Проектирование электроснабжения посёлка Холмогоры

ОТ правильно.docx

Для повышения надежности работы линий электропередачи для защиты электроаппаратуры от атмосферных и внутренних перенапряжений а также для обеспечения безопасности обслуживающего персонала опоры линий электропередачи должны быть заземлены.
Величина сопротивления заземляющих устройств нормируется «Правилами устройств электроустановок» [10].Согласно ПУЭ [10] для защиты людей от поражения электрическим током должна быть применена по крайней мере одна из следующих защитных мер: заземление зануление защитное отключение разделительный трансформатор малое напряжение двойная изоляция выравнивание потенциалов.
Заземлением называется преднамеренное электрическое соединение данной точки системы или установки или оборудования с локальной землей посредством заземляющего устройства.
Занулением называется преднамеренное электрическое соединение нейтральной проводящей части (нейтрального проводника) в электроустановке до 1 кВ с заземленной нейтралью трансформатора на подстанции.
Нейтральный проводник – часть электроустановки способная проводить электрический ток потенциал которой в нормальном эксплуатационном режиме равен или близок к нулю.
Зачастую при эксплуатации электроустановок нетоковедущие части их оказываются под напряжением. Величина его может быть различна в зависимости от причины. Наиболее частая причина – наведение напряжения от близко расположенных токоведущих частей. Второй причиной может стать замыкание на корпус одной или нескольких фаз. При этом корпус оказывается под напряжением.
Таким образом нетоковедущие части электроустановок или элементы РУ оказываются под напряжением те имеют потенциал относительно земли не равный нулю. Понятно что при соприкосновении с ним произойдет поражение человека электрическим током что проявляется в электрическом ударе и ожоге наружных и внутренних органов. Следствием электрического удара могут быть судороги мышц грудной клетки прекращение деятельности органов дыхания потеря сознания и расстройство сердечной деятельности со смертельным исходом.
Степень поражения определяется величиной тока путем и длительностью прохождения через тело человека. Величина тока зависит от напряжения прикосновения и сопротивления всей электрической цепи в которую последовательно «включается» человек.
Напряжение прикосновения Uприк определяется разностью потенциалов в двух точках прикосновения тела человека в цепи замыкания. Электрическое сопротивление тела человека Rч зависит от площади соприкосновения состояния кожи длительностью действия тока и рядом других факторов. Таким образом ток проходящий по телу человека определяется как:
При наличии заземлителя эта зависимость может быть выражена так:
где Rз – сопротивление растеканию тока заземлителя определяемое сопротивлением почвы между заземлителем и землей.
На рисунке 5.1 показано распределение потенциала и растекание тока в земле от одиночного заземлителя.
Рис 5.1 Распределение потенциала и растекание тока в земле
от одиночного заземлителя
Необходимость проведения защитных мероприятий а также устройство заземлителей или занулителей любых электроустановок зависит от ряда факторов.К ним в первую очередь относится:
–рабочее напряжение электроустановки;
–режим работы нейтрали электроустановки
Заземление или зануление электроустановок следует выполнять:
) при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех электроустановках.
) при номинальных напряжениях выше 42 В но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В но ниже 440 В постоянного тока – только в помещениях с повышенной опасностью особо опасных и в наружных установках.
К помещениям с повышенной опасностью необходимо отнести те помещения где есть:
–токопроводящая пыль;
–токопроводящие полы;
–высокая температура более 350С;
–относительная влажность более 75%.
) во взрывоопасных помещениях при всех напряжениях.
К последним можно отнести аккумуляторные на подстанциях в кислородных водородных и других цехах различных предприятий.
Cогласно ПУЭ [4 глава 1.7] к частям подлежащим занулению или заземлению относятся:
) корпуса электрических машин трансформаторов аппаратов светильников и т.п.
) приводы электрических аппаратов;
) вторичные обмотки измерительных трансформаторов
) каркасы распределительных щитов щитов управления щитков и шкафов а также съемные или открывающиеся части если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного тока или более 110 В постоянного тока;
) металлические конструкции распределительных устройств металлические кабельные конструкции металлические кабельные соединительные муфты металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей металлические оболочки проводов металлические рукава и трубы электропроводки кожухи и опорные конструкции шинопроводов лотки короба струны тросы и стальные полосы на которых укреплены кабели и провода (кроме струн тросов и полос по которым проложены кабели с заземленной или зануленной металлической оболочкой или броней) а также другие металлические конструкции на которых устанавливается электрооборудование;
) металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока проложенных на общих металлических конструкциях в том числе в общих трубах коробах лотках и т.п. Вместе с кабелями и проводами металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулению;
) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;
) электрооборудование размещенное на движущихся частях станков машин и механизмов.
Ряд требований отражает условия безопасной работы электроустановки для обслуживающего персонала однако существуют требования которые напрямую зависят от условий работы электроустановки. Так например несоблюдение требования по заземлению вторичной обмотки трансформатора тока приведет в лучшем случае изменению класса точности [5 глава 4] что отрицательно скажется на показаниях приборов или работы релейной защиты включенных в цепь трансформатора тока. В худшем случае это приведет к неисправности аппарата.
Не требуется преднамеренно заземлять или занулять:
) корпуса электрооборудования аппаратов и электромонтажных конструкций установленных на заземленных (зануленных) металлических конструкциях распределительных устройствах на щитах шкафах щитках станинах станков машин и механизмов при условии обеспечения надежного электрического контакта с заземленными или зануленными основаниями
) конструкции при условии надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленными на них заземленным или зануленным электрооборудованием. При этом указанные конструкции не могут быть использованы для заземления или зануления установленного на них другого электрооборудования;
) арматуру изоляторов всех типов оттяжек кронштейнов и осветительной арматуры при установке их на деревянных опорах ВЛ или на деревянных конструкциях открытых подстанций если это не требуется по условиям защиты от атмосферных перенапряжений.
При прокладке кабеля с металлической заземленной оболочкой или неизолированного заземляющего проводника на деревянной опоре перечисленные части расположенные на этой опоре должны быть заземлены или занулены;
) съемные или открывающиеся части металлических каркасов камер распределительных устройств шкафов ограждений и т.п. если на съемных (открывающихся) частях не установлено электрооборудование или если напряжение установленного электрооборудования не превышает 42 В переменного тока или 110 В постоянного тока
) корпуса электроприемников с двойной изоляцией;
) металлические скобы закрепы отрезки труб механической защиты кабелей в местах их прохода через стены и перекрытия и другие подобные детали в том числе протяжные и ответвительные коробки размером до 100см электропроводок выполняемых кабелями или изолированными проводами прокладываемыми по стенам перекрытиям и другим элементам строений.
В зависимости от режима работы нейтрали предъявляются свои требования к способу и устройству защитных мероприятий.
В электроустановках выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью сечения заземляющих проводников должны быть выбраны такими чтобы при протекании по ним наибольшего тока однофазного КЗ температура заземляющих проводников не превысила 400°С (кратковременный нагрев соответствующий времени действия основной защиты и полного времени отключения выключателя).
В электроустановках до 1 кВ и выше с изолированной нейтралью проводимость заземляющих проводников должна составлять не менее 13 проводимости фазных проводников а сечение – не менее приведенных в таблице 5.1.
Наименьшие сечения заземляющих и нулевых защитных проводников
в наружных установках
Неизолированные проводники:
Изолированные провода:
Заземляющие и нулевые жилы кабелей и многожильных проводов в общей защитной оболочке с фазными жилами: сечение мм
Угловая сталь: толщина полки мм
Водогазопроводные трубы (стальные): толщина стенки мм
Тонкостенные трубы (стальные): толщина стенки мм
На воздушных линиях электропередачи на напряжение 04 кВ с железобетонными опорами в сетях с изолированной нейтралью должны быть заземлены как арматура опор так и крюки и штыри фазных проводов. Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 50 Ом.
В сетях с заземленной нейтралью крюки и штыри фазных проводов устанавливаемых на железобетонных опорах а также арматуру этих опор необходимо присоединять к нулевому заземленному проводу. Заземляющие и нулевые проводники во всех случаях должны иметь диаметр не менее 6 мм.
На воздушных линиях электропередачи на напряжение 10 кВ должны быть заземлены все металлические и железобетонные опоры а также деревянные опоры на которых установлены устройства грозозащиты силовые или измерительные трансформаторы разъединители предохранители или другие аппараты.
Сопротивления заземляющих устройств опор принимаются для населенной местности а в ненаселенной местности в грунтах с удельным сопротивлением грунта до 100 Ом·м - не более 30 Ом а в грунтах с сопротивлением выше 100 Ом·м - не более 03. При использовании на ЛЭП на напряжение 10 кВ изоляторов ШФ 10-Г ШФ 20-В и ШС 10-Г сопротивление заземления опор в ненаселенной местности не нормируется.
При выполнении заземляющих устройств т.е. при электрическом соединении заземляемых частей с землей стремятся к тому чтобы сопротивление заземляющего устройства было минимальным и конечно не выше величин требуемых ПУЭ. Большая доля сопротивления заземления приходится на переход от заземлителя к грунту. Поэтому в целом сопротивление заземляющего устройства зависит от качества и состояния самого грунта глубины заложения заземлителей их типа количества и взаимного расположения.
Заземляющие устройства состоят из заземлителей и заземляющих спусков соединяющих заземлители с заземляющими элементами. В качестве заземляющих спусков железобетонных опор ЛЭП на напряжение 10 кВ следует использовать все элементы напряженной арматуры стоек которые соединяются с заземлителем. Если опоры установлены на оттяжках то оттяжки железобетонных опор также должны быть использованы в качестве заземляющих проводников дополнительно к арматуре. Специально прокладываемые по опоре заземляющие спуски должны иметь сечение не менее 35 мм или диаметр не менее 10 мм.
На воздушных линиях электропередачи с деревянными опорами рекомендуется применять болтовое соединение заземляющих спусков; на металлических и железобетонных опорах соединение заземляющих спусков может быть выполнено как сварным так и болтовым.
Заземлители представляют собой металлические проводники проложенные в грунте. Заземлители могут быть выполнены в виде вертикально забитых стержней труб или уголков соединенных между собой горизонтальными проводниками из круглой или полосовой стали в очаг заземления. Длина вертикальных заземлителей обычно составляет 25-3 м. Горизонтальные заземляющие проводники и верх вертикальных заземлителей должны находиться на глубине не менее 05 м а на пахотных землях - на глубине 1 м. Заземлители соединяют между собой сваркой.
При установке опор на сваях в качестве заземлителя можно использовать металлическую сваю к которой сваркой подсоединяют заземляющий выпуск железобетонных опор.
Для уменьшения площади земли занятой заземлителем используют глубинные заземлители в виде стержней из круглой стали погружаемых вертикально в грунт на 10-20 м и более. Наоборот в плотных или каменистых грунтах где невозможно заглубить вертикальные заземлители используют поверхностные горизонтальные заземлители которые представляют собой несколько лучей из полосовой или круглой стали проложенных в земле на небольшой глубине и подсоединенных к заземляющему спуску.
Все виды заземлений значительно снижают величину атмосферных и внутренних перенапряжений на ЛЭП.
1 Расчет защитного заземления и зануления
Расчет защитного заземления.
Требуется рассчитать заземляющее устройство трансформаторной подстанции напряжением 1004 кВ. Подстанция понижающая имеет два трансформатора с изолированными нейтралями на стороне 10кВ и с глухозаземленными нейтралями на стороне 04 кВ; размещена в отдельном кирпичном здании. Предполагаемый контур искусственного заземлителя вокруг здания имеет форму прямоугольника длиной 15м и шириной 10м.
Исходные данные к расчету
Сечение полосы (размеры) мм
В качестве естественного заземлителя будет использована металлическая технологическая конструкция частично погруженная в землю; ее расчетное сопротивление растеканию с учетом сезонных изменений составляет Rв=34 Ом. Ток замыкания на землю неизвестен однако известна протяженность линий 10 кВ – кабельных км воздушных км. Заземлитель предполагается выполнить из вертикальных стержневых электродов длиной м диаметром d=12мм верхние концы которых соединяются с помощью горизонтального электрода – стальной полосы длиной Lг=50м сечением 4х40мм уложенной в землю на глубинеto = 08м.
Расчетные удельные сопротивления грунта полученные в результате измерений и расчета равны:
- для вертикального электрода длиной 5м Омм;
- для горизонтального электрода длиной 50м Омм.
Рис 5.2 Предварительная схема контурных искусственных заземлителей подстанции: (n=10а=5м LГ=50м)
Проводим расчет заземлителя в однородной земле методом коэффициентов использования по допустимому сопротивлению [12].
Расчетный ток замыкания на землю на стороне с напряжением U = 10 кВ [12]:
Требуемое сопротивление растеканию заземлители который принимаем общим для установок 10 и 04 кВ[2]:
Требуемое сопротивление искусственного заземлители [2]:
Тип заземлителя выбираем контурный размещенный по периметру прямоугольника длиной 15м и шириной 10м вокруг здания подстанции. Вертикальные электроды размещаем на расстоянии а=5м один от другого.
Из предварительной схемы следует что в принятом нами заземлителе суммарная длина горизонтального электрода LГ=50м а количество вертикальных электродов n=LГa = 505 = 10 шт.
Уточняем параметры заземлителя путем проверочного расчета.
Определяем расчетное сопротивление растеканию вертикального электрода[2]:
d =12мм =0012м – диаметр электрода
Определяем расчетное сопротивление растеканию горизонтального электрода [4]:
гдеВ=40мм=004м – ширина полосы;
t=t0=08м – глубина заложения электрода.
Для принятого нами контурного заземлителя при отношениии n=10по таблице 4 определяем коэффициенты использования электродов заземлителя[2]:
- – коэффициент использования вертикальных электродов;
- – коэффициент использования горизонтального электрода.
Находим сопротивление растеканию принятого группового заземлителя [2]:
Это сопротивление R=39 Ом больше чем требуемое RИ= 3386 Ом поэтому принимаем решение увеличить в контуре заземлителя количество вертикальных электродов.
Решение этой задачи представим в виде таблицы 6.3.
Расчет защитного заземления
Число вертикальных электродов
Длина горизонтальных электродов
Сопротивление R= 33859 меньше требуемого RИ = 3386 но так как разница между ними невелика и она повышает условия безопасности принимаем этот результат как окончательный.
Итак окончательная схема контурного группового заземлителя состоит из 15 вертикальных стержневых электродов длиной 5м диаметром 12мм с расстоянием между ними равным 5м и горизонтального электрода в виде сетки длиной 855м сечением 4х40мм заглубленных в землю на 08м.
Произведем расчет тока однофазного КЗ вблизи самого удаленного электропотребителя для ТП-1.
Электромагнитный расцепитесь автомата должен быть достаточно чувствительным ко всем видам повреждений и ненормальным режимам работы на защищаемом участке электрической цепи.
Чувствительность автомата оценивается коэффициентом чувствительности определяемым как отношение например тока при однофазного КЗ в пределах защищаемой зоны к параметрам срабатывания.
Рис 5.3 Однофазное КЗ вблизи ЭП
Ток однофазного КЗ определяется:
гдеUф – фазное напряжение сети Uф =220В;
zтр – полное сопротивление трансформатора zтр = 779мОм (табл. 2.50 [18]);
zпф-0 – полное сопротивление петли фаза-нуль мОм (табл. 2.53 [18]).
Определим полное сопротивление петли фаза-нуль.
Ближайшим выключателем который должен отключить данное КЗ является ВА47-29 установленный в РУ-04 кВ КТП -1:
В соответствии с время токовой характеристикой данного выключателя (рис 5.4) время автоматического отключения КЗ(1) составляет:
Рис 5.4 Время-токовая характеристика срабатывания автоматического выключателя ВА47-293В
Таким образом выбранный выключатель удовлетворяют требованию по чувствительности срабатывания.

