КУРСОВАЯ РАБОТА
Тема: «Электроснабжение сельскохозяйственныхпотребителей»
Введение
Развитие сельскохозяйственного производства всё в большей мере базируетсяна современных технологиях, широко использующих электрическую энергию. В связис этим возросли требования к надежности электроснабжения сельскохозяйственныхобъектов, к качеству электрической энергии, к ее экономному использованию ирациональному расходованию материальных ресурсов при сооружении системэлектроснабжения.
Электрификация, то есть производство, распределение и применение электроэнергииво всех отраслях народного хозяйства и быта населения – один из важных факторовтехнического прогресса.
На базе электрификации развивается промышленность, сельское хозяйство и транспорт.
Электроснабжение производственных предприятий и населенных пунктов в сельскойместности, по сравнению с электроснабжением промышленности и городов, имеетсвои особенности. Главная из них – необходимость подводить энергию к небольшомучислу сравнительно малогабаритных объектов, рассредоточенных по территориистраны. В результате протяженность сетей во много раз превышают эту величину вдругих отраслях, а стоимость электроснабжения в сельской местности составляет 75%от стоимости всей электрификации в целом.
От проблемы рационального электроснабжения сельского хозяйства в значительнойстепени зависит экономическая эффективность применения электроэнергии.
Целью данного курсового проекта является приобретение навыков при расчетеэлектроснабжения населенного пункта.
Исходные данные
В качестве исходных данных, необходимых для построения плана населенногопункта, сведения о потребителях, характеризующие их расчетные нагрузки и режимыпотребления электроэнергии берем из таблиц 2.1, 2.2, 2.3 [Л1] (вариант 708).
Расположение зданий на плане поселка и их характеристика
Таблица 1.Номер строения Наименование Координаты X У 01 Одноквартирный дом без кондиционера, с плитой на газе, жидком или твердом топливе. 3 3 02 4 3 03 5 3 04 6 3 05 7 3 06 8 3 07 9 3 08 10 3 09 11 3 10 12 3 11 5 5 12 6 5 13 7 5 14 8 5 15 Четырехквартирный дом без кондиционера, с плитами на газе, твердом или жидком топливе. 9 5 16 10 5 17 12 5 18 13 5 19 Двенадцатиквартирный дом без кондиционера, с плитами на газе, твердом или жидком топливе. 14 5 20 16 5 21 Овощекартофелехранилище на 300–600 т 15 3 22 Цех по переработке 50 т солений и 130 т капусты 16 3 23 Административное здание на 15–25 рабочих мест 18 3 24 Детские ясли-сад на 25 мест 1 6 25 Прачечная производительностью 1 тонна белья в сутки 2 6 26 Магазин смешанного ассортимента на 2 рабочих места 3 6 27 Начальная школа на 40 учащихся 4 6 28 Столовая на 75–100 мест 2 9 29 Клуб со зрительным залом на 150–200 мест 8 8 30 Баня на 10 мест 6 9
Характеристика объектов и обоснование категории по надежности электрооборудования.
Правилами устройства электроустановок определены три категорииэлектроприемников по требованиям к надежности и установлены, общие требования,к электроснабжению потребителей с электроприемниками различных категорий.
Руководствуясь данными правилами, и перечнем объектов данного вариантаделаем вывод, что потребители первой и второй категории отсутствуют. Всепотребители относятся к третьей группе по электроснабжению.
1. Определение расчётных мощностей на вводах потребителей
Расчетные активные нагрузки РД и РВмногоквартирного дома определяют с использованием коэффициента одновременностипо формуле:
/>
где, n – числоквартир в доме,
k0– коэффициентодновременности,
РМД и РМВ соответственно дневной и вечерниймаксимум нагрузок.
Расчетные реактивные нагрузки высчитываем аналогично активным.
Расчет нагрузки одноквартирного дома:
Значения расчетных нагрузок для одноквартирного дома принимаем из [1 табл.2.4].
Дневной максимум: РД = РМД = 2 кВт QД = QМД=0,72 квар
/>
Дополнительно в число потребителей принимаем нагрузку уличного инаружного освещения. Если освещение выполнено лампами накаливания, то нагрузкаявляется чисто активной. Нагрузку уличного освещения выбираем по нормам [3табл. 2.6], для нашей дороги она равна Руд = 5.5 Вт/м. Нагрузкунаружного освещения принимаем из расчета 250 Вт на один дом. Для объектовимеющих хозяйственные дворы, нагрузку мы принимаем 250 Вт на одно помещение и 3Вт/м по периметру территории, которую принимаем равным 160 м.
