Разработка системы внешнего электроснабжения фермы

3. Разработка системы внешнего электроснабжения.

Питание фермы (по заданию) осуществляется от районной трансформа­торной подстанции (РТП), на которой установлены два трансформатора. Ха­рактеристики источника питания представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1: Характеристика источника питания

Расстоя­ние до РТП, км	Мощность трансфор­маторов РТП, МВА	Напряжения обмоток трансформаторов, кВ			Уровень напряжения, %
		ВН	СН	НН	100 % нагрузки	25 % нагрузки
5	40	110	35	10	106	101

Выбор напряжения питания производим по графикам рис.3.1.  в зависимости от расстояния до РТП l = 5 км.(задание) и суммарной расчетной нагрузки S_рS= =1016.1 кВА (по п.2).

Рис. 3.1. Граничные кривые, определяющие зоны экономичности

напряжений 110, 35 и 10 кВ при электроснабжении

от районной подстанции

Исходя из рис.3.1 можно сделать вывод, что данной мощности и длине линии соответствует напряжение  10 кВ .Расчёт далее ведём для напряжения 10 кВ. 

Объект от РТП запитываем двумя линиями 10 кВ, т.к. ферма является потребителем первой категории. Сечение проводов линий определяем методом экономических интервалов. Мощность, протекающая по одной линии, равна:

                                  , кВА                                                  (3.1)

где S_экв – эквивалентная мощность на конец расчетного периода:

                           , кВА                                              (3.2)

            где k_дин – коэффициент динамики роста нагрузок, для вновь

                             сооружаемых сетей k_дин=0,7 [1, стр.130].

Тогда:

, кВА

, кВА

По [1, табл.9.22] определяем сечение и марку провода А-35.

Потерю напряжения в линии определяем по формуле:

                                   , %                            (3.3)

где R_л и Х_л – активное и реактивное сопротивление провода:

                                       , Ом                                                (3.4)

                                      , Ом                                                (3.5)

      P_p и Q_p – расчетные мощности (по п.2) соответственно в МВт и МВАр.

По [6, табл. П.1.1] r₀=0.835 Ом/км., x₀=0.391 Ом/км.

Тогда по (3.3) потеря напряжения составит:

                                      , Ом              

   , Ом

, %

Проверим данный провод по условию нагрева длительно допустимым током

   , А

в аварийном режиме

   , А

I_дл.доп=170А_.>I_нб=41,06А

условие выполняется.

Потери в трансформаторах при  токе и минимальной нагрузке принимаем соответственно -4% и -1% [1],табл.13.1. Постоянную и переменную надбавку принимаем соответственно +5% и -5% [1],стр.227. Допустимое отклонение напряжения на зажимах сельских электроприёмников +5% и -5% [1],стр.226. С учётом этого допустимые потери напряжения в сети 10 кВ и 0,38 кВ в режиме максимальной нагрузки составит:

U_{100доп.сети}=6+5-5-4-(5)=7%

С учетом рекомендаций  [1],стр.229 допустимая потеря напряжения в линии 10кВ должна составлять 60-65% суммарных потерь для линий 10 и 0,38 кВ.

   ,

тогда для сети 0,38кВ

   .

Тогда потери у потребителей составят:

   .

Аналогично находим потери в режиме минимальных нагрузок , предварительно приняв потери в ЛЭП 10 и 0,38 кВ равными 25% потерь в них в режиме максимальных нагрузок.  

Проверка проводов ЛЭП по допустимой потере напряжения приведена в табл. 3.2.

      Таблица 3.2. Проверка проводов по допустимой потери напряжения.

Элемент установки		Отклонение U при нагрузке, %
		100 %	25 %
Шины РТП 10 кВ		+6	+1
ЛЭП 10 кВ		-2,25	-0,5625
Трансформатор 10/0,4 кВ	Постоянная надбавка	+5	+5
	Переменная надбавка	-5	-5
	Потери	-4	-1
ЛЭП 0,4 кВ	Внутренняя	-4,75	-1,1875
Потребитель		-5	-1,75

Из расчетов приведенных в таблице 3.2. следует, что рассчитанные потери  в ЛЭП 10 кВ не превышают допустимых значений в обоих режимах, значит выбранное сечение проводов принято  верно.

4.  Разработка системы внутри площадного распределения

электроэнергии. Выбор оптимального варианта.

При разработке системы внутри площадного распределения энергии разра­батываем два варианта конфигурации внутренней электрической сети фермы, из которых, вследствие экономического сравнения по одинаковым элементам, вы­бираем наиболее дешевый.

Для понижения напряжения до 0,4 кВ в центре нагрузок устанавливаем подстанции 10/0,4 кВ. Так как ферма являеться потребителем I категории, то для её электроснабжения принимаем двухтрансформаторные подстанции. Количество и тип ТП выбираем на основе технико-экономического сравнения двух вариантов электроснабжения. Мощность трансформаторов определяем по[1, табл. П.3], исходя из величины нагрузки на один трансформатор.

При разработке конфигурации сети руководствуемся условием, что кабели прокладываются по наименьшим расстояниям.

Вариант I – Электроснабжение фермы от одной ТП.

Вариант II - Электроснабжение фермы от двух ТП.

4.1.  Выбор трансформаторов  для  ТП.