Электроснабжение сельского населенного пункта

Oxanenko.cdw

Мережі 0.38 кВ населеного
пункту схема електрична

Рубцов.cdw

Телятник на 120 голів
Корівник на 180 голів
Мережі 0.38 кВ населеного
пункту схема електрична
Свинарник на 200 голів

лист 2 Вачиль.cdw

єднувач РЛН-10400 У1
єднувач РЛНД-10400(630) - УХЛ1
Кола первинної комутацiї.
Схама електрична принципова
Трансформатор ТМ 160
Вимикач ВПМ-10-20630У3
Тр-р струму ТПЛ-10-05Р-755У3
Запобіжник ПКТ 103-10-50-325 УЗ
Лічильник Меркурій 230ART

Бойко.doc

СУМСЬКИЙ НАЦОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНВЕРСИТЕТ
НЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра «Електротехнічні системи в АПК та
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ СЛЬСЬКОГО
з дисципліни «Електропостачання сільського господарства»
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
Службові примітки: Роботу захищено з оцінкою
№ ФормаПозначення Найменування К-тНомПримітк
А-4 КП.18.203 ПЗ Пояснювальна записка 39 2
Мережі 0.38 кВ населеного
пункту схема електрична
А-1 КП.18.203.01.е7 розташування 1
Пiдстанцiя 1004 кВ.
Кола первинної комутацiї.
А-1 КП.18.203.02.е2 Схама електрична принципова 1
Розробив Бойко Пояснювальна записка Літ
Електропостачання сільського населеного пункту: Курсова робота
Вакуленко Віктор Володимирович – Суми: СНАУ 2016р – 39с.
В курсовій роботі розраховано навантаження споживачів напругою 038 кВ
проведено розрахунок навантажень в мережах 038 та 10 кВ. Розраховано
потужність та виконано вибір силового трансформатора споживчої
трансформаторної підстанції 1004 кВ. До встановлення прийнято
трансформатор ТМФ-160.
В роботі також виконано вибір перерізу проводів в мережі 038 та 10 кВ
та виконано їх перевірку за допустимою втратою напруги. Проведено
розрахунок струмів короткого замикання мережі 10 та 038 кВ. Виконано вибір
обладнання мережі 10 та 038 кВ. До встановлення в мережі 10 кВ прийнято:
вимикач ВПМ-10-20630У3 роз’єднувачі РВЗ-10400У2 та
РЛНД- 10400У1 а в мережі 038 кВ автоматичні вимикачі серії ВА51.
В курсовій роботі також розраховано параметри релейного захисту лінії
кВ – максимального струмового захисту та струмової відсічки. Розглянуті
питання влаштування електричних мереж населеного пункту.
Табл. 14 л. 16 Бібл. 10
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ НА ВВОДАХ ДО СПОЖИВАЧВ 7
1 Розрахунок навантажень на вводі до групи житлових будинків 7
Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного пункту..7
ВИЗНАЧЕННЯ МСЦЯ РОЗМЩЕННЯ СПОЖИВЧИХ
ТРАНСФОРМАТОРНИХ ПДСТАНЦЙ 1004 кВ
1 Розрахунок координат центра навантаження 8
2 Трасування повітряних ліній напругою 038 кВ .10
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ ПОВТРЯНИХ ЛНЙ
ВИЗНАЧЕННЯ ПОТУЖНОСТ ТА КЛЬКОСТ СИЛОВИХ
ТРАНСФОРМАТОРВ 1004 кВ
1 Визначення розрахункової потужності підстанції 1004 кВ .. ..15
2 Вибір кількості та номінальної потужності силових
трансформаторів підстанції 1004 кВ .16
ВИЗНАЧЕННЯ ДОПУСТИМО ВТРАТИ НАПРУГИ В МЕРЕЖ 18
ВИБР ПЕРЕРЗВ ПРОВОДВ ПОВТРЯНИХ ЛНЙ НАПРУГОЮ
ПЕРЕВРКА ПОВТРЯНО Л 038 кВ НА КОЛИВАННЯ
НАПРУГИ ПД ЧАС ПУСКУ ПОТУЖНОГО ЕЛЕКТРОДВИГУНА 22
РОЗРАХУНОК СТРУМВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ МЕРЕЖ 23
1 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 10 кВ .23
2 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 038 кВ 26
ВИБР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТВ НАПРУГОЮ 10 ТА 038 кВ 28
1 Вибір електричних апаратів напругою 10 кВ 28
2 Вибір електричних апаратів напругою 038 кВ 31
РОЗРАХУНОК РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ ПОВТРЯНО ЛН
1 Розрахунок максимального струмового захисту повітряної лінії
2 Розрахунок струмової відсічки повітряної лінії напругою 10 кВ 35
ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ 10 ТА 04 кВ ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ 37
Електрифікація тобто виробництво розподіл та використання електричної
енергії у всіх галузях промисловості та побуту населення - один з
важливіших факторів технічного прогресу. Колишнім Радянським союзом була
розроблена програма по електрифікації народного господарства з метою
інтенсивного його розвитку і основною метою якої було переведення
споживачів на централізоване енергопостачання що забезпечить можливість не
тільки безперервного енергопостачання а ще й у зв’язку з вимогами до
мереж з кількома джерелами живлення гарантійну певну якість отриманої
електричної енергій що актуально на сьогоднішній день за умов вимог
споживачів та монопольного положення організацій що здійснюють
Один із важливих показників системи енергозбереження – надійність
постачання електричної енергії. У зв’язку з ростом електрифікації
сільськогосподарського виробництва особливо з відтворенням тваринницьких
комплексів промислового типу будь-яке відключення – планове (для ревізії та
ремонту) та особливо несподіване аварійне – наносить великий збиток
споживачу та енергетичній мережі. Тому необхідно застосовувати ефективні та
економічно доцільні заходи по забезпеченню оптимальної надійності
енергопостачання споживачів.
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ НА ВВОДАХ ДО
Розрахунок навантажень на вводах до споживачів ведемо паралельно для
денного і вечірнього максимумів навантаження.
Розрахункові навантаження (денне та вечірнє) на вводах у виробничі
побутові та комунальні приміщення приймаємо із завдання.
Коефіцієнт участі у денному максимумі побутового навантаження складає
а у вечірньому – 10 (12(.
1 Розрахунок навантажень на вводі до групи житлових будинків
План сільського населеного пункту наводимо на листі
ЕСК.531.110.000.Э7 графічної частини роботи.
Для групи житлових будинків (1.1 1.25) навантаження вечірнього
максимуму на вводі дорівнює [2]:
де n – кількість будинків у групі (визначається із завдання n = 4)
ko – коефіцієнт одночасності (для будинків однієї групи k0 =
Ро – розрахункове навантаження на вводі в житловий будинок [2;4]
Для селища міського типу без газифікації Ро = 2.2кВт [2].
Навантаження денного максимуму на вводі до групи житлових будинків:
Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного
Потужність зовнішнього освітлення населеного пункту:
де L – загальна довжина вулиць у населеному пункті м;
N – кількість виробничих приміщень шт.;
Ро вул. Ро nрим. – нормативне навантаження зовнішнього освітлення
відповідно на один погонний метр вулиці та на одне приміщення (2;4( кВт.
ВИЗНАЧЕННЯ МСЦЯ РОЗМЩЕННЯ
1 Розрахунок координат центра навантаження
Кількість споживчих трансформаторних підстанцій (ТП) у сільському
населеному пункті залежить від реального розміщення окремих споживачів у
населеному пункті наявності споживачів першої категорії сумарної
потужності навантаження [24].
У курсовій роботі кількість ТП 1004 кВ у населеному пункті приймаємо
згідно із завданням – 1 ТП. Трансформаторну підстанцію як правило
встановлюють у центрі навантажень зони її дії.
Координати центру навантажень населеного пункту визначаємо як [347]:
xi yi – відстань до і-го споживача за координатними осями.
Координати споживачів електричної енергії беремо із листа 03.ЕСК.
1.110.000.Э7 графічної частини роботи.
Розрахунок центра навантаження ведемо за одним денним або вечірнім
максимумом для якого сумарне навантаження більше. Розрахунок доцільно
Для електропостачання сільськогосподарських споживачів використовують
комплектні трансформаторні підстанції (КТП) 1004 кВ. Вибір типу КТП
залежить від числа та розрахункової потужності трансформаторів кількості
споживачів та кількості ліній 04 кВ що відходять від КТП [3;4;7].
Таблиця 1 – Розрахунок координат центру навантажень
Віддалена ТП Проектована ТП
Відхилення напруги на шинах 10 кВ
[pic] 1.17 0.78 0.78 0.78
[pic] 0.67 0.55 0.55 0.55
2 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 038 кВ
В мережі 038 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
8 кВ розрахункової ТП 1004 кВ (ТП 6) та однополюсний струм к.з. в
кінці кожної лінії 038 кВ [2;8].
Для визначення струмів к.з. в мережі 038 кВ необхідно також навести
розрахункову схему мережі (рисунок 10) та скласти схему заміщення (рисунок
Рисунок 10 – Розрахункова схема електричної мережі 038 кВ
Рисунок 11– Cхема заміщення електричної мережі 038 кВ
В мережах 038 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
кВ розрахункової ТП та однополюсний струм к.з. в кінці кожної лінії
8 кВ що відходить від підстанції [2;8].
Триполюсний струм к.з. на шинах 04 кВ ТП 1004 кВ визначається:
Струм однополюсного к.з. визначається в найбільш віддаленій точці
кожної лінії 038 кВ за формулою:
де Zт- повний опір силового трансформатора струму к.з. на корпус
Zn – повний опір петлі фазний – нульовий провід до точки к.з. Ом.
де roфi roнi – питомий активний опір відповідно фазного і нульового
проводів на і-й ділянці лінії [1] Омкм ;
хфн – питомий індуктивний опір петлі «фаза-нуль» (для проводів із
кольорового металу приймається хфн = 06 Омкм [2; 10]).
[pic][pic][pic][pic][pic]
ВИБР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТВ НАПРУГОЮ 10 і 038 кВ
Згідно із [1] всі електричні апарати вибирають за родом встановлення
номінальним струмом і номінальною напругою та ін. Вибрані апарати
перевіряють на термічну і динамічну стійкість. Апарати захисту також
перевіряють на чутливість і селективність дії [1;2].
Розрахунок максимальних робочих струмів (тривалого режиму) в
характерних точках мережі виконується за формулою:
де Sроз – максимальна розрахункова потужність відповідної ділянки кВт.
На стороні 10 кВ РТП 3510 кВ:
На стороні 10 кВ проектованої ТП 1004 кВ (ТП9):
1 Вибір електричних апаратів напругою 10 кВ
Для управління лінією 10 кВ на РТП 3510 кВ встановлюються роз’єднувач
внутрішнього встановлення (шинний) QS1 і роз'єднувач зовнішнього
встановлення (лінійний) QS2 високовольтний вимикач (масляний або
вакуумний) Q1 трансформатори струму ТА1 ТА3 для живлення кіл обліку і
релейного захисту (рисунок 12).
Зі сторони високої напруги проектованої ТП 1004 (ТП 6) встановлюємо
роз'єднувач лінійний QS3 розрядники FV1 FV3 і запобіжники FU1 FU3 (рисунок
). Параметри обладнання наведені в [3-5].
Рисунок 12 – Схема однолінійна повітряної лінії напругою 10 кВ
Вибір і перевірку електричних апаратів 10 кВ зручно проводити табличним
способом. Форма таблиць і порядок вибору приведений в [3;4;10].
На динамічну стійкість під час к.з. апарати перевіряються шляхом
порівняння паспортних даних апарату з ударним струмом триполюсного к.з.
іу(3) у місці його встановлення.
На термічну стійкість апарати перевіряються за виразом:
де t – струм термічної стійкості для часу tТ (каталожні дані) кА
– усталений струм к.з. в місці встановлення апарату кА;
tПР – приведений час проходження струму к.з. с.
де tЗ = 12 с – витримка часу максимального струмового захисту;
tВ = 02 с – час вимикання вимикача.
Трансформатори струму перевіряються на динамічну стійкість за виразом
де kД – кратність струму динамічної стійкості (каталожні дані);
Н1 – номінальний первинний струм трансформатора;
Трансформатори струму також перевіряють на термічну стійкість [2]:
де kt - кратність струму термічної стійкості що відповідає часу t = 1с
Таблиця 8 – Вибір шинного роз’єднувача QS1