Вечерний максимум: РВ = РМВ + РОсв = 5 +0,25 = 5,25 кВт QВ = QМВ= 0,45 квар.
/> />
Расчет нагрузки четырехквартирного дома:
n = 4 k0=0,585 [1 табл. 2.7] РМД =2 кВт QМД =0,72 квар
РВ = РМВ + РОсв = 5 + 0,25 = 5,25 кВт QВ = QМВ=0,45 квар
РД = 0,585 · 4 · 2 = 4,68 кВт
QД = 0,585 · 4 · 0,72= 1,7 квар
/>
РВ = 0,585 · 4 · 5,25 = 12,28 кВт/> />
QВ = 0,585 · 4 · 0,45= 1,05 квар
Расчет нагрузки двенадцати квартирного дома:
n = 12 k0=0,4 [1 табл. 2.7] РМД =2 кВт QМД =0,72 квар
РВ = РМВ + РОсв = 5 + 0,25 = 5,25 кВт QВ = QМВ=0,45 квар
РД = 0,4 · 12 · 2 = 9,6 кВт
QД = 0,4 · 12 · 0,72 =3,45 квар/> />
РВ = 0,4· 12 · 5,25 = 25,2 кВт/> />
QВ = 0,4 · 12 · 0,45 =2,16 квар
Все данные электрических нагрузок бытовых и промышленных потребителейзаносим в таблицу 2.
Сводная таблица электрических нагрузок потребителей.
Таблица 2№ Код потреби-теля Наименование объекта Дневной максимум нагрузки Вечерний максимум нагрузки с учетом освещения Кате-гория элек-тро-снаб-жения
Акт. РМД,(кВт)
Реакт. QМД,(кВАр)
Полн. SМД,(кВА)
Акт. РМД,(кВт)
Реакт. QМД,(кВАр)
Полн. SМД,(кВА) 01 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 02 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 03 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 04 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 05 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 06 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 07 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 08 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 09 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 10 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 11 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 12 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 13 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 14 608 Одноквартирный дом 2 0,72 2,1 5,0 (0,25) 0,45 5,3 3 15 608 Четырехквартирный дом 4,68 1,7 4,98 12,03 (0,25) 1,05 12,32 3 16 608 Четырехквартирный дом 4,68 1,7 4,98 12,03 (0,25) 1,05 12,32 3 17 608 Четырехквартирный дом 4,68 1,7 4,98 12,03 (0,25) 1,05 12,32 3 18 608 Четырехквартирный дом 4,68 1,7 4,98 12,03 (0,25) 1,05 12,32 3 19 608 Двенадцатиквартирный дом 9,6 3,45 10,2 24,95 (0,25) 2,16 25,3 3 20 608 Двенадцатиквартирный дом 9,6 3,45 10,2 24,95 (0,25) 2,16 25,3 3 21 314
Овощекартофеле-хранилище
на 300–600 т 5 3 5,83 2,5 (0,5) – 2,5 3 22 337
Цех по переработке 50 т солений и
130 т капусты 40 45 60,2 41,5 (1,5) 45 61,21 3 23 518 Административное здание на 15–25 рабочих мест 15 10 18,03 8,5 (0,5) – 8,5 3 24 512 Детские ясли-сад на 25 мест 4 – 4 3,5 (0,5) – 3,5 3 25 565 Прачечная производитель-ностью 1 т белья в смену 25 15 29,15
26,5
(1,5) 15 30,45 3 26 550 Магазин смешанного ассортимента на 2 рабочих места 2 – 2 4,5 (0,5) – 4,5 3 27 500 Начальная школа на 40 учащихся 5 – 5 2,5 (0,5) – 2,5 3 28 539 Столовая на 75–100 мест 12 6 13,4 4,5 (0,5) – 4,5 3 29 525 Клуб со зрительным залом на 150 – 200 мест 3 1,5 3,35 5,5 (1,5) – 5,5 3 30 560 Баня на 10 мест 7 2 7,28 7,5 (0,5) 2 7,76 3
2. Определение числа трансформаторныхподстанций 10/0.4 кВ и места их расположения
При выборе числа трансформаторных подстанций следует учитывать, чтопротяженность сетей 0,38 кВ от подстанции до потребителя не должна превышать500 метров. По этому условию делим постройки на 2 группы, каждая из которыхбудет получать электроэнергию от своей подстанции.