Введение (речь).docx

Актуальность проектирования систем электроснабжения поселков заключается в том что на современном этапе здания оснащены современным и мощным оборудованием: калориферами водонагревателями и другой бытовой техникой.
Населению необходима электроэнергия должного качества в нужном количестве необходимым уровнем напряжения. Согласно ПУЭ перерыв в электроснабжении жилых домов адм. зданий допустим во время устранения аварий.
Проектирование эл. снабжения жилых зданий сводится к определению числа мощности КТП сечения марки проводов ВЛ а так же защитной коммутационной аппаратуры. Эл. снабжение в населенных пунктах имеет основную особенность - это необходимость подводить эл. энергию к огромному количеству маломощных объектов.
По степени надежности поселок является потребителем 3 категории поэтому выбрана установка однотрансформаторного КТП ВЛ 04 с глухим заземлением нейтрали.
Провода проверены на доп.длительные токовые нагрузки термическую стойкость при токах КЗ. Длина ВЛ удовлетворяет допустимым потерям напряжения. Расчет электрических нагрузок в сетях 04 произведен суммированием нагрузки на вводе в жилой дом с учетом коэффициента одновременности.
Комментарии системаTN-С— системаTN в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем её протяжении;
системаTN-S— системаTN в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем её протяжении;
системаTN-C-S— системаTN в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего Охрана труда— система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности включающая в себя правовые социально-экономические организационно-технические санитарно-гигиенические лечебно-профилактические реабилитационные и иные мероприятия.[1] проводников совмещены в одном проводнике в какой-то её части начиная от источника

Документ Microsoft Office Word.docx

Произведем расчет тока однофазного КЗ вблизи самого удаленного электропотребителя для КТП-1 (рис. 2.2).
Электромагнитный расцепитесь автомата должен быть достаточно чувствительным ко всем видам повреждений и ненормальным режимам работы на защищаемом участке электрической цепи.
Чувствительность автомата оценивается коэффициентом чувствительности определяемым как отношение например тока при однофазного КЗ в пределах защищаемой зоны к параметрам срабатывания.
Рис. 2.2. Однофазное КЗ вблизи ЭП
Ток однофазного КЗ определяется:
гдеUф – фазное напряжение сети Uф =220В;
zтр – полное сопротивление трансформатора zтр = 779мОм (табл. 2.50 [18]);
zпф-0 – полное сопротивление петли фаза-нуль мОм (табл. 2.53 [18]).
Определим полное сопротивление петли фаза-нуль.
Ближайшим выключателем который должен отключить данное КЗ является ВА47-29 установленный в РУ-04 кВ КТП -1:
В соответствии с время токовой характеристикой данного выключателя (рис.2.3) время автоматического отключения КЗ(1) составляет:
Рис. 3.45. Время-токовая характеристика срабатывания автоматического выключателя ВА47-293В
Таким образом выбранный выключатель удовлетворяют требованию по чувствительности срабатывания.

