Реферат электроснабжение населенных пунктов

Обновлено: 04.07.2024

Содержание работы

1. Введение
2. Исходные данные
3. Расчёт электрических нагрузок населённого пункта
4. Определение места расположения трансформаторной подстанции. Выбор конфигурации сети 0,38 кВ. Определение координат центра электрических нагрузок
5. Определение электрических нагрузок сети 0,38 кВ
6. Определение числа и мощности трансформаторов на подстанции
7. Выбор типа подстанции
8. Определение места расположения распределительной подстанции. Конфигурация сети высокого напряжения и определение величины высокого напряжения
9. Определение нагрузок в сети высокого напряжения
10 Расчёт сечения проводов сети высокого напряжения
11. Определение потерь напряжения в высоковольтной сети и трансформаторе
12. Определение потерь мощности и энергии в сети высокого напряжения и трансформаторе
13. Определение допустимой потери напряжения в сети 0,38 кВ
14. Определение сечения проводов и фактических потерь напряжения, мощности и энергии в сетях 0,38 кВ
15 Расчёт сети по потере напряжения при пуске электродвигателя
16. Расчёт токов короткого замыкания
17. Выбор и проверка аппаратуры высокого напряжения ячейки питающей линии
18. Выбор и проверка высоковольтной и низковольтной аппаратуры на подстанции
19. Выбор устройств от перенапряжений
20. Расчёт контура заземления подстанции
21. Определение себестоимости распределения электроэнергии
Список литературы

Еще в первые месяцы после Великой Октябрьской социалистической революции В.И. Лениным была сформулирована задача о необходимости обратить особое внимание на электрификацию промышленности и транспорта и применение электричества к земледелию. Проблема электрификации всех отраслей народного хозяйства, а, следовательно, и электроэнергетики начиная с конца XIX века стояла, достаточно остро во всех странах в связи с высокими технико-экономическими показателями электрической энергии, легкостью ее преобразования в другие виды энергии и простотой передачи на расстояние. К началу первой мировой войны (1914 г.) электроэнергетическая база ведущих мировых стран развивалась весьма быстрыми темпами, но царская Россия, несмотря на огромные запасы топлива, и гидроресурсов, и в этой ведущей отрасли народного хозяйства заметно отставала от других капиталистических стран по установленной мощности на электростанциях и по производству электрической энергии.

В настоящее время развитие сельского электроснабжения в основном пойдет по линии развития существующих и строительства новых сетей, улучшения качества электроэнергии, поставляемой сельским потребителям, и особенно повышения надежности электроснабжения. Одновременно, конечно, будет продолжаться процесс электрификации сельских районов, удаленных от мощных энергосистем, путем строительства укрупненных колхозных и межколхозных электростанций с использованием дизельного топлива, а также гидроэнергии малых и средних водотоков существенно увеличиваются.

Следует подчеркнуть, что в настоящее время степень загруженности существующих сельских электрических сетей и потребительских подстанций для подавляющего большинства территории нашей страны невелика, и важной задачей, разрешение которой способно повысить рентабельность сельского электроснабжения - является широкое внедрение электроэнергии в производственные процессы сельского хозяйства и в быт сельского, населения.

Исходные данные

Расчёт электрических нагрузок населённого пункта

Расчёт нагрузки, потребляемой жилыми домами, рассчитывается методом коэффициента одновремённости по формулам

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

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

где Руд – удельная активная мощность, Вт/м;

L – длина улицы, м;

tgφ – коэффициент реактивной мощности.

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

Где П – периметр приусадебного участка, м;

Руд.о – удельная мощность освещения, Вт/м.

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

Полная потребляемая мощность населённого пункта для дневного и вечернего максимумов определяется по формуле

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

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

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

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.

Таблица 5.1 - Расчёт нагрузок сети 0,38 кВ

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

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

где кр - коэффициент роста нагрузок.

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

Сочетание напряжений, кВ

Выбор типа подстанции

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.

8. Определение места расположения распределительной подстанции. Конфигурация сети высокого напряжения и определение величины высокого напряжения

Распределительные, как и потребительские трансформаторные подстанции следует располагать в месте, которое максимально приближено к центру электрических нагрузок. Координаты центра электрических нагрузок определяются аналогично сети 0,38 кВ.

Таблица 8.1 - Координаты потребителей сети высокого напряжения

Если рекомендуемое в задание место расположения трансформаторной подстанции имеет координаты, которые удалены от центра электрических нагрузок, то тогда трансформаторную подстанцию необходимо перенести в вершину квадрата, которая располагается ближе всего к центру электрических нагрузок.

Районная трансформаторная подстанция устанавливается в точке С. Конфигурация сети высокого напряжения приведена на рисунке 8.1

Рисунок 8.1 - Конфигурация сети высокого напряжения.

Оптимальное напряжение определяется по формуле

где Lэк – эквивалентная длина линии, км;

Р1 – расчётная мощность на головном участке, кВт.

Эквивалентная длина участка определяется по формуле

Где Li – длина i-го участка линии, км;

Рi – мощность i-го участка линии, кВт.

