48952

Система электроснабжения района города в Московской области

Курсовая

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. Выбор сечений КЛ 04 кВ по техническим ограничениям по допустимым потерям напряжения. Далее необходимо выполнить проверку кабелей на допустимые потери напряжения в нормальном и...

Русский

2013-12-17

2.53 MB

1 чел.

PAGE   \* MERGEFORMAT 2

1. ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРОРАЙОНА ГОРОДА И ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ.

1.1 Общие данные о проектируемом микрорайоне.

В задании на курсовой проект приводится схематический план микрорайона селитебной территории города, расположенного в Московской области РФ. Схема застройки характерного микрорайона и характеристики всех зданий, необходимые для определения расчетных электрических нагрузок прилагаются к тексту задания. В задании указана подстанция глубокого ввода с номинальным напряжением 10кВ как источник питания двух микрорайонов, а также его расположение.  Расчетный ток короткого замыкания на шинах источника питания равен 14 кА. В качестве энергоносителей, используемых для основных приборов приготовления пищи, указаны электрические плиты. Подача горячей хозяйственной воды и отопление осуществляется от теплоэлектроцентрали.

Приведенные потребители микрорайона разделены на 2 группы:

  •  Жилые здания
  •  Общественные здания

Экспликация нагрузок жилых зданий приведена в таблице 1.1, а для общественных зданий экспликация нагрузок приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.1. Экспликация нагрузок жилых зданий.

№ объекта

Кол-во этажей

Кол-во секций

Кол-во квартир на этаже

3

17

7

4

4

14

5

4

5

14

4

4

10

17

6

4

11

17

9

4

17

17

7

4

19

17

8

4

22

17

9

4

23

17

7

4

27

14

4

4

28

14

4

4

29

14

4

4

Таблица 1.2. Экспликация нагрузок общественных зданий.

№ объекта

Наименование

Число ед. измерения

1

Детская муз. школа

600

учащихся

2

ЦТП, Расчетная нагрузка 90 кВт

3

Булочная

270

м2

6

Кафе

150

мест

7

Милиция

269

м2

8

КБО

20

мест

9

Универсам

210

м2

10

Парикмахерская

30

мест

12

Детский сад

450

учащихся

13

Площадка

-

-

14

Детская поликлиника

300

посещений

15

Поликлиника

300

посещений

16

ЦТП, Расчетная нагрузка 90 кВт

18

Аптека 2 этажа

672

м2

19

Ремонтная мастерская

40

мест

20

Универмаг

644

м2

21

Детский сад

450

мест

24

Универсам

272

м2

25

ПТУ

750

мест

26

ПТУ

750

мест

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК.

Определение расчетных электрических нагрузок производится для всех коммунально-бытовых потребителей электроэнергии, указанных в задании на проект.

2.1. Определение расчетных нагрузок  на вводах в жилые здания.

Расчетные электрические нагрузки на вводах в жилые здания определяются на основе сведений о количестве квартир, энергоносителях для приготовления пищи и 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, значения которой приведены в РД 34.20.185-94 [1], - количество квартир в здании.

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, так как высотность зданий колеблется в пределах 14-17 этажей, то в них устанавливаются 2 лифта, мощностью 7 кВт.

Расчетная нагрузка сантехнических установок определяется как:

                                                                                      (2.4)

Для определения расчетной реактивной нагрузки на вводе в жилое здание используется формула:

,                               (2.5)

для реактивной нагрузки коэффициент участия  будет равен 0,95 из-за более плотного графика нагрузки, коэффициенты мощность , ,  определяются из таблицы (2.1.4) [1].

Рассчитаем расчетную нагрузку жилого здания 3 на вводе в здание:

На первом этаже здания расположена булочная, которая занимает 2 секции, таким образом суммарное количество квартир определяется как:

,

Удельную нагрузку для здания с 468 кв. определяется с помощью интерполяции значений таблицы 2.1.1.:

Определим расчетную нагрузку квартир по формуле (2.2):

Определим мощность лифтовых установок по формуле (2.3):

где  определяется исходя из количества лифтовых установок. На каждой секции установлены 2 лифтовых установки мощностью 7кВт каждая, т.е. 14 установок по 7кВт.

Определим мощность СТУ по формуле (2.4):

Тогда активная нагрузка на вводе в здание равна:

Рассчитаем реактивную нагрузку на вводе в здание:

Рассчитаем полную расчетную нагрузку на вводе жилого здания:

Теперь рассчитаем нагрузки на вводах всех зданий микрорайона, используем формулы (2.1) - (2.5). Результаты расчетов занесены в таблицу 2.1.

