|
POLITECHNIKA LUBELSKA
PROJEKTOWANIE ELEKTROENERGETYCZNYCH SIECI ROZDZIELCZYCH |
„PROJEKT TERENOWEJ SIECI ROZDZIELCZEJ”
Jacek Ozimek
ED 8.4
Spis treści.
Założenia projektu 3
1.1. Cel projektu 3
1.2. Dane wyjściowe do projektu 3
1.3. Charakterystyka miejscowości 3
Obliczenie mocy szczytowej dla całej miejscowości 3
Dobór liczby i mocy transformatorów 4
Dobór przewodów linii SN 7
4.1. Ze względu na obciążenie długotrwałe 7
4.2. Ze względu na cieplne oddziaływanie prądu zwarciowego 7
Dobór przewodów linii nn 8
5.1. Ze względu na dopuszczalne spadki napięć 8
5.2. Ze względu na obciążenie długotrwałe 14
5.3. Ze względu na cieplne oddziaływanie prądu zwarciowego 16
5.4. Ze względu na ochronę przeciwporażeniową 21
5.5. Wykaz dobranych przewodów linii nn 22
Schematy elektryczne stacji 22
Dobór aparatury stacji transformatorowo-rozdzielczych 23
Dane techniczne stacji 24
Literatura 24
Założenia projektu.
Cel projektu.
Celem projektu jest zaprojektowanie linii napowietrznej nn zasilającą odbiorców energii w miejscowości Zakrzów i Ciechanki Krzesimowskie. W zakres projektu wchodzi dobór przewodów linii nn i odczepów linii SN zasilających miejscowość, dobór transformatorów, stacji transformatorowo-rozdzielczych oraz osprzętu.
Dane wyjściowe do projektu.
Moc zwarciowa na szynach GPZ 250 MVA
Czas trwania zwarcia po stronie SN 2 s
Współczynnik mocy cos ϕ=0,93
Liczba gospodarstw o powierzchni do 2 ha 8
Liczba gospodarstw o powierzchni 2-5 ha 17
Liczba gospodarstw o powierzchni 5-20 ha 83
Liczba gospodarstw o powierzchni ponad 20 ha 5
Inne obiekty szkoła , sklep
Lokalizacja II
Arkusz mapy 01-06
Charakterystyka miejscowości.
Wszyscy odbiorcy zaliczają się do trzeciej grupy odbiorców stąd też będą zasilani z linii jednostronnie zasilanej. Miejscowość objęta projektem podzielona jest na 4 kolonie a gospodarstwa skupione są wokół dróg podrzędnych. Przeważającą ilość stanowią tu gospodarstwa duże o areale zawierającym się w granicach od 5 - 20 ha .
Obliczenie mocy szczytowej dla całej miejscowości.
Moce poszczególnych odbiorców .
Odbiór |
Pszi [kW] |
Gospodarstwo do 2 ha |
6 |
Gospodarstwo 2-5 ha |
8 |
Gospodarstwo 5-20 ha |
14 |
Gospodarstwo ponad 20 ha |
24 |
Szkoła 1500 m2 -18W/m2 |
18 |
Oświetlenie - |
10,75 |
Moc szczytowa czynna zapotrzebowana przez odbiorców:
Moc szczytowa pozorna zapotrzebowana przez odbiorców:
Dobór liczby i mocy transformatorów.
Przy lokalizacji stacji transformatorowo-rozdzielczych należy uwzględnić maksymalne długości obwodów ze względu na dopuszczalne spadki napięć i ochronę przeciwporażeniową oraz łatwość dostępu do stacji. Ze względu na usytuowanie wsi i rozmieszczenie gospodarstw należy zainstalować cztery transformatory o mocach:
Transformator nr. 1
Rodzaj przyłączonych odbiorów |
Liczba odbiorów |
Psz [kW] |
Psz [kW] |
Gospodarstwo do 2 ha |
- |
6 |
- |
Gospodarstwo 2-5 ha |
3 |
8 |
24 |
Gospodarstwo 5-20 ha |
28 |
14 |
392 |
Moc szczytowa czynna transformatora T1:
Moc szczytowa pozorna transformatora T1:
Dobieram transformator o mocy:
SNT1=160 kVA
Transformator nr. 2.
