47322

Проект системы электроснабжения района города в Московской области

Дипломная

Энергетика

Сечения жил кабелей линий 380 В должны выбираться по соответствующим расчётным электрическим нагрузкам линий в нормальных и послеаварийных режимах работы на основе технических ограничений допустимого нагрева и допустимых потерь напряжения а также с учётом применения минимальных сечений по условиям механической прочности в условиях монтажа и эксплуатации. Проверка кабелей 04 кВ по условию допустимых потерь напряжения Проверка проводится для нормального и послеаварийного режимов.8 где – суммарные потери напряжения в нормальном режиме от...

Русский

2013-11-28

3.17 MB

1 чел.

PAGE   \* MERGEFORMAT 85

1. ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРОРАЙОНА ГОРОДА И ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

1.1. Общие сведения о проектируемом микрорайоне

В задании на курсовой проект представлен схематический план микрорайона селитебной территории города Москвы. Схема застройки характерного микрорайона и характеристики всех зданий, необходимые для определения расчетных электрических нагрузок прилагаются к тексту задания. Источниками питания трех микрорайонов являются подстанции глубокого ввода с номинальным напряжением 10 кВ. В задании указаны их расположение и расчетные токи короткого замыкания на шинах:  кА и  кА соответственно.

Все жилые здания оснащены электрическими плитами. Подача горячей воды и отопление осуществляется от теплоэлектроцентрали.

Потребители микрорайона разделены на 2 группы:

  •  Жилые здания
  •  Общественные здания

Экспликация нагрузок жилых зданий приведена в таблице 1.1, общественных зданий – в таблице 1.2.


Таблица 1.1. Экспликация нагрузок жилых зданий

№ объекта

Кол-во этажей

Кол-во секций

Кол-во квартир на этаже

1

19

3

4

2

5

2

4

3

5

2

4

8

12

3

4

10

9

10

4

11

9

2

4

12

9

2

4

13

9

4

4

15

12

3

4

17

9

10

4

18

9

2

4

19

9

2

4

20

9

4

4

22

9

6

4

23

9

2

4

24

9

2

4

25

9

4

4

28

22

2

6

29

12

4

4

30

12

12

4

32

9

4

4

33

9

2

4

34

9

2

4

35

9

8

4

36

12

3

4

40

1

1

6

41

9

12

4

42

12

3

4

43

12

2

6

44

16

2

8

45

16

2

8

46

16

2

8

47

16

2

8

48

16

2

8

58

12

3

4


Таблица 1.2. Экспликация нагрузок общественных зданий

№ объекта

Наименование

Число ед. измерения

1

Клуб

2000

м

4

Д/сад

100

учащ

5

ПТУ

500

учащ

6

ПТУ

500

учащ

9

Лицей

1000

учащ

14

Д/сад

250

учащ

16

Школа

1000

учащ

21

Школа

1000

учащ

26

Д/сад

250

учащ

27

Д/сад

250

учащ

31

Д/сад

250

учащ

37

Д/сад

250

учащ

38

Д/сад

250

учащ

39

Универсам

800

м

49

Столовая

200

мест

50

Сбербанк

500

м

51

Парикмахерская

12

мест

Ателье

15

мест

52

Хим. чистка

200

кг

53

Прачечная

400

кг

54

Почта

300

м

55

Аптека

300

м

56

Универсам

2000

м

57

Универмаг

4000

м


2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

2.1. Определение расчетных нагрузок жилых зданий

Расчетные электрические нагрузки на вводах в жилые здания определяются исходя из сведений о количестве квартир, типе электроплит, количестве и номинальной мощности силовых установок.  

Расчетные реактивные составляющие нагрузок жилых зданий определяются по активным нагрузкам и соответствующим коэффициентам реактивной мощности.

Расчетная нагрузка на вводе жилого здания определяется по формуле:

,                                  (2.1)

где  – коэффициент участия силовой нагрузки, равный 0,9;

– расчетная нагрузка лифтовых установок;   – расчетная нагрузка санитарно–технических установок;

– расчетная нагрузка квартир, которая определяется по формуле:

,                                           (2.2)

где  – удельная мощность одной квартиры по РД 34.20.185-94 [1],

– количество квартир.

Расчетная нагрузка лифтовых установок определяется как:

,                                            (2.3)

где  – коэффициент спроса лифтовых установок жилых домов (определяется по таблице 2.1.2 [1]),  – номинальная мощность лифтовой установки, зависящая от этажности здания. Для домов этажностью до 9 включительно , ; от 10 до 12 включительно – , ; от 13 до 19 включительно ???? – , ; свыше 19 – , .

Исходя из практического опыта проектирования, расчетную нагрузку сантехнических установок можно принять равной:

                                         (2.4)

Расчетная реактивная нагрузка на вводе в жилое здание определяется по формуле:

              (2.5)

где , ,  по таблице 2.1.4 [1].

Пример расчета приведен для дома № 8.

Число квартир в здании равно:

Примечание:  для типовых зданий.