Розрахункові Параметри Умови вибору
Uн.м = 10 кВ Uн.а = 10 кВ Uн.м ≤ Uн.а 10 = 10
роб.макс. = 531 А н.а = 400 А роб.макс. ≤ 531 400
[pic]= 117 кА іmax = 52 кА [pic] ≤ imax 117 52
[pic] = 042кА2с [pic] [pic]≤[pic] 042 1024
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РВЗ – 10400 У2.
Таблиця 9 – Вибір лінійного роз’єднувача QS2
[pic]= 117 кА іmax = 25 кА [pic] ≤ imax 117 25
[pic] = 042кА2с [pic] [pic]≤[pic] 042 400
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РЛНД – 10400 У1.
Таблиця 10 – Вибір високовольтного вимикача Q1
роб.макс. = 531 А н.а = 630 А роб.макс. ≤ 531 630
[pic]= 067 кА н.відкл = 20 кА [pic] н.відкл 067 20
[pic] = 042кА2с [pic] [pic]≤[pic] 042 1600
Приймаємо до встановлення масляний вимикач ВПМ-10-20630У3.
Таблиця 11 – Вибір трансформаторів струму лінії 10 кВ
роб.макс. = 531 н.1= 75 А роб.макс. ≤ н.1. 531
[pic]= 117 кА КД ([pic](Н1 = 250( [pic] ≤ КД 117
1(75(10-3= = 64кА ([pic](Н1 264
[pic] = 042кА2с (Кт (Н1)2(t = [pic]≤ (Кт (Н1)2(t 042
(45(75(10-3 )2(3 = 1600
Приймаємо до встановлення трансформатори струму ТПЛ-10-05Р-755У3.
Вибір апаратури для розрахункової підстанції 1004 кВ (ТП 6).
Таблиця 12 – Вибір лінійного роз’єднувача QS3
роб.макс. = 112 А н.а = 400 А роб.макс. ≤ 112 400
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РЛНД-10400У1.
Таблиця 13 – Вибір високовольтних запобіжників FU1 FU3
роб.макс. = 112 А н.а = 315 А роб.макс. ≤ 112 315
Iн тр= 2( 925 = 185вст. = 20 А 2Iн тр ≤ вст 185 20
[pic]= 055 кА [pic] [pic] ≤ [pic] 055 20
Приймаємо до встановлення запобіжник ПКТ102-12-315-20Т3
Для захисту підстанції 1004кВ від наведених атмосферних перенапруг
приймаємо вентильні розрядники. До встановлення на стороні 10 кВ приймаємо
розрядники РВО-10У1 (Uн = 10 кВ; Uпр = 26 кВ).
2 Вибір електричних апаратів напругою 038 кВ
На відхідних лініях 038 кВ як правило встановлюють автоматичні
вимикачі на вводі 038 кВ – рубильник або автоматичний вимикач (рисунок
Рисунок 13 – Схема однолінійна ТП 1004 кВ
Розрахунок робочих струмів мережі 038 кВ.
Вибір електричних апаратів поводимо в табличній формі (таблиця 14).
Таблиця 14 – Вибір і перевірка електричних апаратів напругою 038 кВ
Місце Тип Параметри автомату Виснов.
А [pic] [pic] Ввід (QF) ВА51-35 2260 055 250 250 2500
ПЛ-1 (QF1) ВА51-31 387 270 100 80 1120 024 34 ПЛ-2
(QF2) ВА51-31 1092 388 100 100 1400 028 39 ПЛ-3 (QF3)
ВА51-31 1585 220 100 100 1400 016 22 не прох. ПЛ-4 (QF4)
ВА51-31 703 301 100 100 1400 022 30
Чутливість захисного обладнання повинна відповідати умовам [2;8]:
– для автоматів тільки з електромагнітним розчіплювачем:
5 – при Н.АВТ m > 100 А; 14 – при Н.АВТ 100 А;
де ВДС – струм відсічки автомата.
– для автоматів з тепловим розчіплювачем:
де Н.Р. – номінальний струм теплового розчіплювача.
де Н.В. – номінальний струм плавкої вставки запобіжника.В лінії 3
встановлюємо додаткові засоби захисту від фазних замикань на землю – реле
струму типу РЭ-571. Принципову схему трансформаторної підстанції 1004 кВ
наводимо на листі КП.18.203.02.е2
Релейний захист – це автоматичний пристрій який складається із
вимірювальних трансформаторів та реле які реагують на зміну режиму на будь-
якій ділянці мережі та подають імпульс на відключення даної ділянки
комутаційними апаратами або на сигналізацію. Для правильного та
своєчасного виконання своїх функцій релейний захист повинен забезпечувати
необхідну швидкість дії чутливість селективність та надійність [28].
Для ПЛ-10 кВ в якості основного захисту від міжфазних коротких
замикань як правило застосовується максимальний струмовий захист (МСЗ) а
в якості додаткового – струмова відсічка (СВ) [1;2;8].
1 Розрахунок максимального струмового захисту повітряної
лінії напругою 10 кВ
Приймаємо дворелейну схему МСЗ зі з’єднанням трансформаторів струму в
неповну зірку. Використовуємо струмові реле РТ-40 (КА1 КА2) реле часу РТМ-
(КТ) та проміжні реле РП-341 (KL1 KL2) (рисунок 14).
Рисунок 14 – Схема МСЗ повітряної лінії 10 кВ
Струм спрацювання МСЗ повинен відстроюватися від робочого струму лінії
з урахуванням можливих кидків струму самозапуску двигунів:
де kн – коефіцієнт надійності приймається для реле РТ-40 kн= 12
kс.зап– коефіцієнт самозапуску електродвигунів для лінії
сільськогосподарського призначення може бути прийнятий 12 13 [2-4;8];
kп – коефіцієнт повернення реле kп = 08 085 [2-4;8];
[pic] – максимальний робочий струму лінії А.
Селективна дія МСЗ лінії 10 кВ і запобіжників ТП 1004 кВ при їх
сумісній роботі забезпечуються якщо виконується умова:
– для захистів із залежною витримкою часу
– для захисту із незалежною витримкою часу
де п.в.(5) – струм при якому плавка вставка запобіжника найбільш
потужної ТП 1004 кВ перегорає за 5 с [4] А;
к – струм при якому плавка вставка запобіжника найбільш потужної ТП
04 кВ перегорає за час tп.в. А.
де tс.з. – час спрацювання захисту с; tс.з. = 12 с.
Найбільш потужна ТП 1004 – ТП3: Sн = 160 кВА[pic]=20А[pic].
Струм спрацювання реле визначається за формулою:
де с.з.. – більше значення струму спрацювання захисту отримане за
[pic] – коефіцієнт трансформації трансформатора струму.
За умовою надійного спрацювання електромагніту вимикання зі струмом
Найбільше із значень отриманих за виразами (49) і (50) округляємо до
струму уставки у.р. А обраного типу реле за умови:
Тоді дійсне значення струму спрацювання захисту:
Чутливість захисту визначається за формулою:
де к.min – струм двополюсного к.з. у кінці ділянки що захищається
kcx.min – мінімальна величина коефіцієнта схеми.
Приймаємо до встановлення реле РТ 4020 з у.р. = 13А;
Визначаємо чутливість захисту:
[pic]. Умова (53) виконується.
2 Розрахунок струмової відсічки повітряної лінії
Струмову відсічку лінії (додатковий захист) також реалізуємо за
допомогою реле РТ-40. Схема з’єднання трансформаторів струму – неповна
Струм спрацьовування відсічки ПЛ-10 кВ вибирається за умовами [2]:
– Струм спрацьовування відсічки повинен бути більшим ніж максимальний
струм к.з. у кінці ділянки що захищається:
де с.в. – струм спрацювання відсічки А;
к.мах – максимальний струм к.з. (трифазного) у точці підключення
найближчого трансформатора 1004 кВ А;
kн – коефіцієнт надійності (для реле РТ- 40 kн = 12 13).
– Струмова відсічка не повинна спрацьовувати під час кидків струму
намагнічування трансформаторів 1004 кВ:
де Σ Sн.тр – сумарна потужність ТП 1004 кВ що живляться від лінії кВА.
Струм спрацювання реле відсічки визначається за формулою:
де с.в. – найбільше із значень отримане за виразами (54) і (55).
Значення отримане за виразом (56) округляємо до струму уставки
(у.р.в.) обраного типу реле за умови:
Тоді дійсне значення струму спрацювання відсічки:
Чутливість відсічки:
де [pic] – струм к.з. у місці встановлення захисту в найбільш
сприятливому за умовами чутливості режимі (триполюсне к.з.).
За розрахункове приймаємо [pic]
Приймаємо реле РТ 40100 з у.р.в. = 65А;
Згідно із [1;2] для додаткових захистів повітряних ліній kЧ ≥ 12.
[pic] - умова (59) виконується.
ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ 10 та 04 кВ ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ
В сільському населеному пункті згідно із [1] приймаємо систему
електропостачання TN-C. Магістральні лінії напругою 038 кВ виконуємо
шістьма проводами: три фазних провода (L1 L2 L3) один нейтральний провід
(N) один захисний провід (PE) та один ліхтарний провід (L1.1) [1]. Провода
на опорах розміщують у наступному порядку: зверху фазні далі ліхтарний
нижче нейтральний та захисний.
При проектуванні електропостачання сільського населеного пункту для
ліній 038 кВ використані дерев’яні опори із залізобетонними приставками
(рисунок 15) а для лінії 10 кВ – залізобетонні. Відстань між опорами ПЛ
8 кВ приймаємо 30 40 м. Довжина прогону на вводі до споживачів не
повинна перевищувати 25 м [4].
а – проміжна; б – кінцева (кутова) з підкосом
Рисунок 15 – Опори ПЛ напругою 038 кВ розміри в міліметрах
Для закріплення проводів ПЛ 038 кВ приймаємо фарфорові ізолятори ТФ-16
(для проводів А25 А35) та ТФ-20 (для проводів А50) (рисунок 16 а) та
стальні гаки типу КН [24].
Для закріплення проводів ПЛ 10 кВ приймаємо фарфорові ізолятори ШФ10-Г
(рисунок 16 б) які закріплюються за допомогою стальних штирів на
а – типу ТФ; б – типу ШФ10
Рисунок 16 – Штирьові ізолятори
На прямих ділянках провід кріплять до головки ізолятора а на поворотах
Для живлення споживачів населеного пункту використовуємо
однотрансформаторну ТП 1004 типу потужністю 160 кВА. КТП встановлюють на
двох залізобетонних фундаментах-стійках в якості яких застосовують типові
уніфіковані стійки УСО-3А довжиною 36 м.
КТП необхідно встановити на висоті 18 м від рівня землі. Стійки УСО-3А
заглиблюють на 195 м [4].
Кінцева опора лінії 10 кВ встановлюється на відстані 3 м від
підстанції. На цій опорі монтують лінійний роз’єднувач [4]. Перші опори
ліній 038 кВ що відходять від підстанції встановлюють на відстані до 7 м
Для зниження хвиль атмосферних перенапруг що можуть розповсюджуватися
по проводах ПЛ 038 кВ під час грози виконують заземлення гаків та
нейтрального провода. Заземлення гаків та нейтрального провода виконують
сумісним. Діаметр спуску заземлення на опорі повинен бути не меншим ніж 6
мм [1;4]. В якості пристроїв заземлення використовуємо металеві кути та
У загальному випадку для електроустановок з ізольованою нейтраллю
напругою більше 1000 В опір заземлюючого пристрою не повинен перевищувати
Ом а для електроустановок з глухо заземленою нейтраллю напругою до 1000
В на приклад 380220 В – 4 Ом [4].
Грозозахисні заземлення в лінії 038 кВ виконують на останній опорі
лінії за 50 м від кінця лінії а потім через кожні 100 м встановлюють
повторні заземлення. Повторні заземлення виконують також на опорі вводу
до приміщень із значним скупченням людей або тварин та біля відповідальних
виробничих приміщень [4].
Правила устройства электроустановок. – Х.: Издательство «ИНДУСТРИЯ»
Будзко И. А. Электроснабжение сельского хозяйства: (Учебники и учеб.
пособия для студентов висш. учеб. заведений)И.А. Будзко Н.М. Зуль. –
М.: Агропромиздат 1990. – 496 с.
Практикум по электроснабжению сельского хозяйства под ред. И.А. Будзко.
– М.: Колос 1982. – 319с.
Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектированиеИ.Л. Каганов. – М.:
Агропромиздат 1990. – 351с.
Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций:
Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб.
пособие для вузов – 4-е изд. перераб. и доп. Б.Н. Неклепаев И.П.
Крючков. – М.: Энергоатомиздат 1989. – 608с.
Какуевицкий Л. И. Справочник по реле защиты и автоматики
Л.И. Какуевицкий Т.В. Смирнова. – М.: Энергия 1972.
Харкута К.С. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства:
(Учебники и учеб. пособия для учащихся техникумов)К.С. Харкута С.В.
Яницкий Э.В. Ляш. – М.: Агропромиздат 1992. – 223с.
Притака .П. Електропостачання сільського господарства – 2-е вид.
перероб. та доп..П. Притака. – К.: Вища школа. Головне вид-во 1983.–
Довідник сільського електрика. – 3-є видання перероб. і доповн. за
ред. В.С. Олійника. – К.: Урожай 1989 – 264с.
Коваленко О.. Електропостачання сільського населеного пункту:
методичні вказівки до курсового проектуО.. Коваленко Л.Р. Коваленко
О.В. Лисенко. – Мелітополь: ТДАТУ 2009. – 60 с.