Rodzaj przyłączonych odbiorów |
Liczba odbiorów |
Pszi [kW] |
Psz [kW] |
Gospodarstwo do 2 ha |
4 |
6 |
24 |
Gospodarstwo 2-5 ha |
1 |
8 |
8 |
Gospodarstwo 5-20 ha |
23 |
14 |
322 |
Gospodarstwo ponad 20 ha |
1 |
24 |
- |
Szkoła 1000 m2 |
1 |
18W/m2 |
18 |
Oświetlenie |
28 |
0,25 |
7 |
Moc szczytowa czynna transformatora T2:
Moc szczytowa pozorna transformatora T2:
Dobieram transformator o mocy:
SNT2=160 kVA
Transformator nr. 3
Rodzaj przyłączonych odbiorów |
Liczba odbiorów |
Pszi [kW] |
Psz [kW] |
Gospodarstwo do 2 ha |
1 |
6 |
6 |
Gospodarstwo 2-5 ha |
11 |
8 |
88 |
Gospodarstwo 5-20 ha |
21 |
14 |
294 |
Gospodarstwo ponad 20 ha |
- |
24 |
- |
Moc szczytowa czynna transformatora T3:
Moc szczytowa pozorna transformatora T3:
Dobieram transformator o mocy:
SNT3=160 kVA
Transformator nr. 4
Rodzaj przyłączonych odbiorów |
Liczba odbiorów |
Pszi [kW] |
Psz [kW] |
Gospodarstwo do 2 ha |
3 |
6 |
18 |
Gospodarstwo 2-5 ha |
2 |
8 |
16 |
Gospodarstwo 5-20 ha |
12 |
14 |
168 |
Gospodarstwo ponad 20 ha |
4 |
24 |
96 |
Oświetlenie |
12 |
0,25 |
3 |
Moc szczytowa czynna transformatora T4:
Moc szczytowa pozorna transformatora T4:
Dobieram transformator o mocy:
SNT4=160 kVA
Przewymiarowanie mocy transformatorów jest spowodowane rozmieszczeniem odbiorów oraz możliwością rozbudowy miejscowości i zwiększeniem zapotrzebowania na moc.
Dane techniczne poszczególnych transformatorów
|
T1 |
T2 |
T3 |
T4 |
Znamionowe napięcie stacji |
15/0,4 kV |
15/0,4 kV |
15/0,4 kV |
15/0,4 kV |
Typ stacji |
STSpb2/II |
STSpb2/II |
STSpb2/II |
STSpb2/II |
Rodzaj transformatora |
Napowietrzny |
Napowietrzny |
Napowietrzny |
Napowietrzny |
Moc transformatora |
160 kVA |
160 kVA |
160 kVA |
160 kVA |
Masa transformatora |
1250 kg |
1250 kg |
1250 kg |
1250 kg |
Układ połączeń transformatora |
Yz5 |
Yz5 |
Yz5 |
Yz5 |
Przekładnia transformatora |
15,75/0,4 |
15,75/0,4 |
15,75/0,4 |
15,75/0,4 |
Rozmieszczenie transformatorów i długości poszczególnych obwodów-szkic sytuacyjny:
Dobór przewodów linii SN.
Dane linii SN:
Napięcie znamionowe UN= 15 kV
Moc zwarciowa w GPZ S”kQ= 250 MVA
Czas trwania zwarcia po stronie SN Tk=2 s
Przewody ciągu głównego linii SN AFL 6-70mm2
Znamionowa jednosekundowa gęstość prądu jTHN=85 A/mm2
Odległość odgałęzienia linii SN od GPZ l=20 km
Długość odczepu linii SN do transformatora T1 lT1=0,6 km
Długość odczepu linii SN do transformatora T2 lT2=0,435km
Długość odczepu linii SN do transformatora T3 lT3=1,515km
Długość odczepu linii SN do transformatora T4 lT4=1,3km
Reaktancja jednostkowa linii X'=0,4 Ω/km
Ze względu na obciążenie długotrwałe.
