Мощность и число трансформаторов понижающих подстанций выбирают по расчетной мощности на шинах низшего напряжения с учетом перегрузочной способности трансформаторов и требованиям по обеспечению необходимой степени надежности электроснабжения потребителей.
Для выбора мощности силового трансформатора ТП- 10/0,4 кВ за основу принимаем наибольшую расчетную полную мощность Smax д = 281 кВА
При определении данной мощности учли все необходимые коэффициенты, следовательно, силовой трансформатор выбираем по условию:
Sном.тр-р > Sрасч
Sном.тр-р= 400 кВА > Sрасч =281 кВт
Применяем трансформатор ТМ-400
Данный силовой трансформатор заносим в таблицу.
Данные силового трансформатора ТП 10/0,4
№ | Наименова-ние | Тр-ра | SрасчкВА | SномкВА | ∆Рх,хкВт | ∆Рк.зкВт | Ик.з% |
1 | ВЛ-0,4 кВ | ТМ-400 | 281 | 400 | 0,95 | 5,5 | 4,5 |
1.6 Определение местоположения подстанции (КТП)
При выборе площадки для строительства подстанции нужно руководствоваться рядом требований одно из которых - расположение подстанции в центре нагрузок. Координаты рассчитанного центра нагрузок Хр и Yр. Определим по следующим формулам :
Где Si- расчетная мощность i – го потребления кВА.
Хiу Ei- проекции; Siсоответственно на оси Х и Y;
ΣSi– сумма расчетных мощностей всех потребителей в зоне электроснабжения от проецируемой КТП.
Определим координаты КТП, исходя из данных генерального плана с/х предприятия.
Табл.4 Координаты и мощности цехов
Параметр | Номера цехов | ||||||||||||
Ц9 | Ц10 | Ц | Ц12 | Ц13 | Ц15 | Ц16 | Ц17 | Ц18 | Ц20 | Ц21 | Ц23 | Ц25 | |
Р кВт | 57 | 21 | 18 | 17 | 8 | 24 | 17 | 27 | 6 | 14 | 48 | 4 | 20 |
Х; км | 0,52 | 0,8 | 1,1 | 1,15 | 1,45 | 1,25 | 1,005 | 0,86 | 0,6 | 0,17 | 0,3 | 1,46 | 0,85 |
Y; км | 0,55 | 0,55 | 0,6 | 0,75 | 0,55 | 0,27 | 0,06 | 0,23 | 0,13 | 0,4 | 0,52 | 0,75 | 0,33 |
1.7 Выбор проводов по экономической плотности тока и предельным экономическим нагрузкам
Для выбора проводов по экономической плотности тока пользуются формулой:
где Fэ – экономическое сечение проводов, мм2
Jmax- максимальный ток участка, А
∂ эк = нормированное значение экономичной плотности тока А/мм2, для заданных условий работы выбираем табл. 1.3.36. ПУЭ.
Максимальный расчетный ток участка определяют по следующим формулам:
;Для уличного освещения.
1.Рассчитаем сечение проводов всех участков отходящих от ТП линии.
ЛИНИЯ 1. На участке этой линии расчетная мощность:
Sрасч = 42 кВа; Uн = 0,38 кВ: ŋ = 0,9. Отсюда,
Из справочника кабельно-проводниковой продукции выбираем марку кабеля соответствующего сечения: ВБВ – 30.
ЛИНИЯ 2. На участке этой линии расчетная мощность:
Sрасч = 62 кВа; Uн = 0,38 кВ: ŋ = 0,9. Отсюда,
Выбираем кабель марки ВБВ – 50 (50мм2)
ЛИНИЯ 3. На участке этой линии расчетная мощность:
Sрасч = 59 кВа; Uн = 0,38 кВ: ŋ = 0,9. Отсюда,
ЛИНИЯ 4. На участке этой линии расчетная мощность:
Sрасч = 91 кВа; Uн = 0,38 кВ: ŋ = 0,9. Отсюда,
Выбираем кабель марки ВБВ – 70 (70 мм2)
Расчетная таблица проводов и кабелей линий отходящей от ТП.
Наименование | Расчетная мощность по участку | Марка и сечение провода |
ЛИНИЯ 1. | ||
Котельная | 42 | ВБВ – 30 |
ЛИНИЯ 2. | ||
Станция второго подъема | 48 | ВБВ – 50 |
Участок химической водоочистки | 14 | ВБВ – 30 |
ЛИНИЯ 3. | ||
Электроцех | 21 | ВБВ – 50 |
Автопарк | 18 | ВБВ – 50 |
Вспомогательные цеха | 17 | ВБВ – 50 |
Северная проходная | 4 | ВБВ – 30 |
Автомойка | 7 | ВБВ – 30 |
Сантехнический участок | 8 | ВБВ – 30 |
ЛИНИЯ 4. | ||
Арочные гаражи | 21/17 | ВБВ – 70 |
Станции ливневой канализации | 20 | ВБВ – 70 |
Участок технического осмотра | 27 | ВБВ – 70 |
Склад моющих веществ | ВБВ – 30 |
1.8 Проверка линии 0, 38 кВ на потерю напряжения.
