Электроснабжение садоводства (стр. 1 из 15)
1 Общие положения
1.1Введение
Садоводство “Лес” Тихвинского района состоит из 212 жилых домов с плитами на газе и твёрдом топливе. Электроснабжение посёлка необходимо осуществить от воздушной линии 10 кВт которая проходит юго-западнее садоводства и имеет протяжённость 30 км. На сущесвующей ВЛ 10 кВ имеется отпайка от которой нам и следует запитать проектируемую КТП 10/0,4 кВ. На основании задания выданного проектно-конструкторским бюро АО Ленэнерго следует составить проект на следующие работы:
строительство ВЛ 0,4 кВ;
строительство КТП 10/0,4 кВт;
проверка построенных линий 0,4 кВт по потерям напряжения, мощности и энергии;
необходимо произвести технико-экономическое сравнение вариантов предлагаемых ПКБ АО Ленэнерго.
Первый вариант предусматривает электроснабжение садоводства “Лес” от двух отдельностоящих ТП (одна в северной части садоводства, другая в южной). Второй вариант предусматривает электроснабжение от одной ТП смещённой западнее от центра садоводства.
1.2 Исходные данные
Для выполнения дипломного проекта на тему электроснабжение садоводства “Лес” используются исходные данные предоставленные ПКБ АО Ленэнерго:
Генеральный план садоводства “Лес” с указанием границы территории, электроснабжение которой требуется спроектировать и точкой подключения к проектируемой отпайки существующей ВЛ 10 кВ.
Категория по надёжности всех потребителей садоводства 3.
Электрические нагрузки потребителей садоводства принять в соответствии с “Методическими указаниями по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38 – 110 кВ сельскохозяйственного назначения”. При этом удельная расчетная нагрузка на вводе для жилого дома составляет 2,6 кВт.
Климатические условия включают в себя скоростной напор ветра 50 дан/м2 и толщиной стенки гололёда для ВЛ 10 кВ – 10 мм для ВЛ 0,38 кВ – 5 мм.
Грунт суглинок.
Система распределения электрической энергии трёхфазная 4 – х проводная
Данные районной трансформаторной подстанции:
высшее напряжение 110 кВ;
низшее напряжение 10,5 кВ;
установленная мощность трансформаторов типа ТДН 2´10000 кВ×А трансформаторы работают отдельно;
мощность короткого замыкания на шинах районной подстанции 100 МВ×А;
уставка МТЗ по току на фидере питающем КТП 400 А;
общая длина ВЛ 10 кВ от подстанции 110/10 кВ электрически связанных между собой от одной секции составляет 30 км.
1.3 Выбор схемы распределительной сети 0,38 кВ
Поскольку все потребители садоводства относятся к третьей категории по надежности, то для уменьшения расхода материалов целесообразно применять разомкнутые радиальные сети напряжением 0,38 кВ.
Предварительно следует выбрать число и месторасположение трансформаторных пунктов (по каждому варианту отдельно), а потом с учетом расположения потребителей выбрать количество и трассы отходящих линий.
Трассы воздушных линий (ВЛ) 0,38 кВ предпочтительнее прокладывать вдоль существующих в садоводстве дорог и улиц. Такая прокладка трассы снижает затраты на строительство ВЛ, так как позволяет использовать при строительстве передвижные установки (автокран, автовышку и т. п.), не занимая сельскохозяйственных угодий (огороды, сады, пашни, леса), обеспечивают удобный ввод в здания к потребителю и создает условия для организации уличного освещения без особых дополнительных затрат.
1.4 Выбор месторасположения трансформаторных
подстанций 10/0,4 кВ
В сельских условиях плотность электрических нагрузок является весьма низкой, что при увеличении мощности трансформаторных пунктов ведет к утяжелению сети 0,38 кВ. Однако увеличение числа трансформаторных пунктов при уменьшении их средней мощности и радиусе обслуживания должно быть обосновано, так как стоимость трансформаторного пункта снижается незначительно при уменьшении мощности установленного трансформатора. В этом случая растут так же и затраты на ВЛ 10 кВ.
Для уменьшения потерь напряжения, потерь мощности и потерь электроэнергии трансформаторные подстанции должны располагаться как можно ближе к так называемому центру электрических нагрузок (ЦЭН).
Координаты ЦЭН в общем случае определяются следующим образом
X цэн =
, (1)Yцэн =
, (2)где Хi, Yi - координата i - ой нагрузки относительно произвольно выбранной точки прямоугольной системы координат, м;Рi - мощность i - го потребителя, кВт;n - общее количество потребителей.
При невозможности из - за местных условий установить трансформаторную подстанцию (ТП) точно в центре электрических нагрузок, определяют совместно с местной администрацией ведающей отводом земли близлежащих территорий, площадку для установки ТП с учетом удобства прокладки линий 0,38 кВ (вблизи трасс ВЛ 0,38 кВ).
При равномерном распределении нагрузки (к тому же все потребители однородны) ЦЭН примерно совпадает с центром садоводства (так как садоводство имеет прямоугольную форму).
