ВСТУП
До кожної електричноїмережі пред'являється ряд вимог: надійність електропостачання, гарнеякість доставленої електроенергії, економічність роботи, безпеку длялюдей, що користуються електроенергії. Тому виробляють ряд технічних розрахунківмережі, а саме:
1.По втратах електроенергії. Проходження струму по лініях мережі пов'язане звтратами електроенергії. При малих перетинах проводів втрати потужності і енергіїв мережі будуть неприпустимо великими. При надмірно великих перетинах проводівматеріал їх буде використаний недостатньо ефективно. Розрахунками за втратамиенергії визначаються перерізи проводів, відповідні економічнимвимогам.
2.На нагрівання.При температурах проводів і кабелів понад допускаються для них відбуваютьсяприскорений знос ізоляції, пошкодження контактних з'єднань, втрата механічноїміцності проводів повітряних ліній. Значно збільшується аварійність мережі.Витрати на утримання різко зростають розрахунками на нагрівання встановлюютьсяперетину кабелів і проводів, при яких температура їх жив знаходиться вдопустимих межах.
3.На механічнуміцність. Ці розрахунки проводяться тільки для повітряних ліній. З'ясовуютьсяумови роботи проводів і опор, проводиться їх розрахунок на механічнінавантаження, зумовлені тиском вітру, обмерзанням проводів. Виробляєтьсявибір конструкцій опор, що забезпечують надійну і економічну роботу ліній.
Малюнок 1. Ескіз I варіанту побудови мережіенергопостачання.
Малюнок 2. Ескіз II варіантапобудови мережі енергопостачання.
1.ВИБІРСХЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ
При електрифікаціївеликих споживачів на напругах від 6 кВ і вище живлення великого числатрансформаторних підстанцій (ТП), віддалених від центру харчування РЕМ (малюнок 1)можна здійснити за двома схемами:
1.Трансформаторні підстанції споживачів 1, 3, 2, 5 отримують енергію
за двоманезалежним лініях кожна (тому присутні споживачі першої категорії),відхідним безпосередньо від джерела живлення. Споживач в точці 4 отримуєхарчування по одній лінії, що відходить з шин трансформаторної підстанції споживача3.
2. Підстанціїспоживачів отримують електроенергію через розподільний пункт, до якоговід джерела живлення прокладена живильна мережа. У свою чергу відрозподільного пункту до трансформаторних підстанцій відходять лініїрозподільної мережі високої напруги.
Доцільністьспоруди розподільних пунктів обумовлюється наступними міркуваннями.
Безрозподільних пунктів від потужного центру харчування повинно відходити великучисло ліній розподільчої мережі високої напруги, що пов'язано зізначними витратами на пристрій осередків відхідних ліній і прокладкувеликого числа довгих ліній. У мережі з розподільними пунктами числовисновків з центру харчування скорочується; скорочується і загальна протяжність мережі.Розподільний пункт завдяки реактівірованію поживних ліній виконуєтьсяпростій конструкції і на ньому встановлюються легкі і відносно дешевіапарати. За певних умов вартість мережі з розподільним пунктамивиходить меншою, ніж без них.
Багаторічнапрактика і дослідження показали, що при необхідності забезпечитибезперервність електропостачання по розподільній мережі високої напруги підбагатьох випадках спорудження спеціальних розподільних пунктів виявляєтьсянераціональним з економічних причин і з причини відсутності провідників звідповідними характеристиками. Необхідні розгалуження лінійрозподільної мережі виконуються в трансформаторних підстанціях.
Для виборуваріанта побудови мережі електропостачання зробимо розрахунок лінії для харчуваннярозподільного пункту, який буде розташований в центрі електричнихнавантажень:
(1.1)
Визначимокоординати центру енергетичних навантажень за формулами (1.1) і (1.2),використовуваним для визначення центру ваги плоских фігур складної форми:
(1.2)
У підсумку миотримали координати центру енергетичного навантаження та нанесли його на ескіз(Малюнок 1). За ескізом, виконаному в масштабі видно, що при застосуванніваріанта схеми електропостачання різко зростає протяжність підвідних лінійспоживачів. Тому, для подальшої розробки приймаємо схемуелектропостачання, наведену на малюнку 2.