Азим.doc

СУМСЬКИЙ НАЦОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНВЕРСИТЕТ
НЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра «Електротехнічні системи в АПК та
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ СЛЬСЬКОГО
з дисципліни «Електропостачання сільського господарства»
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
Службові примітки: Роботу захищено з оцінкою
№ ФормПозначення Найменування К-тНомПримітк
А-4 КП.18.214 ПЗ Пояснювальна записка 39 2
Мережі 0.38 кВ населеного
пункту схема електрична
А-1 КП.18.214.01.е7 розташування 1
Пiдстанцiя 1004 кВ.
Кола первинної комутацiї.
А-1 КП.18.214.02.е2 Схама електрична принципова 1
Розробив Ходжамур Пояснювальна записка Літ
Електропостачання сільського населеного пункту: Курсова робота
Вакуленко Віктор Володимирович – Суми: СНАУ 2016р – 39с.
В курсовій роботі розраховано навантаження споживачів напругою 038 кВ
проведено розрахунок навантажень в мережах 038 та 10 кВ. Розраховано
потужність та виконано вибір силового трансформатора споживчої
трансформаторної підстанції 1004 кВ. До встановлення прийнято
трансформатор ТМФ-160.
В роботі також виконано вибір перерізу проводів в мережі 038 та 10 кВ
та виконано їх перевірку за допустимою втратою напруги. Проведено
розрахунок струмів короткого замикання мережі 10 та 038 кВ. Виконано вибір
обладнання мережі 10 та 038 кВ. До встановлення в мережі 10 кВ прийнято:
вимикач ВПМ-10-20630У3 роз’єднувачі РВЗ-10400У2 та
РЛНД- 10400У1 а в мережі 038 кВ автоматичні вимикачі серії ВА51.
В курсовій роботі також розраховано параметри релейного захисту лінії
кВ – максимального струмового захисту та струмової відсічки. Розглянуті
питання влаштування електричних мереж населеного пункту.
Табл. 14 л. 16 Бібл. 10
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ НА ВВОДАХ ДО СПОЖИВАЧВ 7
1 Розрахунок навантажень на вводі до групи житлових будинків 7
Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного пункту..7
ВИЗНАЧЕННЯ МСЦЯ РОЗМЩЕННЯ СПОЖИВЧИХ
ТРАНСФОРМАТОРНИХ ПДСТАНЦЙ 1004 кВ
1 Розрахунок координат центра навантаження 8
2 Трасування повітряних ліній напругою 038 кВ .10
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ ПОВТРЯНИХ ЛНЙ
ВИЗНАЧЕННЯ ПОТУЖНОСТ ТА КЛЬКОСТ СИЛОВИХ
ТРАНСФОРМАТОРВ 1004 кВ
1 Визначення розрахункової потужності підстанції 1004 кВ .. ..15
2 Вибір кількості та номінальної потужності силових
трансформаторів підстанції 1004 кВ .16
ВИЗНАЧЕННЯ ДОПУСТИМО ВТРАТИ НАПРУГИ В МЕРЕЖ 18
ВИБР ПЕРЕРЗВ ПРОВОДВ ПОВТРЯНИХ ЛНЙ НАПРУГОЮ
ПЕРЕВРКА ПОВТРЯНО Л 038 кВ НА КОЛИВАННЯ
НАПРУГИ ПД ЧАС ПУСКУ ПОТУЖНОГО ЕЛЕКТРОДВИГУНА 22
РОЗРАХУНОК СТРУМВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ МЕРЕЖ 23
1 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 10 кВ .23
2 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 038 кВ 26
ВИБР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТВ НАПРУГОЮ 10 ТА 038 кВ 28
1 Вибір електричних апаратів напругою 10 кВ 28
2 Вибір електричних апаратів напругою 038 кВ 31
РОЗРАХУНОК РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ ПОВТРЯНО ЛН
1 Розрахунок максимального струмового захисту повітряної лінії
2 Розрахунок струмової відсічки повітряної лінії напругою 10 кВ 35
ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ 10 ТА 04 кВ ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ 37
Електрифікація тобто виробництво розподіл та використання електричної
енергії у всіх галузях промисловості та побуту населення - один з
важливіших факторів технічного прогресу. Колишнім Радянським союзом була
розроблена програма по електрифікації народного господарства з метою
інтенсивного його розвитку і основною метою якої було переведення
споживачів на централізоване енергопостачання що забезпечить можливість не
тільки безперервного енергопостачання а ще й у зв’язку з вимогами до
мереж з кількома джерелами живлення гарантійну певну якість отриманої
електричної енергій що актуально на сьогоднішній день за умов вимог
споживачів та монопольного положення організацій що здійснюють
Один із важливих показників системи енергозбереження – надійність
постачання електричної енергії. У зв’язку з ростом електрифікації
сільськогосподарського виробництва особливо з відтворенням тваринницьких
комплексів промислового типу будь-яке відключення – планове (для ревізії та
ремонту) та особливо несподіване аварійне – наносить великий збиток
споживачу та енергетичній мережі. Тому необхідно застосовувати ефективні та
економічно доцільні заходи по забезпеченню оптимальної надійності
енергопостачання споживачів.
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ НА ВВОДАХ ДО
Розрахунок навантажень на вводах до споживачів ведемо паралельно для
денного і вечірнього максимумів навантаження.
Розрахункові навантаження (денне та вечірнє) на вводах у виробничі
побутові та комунальні приміщення приймаємо із завдання.
Коефіцієнт участі у денному максимумі побутового навантаження складає
а у вечірньому – 10 (12(.
1 Розрахунок навантажень на вводі до групи житлових будинків
План сільського населеного пункту наводимо на листі
ЕСК.531.110.000.Э7 графічної частини роботи.
Для групи житлових будинків (1.1 1.25) навантаження вечірнього
максимуму на вводі дорівнює [2]:
де n – кількість будинків у групі (визначається із завдання n = 2)
ko – коефіцієнт одночасності (для будинків однієї групи k0 =
Ро – розрахункове навантаження на вводі в житловий будинок [2;4]
Для селища міського типу із газифікацією Ро = 1.8 кВт [2].
Навантаження денного максимуму на вводі до групи житлових будинків:
Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного
Потужність зовнішнього освітлення населеного пункту:
де L – загальна довжина вулиць у населеному пункті м;
N – кількість виробничих приміщень шт.;
Ро вул. Ро nрим. – нормативне навантаження зовнішнього освітлення
відповідно на один погонний метр вулиці та на одне приміщення (2;4( кВт.
1 Розрахунок координат центра навантаження
Кількість споживчих трансформаторних підстанцій (ТП) у сільському
населеному пункті залежить від реального розміщення окремих споживачів у
населеному пункті наявності споживачів першої категорії сумарної
потужності навантаження [24].
У курсовій роботі кількість ТП 1004 кВ у населеному пункті приймаємо
згідно із завданням – 1 ТП. Трансформаторну підстанцію як правило
встановлюють у центрі навантажень зони її дії.
Координати центру навантажень населеного пункту визначаємо як [347]:
xi yi – відстань до і-го споживача за координатними осями.
Координати споживачів електричної енергії беремо із листа 03.ЕСК.
1.110.000.Э7 графічної частини роботи.
Розрахунок центра навантаження ведемо за одним денним або вечірнім
максимумом для якого сумарне навантаження більше. Розрахунок доцільно
Для електропостачання сільськогосподарських споживачів використовують
комплектні трансформаторні підстанції (КТП) 1004 кВ. Вибір типу КТП
залежить від числа та розрахункової потужності трансформаторів кількості
споживачів та кількості ліній 04 кВ що відходять від КТП [3;4;7].
Таблиця 1 – Розрахунок координат центру навантажень
Віддалена ТП Проектована ТП
Відхилення напруги на шинах 10 кВ
[pic] 1.27 0.85 0.85 0.85
[pic] 0.73 0.60 0.60 0.60
2 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 038 кВ
В мережі 038 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
8 кВ розрахункової ТП 1004 кВ (ТП 6) та однополюсний струм к.з. в
кінці кожної лінії 038 кВ [2;8].
Для визначення струмів к.з. в мережі 038 кВ необхідно також навести
розрахункову схему мережі (рисунок 10) та скласти схему заміщення (рисунок
Рисунок 10 – Розрахункова схема електричної мережі 038 кВ
Рисунок 11– Cхема заміщення електричної мережі 038 кВ
В мережах 038 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
кВ розрахункової ТП та однополюсний струм к.з. в кінці кожної лінії
8 кВ що відходить від підстанції [2;8].
Триполюсний струм к.з. на шинах 04 кВ ТП 1004 кВ визначається:
Струм однополюсного к.з. визначається в найбільш віддаленій точці
кожної лінії 038 кВ за формулою:
де Zт- повний опір силового трансформатора струму к.з. на корпус
Zn – повний опір петлі фазний – нульовий провід до точки к.з. Ом.
де roфi roнi – питомий активний опір відповідно фазного і нульового
проводів на і-й ділянці лінії [1] Омкм ;
хфн – питомий індуктивний опір петлі «фаза-нуль» (для проводів із
кольорового металу приймається хфн = 06 Омкм [2; 10]).
ВИБР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТВ НАПРУГОЮ 10 і 038 кВ
Згідно із [1] всі електричні апарати вибирають за родом встановлення
номінальним струмом і номінальною напругою та ін. Вибрані апарати
перевіряють на термічну і динамічну стійкість. Апарати захисту також
перевіряють на чутливість і селективність дії [1;2].
Розрахунок максимальних робочих струмів (тривалого режиму) в
характерних точках мережі виконується за формулою:
де Sроз – максимальна розрахункова потужність відповідної ділянки кВт.
На стороні 10 кВ РТП 3510 кВ:
На стороні 10 кВ проектованої ТП 1004 кВ (ТП8):
1 Вибір електричних апаратів напругою 10 кВ
Для управління лінією 10 кВ на РТП 3510 кВ встановлюються роз’єднувач
внутрішнього встановлення (шинний) QS1 і роз'єднувач зовнішнього
встановлення (лінійний) QS2 високовольтний вимикач (масляний або
вакуумний) Q1 трансформатори струму ТА1 ТА3 для живлення кіл обліку і
релейного захисту (рисунок 12).
Зі сторони високої напруги проектованої ТП 1004 (ТП 6) встановлюємо
роз'єднувач лінійний QS3 розрядники FV1 FV3 і запобіжники FU1 FU3 (рисунок
). Параметри обладнання наведені в [3-5].
Рисунок 12 – Схема однолінійна повітряної лінії напругою 10 кВ
Вибір і перевірку електричних апаратів 10 кВ зручно проводити табличним
способом. Форма таблиць і порядок вибору приведений в [3;4;10].
На динамічну стійкість під час к.з. апарати перевіряються шляхом
порівняння паспортних даних апарату з ударним струмом триполюсного к.з.
іу(3) у місці його встановлення.
На термічну стійкість апарати перевіряються за виразом:
де t – струм термічної стійкості для часу tТ (каталожні дані) кА
– усталений струм к.з. в місці встановлення апарату кА;
tПР – приведений час проходження струму к.з. с.
де tЗ = 12 с – витримка часу максимального струмового захисту;
tВ = 02 с – час вимикання вимикача.
Трансформатори струму перевіряються на динамічну стійкість за виразом
де kД – кратність струму динамічної стійкості (каталожні дані);
Н1 – номінальний первинний струм трансформатора;
Трансформатори струму також перевіряють на термічну стійкість [2]:
де kt - кратність струму термічної стійкості що відповідає часу t = 1с
Таблиця 8 – Вибір шинного роз’єднувача QS1
Розрахункові Параметри Умови вибору
Uн.м = 10 кВ Uн.а = 10 кВ Uн.м ≤ Uн.а 10 = 10
роб.макс. = 611 А н.а = 400 А роб.макс. ≤ 611 400
[pic]= 127 кА іmax = 52 кА [pic] ≤ imax 127 52
[pic] = 050кА2с [pic] [pic]≤[pic] 050 1024
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РВЗ – 10400 У2.
Таблиця 9 – Вибір лінійного роз’єднувача QS2
[pic]= 127 кА іmax = 25 кА [pic] ≤ imax 127 25
[pic] = 050кА2с [pic] [pic]≤[pic] 050 400
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РЛНД – 10400 У1.
Таблиця 10 – Вибір високовольтного вимикача Q1
роб.макс. = 611 А н.а = 630 А роб.макс. ≤ 611 630
[pic]= 073 кА н.відкл = 20 кА [pic] н.відкл 073 20
[pic] = 050кА2с [pic] [pic]≤[pic] 050 1600
Приймаємо до встановлення масляний вимикач ВПМ-10-20630У3.
Таблиця 11 – Вибір трансформаторів струму лінії 10 кВ
роб.макс. = 611 н.1= 75 А роб.макс. ≤ н.1. 611
[pic]= 127 кА КД ([pic](Н1 = 250( [pic] ≤ КД 127
1(75(10-3= = 64кА ([pic](Н1 264
[pic] = 050кА2с (Кт (Н1)2(t = [pic]≤ (Кт (Н1)2(t 050
(45(75(10-3 )2(3 = 1600
Приймаємо до встановлення трансформатори струму ТПЛ-10-05Р-755У3.
Вибір апаратури для розрахункової підстанції 1004 кВ (ТП 6).
Таблиця 12 – Вибір лінійного роз’єднувача QS3
роб.макс. = 102 А н.а = 400 А роб.макс. ≤ 102 400
[pic]= 085 кА іmax = 25 кА [pic] ≤ imax 085 25
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РЛНД-10400У1.
Таблиця 13 – Вибір високовольтних запобіжників FU1 FU3
роб.макс. = 1072А н.а = 315 А роб.макс. ≤ 102 315
Iн тр= 2( 925 = 185вст. = 20 А 2Iн тр ≤ вст 185 20
[pic]= 060 кА [pic] [pic] ≤ [pic] 060 20
Приймаємо до встановлення запобіжник ПКТ102-12-315-20Т3
Для захисту підстанції 1004кВ від наведених атмосферних перенапруг
приймаємо вентильні розрядники. До встановлення на стороні 10 кВ приймаємо
розрядники РВО-10У1 (Uн = 10 кВ; Uпр = 26 кВ).
2 Вибір електричних апаратів напругою 038 кВ
На відхідних лініях 038 кВ як правило встановлюють автоматичні
вимикачі на вводі 038 кВ – рубильник або автоматичний вимикач (рисунок
Рисунок 13 – Схема однолінійна ТП 1004 кВ
Розрахунок робочих струмів мережі 038 кВ.
Вибір електричних апаратів поводимо в табличній формі (таблиця 14).
Таблиця 14 – Вибір і перевірка електричних апаратів напругою 038 кВ
Місце Тип Параметри автомату Виснов.
А [pic] [pic] Ввід (QF) ВА51-35 2114 514 250 250 2500
ПЛ-1 (QF1) ВА51-31 1405 457 100 100 1400 033 46 ПЛ-
(QF2) ВА51-31 1495 229 100 80 1120 020 29 не прох. ПЛ-3
(QF3) ВА51-31 389 286 100 80 1120 026 36 ПЛ-4 (QF4) ВА51-
234 216 100 80 1120 019 27 не прох.
Чутливість захисного обладнання повинна відповідати умовам [2;8]:
– для автоматів тільки з електромагнітним розчіплювачем:
5 – при Н.АВТ m > 100 А; 14 – при Н.АВТ 100 А;
де ВДС – струм відсічки автомата.
– для автоматів з тепловим розчіплювачем:
де Н.Р. – номінальний струм теплового розчіплювача.
де Н.В. – номінальний струм плавкої вставки запобіжника.
В лініях 2 і 4 встановлюємо додаткові засоби захисту від фазних
замикань на землю – реле струму типу РЭ-571. Принципову схему
трансформаторної підстанції 1004 кВ наводимо на листі КП 18.214.02.е2
Релейний захист – це автоматичний пристрій який складається із
вимірювальних трансформаторів та реле які реагують на зміну режиму на будь-
якій ділянці мережі та подають імпульс на відключення даної ділянки
комутаційними апаратами або на сигналізацію. Для правильного та
своєчасного виконання своїх функцій релейний захист повинен забезпечувати
необхідну швидкість дії чутливість селективність та надійність [28].
Для ПЛ-10 кВ в якості основного захисту від міжфазних коротких
замикань як правило застосовується максимальний струмовий захист (МСЗ) а
в якості додаткового – струмова відсічка (СВ) [1;2;8].
1 Розрахунок максимального струмового захисту повітряної
лінії напругою 10 кВ
Приймаємо дворелейну схему МСЗ зі з’єднанням трансформаторів струму в
неповну зірку. Використовуємо струмові реле РТ-40 (КА1 КА2) реле часу РТМ-
(КТ) та проміжні реле РП-341 (KL1 KL2) (рисунок 14).
Рисунок 14 – Схема МСЗ повітряної лінії 10 кВ
Струм спрацювання МСЗ повинен відстроюватися від робочого струму лінії
з урахуванням можливих кидків струму самозапуску двигунів:
де kн – коефіцієнт надійності приймається для реле РТ-40 kн= 12
kс.зап– коефіцієнт самозапуску електродвигунів для лінії
сільськогосподарського призначення може бути прийнятий 12 13 [2-4;8];
kп – коефіцієнт повернення реле kп = 08 085 [2-4;8];
[pic] – максимальний робочий струму лінії А.
Селективна дія МСЗ лінії 10 кВ і запобіжників ТП 1004 кВ при їх
сумісній роботі забезпечуються якщо виконується умова:
– для захистів із залежною витримкою часу
– для захисту із незалежною витримкою часу
де п.в.(5) – струм при якому плавка вставка запобіжника найбільш
потужної ТП 1004 кВ перегорає за 5 с [4] А;
к – струм при якому плавка вставка запобіжника найбільш потужної ТП
04 кВ перегорає за час tп.в. А.
де tс.з. – час спрацювання захисту с; tс.з. = 12 с.
Найбільш потужна ТП 1004 – ТП3: Sн = 160 кВА[pic]=20А[pic].
Струм спрацювання реле визначається за формулою:
де с.з.. – більше значення струму спрацювання захисту отримане за
[pic] – коефіцієнт трансформації трансформатора струму.
За умовою надійного спрацювання електромагніту вимикання зі струмом
Найбільше із значень отриманих за виразами (49) і (50) округляємо до
струму уставки у.р. А обраного типу реле за умови:
Тоді дійсне значення струму спрацювання захисту:
Чутливість захисту визначається за формулою:
де к.min – струм двополюсного к.з. у кінці ділянки що захищається
kcx.min – мінімальна величина коефіцієнта схеми.
Приймаємо до встановлення реле РТ 4020 з у.р. = 13А;
Визначаємо чутливість захисту:
[pic]. Умова (53) виконується.
2 Розрахунок струмової відсічки повітряної лінії
Струмову відсічку лінії (додатковий захист) також реалізуємо за
допомогою реле РТ-40. Схема з’єднання трансформаторів струму – неповна
Струм спрацьовування відсічки ПЛ-10 кВ вибирається за умовами [2]:
– Струм спрацьовування відсічки повинен бути більшим ніж максимальний
струм к.з. у кінці ділянки що захищається:
де с.в. – струм спрацювання відсічки А;
к.мах – максимальний струм к.з. (трифазного) у точці підключення
найближчого трансформатора 1004 кВ А;
kн – коефіцієнт надійності (для реле РТ- 40 kн = 12 13).
– Струмова відсічка не повинна спрацьовувати під час кидків струму
намагнічування трансформаторів 1004 кВ:
де Σ Sн.тр – сумарна потужність ТП 1004 кВ що живляться від лінії кВА.
Струм спрацювання реле відсічки визначається за формулою:
де с.в. – найбільше із значень отримане за виразами (54) і (55).
Значення отримане за виразом (56) округляємо до струму уставки
(у.р.в.) обраного типу реле за умови:
Тоді дійсне значення струму спрацювання відсічки:
Чутливість відсічки:
де [pic] – струм к.з. у місці встановлення захисту в найбільш
сприятливому за умовами чутливості режимі (триполюсне к.з.).
За розрахункове приймаємо [pic]
Приймаємо реле РТ 40100 з у.р.в. = 65А;
Згідно із [1;2] для додаткових захистів повітряних ліній kЧ ≥ 12.
[pic] - умова (59) виконується
ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ 10 та 04 кВ ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ
В сільському населеному пункті згідно із [1] приймаємо систему
електропостачання TN-C. Магістральні лінії напругою 038 кВ виконуємо
шістьма проводами: три фазних провода (L1 L2 L3) один нейтральний провід
(N) один захисний провід (PE) та один ліхтарний провід (L1.1) [1]. Провода
на опорах розміщують у наступному порядку: зверху фазні далі ліхтарний
нижче нейтральний та захисний.
При проектуванні електропостачання сільського населеного пункту для
ліній 038 кВ використані дерев’яні опори із залізобетонними приставками
(рисунок 15) а для лінії 10 кВ – залізобетонні. Відстань між опорами ПЛ
8 кВ приймаємо 30 40 м. Довжина прогону на вводі до споживачів не
повинна перевищувати 25 м [4].
а – проміжна; б – кінцева (кутова) з підкосом
Рисунок 15 – Опори ПЛ напругою 038 кВ розміри в міліметрах
Для закріплення проводів ПЛ 038 кВ приймаємо фарфорові ізолятори ТФ-16
(для проводів А25 А35) та ТФ-20 (для проводів А50) (рисунок 16 а) та
стальні гаки типу КН [24].
Для закріплення проводів ПЛ 10 кВ приймаємо фарфорові ізолятори ШФ10-Г
(рисунок 16 б) які закріплюються за допомогою стальних штирів на
а – типу ТФ; б – типу ШФ10
Рисунок 16 – Штирьові ізолятори
На прямих ділянках провід кріплять до головки ізолятора а на поворотах
Для живлення споживачів населеного пункту використовуємо
однотрансформаторну ТП 1004 типу потужністю 160 кВА. КТП встановлюють на
двох залізобетонних фундаментах-стійках в якості яких застосовують типові
уніфіковані стійки УСО-3А довжиною 36 м.
КТП необхідно встановити на висоті 18 м від рівня землі. Стійки УСО-3А
заглиблюють на 195 м [4].
Кінцева опора лінії 10 кВ встановлюється на відстані 3 м від
підстанції. На цій опорі монтують лінійний роз’єднувач [4]. Перші опори
ліній 038 кВ що відходять від підстанції встановлюють на відстані до 7 м
Для зниження хвиль атмосферних перенапруг що можуть розповсюджуватися
по проводах ПЛ 038 кВ під час грози виконують заземлення гаків та
нейтрального провода. Заземлення гаків та нейтрального провода виконують
сумісним. Діаметр спуску заземлення на опорі повинен бути не меншим ніж 6
мм [1;4]. В якості пристроїв заземлення використовуємо металеві кути та
У загальному випадку для електроустановок з ізольованою нейтраллю
напругою більше 1000 В опір заземлюючого пристрою не повинен перевищувати
Ом а для електроустановок з глухо заземленою нейтраллю напругою до 1000
В на приклад 380220 В – 4 Ом [4].
Грозозахисні заземлення в лінії 038 кВ виконують на останній опорі
лінії за 50 м від кінця лінії а потім через кожні 100 м встановлюють
повторні заземлення. Повторні заземлення виконують також на опорі вводу
до приміщень із значним скупченням людей або тварин та біля відповідальних
виробничих приміщень [4].
Правила устройства электроустановок. – Х.: Издательство «ИНДУСТРИЯ»
Будзко И. А. Электроснабжение сельского хозяйства: (Учебники и учеб.
пособия для студентов висш. учеб. заведений)И.А. Будзко Н.М. Зуль. –
М.: Агропромиздат 1990. – 496 с.
Практикум по электроснабжению сельского хозяйства под ред. И.А. Будзко.
– М.: Колос 1982. – 319с.
Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектированиеИ.Л. Каганов. – М.:
Агропромиздат 1990. – 351с.
Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций:
Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб.
пособие для вузов – 4-е изд. перераб. и доп. Б.Н. Неклепаев И.П.
Крючков. – М.: Энергоатомиздат 1989. – 608с.
Какуевицкий Л. И. Справочник по реле защиты и автоматики
Л.И. Какуевицкий Т.В. Смирнова. – М.: Энергия 1972.
Харкута К.С. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства:
(Учебники и учеб. пособия для учащихся техникумов)К.С. Харкута С.В.
Яницкий Э.В. Ляш. – М.: Агропромиздат 1992. – 223с.
Притака .П. Електропостачання сільського господарства – 2-е вид.
перероб. та доп..П. Притака. – К.: Вища школа. Головне вид-во 1983.–
Довідник сільського електрика. – 3-є видання перероб. і доповн. за
ред. В.С. Олійника. – К.: Урожай 1989 – 264с.
Коваленко О.. Електропостачання сільського населеного пункту:
методичні вказівки до курсового проектуО.. Коваленко Л.Р. Коваленко
О.В. Лисенко. – Мелітополь: ТДАТУ 2009. – 60 с.

лист 2 Бойко.cdw

єднувач РЛН-10400 У1
єднувач РЛНД-10400(630) - УХЛ1
Кола первинної комутацiї.
Схама електрична принципова
Трансформатор ТМ 160
Вимикач ВПМ-10-20630У3
Тр-р струму ТПЛ-10-05Р-755У3
Запобіжник ПКТ 103-10-50-325 УЗ
Лічильник Меркурій 230ART

Вачиль.doc

СУМСЬКИЙ НАЦОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНВЕРСИТЕТ
НЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра «Електротехнічні системи в АПК та
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ СЛЬСЬКОГО
з дисципліни «Електропостачання сільського господарства»
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
Службові примітки: Роботу захищено з оцінкою
№ ФормПозначення Найменування К-тНомПримітк
А-4 КП.18.204 ПЗ Пояснювальна записка 39 2
Мережі 0.38 кВ населеного
пункту схема електрична
А-1 КП.18.204.01.е7 розташування 1
Пiдстанцiя 1004 кВ.
Кола первинної комутацiї.
А-1 КП.18.204.02.е2 Схама електрична принципова 1
Розробив Вачіль Пояснювальна записка Літ
Електропостачання сільського населеного пункту: Курсова робота
Вакуленко Віктор Володимирович – Суми: СНАУ 2016р – 39с.
В курсовій роботі розраховано навантаження споживачів напругою 038 кВ
проведено розрахунок навантажень в мережах 038 та 10 кВ. Розраховано
потужність та виконано вибір силового трансформатора споживчої
трансформаторної підстанції 1004 кВ. До встановлення прийнято
трансформатор ТМФ-160.
В роботі також виконано вибір перерізу проводів в мережі 038 та 10 кВ
та виконано їх перевірку за допустимою втратою напруги. Проведено
розрахунок струмів короткого замикання мережі 10 та 038 кВ. Виконано вибір
обладнання мережі 10 та 038 кВ. До встановлення в мережі 10 кВ прийнято:
вимикач ВПМ-10-20630У3 роз’єднувачі РВЗ-10400У2 та
РЛНД- 10400У1 а в мережі 038 кВ автоматичні вимикачі серії ВА51.
В курсовій роботі також розраховано параметри релейного захисту лінії
кВ – максимального струмового захисту та струмової відсічки. Розглянуті
питання влаштування електричних мереж населеного пункту.
Табл. 14 л. 16 Бібл. 10
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ НА ВВОДАХ ДО СПОЖИВАЧВ 7
1 Розрахунок навантажень на вводі до групи житлових будинків 7
Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного пункту..7
ВИЗНАЧЕННЯ МСЦЯ РОЗМЩЕННЯ СПОЖИВЧИХ
ТРАНСФОРМАТОРНИХ ПДСТАНЦЙ 1004 кВ
1 Розрахунок координат центра навантаження 8
2 Трасування повітряних ліній напругою 038 кВ .10
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ ПОВТРЯНИХ ЛНЙ
ВИЗНАЧЕННЯ ПОТУЖНОСТ ТА КЛЬКОСТ СИЛОВИХ
ТРАНСФОРМАТОРВ 1004 кВ
1 Визначення розрахункової потужності підстанції 1004 кВ .. ..15
2 Вибір кількості та номінальної потужності силових
трансформаторів підстанції 1004 кВ .16
ВИЗНАЧЕННЯ ДОПУСТИМО ВТРАТИ НАПРУГИ В МЕРЕЖ 18
ВИБР ПЕРЕРЗВ ПРОВОДВ ПОВТРЯНИХ ЛНЙ НАПРУГОЮ
ПЕРЕВРКА ПОВТРЯНО Л 038 кВ НА КОЛИВАННЯ
НАПРУГИ ПД ЧАС ПУСКУ ПОТУЖНОГО ЕЛЕКТРОДВИГУНА 22
РОЗРАХУНОК СТРУМВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ МЕРЕЖ 23
1 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 10 кВ .23
2 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 038 кВ 26
ВИБР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТВ НАПРУГОЮ 10 ТА 038 кВ 28
1 Вибір електричних апаратів напругою 10 кВ 28
2 Вибір електричних апаратів напругою 038 кВ 31
РОЗРАХУНОК РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ ПОВТРЯНО ЛН
1 Розрахунок максимального струмового захисту повітряної лінії
2 Розрахунок струмової відсічки повітряної лінії напругою 10 кВ 35
ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ 10 ТА 04 кВ ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ 37
Електрифікація тобто виробництво розподіл та використання електричної
енергії у всіх галузях промисловості та побуту населення - один з
важливіших факторів технічного прогресу. Колишнім Радянським союзом була
розроблена програма по електрифікації народного господарства з метою
інтенсивного його розвитку і основною метою якої було переведення
споживачів на централізоване енергопостачання що забезпечить можливість не
тільки безперервного енергопостачання а ще й у зв’язку з вимогами до
мереж з кількома джерелами живлення гарантійну певну якість отриманої
електричної енергій що актуально на сьогоднішній день за умов вимог
споживачів та монопольного положення організацій що здійснюють
Один із важливих показників системи енергозбереження – надійність
постачання електричної енергії. У зв’язку з ростом електрифікації
сільськогосподарського виробництва особливо з відтворенням тваринницьких
комплексів промислового типу будь-яке відключення – планове (для ревізії та
ремонту) та особливо несподіване аварійне – наносить великий збиток
споживачу та енергетичній мережі. Тому необхідно застосовувати ефективні та
економічно доцільні заходи по забезпеченню оптимальної надійності
енергопостачання споживачів.
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ НА ВВОДАХ ДО
Розрахунок навантажень на вводах до споживачів ведемо паралельно для
денного і вечірнього максимумів навантаження.
Розрахункові навантаження (денне та вечірнє) на вводах у виробничі
побутові та комунальні приміщення приймаємо із завдання.
Коефіцієнт участі у денному максимумі побутового навантаження складає
а у вечірньому – 10 (12(.
1 Розрахунок навантажень на вводі до групи житлових будинків
План сільського населеного пункту наводимо на листі
ЕСК.531.110.000.Э7 графічної частини роботи.
Для групи житлових будинків (1.1 1.25) навантаження вечірнього
максимуму на вводі дорівнює [2]:
де n – кількість будинків у групі (визначається із завдання n = 5)
ko – коефіцієнт одночасності (для будинків однієї групи k0 =
Ро – розрахункове навантаження на вводі в житловий будинок [2;4]
Для селища міського типу із газифікацією Ро = 1.8 кВт [2].
Навантаження денного максимуму на вводі до групи житлових будинків:
Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного
Потужність зовнішнього освітлення населеного пункту:
де L – загальна довжина вулиць у населеному пункті м;
N – кількість виробничих приміщень шт.;
Ро вул. Ро nрим. – нормативне навантаження зовнішнього освітлення
відповідно на один погонний метр вулиці та на одне приміщення (2;4( кВт.
1 Розрахунок координат центра навантаження
Кількість споживчих трансформаторних підстанцій (ТП) у сільському
населеному пункті залежить від реального розміщення окремих споживачів у
населеному пункті наявності споживачів першої категорії сумарної
потужності навантаження [24].
У курсовій роботі кількість ТП 1004 кВ у населеному пункті приймаємо
згідно із завданням – 1 ТП. Трансформаторну підстанцію як правило
встановлюють у центрі навантажень зони її дії.
Координати центру навантажень населеного пункту визначаємо як [347]:
xi yi – відстань до і-го споживача за координатними осями.
Координати споживачів електричної енергії беремо із листа 03.ЕСК.
1.110.000.Э7 графічної частини роботи.
Розрахунок центра навантаження ведемо за одним денним або вечірнім
максимумом для якого сумарне навантаження більше. Розрахунок доцільно
Для електропостачання сільськогосподарських споживачів використовують
комплектні трансформаторні підстанції (КТП) 1004 кВ. Вибір типу КТП
залежить від числа та розрахункової потужності трансформаторів кількості
споживачів та кількості ліній 04 кВ що відходять від КТП [3;4;7].
Таблиця 1 – Розрахунок координат центру навантажень
Віддалена ТП Проектована ТП
Відхилення напруги на шинах 10 кВ
[pic] 1.10 0.74 0.74 0.74
[pic] 0.64 0.52 0.52 0.52
2 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 038 кВ
В мережі 038 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
8 кВ розрахункової ТП 1004 кВ (ТП 6) та однополюсний струм к.з. в
кінці кожної лінії 038 кВ [2;8].
Для визначення струмів к.з. в мережі 038 кВ необхідно також навести
розрахункову схему мережі (рисунок 10) та скласти схему заміщення (рисунок
Рисунок 10 – Розрахункова схема електричної мережі 038 кВ
Рисунок 11– Cхема заміщення електричної мережі 038 кВ
В мережах 038 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
кВ розрахункової ТП та однополюсний струм к.з. в кінці кожної лінії
8 кВ що відходить від підстанції [2;8].
Триполюсний струм к.з. на шинах 04 кВ ТП 1004 кВ визначається:
Струм однополюсного к.з. визначається в найбільш віддаленій точці
кожної лінії 038 кВ за формулою:
де Zт- повний опір силового трансформатора струму к.з. на корпус
Zn – повний опір петлі фазний – нульовий провід до точки к.з. Ом.
де roфi roнi – питомий активний опір відповідно фазного і нульового
проводів на і-й ділянці лінії [1] Омкм ;
хфн – питомий індуктивний опір петлі «фаза-нуль» (для проводів із
кольорового металу приймається хфн = 06 Омкм [2; 10]).
ВИБР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТВ НАПРУГОЮ 10 і 038 кВ
Згідно із [1] всі електричні апарати вибирають за родом встановлення
номінальним струмом і номінальною напругою та ін. Вибрані апарати
перевіряють на термічну і динамічну стійкість. Апарати захисту також
перевіряють на чутливість і селективність дії [1;2].
Розрахунок максимальних робочих струмів (тривалого режиму) в
характерних точках мережі виконується за формулою:
де Sроз – максимальна розрахункова потужність відповідної ділянки кВт.
На стороні 10 кВ РТП 3510 кВ:
На стороні 10 кВ проектованої ТП 1004 кВ (ТП5):
1 Вибір електричних апаратів напругою 10 кВ
Для управління лінією 10 кВ на РТП 3510 кВ встановлюються роз’єднувач
внутрішнього встановлення (шинний) QS1 і роз'єднувач зовнішнього
встановлення (лінійний) QS2 високовольтний вимикач (масляний або
вакуумний) Q1 трансформатори струму ТА1 ТА3 для живлення кіл обліку і
релейного захисту (рисунок 12).
Зі сторони високої напруги проектованої ТП 1004 (ТП 6) встановлюємо
роз'єднувач лінійний QS3 розрядники FV1 FV3 і запобіжники FU1 FU3 (рисунок
). Параметри обладнання наведені в [3-5].
Рисунок 12 – Схема однолінійна повітряної лінії напругою 10 кВ
Вибір і перевірку електричних апаратів 10 кВ зручно проводити табличним
способом. Форма таблиць і порядок вибору приведений в [3;4;10].
На динамічну стійкість під час к.з. апарати перевіряються шляхом
порівняння паспортних даних апарату з ударним струмом триполюсного к.з.
іу(3) у місці його встановлення.
На термічну стійкість апарати перевіряються за виразом:
де t – струм термічної стійкості для часу tТ (каталожні дані) кА
– усталений струм к.з. в місці встановлення апарату кА;
tПР – приведений час проходження струму к.з. с.
де tЗ = 12 с – витримка часу максимального струмового захисту;
tВ = 02 с – час вимикання вимикача.
Трансформатори струму перевіряються на динамічну стійкість за виразом
де kД – кратність струму динамічної стійкості (каталожні дані);
Н1 – номінальний первинний струм трансформатора;
Трансформатори струму також перевіряють на термічну стійкість [2]:
де kt - кратність струму термічної стійкості що відповідає часу t = 1с
Таблиця 8 – Вибір шинного роз’єднувача QS1
Розрахункові Параметри Умови вибору
Uн.м = 10 кВ Uн.а = 10 кВ Uн.м ≤ Uн.а 10 = 10
роб.макс. = 551 А н.а = 400 А роб.макс. ≤ 551 400
[pic]= 110 кА іmax = 52 кА [pic] ≤ imax 110 52
[pic] = 038кА2с [pic] [pic]≤[pic] 038 1024
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РВЗ – 10400 У2.
Таблиця 9 – Вибір лінійного роз’єднувача QS2
[pic]= 110 кА іmax = 25 кА [pic] ≤ imax 110 25
[pic] = 038кА2с [pic] [pic]≤[pic] 038 400
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РЛНД – 10400 У1.
Таблиця 10 – Вибір високовольтного вимикача Q1
роб.макс. =551 А н.а = 630 А роб.макс. ≤ 551 630
[pic]= 064 кА н.відкл = 20 кА [pic] н.відкл 064 20
[pic] = 038кА2с [pic] [pic]≤[pic] 038 1600
Приймаємо до встановлення масляний вимикач ВПМ-10-20630У3.
Таблиця 11 – Вибір трансформаторів струму лінії 10 кВ
роб.макс. = 551 н.1= 75 А роб.макс. ≤ н.1. 551
[pic]= 110 кА КД ([pic](Н1 = 250( [pic] ≤ КД 110
1(75(10-3= = 64кА ([pic](Н1 264
[pic] = 038кА2с (Кт (Н1)2(t = [pic]≤ (Кт (Н1)2(t 038
(45(75(10-3 )2(3 = 1600
Приймаємо до встановлення трансформатори струму ТПЛ-10-05Р-755У3.
Вибір апаратури для розрахункової підстанції 1004 кВ (ТП 5).
Таблиця 12 – Вибір лінійного роз’єднувача QS3
роб.макс. = 125 А н.а = 400 А роб.макс. ≤ 125 400
[pic]= 074кА іmax = 25 кА [pic] ≤ imax 074 25
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РЛНД-10400У1.
Таблиця 13 – Вибір високовольтних запобіжників FU1 FU3
роб.макс. = 125 А н.а = 315 А роб.макс. ≤ 125 315
Iн тр= 2( 925 = 185вст. = 20 А 2Iн тр ≤ вст 185 20
[pic]= 038 кА [pic] [pic] ≤ [pic] 038 20
Приймаємо до встановлення запобіжник ПКТ102-12-315-20Т3
Для захисту підстанції 1004кВ від наведених атмосферних перенапруг
приймаємо вентильні розрядники. До встановлення на стороні 10 кВ приймаємо
розрядники РВО-10У1 (Uн = 10 кВ; Uпр = 26 кВ).
2 Вибір електричних апаратів напругою 038 кВ
На відхідних лініях 038 кВ як правило встановлюють автоматичні
вимикачі на вводі 038 кВ – рубильник або автоматичний вимикач (рисунок
Рисунок 13 – Схема однолінійна ТП 1004 кВ
Розрахунок робочих струмів мережі 038 кВ.
Вибір електричних апаратів поводимо в табличній формі (таблиця 14).
Таблиця 14 – Вибір і перевірка електричних апаратів напругою 038 кВ
Місце Тип Параметри автомату Виснов.
А [pic] [pic] Ввід (QF) ВА51-35 2281 514 250 250 2500
ПЛ-1 (QF1) ВА51-31 975 273 100 80 1120 024 34 ПЛ-2
(QF2) ВА51-31 51.5 225 100 100 1400 016 23 не прох. ПЛ-3
(QF3) ВА51-31 44.4 276 100 100 1400 020 28 не прох. ПЛ-4
(QF4) ВА51-31 186.7 347 100 100 1400 025 35
Чутливість захисного обладнання повинна відповідати умовам [2;8]:
– для автоматів тільки з електромагнітним розчіплювачем:
5 – при Н.АВТ m > 100 А; 14 – при Н.АВТ 100 А;
де ВДС – струм відсічки автомата.
– для автоматів з тепловим розчіплювачем:
де Н.Р. – номінальний струм теплового розчіплювача.
де Н.В. – номінальний струм плавкої вставки запобіжника.
В лініях 2 і3 встановлюємо додаткові засоби захисту від фазних
замикань на землю – реле струму типу РЭ-571. Принципову схему
трансформаторної підстанції 1004 кВ наводимо на листі КП.18.204.02.е2
Релейний захист – це автоматичний пристрій який складається із
вимірювальних трансформаторів та реле які реагують на зміну режиму на будь-
якій ділянці мережі та подають імпульс на відключення даної ділянки
комутаційними апаратами або на сигналізацію. Для правильного та
своєчасного виконання своїх функцій релейний захист повинен забезпечувати
необхідну швидкість дії чутливість селективність та надійність [28].
Для ПЛ-10 кВ в якості основного захисту від міжфазних коротких
замикань як правило застосовується максимальний струмовий захист (МСЗ) а
в якості додаткового – струмова відсічка (СВ) [1;2;8].
1 Розрахунок максимального струмового захисту повітряної
лінії напругою 10 кВ
Приймаємо дворелейну схему МСЗ зі з’єднанням трансформаторів струму в
неповну зірку. Використовуємо струмові реле РТ-40 (КА1 КА2) реле часу РТМ-
(КТ) та проміжні реле РП-341 (KL1 KL2) (рисунок 14).
Рисунок 14 – Схема МСЗ повітряної лінії 10 кВ
Струм спрацювання МСЗ повинен відстроюватися від робочого струму лінії
з урахуванням можливих кидків струму самозапуску двигунів:
де kн – коефіцієнт надійності приймається для реле РТ-40 kн= 12
kс.зап– коефіцієнт самозапуску електродвигунів для лінії
сільськогосподарського призначення може бути прийнятий 12 13 [2-4;8];
kп – коефіцієнт повернення реле kп = 08 085 [2-4;8];
[pic] – максимальний робочий струму лінії А.
Селективна дія МСЗ лінії 10 кВ і запобіжників ТП 1004 кВ при їх
сумісній роботі забезпечуються якщо виконується умова:
– для захистів із залежною витримкою часу
– для захисту із незалежною витримкою часу
де п.в.(5) – струм при якому плавка вставка запобіжника найбільш
потужної ТП 1004 кВ перегорає за 5 с [4] А;
к – струм при якому плавка вставка запобіжника найбільш потужної ТП
04 кВ перегорає за час tп.в. А.
де tс.з. – час спрацювання захисту с; tс.з. = 12 с.
Найбільш потужна ТП 1004 – ТП3: Sн = 160 кВА[pic]=20А[pic].
Струм спрацювання реле визначається за формулою:
де с.з.. – більше значення струму спрацювання захисту отримане за
[pic] – коефіцієнт трансформації трансформатора струму.
За умовою надійного спрацювання електромагніту вимикання зі струмом
Найбільше із значень отриманих за виразами (49) і (50) округляємо до
струму уставки у.р. А обраного типу реле за умови:
Тоді дійсне значення струму спрацювання захисту:
Чутливість захисту визначається за формулою:
де к.min – струм двополюсного к.з. у кінці ділянки що захищається
kcx.min – мінімальна величина коефіцієнта схеми.
Приймаємо до встановлення реле РТ 4020 з у.р. = 13А;
Визначаємо чутливість захисту:
[pic]. Умова (53) виконується.
2 Розрахунок струмової відсічки повітряної лінії
Струмову відсічку лінії (додатковий захист) також реалізуємо за
допомогою реле РТ-40. Схема з’єднання трансформаторів струму – неповна
Струм спрацьовування відсічки ПЛ-10 кВ вибирається за умовами [2]:
– Струм спрацьовування відсічки повинен бути більшим ніж максимальний
струм к.з. у кінці ділянки що захищається:
де с.в. – струм спрацювання відсічки А;
к.мах – максимальний струм к.з. (трифазного) у точці підключення
найближчого трансформатора 1004 кВ А;
kн – коефіцієнт надійності (для реле РТ- 40 kн = 12 13).
– Струмова відсічка не повинна спрацьовувати під час кидків струму
намагнічування трансформаторів 1004 кВ:
де Σ Sн.тр – сумарна потужність ТП 1004 кВ що живляться від лінії кВА.
Струм спрацювання реле відсічки визначається за формулою:
де с.в. – найбільше із значень отримане за виразами (54) і (55).
Значення отримане за виразом (56) округляємо до струму уставки
(у.р.в.) обраного типу реле за умови:
Тоді дійсне значення струму спрацювання відсічки:
Чутливість відсічки:
де [pic] – струм к.з. у місці встановлення захисту в найбільш
сприятливому за умовами чутливості режимі (триполюсне к.з.).
За розрахункове приймаємо [pic]
Приймаємо реле РТ 40100 з у.р.в. = 65А;
Згідно із [1;2] для додаткових захистів повітряних ліній kЧ ≥ 12.
[pic] - умова (59) виконується.
ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ 10 та 04 кВ ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ
В сільському населеному пункті згідно із [1] приймаємо систему
електропостачання TN-C. Магістральні лінії напругою 038 кВ виконуємо
шістьма проводами: три фазних провода (L1 L2 L3) один нейтральний провід
(N) один захисний провід (PE) та один ліхтарний провід (L1.1) [1]. Провода
на опорах розміщують у наступному порядку: зверху фазні далі ліхтарний
нижче нейтральний та захисний.
При проектуванні електропостачання сільського населеного пункту для
ліній 038 кВ використані дерев’яні опори із залізобетонними приставками
(рисунок 15) а для лінії 10 кВ – залізобетонні. Відстань між опорами ПЛ
8 кВ приймаємо 30 40 м. Довжина прогону на вводі до споживачів не
повинна перевищувати 25 м [4].
а – проміжна; б – кінцева (кутова) з підкосом
Рисунок 15 – Опори ПЛ напругою 038 кВ розміри в міліметрах
Для закріплення проводів ПЛ 038 кВ приймаємо фарфорові ізолятори ТФ-16
(для проводів А25 А35) та ТФ-20 (для проводів А50) (рисунок 16 а) та
стальні гаки типу КН [24].
Для закріплення проводів ПЛ 10 кВ приймаємо фарфорові ізолятори ШФ10-Г
(рисунок 16 б) які закріплюються за допомогою стальних штирів на
а – типу ТФ; б – типу ШФ10
Рисунок 16 – Штирьові ізолятори
На прямих ділянках провід кріплять до головки ізолятора а на поворотах
Для живлення споживачів населеного пункту використовуємо
однотрансформаторну ТП 1004 типу потужністю 160 кВА. КТП встановлюють на
двох залізобетонних фундаментах-стійках в якості яких застосовують типові
уніфіковані стійки УСО-3А довжиною 36 м.
КТП необхідно встановити на висоті 18 м від рівня землі. Стійки УСО-3А
заглиблюють на 195 м [4].
Кінцева опора лінії 10 кВ встановлюється на відстані 3 м від
підстанції. На цій опорі монтують лінійний роз’єднувач [4]. Перші опори
ліній 038 кВ що відходять від підстанції встановлюють на відстані до 7 м
Для зниження хвиль атмосферних перенапруг що можуть розповсюджуватися
по проводах ПЛ 038 кВ під час грози виконують заземлення гаків та
нейтрального провода. Заземлення гаків та нейтрального провода виконують
сумісним. Діаметр спуску заземлення на опорі повинен бути не меншим ніж 6
мм [1;4]. В якості пристроїв заземлення використовуємо металеві кути та
У загальному випадку для електроустановок з ізольованою нейтраллю
напругою більше 1000 В опір заземлюючого пристрою не повинен перевищувати
Ом а для електроустановок з глухо заземленою нейтраллю напругою до 1000
В на приклад 380220 В – 4 Ом [4].
Грозозахисні заземлення в лінії 038 кВ виконують на останній опорі
лінії за 50 м від кінця лінії а потім через кожні 100 м встановлюють
повторні заземлення. Повторні заземлення виконують також на опорі вводу
до приміщень із значним скупченням людей або тварин та біля відповідальних
виробничих приміщень [4].
Правила устройства электроустановок. – Х.: Издательство «ИНДУСТРИЯ»
Будзко И. А. Электроснабжение сельского хозяйства: (Учебники и учеб.
пособия для студентов висш. учеб. заведений)И.А. Будзко Н.М. Зуль. –
М.: Агропромиздат 1990. – 496 с.
Практикум по электроснабжению сельского хозяйства под ред. И.А. Будзко.
– М.: Колос 1982. – 319с.
Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектированиеИ.Л. Каганов. – М.:
Агропромиздат 1990. – 351с.
Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций:
Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб.
пособие для вузов – 4-е изд. перераб. и доп. Б.Н. Неклепаев И.П.
Крючков. – М.: Энергоатомиздат 1989. – 608с.
Какуевицкий Л. И. Справочник по реле защиты и автоматики
Л.И. Какуевицкий Т.В. Смирнова. – М.: Энергия 1972.
Харкута К.С. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства:
(Учебники и учеб. пособия для учащихся техникумов)К.С. Харкута С.В.
Яницкий Э.В. Ляш. – М.: Агропромиздат 1992. – 223с.
Притака .П. Електропостачання сільського господарства – 2-е вид.
перероб. та доп..П. Притака. – К.: Вища школа. Головне вид-во 1983.–
Довідник сільського електрика. – 3-є видання перероб. і доповн. за
ред. В.С. Олійника. – К.: Урожай 1989 – 264с.
Коваленко О.. Електропостачання сільського населеного пункту:
методичні вказівки до курсового проектуО.. Коваленко Л.Р. Коваленко
О.В. Лисенко. – Мелітополь: ТДАТУ 2009. – 60 с.

Азим.cdw

Корівник на 180 голів
Мережі 0.38 кВ населеного
пункту схема електрична

Корабельский.doc

СУМСЬКИЙ НАЦОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНВЕРСИТЕТ
НЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра «Електротехнічні системи в АПК та
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ СЛЬСЬКОГО
з дисципліни «Електропостачання сільського господарства»
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
Службові примітки: Роботу захищено з оцінкою
№ ФормПозначення Найменування К-тНомПримітк
А-4 КП.18.211 ПЗ Пояснювальна записка 39 2
Мережі 0.38 кВ населеного
пункту схема електрична
А-1 КП.18.211.01.е7 розташування 1
Пiдстанцiя 1004 кВ.
Кола первинної комутацiї.
А-1 КП.18.211.02.е2 Схама електрична принципова 1
Розробив Корабель Пояснювальна записка Літ
Електропостачання сільського населеного пункту: Курсова робота
Корабельський Олександр – Суми: СНАУ 2016р – 39с.
В курсовій роботі розраховано навантаження споживачів напругою 038 кВ
проведено розрахунок навантажень в мережах 038 та 10 кВ. Розраховано
потужність та виконано вибір силового трансформатора споживчої
трансформаторної підстанції 1004 кВ. До встановлення прийнято
трансформатор ТМФ-160.
В роботі також виконано вибір перерізу проводів в мережі 038 та 10 кВ
та виконано їх перевірку за допустимою втратою напруги. Проведено
розрахунок струмів короткого замикання мережі 10 та 038 кВ. Виконано вибір
обладнання мережі 10 та 038 кВ. До встановлення в мережі 10 кВ прийнято:
вимикач ВПМ-10-20630У3 роз’єднувачі РВЗ-10400У2 та
РЛНД- 10400У1 а в мережі 038 кВ автоматичні вимикачі серії ВА51.
В курсовій роботі також розраховано параметри релейного захисту лінії
кВ – максимального струмового захисту та струмової відсічки. Розглянуті
питання влаштування електричних мереж населеного пункту.
Табл. 14 л. 16 Бібл. 10
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ НА ВВОДАХ ДО СПОЖИВАЧВ 7
1 Розрахунок навантажень на вводі до групи житлових будинків 7
Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного пункту..7
ВИЗНАЧЕННЯ МСЦЯ РОЗМЩЕННЯ СПОЖИВЧИХ
ТРАНСФОРМАТОРНИХ ПДСТАНЦЙ 1004 кВ
1 Розрахунок координат центра навантаження 8
2 Трасування повітряних ліній напругою 038 кВ .10
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ ПОВТРЯНИХ ЛНЙ
ВИЗНАЧЕННЯ ПОТУЖНОСТ ТА КЛЬКОСТ СИЛОВИХ
ТРАНСФОРМАТОРВ 1004 кВ
1 Визначення розрахункової потужності підстанції 1004 кВ .. ..15
2 Вибір кількості та номінальної потужності силових
трансформаторів підстанції 1004 кВ .16
ВИЗНАЧЕННЯ ДОПУСТИМО ВТРАТИ НАПРУГИ В МЕРЕЖ 18
ВИБР ПЕРЕРЗВ ПРОВОДВ ПОВТРЯНИХ ЛНЙ НАПРУГОЮ
ПЕРЕВРКА ПОВТРЯНО Л 038 кВ НА КОЛИВАННЯ
НАПРУГИ ПД ЧАС ПУСКУ ПОТУЖНОГО ЕЛЕКТРОДВИГУНА 22
РОЗРАХУНОК СТРУМВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ МЕРЕЖ 23
1 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 10 кВ .23
2 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 038 кВ 26
ВИБР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТВ НАПРУГОЮ 10 ТА 038 кВ 28
1 Вибір електричних апаратів напругою 10 кВ 28
2 Вибір електричних апаратів напругою 038 кВ 31
РОЗРАХУНОК РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ ПОВТРЯНО ЛН
1 Розрахунок максимального струмового захисту повітряної лінії
2 Розрахунок струмової відсічки повітряної лінії напругою 10 кВ 35
ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ 10 ТА 04 кВ ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ 37
Електрифікація тобто виробництво розподіл та використання електричної
енергії у всіх галузях промисловості та побуту населення - один з
важливіших факторів технічного прогресу. Колишнім Радянським союзом була
розроблена програма по електрифікації народного господарства з метою
інтенсивного його розвитку і основною метою якої було переведення
споживачів на централізоване енергопостачання що забезпечить можливість не
тільки безперервного енергопостачання а ще й у зв’язку з вимогами до
мереж з кількома джерелами живлення гарантійну певну якість отриманої
електричної енергій що актуально на сьогоднішній день за умов вимог
споживачів та монопольного положення організацій що здійснюють
Один із важливих показників системи енергозбереження – надійність
постачання електричної енергії. У зв’язку з ростом електрифікації
сільськогосподарського виробництва особливо з відтворенням тваринницьких
комплексів промислового типу будь-яке відключення – планове (для ревізії та
ремонту) та особливо несподіване аварійне – наносить великий збиток
споживачу та енергетичній мережі. Тому необхідно застосовувати ефективні та
економічно доцільні заходи по забезпеченню оптимальної надійності
енергопостачання споживачів.
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ НА ВВОДАХ ДО
Розрахунок навантажень на вводах до споживачів ведемо паралельно для
денного і вечірнього максимумів навантаження.
Розрахункові навантаження (денне та вечірнє) на вводах у виробничі
побутові та комунальні приміщення приймаємо із завдання.
Коефіцієнт участі у денному максимумі побутового навантаження складає
а у вечірньому – 10 (12(.
1 Розрахунок навантажень на вводі до групи житлових будинків
План сільського населеного пункту наводимо на листі КП.18.205.01.е7
графічної частини роботи.
Для групи житлових будинків (1.1 1.25) навантаження вечірнього
максимуму на вводі дорівнює [2]:
де n – кількість будинків у групі (визначається із завдання n = 1)
ko – коефіцієнт одночасності (для будинків однієї групи k0 =
Ро – розрахункове навантаження на вводі в житловий будинок [2;4]
Для селища міського типу без газифікації Ро = 2.2 кВт [2].
Навантаження денного максимуму на вводі до групи житлових будинків:
Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного
Потужність зовнішнього освітлення населеного пункту:
де L – загальна довжина вулиць у населеному пункті м;
N – кількість виробничих приміщень шт.;
Ро вул. Ро nрим. – нормативне навантаження зовнішнього освітлення
відповідно на один погонний метр вулиці та на одне приміщення (2;4( кВт.
1 Розрахунок координат центра навантаження
Кількість споживчих трансформаторних підстанцій (ТП) у сільському
населеному пункті залежить від реального розміщення окремих споживачів у
населеному пункті наявності споживачів першої категорії сумарної
потужності навантаження [24].
У курсовій роботі кількість ТП 1004 кВ у населеному пункті приймаємо
згідно із завданням – 1 ТП. Трансформаторну підстанцію як правило
встановлюють у центрі навантажень зони її дії.
Координати центру навантажень населеного пункту визначаємо як [347]:
xi yi – відстань до і-го споживача за координатними осями.
Координати споживачів електричної енергії беремо із листа
КП.18.205.01.е7 графічної частини роботи.
Розрахунок центра навантаження ведемо за одним денним або вечірнім
максимумом для якого сумарне навантаження більше. Розрахунок доцільно
Для електропостачання сільськогосподарських споживачів використовують
комплектні трансформаторні підстанції (КТП) 1004 кВ. Вибір типу КТП
залежить від числа та розрахункової потужності трансформаторів кількості
споживачів та кількості ліній 04 кВ що відходять від КТП [3;4;7].
Таблиця 1 – Розрахунок координат центру навантажень
Віддалена ТП Проектована ТП
Відхилення напруги на шинах 10 кВ
[pic] 241 152 152 1.52
[pic] 14 072 072 00.72
2 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 038 кВ
В мережі 038 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
8 кВ розрахункової ТП 1004 кВ (ТП 6) та однополюсний струм к.з. в
кінці кожної лінії 038 кВ [2;8].
Для визначення струмів к.з. в мережі 038 кВ необхідно також навести
розрахункову схему мережі (рисунок 10) та скласти схему заміщення (рисунок
Рисунок 10 – Розрахункова схема електричної мережі 038 кВ
Рисунок 11– Cхема заміщення електричної мережі 038 кВ
В мережах 038 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
кВ розрахункової ТП та однополюсний струм к.з. в кінці кожної лінії
8 кВ що відходить від підстанції [2;8].
Триполюсний струм к.з. на шинах 04 кВ ТП 1004 кВ визначається:
Струм однополюсного к.з. визначається в найбільш віддаленій точці
кожної лінії 038 кВ за формулою:
де Zт- повний опір силового трансформатора струму к.з. на корпус
Zn – повний опір петлі фазний – нульовий провід до точки к.з. Ом.
де roфi roнi – питомий активний опір відповідно фазного і нульового
проводів на і-й ділянці лінії [1] Омкм ;
хфн – питомий індуктивний опір петлі «фаза-нуль» (для проводів із
кольорового металу приймається хфн = 06 Омкм [2; 10]).
ВИБР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТВ НАПРУГОЮ 10 і 038 кВ
Згідно із [1] всі електричні апарати вибирають за родом встановлення
номінальним струмом і номінальною напругою та ін. Вибрані апарати
перевіряють на термічну і динамічну стійкість. Апарати захисту також
перевіряють на чутливість і селективність дії [1;2].
Розрахунок максимальних робочих струмів (тривалого режиму) в
характерних точках мережі виконується за формулою:
де Sроз – максимальна розрахункова потужність відповідної ділянки кВт.
На стороні 10 кВ РТП 3510 кВ:
На стороні 10 кВ проектованої ТП 1004 кВ (ТП6):
1 Вибір електричних апаратів напругою 10 кВ
Для управління лінією 10 кВ на РТП 3510 кВ встановлюються роз’єднувач
внутрішнього встановлення (шинний) QS1 і роз'єднувач зовнішнього
встановлення (лінійний) QS2 високовольтний вимикач (масляний або
вакуумний) Q1 трансформатори струму ТА1 ТА3 для живлення кіл обліку і
релейного захисту (рисунок 12).
Зі сторони високої напруги проектованої ТП 1004 (ТП 6) встановлюємо
роз'єднувач лінійний QS3 розрядники FV1 FV3 і запобіжники FU1 FU3 (рисунок
). Параметри обладнання наведені в [3-5].
Рисунок 12 – Схема однолінійна повітряної лінії напругою 10 кВ
Вибір і перевірку електричних апаратів 10 кВ зручно проводити табличним
способом. Форма таблиць і порядок вибору приведений в [3;4;10].
На динамічну стійкість під час к.з. апарати перевіряються шляхом
порівняння паспортних даних апарату з ударним струмом триполюсного к.з.
іу(3) у місці його встановлення.
На термічну стійкість апарати перевіряються за виразом:
де t – струм термічної стійкості для часу tТ (каталожні дані) кА
– усталений струм к.з. в місці встановлення апарату кА;
tПР – приведений час проходження струму к.з. с.
де tЗ = 12 с – витримка часу максимального струмового захисту;
tВ = 02 с – час вимикання вимикача.
Трансформатори струму перевіряються на динамічну стійкість за виразом
де kД – кратність струму динамічної стійкості (каталожні дані);
Н1 – номінальний первинний струм трансформатора;
Трансформатори струму також перевіряють на термічну стійкість [2]:
де kt - кратність струму термічної стійкості що відповідає часу t = 1с
Таблиця 8 – Вибір шинного роз’єднувача QS1
Розрахункові Параметри Умови вибору
Uн.м = 10 кВ Uн.а = 10 кВ Uн.м ≤ Uн.а 10 = 10
роб.макс. = 577 А н.а = 400 А роб.макс. ≤ 577 400
[pic]= 241 кА іmax = 52 кА [pic] ≤ imax 241 52
[pic] = 182кА2с [pic] [pic]≤[pic] 182 1024
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РВЗ – 10400 У2.
Таблиця 9 – Вибір лінійного роз’єднувача QS2
[pic]= 241 кА іmax = 25 кА [pic] ≤ imax 241 25
[pic] = 182кА2с [pic] [pic]≤[pic] 182 400
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РЛНД – 10400 У1.
Таблиця 10 – Вибір високовольтного вимикача Q1
роб.макс. = 577 А н.а = 630 А роб.макс. ≤ 577 630
[pic]= 14 кА н.відкл = 20 кА [pic] н.відкл 14 20
[pic] = 182кА2с [pic] [pic]≤[pic] 182 1600
Приймаємо до встановлення масляний вимикач ВПМ-10-20630У3.
Таблиця 11 – Вибір трансформаторів струму лінії 10 кВ
роб.макс. = 577 н.1= 75 А роб.макс. ≤ н.1. 577
[pic]= 241 кА КД ([pic](Н1 = 250( [pic] ≤ КД 241
1(75(10-3= = 64кА ([pic](Н1 264
[pic] = 182кА2с (Кт (Н1)2(t = [pic]≤ (Кт (Н1)2(t 182
(45(75(10-3 )2(3 = 1600
Приймаємо до встановлення трансформатори струму ТПЛ-10-05Р-755У3.
Вибір апаратури для розрахункової підстанції 1004 кВ (ТП 6).
Таблиця 12 – Вибір лінійного роз’єднувача QS3
роб.макс. = 94 А н.а = 400 А роб.макс. ≤ 94 400
[pic]= 152 кА іmax = 25 кА [pic] ≤ imax 152 25
[pic] = 073кА2с [pic] [pic]≤[pic] 073 400
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РЛНД-10400У1.
Таблиця 13 – Вибір високовольтних запобіжників FU1 FU3
роб.макс. = 94 А н.а = 315 А роб.макс. ≤ 94 315
Iн тр= 2( 925 = 185вст. = 20 А 2Iн тр ≤ вст 185 20
[pic]= 072 кА [pic] [pic] ≤ [pic] 072 20
Приймаємо до встановлення запобіжник ПКТ102-12-315-20Т3
Для захисту підстанції 1004кВ від наведених атмосферних перенапруг
приймаємо вентильні розрядники. До встановлення на стороні 10 кВ приймаємо
розрядники РВО-10У1 (Uн = 10 кВ; Uпр = 26 кВ).
2 Вибір електричних апаратів напругою 038 кВ
На відхідних лініях 038 кВ як правило встановлюють автоматичні
вимикачі на вводі 038 кВ – рубильник або автоматичний вимикач (рисунок
Рисунок 13 – Схема однолінійна ТП 1004 кВ
Розрахунок робочих струмів мережі 038 кВ.
Вибір електричних апаратів поводимо в табличній формі (таблиця 14).
Таблиця 14 – Вибір і перевірка електричних апаратів напругою 038 кВ
Місце Тип Параметри автомату Виснов.
А [pic] [pic] Ввід (QF) ВА51-35 1858 514 250 250 2500
ПЛ-1 (QF1) ВА51-31 779 311 100 80 1120 028 39 ПЛ-2
(QF2) ВА51-31 47.3 315 100 100 1400 023 32 ПЛ-3 (QF3)
ВА51-31 98.6 489 100 100 1400 035 49 ПЛ-4 (QF4) ВА51-31
8 284 100 100 1400 021 28 не прох.
Чутливість захисного обладнання повинна відповідати умовам [2;8]:
– для автоматів тільки з електромагнітним розчіплювачем:
5 – при Н.АВТ m > 100 А; 14 – при Н.АВТ 100 А;
де ВДС – струм відсічки автомата.
– для автоматів з тепловим розчіплювачем:
де Н.Р. – номінальний струм теплового розчіплювача.
де Н.В. – номінальний струм плавкої вставки запобіжника.
В лінії 4 встановлюємо додаткові засоби захисту від фазних замикань на
землю – реле струму типу РЭ-571. Принципову схему трансформаторної
підстанції 1004 кВ наводимо на листі КП.18.205.02.е2
Релейний захист – це автоматичний пристрій який складається із
вимірювальних трансформаторів та реле які реагують на зміну режиму на будь-
якій ділянці мережі та подають імпульс на відключення даної ділянки
комутаційними апаратами або на сигналізацію. Для правильного та
своєчасного виконання своїх функцій релейний захист повинен забезпечувати
необхідну швидкість дії чутливість селективність та надійність [28].
Для ПЛ-10 кВ в якості основного захисту від міжфазних коротких
замикань як правило застосовується максимальний струмовий захист (МСЗ) а
в якості додаткового – струмова відсічка (СВ) [1;2;8].
1 Розрахунок максимального струмового захисту повітряної
лінії напругою 10 кВ
Приймаємо дворелейну схему МСЗ зі з’єднанням трансформаторів струму в
неповну зірку. Використовуємо струмові реле РТ-40 (КА1 КА2) реле часу РТМ-
(КТ) та проміжні реле РП-341 (KL1 KL2) (рисунок 14).
Рисунок 14 – Схема МСЗ повітряної лінії 10 кВ
Струм спрацювання МСЗ повинен відстроюватися від робочого струму лінії
з урахуванням можливих кидків струму самозапуску двигунів:
де kн – коефіцієнт надійності приймається для реле РТ-40 kн= 12
kс.зап– коефіцієнт самозапуску електродвигунів для лінії
сільськогосподарського призначення може бути прийнятий 12 13 [2-4;8];
kп – коефіцієнт повернення реле kп = 08 085 [2-4;8];
[pic] – максимальний робочий струму лінії А.
Селективна дія МСЗ лінії 10 кВ і запобіжників ТП 1004 кВ при їх
сумісній роботі забезпечуються якщо виконується умова:
– для захистів із залежною витримкою часу
– для захисту із незалежною витримкою часу
де п.в.(5) – струм при якому плавка вставка запобіжника найбільш
потужної ТП 1004 кВ перегорає за 5 с [4] А;
к – струм при якому плавка вставка запобіжника найбільш потужної ТП
04 кВ перегорає за час tп.в. А.
де tс.з. – час спрацювання захисту с; tс.з. = 12 с.
Найбільш потужна ТП 1004 – ТП3: Sн = 160 кВА[pic]=20А[pic].
Струм спрацювання реле визначається за формулою:
де с.з.. – більше значення струму спрацювання захисту отримане за
[pic] – коефіцієнт трансформації трансформатора струму.
За умовою надійного спрацювання електромагніту вимикання зі струмом
Найбільше із значень отриманих за виразами (49) і (50) округляємо до
струму уставки у.р. А обраного типу реле за умови:
Тоді дійсне значення струму спрацювання захисту:
Чутливість захисту визначається за формулою:
де к.min – струм двополюсного к.з. у кінці ділянки що захищається
kcx.min – мінімальна величина коефіцієнта схеми.
Приймаємо до встановлення реле РТ 4020 з у.р. = 13А;
Визначаємо чутливість захисту:
[pic]. Умова (53) виконується.
2 Розрахунок струмової відсічки повітряної лінії
Струмову відсічку лінії (додатковий захист) також реалізуємо за
допомогою реле РТ-40. Схема з’єднання трансформаторів струму – неповна
Струм спрацьовування відсічки ПЛ-10 кВ вибирається за умовами [2]:
– Струм спрацьовування відсічки повинен бути більшим ніж максимальний
струм к.з. у кінці ділянки що захищається:
де с.в. – струм спрацювання відсічки А;
к.мах – максимальний струм к.з. (трифазного) у точці підключення
найближчого трансформатора 1004 кВ А;
kн – коефіцієнт надійності (для реле РТ- 40 kн = 12 13).
– Струмова відсічка не повинна спрацьовувати під час кидків струму
намагнічування трансформаторів 1004 кВ:
де Σ Sн.тр – сумарна потужність ТП 1004 кВ що живляться від лінії кВА.
Струм спрацювання реле відсічки визначається за формулою:
де с.в. – найбільше із значень отримане за виразами (54) і (55).
Значення отримане за виразом (56) округляємо до струму уставки
(у.р.в.) обраного типу реле за умови:
Тоді дійсне значення струму спрацювання відсічки:
Чутливість відсічки:
де [pic] – струм к.з. у місці встановлення захисту в найбільш
сприятливому за умовами чутливості режимі (триполюсне к.з.).
За розрахункове приймаємо [pic]
Приймаємо реле РТ 40100 з у.р.в. = 65А;
Згідно із [1;2] для додаткових захистів повітряних ліній kЧ ≥ 12.
[pic] - умова (59) виконується.
ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ 10 та 04 кВ ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ
В сільському населеному пункті згідно із [1] приймаємо систему
електропостачання TN-C. Магістральні лінії напругою 038 кВ виконуємо
шістьма проводами: три фазних провода (L1 L2 L3) один нейтральний провід
(N) один захисний провід (PE) та один ліхтарний провід (L1.1) [1]. Провода
на опорах розміщують у наступному порядку: зверху фазні далі ліхтарний
нижче нейтральний та захисний.
При проектуванні електропостачання сільського населеного пункту для
ліній 038 кВ використані дерев’яні опори із залізобетонними приставками
(рисунок 15) а для лінії 10 кВ – залізобетонні. Відстань між опорами ПЛ
8 кВ приймаємо 30 40 м. Довжина прогону на вводі до споживачів не
повинна перевищувати 25 м [4].
а – проміжна; б – кінцева (кутова) з підкосом
Рисунок 15 – Опори ПЛ напругою 038 кВ розміри в міліметрах
Для закріплення проводів ПЛ 038 кВ приймаємо фарфорові ізолятори ТФ-16
(для проводів А25 А35) та ТФ-20 (для проводів А50) (рисунок 16 а) та
стальні гаки типу КН [24].
Для закріплення проводів ПЛ 10 кВ приймаємо фарфорові ізолятори ШФ10-Г
(рисунок 16 б) які закріплюються за допомогою стальних штирів на
а – типу ТФ; б – типу ШФ10
Рисунок 16 – Штирьові ізолятори
На прямих ділянках провід кріплять до головки ізолятора а на поворотах
Для живлення споживачів населеного пункту використовуємо
однотрансформаторну ТП 1004 типу потужністю 160 кВА. КТП встановлюють на
двох залізобетонних фундаментах-стійках в якості яких застосовують типові
уніфіковані стійки УСО-3А довжиною 36 м.
КТП необхідно встановити на висоті 18 м від рівня землі. Стійки УСО-3А
заглиблюють на 195 м [4].
Кінцева опора лінії 10 кВ встановлюється на відстані 3 м від
підстанції. На цій опорі монтують лінійний роз’єднувач [4]. Перші опори
ліній 038 кВ що відходять від підстанції встановлюють на відстані до 7 м
Для зниження хвиль атмосферних перенапруг що можуть розповсюджуватися
по проводах ПЛ 038 кВ під час грози виконують заземлення гаків та
нейтрального провода. Заземлення гаків та нейтрального провода виконують
сумісним. Діаметр спуску заземлення на опорі повинен бути не меншим ніж 6
мм [1;4]. В якості пристроїв заземлення використовуємо металеві кути та
У загальному випадку для електроустановок з ізольованою нейтраллю
напругою більше 1000 В опір заземлюючого пристрою не повинен перевищувати
Ом а для електроустановок з глухо заземленою нейтраллю напругою до 1000
В на приклад 380220 В – 4 Ом [4].
Грозозахисні заземлення в лінії 038 кВ виконують на останній опорі
лінії за 50 м від кінця лінії а потім через кожні 100 м встановлюють
повторні заземлення. Повторні заземлення виконують також на опорі вводу
до приміщень із значним скупченням людей або тварин та біля відповідальних
виробничих приміщень [4].
Правила устройства электроустановок. – Х.: Издательство «ИНДУСТРИЯ»
Будзко И. А. Электроснабжение сельского хозяйства: (Учебники и учеб.
пособия для студентов висш. учеб. заведений)И.А. Будзко Н.М. Зуль. –
М.: Агропромиздат 1990. – 496 с.
Практикум по электроснабжению сельского хозяйства под ред. И.А. Будзко.
– М.: Колос 1982. – 319с.
Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектированиеИ.Л. Каганов. – М.:
Агропромиздат 1990. – 351с.
Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций:
Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб.
пособие для вузов – 4-е изд. перераб. и доп. Б.Н. Неклепаев И.П.
Крючков. – М.: Энергоатомиздат 1989. – 608с.
Какуевицкий Л. И. Справочник по реле защиты и автоматики
Л.И. Какуевицкий Т.В. Смирнова. – М.: Энергия 1972.
Харкута К.С. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства:
(Учебники и учеб. пособия для учащихся техникумов)К.С. Харкута С.В.
Яницкий Э.В. Ляш. – М.: Агропромиздат 1992. – 223с.
Притака .П. Електропостачання сільського господарства – 2-е вид.
перероб. та доп..П. Притака. – К.: Вища школа. Головне вид-во 1983.–
Довідник сільського електрика. – 3-є видання перероб. і доповн. за
ред. В.С. Олійника. – К.: Урожай 1989 – 264с.
Коваленко О.. Електропостачання сільського населеного пункту:
методичні вказівки до курсового проектуО.. Коваленко Л.Р. Коваленко
О.В. Лисенко. – Мелітополь: ТДАТУ 2009. – 60 с.