Odgałęzienie zasila cztery transformatory, wobec tego prąd obliczeniowy wyliczony jest z sumy mocy znamionowych wszystkich transformatorów.
Ze względu na prąd obciążenia dobieram przewody w odgałęzieniu zasilającym miejscowość Zakrzów AFL 6-70mm2 o prądzie długotrwałego obciążenia Idd=280 A.
Ze względu na cieplne oddziaływanie prądu zwarciowego.
Zakładamy zwarcie na początku odczepu, gdyż wówczas do obliczeń nie wchodzi impedancja odczepu.
Rezystancja ciągu głównego linii:
Reaktancja ciągu głównego linii:
Reaktancja systemu na szynach GPZ:
Impedancja zwarciowa:
Prąd zwarciowy początkowy:
Współczynnik udaru:
Prąd zwarciowy udarowy:
Prąd cieplny zwarciowy:
m=0 -na podstawie wykresu dla Tk=2 s
n=1 - na podstawie wykresu dla I”k/Ik=1 i Tk=2 s
Minimalny przekrój przewodu ze względu na działanie prądu zwarciowego:
Przewód AFL 6-70mm2 dobrany z warunku na prąd długotrwałego obciążenia spełnia wymagania zwarciowe.
Dobór przewodów linii nn.
Ze względu na dopuszczalne spadki napięć.
Minimalny przekrój przewodów nn ze względu na dopuszczalne spadki napięć wyznaczam metodą odcinkową.
Oznaczenia:
ki - współczynnik jednoczesności;
l'- długość przęsła;
γAl.=35 m/Ω⋅mm2
Transformator nr. 1
Obwód 1.
Nr. słupa |
Liczba przył. odb. |
Moc przył. odbiorów |
ki |
P(i-1)i |
P(i-1)ikj⋅l(i-1)i' |
- |
- |
kW |
- |
kW |
kW⋅m |
1 |
3 |
42 |
0,3 |
284 |
1704* |
2 |
4 |
50 |
0,3 |
242 |
3630 |
3 |
3 |
42 |
0,3 |
192 |
2880 |
4 |
3 |
36 |
0,3 |
150 |
2250 |
5 |
1 |
14 |
0,4 |
114 |
2280 |
6 |
2 |
28 |
0,45 |
100 |
2250 |
7 |
3 |
36 |
0,5 |
72 |
1800 |
8 |
3 |
36 |
0,7 |
36 |
1260 |
|
∑ P(i-1)ikj⋅l(i-1)i'= 18054 |
* - przęsło ma długość l = 20m
Spadek napięcia w obwodzie wynosi:
Obwód 2.
Nr. słupa |
Liczba przył. odb. |
Moc przył. odbiorów |
ki |
P(i-1)i |
P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' |
- |
- |
kW |
- |
kW |
kW⋅m |
1 |
3 |
42 |
0,36 |
126 |
2268 |
2 |
4 |
56 |
0,5 |
84 |
2100 |
3 |
2 |
28 |
0,8 |
28 |
1120 |
|
∑ P(i-1)i kj⋅l(i-1)i'= 5488 |
Spadek napięcia w obwodzie wynosi:
Transformator nr. 2.
Obwód 1
Nr. słupa |
Liczba przył. odb. |
Moc przył. odbiorów |
ki |
P(i-1)i |
P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' |
- |
- |
kW |
- |
kW |
kW⋅m |
1 |
3 |
42 |
0,45 |
82 |
1845 |
2 |
2 |
28 |
0,6 |
40 |
1200 |
3 |
1 |
6 |
0,8 |
12 |
480 |
4 |
1 |
6 |
1 |
6 |
300 |
|
∑ P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' = 3825 |
Spadek napięcia w obwodzie wynosi:
Obwód 2.