Эквивалентная длина составит

Lэк=5,385+0,000771Ч(638,68+452,519+383,27+1253,338+185,699+801,759)= =8,249 км

9. Определение нагрузок в сети высокого напряжения

Нагрузки определяются для каждого участка сети. Если расчётные нагрузки отличаются по величине не более чем в четыре раза, то их суммирование ведётся методом коэффициента одновремённости по формулам

где ко – коэффициент одновремённости;

в противном случае суммирование нагрузок ведется методом надбавок по формулам

Где Рmax; Qmax – наибольшие из суммируемых нагрузок, кВт, квар;

DРi; DQi – надбавки от i-х нагрузок, кВт, квар.

Расчёт ведётся для участка РТП-ТП1, результаты остальных расчётов показаны в таблицу 9.1

Таблица 9.1 - Результаты суммирования нагрузок в сети высокого напряжения

ГОСТ

Этапы проектирования системы электроснабжения населенного пункта

Система электроснабжения – это совокупность систем и источников передачи, распределения и преобразования электрической энергии.

Процесс проектирования электроснабжения населенного пункта, в зависимости от технического задания, условий работы и имеющихся технических и материальных ресурсов, может состоять из следующих этапов:

Расчет электрических нагрузок.
Определение места расположения трансформаторной электрической подстанции, выбор ее конфигурации, определение центра нагрузок.
Определение нагрузок электрической сети.
Выбор типа электрической подстанции.
Выбор места расположения электрической распределительной подстанции.
Определение нагрузок в сетях высокого напряжения.
Расчет сечения проводов.
Расчет потерь напряжения в высоковольтных сетях, сетях высокого напряжения и трансформаторе.
Определение допустимой потери напряжения.
Расчет электрической сети при пуске двигателя.
Расчет токов короткого замыкания.
Выбор и испытание аппаратуры высокого напряжения.
Выбор и испытание низковольтной и высоковольтной аппаратуры.
Выбор устройств для защиты от перенапряжений.
Расчет контура заземления электрической подстанции.
Определение себестоимости распределения электрической энергии.

Расчет электрических нагрузок населенного пункта

Электрическая нагрузка – это мощность, которой нагружена какая-либо составляющая системы электроснабжения

Расчет нагрузки, которая потребляется жилыми домами, рассчитывается при помощи метода одновременности следующим образом:

где, k - коэффициент одновременности; Р - активная мощность одного дома; Q - реактивная мощность одного дома.

Мощность уличной системы освещения рассчитывается по следующим формулам:

где, Руд - удельная активная мощность; L - протяженность улицы; tgф - коэффициент реактивной мощности.

Мощность освещения, необходимая для освещения дворов хозяйственных построек, может быть рассчитана следующим образом:

$Pосв = k * n * M * Pудо$

$Qосв = Pосв * tgф$

где, М - периметр двора; Рудо - удельная мощность освещения.

Для того, чтобы определить вечерний максимум реактивной и активной мощностей населенного пункта, учитывая нагрузку освещения улиц и дворов хозяйственных построек, надо суммировать эти нагрузки, процесс суммирования должен осуществляться с применением метода надбавок по формулам:

Готовые работы на аналогичную тему

$Рвс = Рв + Руо + Росв$

$Qвс = Qв + Qyo + Qосв$

А полная потребляемая мощность для сего пункта рассчитывается следующим образом:

Рисунок 1. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Определение количества трансформаторов, расчет их мощности. Выбор типа электрической подстанции

Для потребителей электрической энергии второй и третьей категории, в зависимости от расчетной нагрузки, могут использоваться трансформаторные электрические подстанции с одним или двумя трансформаторами. Как правило, коэффициент роста нагрузки трансформаторной подстанции выбирается с учетом перспектив развития населенного пункта. Расчетная нагрузка, с учетом перспектив развития, рассчитывается следующим образом:

где, Кр - коэффициент роста электрических нагрузок

Мощность трансформатора должна определяться с учетом следующего условия:

Sэн - нижний экономический интервал; Sэв - верхний экономический интервал.

Выбранный трансформатор должен быть проверен по коэффициенту систематических перегрузок, следующим образом:

Для снабжения электрической энергией потребителей возле центров потребления строят комплектные трансформаторные электрические подстанции или трансформаторные пункты. Как правило, мощность трансформаторных пунктов незначительна, поэтому они могут размещаться на деревянных мачтах. Комплектные трансформаторные подстанции устанавливаются на опорах из железобетона. При использовании деревянных материалов трансформаторные подстанции монтируют на АП-образных опорах, потому что они имеют невысокую стоимость и сооружаются за короткий промежуток времени и для их строительства достаточно местных материалов.

Комплектные подстанции полностью делаются на заводах, а на месте установки их монтируют на фундаменте или железобетонных опорах. Эксплуатация данных трансформаторных пунктов достаточно проста, что способствовало их широкому применению при сооружении систем электроснабжения населенных пунктов, особенно сельских и на окраинах городов, а также цеховых пунктах электроснабжения на крупных промышленных предприятиях. На этих подстанциях имеется вся необходимая аппаратура:

Содержание работы

Читайте также: