Производим расчет для коттеджей

 

Данные для расчета:

1 32 0.06 0.4 2.763

27 5.483 20

 

где1-число нагрузок (коттеджи принимаются как одна нагрузка);

 32-удельная проводимость материала, из которого изготовлен проводник, м/мм2*Ом;

0,06-индуктивное сопротивление 1 км кабельной линии, Ом;

 0,4-номинальное напряжение сети, кВ;

2,763556-допустимая потеря напряжения на данном присоединении, В;

В нижней строке приведена нагрузка последовательно P, Q, l.

 

Результаты расчетов:

ИХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 Число нагрузок

 n= 1

 Удельная проводимость материала

 g=32.000000 См

 Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии

 x1= 6.000000E-02 Ом/км

 Номинальное напряжение питающей линии

 Unom= 4.000000E-01 кВ

 Допустимая величина потери напряжения

 Udop= 2.763556 В

 

 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

 

 Определяем перетоки активной и реактивной мощности

на каждом участке

 PP(1)=27.000000 кВт

 QP(1)= 5.483000 кВАр

 Токи на участках линии

ai(1)=39.813730A

 Реактивная составляющая потери напряжения

 Up= 1.644900E-02 В

 Активная состовляющая потери напряжения

 Ua= 2.747107 В

 Экономическое сечение кабеля

 S=15.357060

 Активное сопротивление одного км кабеля

 r0= 1.940000 Ом/км

 Индуктивное сопротивление одного км кабеля

 x0= 6.700000E-02 Ом/км

 Потеря напряжения на участке линии

 Ul(1)= 2.637368 В

 Потеря напряжения на всей линии

 UU= 2.637368 В

 Выбрать кабель сечением S0=16.000000 мм2

 r0= 1.940000 ОМ/км

 x0= 6.700000E-02 Ом/км

 Допустимый ток в кабеле Id= 90 A

 Расчетный ток в кабеле Im= 39 A

 Потеря мощности в линии dP= 1.840729E-01 кВт

 Кабель полностью удовлетворяет условиям

3. Выбор мощности трансформатора 10/0,4 кВ

 

При наличии потребителей 1-й и 2-й категории и отсутствии резерва трансформаторов главной понизительной подстанции выполняются двух трансформаторными. При этом мощность каждого трансформатора определим по формуле (4.2)[2]:

 

S_ном.тр.³S_р/1,4(2)

 

Что соответствует при аварийном выходе из строя одного из трансформаторов 40% перегрузке оставшегося в работе трансформатора в режиме максимальной нагрузки.

 

 

Расчет произведен по нижеприведенной программе п.4, вместе с определением потерь электроэнергии и стоимости потерь электроэнергии, а так же в пункте 1.10.

Необходимо выбрать трансформатор 10/0,4 кВ мощностью 250 кВА согласно приложению 6[2].

4. Определение потерь активной мощности и энергии в местной сети

 

Потери активной мощности в линии, определяемые по формуле (5.1)[2], рассчитываются при выборе кабелей по допустимой потере напряжения в п.2.:

 

где Рi – активная мощность, протекающая в линии, кВт;

Qi - реактивная мощность, протекающая в линии, кВА;

U – номинальное напряжение линии, равное 0,4 кВ;

 r₀ – активное сопротивление кабеля на данном участке линии, Ом/км;

 l_i – длина данного участка линии, км.

 

Потери энергии в местной сети определим посредством программы реализованной на языке FORTRAN:

 program fil3

 dimension pk(100)

 open(4,file='is3.dat')

 open(5,file='rez3.dat')

 read (4,*) P,Q,b

 read (4,*) (pk(i),i=1,4)

 Snag=sqrt(P**2+Q**2)

 write(5,*)'Суммарная мощность в местной сети P=',P,' кВт'

 write(5,*)' Q=',Q,' кВАр'

 write(5,*)' S=',Snag,' кВА'

 Str=Snag/1.4

 write (5,*)'Мощность трансформатора Str=',Str,' кВА'

 write (*,*)'Мощность трансформатора Str=',Str,' кВА'

 write (*,*)'Введите Snom трансформатора'

 read (*,*)Snom

 write (*,*)'Введите потери холостого хода Pxx='

 read (*,*)Pxx

 Write (*,*)'Введите потери короткого замыкания Pkz='

 read (*,*)Pkz

 tau=(0.124+5000/10000)**2*8760

 dAtr=2*Pxx*8760+((Pkz/2)*(Snag/Snom)**2)*tau

 do i=1,4

 dPs=dPs+pk(i)

 enddo

 dAkab=dPs*tau

 dA=dAtr+dAkab

 c=b*dA

 write(5,*)'Номинальная мощность трансформатора Snom=',Snom,' кВА'

 write(5,*)'Потери ХХ Рхх=', Pxx,' кВт'

 write(5,*)'Потери КЗ Pkz=', Pkz,' кВт'

 write(5,*)'Потери энергии в трансформаторе dAtr=', dAtr,' кВт*ч'

 write(5,*)'Потери энергии в кабеле dAkab=', dAkab,' кВт*ч'

 write(5,*)'Общая потеря энергии dA=', dA,' кВт*ч'

 write(5,*)'Стоимость потери в год C=', c,' руб'

 end

 