Корабельський.cdw

Корівник на 100 голів
Телятник на 120 голів
Мережі 0.38 кВ населеного
пункту схема електрична

Оксаненко.doc

СУМСЬКИЙ НАЦОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНВЕРСИТЕТ
НЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра «Електротехнічні системи в АПК та
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ СЛЬСЬКОГО
з дисципліни «Електропостачання сільського господарства»
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
Службові примітки: Роботу захищено з оцінкою
№ ФормПозначення Найменування К-тНомПримітк
А-4 КП.18.211 ПЗ Пояснювальна записка 39 2
Мережі 0.38 кВ населеного
пункту схема електрична
А-1 КП.18.211.01.е7 розташування 1
Пiдстанцiя 1004 кВ.
Кола первинної комутацiї.
А-1 КП.18.211.02.е2 Схама електрична принципова 1
Розробив Оксаненко Пояснювальна записка Літ
Електропостачання сільського населеного пункту: Курсова робота
Оксаненко Ярослав – Суми: СНАУ 2016р – 39с.
В курсовій роботі розраховано навантаження споживачів напругою 038 кВ
проведено розрахунок навантажень в мережах 038 та 10 кВ. Розраховано
потужність та виконано вибір силового трансформатора споживчої
трансформаторної підстанції 1004 кВ. До встановлення прийнято
трансформатор ТМФ-160.
В роботі також виконано вибір перерізу проводів в мережі 038 та 10 кВ
та виконано їх перевірку за допустимою втратою напруги. Проведено
розрахунок струмів короткого замикання мережі 10 та 038 кВ. Виконано вибір
обладнання мережі 10 та 038 кВ. До встановлення в мережі 10 кВ прийнято:
вимикач ВПМ-10-20630У3 роз’єднувачі РВЗ-10400У2 та
РЛНД- 10400У1 а в мережі 038 кВ автоматичні вимикачі серії ВА51.
В курсовій роботі також розраховано параметри релейного захисту лінії
кВ – максимального струмового захисту та струмової відсічки. Розглянуті
питання влаштування електричних мереж населеного пункту.
Табл. 14 л. 16 Бібл. 10
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ НА ВВОДАХ ДО СПОЖИВАЧВ 7
1 Розрахунок навантажень на вводі до групи житлових будинків 7
Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного пункту..7
ВИЗНАЧЕННЯ МСЦЯ РОЗМЩЕННЯ СПОЖИВЧИХ
ТРАНСФОРМАТОРНИХ ПДСТАНЦЙ 1004 кВ
1 Розрахунок координат центра навантаження 8
2 Трасування повітряних ліній напругою 038 кВ .10
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ ПОВТРЯНИХ ЛНЙ
ВИЗНАЧЕННЯ ПОТУЖНОСТ ТА КЛЬКОСТ СИЛОВИХ
ТРАНСФОРМАТОРВ 1004 кВ
1 Визначення розрахункової потужності підстанції 1004 кВ .. ..15
2 Вибір кількості та номінальної потужності силових
трансформаторів підстанції 1004 кВ .16
ВИЗНАЧЕННЯ ДОПУСТИМО ВТРАТИ НАПРУГИ В МЕРЕЖ 18
ВИБР ПЕРЕРЗВ ПРОВОДВ ПОВТРЯНИХ ЛНЙ НАПРУГОЮ
ПЕРЕВРКА ПОВТРЯНО Л 038 кВ НА КОЛИВАННЯ
НАПРУГИ ПД ЧАС ПУСКУ ПОТУЖНОГО ЕЛЕКТРОДВИГУНА 22
РОЗРАХУНОК СТРУМВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ МЕРЕЖ 23
1 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 10 кВ .23
2 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 038 кВ 26
ВИБР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТВ НАПРУГОЮ 10 ТА 038 кВ 28
1 Вибір електричних апаратів напругою 10 кВ 28
2 Вибір електричних апаратів напругою 038 кВ 31
РОЗРАХУНОК РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ ПОВТРЯНО ЛН
1 Розрахунок максимального струмового захисту повітряної лінії
2 Розрахунок струмової відсічки повітряної лінії напругою 10 кВ 35
ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ 10 ТА 04 кВ ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ 37
Електрифікація тобто виробництво розподіл та використання електричної
енергії у всіх галузях промисловості та побуту населення - один з
важливіших факторів технічного прогресу. Колишнім Радянським союзом була
розроблена програма по електрифікації народного господарства з метою
інтенсивного його розвитку і основною метою якої було переведення
споживачів на централізоване енергопостачання що забезпечить можливість не
тільки безперервного енергопостачання а ще й у зв’язку з вимогами до
мереж з кількома джерелами живлення гарантійну певну якість отриманої
електричної енергій що актуально на сьогоднішній день за умов вимог
споживачів та монопольного положення організацій що здійснюють
Один із важливих показників системи енергозбереження – надійність
постачання електричної енергії. У зв’язку з ростом електрифікації
сільськогосподарського виробництва особливо з відтворенням тваринницьких
комплексів промислового типу будь-яке відключення – планове (для ревізії та
ремонту) та особливо несподіване аварійне – наносить великий збиток
споживачу та енергетичній мережі. Тому необхідно застосовувати ефективні та
економічно доцільні заходи по забезпеченню оптимальної надійності
енергопостачання споживачів.
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ НА ВВОДАХ ДО
Розрахунок навантажень на вводах до споживачів ведемо паралельно для
денного і вечірнього максимумів навантаження.
Розрахункові навантаження (денне та вечірнє) на вводах у виробничі
побутові та комунальні приміщення приймаємо із завдання.
Коефіцієнт участі у денному максимумі побутового навантаження складає
а у вечірньому – 10 (12(.
1 Розрахунок навантажень на вводі до групи житлових будинків
План сільського населеного пункту наводимо на листі КП.18.206.01.е7
графічної частини роботи.
Для групи житлових будинків (1.1 1.25) навантаження вечірнього
максимуму на вводі дорівнює [2]:
де n – кількість будинків у групі (визначається із завдання n = 3)
ko – коефіцієнт одночасності (для будинків однієї групи k0 =
Ро – розрахункове навантаження на вводі в житловий будинок [2;4]
Для селища міського типу із газифікацією Ро = 2.2 кВт [2].
Навантаження денного максимуму на вводі до групи житлових будинків:
Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного
Потужність зовнішнього освітлення населеного пункту:
де L – загальна довжина вулиць у населеному пункті м;
N – кількість виробничих приміщень шт.;
Ро вул. Ро nрим. – нормативне навантаження зовнішнього освітлення
відповідно на один погонний метр вулиці та на одне приміщення (2;4( кВт.
1 Розрахунок координат центра навантаження
Кількість споживчих трансформаторних підстанцій (ТП) у сільському
населеному пункті залежить від реального розміщення окремих споживачів у
населеному пункті наявності споживачів першої категорії сумарної
потужності навантаження [24].
У курсовій роботі кількість ТП 1004 кВ у населеному пункті приймаємо
згідно із завданням – 1 ТП. Трансформаторну підстанцію як правило
встановлюють у центрі навантажень зони її дії.
Координати центру навантажень населеного пункту визначаємо як [347]:
xi yi – відстань до і-го споживача за координатними осями.
Координати споживачів електричної енергії беремо із листа
КП.18.206.01.е7 графічної частини роботи.
Розрахунок центра навантаження ведемо за одним денним або вечірнім
максимумом для якого сумарне навантаження більше. Розрахунок доцільно
Для електропостачання сільськогосподарських споживачів використовують
комплектні трансформаторні підстанції (КТП) 1004 кВ. Вибір типу КТП
залежить від числа та розрахункової потужності трансформаторів кількості
споживачів та кількості ліній 04 кВ що відходять від КТП [3;4;7].
Таблиця 1 – Розрахунок координат центру навантажень
Віддалена ТП Проектована ТП
Відхилення напруги на шинах 10 кВ
[pic] 0.81 0.54 0.54 0.54
[pic] 0.46 0.38 0.38 0.38
2 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 038 кВ
В мережі 038 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
8 кВ розрахункової ТП 1004 кВ (ТП 6) та однополюсний струм к.з. в
кінці кожної лінії 038 кВ [2;8].
Для визначення струмів к.з. в мережі 038 кВ необхідно також навести
розрахункову схему мережі (рисунок 10) та скласти схему заміщення (рисунок
Рисунок 10 – Розрахункова схема електричної мережі 038 кВ
Рисунок 11– Cхема заміщення електричної мережі 038 кВ
В мережах 038 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
кВ розрахункової ТП та однополюсний струм к.з. в кінці кожної лінії
8 кВ що відходить від підстанції [2;8].
Триполюсний струм к.з. на шинах 04 кВ ТП 1004 кВ визначається:
Струм однополюсного к.з. визначається в найбільш віддаленій точці
кожної лінії 038 кВ за формулою:
де Zт- повний опір силового трансформатора струму к.з. на корпус
Zn – повний опір петлі фазний – нульовий провід до точки к.з. Ом.
де roфi roнi – питомий активний опір відповідно фазного і нульового
проводів на і-й ділянці лінії [1] Омкм ;
хфн – питомий індуктивний опір петлі «фаза-нуль» (для проводів із
кольорового металу приймається хфн = 06 Омкм [2; 10]).
[pic][pic][pic][pic][pic]
ВИБР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТВ НАПРУГОЮ 10 і 038 кВ
Згідно із [1] всі електричні апарати вибирають за родом встановлення
номінальним струмом і номінальною напругою та ін. Вибрані апарати
перевіряють на термічну і динамічну стійкість. Апарати захисту також
перевіряють на чутливість і селективність дії [1;2].
Розрахунок максимальних робочих струмів (тривалого режиму) в
характерних точках мережі виконується за формулою:
де Sроз – максимальна розрахункова потужність відповідної ділянки кВт.
На стороні 10 кВ РТП 3510 кВ:
На стороні 10 кВ проектованої ТП 1004 кВ (ТП12):
1 Вибір електричних апаратів напругою 10 кВ
Для управління лінією 10 кВ на РТП 3510 кВ встановлюються роз’єднувач
внутрішнього встановлення (шинний) QS1 і роз'єднувач зовнішнього
встановлення (лінійний) QS2 високовольтний вимикач (масляний або
вакуумний) Q1 трансформатори струму ТА1 ТА3 для живлення кіл обліку і
релейного захисту (рисунок 12).
Зі сторони високої напруги проектованої ТП 1004 (ТП 6) встановлюємо
роз'єднувач лінійний QS3 розрядники FV1 FV3 і запобіжники FU1 FU3 (рисунок
). Параметри обладнання наведені в [3-5].
Рисунок 12 – Схема однолінійна повітряної лінії напругою 10 кВ
Вибір і перевірку електричних апаратів 10 кВ зручно проводити табличним
способом. Форма таблиць і порядок вибору приведений в [3;4;10].
На динамічну стійкість під час к.з. апарати перевіряються шляхом
порівняння паспортних даних апарату з ударним струмом триполюсного к.з.
іу(3) у місці його встановлення.
На термічну стійкість апарати перевіряються за виразом:
де t – струм термічної стійкості для часу tТ (каталожні дані) кА
– усталений струм к.з. в місці встановлення апарату кА;
tПР – приведений час проходження струму к.з. с.
де tЗ = 12 с – витримка часу максимального струмового захисту;
tВ = 02 с – час вимикання вимикача.
Трансформатори струму перевіряються на динамічну стійкість за виразом
де kД – кратність струму динамічної стійкості (каталожні дані);
Н1 – номінальний первинний струм трансформатора;
Трансформатори струму також перевіряють на термічну стійкість [2]:
де kt - кратність струму термічної стійкості що відповідає часу t = 1с
Таблиця 8 – Вибір шинного роз’єднувача QS1
Розрахункові Параметри Умови вибору
Uн.м = 10 кВ Uн.а = 10 кВ Uн.м ≤ Uн.а 10 = 10
роб.макс. = 599 А н.а = 400 А роб.макс. ≤ 599 400
[pic]= 081 кА іmax = 52 кА [pic] ≤ imax 081 52
[pic] = 020кА2с [pic] [pic]≤[pic] 020 1024
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РВЗ – 10400 У2.
Таблиця 9 – Вибір лінійного роз’єднувача QS2
[pic]= 081 кА іmax = 25 кА [pic] ≤ imax 081 25
[pic] = 020кА2с [pic] [pic]≤[pic] 020 400
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РЛНД – 10400 У1.
Таблиця 10 – Вибір високовольтного вимикача Q1
роб.макс. = 599 А н.а = 630 А роб.макс. ≤ 599 630
[pic]= 046 кА н.відкл = 20 кА [pic] н.відкл 046 20
[pic] = 020кА2с [pic] [pic]≤[pic] 020 1600
Приймаємо до встановлення масляний вимикач ВПМ-10-20630У3.
Таблиця 11 – Вибір трансформаторів струму лінії 10 кВ
роб.макс. = 599 н.1= 75 А роб.макс. ≤ н.1. 599
[pic]= 081 кА КД ([pic](Н1 = 250( [pic] ≤ КД 081
1(75(10-3= = 64кА ([pic](Н1 264
[pic] = 020кА2с (Кт (Н1)2(t = [pic]≤ (Кт (Н1)2(t 020
(45(75(10-3 )2(3 = 1600
Приймаємо до встановлення трансформатори струму ТПЛ-10-05Р-755У3.
Вибір апаратури для розрахункової підстанції 1004 кВ (ТП 6).
Таблиця 12 – Вибір лінійного роз’єднувача QS3
роб.макс. = 107 А н.а = 400 А роб.макс. ≤ 107 400
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РЛНД-10400У1.
Таблиця 13 – Вибір високовольтних запобіжників FU1 FU3
роб.макс. = 107 А н.а = 315 А роб.макс. ≤ 107 315
Iн тр= 2( 925 = 185вст. = 20 А 2Iн тр ≤ вст 185 20
[pic]= 038кА [pic] [pic] ≤ [pic] 038 20
Приймаємо до встановлення запобіжник ПКТ102-12-315-20Т3
Для захисту підстанції 1004кВ від наведених атмосферних перенапруг
приймаємо вентильні розрядники. До встановлення на стороні 10 кВ приймаємо
розрядники РВО-10У1 (Uн = 10 кВ; Uпр = 26 кВ).
2 Вибір електричних апаратів напругою 038 кВ
На відхідних лініях 038 кВ як правило встановлюють автоматичні
вимикачі на вводі 038 кВ – рубильник або автоматичний вимикач (рисунок
Рисунок 13 – Схема однолінійна ТП 1004 кВ
Розрахунок робочих струмів мережі 038 кВ.
Вибір електричних апаратів поводимо в табличній формі (таблиця 14).
Таблиця 14 – Вибір і перевірка електричних апаратів напругою 038 кВ
Місце Тип Параметри автомату Виснов.
А [pic] [pic] Ввід (QF) ВА51-35 193.5 038 250 250 2500
ПЛ-1 (QF1) ВА51-31 159.4 369 100 80 1120 028 37 ПЛ-
(QF2) ВА51-31 27.0 322 100 100 1400 023 32 ПЛ-3 (QF3)
ВА51-31 47.1 301 100 100 1400 035 3.0 ПЛ-4 (QF4) ВА51-31
Чутливість захисного обладнання повинна відповідати умовам [2;8]:
– для автоматів тільки з електромагнітним розчіплювачем:
5 – при Н.АВТ m > 100 А; 14 – при Н.АВТ 100 А;
де ВДС – струм відсічки автомата.
– для автоматів з тепловим розчіплювачем:
де Н.Р. – номінальний струм теплового розчіплювача.
де Н.В. – номінальний струм плавкої вставки запобіжника.
Релейний захист – це автоматичний пристрій який складається із
вимірювальних трансформаторів та реле які реагують на зміну режиму на будь-
якій ділянці мережі та подають імпульс на відключення даної ділянки
комутаційними апаратами або на сигналізацію. Для правильного та
своєчасного виконання своїх функцій релейний захист повинен забезпечувати
необхідну швидкість дії чутливість селективність та надійність [28].
Для ПЛ-10 кВ в якості основного захисту від міжфазних коротких
замикань як правило застосовується максимальний струмовий захист (МСЗ) а
в якості додаткового – струмова відсічка (СВ) [1;2;8].
1 Розрахунок максимального струмового захисту повітряної
лінії напругою 10 кВ
Приймаємо дворелейну схему МСЗ зі з’єднанням трансформаторів струму в
неповну зірку. Використовуємо струмові реле РТ-40 (КА1 КА2) реле часу РТМ-
(КТ) та проміжні реле РП-341 (KL1 KL2) (рисунок 14).
Рисунок 14 – Схема МСЗ повітряної лінії 10 кВ
Струм спрацювання МСЗ повинен відстроюватися від робочого струму лінії
з урахуванням можливих кидків струму самозапуску двигунів:
де kн – коефіцієнт надійності приймається для реле РТ-40 kн= 12
kс.зап– коефіцієнт самозапуску електродвигунів для лінії
сільськогосподарського призначення може бути прийнятий 12 13 [2-4;8];
kп – коефіцієнт повернення реле kп = 08 085 [2-4;8];
[pic] – максимальний робочий струму лінії А.
Селективна дія МСЗ лінії 10 кВ і запобіжників ТП 1004 кВ при їх
сумісній роботі забезпечуються якщо виконується умова:
– для захистів із залежною витримкою часу
– для захисту із незалежною витримкою часу
де п.в.(5) – струм при якому плавка вставка запобіжника найбільш
потужної ТП 1004 кВ перегорає за 5 с [4] А;
к – струм при якому плавка вставка запобіжника найбільш потужної ТП
04 кВ перегорає за час tп.в. А.
де tс.з. – час спрацювання захисту с; tс.з. = 12 с.
Найбільш потужна ТП 1004 – ТП3: Sн = 160 кВА[pic]=20А[pic].
Струм спрацювання реле визначається за формулою:
де с.з.. – більше значення струму спрацювання захисту отримане за
[pic] – коефіцієнт трансформації трансформатора струму.
За умовою надійного спрацювання електромагніту вимикання зі струмом
Найбільше із значень отриманих за виразами (49) і (50) округляємо до
струму уставки у.р. А обраного типу реле за умови:
Тоді дійсне значення струму спрацювання захисту:
Чутливість захисту визначається за формулою:
де к.min – струм двополюсного к.з. у кінці ділянки що захищається
kcx.min – мінімальна величина коефіцієнта схеми.
Приймаємо до встановлення реле РТ 4020 з у.р. = 13А;
Визначаємо чутливість захисту:
[pic]. Умова (53) виконується.
2 Розрахунок струмової відсічки повітряної лінії
Струмову відсічку лінії (додатковий захист) також реалізуємо за
допомогою реле РТ-40. Схема з’єднання трансформаторів струму – неповна
Струм спрацьовування відсічки ПЛ-10 кВ вибирається за умовами [2]:
– Струм спрацьовування відсічки повинен бути більшим ніж максимальний
струм к.з. у кінці ділянки що захищається:
де с.в. – струм спрацювання відсічки А;
к.мах – максимальний струм к.з. (трифазного) у точці підключення
найближчого трансформатора 1004 кВ А;
kн – коефіцієнт надійності (для реле РТ- 40 kн = 12 13).
– Струмова відсічка не повинна спрацьовувати під час кидків струму
намагнічування трансформаторів 1004 кВ:
де Σ Sн.тр – сумарна потужність ТП 1004 кВ що живляться від лінії кВА.
Струм спрацювання реле відсічки визначається за формулою:
де с.в. – найбільше із значень отримане за виразами (54) і (55).
Значення отримане за виразом (56) округляємо до струму уставки
(у.р.в.) обраного типу реле за умови:
Тоді дійсне значення струму спрацювання відсічки:
Чутливість відсічки:
де [pic] – струм к.з. у місці встановлення захисту в найбільш
сприятливому за умовами чутливості режимі (триполюсне к.з.).
За розрахункове приймаємо [pic]
Приймаємо реле РТ 40100 з у.р.в. = 65А;
Згідно із [1;2] для додаткових захистів повітряних ліній kЧ ≥ 12.
[pic] - умова (59) виконується.
ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ 10 та 04 кВ ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ
В сільському населеному пункті згідно із [1] приймаємо систему
електропостачання TN-C. Магістральні лінії напругою 038 кВ виконуємо
шістьма проводами: три фазних провода (L1 L2 L3) один нейтральний провід
(N) один захисний провід (PE) та один ліхтарний провід (L1.1) [1]. Провода
на опорах розміщують у наступному порядку: зверху фазні далі ліхтарний
нижче нейтральний та захисний.
При проектуванні електропостачання сільського населеного пункту для
ліній 038 кВ використані дерев’яні опори із залізобетонними приставками
(рисунок 15) а для лінії 10 кВ – залізобетонні. Відстань між опорами ПЛ
8 кВ приймаємо 30 40 м. Довжина прогону на вводі до споживачів не
повинна перевищувати 25 м [4].
а – проміжна; б – кінцева (кутова) з підкосом
Рисунок 15 – Опори ПЛ напругою 038 кВ розміри в міліметрах
Для закріплення проводів ПЛ 038 кВ приймаємо фарфорові ізолятори ТФ-16
(для проводів А25 А35) та ТФ-20 (для проводів А50) (рисунок 16 а) та
стальні гаки типу КН [24].
Для закріплення проводів ПЛ 10 кВ приймаємо фарфорові ізолятори ШФ10-Г
(рисунок 16 б) які закріплюються за допомогою стальних штирів на
а – типу ТФ; б – типу ШФ10
Рисунок 16 – Штирьові ізолятори
На прямих ділянках провід кріплять до головки ізолятора а на поворотах
Для живлення споживачів населеного пункту використовуємо
однотрансформаторну ТП 1004 типу потужністю 160 кВА. КТП встановлюють на
двох залізобетонних фундаментах-стійках в якості яких застосовують типові
уніфіковані стійки УСО-3А довжиною 36 м.
КТП необхідно встановити на висоті 18 м від рівня землі. Стійки УСО-3А
заглиблюють на 195 м [4].
Кінцева опора лінії 10 кВ встановлюється на відстані 3 м від
підстанції. На цій опорі монтують лінійний роз’єднувач [4]. Перші опори
ліній 038 кВ що відходять від підстанції встановлюють на відстані до 7 м
Для зниження хвиль атмосферних перенапруг що можуть розповсюджуватися
по проводах ПЛ 038 кВ під час грози виконують заземлення гаків та
нейтрального провода. Заземлення гаків та нейтрального провода виконують
сумісним. Діаметр спуску заземлення на опорі повинен бути не меншим ніж 6
мм [1;4]. В якості пристроїв заземлення використовуємо металеві кути та
У загальному випадку для електроустановок з ізольованою нейтраллю
напругою більше 1000 В опір заземлюючого пристрою не повинен перевищувати
Ом а для електроустановок з глухо заземленою нейтраллю напругою до 1000
В на приклад 380220 В – 4 Ом [4].
Грозозахисні заземлення в лінії 038 кВ виконують на останній опорі
лінії за 50 м від кінця лінії а потім через кожні 100 м встановлюють
повторні заземлення. Повторні заземлення виконують також на опорі вводу
до приміщень із значним скупченням людей або тварин та біля відповідальних
виробничих приміщень [4].
Правила устройства электроустановок. – Х.: Издательство «ИНДУСТРИЯ»
Будзко И. А. Электроснабжение сельского хозяйства: (Учебники и учеб.
пособия для студентов висш. учеб. заведений)И.А. Будзко Н.М. Зуль. –
М.: Агропромиздат 1990. – 496 с.
Практикум по электроснабжению сельского хозяйства под ред. И.А. Будзко.
– М.: Колос 1982. – 319с.
Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектированиеИ.Л. Каганов. – М.:
Агропромиздат 1990. – 351с.
Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций:
Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб.
пособие для вузов – 4-е изд. перераб. и доп. Б.Н. Неклепаев И.П.
Крючков. – М.: Энергоатомиздат 1989. – 608с.
Какуевицкий Л. И. Справочник по реле защиты и автоматики
Л.И. Какуевицкий Т.В. Смирнова. – М.: Энергия 1972.
Харкута К.С. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства:
(Учебники и учеб. пособия для учащихся техникумов)К.С. Харкута С.В.
Яницкий Э.В. Ляш. – М.: Агропромиздат 1992. – 223с.
Притака .П. Електропостачання сільського господарства – 2-е вид.
перероб. та доп..П. Притака. – К.: Вища школа. Головне вид-во 1983.–
Довідник сільського електрика. – 3-є видання перероб. і доповн. за
ред. В.С. Олійника. – К.: Урожай 1989 – 264с.
Коваленко О.. Електропостачання сільського населеного пункту:
методичні вказівки до курсового проектуО.. Коваленко Л.Р. Коваленко
О.В. Лисенко. – Мелітополь: ТДАТУ 2009. – 60 с.