Дляелектропостачання споживачів в точках 1,3,2,5 приймемо наступну схемурадіальної резервованої мережі, зображену на малюнку 3:
Малюнок 3. Радіальнарезервована мережу.
Мережа складається здвох паралельних ліній Л1 і Л2, що йдуть до трансформаторної підстанціїспоживача I категорії, кожна з яких розрахована на передачу всієїспоживаної потужності. При виході з роботи однієї лінії напруга на шинах ТПне повинно бути нижче межі, що допускається в аварійних режимах роботи установки.По кінцях кожної лінії монтуються вимикачі (для Л1 це QF1 і QF3, відповіднодля Л2 це вимикачі QF2 і QF4), що відключають лініїпри ушкодженнях. Надійність роботи мережі забезпечується приєднаннямліній, що відходять до різних секціях шин ТП і секціонування шин підстанції, вданій схемі секціонування здійснюється вимикачем QF6, якийє нормально розімкнутим, він спрацьовує при зникненні напруги насекції, що живиться по іншій лінії.
Висновок: в даномурозділі курсового проекту зроблено вибір схеми електропостачання,безпосередньо обрана й описана принципова схема постачання споживачівпершої категорії.
2.1 РОЗРАХУНОК ПРОВОДІВПО втрат електроенергії
У проводахвиникає падіння напруги, пропорційне току і опору лінії.Напруга на затискачах споживача U менше напруги на затискачахджерела U1. Різниця
О”U = U1 - U називають втратоюнапруги.
Втрату напругизвичайно виражають у відсотках від номінального значення напруги споживача:
(О”U/U) в–Є 100.
При заданомунапрузі джерела від втрати напруги залежить напруга на затискачахспоживача, тому значення втрати напруги суворо регламентується. Влініях, по яких здійснюється харчування силовий (електродвигуни,гальванічні ванни і т.д.) навантаження, допускається втрата напруги, неперевищує 6% від номінальної напруги споживача. В залежності відконкретних умов можуть бути встановлені й інші граничні значення втратинапруги.
Недотримання нормвтрати напруги приводить до порушення роботи споживачів, зменшення пусковихі обертаючих моментів двигунів, зміні світлового потоку освітлювальнихустановок і різкого зниження терміну служби ламп освітлення.
Падіння напруги(У відсотках) можна визначити за формулою (4.стр 375):
(2.1),
де L - довжинапровідника, м;
S - площа перерізупровідника, мм2;
d - питома електропровідність, м/(Ом В· мм2), для алюмінію -
32 м/(Ом В· мм2)(4.стр 374)
Знайдемо значенняструму для відрізка ланцюга електропостачання (РЕЗ-1):
I1 = (P1 + P3 + P4)/(U1 В· cosf) = (60 +40 +20) Г— 106/(220 Г— 103 Г— 0.87) =
= 626.95 В»627 (A) (2.2),
де P1 - потужністьспоживачів в точці 1, мВт;
P3 - потужністьспоживачів в точці 3, мВт;
P4 - потужністьспоживачів в точці 4, мВт;
U1 - напруга назатискачах джерела, кВ;
cosf - коефіцієнт потужності навантаження.
Відповідно доотриманим значенням струму приймаємо в якості проводу повітряної лінії (ПЛ)алюмінієвий дріт марки А - 240 (допустимий струм 690 А) (3. стр 120).
Знайдемо значенняструму для відрізка ланцюга електропостачання (1-3):
I3 = (P3 + P4)/(U1 В· cosf) = (40 +20) Г— 106/(220 Г— 103 Г— 0.87) = 313.47 (A) (2.3).
Відповідно доотриманим значенням струму приймаємо в якості проводу ПЛ алюмінієвий дрітмарки А - 95 (допустимий струм 320 А) (3. ...
