Файл: Справочник для курсовой.doc

Примечания:

1. При отсутствии данных допускается принятие студентом некоторых допущений при соответствующем их обосновании.

2. Потребители ТП населенного пункта могут относиться к 1, 2 и 3-й категориям по надежности электроснабжения, а ТП-1 – только ко 2-й категории.

3. При расчетах не требуется согласование (селективность) защит.

4. Сопротивления элементов сети (трансформаторов, воздушных и кабельных линий) рекомендуется принимать по справочной литературе [22–28].

4. Методические указания по выполнению курсового проекта (курсовой работы)

Для выполнения курсового проекта (курсовой работы) необходимо основательно изучить следующие разделы:

• электрические нагрузки промышленных и сельскохозяйственных потребителей [2–5], [8], [11], [15], [16], [22–32], [34];

• распределение электроэнергии на напряжении до 1 кВ [2–5], [23], [24], [34];

• расчет токов к.з. в сетях до 1 кВ [1–3], [7], [13], [21], [31], [32];

• выбор силового электрического оборудования и аппаратуры защиты и управления [10], [16], [29–32], [34].

4.1. Определение числа и мест расположения трансформаторных подстанций промышленных предприятий и потребителей сельского хозяйства

Трансформаторные подстанции (ТП) как промышленных предприятий, так и потребителей сельского хозяйства по возможности следует располагать в центре тяжести электрических нагрузок, и от каждой из них должны отходить три-четыре линии (кабеля) низкого напряжения.

Электроснабжение потребителей цеха, группы цехов или всего промышленного предприятия может быть обеспечено от одной или нескольких трансформаторных подстанций. В курсовом проекте (курсовой работе) для промышленного предприятия задается одна ТП-1, расположенная в соответствии с планом цеха № 1 (рис. П1.1, а–г) в средней части большей по длине стены цеха. Подстанция двухтрансформаторная. Помимо питания цеха № 1, от нее осуществляется питание электроприемников РП-1 по короткой КЛ-1 напряжением 0,38 кВ.

Для крупных сельскохозяйственных населенных пунктов количество ТП определяется приближенными методами, но в любом случае с определенным технико-экономическим обоснованием. На данном этапе проектирования многие параметры сети еще не известны. Поэтому студентам рекомендуется ориентироваться на дополнительные критерии выбора количества ТП в населенном пункте. К таким критериям относятся протяженность ВЛ 0,38 кВ, суммарная мощность подстанций и значение провала напряжения при запуске асинхронных двигателей.

Если радиус ВЛ 0,38 кВ превышает 500–700 м, целесообразно рассмотреть вариант установки двух и более ТП. При суммарной электрической нагрузке населенного пункта свыше 400 кВА и невозможности обеспечения допустимого провала напряжения при запуске электродвигателя также целесообразно рассмотреть вариант установки двух и более ТП. При необходимости установки двух и более подстанций в населенном пункте желательно проектировать электроснабжение производственных и коммунально-бытовых потребителей от разных подстанций.

В курсовом проекте (курсовой работе) электроснабжение заданного сельскохозяйственного населенного пункта (рис. 1) предполагается осуществить от одной или двух ТП. Зоной охвата трансформаторными подстанциями, условно обозначенными на рис. 1 ТП-2, является план местности, приведенный на рис. П1.2 (4 плана по вариантам, масштаб указан непосредственно на плане).

Как правило, месторасположение ТП обычно тяготеет к наиболее крупным потребителям. Координаты места установки ТП для n потребителей определяются на основе следующих выражений:

(1)

где S_i – мощность отдельного потребителя электрической энергии (дневной или вечерний максимум); x_i, y_i – координаты рассматриваемого потребителя в плане населенного пункта в координатной сетке X и Y.

