Электроснабжение сельского населенного пункта (стр. 2 из 8)
(3.1) 
(3.2)где n – количество домов;
ко – коэффициент одновремённости;
Р – активная мощность одного дома, кВт;
Q – реактивная мощность одного дома, квар.
По формулам (3.1) и (3.2) рассчитываются активные и реактивные нагрузки для дневного и вечернего максимумов
Pд=0,26×96×0,7=17,471 кВт,
Qд=0,26×96×0,32=7,987 кВАр,
Pв=0,26×96×2=49,92 кВт,
Qв=0,26×96×0,75=18,719 кВАр.
Для освещения улицы в тёмное время суток принимаются светильники марки СЗПР-250 с лампами типа ДРЛ без компенсации реактивной мощности (cos(φ)=0,7).
Мощность уличного освещения определяется по формулам
(3.3) 
(3.4)где Руд – удельная активная мощность, Вт/м;
L – длина улицы, м;
tgφ – коэффициент реактивной мощности.
Pу.о.=5,5×1440×10-3=7,919 кВт,
Qу.о.=7,92×1,02=8,08 кВАр.
Для освещения хозяйственных построек в тёмное время суток принимаются светильники с лампами накаливания (cosφ = 0,95), согласно примечанию 5 табл.2 [1] расчётная нагрузка принимается из расчёта 3 Вт на погонный метр периметра хозяйственного двора.
Мощность, необходимая для освещения хозяйственных дворов определяется по формулам
(3.5) 
(3.6)Где П – периметр приусадебного участка, м;
Руд.о – удельная мощность освещения, Вт/м.
Pосв=0,26×96×3×120×10-3=8,985 кВт,
Qосв=8,985×1.02=9,165 кВАр.
Для определения расчётного вечернего максимума активной и реактивной мощностей населённого пункта с учётом нагрузок уличного освещения и освещения приусадебных участков необходимо просуммировать данные нагрузки. Так как суммируемые нагрузки различаются по величине более чем в 4 раза, то суммирование ведётся методом надбавок по формулам
(3.7); 
(3.8);Pв.с.=49,92+7,92+2,96=60,805 кВт,
Qв.с.=18,72+8,08+3,024=29,824 кВАр
Полная потребляемая мощность населённого пункта для дневного и вечернего максимумов определяется по формуле
(3.9); 
4. Определение места расположения трансформаторной подстанции. Выбор конфигурации сети 0,38 кВ. Определение координат центра электрических нагрузок
Потребительские трансформаторные подстанции следует располагать в центре электрических нагрузок. Если нет возможности установить трансформаторную подстанцию в расчетном месте, то ее необходимо установить в том месте, которое максимально приближено к центру электрических нагрузок.
Координаты центра электрических нагрузок определяются по формулам
(4.1), 
(4.2),где Si – полная расчётная мощность на вводе i-го потребителя, кВА;
хi уi – координаты i-ro потребителя.
Координаты потребителей низковольтной сети заносятся в табл. 4.1
Таблица 4.1 - Координаты потребителей низковольтной сети
| х | 417 | 385 | 135 | 496 | 391 | 191 | 500 | 261 |
| у | 80 | 250 | 425 | 491 | 354 | 487 | 475 | 93 |
X=(15878,886+3850+7269,972+496+1564+5296,592+1802,775+200,885)/139,036= =261,507 м
Y=(3046,309+3046,309+3046,309+3046,309+3046,309+3046,309+3046,309+61,574)//139,036=328,182
Подстанция №6 переносится в вершину квадрата с координатами х=261,507 у=328,182. Конфигурация сети приведена на рисунок 4.1
Рисунок 6.1 - Конфигурация сети 0,38 кВ
5. Определение электрических нагрузок сети 0,38 кВ
Определение нагрузок производится для каждого участка сети. Если расчетные нагрузки отличаются по величине не более чем в четыре раза, то их суммирование ведется методом коэффициента одновременности, в противном случае суммирование нагрузок ведется методом надбавок по формулам:
где Рmах;Qmax – наибольшие из суммируемых нагрузок, кВт, квар;
ΔPi, Δ Qi – надбавки от i-x нагрузок, кВт, квар.
Расчёт ведётся для первого участка, остальные расчёты ведутся аналогично и результаты приведены в таблицу 5.1.