Рубцов.doc

СУМСЬКИЙ НАЦОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНВЕРСИТЕТ
НЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра «Електротехнічні системи в АПК та
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ СЛЬСЬКОГО
з дисципліни «Електропостачання сільського господарства»
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
Службові примітки: Роботу захищено з оцінкою
№ ФормПозначення Найменування К-тНомПримітк
А-4 КП.18.211 ПЗ Пояснювальна записка 39 2
Мережі 0.38 кВ населеного
пункту схема електрична
А-1 КП.18.211.01.е7 розташування 1
Пiдстанцiя 1004 кВ.
Кола первинної комутацiї.
А-1 КП.18.211.02.е2 Схама електрична принципова 1
Зм. Лист№ ПідписДат
Розробив Рубцов Пояснювальна записка Літ
Електропостачання сільського населеного пункту: Курсова робота
Вакуленко Віктор Володимирович – Суми: СНАУ 2016р – 39с.
В курсовій роботі розраховано навантаження споживачів напругою 038 кВ
проведено розрахунок навантажень в мережах 038 та 10 кВ. Розраховано
потужність та виконано вибір силового трансформатора споживчої
трансформаторної підстанції 1004 кВ. До встановлення прийнято
трансформатор ТМФ-160.
В роботі також виконано вибір перерізу проводів в мережі 038 та 10 кВ
та виконано їх перевірку за допустимою втратою напруги. Проведено
розрахунок струмів короткого замикання мережі 10 та 038 кВ. Виконано вибір
обладнання мережі 10 та 038 кВ. До встановлення в мережі 10 кВ прийнято:
вимикач ВПМ-10-20630У3 роз’єднувачі РВЗ-10400У2 та
РЛНД- 10400У1 а в мережі 038 кВ автоматичні вимикачі серії ВА51.
В курсовій роботі також розраховано параметри релейного захисту лінії
кВ – максимального струмового захисту та струмової відсічки. Розглянуті
питання влаштування електричних мереж населеного пункту.
Табл. 14 л. 16 Бібл. 10
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ НА ВВОДАХ ДО СПОЖИВАЧВ 7
1 Розрахунок навантажень на вводі до групи житлових будинків 7
Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного пункту..7
ВИЗНАЧЕННЯ МСЦЯ РОЗМЩЕННЯ СПОЖИВЧИХ
ТРАНСФОРМАТОРНИХ ПДСТАНЦЙ 1004 кВ
1 Розрахунок координат центра навантаження 8
2 Трасування повітряних ліній напругою 038 кВ .10
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ ПОВТРЯНИХ ЛНЙ
ВИЗНАЧЕННЯ ПОТУЖНОСТ ТА КЛЬКОСТ СИЛОВИХ
ТРАНСФОРМАТОРВ 1004 кВ
1 Визначення розрахункової потужності підстанції 1004 кВ .. ..15
2 Вибір кількості та номінальної потужності силових
трансформаторів підстанції 1004 кВ .16
ВИЗНАЧЕННЯ ДОПУСТИМО ВТРАТИ НАПРУГИ В МЕРЕЖ 18
ВИБР ПЕРЕРЗВ ПРОВОДВ ПОВТРЯНИХ ЛНЙ НАПРУГОЮ
ПЕРЕВРКА ПОВТРЯНО Л 038 кВ НА КОЛИВАННЯ
НАПРУГИ ПД ЧАС ПУСКУ ПОТУЖНОГО ЕЛЕКТРОДВИГУНА 22
РОЗРАХУНОК СТРУМВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ МЕРЕЖ 23
1 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 10 кВ .23
2 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 038 кВ 26
ВИБР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТВ НАПРУГОЮ 10 ТА 038 кВ 28
1 Вибір електричних апаратів напругою 10 кВ 28
2 Вибір електричних апаратів напругою 038 кВ 31
РОЗРАХУНОК РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ ПОВТРЯНО ЛН
1 Розрахунок максимального струмового захисту повітряної лінії
2 Розрахунок струмової відсічки повітряної лінії напругою 10 кВ 35
ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ 10 ТА 04 кВ ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ 37
Електрифікація тобто виробництво розподіл та використання електричної
енергії у всіх галузях промисловості та побуту населення - один з
важливіших факторів технічного прогресу. Колишнім Радянським союзом була
розроблена програма по електрифікації народного господарства з метою
інтенсивного його розвитку і основною метою якої було переведення
споживачів на централізоване енергопостачання що забезпечить можливість не
тільки безперервного енергопостачання а ще й у зв’язку з вимогами до
мереж з кількома джерелами живлення гарантійну певну якість отриманої
електричної енергій що актуально на сьогоднішній день за умов вимог
споживачів та монопольного положення організацій що здійснюють
Один із важливих показників системи енергозбереження – надійність
постачання електричної енергії. У зв’язку з ростом електрифікації
сільськогосподарського виробництва особливо з відтворенням тваринницьких
комплексів промислового типу будь-яке відключення – планове (для ревізії та
ремонту) та особливо несподіване аварійне – наносить великий збиток
споживачу та енергетичній мережі. Тому необхідно застосовувати ефективні та
економічно доцільні заходи по забезпеченню оптимальної надійності
енергопостачання споживачів.
РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕНЬ НА ВВОДАХ ДО
Розрахунок навантажень на вводах до споживачів ведемо паралельно для
денного і вечірнього максимумів навантаження.
Розрахункові навантаження (денне та вечірнє) на вводах у виробничі
побутові та комунальні приміщення приймаємо із завдання.
Коефіцієнт участі у денному максимумі побутового навантаження складає
а у вечірньому – 10 (12(.
1 Розрахунок навантажень на вводі до групи житлових будинків
План сільського населеного пункту наводимо на листі
ЕСК.531.110.000.Э7 графічної частини роботи.
Для групи житлових будинків (1.1 1.25) навантаження вечірнього
максимуму на вводі дорівнює [2]:
де n – кількість будинків у групі (визначається із завдання n = 4)
ko – коефіцієнт одночасності (для будинків однієї групи k0 =
Ро – розрахункове навантаження на вводі в житловий будинок [2;4]
Для селища міського типу без газифікації Ро = 2.2 кВт [2].
Навантаження денного максимуму на вводі до групи житлових будинків:
Розрахунок потужності зовнішнього освітлення населеного
Потужність зовнішнього освітлення населеного пункту:
де L – загальна довжина вулиць у населеному пункті м;
N – кількість виробничих приміщень шт.;
Ро вул. Ро nрим. – нормативне навантаження зовнішнього освітлення
відповідно на один погонний метр вулиці та на одне приміщення (2;4( кВт.
1 Розрахунок координат центра навантаження
Кількість споживчих трансформаторних підстанцій (ТП) у сільському
населеному пункті залежить від реального розміщення окремих споживачів у
населеному пункті наявності споживачів першої категорії сумарної
потужності навантаження [24].
У курсовій роботі кількість ТП 1004 кВ у населеному пункті приймаємо
згідно із завданням – 1 ТП. Трансформаторну підстанцію як правило
встановлюють у центрі навантажень зони її дії.
Координати центру навантажень населеного пункту визначаємо як [347]:
xi yi – відстань до і-го споживача за координатними осями.
Координати споживачів електричної енергії беремо із листа 03.ЕСК.
1.110.000.Э7 графічної частини роботи.
Розрахунок центра навантаження ведемо за одним денним або вечірнім
максимумом для якого сумарне навантаження більше. Розрахунок доцільно
Для електропостачання сільськогосподарських споживачів використовують
комплектні трансформаторні підстанції (КТП) 1004 кВ. Вибір типу КТП
залежить від числа та розрахункової потужності трансформаторів кількості
споживачів та кількості ліній 04 кВ що відходять від КТП [3;4;7].
Таблиця 1 – Розрахунок координат центру навантажень
Віддалена ТП Проектована ТП
Відхилення напруги на шинах 10 кВ
[pic] 1.51 1.0 1.0 1.0
[pic] 0.87 0.71 0.71 0.71
2 Розрахунок струмів короткого замикання мережі 038 кВ
В мережі 038 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
8 кВ розрахункової ТП 1004 кВ (ТП 6) та однополюсний струм к.з. в
кінці кожної лінії 038 кВ [2;8].
Для визначення струмів к.з. в мережі 038 кВ необхідно також навести
розрахункову схему мережі (рисунок 10) та скласти схему заміщення (рисунок
Рисунок 10 – Розрахункова схема електричної мережі 038 кВ
Рисунок 11– Cхема заміщення електричної мережі 038 кВ
В мережах 038 кВ необхідно визначити струм триполюсного к.з. на шинах
кВ розрахункової ТП та однополюсний струм к.з. в кінці кожної лінії
8 кВ що відходить від підстанції [2;8].
Триполюсний струм к.з. на шинах 04 кВ ТП 1004 кВ визначається:
Струм однополюсного к.з. визначається в найбільш віддаленій точці
кожної лінії 038 кВ за формулою:
де Zт- повний опір силового трансформатора струму к.з. на корпус
Zn – повний опір петлі фазний – нульовий провід до точки к.з. Ом.
де roфi roнi – питомий активний опір відповідно фазного і нульового
проводів на і-й ділянці лінії [1] Омкм ;
хфн – питомий індуктивний опір петлі «фаза-нуль» (для проводів із
кольорового металу приймається хфн = 06 Омкм [2; 10]).
[pic][pic][pic][pic][pic]
ВИБР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТВ НАПРУГОЮ 10 і 038 кВ
Згідно із [1] всі електричні апарати вибирають за родом встановлення
номінальним струмом і номінальною напругою та ін. Вибрані апарати
перевіряють на термічну і динамічну стійкість. Апарати захисту також
перевіряють на чутливість і селективність дії [1;2].
Розрахунок максимальних робочих струмів (тривалого режиму) в
характерних точках мережі виконується за формулою:
де Sроз – максимальна розрахункова потужність відповідної ділянки кВт.
На стороні 10 кВ РТП 3510 кВ:
На стороні 10 кВ проектованої ТП 1004 кВ (ТП8):
1 Вибір електричних апаратів напругою 10 кВ
Для управління лінією 10 кВ на РТП 3510 кВ встановлюються роз’єднувач
внутрішнього встановлення (шинний) QS1 і роз'єднувач зовнішнього
встановлення (лінійний) QS2 високовольтний вимикач (масляний або
вакуумний) Q1 трансформатори струму ТА1 ТА3 для живлення кіл обліку і
релейного захисту (рисунок 12).
Зі сторони високої напруги проектованої ТП 1004 (ТП 6) встановлюємо
роз'єднувач лінійний QS3 розрядники FV1 FV3 і запобіжники FU1 FU3 (рисунок
). Параметри обладнання наведені в [3-5].
Рисунок 12 – Схема однолінійна повітряної лінії напругою 10 кВ
Вибір і перевірку електричних апаратів 10 кВ зручно проводити табличним
способом. Форма таблиць і порядок вибору приведений в [3;4;10].
На динамічну стійкість під час к.з. апарати перевіряються шляхом
порівняння паспортних даних апарату з ударним струмом триполюсного к.з.
іу(3) у місці його встановлення.
На термічну стійкість апарати перевіряються за виразом:
де t – струм термічної стійкості для часу tТ (каталожні дані) кА
– усталений струм к.з. в місці встановлення апарату кА;
tПР – приведений час проходження струму к.з. с.
де tЗ = 12 с – витримка часу максимального струмового захисту;
tВ = 02 с – час вимикання вимикача.
Трансформатори струму перевіряються на динамічну стійкість за виразом
де kД – кратність струму динамічної стійкості (каталожні дані);
Н1 – номінальний первинний струм трансформатора;
Трансформатори струму також перевіряють на термічну стійкість [2]:
де kt - кратність струму термічної стійкості що відповідає часу t = 1с
Таблиця 8 – Вибір шинного роз’єднувача QS1
Розрахункові Параметри Умови вибору
Uн.м = 10 кВ Uн.а = 10 кВ Uн.м ≤ Uн.а 10 = 10
роб.макс. = 595 А н.а = 400 А роб.макс. ≤ 595 400
[pic]= 151 кА іmax = 52 кА [pic] ≤ imax 151 52
[pic] = 071кА2с [pic] [pic]≤[pic] 071 1024
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РВЗ – 10400 У2.
Таблиця 9 – Вибір лінійного роз’єднувача QS2
[pic]= 151 кА іmax = 25 кА [pic] ≤ imax 151 25
[pic] = 071кА2с [pic] [pic]≤[pic] 071
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РЛНД – 10400 У1.
Таблиця 10 – Вибір високовольтного вимикача Q1
роб.макс. = 595 А н.а = 630 А роб.макс. ≤ 595 630
[pic]= 087 кА н.відкл = 20 кА [pic] н.відкл 087 20
[pic] = 071кА2с [pic] [pic]≤[pic] 071 1600
Приймаємо до встановлення масляний вимикач ВПМ-10-20630У3.
Таблиця 11 – Вибір трансформаторів струму лінії 10 кВ
роб.макс. = 595 н.1= 75 А роб.макс. ≤ н.1. 595
[pic]= 151 кА КД ([pic](Н1 = 250( [pic] ≤ КД 151
1(75(10-3= = 64кА ([pic](Н1 264