Удельная нагрузка одной квартиры для здания с 144 кв. определяется интерполяцией значений таблицы 2.1.1 [1]:

Расчетная нагрузка квартир по (2.2):

 

Мощность лифтовых установок по (2.3):

где  зависит от количества лифтовых установок. Для числа установок, отличного от приведенного в таблице, значение  определяется интерполяцией.

Мощность СТУ по (2.4):

Тогда активная нагрузка на вводе в здание по (2.1):

Реактивная нагрузка на вводе в здание по (2.5):

Полная расчетная нагрузка на вводе жилого здания равна:

Для остальных жилых зданий расчет аналогичен. Результаты расчетов сведены в таблицы 2.1-2.3.


Таблица 2.1. Расчет нагрузок квартир и СТУ

№ здания

1

3

19

216

1,3528

292,2

10,8

2

2

5

40

2,6

104

2

3

2

5

40

2,6

104

2

8

3

12

144

1,4384

207,1

7,2

10

10

9

360

1,288

463,7

18

11

2

9

72

1,92

138,2

3,6

12

2

9

72

1,92

138,2

3,6

13

4

9

144

1,4384

207,1

7,2

15

3

12

144

1,4384

207,1

7,2

17

10

9

360

1,288

463,7

18

18

2

9

72

1,92

138,2

3,6

19

2

9

72

1,92

138,2

3,6

20

4

9

144

1,4384

207,1

7,2

22

6

9

216

1,3528

292,2

10,8

23

2

9

72

1,92

138,2

3,6

24

2

9

72

1,92

138,2

3,6

25

4

9

144

1,4384

207,1

7,2

28

2

22

264

1,3312

351,4

13,2

29

4

12

192

1,3712

263,3

9,6

30

12

12

576

1,2348

711,2

28,8

32

4

9

144

1,4384

207,1

7,2

33

2

9

72

1,92

138,2

3,6

34

2

9

72

1,92

138,2

3,6

35

8

9

288

1,3204

380,3

14,4

36

3

12

144

1,4384

207,1

7,2

40

1

1

6

5,9

35,4

0,3

41

12

9

432

1,2636

545,9

21,6

42

3

12

144

1,4384

207,1

7,2

43

2

12

144

1,4384

207,1

7,2

44

2

16

256

1,3348

341,7

12,8

45

2

16

256

1,3348

341,7

12,8

46

2

16

256

1,3348

341,7

12,8

47

2

16

256

1,3348

341,7

12,8

48

2

16

256

1,3348

341,7

12,8

58

3

12

144

1,4384

207,1

7,2

-

-

6286

1,19

7480

314,3

 – количество квартир на этаже равно 6 или 8 (для 44 – 48).

