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

, (1)

,

где –коэффициент одновремённости, таблица 1.13 [1];

–расчётная нагрузка на вводе в жилой дом, ;

n– количествожилыхдомов в группе, шт.

, – 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

Для группы из 3 домов

Для группы из 4 домов

Для группы из 3 домов (двухквартирных)

Для группы из 5 домов

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 ∆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 ∆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

, 2)

где – длина улицы, м;

– удельная мощность уличного освещения на 1 м улицы, зависящая от

ширины улицы и вида покрытия, Вт/м.

Вид покрытия асфальто-бетонный, поэтому =7 Вт/м.

.

Определяем суммарную активную нагрузку для дневного и вечернего

максимума по формулам

где - наибольшая дневная нагрузка, кВт;

- дневная надбавка каждого потребителя, кВт;

- наибольшая вечерняя нагрузка, кВт;

- вечерняя надбавка каждого потребителя, кВт;

- 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 ,

cos .

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

=0,85,

2) Детский ясли сад на 90 мест

= =0,89, = =0,89

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

= = 0,89, принимаем из таблицы 1.6 [1] =

4) Столовая на 35-50 мест

= = 0,91, принимаем из таблицы 1.6 [1] =

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

=0,85, = =0,89

6) Коммунальная бытового обслуживания на 10 рабочих мест

= = 0,85, из таблицы 1.6 [1]

Результаты расчетов заносим в таблицу 3.

 

 

Таблица 3 – Результаты расчетов коэффициентов мощности

Наименование потребителя cos cos
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 cos

Определяем средневзвешенный коэффициент мощности по формулам

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

S∑д=

 

S∑в= =117,1кВ 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 .

Составляем схему электроснабжения потребителей населённого пункта

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 .

 

 

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

%.

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

,

Тогда уравнение баланса будет иметь вид

5+(5 3 4 ( 5)=0.

Условие выполняется.

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

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

где - максимальная расчётная мощность населённого пункта, кВ ;

- допустимая потеря напряжения сети 380/220 В;

F - площадь населённого пункта, км2.

Принимаем к установке одну трансформаторную подстанцию.

Определяем координаты установки трансформаторной подстанции

=

=

- расчетная мощность,кВт

=

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

 

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 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

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
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.

 

 

Рисунок 2 - Расчетная схема0,38 кВ