Фактическую потерю напряжения, которая для предприятий не должна превышать ± 5%, определяем по формуле:
U,% = ∆Uуд * Мн;
где, ∆Uуд – удельная потеря напряжений для данного проводника (принимаем по категории рис 66 в методических указаниях);
Мн – момент расчетного участка, равный произведению расчетной мощности участка на его длину в км.
Расчет выполняем для более нагруженной и удаленной от ТП линии:
Линия отходящая от ТП № 1 выполнена кабелем ВБВ – 30 и Cosφ= 0,97 и ∆Uуд = 0,213, Sрасч = 42 и протяженностью 0,010 км.
∆Uтп = 0,213 х (42 х 0,01) = 0,08%
∆U= 0,08%, что удовлетворяет условию 0,01 < 5%
Линия 4 отходящая от ТП № 4 выполнена кабелем
ВБВ – 70 и Cosφ= 0,97 и ∆Uуд = 0,22, Sрасч = 89 и протяженность 0,21 км.
∆Uтп = 0,22 х (89 х 0,21) = 4,1%
4,1% < 5%
Таким образом, потери напряжения в линиях состоящих из выбранных проводов, удовлетворяют требованию ∆U< 5%.
1.9 Расчеты молниезащиты
Выполним расчет молниезащиты для ТП. Молниезащиту выполним одностержневой со степенью надежности «А» (≥99,5%).
Параметры защитной зоны ТП составляют 10м х 10м х 5м (А х В х hx), hx- высота ТП.
Высоту молниотвода, расположенного на расстоянии 3м от ТП, примем 10 м.
Рассчитаем параметры молнипровода по формулам:
hо = 0,85h, где ho – высота вершины конуса стержневого молниеотвода. М.
ro= (1,1 – 2 * 10 –3h)h,
где ro-радиус защиты на уровне земли, м.
rх = (1,1 – 2 * 10 –3h) * (h – 1,2 hx),
где rх – радиус защиты на высоте защищаемой ТП, м.
ho = 0,85 * 10 * 8,5 (м)
r = (1,1 – 2 * 10 – з * 10) * 10 = 11 м.
rx=(1,1 – 2 * 10 – 3* 10)(10 – 1,2 * 5) = 5м.
Таким образом, данная молниезащита обеспечивает (степень “А”) защиту ТП от напряжения молнией.
1.9.1 Расчет контура заземления
Исходные данные для проектирования и выполнения заземляющих устройств и предельные значения их сопротивления принимаем согласно ПУЭ в зависимости от напряжения, режима нейтрали и элемента электроустойчивости, подлежащего заземлению.
Для выполнения контура заземления принимаем следующие данные:
Удельное сопротивление грунта – ρизм = 105 Ом.м.
Среднегодовую низкую температуру принимаем = -20˚С,
высокую = +18˚С.
Ток замыкания на землю на стороне 10 кВа = 8 А, для расчета принимаем вертикальные стержни ℓ = 5м, d = 0,0012м, стальную полосу 40 х 4; глубину заложения стержней 0,8 м; условно принимаем количество повторных заземлений 6 шт.
1. Определим расчетное сопротивление грунта для стержней:
ρрасч = kс * k1 * ρизм;
где kс – коэффициент сезонности для электродов в зависимости от климатического района kс = 1,35;
k1 = коэффициент, учитывающий состояние грунта принимаем равным 1;
ρизм = удельное сопротивление;
ρрасч = 1,35 * 1 *105 = 141,8 Ом. м.
2. Определим сопротивление вертикального заземления из круглой стали:
,где ℓ - длина вертикального заземления, 5 м.
d – диаметр вертикального заземления, 0,012 м.
hср – средняя глубина заложения, 3,3 м.
Сопротивление повторного заземления Rнз, не должно превышать 30 Ом. м.и ниже. В нашем случае Rнз > 100 Ом. м, согласно ПУЭ, допускается принимать
.Для повторного заземления принимаем 1 стержень длинной до 5 м и Λ= 12 мм, сопротивление которого 32,1 Ом < 42,5 Ом.
Находим общее сопротивление всех шести повторных заземлений