Экономическое обоснование.docx

6. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Как известно фундаментальной составляющей любой индустриальной экономики является электрическая энергетика. Общемировые тенденции ее развития последние 20 лет связаны с активными реформами и самой энергоотрасли и систем ее государственного регулирования. Преобразования обусловлены двумя причинами: во-первых высокой стратегической значимостью электрической энергетики в ряду других секторов экономики во-вторых спецификой электрической энергии как товара и соответственно особенностями функционирования отраслевых рынков что предопределяет необходимость оптимизации государственного участия
Процессы реформирования повлекли за собой существенные изменения правовых основ и общих принципов экономических отношений в данной сфере. Современная модель правового регулирования оборота электрической энергии допускает использование такого механизма ценообразования как биржевые торги на которых электроэнергия может фигурировать в качестве обычного биржевого товара.
Надежная и эффективная работа энергоотрасли требует немалых финансовых вложений. Между тем слабая эластичность спроса на электроэнергию запоздалая реакция рынка на возникновение ограниченности генерирующих мощностей значительный временной разрыв между началом строительства электрический станций и вводом их в эксплуатацию [11] снижают привлекательность инвестиций. Для уменьшения рисков выхода на рынок инвесторов вложивших средства в новую генерацию была введена плата за мощность.
Эффективная организация розничного рынка имеет огромное значение для функционирования и развития электроэнергетической отрасли. На розничном рынке осуществляется значительная часть потребления электроэнергии и соответственно платежей. Организация взаимосвязи между потребителями и производителями электроэнергии является одним из основных элементов розничного рынка и имеет существенное влияние на эффективность функционирования электроэнергетической отрасли а также на формирование адекватных сигналов для её дальнейшего развития.
Основной нормативный документ определяющий порядок работы на розничного рынка электроэнергии и мощности – это «Основные положения функционирования розничных рынков электроэнергии» утверждены Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 №442 (правила розничного рынка электроэнергии 2012) взамен ранее действующих «Основных Положений функционирования розничных рынков в переходный период которые были утверждены постановлением Правительства Российской Федерации № 530 от 31 августа 2006 года.
Существующая структура субъектов и организация отношений между ними на розничном сегменте электроэнергетической отрасли России не обеспечивает ни эффективного функционирования и развития отрасли ни стимулирования потребителей к энергосбережению.
На большей части территории ЕЭС РФ продавцами электроэнергии потребителям являются региональные энергосистемы (АО-энерго) или так называемые оптовые предприятия-перепродавцы (далее ОПП) которые в свою очередь являются клиентами АО-энерго. При этом цены на электроэнергию отпускаемую потребителям устанавливаются региональными органами государственного регулирования (региональными энергетическими комиссиями) в форме тарифов.
Сложившаяся ситуация имеет ряд серьезных недостатков:
- у продавцов электроэнергии на розничном рынке нет стимулов к повышению эффективности и качеству оказываемых ими услуг и соответственно снижению цен на свои услуги;
- хозяйственная деятельность субъектов розничного рынка абсолютно не прозрачна и зачастую сверхзатратна;
- продавцы электроэнергии на розничном рынке не заинтересованы в снижении цены покупки электроэнергии на оптовом рынке так как все их затраты в том числе и на покупку электроэнергии включаются в отпускной тариф. Это приводит к увеличению цены электроэнергии на оптовом рынке и как следствие для потребителей на розничном рынке;
- для потребителей не созданы стимулы к рационализации потребления электроэнергии;
- постоянно возрастают потери электроэнергии в энергосистемах которые могут достигать 20% а в отдельных регионах 30 и 40% объема отпущенной электроэнергии;
- очень низка инвестиционная привлекательность розничного сегмента отрасли. Как следствие происходит постоянное старение и выбывание основных фондов субъектов розничного рынка которые не заменяются на новые и не восстанавливаются.
Формирование новых отношений на розничном рынке электроэнергии построенных на принципах отличных от существующих прежде всего в отношении конкурентных сегментов вызовет значительные изменения в существующей структуре электроэнергетической отрасли и отношениях субъектов рынка. В первую очередь рынок должен создать эффективную и прозрачную систему взаимосвязи производства передачи и потребления электроэнергии конкуренцию среди сбытовых компаний соответствующую действительности стоимостную оценку потребляемой электроэнергии стимулы к снижению потерь электроэнергии и к энергосбережению а также значительно повысить инвестиционную привлекательность субъектов розничного сегмента электроэнергетической отрасли.
1 Субъекты розничного рынка
Субъектов существующего розничного рынка электроэнергии можно разделить на следующие 7 групп (некоторые предприятия или организации могут представлять несколько субъектов одновременно):
- субъекты производства электрической энергии;
- субъекты транспорта электроэнергии;
- субъекты осуществляющие сбыт электроэнергии;
- операторы учета электроэнергии;
- службы оперативно-диспетчерского управления;
- регулирующие и контролирующие органы.
На территории Новосибирской области балансы электроэнергии формируются как за счет производства электроэнергии на производственных станциях региона принадлежащих РАО «ЕЭС России» энергосистеме и другим компаниям так и за счет закупок электроэнергии на ФОРЭМ.
В регионе существуют производственные мощности которые не принадлежат ни РАО «ЕЭС России» ни АО-энерго. Это частные (ведомственные) или государственные станции. В АО-энерго стараются поддерживать нулевой баланс сальдо перетоков электроэнергии и мощности с субъектами которым принадлежат объекты малой генерации и свести к минимуму закупку от них электроэнергии для абонентов АО-энерго.
Стоимость электроэнергии отпускаемой с шин станций не принадлежащих АО-энерго в сети АО-энерго либо регулируется отдельными постановлениями РЭС либо соответствует тарифам покупки электроэнергии на ФОРЭМ. Если собственник станции не согласен с тарифами ФОРЭМ он может обратиться в РЭС зарегистрироваться и защитить тарифы которые войдут в затраты АО-энерго. Поскольку объемы отпуска таких станций несущественны блок-станции в РЭК не обращаются а продают энергию по тарифам ФОРЭМ. Иногда АО-энерго удается договориться и о более низких тарифах однако достигаемая при этом экономия несущественна.
2 Схема взаимодействия субъектов розничного рынка
Термин потребитель электроэнергии ни у кого вопросов не вызывает и понятен всем однако кто такие гарантирующий поставщики независимые энергосбытовые организации производители электроэнергии на розничном рынке сетевые организации и системный оператор понятно далеко не всем. Именно поэтому предлагает рассмотреть более подробно эти категории субъектов розничного рынка.
Энергосбытовые компании.
Продажу электроэнергии конечным потребителям осуществляют энергосбытовые компании. К энергосбытовым компаниям относятся гарантирующие поставщики независимые энергосбытовые организации энергоснабжающие организации.
Гарантирующий поставщик (ГП) – это энергосбытовая организация в обязательства которой входит заключение договора с любым кто к ней за этим обратился. При этом заявитель должен находиться в границах зоны деятельности гарантирующего поставщика. Таким образом статус ГП предполагает что потребитель не окажется заложником ситуации когда ему откажут в заключении договора все независимые энергосбытовые организации откажут потребителю в заключении договора. Договоры которые заключаются межу потребителем и ГП являются публичными т.е. условия этих договоров (порядок ценообразования и другие существенные условия) регламентируется Правительством РФ.
Каждый ГП работает в своей установленной определенной зоны деятельности. Вне пределов границ зоны деятельности ГП может выступать как независимая энергосбытовая компания. Вне пределов зоны своей деятельности он может выступать как энергосбытовая организация. Границы зоны деятельности разных ГП не пересекаются. Эти границы устанавливаются местными органами исполнительной власти в области государственного регулирования тарифов (Региональные энергетические комиссии департаменты по тарифам и ценам и т.д.).
Независимые энергосбытовые компании в отличие от ГП не обязаны заключать договоры с любым потребителем и как правило заключают договоры только с крупными потребителями которых выгодно обслуживать.
Производители электрической энергии не являющиеся участниками оптового рынков
Производители электроэнергии независимо от величины установленной мощности с одновременным выполнением условий что такие производители не должны продавать всю электроэнергию на оптовом рынке имеют право реализовать произведенную электроэнергию на розничном рынке. Такие производители электроэнергии называются производители электрической энергии розничного рынка.
Эти производители электроэнергии имеют право продавать выработанную электроэнергию как потребителям которые находятся в том же субъекте РФ что и производитель электроэнергии так и производителю электроэнергии.
Сетевая организация – организация которая имеет на праве собственности или ином законном основании объекты электросетевого хозяйства (подстанции линии электропередач и пр.) с использованием которых оказывает услуги по передаче электроэнергии потребителям (оказывает услуги транспорта электроэнергии от производителей до потребителей).
Системный оператор – организация в основную задачу которого входит управление техническими режима Энергосистемы и обеспечение требуемых параметров надежности в Энергосистеме и многое другое.
Как заключается договоры на розничном рынке:
Гарантирующие поставщики и независимые энергосбытовые компании могут заключать с потребителями электроэнергии следующие виды договоров:
Договор купли-продажи электроэнергии. По условиям указанного договора купли-продажи потребитель должен самостоятельно урегулировать с сетевыми организациями вопросы оказания услуг по передаче электроэнергии. При этом потребитель также обязан заключить с сетевой компанией договор оказания услуг по передаче электроэнергии.
Договор энергоснабжения. В соответствии с условиями договора энергоснабжения гарантирующий поставщик или независимая энергосбытовая компания в интересах потребителя урегулирует отношения по передаче электроэнергии с сетевыми организациями. В этом случае энергосбытовая компания самостоятельно заключает договор оказания услуг по передаче в интересах потребители с сетевой компанией.
Основные правила при заключении договоров на розничном рынке:
- договор между потребителем и энергосбытовой компанией может вступить в силу только с даты начала оказания услуг по передаче электрической энергии;
- при этом договор оказания услуг по передаче электроэнергии исполняются сетевой компанией только при условии наличия заключенного договора купли-продажи электроэнергии между потребителем и энергосбытовой компанией;
- договоры между потребителем и энергосбытовой компанией чаще всего содержат условие по которому эти договоры автоматически продлеваются на следующий год при условии что ни одна из сторон в месячный срок не заявит о расторжении договора;
- потребитель имеет право расторгнуть договор при условии погашения задолженности выполнении иных обязательных требований.
При выявлении потребления электроэнергии при отсутствии заключенного договора (бездоговорное потребление) или при присоединии потребителя к электросети самовольно сетевая компания вводит ограничение поставок электроэнергии в отношении таких потребителей.
Для заключения договора энергоснабжения или купли-продажи электроэнергии потребитель направляет в адрес гарантирующего поставщика заявку с приложением ряда документов гарантирующий поставщик обязан рассмотреть заявку и в течение 30 дней предоставить потребителю проект договора подписанный со стороны гарантирующего поставщика.
Гарантирующий поставщик имеет право отказать в заключении договора только потребитель находится вне границ зоны его деятельности.
На рисунке 6.1 покажем схему взаимодействия субъектов рынка электроэнергии.
Рис 6.1 Схема взаимодействия субъектов регионального рынка электроэнергии
3 Ценообразование на розничном рынке
Ценообразование на рынках электроэнергии достаточно сложный и многогранный вопрос. Его особенности заключаются в следующем:
Потребителям относящимся к категории «население и приравненное к населению» электроэнергия на розничном рынке отпускается только по регулируемым ценам (тарифам).
Остальным потребителям электроэнергия отпускается следующим образом:
А) В ценовых зонах (большая часть субъектов РФ) - продажа осуществляется по нерегулируемым ценам.
Б) Неценовые зоны - продажа осуществляется регулируемым тарифам.
Регулируемые цены (тарифы)
Регулируемые цены (тарифы) на рынке электроэнергии и мощности устанавливаются на основании разработанного Министерством экономического развития и одобренного Правительством РФ прогноза социально-экономического развития Российской Федерации на очередной год.
Федеральная Служба по тарифам РФ (ФСТ РФ) для каждого субъекта РФ устанавливает диапазон регулируемых тарифов (коридор) для потребителей относящихся к группе «население и приравненные к нему категории».
В рамках установленного ФСТ РФ диапазона региональные службы по тарифам (РСТ) субъектов РФ устанавливают тарифы на электроэнергию для потребителей относящихся к группе «население и приравненные к нему категории». Также региональные службы по тарифам (РСТ) субъектов РФ утверждают тарифы на оказание услуг по передаче электроэнергии с использованием которых производятся расчеты с сетевыми компаниями.
Для неценовых зон оптового рынка применяются принципы трансляции цен оптового рынка которые определены в «Основных положениях функционирования розничных рынков электрической энергии» которые утверждены Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 №442.
При этом цены которые рассчитывают энергосбытовые компании являются регулируемыми.
Ценообразование для потребителей в неценовых зонах оптового рынка электроэнергии производится следующим образом:
Регулируемые цены на электроэнергию для потребителей электроэнергии неценовых зон оптового рынка электроэнергии устанавливаются на основании плановых величин потребления электроэнергии по региону которые утверждены на весь будущий год в документе под названием «Сводный прогнозный баланс производства и поставок электроэнергии в рамках единой энергосистемы». Однако фактическое потребление не совпадает с плановым по причине того что Системный оператор (отвечает на надежность в Энергосистеме) руководствуясь принципами минимизации стоимости производства электроэнергии задает график производства электроэнергии для объектов генерации который не совпадает с величинами из Сводного прогнозного баланса. В связи с этим покупка недостающих объёмов производится по другим нерегулируемым ценам (тарифам) на электроэнергию. В связи с этим у гарантирующего поставщика возникают дополнительные обязательства перед генерирующими компаниями по оплате приобретенной электроэнергии которые не покрываются оплатами потребителей по регулируемым ценам. Именно эти отклонения распределяются пропорционально на всех потребителей электроэнергии неценовых зон дополнительно к стоимости электроэнергии предъявленной потребителями по регулируемым ценам.
Кроме того в отношении потребителей с присоединённой мощностью свыше 750 кВа (с максимальной мощностью свыше 670 кВт) введено обязательное планирование своего почасового потребления. В связи с этим в случае появления отклонений в плане от факта потребления электроэнергии такие потребители обязаны оплачивать стоимость отклонений определенной для гарантирующего поставщика на оптовом рынке электроэнергии и мощности. Если потребитель планирует точно то стоимость таких отклонений минимальна. Потребители с мощности менее 750 кВа не планируют свое почасовое потребление электроэнергии.
Нерегулируемые цены
На розничных рынках в ценовых зонах гарантирующие поставщики осуществляют продажу электроэнергии потребителям по нерегулируемым цена (за исключением населения) но не выше предельных уровней нерегулируемых цен. Порядок расчета указанных цен указан в «Основных положениях функционирования розничных рынков электрической энергии» которые утверждены Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 №442.
В настоящий момент предполагается что в первые три года функционирования целевой модели в области государственного регулирования ценообразования на розничных рынках будет находиться продажа электрической энергии населению в объемах социальной нормы потребления.
В свободной конечной цене электроэнергии регулируемыми останутся:
- стоимость услуг гарантирующего поставщика (сбытовая надбавка);
- стоимость услуг сетевых организаций;
- тарифы на услуги по организации функционирования торговой системы оптового рынка электрической энергии (мощности);
- цены (тарифы) на услуги по обеспечению системной надежности.
Также регулированию будет подлежать плата за технологическое присоединение к электрическим сетям.
Кроме того Правительство Российской Федерации будет определять группы потребителей электрической энергии в отношении которых может предусматриваться особый порядок предоставления обеспечения обязательств по оплате электрической энергии в случае обслуживания указанных потребителей гарантирующим поставщиком.
Конечная цена поставки электрической энергии потребителям будет задаваться условиями договоров энергоснабжения (купли-продажи электроэнергии) и будет учитывать колебания цены на электроэнергию на оптовом рынке.
Формирование целевой модели розничных рынков будет способствовать повышению инвестиционной привлекательности субъектов розничного сегмента созданию экономических стимулов к энергосбережению.
Основной особенностью новой системы ценообразования на розничном рынке является синхронизация с процессом либерализации цен на оптовом
Индивидуальные тарифы на услуги по передаче электрической энергии для взаиморасчетов между сетевыми организациями на 2013 год
Наименование сетевых организаций
ставка за содержание электрических сетей
ставка на оплату технологического расхода (потерь)
рынке. Это предполагает поставку части объемов по регулируемой цене а части – по цене отражающей стоимость электрической энергии на конкурентном оптовом рынке электрической энергии в рамках предельного уровня нерегулируемых цен.
Для населения на переходный период гарантируется поставка всего фактически потребленного объема по регулируемым ценам. С 1 июля 2013 года для населения Новосибирска и Новосибирской области действуют следующие тарифы на электроэнергию (таблица 6.2)
Рыночная цена формируется как сумма конкурентной цены оптового рынка электроэнергии с учетом мощности и стоимости регулируемых услуг тарифы на которые устанавливаются и будут устанавливаться органами государственной власти. Определить стоимость регулируемых услуг можно как
Социальные нормы потребления электроэнергии с 1 сентября 2013 года
Показатель (группы потребителей с разбивкой тарифа по ставками дифференциацией по зонам суток)
Население (тарифы указываются с учетом НДС)
Население за исключением указанного в пунктах 1.2 и 1.3
Тариф дифференцированный по двум зонам суток
Тариф дифференцированный по трем зонам суток
Население проживающее в городских населенных пунктах в домах оборудованных в установленном порядке стационарными электроплитами и (или) электроотопительными установками
Одноставочный тариф
Население проживающее в сельских населенных пунктах
Потребители приравненные к населению (тарифы указываются с учетом НДС) *>
разность конечного тарифа установленного для вашей группы потребителей и стоимости электроэнергии (мощности) учтенной в тарифах.
Тарифы на электрическую энергию применяются при расчётах за электрическую энергию поставляемую населению и приравненным к нему категориям потребителей гарантирующими поставщиками энергоснабжающими и энергосбытовыми организациями осуществляющими деятельность на территории Новосибирской области.
При расчётах за электрическую энергию поставляемую населению указанному в подпунктах 1.1 и 1.3 пункта применяются соответственно тарифы указанные в подпунктах 1.1.1-1.1.3 с применением к ним коэффициента 07 и тарифы указанные в подпунктах 1.3.1-1.3.3 с применением к ним коэффициента 08 в пределах лимита месячного потребления электроэнергии в размере 250 кВт.ч. Оплата электроэнергии потреблённой свыше указанного лимита данными категориями потребителей осуществляется по соответствующим тарифам указанным в подпунктах 1.1.1-1.1.3 и подпунктах 1.3.1-1.3.3 без применения к ним указанных коэффициентов.
При расчётах за электрическую энергию поставляемую указанным в пункте 2 категориям потребителей приравненным к населению за весь объём потребления применяются тарифы:
- указанные в подпунктах 2.1–2.3 с применением к ним коэффициента 07 – для расположенных в городских населённых пунктах; указанные в подпунктах 1.3.1–1.3.3 с применением к ним коэффициента 08 – для расположенных в сельских населённых пунктах для следующих потребителей:
исполнителей коммунальных услуг (товариществ собственников жилья жилищно-строительных жилищных или иных специализированных потребительских кооперативов либо управляющих организаций) наймодателей (или уполномоченных ими лиц) предоставляющих гражданам жилые помещения специализированного жилищного фонда: жилые помещения в общежитиях жилые помещения маневренного фонда жилые помещения в домах системы социального обслуживания населения жилые помещения фонда для временного поселения вынужденных переселенцев для временного поселения лиц признанных беженцами жилые помещения для социальной защиты отдельных категорий граждан приобретающие электрическую энергию (мощность) для коммунально-бытового потребления населения в объемах фактического потребления населения и объемах электроэнергии израсходованной на места общего пользования в целях потребления на коммунально-бытовые нужды граждан и не используемого для осуществления коммерческой (профессиональной) деятельности; юридических лиц в части приобретаемого объема электрической энергии (мощности) в целях потребления осужденными в помещениях для их содержания при условии наличия раздельного учета для указанных помещений;
юридических и физических лиц в части приобретаемого объема электрической энергии (мощности) в целях потребления на коммунально-бытовые нужды в населенных пунктах жилых зонах при воинских частях рассчитывающихся по договору энергоснабжения (купли-продажи) по общему счетчику;
- указанные в подпунктах 1.3.1-1.3.3 с применением к ним коэффициента 08 - для садоводческих огороднических или дачных некоммерческих объединений граждан-некоммерческих организаций учрежденных гражданами на добровольных началах для содействия ее членам в решении общих социально-хозяйственных задач ведения садоводства огородничества и дачного хозяйства независимо от местоположения;
- указанные в подпунктах 2.1–2.3 - для расположенных в городских населённых пунктах без применения к ним коэффициента; для расположенных в сельских населённых пунктах с применением к ним коэффициента 07 для следующих категорий потребителей: содержащихся за счет прихожан религиозных организаций; некоммерческих объединений граждан (гаражно-строительных гаражных кооперативов) и отдельно стоящих гаражей принадлежащих гражданам в части приобретаемого объема электрической энергии в целях потребления на коммунально-бытовые нужды граждан и не используемого для осуществления коммерческой деятельности; хозяйственных построек физических лиц (погребов сараев и иных сооружений аналогичного назначения).
Тарифы на электрическую энергию дифференцированные по зонам суток предусмотренные пунктами 1 и 2 могут применяться при наличии приборов учета электрической энергии фиксирующих электропотребление отдельно по каждой зоне суток. Интервалы тарифных зон суток (по месяцам календарного года) утверждаются Федеральной службой по тарифам.
Предельный уровень нерегулируемых цен определяется по специальной зафиксированной в Правилах формуле на основании ежемесячно публикуемой НП «АТС» информации о средней стоимости единицы электрической энергии (1 кВт.ч) сложившейся на оптовом рынке за истекший месяц с учетом регулируемых государством тарифов на услуги по передаче электрической энергии инфраструктурные услуги а также сбытовой надбавки.
Это позволит стимулировать гарантирующего поставщика к минимизации своих расходов по покупке электрической энергии на оптовом рынке и в тоже время защитит потребителей электрической энергии от неосторожной ценовой политики.
Энергосбытовые организации которые не осуществляют поставку электроэнергию населению вправе поставлять электрическую энергию по договорным ценам. При этом следует учитывать что для потребителей электрической энергии заключающих договоры с такими энергосбытовыми организациями по собственному желанию всегда есть экономический критерий для оценки предлагаемой ими цены – стоимость поставки электрической энергии гарантирующим поставщиком.
Практика внедрения конкурентного рынка в других cтранах показывает что при правильном построении моделей оптового и розничного рынков происходит снижение цен под давлением конкуренции. Однако применительно к нашей стране нельзя недооценивать прогнозируемый (а в ряде регионов уже достигнутый) дефицит мощностей по производству электрической энергии в часы пикового спроса. Данная ситуация приведет к задействованию в эти часы наиболее «дорогих» и наименее эффективных из существующих станций эффективные станции будут вынуждены использовать резервное топливо стоимость которого как правило очень высока. В конечном итоге уровень цен в эти часы возрастет по сравнению с теми периодами когда спрос ниже. При этом средний уровень цен будет изменяться равномернее.
Это объективно с точки зрения экономики поскольку высокая цена во-первых дает сигнал к снижению потребления и энергосбережению (что имеет существенное значение для крупных предприятий) а во-вторых - к привлечению инвестиций в генерирующие мощности. Таким образом рынок является эффективным инструментом борьбы с дефицитом мощности и такие проблемы как выбытие и старение мощностей будут решены когда он заработает в полную силу.

ВВЕДЕНИЕ.docx

Электроснабжение населенных пунктов в сельской местности имеет свои особенности по сравнению с электроснабжением промышленности и городов. Главная из них - это необходимость подводить электроэнергию к огромному количеству сравнительно маломощных объектов рассредоточенных по всей территории страны. В результате протяженность сетей на единицу мощности потребителя во много раз превышает эту величину в других отраслях народного хозяйства а стоимость электроснабжения в сельском хозяйстве составляет до 65-75% от общей стоимости электрификации включая затраты на приобретение рабочих машин.Протяженность сельских электрических линий напряжением 038-20 кВ превысила 5 миллионов километров и во много раз больше чем во всех других отраслях народного хозяйства вместе взятых.
От его рационального решения в значительной степени зависит экономическая эффективность применения электроэнергии в сельском хозяйстве и быту сельского населения. Поэтому первостепенная задача правильного электроснабжения заключается в доведении стоимости электроэнергии доминимальной. Надежность подачи электроэнергии тоже важнейший показатель качества электроснабжения. В связи с бурным ростом электрификации сельскохозяйственного производства особенно в связи с созданием в сельском хозяйстве комплексов промышленного типа всякое отключение наносит огромный ущерб потребителю и самой энергетической системе. Поэтому применение эффективных и экономически целесообразных мер для обеспечения оптимальной надежности электроснабжения- важнейшая задача специалистов работающих в этом направлении электрификации сельского хозяйства.
Сельское население в быту применяет различные электрические приборы.К приборам облегчающим домашний труд сокращающим затраты времени на него и создающим условия удобства и комфорта относятся нагревательные устройства (электроплиты и электроплитки электрокипятильники и электроводонагреватели электрочайники и электрокастрюли электрорадиаторы электрокамины и электроотражатели электроутюги) электрические холодильники стиральные машины электрические пылесосы и т.п.
В быт сельских тружеников начинают входить такие современные бытовые приборы как электрокондиционеры индукционные печи ионизаторы воздуха ультрафиолетовые облучатели.
Объектом электроснабжения является поселок Михайловка Карасукского района Новосибирской области.Карасукский район расположен в юго-западной части Новосибирской области на расстоянии 385 км от областного центра. Граничит с Баганским Здвинским и Краснозёрским районами а также Алтайским краем и Казахстаном.

Список лит-ры.docx

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Андрианов В. Н. Электрические машины и аппараты. - М.: Колос 1971. 448 с.
Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства И.А. Будзко Т.Б. Лещинская В.И. Сукманов. – М.: Колос 2000. 536 с.
Бурдуков А.П. Петин Ю.П. Методические указания по расчету электрических нагрузок. – М.: Инфра – М 1999. 136 с.
Водянников В.Т. В 62 Экономическая оценка энергетики АПК. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. - М.: ИКФ «ЭКМОС» 2002. 304 с.
Добролюбов И.П. Автоматика: Учебное пособие. – Новосибирск: Новосиб. гос. аграр. ун-т. Инженерный ин-т. 2002. 300 с.
ДолинП.А.Основы техники безопасности в электроустановках: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат 1984. 448с.
Евдокимов Ю.И. Общие требования к оформлению курсовых и дипломных проектов (работ). Стандарт предприятия СТП 01-04. – Новосибирск: Новосиб. гос. аграр. ун-т. Инженерный ин-т. 2004. 67 с.
Комаров Д.Т. Молоснов Н.Ф. Резервные источники электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. - М.: Энергоатомиздат 1990. 88 с.
Костюченко Л.П Чебодаев А.В.; Электроснабжение: учеб. пособие. – Красноярск: Краснояр. гос. аграр. ун-т 2006. 347 с.
Правила устройства электроустановок. – Министерство энергетики РФ. - М.: НЦ ЭНАС 2003. 89с.
Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т. Под общ. ред. А.А.Федорова. Т.2. Электрооборудование. – М.: Энергоатомиздат 1987. 321с.
Тележев Б. А.Электротехника. – М.: Госэнергоиздат 1962 512 с.
Шкрабак В.С. Луковников А.В. Тургиев А.К. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве. – М.: Колос 2002. 512 с.
Электротехнический справочник: В 4-т. т.3: Производство передача и распределение электрической энергии Под ред. В.Г.Герасимова и др. – 9-е изд. – М.: МЭИ 2004. 152с.

Диплом.docx

1.ПРОЕКТИРОВАНИЕ СХЕМЫ 04 КВ
1 Расчет системы электроснабжения 04 кВ
1.1 Обоснование схемы
В основе обоснования схемы распределительной сети 038 кВ лежит характер территориального расположения потребителей электрической энергии 038 кВ. В качестве наилучшего места для установки подстанций является так называемый центр электрических нагрузок.
Учитывая застройку посёлка подстанции разместили в местах указанных на листе 1 графического материала.
Схемы электрических сетей должны быть просты экономичны и строиться исходя из требований предъявляемых к надежности электроснабжения электроприемников зданий.
ВЛ 04 кВ переменного трехфазного тока с глухим заземлением нейтрали должна проектироваться как воздушная линия электропередачи с самонесущими изолированными проводами.
Нормативный срок службы ВЛ расчетный период массовых отказов (аварий) ВЛ и количественная оценка надежности при проектировании должна выполняться в соответствии с п. 5.1.3 Норм технического проектирования [10].
При проектировании ВЛ с совместной подвеской на опорах линий электропередачи 04 кВ и линий проводного вещания напряжением до 360 В следует руководствоваться ПУЭ «Правилами использования ВЛ электропередачи 04 кВ для подвески проводов проводного вещания до 360 В» и Нормами технологического проектирования [4 10].
Выбор СИП должен быть проверен:
- на допустимые длительные токовые нагрузки по условию нагрева в нормальном и послеаварийном режиме (значения токов следует принимать по нормативно-технической документации конкретного исполнения СИП);
- термическую стойкость СИП при токах КЗ;
- допустимые отклонения напряжения у потребителей;
- обеспечение надежного срабатывания плавких предохранителей или автоматических выключателей при однофазных и межфазных КЗ и перегрузках;
- пуск асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.
На ВЛИ допускается применение деревянных и железобетонных опор. Применяемые опоры должны соответствовать требованиям гл. 2.4 ПУЭ [10]. Расчетный изгибающий момент опор на уровне земли должен быть не менее 30 кНм. На всех типах опор должна быть предусмотрена возможность подвески не менее 2-х цепей ВЛ подвески проводов (кабелей) линий связи (ЛС) волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) и линий проводного вещания.
Длина ВЛ 04 должна удовлетворять допустимым потерям напряжения для качественного обеспечения потребителя электроэнергией.
1.2Расчет электрических нагрузок
Задачей расчета электрических нагрузок является оценка расчетной мощности для каждого элемента электрической сети по которой будут определены мощности элементов сети. Расчет электрических нагрузок в сетях 038 кВ проводится суммированием нагрузки на вводе в жилой дом или на вводе в общественное здание с учетом коэффициентов одновременности максимумов нагрузки.
Расчеты электрических нагрузок будем производить на примере трансформаторной подстанции №1 (ТП-1) остальные расчеты аналогичны результаты расчетов сводим в таблицу 2.3.
Информация по нагрузкам подстанции приведена в таблице 1.1.
Проведём расчёт электрической нагрузки для линии Л1.1
Расчётная нагрузка составит:
Распределение потребителей по ЛЭП ТП№1
Жилых одноквартирных дома повышенной комфортности
Жилых одноквартирных дома повышенной комфортности квартиры
где – расчетная нагрузка на вводе в одну квартиру;
Ко – коэффициент одновременности.
где P - реактивная нагрузка вечернего максимума 6 кВт
Q – реактивная нагрузка вечернего максимума 245 кВар.
Расчетная нагрузка на линиях ТП 1
Полная мощность на вводе РУ 04 кВ подстанции Sр. кВА определяется по формуле:
Распределение электрических нагрузок
Наименование потребителя
Жилые одноквартирные дома повышенной комфортности
Продолжение таблицы 1.3
Магазин на 4 рабочих места продовольственный
Школа на 504 учащихся
Детский сад на 140 мест
Коровник на 200 голов с механ. доен. и уборкой навоза и электроводонагревателем
Помещение для ремонтного и откормочного молодняка на 170 - 180 голов с механизированной уборкой
коровник на 200 голов с механ. доен. и уборкой навоза и электроводонагревателем
Свинарник окормщик на 1000-1200 голов с навозоуборочным транспортером
Кормоцех на 100 маток и 2000 голов откорма
Свинарник маточник на 100 маток с навозоуборочным транспортером
2.1 Расчет сечения проводов ВЛ 04 кВ
Выбираем марку и сечение кабелей от РУ 04 кВ подстанции до ВРУ электроприемника. Выбор и проверка сечений проводов и кабелей напряжением до 1000В производится по длительно-допустимому току и допустимой потере напряжения в линии. Выбор и проверку ЛЭП будем производить на примере линии 1.1 ТП№1. Остальные расчеты аналогичны результаты сводим в таблицу 2.1.
Рис 1.1 Расчет тока по участкам сети
Максимальный ток на линии равен 3939 А. выбираем сечение кабеля 16 мм СИП-3(1*16+1*25) Iдоп 65А [10].
Проверяем выбранный кабель по допустимой потере напряжения.
Условием проверки является потеря напряжения при передаче электроэнергии в линии не более 4–6 % т.е.:
Рассчитываем потерю напряжения в линии 1.1 по участкам в %.
где: P – активная мощность потребителя подключённого к кабелю кВт.;
Q – реактивная мощность потребителя подключённого к кабелю кВар.;
U – напряжение сети кВ.;
R – активное сопротивление кабеля Ом.;
X – индуктивное сопротивление кабеля Ом.;
где ro – удельное электрическое сопротивление электрическому тку Омкм;
хо – индуктивное сопротивление провода Омкм;
Тогда формулу можно записать как:
Проведём расчёт потери напряжения для линии Л1.1.
Потеря напряжения для линии 1.1 составит:
Так как Uлинии 1.1. меньше U допустимого то выбранный провод удовлетворяет условию проверки по допустимой потере напряжения.
Для остальных линий расчеты аналогичны результаты сведены в таблицу 2.1.
Проверка сети по потере напряжения производится по соотношению:
где – потери напряжения до наиболее удаленной точки сети по проекту;
– допустимая для данной сети потеря напряжения (30%).
Сеть 038 кВ необходимо также проверить по отклонениям напряжения при запуске мощного электродвигателя если в составе нагрузки указаны мощные электродвигатели.
Проверка по условиям пуска осуществляется следующим образом. Вначале определяются параметры системы электроснабжения (сопротивление питающих линий трансформаторов запускаемого электродвигателя) а затем потеря напряжения при пуске. Приближенно потеря напряжения при пуске двигателя определяется [2]:
где – суммарное сопротивление элементов сети по которым протекает пусковой ток;
– пусковое сопротивление электродвигателя.
Суммарное сопротивление сети определяется по формуле:
где – полное сопротивление линий 10 и 038 кВ (сопротивление линии 10 кВ приведено к ступени напряжения 038 кВ);
– полное сопротивление трансформаторов.
Строго говоря при сложении сопротивлений по формуле (2.12) необходимо отдельно выполнять сложение активных и индуктивных составляющих сопротивлений элементов сети однако так как условие успешного запуска двигателя (2.11) является весьма приближенным то допускается выполнять сложение модулей всех полных сопротивлений.
Активное сопротивление провода на единицу длины (обычно 1 км) линии принято называть удельным сопротивление линии. Это сопротивление зависит от материала провода температуры окружающего воздуха сечения провода. В практических расчетах не учитываются зависимость активного сопротивления от температуры воздуха и нагрев проводов протекающим по проводнику током.
Значения приведены в справочной литературе [4].
Зная легко определить сопротивление всей линии или участка линии по формуле:
где – активное сопротивление 1 км провода Омкм;
Индуктивное сопротивление 1 км длины линии определяется по формуле:
где – диаметр провода;
– относительная магнитная проницаемость материала провода;
– среднее геометрическое расстояние между проводами фаз.
В выражении (1.10) первое слагаемое называется внешним индуктивным сопротивлением а второе – внутренним.
Внешнее индуктивное сопротивление зависит от диаметра провода и среднего геометрического расстояния между фазами с увеличением напряжения оно возрастает но при напряжении 220 кВ и выше вновь уменьшается из-за расщепления проводов фаз [12]. В среднем это сопротивление составляет 04 Омкм – для ВЛ и 01 Омкм – для кабельных сетей.
Внутреннее индуктивное сопротивление зависит от магнитной проницаемости материала для проводов из цветного металла магнитная проницаемость равна 1 и этим сопротивлением можно пренебречь.
Значения внешних и внутренних индуктивных сопротивлений на 1 км длины линии в зависимости от сечения провода и среднего геометрического расстояния между проводами фаз приведены в справочной литературе.
Индуктивное сопротивление линии определяется по формуле аналогичной:
При этом необходимо иметь ввиду что сопротивление линии 10 кВ необходимо привести к ступени напряжения 038 кВ по формуле:
Полное сопротивление линии 10 кВ определяем по формуле:
Полное сопротивление линии 038 кВ определяем по формуле:
Сопротивление трансформатора определяем по формуле:
где - напряжение КЗ трансформатора %;
– номинальное напряжение трансформатора В;
– номинальный ток трансформатора А.
При определении сопротивления трансформатора в формулу подставляется напряжение той ступени напряжения на которой находится двигатель.
Суммарное сопротивление сети будет равно:
Пусковое сопротивление двигателя определяется по формуле:
где и – номинальное напряжение и ток электродвигателя соответственно;
– кратность пускового тока электродвигателя (принимаем равной 5) [8].
После получения всех необходимых данных можно рассчитать потерю напряжения при пуске двигателя:
Так как то выбранный провод удовлетворяет условию проверки по допустимой потере напряжения.
Если при расчете потеря напряжения при пуске двигателя получилась больше 30% то необходимо принять меры для обеспечения запуска рассматриваемого двигателя (увеличить сечение провода приблизить подстанцию к объекту).
Результаты расчетов сечения провода и потерь напряжения
Потери напряжения U %
Продолжение таблицы 1.4
3. Расчет потерь энергии
Потери электроэнергии обусловлены физическими процессами в проводах и электрооборудовании происходящие при передаче электроэнергии по электрическим сетям. Существуют различные методы расчета нагрузочных потерь. Наиболее распространенными является метод максимальных потерь согласно которому потери энергии определяются по максимальной нагрузке и числу часов использования максимума нагрузок . задается в исходных данных для расчета потерь и принимается равным 2500 часов на 1 человека [4].
Потери энергии в трехфазной линии определяются по формуле:
где – время максимальных потерь т.е. время в течение которого электроустановка работая с максимальной нагрузкой имеет такие же потери как и при работе по действительному графику нагрузок;
– потери мощности в трехфазной линии.
Значение времени потерь можно определить для сельских электрических сетей из уравнения:
Потери мощности в трехфазной линии определяются по формуле:
где – активное сопротивление участка линии по которому протекает ток .
Потери энергии в трансформаторах определяются по формуле:
где – потери холостого хода и короткого замыкания трансформатора по каталогу;
– максимальная полная мощность передаваемая через трансформатор в течение года;
– номинальная мощность трансформатора.
Суммарные потери энергии в сети определяются по формуле:
В качестве примера для расчета потерь энергии в сети рассмотрим трансформаторную подстанцию №1 (ТП-1) с отходящей от нее линии №1 (Л-1) 04 кВ остальные расчеты аналогичны.
Потери мощности в трехфазной линии равны:
Потери энергии в трехфазной линии равны:
Потери энергии для четырех линий равны:
Потери энергии в трансформаторе равны:
Суммарные потери энергии для ТП-1 равны:
Суммарные потери энергии в сети составят: что не превышает допустимых 10% следовательно данные расчеты можно считать удовлетворительными.
4. Выбор числа и мощности трансформаторов
Основным критерием выбора оптимальной мощности трансформаторов являются: экономические соображения обеспечивающие минимум приведённых затрат условия нагрева зависящие от температуры коэффициента начальной загрузки длительности максимума.
От правильного размещения подстанций на территории массовой жилой застройки поселка а также числа подстанций и мощности трансформаторов установленных в каждой подстанции зависят экономические показатели и надежность системы электроснабжения потребителей. Трансформаторные подстанции следует приблизить к центру питаемых ими групп потребителей так как при этом сокращается протяжённость низковольтных сетей снижаются сечения проводов и жил кабелей а это приводит к значительной экономии цветных металлов и снижению потерь энергии. Снижаются также капитальные затраты на сооружение сетей. Поэтому система с мелкими подстанциями (мощность отдельных трансформаторов обычно не превышает 1000 кВА при вторичном напряжении сети 04023 кВ) оказывается выгодной и применяется повсеместно [2].