В данной программе производится расчет мощности трансформатора, по результатам вычисления суммарных расчетных нагрузок всех потребителей шин 0,4 кВ., выбирается номинальная мощность трансформатора по паспорту, потери ХХ и КЗ, определяются потери энергии в трансформаторе и кабеле, а так же вычисляется стоимость общих потерь электроэнергии.

Исходные данные:

317.175 150.168 0.15

2.069 6.176 0.684 0.184

 

где317,175-активная мощность трансформатора 10/0,4 кВ, кВт;

 150,168-реактивная мощность трансформатора 10/0,4 кВ, кВАр;

 0,15-стоимость электроэнергии, руб/кВт*час;

В нижней строке приведены потери мощности в линиях всех нагрузок, рассчитанных в п.2. последовательно.

 

Результаты расчета:

Суммарная мощность в месной сети P= 317.175000 кВт

 Q= 150.168000 кВАр

 S= 350.927900 кВА

Мощность трансформатора Str= 245.404100 кВА

 Номинальная мощность трансформатора Snom= 250.000000 кВА

Потери ХХ Рхх= 1.050000 кВт

Потери КЗ Pkz= 4.100000 кВт

Потери энергии в трансформаторе dAtr= 18940.070000 кВт*ч

Потери энергии в кабеле dAkab= 1227.464000 кВт*ч

Общая потеря энергии dA= 20167.540000 кВт*ч

Стоимость потери в год C= 3025.131000 руб

5. Выбор плавких предохранителей для защиты электрических установок в сети 0,4 кВ

 

Выбор предохранителей для всех присоединений произведен согласно п.3.2[2].

Плавкий предохранитель предназначен для защиты оборудования от токов короткого замыкания и перегрузки.

При выборе параметров предохранителей необходимо обеспечить выполнение следующих условий:

 

 U_{НОМ ПР} ³ U_НОМ , (4)

 

где U_{НОМ ПР}, U_НОМ – номинальные напряжения предохранителя и сети.

 I _{НОМ ПР} ³ I_Р, (5)

где I _{НОМ ПР}, I_Р - номинальный ток предохранителя и расчетный ток,

 протекающий через защищаемый элемент сети;

 I _{Н ПЛ ВСТ} ³ I_Р, (6)

гдеI _{Н ПЛ ВСТ} – номинальный ток плавкой вставки.

 

Выбираем предохранитель для домов:

I_P =119,935 A.

Необходимо выбирать предохранитель на больший ток.

 

Выбираем предохранитель для общественно-коммунальных предприятий и административных зданий:

 I_P =237,268 A.

Необходимо выбирать предохранитель на больший ток.

 

Выбираем предохранитель для коттеджей и парикмахерской:

I_P =47,554 A< I _{Н ПЛ ВСТ}=60 A

Выбираем предохранитель для коттеджей:

 

I_P =39,813 A< I _{Н ПЛ ВСТ}=45 A

 

Для обеспечения селективности защиты сети, позволяющей отключать только поврежденные участки, оставляя остальные в работе, ближайшие к источнику питания участки сети должны иметь вставки предохранителей на одну или две ступени больше, чем вставки более удаленных предохранителей.

Выбираем предохранители для мастерских:

Для станков расчет произведен по программе в разделе 1.1.:

 

 I _{ПЛ ВС Т} = 115,1909 А.

 

Необходимо выбрать предохранитель на больший ток.

Для освещения: I_Р =Р / U_НОМ = 1.91 / 0.4 = 4,775 А

 

I_Р = 4,775 < I _{ПЛ ВС Т} = 6 А.

 

Для насосной:

 

 

I _{ПЛ ВС Т} ³ 55 А.

 

Для компрессорной:

I _{ПЛ ВС Т} ³ 272,5 А.

 

Необходимо выбрать предохранитель на больший ток.

Расчет и выбор предохранителей по условию (6) подразумевает выбор инерционных предохранителей (типа ИП). Для подбора предохранителей данного типа условия (6) достаточно.