Таблица 2.2. Расчет нагрузок лифтовых установок

№ здания

1

19

3

6

0,7

7

31,5

2

5

2

2

0,8

4,5

7,2

3

5

2

2

0,8

4,5

7,2

8

12

3

6

0,65

4,5

17,6

10

9

10

10

0,5

4,5

22,5

11

9

2

2

0,8

4,5

7,2

12

9

2

2

0,8

4,5

7,2

13

9

4

4

0,7

4,5

12,6

15

12

3

6

0,65

4,5

17,6

17

9

10

10

0,5

4,5

22,5

18

9

2

2

0,8

4,5

7,2

19

9

2

2

0,8

4,5

7,2

20

9

4

4

0,7

4,5

12,6

22

9

6

6

0,65

4,5

17,6

23

9

2

2

0,8

4,5

7,2

24

9

2

2

0,8

4,5

7,2

25

9

4

4

0,7

4,5

12,6

28

22

2

4

0,8

11

35,2

29

12

4

8

0,58

4,5

20,9

30

12

12

24

0,36

4,5

39,2

32

9

4

4

0,7

4,5

12,6

33

9

2

2

0,8

4,5

7,2

34

9

2

2

0,8

4,5

7,2

35

9

8

8

0,58

4,5

20,9

36

12

3

6

0,65

4,5

17,6

40

1

1

-

-

-

-

41

9

12

12

0,48

4,5

25,9

42

12

3

6

0,65

4,5

17,6

43

12

2

4

0,7

4,5

12,6

44

16

2

4

0,7

7

19,6

45

16

2

4

0,7

7

19,6

46

16

2

4

0,7

7

19,6

47

16

2

4

0,7

7

19,6

48

16

2

4

0,7

7

19,6

58

12

3

6

0,65

4,5

17,6

 -

До 12эт/148

0,35

-

341,1

Свыше 12эт/30

0,4

-

Таблица 2.3. Расчетные нагрузки жилых зданий

№ здания

1

330,3

98,9

344,8

2

112,3

29,7

116,1

3

112,3

29,7

116,1

8

229,4

64,8

238,3

10

500,2

128,6

516,4

11

147,9

37,7

152,6

12

147,9

37,7

152,6

13

224,9

59,5

232,7

15

229,4

64,8

238,3

17

500,2

128,6

516,4

18

147,9

37,7

152,6

19

147,9

37,7

152,6

20

224,9

59,5

232,7

22

317,7

84,2

328,7

23

147,9

37,7

152,6

24

147,9

37,7

152,6

25

224,9

59,5

232,7

28

395,0

116,3

411,7

29

290,8

81,1

301,9

30

772,4

202,9

798,6

32

224,9

59,5

232,7

33

147,9

37,7

152,6

34

147,9

37,7

152,6

35

412,1

107,6

425,9

36

229,4

64,8

238,3

40

35,7

7,3

36,4

41

588,7

151,0

607,7

42

229,4

64,8

238,3

43

224,9

59,5

232,7

44

370,9

97,6

383,5

45

370,9

97,6

383,5

46

370,9

97,6

383,5

47

370,9

97,6

383,5

48

370,9

97,6

383,5

58

229,4

64,8

238,3

При определении суммарной нагрузки жилых зданий микрорайона все здания можно представить в виде одного эквивалентного здания с количеством квартир, лифтовых и санитарно-технических установок равным суммарному. Для него определяются свои удельные показатели и коэффициенты реактивной мощности и спроса.

, .

Далее расчет ведется по известному алгоритму.

 

2.2. Определение расчетных нагрузок общественных зданий

Нагрузки общественных зданий определяются по удельным показателям, таким как площадь помещения, количество посещений, работающих сотрудников или удельному расходу электроэнергии на единицу продукции.

Активная нагрузка общественного здания определяется по формуле:

                                        (2.6)

где  – удельная нагрузка на единицу какого либо показателя, определяется по таблице 2.2.1 [1], М – количественный показатель.

Реактивная нагрузка общественного здания определяется по формуле:

                                 (2.7)

где  – коэффициент реактивной мощности для выбранного общественного здания, определяется по таблице 2.2.1 [1].

Пример расчета приведен для общественного здания № 9 – лицея.

Активная нагрузка по (2.6):

где М = 1000 – количество учащихся.

Реактивная нагрузка по (2.7):

     

Для определения расчетной нагрузки микрорайона необходимо учесть несовпадение максимумов нагрузки жилых и общественных зданий. Для этого используется коэффициент участия , который определяется для каждого типа общественного здания по таблице 2.3.1 [1].

Для остальных общественных зданий расчет производится аналогично, результаты сведены в таблицу 2.4.


Таблица 2.4. Расчет нагрузок общественных зданий микрорайона.

Учреждение

n

1

Клуб

0,46

2000 м

92

0,42

39,6

100,2

0,7

64,4

27,7

4

д/сад

0,46

100 учащ

46

0,25

11,5

47,4

0,4

18,4

4,6

5

ПТУ

0,46

500 учащ

230

0,57

133,4

265,9

0,4

92

53,4

6

ПТУ

0,46

500 учащ

230

0,57

133,4

265,9

0,4

92

53,4

9

Лицей

0,25

1000 учащ

250

0,38

95

267,4

0,4

100

38

14

д/сад

0,46

250 учащ

115

0,25

28,8

118,6

0,4

46

11,5

16

Школа

0,25

1000 учащ

250

0,38

95

267,4

0,4

100

38

21

Школа

0,25

1000 учащ

250

0,38

95

267,4

0,4

100

38

26

д/сад

0,46

250 учащ

115

0,25

28,8

118,6

0,4

46

11,5

27

д/сад

0,46

250 учащ

115

0,25

28,8

118,6

0,4

46

11,5

31

д/сад

0,46

250 учащ

115

0,25

28,8

118,6

0,4

46

11,5

37

д/сад

0,46

250 учащ

115

0,25

28,8

118,6

0,4

46

11,5

38

д/сад

0,46

250 учащ

115

0,25

28,8

118,6

0,4

46

11,5

39

Универсам

0,25

800 м

184

0,75

138

230,0

0,8

147,2

110,4

49

Столовая

1,04

200 Мест

208

0,2

41,6

212,1

0,6

124,8

25

50

Сбербанк

0,054

500 м

27

0,57

15,4

31,1

0,6

16,2

9,2

51

Парик-ская

1,5

12 Мест

18

0,25

4,5

18,6

0,8

14,4

3,6

Ателье

1,5

15 Мест

22,5

5,6

23,2

0,6

13,5

3,4

52

Химчистка

0,075

200 Кг

15

0,75

11,3

18,8

0,7

10,5

7,9

53

Прачечная

0,075

400 Кг

30

0,75

22,5

37,5

0,7

21

15,8

54

Почта

0,054

300 м

16,2

0,57

9,2

18,6

0,6

9,7

5,5

55

Аптека

0,14

300 м

48

0,48

23

53,2

0,6

28,8

13,8

56

Универсам

0,25

2000 м

460

0,7

322

561,5

0,8

368

257,6

57

Универмаг

0,14

4000 м

560

0,43

240,8

609,6

0,6

336

144,5

1932,9

918,8

2.3. Определение расчетной нагрузки наружного освещения

В составе потребителей микрорайона следует учитывать наружное электрическое освещение улиц, проездов, площадей, бульваров и внутриквартальных незастроенных территорий. Расчет выполняется по удельным показателям, таким как площадь района, протяженность дорог, улиц. Необходимо учесть только площадь, свободную от застройки.

Площадь микрорайона равна 417600 м2 или 41,76 га, из них площадь леса составляет 9,16 га. Площадь застройки равна 58000 м2 или 5,8 га.