В первую группу входят потребители: 24,25,26,27,28,29,30.
Во второй группе потребители:
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23.
Размещаем трансформаторные подстанции в центре тяжести нагрузок.Координаты центра тяжести х и у определяем по формулам:
/>
Определяем координаты подстанции №1:
/>
/>
/> />
Размещаем подстанцию №1 в точке с координатами (3,34; 6,88).
Определяем координаты подстанции №2:
/> />
Размещаем подстанцию №2 в точке с координатами (11,27; 4,39).
3. Прокладка трасс линий, определение расчетныхэквивалентных мощностей на участках линий. Выбор сечения и числа проводов. Расчетпотерь напряжения в линиях
Электрические нагрузки сетей 0.38 кВ определяют путем суммированиярасчетных нагрузок на вводе потребителей с учетом коэффициента одновременности,т. к. нагрузка не смешанная, то определять будем по наибольшему максимуму:/> /> /> /> /> /> />
где PД∑ и PВ∑ – расчетная дневная ивечерняя нагрузки на участке линии, кВт;
k0– коэффициентодновременности;
∑РДiи ∑РВi- дневная и вечерняя нагрузка на вводе i-го потребителя, кВт.
При помощи коэффициента одновременности можно суммировать нагрузки,отличающиеся не более чем, в четыре раза.
Если нагрузки потребителей отличаются более чем в четыре раза, то ихследует суммировать, учитывая добавки мощностей (табличным методом).
При этом к большей из двух слагаемых прибавляют добавку от меньшей.
Суммирование нагрузок участков сети с разнородными потребителями такжеопределяют табличным методом.
Расчетную мощность на шинах 0.4 кВ ТП определяют путем суммирования расчетныхмощностей всех групп табличным методом.
Расчетная полная мощность определяется следующим образом [3.стр. 57]:
/>
Для с/х воздушных линий электропередач напряжением 0.38 кВ экономические сечениявыбирают методом экономических интервалов по таблицам [7 стр. 64].
Этим методом можно выбирать сечения проводов в зависимости от нагрузки,района климатических условий, в котором сооружается линия, материала опор.
Провода выбирают по расчетной эквивалентной мощности Sэкв, которая берется изтаблицы. Толщина стенки гололеда b=5 мм[7.стр. 79], линия будет построена на железобетонных опорах.
По таблице экономических интервалов предварительно определяют сеченияпроводов для каждого участка линии.
При выбранных сечениях провода выполняем расчет сети на потери напряженияпри условии, что передается мощность расчетного года и сравниваем максимальныепотери с допустимыми. Потерю напряжения на участках ВЛ в процентах отноминального напряжения определяют по формуле:
/>
где ∆ UУД –удельная потеря напряжения, % (кВ·А·м), [7.стр. 64];
Sрасч — расчетная мощность на участке без учета коэф. динамики роста нагрузок;
l – длина участка, м.
В данном случае допустимая потеря напряжения на линии не должна превышать
ΔUΣ = 5%.
Если потеря напряжения превысит допустимую, то на ряде участков, начинаяс головных, нужно взять большие дополнительные сечения из тех же таблиц [Л 1–79].
При этом не следует принимать в линии более 3…4 различных сеченийпроводов.
Расчет заканчивается проверкой потери напряжения в линии, которая недолжна превышать допустимую.
Список используемой литературы
1. Л.И. Васильев и др. «Курсовое и дипломноепроектирование по электроснабжению сельского хозяйства» – М., Агропромиздат,1989 г.
2. Т.Б. Лещинская, И.А. Будзко, Н.И. Сукманов«Электроснабжение сельского хозяйства» – М., Агропромиздат, 2000 г.
3. Н.М. Попов, В.В. «Несимметричные режимы работысельскохозяйственных электрических сетей» – М., ВСХИЗО, 1991 г.
4. И.А. Будзко и др. «Электроснабжение сельскогохозяйства» – методические указания по изучению дисциплины., М., 1989 г.