Суммарную нагрузку жилых зданий всего микрорайона можно представить как единое здание с суммарным количеством квартир, лифтовых и санитарно-технических установок. Для него определяются свои коэффициенты реактивной мощности и коэффициенты спроса.

Таблица 2.1. Расчет нагрузок жилых зданий микрорайона.

3

17

7

468

14

0,56

54,88

23,4

1,256

588,0

658,45

195,27

686,79

4

14

5

280

10

0,6

42

14

1,234

345,52

395,92

122,78

414,52

5

14

4

224

8

0,675

37,8

11,2

1,259

282,02

326,12

103,77

342,23

10

17

6

400

12

0,58

48,72

20

1,27

508,00

569,85

166,40

593,65

11

17

9

612

18

0,52

65,52

30,6

1,2288

752,03

838,53

240,05

872,22

17

17

7

476

14

0,56

54,88

23,8

1,215

578,34

649,15

189,52

676,25

19

17

8

532

16

0,54

60,48

26,6

1,204

640,53

718,90

209,75

748,87

22

17

9

612

18

0,52

65,52

30,6

1,2288

752,03

838,53

240,05

872,22

23

17

7

476

14

0,56

54,88

23,8

1,215

578,34

649,15

189,52

676,25

27

14

4

224

8

0,675

37,8

11,2

1,349

302,18

346,28

107,80

362,67

28

14

4

224

8

0,675

37,8

11,2

1,349

302,18

346,28

107,80

362,67

29

14

4

224

8

0,675

37,8

11,2

1,349

302,18

346,28

107,80

362,67

-

-

    4752

148

0,4

414,4

237,6

1,19

5654,88

6241,68

1727,72

6476,39

Теперь определим суммарную нагрузку жилых зданий микрорайона:

,

Определим расчетную нагрузку квартир по формуле (2.2):

Определим мощность лифтовых установок по формуле (2.3):

Определим мощность СТУ по формуле (2.4):

Тогда активная нагрузка равна:

Рассчитаем реактивную нагрузку:

Рассчитаем полную расчетную нагрузку жилых зданий микрорайона равна:

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].

Для примера определим расчетную нагрузка общественного здания 1 – детская музыкальная школа.

Активная нагрузка равна по (2.6):

Реактивная нагрузка равна 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 из таблицы (2.3.1) [1].

Для остальных общественных зданий расчет производится аналогично, результаты занесены в таблицу 2.2:

Таблица 2.2. Расчет нагрузок общественных зданий микрорайона.

Наим-е

М

1

Д.М.школа

0,25

600

0,4

0,38

150

57

160,46

60,00

22,80

2

ЦТП

-

-

0,9

0,62

90

55,8

105,89

81,00

50,22

3

Булочная

0,25

270

0,6

0,75

67,5

50,63

84,38

40,50

30,38

4

Кафе

1,04

150

0,7

0,2

156

31,2

159,09

109,20

21,84

5

Милиция

0,054

269

0,6

0,57

14,53

8,28

16,72

8,72

4,97

6

КБО

1,5

20

0,6

0,75

30

22,5

37,50

18,00

13,50

7

Унив-м

0,25

210

0,6

0,75

52,5

39,38

65,63

31,50

23,63

8

Парикм-ая

1,5

30

0,8

0,75

45

33,75

56,25

36,00

27,00

9

Дет. сад

0,46

450

0,4

0,25

207

51,75

213,37

82,80

20,70

10

Площадка

-

-

0,4

0,62

90

55,8

105,89

36,00

22,32

11

Дет. пол-ка

0,36

300

0,7

0,43

108

46,44

117,56

75,60

32,51

12

Пол-ка

0,36

300

0,7

0,43

108

46,44

117,56

75,60

32,51

13

ЦТП

-

-

0,9

0,62

90

55,8

105,89

81,00

50,22

14

Аптека

0,16

672

0,8

0,48

107,52

51,61

119,26

86,02

41,29

15

Рем. маст-ая

1,5

40

0,7

0,75

60

45

75,00

42,00

31,50

16

Универмаг

0,16

644

0,6

0,48

103,04

49,46

114,30

61,82

29,68

17

Дет. сад

0,46

450

0,4

0,25

207

51,75

213,37

82,80

20,70

18

Унив-м

0,25

272

0,6

0,75

68

51

85,00

40,80

30,60

19

ПТУ

0,46

750

0,4

0,43

345

148,35

375,54

138,00

59,34

20

ПТУ

0,46

750

0,4

0,43

345

148,35

375,54

138,00

59,34

1325,36

625,03

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 выполнятся по удельным показателям, таким как площадь района, протяженность дорог, улиц. Необходимо учесть только площадь, свободную от застройки.

Площадь микрорайона равна 229500 м2, что равно 22,95 га.

Площадь застройки равна 25120 м2, что равно 2,51 га.

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

Исходя из применения газоразрядных ламп, коэффициент реактивной мощности для наружного освещения равен 0,48. Тогда расчетная реактивная нагрузка наружного освещения равна:

2.4. Определение расчетной электрической нагрузки микрорайона.

Расчетная активная нагрузка микрорайона определяется по формуле:

                                                 

Расчетная реактивная нагрузка микрорайона определяется по формуле:

                                                

И в итоге определяется полная расчетная нагрузка микрорайона:

 

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

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

Для выбора экономически целесообразной мощности городских ТП необходимо определить поверхностную плотность электрической нагрузки по расчетной активной мощности , приведенной к шинам 0,38 кВ, и площади самого микрорайона , найденной в п. 2.3.

Поверхностная площадь нагрузки по активной мощности определяется по формуле:

,                                                (3.1)

т.к. поверхностная плотность нагрузки больше , то экономически целесообразно сооружение двухтрансформаторных ТП, также как и по выполнению условия надежности.

Далее определим экономически целесообразную мощность отдельностоящей ТП по формуле:

,

где  - поверхностная плотность полной нагрузки, определяется по формуле аналогично (3.1.):

,

.

Теперь определим установленную экономически целесообразную мощность ТП:

,

где - коэффициент загрузки трансформатора.

Мощность одного трансформатора на двухтрансформаторной ТП равна:

.

Рассмотрим 2 варианта мощностей трансформаторов, установленных в ТП: трансформаторы мощностью по 1000 кВА и 1250 кВА.

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

Количество ТП определим по формуле:

,

где  - номинальная мощность трансформатора, устанавливаемого в ТП; - коэффициент аварийной перегрузки трансформатора для двухтрансформаторной ТП.

для 1 варианта: , принимаем 6 ТП.

для 2 варианта: , принимаем 5 ТП.

Теперь необходимо расположить все ТП таким образом, чтобы при питании от них жилых и общественных зданий загрузка трансформаторов была в районе 0,7.

Примем, что осветительная нагрузка района разделена равномерно по ТП.

Необходимо распределить нагрузки жилых и общественных зданий по питающим их ТП. Для первого варианта с трансформаторами по 1000кВА результаты занесены в таблицу 3.1, для второго варианта с трансформаторами по 1250кВА результаты занесены в таблицу 3.2.

Приведем пример для расчета нагрузки зданий 3 и 4, питающихся от ТП1:

Теперь определим суммарную нагрузку жилых зданий микрорайона:

,

Определим расчетную нагрузку квартир по формуле (2.2):

Определим мощность 24 лифтовых установок по формуле (2.3):

Определим мощность СТУ по формуле (2.4):

Тогда активная нагрузка равна:

Рассчитаем реактивную нагрузку:

Таблица 3.1. Распределение нагрузки по ТП. 1 Вариант.

Нагр.

ТП1

3,4

1006,13

286,87

1, 10, 2, 9, 8, 3

249,00

156,37

освещ

4,09

1,96

1259,22

445,20

1335,61

0,67

ТП2

5,11

1111,69

312,41

12, 19, 20

186,62

81,88

освещ

4,09

1,96

1302,40

396,25

1361,34

0,68

ТП3

10,19

1227,92

343,43

18

86,02

41,29

освещ

4,09

1,96

1318,03

386,68

1373,58

0,69

ТП4

27,28,29

915,47

266,71

13, 25, 26

312,00

145,68

освещ

4,09

1,96

1231,55

414,35

1299,39

0,65

ТП5

22

838,53

240,05

6, 7, 21, 14, 15, 16

432,92

162,75

освещ

4,09

1,96

1275,54

404,76

1338,22

0,67

ТП6

17,23

1250,85

348,55

24

40,80

30,60

освещ

4,09

1,96

1295,74

381,11

1350,62

0,68

Таблица 3.2. Распределение нагрузки по ТП. 2 Вариант.

Нагр.

ТП1

3,11

1414,44

395,11

1, 2, 3

163,50

92,24

освещ

4,91

2,35

1582,85

489,70

1656,87

0,66

ТП2

10,19

1227,92

343,43

10, 9, 8, 18 ,19

213,52

136,92

освещ

4,91

2,35

1446,34

482,70

1524,77

0,61

ТП3

4,5,17

1292,90

368,13

6, 7, 12, 14, 15

351,92

112,53

освещ

4,91

2,35

1649,73

483,02

1718,98

0,69

ТП4

27,28,29

915,47

266,71

13, 20, 21, 25, 26

456,62

196,06

освещ

4,91

2,35

1376,99

465,13

1453,43

0,58

ТП5

22,23

1424,32

390,01

16, 24

121,80

80,82

освещ

4,91

2,35

1551,03

473,19

1621,60

0,65

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, спорт- 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 координат;  - расчетная нагрузка одного потребителя, в дано случае – здания. -  сумма расчетных нагрузок, питающихся от одной ТП.

Для примера рассчитаем расположение ТП1:

Определим из заданной схемы микрорайона координаты каждого здания, питающегося от данной ТП, занесем данные в таблицу 3.3, также занесем расчетную нагрузку каждого здания:

Таблица 3.3. Определение местоположения ТП1.

Параметр

Здание

3

4

1

2

3

8

9

10

, см

6,74

13,59

2,62

4,36

8,08

1,58

2,83

4,05

, см

15,15

16,68

16,2

14,75

17,0

11,44

12,84

10,79

, кВт

658,45

395,92

60,00

36,00

63,00

31,50

18,00

40,50

, квар

195,27

122,78

22,80

27,00

39,06

23,63

13,50

30,38

, кВА

686,79

414,52

64,19

45,00

74,13

39,38

22,50

50,63

, см

, см

Для остальных ТП расчет аналогичен, данные по расположению занесены в таблицу 3.4.

Таблица 3.4. Определение местоположения ТП для варианта 1.

Параметр

ТП

1

2

3

4

5

6

8,27

10,10

3,75

13,05

19,14

23,61

15,44

11,25

6,58

3,08

8,53

8,96

Для варианта 2 размещения ТП приведем аналогичную таблицу 3.5. в которой определены координаты размещения ТП.

Таблица 3.5. Определение местоположения ТП для варианта 2.

Параметр

ТП

1

2

3

4

5

7,6

3,78

18,12

12,94

21,37

12,8

7,01

14,05

3,41

6,55

3.3 Формирование схемы распределительных сетей 380 В.

В состав потребителей электроэнергии микрорайона входят в основном электроприемники II категории надежности, а также и электроприёмники I категории. Поэтому для их обеспечения будут применяться радиальные и магистральные двухлучевые схемы сетей.

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. Для этого рассчитаем нагрузки каждого ВРУ для много секционных зданий. Данные расчета приведены в таблице 3.6.

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

17

3

196

6

0,750

32

9,8

1,3656

267,66

304,83

95,53

319,45

17

4

272

8

0,675

38

13,6

1,3276

361,11

407,37

121,20

425,02

14

2

112

4

0,900

25

5,6

1,4832

166,12

193,84

63,54

203,99

14

3

168

6

0,750

32

8,4

1,4048

236,01

271,92

86,04

285,20

5

14

4

224

8

0,675

38

11,2

1,259

282,02

326,12

103,77

342,23

10а

17

3

196

6

0,750

32

9,8

1,3656

267,66

304,83

93,32

318,79

10б

17

3

204

6

0,750

32

10,2

1,3582

277,07

314,60

95,47

328,77

11а

17

3

204

6

0,750

32

10,2

1,3582

277,07

314,60

95,47

328,77

11б

17

3

204

6

0,750

32

10,2

1,3582

277,07

314,60

95,47

328,77

11в

17

3

204

6

0,750

32

10,2

1,3582

277,07

314,60

95,47

328,77

17а

17

3

204

6

0,750

32

10,2

1,3582

277,07

314,60

95,47

328,77

17б

17

4

272

8

0,675

38

13,6

1,349

366,93

413,19

122,37

430,93

19а

17

4

264

8

0,675

38

13,2

1,3312

351,44

397,34

119,00

414,77

19б

17

4

272

8

0,675

38

13,6

1,3276

361,11

407,37

121,20

425,02

22а

17

3

204

6

0,750

32

10,2

1,3582

277,07

314,60

95,47

328,77

22б

17

3

204

6

0,750

32

10,2

1,3582

277,07

314,60

95,47

328,77

22в

17

3

204

6

0,750

32

10,2

1,3582

277,07

314,60

95,47

328,77

23а

17

3

204

6

0,750

32

10,2

1,3582

277,07

314,60

95,47

328,77

23б

17

4

272

8

0,675

38

13,6

1,3276

361,11

407,37

121,20

425,02

27

14

4

224

8

0,675

38

11,2

1,349

302,18

346,28

107,80

362,67

28

14

4

224

8

0,675

38

11,2

1,349

302,18

346,28

107,80

362,67

29

14

4

224

8

0,675

38

11,2

1,349

302,18

346,28

107,80

362,67

3.3.1. Выбор сечений КЛ 0,38 кВ по условию допустимого нагрева в нормальном режиме и проверка по нагреву в послеаварийном режиме.

Для прокладки в сети  380 В выбран кабель с алюминиевой жилой и изоляцией из сшитого полиэтилена  марки АПвБбШп.

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

                                                (3.4)

где  – фактическая допустимая токовая нагрузка кабелей; – расчетный ток для проверки кабелей по нагреву, определяется по формуле:

                                                                    (3.5)

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.

Фактический длительно допустимый ток рассчитан по формуле:

,                                          (3.6)

где – допустимый длительный ток для кабеля с алюминиевыми жилами с пластмассовой изоляцией; – 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.

Пример расчета приведен для кабельной линии, питающей ЦТП №2а от ТП1 (вариант 1).

Наибольший расчетный ток в нормальном режиме по (3.5):

А.

К рассмотрению принята кабельная линия, состоящая из двух кабелей сечением 35 мм2 (А).  В траншее лежат 6 кабелей - =0,75           (к потребителям 2, 9, 10) .

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

А.

Таким образом,  условие <  не выполнено (то есть         80,445 A >75,13 А). Выберем более сечение: 50 мм2 (А).

Тогда длительно допустимый ток в нормальном режиме для КЛ №25 по формуле (3.6):

А.

Таким образом,  условие <  выполнено ( 80,445 A < 91,82 А).

Теперь рассмотрим послеаварийный режим. Для двухцепный линий п/ав режим определяется отлючением одного кабеля, для четырехцепных – отключением 2х кабелей. Выбранное сечение должно обеспечивать условие:

Использую формулы (3.4)-(3.5) рассчитаем п/ав режим для данного кабеля:

Расчетный ток в п/ав режиме равен по (3.5):

А.

Тогда длительно допустимый ток в п/ав режиме по формуле (3.6):

А.

Таким образом,  условие  не выполнено (160,89A >154,40А). Выберем более сечение: 70 мм2 (А).

А.

Условие  выполнено.

Расчеты остальных кабельных линий выполнены аналогично. Результаты расчета сведены в таблицы (3.7) и (3.8) для Вариантов 1 и 2 соответственно.


Таблица 3.7. Расчет распределительной сети 0,4кВ для Варианта 1.

Nтп

Nкл

ТП1

9-1

150,00

57,00

160,46

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

121,90

243,80

70

201

134,23

249,28

9-8

30,00

23,00

37,50

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

28,49

56,98

35

137

91,49

169,91

ТП1-9

213,00

104,25

237,14

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

180,15

360,30

240

401

223,16

387,91

ТП1-2

90,00

55,80

105,89

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

80,45

160,89

70

201

111,86

194,44

ТП1-10

45,00

33,75

56,25

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

42,73

85,46

35

137

76,24

132,53

ТП1-3

67,50

50,63

84,38

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

64,10

128,19

35

137

91,49

169,91

ТП1-3а

304,83

95,53

319,45

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

121,34

242,67

95

240

142,46

267,88

ТП1-3б

407,37

121,20

425,02

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

161,44

322,87

150

310

184,02

346,02

ТП1-4а

193,84

63,54

203,99

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

154,96

309,93

185

348

193,66

336,64

ТП1-4б

271,92

86,04

285,20

4

0,7

0,75

1,06

2

1,17

0,8

108,33

216,66

95

240

133,56

238,12

ТП2

ТП2-18

107,52

51,61

119,26

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

90,60

181,20

50

201

111,86

194,44

ТП2-10а

304,83

93,32

318,79

4

0,7

0,75

1,06

2

1,17

0,78

121,09

242,18

120

272

151,37

263,12

ТП2-10б

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,9

1,06

2

1,17

0,9

124,88

249,76

95

240

160,27

267,88

ТП2-19а

397,34

119,00

414,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

157,55

315,09

150

310

184,02

346,02

ТП2-19б

407,37

121,20

425,02

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

161,44

322,87

150

310

184,02

346,02

ТП3

ТП3-19

151,04

85,46

173,54

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

131,83

263,67

150

310

172,52

299,88

19-20

103,04

49,46

114,30

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

86,83

173,65

50

166

110,85

205,87

ТП3-12

207,00

51,75

213,37

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

162,09

324,18

185

348

193,66

336,64

ТП3-5

326,12

103,77

342,23

4

0,7

0,75

1,06

2

1,17

0,8

129,99

259,98

120

272

151,37

269,87

ТП3-11а

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,75

1,06

2

1,17

0,8

124,88

249,76

120

272

151,37

269,87

ТП3-11б

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

124,88

249,76

95

240

142,46

267,88

ТП3-11в

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

124,88

249,76

95

240

142,46

267,88

ТП4

ТП4-21

82,80

20,70

213,37

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

162,09

324,18

120

272

181,64

337,33

26-25

345,00

148,35

375,54

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,85

142,64

285,29

120

272

161,46

286,73

ТП4-26

586,50

252,20

638,42

6

0,7

0,75

1,06

4

1,17

0,78

161,66

242,50

150

310

172,52

299,88

ТП4-27

346,28

107,80

362,67

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

137,75

275,51

120

272

161,46

303,60

ТП4-28

346,28

107,80

362,67

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

137,75

275,51

120

272

161,46

303,60

ТП4-29

346,28

107,80

362,67

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

137,75

275,51

120

272

161,46

303,60

Таблица 3.7.Продолжение. Расчет распределительной сети 0,4кВ для Варианта 1.

Nтп

Nкл

ТП5

ТП5-13

90,00

55,80

105,89

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

80,45

160,89

120

137

91,49

169,91

14-6

156,00

31,20

159,09

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

120,86

241,71

70

201

134,23

249,28

ТП5-14

231,60

63,71

240,20

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

182,48

364,95

120

401

223,16

387,91

15-7

14,53

8,28

16,72

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

12,70

25,40

35

137

91,49

169,91

ТП5-15

119,62

53,06

130,86

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

99,41

198,82

95

240

133,56

232,17

ТП5-16

90,00

55,80

105,89

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

80,45

160,89

70

201

111,86

194,44

ТП5-22а

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,9

1,06

2

1,17

0,9

124,88

249,76

95

240

160,27

267,88

ТП5-22б

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,9

1,06

2

1,17

0,9

124,88

249,76

95

240

160,27

267,88

ТП5-22в

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,9

1,06

2

1,17

0,9

124,88

249,76

95

240

160,27

267,88

ТП6

ТП6-24

68,00

51,00

85,00

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

64,57

129,14

35

137

91,49

169,91

ТП6-17а

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,9

1,06

2

1,17

0,9

124,88

249,76

95

240

160,27

267,88

ТП6-17б

413,19

122,37

328,77

4

0,7

0,9

1,06

2

1,17

0,9

124,88

249,76

95

240

160,27

267,88

ТП6-23а

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,9

1,06

2

1,17

0,9

124,88

249,76

95

240

160,27

267,88

ТП6-23б

407,37

121,20

425,02

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

161,44

322,87

150

310

184,02

346,02

Таблица 3.8. Расчет распределительной сети 0,4кВ для Варианта 2.

Nтп

Nкл

ТП1

ТП1-1

150,00

57,00

160,46

2

0,7

0,8

1,06

1

1,17

0,85

121,901

243,80

95

240

142,46

253,00

ТП1-2

90,00

63,00

105,89

2

0,7

0,8

1,06

1

1,17

0,85

80,445

56,98

50

166

98,54

174,99

ТП1-3

67,50

40,50

84,38

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

64,097

360,30

35

137

76,24

132,53

ТП1-3а

304,83

95,53

319,45

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

242,673

160,89

240

401

267,79

497,32

ТП1-3б

407,37

121,20

425,02

4

0,7

0,75

1,06

3

1,17

0,8

161,436

85,46

185

438

243,75

434,57

ТП1-11а

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

124,878

128,19

95

240

142,46

267,88

ТП1-11б

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

124,878

242,67

95

240

142,46

267,88

ТП1-11в

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

124,878

322,87

95

240

142,46

267,88

ТП2

10-8

30,00

22,50

37,50

2

0,7

0,8

1,06

1

1,17

0,85

28,488

309,93

35

137

81,32

144,42

10-9

52,50

39,38

65,63

2

0,7

0,8

1,06

1

1,17

0,85

49,853

216,66

35

137

81,32

144,42

ТП2-10

112,50

84,38

140,63

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

106,829

181,20

95

240

133,56

232,17

ТП2-18

107,52

51,61

119,26

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

90,602

242,18

70

201

111,86

194,44

ТП2-19

60,00

45,00

75,00

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

56,975

249,76

35

137

76,24

132,53

ТП2-10а

304,83

93,32

318,79

4

0,7

0,75

1,06

2

1,17

0,8

121,088

315,09

120

272

151,37

269,87

ТП2-10б

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,75

1,06

2

1,17

0,8

124,878

322,87

120

272

151,37

269,87

ТП2-19а

397,34

119,00

414,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

157,546

263,67

150

310

184,02

346,02

ТП2-19б

407,37

121,20

425,02

4

0,7

0,75

1,06

2

1,17

1

161,436

173,65

150

310

172,52

384,46

ТП3

ТП3-20

103,04

49,46

114,30

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

86,827

324,18

50

166

110,85

205,87

21-13

90,00

55,80

105,89

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

80,445

259,98

50

166

110,85

205,87

ТП3-21

279,00

96,39

295,18

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

224,241

249,76

120

401

267,79

497,32

26-25

345,00

148,35

375,54

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

142,645

249,76

120

272

161,46

303,60

ТП3-26

586,50

252,20

638,42

6

0,7

0,75

1,06

4

1,17

0,8

161,664

249,76

150

310

172,52

307,57

ТП3-27

346,28

107,80

362,67

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

137,754

324,18

120

272

161,46

303,60

ТП3-28

346,28

107,80

362,67

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

137,754

285,29

120

272

161,46

303,60

ТП3-29

346,28

107,80

362,67

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

137,754

242,50

95

240

142,46

267,88

Таблица 3.8.Продолжение. Расчет распределительной сети 0,4кВ для Варианта 2.

