кВ, %;

ΣΔUтр - сумма потерь напряжения в трансформаторах, %;

Vпотр- отклонение напряжения у потребителя, %.

Вносим в графу “передаваемая мощность 100%” все известные параметры и задаемся значением переменной надбавки Расчёт электрических нагрузок - №63 - открытая онлайн библиотека .

Из уравнения баланса выражаем суммарные потери в линиях 0,38 и 10 кВ

Расчёт электрических нагрузок - №64 - открытая онлайн библиотека %.

Изм.Изм.
ЛистЛист
№ докум.№ докум.
ПодписьПодпись
ДатаДата
ЛистЛист
03 ПЗ 02ПЗ
Распределяем поровну потери на линию 10 кВ и 0,38кВ, получаем

Расчёт электрических нагрузок - №65 - открытая онлайн библиотека

Расчёт электрических нагрузок - №66 - открытая онлайн библиотека ,

Тогда уравнение баланса будет иметь вид

5+(5 Расчёт электрических нагрузок - №67 - открытая онлайн библиотека 3 Расчёт электрических нагрузок - №68 - открытая онлайн библиотека 4 Расчёт электрических нагрузок - №69 - открытая онлайн библиотека ( Расчёт электрических нагрузок - №69 - открытая онлайн библиотека 5)=0.

Условие выполняется.

Вносим в графу “передаваемая мощность 25%” известные параметры, находим отклонение напряжения у ближайшего потребителя

Расчёт электрических нагрузок - №71 - открытая онлайн библиотека

Расчёт электрических нагрузок - №72 - открытая онлайн библиотека

Это значение наиболее оптимально для нашего трансформатора.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
06.2016.2- 74 06 31-01.12.2э-13.04 ПЗ  
4 Выбор типа, числа и места установки трансформаторной

Подстанции

Определяемплощадь населённого пункта

F=a·b=0,315·0,365=0,115км.

Определяемприблизительное число ТПдля населенного пункта по формуле

Расчёт электрических нагрузок - №73 - открытая онлайн библиотека

где Расчёт электрических нагрузок - №74 - открытая онлайн библиотека - максимальная расчётная мощность населённого пункта, кВ Расчёт электрических нагрузок - №75 - открытая онлайн библиотека ;

Расчёт электрических нагрузок - №76 - открытая онлайн библиотека - допустимая потеря напряжения сети 380/220 В;

F - площадь населённого пункта, км2.

Расчёт электрических нагрузок - №77 - открытая онлайн библиотека

Принимаем к установке одну трансформаторную подстанцию.

Определяем координаты установки трансформаторной подстанции

Расчёт электрических нагрузок - №78 - открытая онлайн библиотека = Расчёт электрических нагрузок - №79 - открытая онлайн библиотека

Расчёт электрических нагрузок - №80 - открытая онлайн библиотека = Расчёт электрических нагрузок - №81 - открытая онлайн библиотека

Расчёт электрических нагрузок - №82 - открытая онлайн библиотека - расчетная мощность,кВт Расчёт электрических нагрузок - №83 - открытая онлайн библиотека

Расчёт электрических нагрузок - №84 - открытая онлайн библиотека = Расчёт электрических нагрузок - №85 - открытая онлайн библиотека

Расчёт электрических нагрузок - №86 - открытая онлайн библиотека

По расчетным данным место ТП выбрать нецелесообразно. Координаты места установки трансформаторной подстанции корректируем с учётом удобства подхода питающей 10 кВ и выхода линии 0,38кВ. Выбранное место должно быть свободно от застроек. Окончательно принимаем координаты установки ТП

Расчёт электрических нагрузок - №87 - открытая онлайн библиотека

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
06.2016.2- 74 06 31-01.1.12.2э-13.05 ПЗ  
5Выбор числа и мощности трансформаторов

Для питания нагрузок населенного пункта предусматривается однотрансформаторная подстанция, так как потребитель относится к 3 категории по надежности электроснабжения.

Согласно ПУЭ питание таких потребителей допускается по одной ВЛ от одного трансформатора. Для наиболее ответственных потребителей должен быть предусмотрен автономный источник резервного питания.

Для коммунально-бытовых при среднесуточной температуре воздуха +5 ºС, с учетом экономических интервалов и систематических нагрузок при сооружении ТПпринимаеммощностьпотребляемоготрансформатора Расчёт электрических нагрузок - №88 - открытая онлайн библиотека кВА. Выбираем тип ТП ТМГСУ-160/10-У1.

Приводим технические данные трансформатора в таблице 5 по таблице 7.1 [5].

Таблица 5 – Технические данные силового трансформатора

Расчёт электрических нагрузок - №89 - открытая онлайн библиотека Сочетание напряжений Схема групп соедине-ния обмоток Потери мощности Напря-жение к.з, % Сопротивление прямой последовательно-сти, МОм Сопротив-ление при однофаз-ном замыкании
ВН НН Расчёт электрических нагрузок - №90 - открытая онлайн библиотека Расчёт электрических нагрузок - №91 - открытая онлайн библиотека Расчёт электрических нагрузок - №92 - открытая онлайн библиотека Расчёт электрических нагрузок - №93 - открытая онлайн библиотека Расчёт электрических нагрузок - №94 - открытая онлайн библиотека
0,4 Y/Y0 4,5 41,7

Изм.Изм.
ЛистЛист
№ докум.№ докум.
ПодписьПодпись
ДатаДата
ЛистЛист
06.2016.2- 74 06 31-01.1.12.2э-13.06 ПЗ 06 ПЗ 06.2012.2 -74 06 31.3.03.25э.05 ПЗ  
6 Составление расчетной схемы сети 0,38 кВ

Определив место установки трансформаторной подстанции находим число линий и трассы их прохождения. Для питания населенного пункта используем не более трех линий.

Трассы линий проводим по обеим сторонам дорог, не загромождая проезжей части.

Для каждой линии составляем расчетную схему, на которой указываем потребителей, их расчетные участки и отмечаем их длину, указывая мощность потребителя, номера линий и номера расчетных участков.

Расчёт электрических нагрузок - №95 - открытая онлайн библиотека

Рисунок 2 - Расчетная схема0,38 кВ