Удельная нагрузка наружного освещения равна 1,2  [2], тогда расчетная активная нагрузка наружного освещения равна:

???? насчет освещения улиц подумать???

Для освещения улиц используются газоразрядные лампы. Коэффициент реактивной мощности для ДРЛ ламп равен 0,48. Тогда расчетная реактивная нагрузка наружного освещения равна:

2.4. Определение расчетной нагрузки микрорайона

Расчетная активная нагрузка микрорайона равна:

                                                 

Расчетная реактивная нагрузка микрорайона равна:

И в итоге полная расчетная нагрузка микрорайона:

 


3. ВЫБОР МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ   10/0,4 кВ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 380 В

3.1. Выбор мощности трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ

Для выбора экономически целесообразной мощности ТП необходимо определить поверхностную плотность электрической нагрузки по расчетной активной мощности , приведенной к шинам 0,38 кВ.

 

По условиям надежности электроснабжения и экономическим показателям (>) необходимо сооружение двухтрансформаторных ТП.

Согласно [2],  экономически целесообразная мощность отдельно стоящей ТП определяется по формуле:

,

где  – поверхностная плотность нагрузки по полной мощности.

,

 

Рассмотрим 2 варианта мощности устанавливаемых в ТП трансформаторов:  и .

Для каждого варианта необходимо определить количество, места расположения ТП, а также разделение потребителей по питающим центрам.

Количество ТП определяется по формуле:

,

где  – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора, равный согласно [] 1,4 для двухтрансформаторных ТП.

для 1 варианта: , принимаем 8 ТП.

для 2 варианта: , принимаем 6 ТП.

Теперь необходимо расположить все ТП таким образом, чтобы коэффициент загрузки в нормальном режиме был равен .

Примечание: Принимается, что осветительная нагрузка района разделена равномерно по всем ТП.

Разделение потребителей по ТП для каждого варианта с расчетом  представлено в соответствующих таблицах.

Пример расчета показан для ТП 3 при установке трансформаторов номинальной мощностью 1000 кВА.

От ТП питается 4 здания с суммарным количеством квартир равным:

,

Далее расчет проводится по известному алгоритму:


Таблица 3.1. Распределение нагрузки по ТП. 1 Вариант

ТП 1

Категория

№ здания

Жилые

1-3;43;58

800,9

227,5

Общественные

1,4-6,9,16

466,8

215,1

Освещение

4

1,9

S

1271,7

444,5

1347,2

0,67

ТП 2

Жилые

8;10-13;15

1204,5

305,4

Общественные

14

46

11,5

Освещение

4

1,9

S

1254,5

318,8

1294,4

0,65

ТП 3

Жилые

17-19;41

1207,1

304,7

Общественные

21

100

36

Освещение

4

1,9

S

1311,1

344,6

1355,1

0,68

ТП 4

Жилые

22-25;28-29

1254,9

360

Общественные

26-27

92

23

Освещение

4

1,9

S

1351

385

1404,8

0,7

ТП 5

Жилые

20;30;47

1265,1

332,8

Общественные

31

46

11,5

Освещение

4

1,9

S

1315,1

346,2

1359,8

0,68

ТП 6

Жилые

32-36;42

1118,5

283,6

Общественные

37-39

239,2

133,4

Освещение

4

1,9

S

1361,7

418,9

1424,6

0,71

ТП 7

Жилые

44-46,40

1017,3

265,1

Общественные

50-55

238,9

84,2

Освещение

4

1,9

S

1260,2

351,2

1308,2

0,65

ТП 8

Жилые

48

185,2

48,8

Общественные

56-57

1020

562,8

Освещение

4

1,9

S

1209,5

613,5

1356,2

0,68


Таблица 3.2. Распределение нагрузки по ТП. 2 Вариант.

Категория

Нагр

ТП1

Жилые

1-3;43;58;15;42

1153,3

315,5

Общественные

1,4-6,9,16

466,8

215,1

Освещение

5,3

2,6

S

1625,4

533,2

1710,6

0,68

ТП2

Жилые

8;10-13;17;22

1746,2

438,1

Общественные

14

46

11,5

Освещение

5,3

2,6

S

1797,5

452,2

1853,5

0,74

ТП 3

Жилые

18-20;23-25;28-29

1341,2

358,5

Общественные

21;26-27;31

238

72,5

Освещение

5,3

2,6

S

1584,5

433,6

1642,8

0,66

ТП 4

Жилые

32-36;41

1471

369,5

Общественные

37-39

239,2

133,4

Освещение

5,3

2,6

S

1715,5

505,5

1792

0,72

ТП 5

Жилые

20;30;47

1415,1

205,7

Общественные

31

372,2

67,5

Освещение

5,3

2,6

S

1620,8

439,7

1679,4

0,67

ТП 6

Жилые

46-48

501,3

127,4

Общественные

54-57

1084,2

595

Освещение

5,3

2,6

S

1590,8

725

1748,2

0,7

3.2. Определение наиболее экономически целесообразного месторасположения трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ

Экономически целесообразное расположение ТП на территории микрорайона приблизительно соответствует «центру нагрузок», питаемых каждой подстанцией. ТП должна располагаться вблизи внутриквартальных проездов на расстоянии не менее 10 м от зданий, но не должна сооружаться в центральных частях зон озеленения, отдыха, спортивных и детских площадок. Если одно из зданий имеет существенно большую расчетную нагрузку, то ТП следует располагать вблизи такого здания.