Выбор трансформаторов будем производить на примере трансформаторной подстанции № 1 (ТП–1) остальные расчеты аналогичны результаты расчетов сводим в таблицу 1.5.
Мощность трансформатора определяется по формуле:
где Sнагр. – расчетная мощность нагрузки ТП;
n – количество трансформаторов на подстанции n = 1;
Кз. – коэффициент загрузки трансформатора Кз. = 1.4.
Выбираем ближайший больший по мощности трансформатор:
Выбор трансформаторов
Марка трансформатора
Расчетная мощность нагрузки ТС S кВА
Продолжение таблицы 1.5
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 10 КВ
1. Обоснование схемы
Задачей системы электроснабжения 10 кВ является передача электроэнергии от центра электрического питания которым является главная понизительная подстанция и преобразование электроэнергии. Схема сетей должна удовлетворять требования надежности экономичности безопасности удобства в эксплуатации дальнейшего развития обеспечивать необходимое качество энергии у потребителей и экономическую чистоту т.е. малое влияние на окружающую среду (сильные электрические и магнитные поля шум). При определении конфигурации сетей необходимо стремиться к наиболее коротким связям между источником питания и потребителями избегая по возможности обратных перетоков влекущих за собой увеличение потерь мощности. Схема построения системы электроснабжения должна предусматривать возможность ее поэтапного сооружения в пределах расчетного срока проектирования а также возможность последующего развития системы за пределами указанного срока без ее коренного переустройства. При проектировании систем электроснабжения необходимо использовать надежные простые схемы построения электрических сетей и применять повышенные напряжения.
Потребителем электроэнергии является поселок «Михайловка». Потребитель электроэнергии жилой посёлок с административными и социально-культурными (бытовыми и детскими) учреждениями относятся к потребителям третьей категории по надежности электроснабжения а также сельскохозяйственные объекты 2-ой категории по надежности электроснабжения. Электроприемники 2-ой категории – это электроприемники перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции массовым простоям рабочих механизмов и промышленного транспорта нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей [10]. Для этой категории допустимы перерывы электроснабжения на время необходимое для ручного включения резервного питания дежурным персоналом или выездной бригадой энергоснабжающей организации.
Распределение электроприемников по подстанциям указано в таблице 2.2.
2. Расчет электрических нагрузок
Расчеты электрических нагрузок будем производить на примере трансформаторной подстанции №1 остальные расчеты аналогичны результаты расчетов сводим в таблицу 2.1
Исходя из данных расчета электрических нагрузок в 04 кв расчетная нагрузка равна 6909 кВа cos φ для социально бытовых потребителей равен 092 [10].
Расчетная активная и реактивная нагрузки питающих линий вводов и на шинах РУ-04 кВ ТП от электроприемников квартир Pкв. кВт; Qкв. кВар; определяются по формулам:
Результаты расчета электрических нагрузок
Продолжение таблицы 2.1
3. Расчет сечения проводов ВЛ ЛЭП 10 кВ
Выбираем марку и сечение кабелей от РУ 10 кВ подстанции до РУ 04кВ подстанции. Выбор и проверка сечений проводов и кабелей напряжением выше 1000В производится по длительно-допустимому току и допустимой потере напряжения в линии. Выбор и проверку ЛЭП будем производить на примере линии 1 ячейки №1. Остальные расчеты аналогичны результаты сводим в таблицу 3.2.
Рис 2.1 Линия 1 ВЛ ЛЭП 10 кВ
Расчет тока по участкам сети
Максимальный ток на линии равен 1521 А. Согласно таблицы 2.2. выбираем сечение кабеля 35 мм
Сечение и марка провода
Граница интервалов (ток в А)
Условием проверки является потеря напряжения при передаче электроэнергии в линии не более 4 – 6 % т.е.
Рассчитываем потерю напряжения в линии 1 по участкам в %.
где: P – активная мощность потребителя подключённого к кабелю кВт;
X – индуктивное сопротивление кабеля Ом.
где ro – удельное электрическое сопротивление электрическому току Омкм;
хо – индуктивное сопротивление провода Омкм.;
Проведём расчёт потери напряжения для линии Л1.
Потери напряжения для линии 1составит:
Так как Uлинии 1. меньше U допустимого то выбранный провод удовлетворяет условию проверки по допустимой потере напряжения.
Выбор сечения ЛЭП для линий 10 кВ
Марка и сечение провода
4. Регулирование напряжения в сельских электрических сетях
Регулирование напряжения в сельских электрических сетях улучшает режим напряжений у потребителей повышая качество поставляемой электрической энергии.
В качестве регуляторов применяют трансформаторы или автотрансформаторы в изменением коэффициента трансформации под нагрузкой. Для регулирования напряжения необходимо выставить надбавку 25 или 5%. Для данной сети удовлетворительна надбавка в 5%.
Регулирование напряжения с надбавкой 5%
шины 10 кв питающей подстанции
распределительная линия 10 кв
потребительский трансформатор
постоянно действующая надбавка
потери напряжения при нагрузки
надбавка за счет ответвлений
суммарная допустимая потеря напряжения
1. Расчет токов короткого замыкания
Коротким замыканием (КЗ) называется соединение между фазами фазой и землей (нулевым проводом) непредусмотренное нормальными условиями работы сети [5].
В большинстве случаев причиной возникновения КЗ в системе является нарушение изоляции электрического оборудования вследствие износа изоляции не выявленного своевременно при профилактических испытаниях или из-за перенапряжений. КЗ могут быть вызваны ошибочными действиями обслуживающего персонала механическими повреждениями кабельных линий схлестыванием набросом или перекрытием птицами проводов воздушных линий.
При возникновении КЗ общее сопротивление цепи системы электроснабжения уменьшается вследствие чего токи в ветвях системы резко увеличиваются а напряжения на отдельных участках системы снижаются.
Короткие замыкания в трехфазных сетях разделяют на трех- двух- однофазные и двухфазные на землю; первые из них называются симметричными остальные – несимметричными. Величина тока однофазного замыкания на землю зависит от режима работы нейтралей электрической сети.
Расчет токов КЗ как при проектировании систем и элементов электроснабжения так и при анализе работы существующих систем преследует две цели [3]:
- определение максимально возможных токов КЗ для проверки проводников и аппаратов на термическую и динамическую стойкость к токам КЗ для выбора мер по ограничению токов КЗ или времени их действия;
- определение минимально возможных токов КЗ для проверки чувствительности защиты правильного выбора систем и параметров срабатывания защиты и определения максимального возможного времени срабатывания защиты.
Особенность расчета токов КЗ в сельских электрических сетях является [2]:
- необходимость учитывать активные и индуктивные сопротивления всех элементов цепи КЗ;
- при питании от энергосистемы не учитывается затухание периодической составляющей тока КЗ ввиду большой электрической удаленности генераторов;
- при питании от автономных или аварийных генераторов напряжением 04 кВ затухание учитывается независимо от мощности генератора.
Расчет токов короткого замыкания начинают с составления расчетной схемы электроустановки. На расчетной схеме указываются все параметры влияющие на величину тока КЗ (мощности источников питания средненоминальные значения ступеней напряжения паспортные данные электрооборудования) и расчетные токи в которых необходимо определить токи КЗ.
По расчетной схеме составляется электрическая схема замещения. Схемой замещения называется схема соответствующая по своим параметрам расчетной схеме в которой все электромагнитные (трансформаторные) связи заменены электрическими.
После составления схемы замещения необходимо определить ее параметры. Параметры схемы замещения определяются в зависимости от выбранного метода расчета токов КЗ в именованных или относительных единицах. Формулы для определения параметров схемы замещения приведены в таблице 4.1.
Далее схему замещения путем постепенного преобразования (последовательное или параллельное сложение преобразование треугольника в эквивалентную звезду и др.) необходимо привести к простейшему виду так чтобы источник питания был связан с точкой КЗ одним результирующим сопротивлением. Преобразование схемы замещения производятся для каждой точки КЗ отдельно.
Формулы для определения параметров схемы замещения [6]
Элемент электроустановки
Именованные единицы Ом
Относительные единицы о.е.
Электрическая система
Линии электропередачи
Зная результирующее сопротивление до точки КЗ по закону Ома определяют КЗ.
При расчете в именованных единицах:
где – ток КЗ приведенный к базисной ступени напряжения;
– напряжение базисной ступени напряжения.
Ударный ток короткого замыкания:
Электрические сети всех напряжений необходимо проверить на чувствительность срабатывания защиты при минимальных токах короткого замыкания. Такими токами в зависимости от режима нейтрали сети могут быть токи двухфазного короткого замыкания которые определяются по формуле:
Как показывают расчеты и опыт эксплуатации сетей напряжением ниже 1000 В наименьшими токами короткого замыкания в них являются токи однофазных коротких замыканий в наиболее удаленной точке (за большим сопротивлением). Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле:
где – полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус. Это сопротивление зависит от мощности трансформаторов и схемы соединения обмоток и принимается по табл.;
– сопротивление петли «фазный провод-нулевой провод». Если фазный и нулевой провода разного сечения то полное сопротивление петли определяется по формуле:
где - удельные сопротивления фазного и нулевого провода соответственно.
Сопротивления трансформаторов 1004 кВ при замыкании на корпус приведенные к напряжению 04 кВ Ом
Схемы соединения обмоток
Примечание: в таблице обозначены схемы соединения обмоток: «звезда – звезда с нулем - »; «звезда – зигзаг - ».
При расчете токов короткого замыкания в качестве примера возьмем лишь часть электрической сети остальные расчеты аналогичны и сведены в таблицу 4.3. и таблицу 4.4. Определим параметры схемы замещения:
Преобразуем схему замещения относительно КЗ:
Токи трехфазного короткого замыкания в расчетных точках:
Токи двухфазного короткого замыкания в расчетных точках:
Токи однофазного короткого замыкания в расчетных точках:
Коэффициенты ударного тока и постоянные времени целей:
Ударные токи короткого замыкания определяем по формуле:
Токи КЗ для линии №1
Токи однофазного КЗ кА.
Ударный ток для однофазного КЗ кА
Токи КЗ для линии №2
2. Выбор выключателей
Выключатели выбирают:
где Uуст – напряжение сети где предполагается установка выключателя;
Uном – номинальное напряжение выключателя (по каталогу).
По длительному току.
Iраб.макс ≤ Iном (3.21)
где Iраб.макс – максимальный рабочий ток;
Iном – номинальный ток выключателя (по каталогу).
Выключатели проверяют:
На электродинамическую устойчивость к токам КЗ:
а) по действующему значению тока
где I начальное значение периодической составляющей тока КЗ;
Iпр.с – действующее значение предельного сквозного тока КЗ (по каталогу);
б) по амплитудному значению тока
iпр.с – амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ (по каталогу).
Исходя из выше проведенных расчетов принимаем:
Для данных параметров подходят вакуумные выключатели типа ВВЭ-10-10630У3. Характеристики выключателей и номинальные значения сети представлены в таблице 3.4.
Выбор вакуумных выключателей
3. Выбор разъединителей
Разъединители предназначены для создания видимого разрыва в высоковольтных сетях при выводе электрооборудования в ремонт. Разъединители включают и отключают без нагрузки (предварительно цепь должна быть отключена выключателем). В отдельных случаях разрешается разъединителями выполнение операций под напряжением что строго регламентируется Правилами технической эксплуатации.
Разъединители выбирают так же как высоковольтные выключатели но
не проверяют на отключающую способность.
Выбираем разъединители данные сводим в таблицу 4.5.
Выбор разъединителей (QS)
4. Выбор выключателей нагрузки
Выключатели нагрузки предназначены для отключения и включения
токов нагрузки до 400 А в сетях 610 кВ но не отключают токи КЗ (поэтому
последовательно с ними устанавливаются предохранители).
Выключатели нагрузки выбирают:
Uном – номинальное напряжение выключателя (по каталогу).
Iраб.макс ≤ Iном (3.25)
Выключатели нагрузки проверяют:
Для данных параметров подходят выключатели нагрузки типа ВНПу-10400-10зУ3. Характеристики выключателей и номинальные значения сети представлены в таблицы 4.6.
Выбор выключателей нагрузки (QW)
