Коровник привязного содержания с механизированной уборкой навоза на 100 коров
3; 1
2
22
Телятник с родильным отделением на 120 телят
4; 1
2
23
Кормоцех фермы крупного рогатого скота на 800…1000 голов
7; 1
2
24
Свинарник маточник с подвесной дорогой и электрообогревом на 50 маток
9; 1
2
25
Птичник на 8 тыс. кур
10; 1
2
26
Центральная ремонтная мастерская на 25 тракторов
13; 1
2
27
Маслобойка
14; 3
2
28
Кирпичный завод на 1…1,5 млн кирпича в год
15; 1
2
29
Котельная с четырьмя котлами ”Универсал-6” для отопления и горячего водоснабжения
16; 1
1
30
Зернохранилище вместимостью 500 т. с передвижными механизмами
18; 1
2
Масштаб для построения 1 единица равна 50 м.
Таблица 2. Электрические характеристики сельских одноквартирных жилых домов
код нагрузки |
Рмд, кВт |
Qмд, кВар |
Рмв, кВт |
Qмв, кВар |
|
609 |
3,5 |
1,15 |
6,0 |
0,5 |
|
Таблица 3. Электрические характеристики производственных потребителей [1]
Наименование объекта |
Код |
Рд |
Qд |
Рв |
Qв |
||
21 |
Свинарник-маточник с электрообогревном |
139 |
28 |
12 |
28 |
8 |
|
22 |
Овчарня на 800.1000 овцематок |
170 |
1 |
— |
5 |
— |
|
23 |
Теплая стоянка для тракторов |
370 |
5 |
3 |
2 |
— |
|
24 |
Птичник на 8 тыс. кур |
155 |
25 |
12 |
25 |
12 |
|
25 |
Маслобойка |
353 |
10 |
7 |
1 |
— |
|
26 |
Котельная с 4-мя котлами для отопления и горячего водоснабжения |
386 |
28 |
20 |
28 |
20 |
|
27 |
Цех по переработке 50 т солений и 130 т капусты |
337 |
40 |
45 |
40 |
45 |
|
28 |
Кузница |
339 |
5 |
— |
1 |
— |
|
29 |
Гараж с профилакторием на 25 автомашин |
376 |
30 |
25 |
15 |
12 |
|
30 |
Ветеринарно-фельдшерский пункт |
199 |
3 |
— |
3 |
— |
|
Характеристика объектов и обоснование категории по надежности электрооборудования
Правилами устройства электроустановок определены три категории электроприемников по требованиям к надежности и установлены общие требования к электроснабжению потребителей с электроприемниками различных категорий.
Руководствуясь данными правилами и перечнем объектов данного варианта делаю вывод, что в основном все производственные помещения относятся ко второй группе по электроснабжению, а жилые помещения относятся к третьей группе.
К потребителям второй категории относятся животноводческие и птицеводческие фермы с меньшей производительностью, чем при первой категории, кормоприготовительные заводы, отдельные цеха с механизированным приготовлением кормов, картофелехранилища вместимостью более 500 тонн с холодоснабжением и активной вентиляцией. Электроприемники второй категории разделены на две группы. Для одной из них не допускаются перерывы электроснабжения длительностью свыше 0,5 часа, а частота таких отказов не должна превышать 2,5 в год. К этой группе относятся электроприемники наиболее ответственных систем на комплексах и фермах молочного направления, на свиноводческих комплексах и фермах, на птицефермах, а также электроприемники установок пожаротушения и котельных с котлами высокого и среднего давления на всех сельскохозяйственных предприятиях.
Для остальных электроприемников второй категории, а так же для потребителей этой категории перерывы электроснабжения продолжительностью свыше 10 ч считаются недопустимыми. Частота отказов с длительностью перерыва не более 4 ч не должна превышать 2,3в год, а с длительностью свыше 4ч, но не более 10ч — 0.1 в год.
К третьей категории относятся электроприемники, не подходящие для первой и второй категорий. для них установлена наибольшая продолжительность перерыва одни сутки, частота таких отказов не должна превышать трех в год.
электроснабжение сельскохозяйственный потребитель трансформаторный
№ на плане |
Наименование объекта |
Ррасч. |
Qрасч. |
|
1 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
2 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
3 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
4 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
5 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
6 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
7 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
8 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
9 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
10 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
11 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
12 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
13 |
Одноквартирный дом |
6,0 |
1,15 |
|
14 |
Четырехквартирный дом |
13,44 |
2,58 |
|
15 |
Четырехквартирный дом |
13,44 |
2,58 |
|
16 |
Четырехквартирный дом |
13,44 |
2,58 |
|
17 |
Четырехквартирный дом |
13,44 |
2,58 |
|
18 |
Четырехквартирный дом |
13,44 |
2,58 |
|
19 |
Двадцатиквартирный дом |
55,2 |
10,58 |
|
20 |
Двадцатиквартирный дом |
55,2 |
10,58 |
|
21 |
Коровник привязного содержания с механизированной уборкой навоза на 100 коров |
28 |
12 |
|
22 |
Телятник с родильным отделением на 120 телят |
5 |
— |
|
23 |
Кормоцех фермы крупного рогатого скота на 800…1000 голов |
5 |
3 |
|
24 |
Свинарник маточник с подвесной дорогой и электрообогревом на 50 маток |
25 |
12 |
|
25 |
Птичник на 8 тыс. кур |
10 |
7 |
|
26 |
Центральная ремонтная мастерская на 25 тракторов |
28 |
20 |
|
27 |
Маслобойка |
40 |
45 |
|
28 |
Кирпичный завод на 1…1,5 млн кирпича в год |
5 |
— |
|
29 |
Котельная с четырьмя котлами ”Универсал-6” для отопления и горячего водоснабжения |
30 |
25 |
|
30 |
Зернохранилище вместимостью 500 т. с передвижными механизмами |
3 |
— |
|
Линия, номер участка |
Рдн, кВт |
Qдн, кВар |
Рвеч, кВт |
Qвеч, кВар |
Sмакс, кВА |
Iуч |
|
Жилые здания Л1: |
|||||||
4-5 |
48,3 |
15,87 |
82,8 |
8,4 |
84,31 |
384,27 |
|
3-4 |
54,18 |
17,805 |
92,88 |
9,24 |
94,57 |
431,06 |
|
2-3 |
60,06 |
19,74 |
102,96 |
10,08 |
104,84 |
477,84 |
|
1-2 |
65,94 |
21,675 |
113,04 |
10,92 |
115,10 |
524,63 |
|
0-1 |
71,82 |
23,61 |
123,12 |
11,76 |
125,36 |
571,41 |
|
Л2: |
|||||||
8-9 |
11,8 |
3,9 |
20,2 |
1,7 |
20,53 |
93,56 |
|
7-8 |
11,4 |
5,5 |
17,7 |
3,9 |
18,58 |
84,71 |
|
6-7 |
11,2 |
6,8 |
15,9 |
5,5 |
17,31 |
78,91 |
|
5-6 |
11,0 |
7,7 |
14,6 |
6,8 |
16,48 |
75,14 |
|
3-4 |
10,8 |
8,9 |
12,8 |
8,4 |
15,60 |
71,10 |
|
3-5 |
10,9 |
8,4 |
13,6 |
7,7 |
15,95 |
72,69 |
|
2-3 |
16,3 |
13,0 |
19,8 |
12,1 |
23,65 |
107,80 |
|
1-2 |
11,8 |
3,9 |
20,2 |
1,7 |
20,53 |
93,56 |
|
0-1 |
11,8 |
3,9 |
20,2 |
1,7 |
20,53 |
93,56 |
|
Л3: |
|||||||
14-15 |
5,25 |
1,73 |
9 |
0,75 |
9,16 |
41,77 |
|
13-14 |
6,56 |
2,16 |
11,25 |
0,94 |
11,46 |
52,21 |
|
12-13 |
7,55 |
2,42 |
12,9 |
1,08 |
13,13 |
59,82 |
|
11-12 |
8,29 |
2,72 |
14,2 |
1,18 |
14,46 |
65,90 |
|
31-11 |
8,29 |
2,72 |
14,2 |
1,18 |
14,46 |
65,90 |
|
31-10 |
3,5 |
1,15 |
6 |
0,5 |
6,11 |
27,85 |
|
0-31 |
8,34 |
2,9 |
15,15 |
1,26 |
15,43 |
70,31 |
|
Производственные здания Л4: |
|||||||
2-3 |
28,85 |
12,75 |
32,25 |
8 |
34,68 |
91,26 |
|
1-2 |
33,1 |
33,95 |
36,27 |
95,43 |
|||
0-1 |
95,87 |
86,28 |
78,06 |
68,38 |
128,98 |
339,42 |
|
Л5: |
|||||||
5-6 |
32,3 |
18,9 |
28,85 |
27,2 |
37,42 |
98,48 |
|
4-5 |
48,7 |
83,73 |
78,06 |
96,86 |
254,90 |
||
0-4 |
48,7 |
83,73 |
78,06 |
27,2 |
96,8628 |
254,9021 |
|
Л6: |
|||||||
9-10 |
32,55 |
59,5 |
17,55 |
48,45 |
67,82 |
178,48 |
|
8-9 |
36,8 |
18,4 |
62,28 |
163,89 |
|||
7-8 |
65,28 |
49,64 |
77,49 |
203,92 |
|||
0-7 |
65,28 |
59,5 |
49,64 |
48,45 |
77,48793 |
203,9156 |
|
Таким образом, сумма мощностей первых трех линий (Л1, Л2 и Л3), что относятся к ТП 1, равна 196,3 кВА. Плюс к этому следует отнести 8,4 кВА на уличное освещение. Общая сумма S=204,7 кВА
Сумма мощностей трех последних линий (Л4, Л5 и Л6), что относятся к ТП 2, равна 320,8 кВА. Сюда следует прибавить мощность светильников уличного освещения 8,02 кВА. Общая сумма S=328,8 кВА.
Линия, номер |
Полное сопротивление S, кВА |
Эквивалентная мощность, S, кВА |
Провод (фазные и нулевой), марка |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Жилые здания Л1 |
||||
4-5 |
84,31 |
59,02 |
А-120 |
|
3-4 |
94,57 |
66, 20 |
А-120 |
|
2-3 |
104,84 |
73,38 |
А-120 |
|
1-2 |
115,10 |
80,57 |
А-120 |
|
0-1 |
125,36 |
87,75 |
А-120 |
|
Л2 |
||||
8-9 |
20,53 |
14,37 |
А-120 |
|
7-8 |
18,58 |
13,01 |
А-120 |
|
6-7 |
17,31 |
12,12 |
А-120 |
|
5-6 |
16,48 |
11,54 |
А-120 |
|
3-4 |
15,60 |
10,92 |
А-120 |
|
3-5 |
15,95 |
11,16 |
А-120 |
|
2-3 |
23,65 |
16,56 |
А-120 |
|
1-2 |
27,30 |
19,11 |
А-120 |
|
0-1 |
27,30 |
19,11 |
А-120 |
|
Л3 |
||||
14-15 |
9,16 |
6,42 |
А-35 |
|
13-14 |
11,46 |
8,02 |
А-35 |
|
12-13 |
13,13 |
9, 19 |
А-35 |
|
11-12 |
14,46 |
10,12 |
А-35 |
|
31-11 |
14,46 |
10,12 |
А-35 |
|
31-10 |
6,11 |
4,28 |
А-35 |
|
0-31 |
15,43 |
10,80 |
А-35 |
|
Производственные здания Л4 |
||||
2-3 |
28,85 |
24,28 |
А-70 |
|
1-2 |
33,1 |
25,39 |
А-70 |
|
1-4 |
95,87 |
90,28 |
А-120 |
|
Л5 |
||||
5-6 |
37,42 |
26, 20 |
А-120 |
|
4-5 |
96,86 |
67,80 |
А-120 |
|
0-4 |
96,86 |
67,80 |
А-120 |
|
Л6 |
||||
9-10 |
67,82 |
47,48 |
А-70 |
|
8-9 |
62,28 |
43,60 |
А-70 |
|
7-8 |
77,49 |
54,24 |
А70 |
|
0-7 |
77,49 |
54,24 |
А70 |
|
Принимаю для участка линии 10кВ ТП1 провод АС-25, с погонными сопротивлениями R0=0.15 Ом/км и X0=0,377 Ом/км.
А для участка линии 10кВ ТП2 провод — АС-95, с погонными сопротивлениями R0=0,3 Ом/км и Х0=0,332 Ом/км.
Принимаю длину единичного участка 50 метров, а длины участков 10кВ равны у ТП1 и ТП2 — 2м;
отсюда зная длины участков и удельные сопротивления, можно найти полное сопротивление участков.
Таблица 7. Полные сопротивления участков
Линия, номер |
Провод |
Длина участка, м |
Активное погонное сопротивление, Ом/м |
Реактивное погонное сопротивление, Ом/м |
Активное сопротивление участка, Ом |
Реактивное сопротивление участка, Ом |
Полное сопротивление участка, Ом |
|
жилые здания Л1 |
||||||||
4-5 |
А-120 |
0,07 |
0,246 |
0 |
0,017 |
0,000 |
0,017 |
|
3-4 |
А-120 |
0,07 |
0,246 |
0 |
0,017 |
0,000 |
0,017 |
|
2-3 |
А-120 |
0,07 |
0,246 |
0 |
0,017 |
0,000 |
0,017 |
|
1-2 |
А-120 |
0,07 |
0,246 |
0 |
0,017 |
0,000 |
0,017 |
|
0-1 |
А-120 |
0,065 |
0,246 |
0 |
0,016 |
0,000 |
0,016 |
|
Л2 |
||||||||
8-9 |
А-120 |
0,05 |
0,246 |
0 |
0,012 |
0,000 |
0,012 |
|
7-8 |
А-120 |
0,05 |
0,246 |
0 |
0,012 |
0,000 |
0,012 |
|
6-7 |
А-120 |
0,05 |
0,246 |
0 |
0,012 |
0,000 |
0,012 |
|
5-6 |
А-120 |
0,05 |
0,246 |
0 |
0,012 |
0,000 |
0,012 |
|
3-4 |
А-120 |
0,05 |
0,246 |
0 |
0,012 |
0,000 |
0,012 |
|
3-5 |
А-120 |
0,05 |
0,246 |
0 |
0,012 |
0,000 |
0,012 |
|
2-3 |
А-120 |
0,075 |
0,246 |
0 |
0,012 |
0,000 |
0,012 |
|
1-2 |
А-120 |
0,075 |
0,246 |
0 |
0,012 |
0,000 |
0,012 |
|
0-1 |
А-120 |
0,05 |
0,246 |
0 |
0,012 |
0,000 |
0,012 |
|
Л3 |
||||||||
14-15 |
А-35 |
0,05 |
0,83 |
0,308 |
0,042 |
0,015 |
0,012 |
|
13-14 |
А-35 |
0,05 |
0,83 |
0,308 |
0,042 |
0,015 |
0,044 |
|
12-13 |
А-35 |
0,05 |
0,83 |
0,308 |
0,042 |
0,015 |
0,044 |
|
11-12 |
А-35 |
0,05 |
0,83 |
0,308 |
0,042 |
0,015 |
0,044 |
|
31-11 |
А-35 |
0,15 |
0,83 |
0,308 |
0,125 |
0,046 |
0,044 |
|
31-10 |
А-35 |
0,05 |
0,83 |
0,308 |
0,042 |
0,015 |
0,133 |
|
0-31 |
А-35 |
0,07 |
0,83 |
0,308 |
0,058 |
0,022 |
0,044 |
|
Производственные здания Л4 |
||||||||
2-3 |
А-70 |
0,05 |
0,412 |
0,283 |
0,021 |
0,014 |
0,59 |
|
1-2 |
А-70 |
0,15 |
0,412 |
0,283 |
0,062 |
0,042 |
1,83 |
|
1-4 |
А-120 |
0,1 |
0,246 |
0 |
0,025 |
0,000 |
1,63 |
|
Л5 |
||||||||
5-6 |
А-120 |
0,15 |
0,246 |
0 |
0,037 |
0,000 |
0,83 |
|
4-5 |
А-120 |
0,05 |
0,246 |
0 |
0,012 |
0,000 |
0,41 |
|
0-4 |
А-120 |
0,2 |
0,246 |
0 |
0,0492 |
0 |
0,0492 |
|
Л6 |
||||||||
9-10 |
А-120 |
0,1 |
0,246 |
0 |
0,025 |
0 |
0,0246 |
|
8-9 |
А-120 |
0,05 |
0,246 |
0 |
0,012 |
0 |
0,0123 |
|
7-8 |
А-120 |
0,05 |
0,246 |
0 |
0,012 |
0 |
0,0123 |
|
0-7 |
А-120 |
0,45 |
0,246 |
0 |
0,01722 |
0 |
0,1107 |
|
Полное сопротивление участка 10кВ у ТП1 — Zп= 0,00081 Ом
Полное сопротивление участка 10кВ у ТП2 — Zп= 0,00089 Ом.