Если по результатам расчетов точка расположения ТП приходится на проезжую часть дороги или непосредственно на электроприемник, возможно незначительное перемещение месторасположения ТП. Окончательно месторасположение подстанции выбирается с учетом удобства ее размещения, обслуживания и возможности взаимного резервирования между ТП по ВЛ 0,38 кВ, что необходимо для потребителей первой категории по надежности электроснабжения, таких как больницы, инкубаторы, крупные животноводческие фермы, птицеводческие комплексы и т. п.

Следует иметь в виду, что в соответствии с ПУЭ [16] электропитание коммунально-бытовой и производственной нагрузок по одной отходящей линии запрещается. Расположение сети рекомендуется осуществлять вдоль улиц. Число отходящих от ТП линий напряжением 0,38 кВ не должно превышать четырех. Необходимо стремиться к возможно меньшему пересечению ВЛ с проезжей частью улиц. Питание потребителей осуществляется по четырехпроводной системе. На концевых участках линий при питании коммунально-бытовых потребителей допускается сооружение двухпроводной линии.

4.2. Расчет электрических нагрузок промышленных предприятий

На основе данных об установленной мощности электроприемников станков и установок (табл. П1.1) определяются расчетные нагрузки методом коэффициентов использования (k_и.а) и максимума (k_м.а), так называемым методом упорядоченных диаграмм [22–25], [29–32]. Ниже приводится порядок основных операций при определении нагрузок по этому методу.

Для цеха № 1

1. Исходя из возможных токовых нагрузок на кабели, намечают узлы питания (силовые шкафы, распределительные шинопроводы) и все тяготеющие к ним ЭП разбивают на характерные группы А и Б (если это необходимо). На основе справочных материалов [22–25] определяются значения коэффициентов использования активной мощности k_и.а и соs/tg для всех ЭП и заносятся в таблицу, один из возможных вариантов которой приведен в табл. 1 [32]. В ведомостях ЭП уже приведены единичные номинальные мощности р_нi, коэффициенты k_и.аi и соs/tg_I (табл. П1.1).

Таблица 1

Примерный вид таблицы

для расчета максимальных нагрузок группы электроприемников

2. Определяют средние активную (Р_cм) и реактивную (Q_см) нагрузки за наиболее загруженную смену сначала по характерным группам электроприемников, затем по узлам нагрузки и цеху в целом. Здесь же находят групповой коэффициент использования активной мощности K_и.а (только для группы А).

3. Находят эффективное число электроприемников – n_э [29], [32]. Общим выражением для определения эффективного числа ЭП является

(2)

Способы упрощения вычисления n_э:

а) При фактическом числе ЭП n в группе А, равным четырем и более, допускается n_э считать равным фактическому при выполнении соотношения

m = р_н.max/р_н.min  3,

где р_н.max, р_н.min – номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего ЭП в группе.

б) При m > 3 и групповом коэффициенте K_и.а  0,2 эффективное число ЭП определяется по формуле

(3)

В тех случаях, когда найденное по этой формуле n_э оказывается бóльшим, чем фактическое, следует принимать n_э = n.

При невозможности использования способов упрощенного вычисления n_э, рассмотренных выше (m > 3 и K_и.а < 0,2), его определение, помимо общей формулы (2), может производиться в следующей последовательности:

 выбирается наибольший по номинальной мощности ЭП рассматриваемой группы;

 выбираются ЭП, номинальные мощности которых равны или больше половины мощности наибольшего;

 подсчитываются число таких ЭП (п₁) и их суммарная номинальная мощность (Р_ном1);

 находятся относительные значения числа n_1* и мощности P_1* крупных ЭП по соотношениям п_1* = п₁/п и P_1* = Р_ном1/Р_ном;

 с использованием полученных значений п_1* и Р_1* по табл. 2 определяется приведенное значение относительного числа эффективных ЭП n_э* [32];

 определяется абсолютное число эффективных ЭП: n_э = n_э*п;

4. В зависимости от n_э и группового коэффициента использования (K_и.а) по специальным номограммам (рис. 2) или табл. 3 [32] определяют коэффициент максимума (K_м.а) для группы электроприемников.