1.5 Выбор трассы распределительной сети 0,38 кВ
Для выбора количества линий отходящих от ТП руководствуемся следующими соображениями:
- потребители расположенные «цепочкой», следует подключать к одной линии;
- нагрузку между линиями следует стараться распределить по возможности равномерно;
- линии 0,38 кВ не должны быть «тяжелыми» (восстановление обрывов и перетяжка проводов проводиться бригадой из одного монтера и одного водителя), т. е. Рекомендуется иметь сечение не более 95 мм при выполнении сети алюминиевым проводом.
Проложив, трассы магистральных линий с ответвлениями, намечаем точки установки опор с шагом 25 - 30 м (в зависимости от удобства проведения вводов к потребителям, наличие перекрестков и т. п.), выбираем типы опор (анкерные, угловые, переходные, промежуточные, ответвительные), нумеруем их и наносим на генеральный план.
Для первого варианта от КТП 1 предлагается проложить четыре линии.
Первая линия (Л 1) от КТП 1 на северо-восток до опоры 15 с ответвлениями от 8 опоры до 24.
Вторая линия (Л 2) от КТП 1 на северо-восток до опоры 51 с ответвлениями от опоры 28 до 34.
Третья линия (Л 3) от КТП 1 на юго-восток до опоры 67 с ответвлением от опоры 60 до 76.
Четвертая линия (Л 4) от КТП 1 на юго-восток до опоры 93 с ответвлением от опоры 79 до 85.
Первую линию (Л 1) от южной подстанции КТП 2 предлагается проложить до опоры 109 с ответвлением от опоры 102 до опоры 118.Вторая линия (Л 2) пойдет на северо-восток от КТП 2 до опоры 138 без ответвлений. Третья линия (Л 3) пойдет на юго-восток от КТП 2 до опоры 154 с ответвлением от опоры 147 до 163.
Четвертая линия (Л 4) будет проходить от КТП 2 на юго-восток до опоры 189 с ответвлением от опоры 166 до опоры 172.
Для второго варианта от КТП 1 предлагается проложить четыре линии (смотри схему на генплане) линии электропередачи 0,38 кВ. Линии Л 1 и Л 2 предлагается проложить до опоры 8 рядом по той же стороне дороги, что и КТП 1. От опоры 8 первая линия (Л 1) уходит на север до опоры 123 с ответвлениями от опоры 108 до опоры 101, от опоры 108 до опоры 115, от опоры 123 до опоры 116, от опоры 123 до опоры 130.
Линию Л 2 прокладываем от опоры 8 до опоры 39 на юг с ответвлениями от опоры 8 до опоры 15, от опоры 23 до опоры 17, от опоры 23 до опоры 30, от опоры 39 до опоры 33, от опоры 39 до опоры 46.
Линию Л3 прокладываем от КТП 1 на северо-восток до опоры 185 с ответвлениями от опоры 137 до опоры 155 и от опоры 154 до опоры 168.
Линию Л 4 прокладываем от КТП 1 на юго-восток до опоры 100 с ответвлениями от опоры 53 до опоры 67 и от опоры 69 до опоры 83.
2 Электротехнический расчет сетей 0,38 кВ и выбор
оборудования
2.1Определение месторасположения трансформаторной
подстанции для первого варианта, электроснабжения
садоводства, по которому предусматривается от двух ТП
Предварительно разбиваем территорию садоводства на две примерно равные части: южную и северную и для каждой части садоводства выбираем свою систему координат. Для южной части садоводства, выбрав за начало координат точку, которая находится в юго-западной части садоводства и, направив ось ординат с запада на восток, а ось абсцисс с юга на север определяем составляющие формулы 1 и 2.
Пример приводиться для южной части садоводства, примем участок № 1, i = 1, Pi = 2,6 кВт, с координатами
= 15, 
= 20, n = 106;X цэн ю
Y цэню
Координаты центра электрических нагрузок для южной части садоводства: Х цэн ю = 227,9 м;Y цэн ю = 172,6 м
Координаты центра электрических нагрузок для северной части садоводства: Х цэн с = 224,5 м;Y цэн с = 170 м
В южной части удобная площадка для расположения ТП находится на 230 метров западнее, чем ЦЭН южной части садоводства на ней устанавливаем КТП 2.
В северной части удобная площадка для расположения ТП находится также на 230 метров западнее, чем ЦЭН, на этой площадке устанавливаем КТП1.
2.2 Основные положения по расчету электрических
нагрузок сетей сельскохозяйственного назначения
Электрические нагрузки при составление проектов вновь сооружаемых и реконструированных электрических сетей напряжением 0,38 – 110 кВ сельскохозяйственного назначения, а также при разработке схем перспективного развития таких сетей следует определять в соответствии с «Методическими указаниями по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38 – 110 кВ сельскохозяйственного назначения» [1].
В основу метода определения нагрузок при расчете электрических сетей сельскохозяйственного назначения положено суммирование расчетных нагрузок, предложенных в вероятной форме, но вводах потребителей или на шинах трансформаторных подстанций. Расчетные нагрузки жилых домов в сетях 0,38 кВ определяются с учетом достигнутого уровня электропотребления на внутриквартирные нужды, а производственных, общественных и коммунальных потребителей по нормам.