Примем, что центр координат находится в левом нижнем углу приведенного плана микрорайона. «Центр нагрузок»  определяется аналогично центру тяжести на плоскости, где расположены силы веса некоторой группы масс:

                                         (3.2)

,                                            (3.3)

где  – координаты «центра нагрузок», соответственно по                       горизонтальной и вертикальной осям;  – расчетная нагрузка одного здания;  – сумма расчетных нагрузок потребителей, питающихся от одной ТП.

Для примера определим расположение ТП1 для варианта с .

Найдем из заданной схемы микрорайона координаты центра нагрузок каждого здания, питающегося от этой ТП и, зная нагрузку каждого здания, найдем положение ТП.

Примечание: Для каждого здания центр нагрузок соответствует центру тяжести геометрической фигуры на плоскости.


Таблица 3.3. Определение местоположения ТП1.

Здание

, см

, см

, кВА

1

4,1

8,4

414,9

2

3,1

16,7

116,1

3

2,9

14,5

116,1

4

2,2

12,9

19

5

1,5

5,0

106,4

6

3,1

2,5

106,4

9

6,6

7,3

107

16

7,6

5,1

238,3

43

8,9

3,0

107

58

9,5

10,1

232,7

 см,

см.

Для остальных ТП расчет аналогичен, результаты расчета сведены в соответствующие таблицы.

Таблица 3.4. Определение местоположения ТП для варианта 1.

№ ТП

1

2

3

4

5

6

7

8

5,5

12

21,4

16,2

17,9

23,6

26,3

27,5

10,9

1,9

1,9

8,2

13,9

8,3

11,3

4,0

Таблица 3.5. Определение местоположения ТП для варианта 2.

№ ТП

1

2

3

4

5

6

6,8

13,6

21

18,3

25,2

27

10,2

2,3

4,1

13,4

11,1

5,1


3.3 Формирование схемы распределительных сетей 380 В

В состав потребителей микрорайона входят электроприемники I и II категории по надежности электроснабжения. Поэтому для их питания будут использоваться радиальные и магистральные двухлучевые схемы.

Применение двух параллельных магистральных линий обеспечивает надёжность питания, необходимую для потребителей II категории только в сочетании с секционированием шин ВРУ 380 В здания. Надёжность, необходимая для потребителей I категории, при данной схеме обеспечивается лишь при условии установки АВР на вводе к электроприёмнику. 

Внутриквартальные трассы линий  намечаются с учётом выбранного расположения ТП и расположения зданий микрорайона. Эти трассы должны в основном располагаться вдоль контуров зданий, под пешеходными дорожками, по возможности, не пересекать зоны озеленения, спортивные и детские площадки и т.п.

Здания, в непосредственной близости от которых располагается ТП, следует питать отдельными линиями и не включать эти здания в магистральные схемы. Следует иметь в виду, что при коммунально-общественных потребителях, встроенных в жилые здания или пристроенных к ним, осуществляются раздельные ВРУ 380 В для жилой и общественной частей здания.

Сечения жил кабелей линий 380 В должны выбираться по соответствующим расчётным электрическим нагрузкам линий в нормальных и послеаварийных режимах работы на основе технических ограничений допустимого нагрева и допустимых потерь напряжения, а также с учётом применения минимальных сечений по условиям механической прочности (в условиях монтажа и эксплуатации).

В многосекционных зданиях обычно от одного ВРУ 380 В питается 3-4 жилые секции. Расчет нагрузок многосекционных зданий по отдельным ВРУ представлен в таблице 3.6.

    Таблица 3.6. Расчет нагрузок жилых зданий микрорайона с учетом секционирования ВРУ.

10а

9

5

180

5

0,7

15,8

9,0

1,388

249,8

272,1

72,7

281,6

10б

9

5

180

5

0,7

15,8

9,0

1,388

249,8

272,1

72,7

281,6

17а

9

5

180

5

0,7

15,8

9,0

1,388

249,8

272,1

72,7

281,6

17б

9

5

180

5

0,7

15,8

9,0

1,388

249,8

272,1

72,7

281,6

30а

12

4

192

8

0,575

20,7

9,6

1,3712

263,3

290,6

80,9

301,7

30б

12

4

192

8

0,575

20,7

9,6

1,3712

263,3

290,6

80,9

301,7

30в

12

4

192

8

0,575

20,7

9,6

1,3712

263,3

290,6

80,9

301,7

41а

9

4

144

4

0,7

12,6

7,2

1,4384

207,1

224,9

59,5

232,6

41б

9

4

144

4

0,7

12,6

7,2

1,4384

207,1

224,9

59,5

232,6

41в

9

4

144

4

0,7

12,6

7,2

1,4384

207,1

224,9

59,5

232,6

3.3.1. Выбор и проверка сечений КЛ 0,38 кВ по условию               допустимого нагрева

Для прокладки используется кабель с алюминиевой жилой и изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвБбШп.