5. Выбор предохранителей
Плавкий предохранитель представляет собой однополюсный коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрических цепей от сверхтоков; действие его основано на плавлении током металлической вставки небольшого сечения и гашении образовавшейся дуги. Ценными свойствами плавких предохранителей являются:
Простота устройства и следовательно низкая себестоимость.
Исключительно быстрое отключение цепи при КЗ.
Способность предохранителей некоторых типов ограничивать ток КЗ.
Предохранители ПК заполненные чистым кварцевым песком применяются на закрытых подстанциях напряжением 6–10 кВ малой и средней мощностей и на маломощных ответвлениях на крупных подстанциях. Предохранители ПК являются токоограничивающими так как при больших токах КЗ отключаются до достижения амплитудного значения тока КЗ.
Выбор предохранителей (FU)
6. Выбор автоматов на 04 кВ
Для сетей требующих обязательной защиты от перегрузки рекомендуется использовать автоматические выключатели с комбинированными расцепителями т.к. они ненадежно защищают сеть от перегрузок. Условиями выбора выключателей являются:
Номинальное напряжение.
Номинальный ток Iн >Iр.
Выбираем автоматические выключатели устанавливаемые в распределительном устройстве 04 кВ подстанции: вводные и секционные.
Выбор аппаратов будем производить на примере ТП – 1. Остальные расчеты аналогичны результаты расчетов сводим в таблицу 4.8.
Для вводных аппаратов QF1.1. расчетной нагрузкой является нагрузка всей подстанции. Для секционного автомата QF1.2. – половина мощности подстанции.
Рассчитываем ток на ТП – 1:
Выбор автоматов на ТП
В качестве QF1.1. выбираем ВА 52-37: Iном = 160 А. Iрас. = 1052 А.
В качестве QF1.2. выбираем ВА52 – 32: Iном. = 80 А. Iрас. = 80 А.
Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях.
Для сетей требующих обязательной защиты от перегрузки рекомендуется использовать автоматические выключатели с комбинированными расцепителями т.к. они ненадежно защищают сеть от перегрузок. Условиями выбора выключателей являются:
Номинальный ток. Iном. ≥ 125*Iр.
Выбор автоматов на линии
1. Постановка задачи
В электрических системах на электрооборудовании электростанций в электрических сетях и на электроустановках потребителей электроэнергии могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы.
Повреждения в большинстве случаев сопровождаются значительным увеличением тока и глубоким понижением напряжения в элементах энергосистемы.
Повышенный ток выделяет большое количество тепла вызывающее разрушение в месте повреждения и опасный нагрев неповреждённых линий и оборудования по которым этот ток проходит.
Понижение напряжения нарушает нормальную работу потребителей электроэнергии и устойчивость параллельной работы генераторов и энергосистемы в целом.
Ненормальные режимы обычно приводят к отклонению величин напряжения тока и частоты от допустимых значений. При понижении частоты и напряжения создаётся опасность нарушения нормальной работы потребителей и устойчивости энергосистемы а повышение напряжения и тока угрожает повреждением оборудования и линий электропередачи.
Таким образом повреждения нарушают работу энергосистемы и потребителей электроэнергии а ненормальные режимы создают возможность возникновения повреждений или расстройства работы энергосистемы.
Для обеспечения нормальной работы энергетической системы и потребителей электроэнергии необходимо как можно быстрее выявлять и отделять место повреждения от неповрежденной сети восстанавливая таким путем нормальные условия работы энергосистемы и потребителей [13].
Опасные последствия ненормальных режимов также можно предотвратить если своевременно обнаружить отклонение от нормального режима и принять меры к его устранению (например: снизить ток при его возрастании повысить напряжение при его снижении и т.д.).
В связи с этим возникает необходимость в создании и применении автоматических устройств выполняющих указанные операции и защищающих систему и ее элементы от опасных последствий повреждений и ненормальных режимов.
Первоначально в качестве защитных устройств применялись плавкие предохранители. Однако по мере роста мощности и напряжения электрических установок и усложнения их систем коммутации такой способ защиты стал недостаточным в силу чего были созданы защитные устройства выполняемые при помощи специальных автоматов-реле получивших название релейной защиты [12].
Релейная защита элементов распределительных сетей должна отвечать требованиям ПУЭ которые предъявляются ко всем устройствам релейной защиты: быстродействия селективности надёжности и чувствительности [13].
Быстродействие релейной защиты должно обеспечивать наименьшее возможное время отключения коротких замыканий. Быстрое отключение к. з. Не только ограничивает область и степень повреждения защищаемого элемента но и обеспечивает сохранение бесперебойной работы неповреждённой части энергосистемы электростанции или подстанции.
Селективным (избирательным) действием защиты называется такое действие при котором автоматически отключается только повреждённый элемент электроустановки (трансформатор линия электродвигатель и т. д.). Обеспечение селективной работы устройств защиты – одна из важнейших задач решаемых при проектировании и обслуживании этих устройств. Приближённо считается что защита должна действовать без замедления при всех к. з. обуславливающих остаточные напряжения ниже (06 07) Uном. на сборных шинах.
Надёжность функционирования релейной защиты предполагает надёжное срабатывание устройства при проявлении условий на срабатывание и надёжное несрабатывание устройства при их отсутствии. Надёжность функционирования релейной защиты должна обеспечиваться устройствами которые по своим параметрам и исполнению соответствуют назначению и условиям применения а также надлежащим обслуживанием этих устройств.
Чувствительностью релейной защиты называют её способность реагировать на все виды повреждений и аварийных режимов которые могут возникать в пределах основной защищаемой зоны и зоны резервирования.
Релейная защита является основным видом электрической автоматики без которой невозможна нормальная и надежная работа современных энергетических систем. Она осуществляет непрерывный контроль за состоянием и режимом работы всех элементов энергосистемы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов работы.
При возникновении повреждений защита выявляет и отключает от системы поврежденный участок воздействуя на специальные силовые выключатели предназначенные для размыкания токов повреждения.
При возникновении ненормальных режимов защита выявляет их и в зависимости от характера нарушения производит операции необходимые для восстановления нормального режима и питания потребителей.
Согласно ПУЭ на трансформаторах мощностью менее 1 МВА (повышающих и понижающих) в качестве защиты от токов обусловленных внешними многофазными КЗ должна быть предусмотрена действующая на отключение максимальная токовая защита [10].
Для линий в сетях 3-10 кВ с изолированной нейтралью должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных замыканий и от однофазных замыканий на землю [10].
На одиночных линиях с двухсторонним питанием при наличии или отсутствии обходных связей а также на линиях входящих в кольцевую сеть с одной точкой питания рекомендуется применять двухступенчатую токовую защиту. Первая ступень выполнена в виде токовой отсечки а вторая – в виде максимальной токовой защиты с независимой или зависимой выдержкой времени.
Замыкание одной фазы на землю в сетях с изолированной нейтралью ещё не является аварией. Потребители включенные на междуфазные напряжения продолжают нормально работать. Это обстоятельство дает возможность выполнять защиту от замыканий на землю действующую на сигнал. Устройство сигнализации обычно включается к трансформаторам напряжения установленным на шинах и служит для подачи сигнала при замыкании на землю на любом участке электрически связанной сети. Место повреждения в таких сетях при возникновении сигнала отыскивается дежурным персоналом путем поочередного отключения линий. При этом допускается работа в течении некоторого времени (не более двух часов) с не отключённым повреждением. Для повышения надежности на подстанциях устанавливают устройства автоматического включения резервного питания (АВР). Назначением устройства АВР является осуществление возможно быстрого автоматического переключения на резервное питание потребителей обесточенных в результате повреждения или самопроизвольного отключения рабочего источника электроснабжения что обеспечивает минимальное нарушение и потери в технологическом процессе.
Обеспечивать возможно раннее выявление отказа рабочего источника питания.
Действовать согласованно с другими устройствами автоматики (АПЧ ВЧП) в интересах возможно полного сохранения технологического процесса.
Не допускать включение резервного источника на КЗ.
Не допускать подключение потребителей к резервному источнику напряжение на котором понижено.
2. Защита линий 10 кВ
Наиболее простым и дешёвым видом релейной защиты кабельных и воздушных линий с односторонним питанием от всех видов коротких замыканий и перегрузок являются максимальные токовые защиты. Принцип действия такой защиты основан на том что при возникновении к. з. или перегрузки ток на защищаемом участке линии становится больше тока имевшегося при нормальном режиме. Под действием увеличенного тока защита срабатывает и отключает повреждённый участок.
В данной работе защита линий 10 кВ будет реализована токовой отсечкой с выдержкой времени и МТЗ.
Двухступенчатая токовая защита выполняется с помощью электромагнитных реле тока РТ-85.
МТЗ содержит два органа: пусковой и выдержки времени а токовая отсечка имеет только пусковой орган. Функции пускового органа выполняет реле тока которое входит в измерительную часть схемы. Оно реагирует на повреждения или нарушения нормального режима работы и вводит в действие другие органы защиты. В качестве органа выдержки времени используется отдельное реле времени. В схемах токовых защит имеются еще вспомогательные реле например промежуточное и указательное. Вместе с реле времени они образуют логическую часть схемы. Промежуточное реле облегчает работу контактов основных органов защиты и вводя некоторое замедление предотвращает действие токовой отсечки при работе трубчатых разрядников. Указательное реле позволяет контролировать срабатывание защиты.
МТЗ с независимой выдержкой времени выполняется по схеме неполной звезды на постоянном оперативном токе. Для выполнения защиты использованы два трансформатора тока ( ТТ ) установленные в фазах А и С за выключателем. Исходя из требований техники безопасности вторичные обмотки трансформаторов тока заземляются.
На трансформаторах наряду с защитами действующими при повреждении в трансформаторе и его соединениях предусматриваются резервные защиты для действия при внешних коротких замыканиях в случае отказа защит или выключателей смежных элементов. Одновременно они являются основными защитами шин на которые работает трансформатор если на шинах отсутствует собственная защита. В качестве защит от внешних коротких замыканий применяются токовые защиты с выдержкой времени с включением реле на полные токи фаз и на их симметричные составляющие. Эти защиты реагируют и на внутренние короткие замыкания поэтому могут использоваться как резервные или даже как основные защиты трансформаторов.
Расчет МТЗ трансформатора:
Ток срабатывания защиты определяется по формуле:
где – коэффициент надежности;
– коэффициент самозапуска;
– коэффициент возврата;
– максимальный рабочий ток.
При практических расчетах принимают следующие значения коэффициентом входящих в выражение:
для реле типа РТ-85 .
Ток срабатывания реле определяется по формуле:
где - коэффициент схемы при симметричном режиме для схем соединения трансформаторов тока в звезду ;
– коэффициент трансформации трансформаторов тока.
Коэффициент трансформации трансформаторов тока равен:
Чувствительность защиты определяется коэффициентом чувствительности и определяется по формуле:
где – минимальное значение тока к.з. в конце защищаемой зоны.
Минимальное значение тока к.з. в конце защищаемой зоны определятся по формуле:
Максимальный ток срабатывания защиты равен:
Время срабатывания МТЗ выбирается равным 06 с.
Ток срабатывания токовой отсечки выбирают больше максимального тока короткого замыкания в месте установки предыдущей защиты то есть
где – коэффициент надежности отстройки равный 1.5 для реле РТ-85.
Определяем параметры ТО – электромагнитной части реле. Ток срабатывания отсечки:
- с учетом тока КЗ в конце линии:
- с учетом бросков тока намагничивания потребительских ТП:
Ток срабатывания реле токовой отсечки:
Для настройки реле РТ-85 по токовой отсечке определяем кратность тока срабатывания:

Заключение.docx

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
В данном дипломном проекте произведено проектирование сети электроснабжения поселка Михайловка Карасукского района.
Расчёт электрических нагрузок производился методом коэффициента одновременности.
Произведён расчёт электрической сети который заключался: в выборе трансформаторов с учётом их перегрузочной способности; расчёте сечения кабельных линий электропередач и выборе кабелей с учётом длительно-допустимого тока экономической плотности тока и допустимой потере напряжения; выборе электрических аппаратов по номинальному току и номинальному напряжению.
Рассчитаны токи короткого замыкания с целью: проверки а в случае необходимости и корректировки правильности выбора кабелей и электрических аппаратов и расчёта релейной защиты.
Рассмотрены на экономическую пригодность и надежность типы зануления. Выполнен расчет зануляющего наиболее применяемого устройства системы TN-C-S.
Произведен расчет локальной сметы на строительство подстанции.
В ходе проектирования использована техническая документация и литература список которой прилагается. Проект выполнен с учетом последних достижений в области электроснабжения и в соответствии с требованиями ПУЭ.

Содержание.docx

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СХЕМЫ 04 КВ 5
1 Расчет системы электроснабжения 04 кВ .5
1.1 Обоснование схемы ..5
1.2 Расчет электрических нагрузок .. 6
2.1 Расчет сечения проводов ВЛ 04 Кв .. .. .10
2. Расчет потерь энергии .. 17
3. Выбор числа и мощности трансформаторов . 19
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 10 КВ.. 22
1. Обоснование схемы . 22
2. Расчет электрических нагрузок .. .23
3. Расчет сечения проводов ВЛ ЛЭП 10 кВ 24
4. Регулирование напряжения в сельских электрических сетях .. 27
ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ .. ..28
1. Расчет токов короткого замыкания . 28
2. Выбор выключателей .. .34
3. Выбор разъединителей .. 35
4. Выбор выключателей нагрузки .. .36
5. Выбор предохранителей .. 37
6. Выбор автоматов на 04 кВ .. 38
РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ..41
1. Постановка задачи .. .41
2. Защита линий 10 кВ ..45
1 Расчет защитного заземления и зануления ..57
ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 63
1 Субъекты розничного рынка .66
2 Схема взаимодействия субъектов розничного рынка .67
3 Ценообразование на розничном рынке .. .71
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ .. 80
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 81

04 кВ.cdw

Электроснабжение посёлка
Схема электроснабжения
Схема электроснабжения п.Михайловка (0