Линия, номер |
Длина, м |
Потери напряжение, % |
Сумма потери напряжения в линии, % |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Л1 |
||||
4-5 |
0,07 |
0,75 |
4,9 |
|
3-4 |
0,07 |
0,86 |
||
2-3 |
0,07 |
0,99 |
||
1-2 |
0,07 |
1,10 |
||
0-1 |
0,065 |
1, 20 |
||
Л2 |
||||
8-9 |
0,05 |
0,17 |
1,82 |
|
7-8 |
0,05 |
0,15 |
||
6-7 |
0,05 |
0,14 |
||
5-6 |
0,05 |
0,12 |
||
3-4 |
0,05 |
0,11 |
||
3-5 |
0,05 |
0,12 |
||
2-3 |
0,05 |
0,17 |
||
1-2 |
0,05 |
0, 19 |
||
0-1 |
0,07 |
0,65 |
||
Л3 |
||||
14-15 |
0,05 |
0,28 |
3,61 |
|
13-14 |
0,05 |
0,35 |
||
12-13 |
0,05 |
0,40 |
||
11-12 |
0,05 |
0,44 |
||
31-11 |
0,15 |
1,31 |
||
31-10 |
0,05 |
0,18 |
||
0-31 |
0,07 |
0,65 |
||
Производственные здания Л4 |
||||
2-3 |
0,05 |
0,59 |
2,90 |
|
1-2 |
0,15 |
1,83 |
||
1-4 |
0,1 |
1,63 |
||
Л5 |
||||
5-6 |
0,15 |
0,83 |
4,72 |
|
4-5 |
0,05 |
0,41 |
||
0-4 |
0,2 |
1,65 |
||
Л6 |
||||
9-10 |
0,1 |
0,55 |
4,89 |
|
8-9 |
0,05 |
0,31 |
||
7-8 |
0,05 |
0,56 |
||
0-7 |
0,07 |
3,47 |
||
Исходя из установившегося отклонения напряжения можно найти отклонение напряжения. Если 380В — это 100%, то 3,8В — это 1%.
Следовательно установившееся отклонение напряжения в линии 1:
ДU=3.8*4,9=18,62В
Установившееся отклонение напряжения в линии 2:
ДU=3,8*1,82=6,9В
Установившееся отклонение напряжения в линии 3:
ДU=3,8*3,61=13,72В
Установившееся отклонение напряжения в линии 4:
ДU=3,8*2,9=11,02В
Установившееся отклонение напряжения в линии 5:
ДU=3,8*4.72=17,94В
Установившееся отклонение напряжения в линии 6:
ДU=3,8*4.89=18.58В
Следовательно действующее напряжение в линии 1:
U=380-18,62=361,38В
Действующее напряжение в линии 2:
U=380-6,9=373,1В
Действующее напряжение в линии 3:
U=380-13,72=366,28В
Действующее напряжение в линии 4:
U=380-11,02=368,98В
Действующее напряжение в линии 5:
U=380-15,31=362,06В
Действующее напряжение в линии 6:
U=380-18.58=361,42В
Отклонение напряжение это разность между действующим напряжением и номинальным. Номинальное напряжение — 380В.