Выбор кабелей 0,38 кВ осуществляется по условию допустимого нагрева в нормальном режиме:

                                                   (3.4)

где  – расчетный ток кабеля, определяется по формуле:

,                                             (3.5)

где  – количество кабелей;

– фактический длительно допустимый ток, равный:

 ,                                          (3.6)

где  – допустимый длительный ток для кабеля с алюминиевыми жилами;  – поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле;  – поправочный коэффициент на токи для кабелей, проложенных в земле, в зависимости от температуры земли;  – коэффициент загрузки кабеля в нормальном режиме или коэффициент перегрузки в послеаварийном режиме.

– для расчетной температуры грунта +5ºС;

– для нормального режима;

– для послеаварийного режима.

Затем выбранный кабель проверяется по условию нагрева в послеаварийном режиме:

                                                     (3.7)

Максимальное сечение для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением 0,38 кВ составляет 240 мм2. Если кабель сечением 240 мм2 не удовлетворяет условиям допустимого нагрева в нормальном и послеаварийном режимах, то необходимо увеличивать количество кабелей.

Примечание:  Для двухцепной линий п/ав режимом является отключение одного кабеля, для многоцепных – отключение половины кабелей.

Пример расчета приведен для кабельной линии, питающей здание № 58  от ТП 1 (вариант 1).

Наибольший расчетный ток в нормальном режиме по (3.5):

А.

Выбираем кабель сечением 185 мм2 ( А).  Число кабелей в траншее

С учетом коэффициентов  длительно допустимый ток в нормальном режиме равен по (3.6):

А.

Таким образом,  условие (3.4) выполняется (232,4 A >181 А).

Теперь рассмотрим послеаварийный режим.

Расчетный ток в послеаварийном режиме равен по (3.5):

А.

Длительно допустимый ток в п/ав режиме по (3.6):

А.

Таким образом,  условие (3.7) выполняется (431,6 A > 362 А).

Для остальных кабельных линий выбор аналогичен. Результаты сведены в таблицы 3.7 и 3.8 для вариантов 1 и 2 соответственно.


Таблица 3.7. Выбор кабелей 0,4кВ по условию длительно допустимого нагрева для Варианта 1

 

 

Нормальный режим

П/ав режим

Линия

ТП 1

Тп-1жил

344,8

4

0,75

131,0

150

310

172,5

2

0,85

261,9

326,8

Тп1-клуб

100,2

2

0,75

76,1

50

166

92,4

1

0,85

152,2

175,0

Тп-2+3+4

251,2

2

0,9

190,8

150

310

207,0

1

1

381,7

384,5

до 5

265,9

2

0,9

202,0

185

348

232,4

1

1

404,0

431,6

до 6

265,9

2

0,9

202,0

185

348

232,4

1

1

404,0

431,6

до 9

267,4

2

0,9

203,1

185

348

232,4

1

1

406,3

431,6

до 16

267,4

2

0,9

203,1

185

348

232,4

1

1

406,3

431,6

до 43

232,7

2

0,9

176,8

150

310

207,0

1

1

353,6

384,5

до 58

238,3

2

0,9

181,0

150

310

207,0

1

1

362,1

384,5

ТП 2

до 8

238,3

2

0,9

181,0

150

310

207,0

1

1

362,1

384,5

до 10 (1 секц)

281,6

2

0,9

213,9

185

348

232,4

1

1

427,8

431,6

до 11

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 12

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 13

232,7

2

0,9

176,8

150

310

207,0

1

1

353,6

384,5

до 14

118,6

2

0,9

90,1

50

166

110,9

1

1

180,2

205,9

до 15

238,3

2

0,9

181,0

150

310

207,0

1

1

362,1

384,5

ТП 3

до 17 (1 секц)

281,6

2

0,9

213,9

185

348

232,4

1

1

427,8

431,6

до 18

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 19

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 21

267,4

2

0,9

203,1

185

348

232,4

1

1

406,3

431,6

до 41 (1 секц)

232,6

2

0,9

176,7

150

310

207,0

1

1

353,4

384,5

Таблица 3.7 Продолжение. Выбор кабелей 0,4кВ по условию длительно допустимого нагрева для Варианта 1

Нормальный режим

П/ав режим

Линия

ТП 4

до 22

328,7

4

0,8

124,9

95

253

150,2

2

0,9

249,7

282,4

до 23

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 24

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 25

232,7

2

0,9

176,8

150

310

207,0

1

1

353,6

384,5

до 26

118,6

2

0,9

90,1

50

166

110,9

1

1

180,2

205,9

до 27

118,6

2

0,9

90,1

50

166

110,9

1

1

180,2

205,9

до 28

411,7

4

0,8

156,4

150

310

184,0

2

0,9

312,8

346,0

до 29

301,9

2

0,9

229,3

240

401

267,8

1

1

458,7

497,3

ТП 5

до 30 (1 секц)