Ppд =3+0,6=3,6 кВт;
Qpд=2+0=2 кВАр;
Ppв=3+0,6=3,6 кВт;
Qpв=0+0=0 кВАр;
Таблица 5.1 - Расчёт нагрузок сети 0,38 кВ
| Участок сети | Рд, кВт | Qд, квар | Sд, кВА | Рв, кВт | Qв, квар | Sв, кВА |
| ТП-6 - 352 | 3,6 | 2 | 4,118 | 3,6 | 0 | 3,6 |
| 352 - 113 | 1 | 0 | 1 | 3 | 0 | 3 |
| ТП-6 - 512 | 27,4 | 12 | 29,912 | 26,8 | 12 | 29,363 |
| 512 - 155 | 25 | 12 | 27,73 | 25 | 12 | 27,73 |
| ТП-6 - 142 | 54,8 | 23,6 | 59,665 | 24,8 | 13,6 | 28,284 |
| 142 - 545 | 50 | 20 | 53,851 | 20 | 10 | 22,36 |
| ТП-6 - 542 | 35,4 | 15,2 | 38,525 | 16,2 | 5,4 | 17,076 |
| 542 - 603 | 0,7 | 0,32 | 0,769 | 2 | 0,75 | 2,136 |
Суммирование нагрузок на ТП1-ТП6 ведётся методом надбавок или коэффициента одновремённости аналогично и результаты расчётов заносятся в таблицу 5.2
Таблица 5.2- Расчёт нагрузок на ТП
| Номер ТП | Рд, кВт | Qд, квар | Sд, кВА | Рв, кВт | Qв, квар | Sв, кВА |
| ТП1 | 245,8 | 198,6 | 316,005 | 222,2 | 176,5 | 283,769 |
| ТП2 | 226,26 | 29,4 | 228,162 | 221,78 | 22,58 | 222,926 |
| ТП3 | 212,6 | 164,4 | 268,749 | 144,4 | 98,1 | 174,57 |
| ТП4 | 118,6 | 53 | 129,903 | 118,6 | 53 | 129,903 |
| ТП5 | 371,4 | 255,8 | 450,967 | 362,3 | 249,5 | 439,899 |
| ТП6 | 400,88 | 42,3 | 403,105 | 58,26 | 25,1 | 63,436 |
6. Определение числа и мощности трансформаторов на подстанции
Для потребителей II и III категории в зависимости от величины расчетной нагрузки могут применяться трансформаторные подстанции с одним или двумя трансформаторами. С учетом перспективы развития (согласно заданию) выбирается коэффициент роста нагрузок трансформаторной подстанции (приложение I таблицы 8 [1]).
Расчетная нагрузка с учетом перспективы развития определяется по формуле
(6.1)где кр- коэффициент роста нагрузок.
Мощность трансформатора выбирается по таблицам 22 приложения 1 [1] «Интервалы роста нагрузок для выбора трансформаторов», исходя из условия,
Где Sэн – нижний экономический интервал;
Sэв – верхний экономический интервал.
Выбранный трансформатор проверяется по коэффициенту систематических перегрузок согласно приложения 1 таблицы 26 [1].
Выбранный трансформатор проверяется по коэффициенту систематических перегрузок
Технические данные выбранного трансформатора заносятся в таблицу 6.1
Таблица 6.1 - Технические данные трансформатора
| Тип | Номинальная мощность,кВА | Сочетание напряжений, кВ | Потери, кВт | Напряжение к.з. % | Ток х.х., % | Схема соединений | ||
| В.Н. | Н.Н. | х.х | к.з. | |||||
| ТМ-400 | 400 | 35 | 0,4 | 1,35 | 5,5 | 6,5 | 2,1 | Y/Yн |
7. Выбор типа подстанции
Для электроснабжения сельских потребителей на напряжении 0,38/0,22 кВ непосредственно возле центров потребления электроэнергии сооружают трансформаторные пункты или комплектные трансформаторные подстанции на 35, 6-10/0,38-0,22 кВ. Обычно мощности трансформаторных пунктов не очень значительны, и иногда их размещают на деревянных мачтовых конструкциях. Комплектные трансформаторные подстанции устанавливают на специальных железобетонных опорах. Трансформаторные пункты при использовании дерева монтируют на АП-образных опорах. Они имеют невысокую стоимость, и их сооружают в короткий срок, причем для их сооружения используют местные строительные материалы.
Комплектные подстанции полностью изготавливают на заводах, а на месте установки их только монтируют на соответствующих железобетонных опорах или фундаментах. Эксплуатация таких трансформаторных пунктов и комплектных подстанций очень проста, что обусловило их широкое применение в практике вообще и, особенно в сельской энергетике. Их применяют также на окраинах городов, а иногда и в качестве цеховых пунктов электроснабжения на заводах и фабриках. На этих подстанциях имеется вся необходимая аппаратура для присоединения к линии 35, 6-10 кВ (разъединитель, вентильные разрядники, предохранители), силовой трансформатор мощностью от 25 до 630 кВА и распределительное устройство сети 0,38/0,22 кВ, смонтированное в герметизированном металлическом ящике. На конструкции подстанции крепят необходимое число изоляторов для отходящих воздушных линий 0,38/0,22 кВ. К установке принимается комплектная трансформаторная подстанция киоскового типа с силовым трансформатором мощностью 400 кВА.