[pic] = 071кА2с (Кт (Н1)2(t = [pic]≤ (Кт (Н1)2(t 071
(45(75(10-3 )2(3 = 1600
Приймаємо до встановлення трансформатори струму ТПЛ-10-05Р-755У3.
Вибір апаратури для розрахункової підстанції 1004 кВ (ТП 8).
Таблиця 12 – Вибір лінійного роз’єднувача QS3
роб.макс. = 97 А н.а = 400 А роб.макс. ≤ 97 400
[pic]= 10 кА іmax = 25 кА [pic] ≤ imax 10 25
[pic] = 071кА2с [pic] [pic]≤[pic] 071 400
Приймаємо до встановлення роз’єднувач РЛНД-10400У1.
Таблиця 13 – Вибір високовольтних запобіжників FU1 FU3
роб.макс. = 97 А н.а = 315 А роб.макс. ≤ 97 315
Iн тр= 2( 925 = 185вст. = 20 А 2Iн тр ≤ вст 185 20
[pic]= 071 кА [pic] [pic] ≤ [pic] 071 20
Приймаємо до встановлення запобіжник ПКТ102-12-315-20Т3
Для захисту підстанції 1004кВ від наведених атмосферних перенапруг
приймаємо вентильні розрядники. До встановлення на стороні 10 кВ приймаємо
розрядники РВО-10У1 (Uн = 10 кВ; Uпр = 26 кВ).
2 Вибір електричних апаратів напругою 038 кВ
На відхідних лініях 038 кВ як правило встановлюють автоматичні
вимикачі на вводі 038 кВ – рубильник або автоматичний вимикач (рисунок
Рисунок 13 – Схема однолінійна ТП 1004 кВ
Розрахунок робочих струмів мережі 038 кВ.
Вибір електричних апаратів поводимо в табличній формі (таблиця 14).
Таблиця 14 – Вибір і перевірка електричних апаратів напругою 038 кВ
Місце Тип Параметри автомату Виснов.
А [pic] [pic] Ввід (QF) ВА51-35 2117 071 250 250 2500
ПЛ-1 (QF1) ВА51-31 413 270 100 80 1120 024 34 ПЛ-2
(QF2) ВА51-31 637 314 100 100 1400 022 31 ПЛ-3 (QF3)
ВА51-31 948 241 100 100 1400 017 24 не прох. ПЛ-4 (QF4)
ВА51-31 1530 496 100 100 1400 035 50
Чутливість захисного обладнання повинна відповідати умовам [2;8]:
– для автоматів тільки з електромагнітним розчіплювачем:
5 – при Н.АВТ m > 100 А; 14 – при Н.АВТ 100 А;
де ВДС – струм відсічки автомата.
– для автоматів з тепловим розчіплювачем:
де Н.Р. – номінальний струм теплового розчіплювача.
де Н.В. – номінальний струм плавкої вставки запобіжника.
В лінії 3 встановлюємо додаткові засоби захисту від фазних замикань на
землю – реле струму типу РЭ-571. Принципову схему трансформаторної
підстанції 1004 кВ наводимо на листі КП.18.211.02.е2
Релейний захист – це автоматичний пристрій який складається із
вимірювальних трансформаторів та реле які реагують на зміну режиму на будь-
якій ділянці мережі та подають імпульс на відключення даної ділянки
комутаційними апаратами або на сигналізацію. Для правильного та
своєчасного виконання своїх функцій релейний захист повинен забезпечувати
необхідну швидкість дії чутливість селективність та надійність [28].
Для ПЛ-10 кВ в якості основного захисту від міжфазних коротких
замикань як правило застосовується максимальний струмовий захист (МСЗ) а
в якості додаткового – струмова відсічка (СВ) [1;2;8].
1 Розрахунок максимального струмового захисту повітряної
лінії напругою 10 кВ
Приймаємо дворелейну схему МСЗ зі з’єднанням трансформаторів струму в
неповну зірку. Використовуємо струмові реле РТ-40 (КА1 КА2) реле часу РТМ-
(КТ) та проміжні реле РП-341 (KL1 KL2) (рисунок 14).
Рисунок 14 – Схема МСЗ повітряної лінії 10 кВ
Струм спрацювання МСЗ повинен відстроюватися від робочого струму лінії
з урахуванням можливих кидків струму самозапуску двигунів:
де kн – коефіцієнт надійності приймається для реле РТ-40 kн= 12
kс.зап– коефіцієнт самозапуску електродвигунів для лінії
сільськогосподарського призначення може бути прийнятий 12 13 [2-4;8];
kп – коефіцієнт повернення реле kп = 08 085 [2-4;8];
[pic] – максимальний робочий струму лінії А.
Селективна дія МСЗ лінії 10 кВ і запобіжників ТП 1004 кВ при їх
сумісній роботі забезпечуються якщо виконується умова:
– для захистів із залежною витримкою часу
– для захисту із незалежною витримкою часу
де п.в.(5) – струм при якому плавка вставка запобіжника найбільш
потужної ТП 1004 кВ перегорає за 5 с [4] А;
к – струм при якому плавка вставка запобіжника найбільш потужної ТП
04 кВ перегорає за час tп.в. А.
де tс.з. – час спрацювання захисту с; tс.з. = 12 с.
Найбільш потужна ТП 1004 – ТП3: Sн = 160 кВА[pic]=20А[pic].
Струм спрацювання реле визначається за формулою:
де с.з.. – більше значення струму спрацювання захисту отримане за
[pic] – коефіцієнт трансформації трансформатора струму.
За умовою надійного спрацювання електромагніту вимикання зі струмом
Найбільше із значень отриманих за виразами (49) і (50) округляємо до
струму уставки у.р. А обраного типу реле за умови:
Тоді дійсне значення струму спрацювання захисту:
Чутливість захисту визначається за формулою:
де к.min – струм двополюсного к.з. у кінці ділянки що захищається
kcx.min – мінімальна величина коефіцієнта схеми.
Приймаємо до встановлення реле РТ 4020 з у.р. = 13А;
Визначаємо чутливість захисту:
[pic]. Умова (53) виконується.
2 Розрахунок струмової відсічки повітряної лінії
Струмову відсічку лінії (додатковий захист) також реалізуємо за
допомогою реле РТ-40. Схема з’єднання трансформаторів струму – неповна
Струм спрацьовування відсічки ПЛ-10 кВ вибирається за умовами [2]:
– Струм спрацьовування відсічки повинен бути більшим ніж максимальний
струм к.з. у кінці ділянки що захищається:
де с.в. – струм спрацювання відсічки А;
к.мах – максимальний струм к.з. (трифазного) у точці підключення
найближчого трансформатора 1004 кВ А;
kн – коефіцієнт надійності (для реле РТ- 40 kн = 12 13).
– Струмова відсічка не повинна спрацьовувати під час кидків струму
намагнічування трансформаторів 1004 кВ:
де Σ Sн.тр – сумарна потужність ТП 1004 кВ що живляться від лінії кВА.
Струм спрацювання реле відсічки визначається за формулою:
де с.в. – найбільше із значень отримане за виразами (54) і (55).
Значення отримане за виразом (56) округляємо до струму уставки
(у.р.в.) обраного типу реле за умови:
Тоді дійсне значення струму спрацювання відсічки:
Чутливість відсічки:
де [pic] – струм к.з. у місці встановлення захисту в найбільш
сприятливому за умовами чутливості режимі (триполюсне к.з.).
За розрахункове приймаємо [pic]
Приймаємо реле РТ 40100 з у.р.в. = 65А;
Згідно із [1;2] для додаткових захистів повітряних ліній kЧ ≥ 12.
[pic] - умова (59) виконується.
ОБЛАДНАННЯ МЕРЕЖ 10 та 04 кВ ЩО ПРОЕКТУЮТЬСЯ
В сільському населеному пункті згідно із [1] приймаємо систему
електропостачання TN-C. Магістральні лінії напругою 038 кВ виконуємо
шістьма проводами: три фазних провода (L1 L2 L3) один нейтральний провід
(N) один захисний провід (PE) та один ліхтарний провід (L1.1) [1]. Провода
на опорах розміщують у наступному порядку: зверху фазні далі ліхтарний
нижче нейтральний та захисний.
При проектуванні електропостачання сільського населеного пункту для
ліній 038 кВ використані дерев’яні опори із залізобетонними приставками
(рисунок 15) а для лінії 10 кВ – залізобетонні. Відстань між опорами ПЛ
8 кВ приймаємо 30 40 м. Довжина прогону на вводі до споживачів не
повинна перевищувати 25 м [4].
а – проміжна; б – кінцева (кутова) з підкосом
Рисунок 15 – Опори ПЛ напругою 038 кВ розміри в міліметрах
Для закріплення проводів ПЛ 038 кВ приймаємо фарфорові ізолятори ТФ-16
(для проводів А25 А35) та ТФ-20 (для проводів А50) (рисунок 16 а) та
стальні гаки типу КН [24].
Для закріплення проводів ПЛ 10 кВ приймаємо фарфорові ізолятори ШФ10-Г
(рисунок 16 б) які закріплюються за допомогою стальних штирів на
а – типу ТФ; б – типу ШФ10
Рисунок 16 – Штирьові ізолятори
На прямих ділянках провід кріплять до головки ізолятора а на поворотах
Для живлення споживачів населеного пункту використовуємо
однотрансформаторну ТП 1004 типу потужністю 160 кВА. КТП встановлюють на
двох залізобетонних фундаментах-стійках в якості яких застосовують типові
уніфіковані стійки УСО-3А довжиною 36 м.
КТП необхідно встановити на висоті 18 м від рівня землі. Стійки УСО-3А
заглиблюють на 195 м [4].
Кінцева опора лінії 10 кВ встановлюється на відстані 3 м від
підстанції. На цій опорі монтують лінійний роз’єднувач [4]. Перші опори
ліній 038 кВ що відходять від підстанції встановлюють на відстані до 7 м
Для зниження хвиль атмосферних перенапруг що можуть розповсюджуватися
по проводах ПЛ 038 кВ під час грози виконують заземлення гаків та
нейтрального провода. Заземлення гаків та нейтрального провода виконують
сумісним. Діаметр спуску заземлення на опорі повинен бути не меншим ніж 6
мм [1;4]. В якості пристроїв заземлення використовуємо металеві кути та
У загальному випадку для електроустановок з ізольованою нейтраллю
напругою більше 1000 В опір заземлюючого пристрою не повинен перевищувати
Ом а для електроустановок з глухо заземленою нейтраллю напругою до 1000
В на приклад 380220 В – 4 Ом [4].
Грозозахисні заземлення в лінії 038 кВ виконують на останній опорі
лінії за 50 м від кінця лінії а потім через кожні 100 м встановлюють
повторні заземлення. Повторні заземлення виконують також на опорі вводу
до приміщень із значним скупченням людей або тварин та біля відповідальних
виробничих приміщень [4].
Правила устройства электроустановок. – Х.: Издательство «ИНДУСТРИЯ»
Будзко И. А. Электроснабжение сельского хозяйства: (Учебники и учеб.
пособия для студентов висш. учеб. заведений)И.А. Будзко Н.М. Зуль. –
М.: Агропромиздат 1990. – 496 с.
Практикум по электроснабжению сельского хозяйства под ред. И.А. Будзко.
– М.: Колос 1982. – 319с.
Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектированиеИ.Л. Каганов. – М.:
Агропромиздат 1990. – 351с.
Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций:
Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб.
пособие для вузов – 4-е изд. перераб. и доп. Б.Н. Неклепаев И.П.
Крючков. – М.: Энергоатомиздат 1989. – 608с.
Какуевицкий Л. И. Справочник по реле защиты и автоматики
Л.И. Какуевицкий Т.В. Смирнова. – М.: Энергия 1972.
Харкута К.С. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства:
(Учебники и учеб. пособия для учащихся техникумов)К.С. Харкута С.В.
Яницкий Э.В. Ляш. – М.: Агропромиздат 1992. – 223с.
Притака .П. Електропостачання сільського господарства – 2-е вид.
перероб. та доп..П. Притака. – К.: Вища школа. Головне вид-во 1983.–
Довідник сільського електрика. – 3-є видання перероб. і доповн. за
ред. В.С. Олійника. – К.: Урожай 1989 – 264с.
Коваленко О.. Електропостачання сільського населеного пункту:
методичні вказівки до курсового проектуО.. Коваленко Л.Р. Коваленко
О.В. Лисенко. – Мелітополь: ТДАТУ 2009. – 60 с.

лист 2 Оксаненка.cdw

єднувач РЛН-10400 У1
єднувач РЛНД-10400(630) - УХЛ1
Кола первинної комутацiї.
Схама електрична принципова
Трансформатор ТМ 160
Вимикач ВПМ-10-20630У3
Тр-р струму ТПЛ-10-05Р-755У3
Запобіжник ПКТ 103-10-50-325 УЗ
Лічильник Меркурій 230ART

Бойко.cdw

Телятник на 120 голів
Корівник на 180 голів
Свинарник на 200 голів
Мережі 0.38 кВ населеного
пункту схема електрична

Vachil.cdw

Вівчарня на 1000 голів
Корівник на 100 голів
Мережі 0.38 кВ населеного
пункту схема електрична
Свинарник на 200 голів

лист 2 Рубцов.cdw

єднувач РЛН-10400 У1
єднувач РЛНД-10400(630) - УХЛ1
Кола первинної комутацiї.
Схама електрична принципова
Трансформатор ТМ 160
Вимикач ВПМ-10-20630У3
Тр-р струму ТПЛ-10-05Р-755У3
Запобіжник ПКТ 103-10-50-325 УЗ
Лічильник Меркурій 230ART

лист 2 корабельського.cdw

єднувач РЛН-10400 У1
єднувач РЛНД-10400(630) - УХЛ1
Кола первинної комутацiї.
Схама електрична принципова
Трансформатор ТМ 160
Вимикач ВПМ-10-20630У3
Тр-р струму ТПЛ-10-05Р-755У3
Запобіжник ПКТ 103-10-50-325 УЗ
Лічильник Меркурій 230ART

лист 2 Ходжамурадова.cdw

єднувач РЛН-10400 У1
єднувач РЛНД-10400(630) - УХЛ1
Кола первинної комутацiї.
Схама електрична принципова
Трансформатор ТМ 160
Вимикач ВПМ-10-20630У3
Тр-р струму ТПЛ-10-05Р-755У3
Запобіжник ПКТ 103-10-50-325 УЗ
Лічильник Меркурій 230ART