301,7

2

0,9

229,2

240

401

267,8

1

1

458,4

497,3

до 31

118,6

2

0,9

90,1

50

166

110,9

1

1

180,2

205,9

до 20

232,7

2

0,9

176,8

150

310

207,0

1

1

353,6

384,5

до 47

383,5

4

0,8

145,7

120

272

161,5

2

0,9

291,3

303,6

ТП 6

до 32

232,7

2

0,9

176,8

150

310

207,0

1

1

353,6

384,5

до 33

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 34

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 35

425,9

4

0,8

161,8

150

310

184,0

2

0,9

323,5

346,0

до 36

238,3

2

0,9

181,0

150

310

207,0

1

1

362,1

384,5

до 37

118,6

2

0,9

90,1

50

166

110,9

1

1

180,2

205,9

до 38

118,6

2

0,9

90,1

50

166

110,9

1

1

180,2

205,9

до 39

230

2

0,9

174,7

150

310

207,0

1

1

349,4

384,5

до 42

238,3

2

0,9

181,0

150

310

207,0

1

1

362,1

384,5

Таблица 3.7 Продолжение. Выбор кабелей 0,4кВ по условию длительно допустимого нагрева для Варианта 1

Нормальный режим

П/ав режим

Линия

ТП 7

до 44

383,5

4

0,8

145,7

120

272

161,5

2

0,9

291,3

303,6

до 45

383,5

4

0,8

145,7

120

272

161,5

2

0,9

291,3

303,6

до 46

383,5

4

0,8

145,7

120

272

161,5

2

0,9

291,3

303,6

до 40

36,4

2

0,9

27,7

50

166

110,9

1

1

55,3

205,9

49+50

241,8

2

0,9

183,7

150

310

207,0

1

1

367,4

384,5

51+52+53

96,2

2

0,9

73,1

50

166

110,9

1

1

146,2

205,9

54+55

71,6

2

0,9

54,4

50

166

110,9

1

1

108,8

205,9

ТП 8

до 48

383,5

4

0,8

145,7

120

272

161,5

2

0,9

291,3

303,6

до 56

561,5

6

0,75

142,2

120

272

151,4

3

0,85

284,4

286,7

до 57

609,6

6

0,75

154,4

150

310

172,5

3

0,85

308,7

326,8

Таблица 3.8  Выбор кабелей 0,4кВ по условию длительно допустимого нагрева для Варианта 2

 

 

Нормальный режим

П/ав режим

Линия

ТП 1

Тп-1жил

344,8

4

0,75

131,0

120

272

151,4

2

0,85

261,9

286,7

Тп-1клуб

100,2

2

0,75

76,1

50

166

92,4

1

0,85

152,2

175,0

Тп-2+3+4

251,2

2

0,9

190,8

150

310

207,0

1

1

381,7

384,5

до 5

265,9

2

0,9

202,0

185

348

232,4

1

1

404,0

431,6

до 6

265,9

2

0,9

202,0

185

348

232,4

1

1

404,0

431,6

до 9

267,4

2

0,9

203,1

185

348

232,4

1

1

406,3

431,6

до 16

267,4

2

0,9

203,1

185

348

232,4

1

1

406,3

431,6

до 43

232,7

2

0,9

176,8

150

310

207,0

1

1

353,6

384,5

до 58

238,3

2

0,9

181,0

150

310

207,0

1

1

362,1

384,5

до 42

238,3

2

0,9

181,0

150

310

207,0

1

1

362,1

384,5

до 15

238,3

2

0,9

181,0

150

310

207,0

1

1

362,1

384,5

ТП 2

до 8

238,3

2

0,9

181,0

150

310

207,0

1

1

362,1

384,5

до 10 (1 секц)

281,6

2

0,9

213,9

185

348

232,4

1

1

427,8

431,6

до 11

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 12

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 13

232,7

2

0,9

176,8

150

310

207,0

1

1

353,6

384,5

до 14

118,6

2

0,9

90,1

50

166

110,9

1

1

180,2

205,9

дл 17 (1 секц)

281,6

2

0,9

213,9

185

348

232,4

1

1

427,8

431,6

до 22

328,7

4

0,8

124,9

95

253

150,2

2

0,9

249,7

282,4

Таблица 3.8 Продолжение. Выбор кабелей 0,4кВ по условию длительно допустимого нагрева для Варианта 2.

Нормальный режим

П/ав режим

Линия

ТП 3

до 18

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 19

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 20

232,7

2

0,9

176,8

150

310

207,0

1

1

353,6

384,5

до 21

267,4

2

0,9

203,1

185

348

232,4

1

1

406,3

431,6

до 23

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 24

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 25

232,7

2

0,9

176,8

150

310

207,0

1

1

353,6

384,5

до 26

118,6

2

0,9

90,1

50

166

110,9

1

1

180,2

205,9

до 27

118,6

2

0,9

90,1

50

166

110,9

1

1

180,2

205,9

до 28

411,7

4

0,8

156,4

150

310

184,0

2

0,9

312,8

346,0

до 29

301,9

2

0,9

229,3

240

401

267,8

1

1

458,7

497,3

до 31

118,6

2

0,9

90,1

50

166

110,9

1

1

180,2

205,9

ТП 4

до 32

232,7

2

0,9

176,8

150

310

207,0

1

1

353,6

384,5

до 33

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 34

152,6

2

0,9

115,9

70

201

134,2

1

1

231,9

249,3

до 35

425,9

4

0,8

161,8

150

310

184,0

2

0,9

323,5

346,0

до 36

238,3

2

0,9

181,0

150

310

207,0

1

1

362,1

384,5

до 37

118,6

2

0,9

90,1

50

166

110,9

1

1

180,2

205,9

до 38

118,6

2

0,9

90,1

50

166

110,9

1

1

180,2

205,9

до 39

230

2

0,9

174,7

150

310

207,0

1

1

349,4

384,5

до 41 (1 секц)