Отклонение напряжения в линии 1:
ДU=361,38-380=-18,62В
Отклонение напряжения в линии 2:
ДU=373,1-380=-6,9В
Отклонение напряжения в линии 3:
ДU=366,28-380=-13,72В
Отклонение напряжения в линии 4:
ДU=368,98-380=-11,02В
Отклонение напряжения в линии 5:
ДU=362,06-380=-15,31В
Отклонение напряжения в линии 6:
ДU=361,42-380=-18.58В
Если учесть что максимальное установившееся отклонение напряжения это — 3,8*5=19В, то максимальное отклонение напряжения — 19В.
Следовательно отклонение напряжения в линиях в норме.
Так же условно принимаем потери напряжения в сети 10кВ — 2% и — 5%, для ближайшего и удаленного потребителя, соответственно. Потери в трансформаторе принимаем условно 3,5%.
Линия |
Ток трехфазного к. з. |
|
Л1 |
||
Л2 |
||
Л3 |
||
Л4 |
15136,06 |
|
Л5 |
||
Л6 |
||
Ток трехфазного к. з.10кВ ТП1 — I (3) = 7114693,69 A
Ток трехфазного к. з.10кВ ТП2 — I (3) = 6451360,49 A
I (1) = Uфаз / (Zт (1) /3 + Zпет),
где Zт (1) — сопротивление трансформатора току однофазного КЗ, находится только по справочникам, для трансформатора из трансформаторной подстанции для жилых зданий 250 кВА
Zт (1) =0,43 Ом [2];
Zпет — полное сопротивление петли «фаза-нуль» для линии 380 В. Сопротивление петли «фаза-нуль» можно принимать по справочным данным, а можно вычислять по сопротивлениям фазного провода Rф. п., нулевого
провода Rн. п., длине петли Lпет [1].
Рассчитаем сопротивление петли линии Л2:
Ом
Отсюда найдем ток однофазного короткого замыкания:
А
Остальные токи к. з. и Zпетл. Представлены в таблице 9:
Таблица 9. Токи однофазного короткого замыкания и сопротивление петли линий
Линия |
Ток однофазного к. з. |
Сопротивление петли |
|
Л1 |
1930,12 |
0,110 |
|
Л2 |
804,16 |
0,329 |
|
Л3 |
436,78 |
0,798 |
|
Л4 |
1220,39 |
0,24 |
|
Л5 |
1204,35 |
0,244 |
|
Л6 |
812,08 |
0,396 |
|
Линия |
Ток нагрузки, А |
Тип автомата |
Ном. ток теплового расцепителя, А |
Ток трехфазного к. з., А |
Ток однофазного к. з., А |
Коэффициент чувствительности защиты |
|
Л1 |
571,41 |
А3736 |
630 |
2052,3 |
1930,12 |
3,06 |
|
Л2 |
124,42 |
А3716 |
125 |
1527,57 |
884,00 |
7,07 |
|
Л3 |
70,31 |
А3114/1 |
100 |
524,73 |
436,78 |
4,37 |
|
Л4 |
385,4 |
А3736 |
400 |
1583,29 |
1220,39 |
3,05 |
|
Л5 |
254,9 |
А3736 |
400 |
1028,08 |
1204,35 |
3,01 |
|
Л6 |
203,9 |
А3726 |
250 |
1063,36 |
1364,15 |
5,46 |
|
1. ФГОУ ВПО Костромская ГСХА Кафедра электроснабжения.
2. Попов Н.М. Методические указания к выполнению курсовой работы по электроснабжению сельского хозяйства. Кострома 2008
3. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства.Л.И. Васильев, Ф.М. Ихтейман, — М.; Агропромиздат, 1989. — 159с.
4. . info/zavisimost-secheniya-kabelya-i-provoda-ot-tokovyh-nagruzok-i-moschnosti
5. Лекции по электроснабжению