Nтп

ТП4

ТП4-6

167,62

37,82

171,84

2

0,7

0,8

1,06

1

1,17

0,85

130,538

261,08

120

272

161,46

286,73

6-7

14,53

8,28

16,72

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

12,702

25,40

35

137

91,49

169,91

14-12

207,00

51,75

213,37

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

162,092

324,18

120

272

181,64

337,33

ТП4-14

293,40

88,90

306,57

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

232,895

465,79

240

401

267,79

497,32

ТП4-15

108,00

46,44

117,56

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

89,308

178,62

50

166

110,85

205,87

ТП4-4а

193,84

63,54

203,99

2

0,7

0,75

1,06

1

1,17

0,78

154,963

309,93

185

348

193,66

336,64

ТП4-4б

271,92

86,04

285,20

4

0,7

0,75

1,06

2

1,17

0,8

108,331

216,66

95

240

133,56

238,12

ТП4-5

326,12

103,77

342,23

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

129,990

259,98

95

240

142,46

267,88

ТП4-17а

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

124,878

249,76

95

240

142,46

267,88

ТП4-17б

413,19

122,37

328,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

124,878

249,76

95

240

142,46

267,88

ТП5

ТП6-16

90,00

55,80

105,89

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

80,445

160,89

35

137

91,49

169,91

ТП6-24

68,00

51,00

85,00

2

0,7

0,9

1,06

1

1,17

1

64,572

129,14

35

137

91,49

169,91

ТП6-22а

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

124,878

249,76

95

240

142,46

267,88

ТП6-22б

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

124,878

249,76

95

240

142,46

267,88

ТП6-22в

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

124,878

249,76

95

240

142,46

267,88

ТП6-23а

314,60

95,47

328,77

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

124,878

249,76

95

240

142,46

267,88

ТП6-23б

407,37

121,20

425,02

4

0,7

0,8

1,06

2

1,17

0,9

161,436

322,87

150

310

184,02

346,02


3.3.2. Выбор сечений КЛ 0,4 кВ по техническим ограничениям по допустимым потерям напряжения.

Далее необходимо выполнить проверку кабелей на допустимые потери напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.

Определимся условиями:

1) , где  - с учетом регламентированных отклонений от номинального значения, суммарные потери напряжения от шин 0,4 кВ ТП до наиболее удаленной лампы общего освещения в жилых и общественных зданиях не должны, как правило, превышать 7,5% [2].  можно разложить на потери напряжения до ВРУ в здание и от ВРУ до самого электрически удаленного электроприемника. Тогда наибольшее значение потерь для кабельных линий от шин 0,4 кВ ТП до ВРУ в здание составляет 2,5%.

2) , где  - наибольшие потери в п/ав режиме, наибольшее значение потерь для кабельных линий от шин 0,4 кВ ТП до ВРУ в здание составляет 5%.

Потери напряжения определяются по формуле:

,                                             (3.7)

где  и  - расчетные активная и реактивная мощности, протекающие по кабелю, берем из таблиц (3.7) и (3.8);  и   - соответственно активное и реактивное сопротивление кабеля; - длина кабельной линии от шин 0,4 кВ ТП до ВРУ в здание;  - номинальное напряжение сети, принимает 0,38 кВ.

Далее определяем отклонение напряжения в процентах:

                                                                                      (3.8)

И сравниваем с допустимым:

Для примера рассчитаем потери в кабельной линии ТП1-9 для нормального и п/ав режима:

В процентном исчислении:

,  что превышает допустимый уровень. Необходимо снизить потери. Сечение увеличивать нельзя, поэтому необходимо увеличить количество кабелей до 4х. Тогда кабельные линии    ТП1-8 и ТП1-10 будут проложены в отдельной траншее. Рассчитаем потери для линии ТП1-9 сечением 95мм2:

что также превышает допустимые потери, возьмем сечение 120мм2:

В процентном исчислении:

,  что удовлетворяет техническому ограничению. Теперь проверим п/ав режим для данного кабеля:

В процентном исчислении:

,  что удовлетворяет техническому ограничению. 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 0,4кВ для Варианта 1.