232,6

2

0,9

176,7

150

310

207,0

1

1

353,4

384,5

Таблица 3.8.Продолжение. Выбор кабелей 0,4кВ по условию длительно допустимого нагрева для Варианта 2

Нормальный режим

П/ав режим

Линия

ТП 5

до 44

383,5

4

0,8

145,7

120

272

161,5

2

0,9

291,3

303,6

до 45

383,5

4

0,8

145,7

120

272

161,5

2

0,9

291,3

303,6

49+50

241,8

2

0,9

183,7

150

310

207,0

1

1

367,4

384,5

51+52+53

96,2

2

0,9

73,1

50

166

110,9

1

1

146,2

205,9

до 40

36,4

2

0,9

27,7

50

166

110,9

1

1

55,3

205,9

до 30 (1 секц)

301,7

2

0,9

229,2

240

401

267,8

1

1

458,4

497,3

ТП 6

до 46

383,5

4

0,8

145,7

120

272

161,5

2

0,9

291,3

303,6

до 47

383,5

4

0,8

145,7

120

272

161,5

2

0,9

291,3

303,6

до 48

383,5

4

0,8

145,7

120

272

161,5

2

0,9

291,3

303,6

54+55

71,6

2

0,9

54,4

50

166

110,9

1

1

108,8

205,9

до 56

561,5

6

0,75

142,2

150

310

172,5

3

0,85

284,4

326,8

до 57

609,6

6

0,75

154,4

150

310

172,5

3

0,85

308,7

326,8



3.3.2. Проверка кабелей 0,4 кВ по условию допустимых потерь напряжения

Проверка проводится для нормального и послеаварийного режимов.

1) В нормальном режиме должно выполняться условие:

,                                            (3.8)

где  – суммарные потери напряжения в нормальном режиме от шин   0,4 кВ ТП до наиболее удаленной лампы общего освещения в жилых и общественных зданиях. Эти потери не должны, как правило, превышать 7,5% [2].  можно разложить на потери напряжения до ВРУ здания и от ВРУ до самого электрически удаленного электроприемника. Тогда наибольшее значение потерь для кабельных линий от шин 0,4 кВ ТП до ВРУ должно быть  2,5%.

2) В послеаварийном режиме должно выполняться условие:

,                                         (3.9)

где  – наибольшие потери в послеаварийном режиме от шин 0,4 кВ ТП до ВРУ в здание, равные 5%.

Потери напряжения определяются по известной формуле:

,                               (3.10)

где  и  – расчетные активная и реактивная нагрузки кабельной линии;  и   – активное и реактивное сопротивления кабеля;

– длина кабельной линии от шин 0,4 кВ ТП до ВРУ в здание;

– число кабелей в линии.

Потери напряжения в процентах:

                                 (3.11)

Если потери напряжения превышают допустимые значения, то необходимо, как и ранее, увеличивать сечение кабеля. Если этого сделать нельзя – то увеличить число кабелей.

В качестве примера определим потери в кабельной линии ТП 1 – 5 для нормального и п/ав режима при установке трансформаторов номинальной мощностью 1000 кВА:

По (3.10):

 

По (3.11):

– что лежит в допустимых пределах.

Аналогично для послеаварийного режима:

– что лежит в допустимых пределах

Для остальных кабельных линий расчет аналогичен, результаты расчета занесены в таблицы 3.9 и 3.10 для вариантов 1 и 2 соответственно.


Таблица 3.9. Расчет потерь напряжения сети 0,4 кВ для Варианта 1

Линия

, кВт

, квар

, Ом/км

, Ом/км

,%

,%

ТП 1

Тп-1жил

330

98,9

0,125

0,08

0,29

2,5

4,90

Тп-1клуб

92

39,6

0,125

0,08

0,29

1,5

2,91

Тп-2+3+4

243

64

0,125

0,08

0,19

2,3

4,64

до 5

230

133

0,125

0,08

0,16

2,2

4,31

до 6

230

133

0,206

0,08

0,2

2,0

3,99

до 9

250

95

0,206

0,08

0,22

2,2

4,48

до 16

250

95

0,164

0,08

0,06

1,0

2,00

до 43

225

59,5

0,206

0,08

0,11

1,9

3,88

до 58

229

64,8

0,164

0,08

0,12

1,8

3,54

ТП 2

до 8

229

64,8

0,164

0,08

0,15

2,2

4,42

до 10

272

72,7

0,164

0,08

0,03

0,5

1,04

до 11

148

37,7

0,443

0,08

0,09

2,1

4,27

до 12

148

37,7

0,443

0,08

0,1

2,4

4,75

до 13

225

59,5

0,206

0,08