Nтп

Nкл

ТП1

9-1

150,00

57,00

240

0,125

0,076

73,25

4

2

8,35

15,59

2,20

4,10

9-8

30,00

23,00

120

0,253

0,078

60

2

1

7,98

15,22

2,10

4,01

ТП1-9

213,00

104,25

150

0,206

0,077

212

4

2

7,24

14,48

1,91

3,81

ТП1-2

90,00

55,80

70

0,443

0,08

60

2

1

3,50

7,00

0,92

1,84

ТП1-10

45,00

33,75

50

0,641

0,081

222,5

2

1

9,25

18,49

2,43

4,87

ТП1-3

67,50

50,63

35

0,868

0,082

35

2

1

2,89

5,78

0,76

1,52

ТП1-3а

304,83

95,53

95

0,32

0,079

92,5

4

2

6,40

12,79

1,68

3,37

ТП1-3б

407,37

121,20

150

0,206

0,077

45

4

2

2,76

5,52

0,73

1,45

ТП1-4а

193,84

63,54

185

0,164

0,076

92,5

2

1

4,46

8,91

1,17

2,35

ТП1-4б

271,92

86,04

95

0,32

0,079

142,5

4

2

8,79

17,59

2,31

4,63

ТП2

ТП2-18

107,52

51,61

95

0,32

0,079

147,5

2

1

7,47

14,94

1,97

3,93

ТП2-10а

304,83

93,32

120

0,253

0,078

52,5

4

2

2,92

5,83

0,77

1,53

ТП2-10б

314,60

95,47

95

0,32

0,079

37,5

4

2

2,67

5,34

0,70

1,41

ТП2-19а

397,34

119,00

150

0,206

0,077

100

4

2

5,99

11,98

1,58

3,15

ТП2-19б

407,37

121,20

150

0,206

0,077

50

4

2

3,07

6,13

0,81

1,61

ТП3

ТП3-19

151,04

85,46

240

0,125

0,076

257,5

2

1

8,60

17,19

2,26

4,52

19-20

103,04

49,46

240

0,125

0,076

77,5

4

2

9,45

18,04

2,49

4,75

ТП3-12

207,00

51,75

185

0,164

0,076

65

2

1

3,24

6,48

0,85

1,71

ТП3-5

326,12

103,77

120

0,253

0,078

72,5

4

2

4,32

8,64

1,14

2,27

ТП3-11а

314,60

95,47

150

0,206

0,077

167,5

4

2

7,95

15,90

2,09

4,19

ТП3-11б

314,60

95,47

95

0,32

0,079

85

4

2

6,05

12,10

1,59

3,18

ТП3-11в

314,60

95,47

95

0,32

0,079

50

4

2

3,56

7,12

0,94

1,87

ТП4

ТП4-21

82,80

20,70

120

0,253

0,078

125

2

1

3,71

7,42

0,98

1,95

26-25

345,00

148,35

150

0,206

0,077

82,5

4

2

9,40

13,88

2,47

3,65

ТП4-26

586,50

252,20

150

0,206

0,077

80

6

4

4,92

7,38

1,29

1,94

ТП4-27

346,28

107,80

120

0,253

0,078

30

4

2

1,90

3,79

0,50

1,00

ТП4-28

346,28

107,80

120

0,253

0,078

50

4

2

3,16

6,32

0,83

1,66

ТП4-29

346,28

107,80

120

0,253

0,078

72,5

4

2

4,58

9,16

1,21

2,41

ТП5

ТП5-13

90,00

55,80

120

0,253

0,078

87,5

2

1

3,12

6,25

0,82

1,64

14-6

156,00

31,20

240

0,125

0,076

85

2

1

9,41

16,36

2,48

4,31

ТП5-14

231,60

63,71

185

0,164

0,076

123,5

2

1

6,96

13,92

1,83

3,66

15-7

14,53

8,28

35

0,868

0,082

80

2

1

8,10

14,81

2,13

3,90

ТП5-15

119,62

53,06

95

0,32

0,079

120

2

1

6,71

13,41

1,76

3,53

ТП5-16

90,00

55,80

70

0,443

0,08

142,5

2

1

8,31

16,63

2,19

4,38

ТП5-22а

314,60

95,47

120

0,253

0,078

140

4

2

8,02

16,03

2,11

4,22

ТП5-22б

314,60

95,47

95

0,32

0,079

80

4

2

5,70

11,39

1,50

3,00

ТП5-22в

314,60

95,47

95

0,32

0,079

47,5

4

2

3,38

6,76

0,89

1,78

ТП6

ТП6-24

68,00

51,00

70

0,443

0,08

185