Nr. słupa |
Liczba przył. odb. |
Moc przył. odbiorów |
ki |
P(i-1)i |
P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' |
- |
- |
kW |
- |
kW |
kW⋅m |
1 |
0 |
0 |
0,55 |
64 |
1760 |
2 |
0 |
0 |
0,55 |
64 |
1760 |
3 |
0 |
0 |
0,55 |
64 |
1760 |
4 |
1 |
8 |
0,55 |
64 |
1760 |
5 |
1 |
14 |
0,6 |
56 |
1680 |
6 |
1 |
14 |
0,7 |
42 |
1470 |
7 |
0 |
0 |
0,8 |
42 |
1680 |
8 |
2 |
28 |
0,8 |
28 |
1120 |
|
∑ P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' = 12990 |
Spadek napięcia w obwodzie wynosi:
Obwód 3.
Nr. słupa |
Liczba przył. odb. |
Moc przył. odbiorów |
ki |
P(i-1)i |
P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' |
- |
- |
kW |
- |
kW |
kW⋅m |
1 |
0 |
0 |
0,33 |
124 |
2046 |
2 |
1 |
6 |
0,33 |
124 |
2046 |
3 |
0 |
0 |
0,36 |
118 |
2124 |
4 |
1 |
14 |
0,36 |
118 |
2124 |
5 |
1 |
14 |
0,4 |
104 |
2080 |
6 |
2 |
28 |
0,45 |
90 |
2025 |
7 |
2 |
20 |
0,55 |
62 |
1705 |
8 |
2 |
28 |
0,7 |
42 |
1470 |
9 |
1 |
14 |
1 |
14 |
700 |
|
∑ P(i-1)i kj⋅l(i-1)i'= 16320 |
Spadek napięcia w obwodzie wynosi:
Obwód 4 (szkoła)
Nr. słupa |
Liczba przył. odb. |
Moc przył. odbiorów |
ki |
P(i-1)i |
P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' |
- |
- |
kW |
- |
kW |
kW⋅m |
1 |
1 |
18 |
1 |
18 |
900 |
Spadek napięcia w obwodzie wynosi:
Obwód 5
Nr. słupa |
Liczba przył. odb. |
Moc przył. odbiorów |
ki |
P(i-1)i |
P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' |
- |
- |
kW |
- |
kW |
kW⋅m |
1 |
0 |
0 |
0,45 |
96,8 |
2178 |
2 |
1 |
14 |
0,45 |
96,8 |
2178 |
3 |
2 |
28 |
0,5 |
82,8 |
2070 |
4 |
1 |
14 |
0,6 |
54,8 |
1644 |
5 |
1 |
14 |
0,7 |
40,8 |
1428 |
6 |
0 |
0 |
0,8 |
26,8 |
1072 |
7 |
0 |
0 |
0,8 |
26,8 |
1072 |
8 |
0 |
0 |
0,8 |
26,8 |
1072 |
9 |
2 |
26,8 |
0,8 |
26,8 |
1072 |
|
∑ P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' = 13786 |
Spadek napięcia w obwodzie wynosi:
Transformator nr.3
Obwód 1.
Nr. słupa |
Liczba przył. odb. |
Moc przył. odbiorów |
ki |
P(i-1)i |
P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' |
- |
- |
kW |
- |
kW |
kW⋅m |
1 |
2 |
22 |
0,3 |
162 |
2430 |
2 |
1 |
14 |
0,3 |
140 |
2100 |
3 |
3 |
36 |
0,33 |
126 |
2079 |
4 |
2 |
28 |
0,45 |
90 |
2025 |
5 |
1 |
14 |
0,55 |
62 |
1705 |
6 |
1 |
14 |
0,6 |
48 |
1440 |
7 |
2 |
20 |
0,7 |
34 |
1190 |
8 |
0 |
0 |
1 |
14 |
700 |
9 |
1 |
14 |
1 |
14 |
700 |
|
∑ P(i-1)i kj⋅l(i-1)i'= 14369 |
Spadek napięcia w obwodzie wynosi:
Obwód 2.
Nr. słupa |
Liczba przył. odb. |
Moc przył. odbiorów |
ki |
P(i-1)i |
P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' |
- |
- |
kW |
- |
kW |
kW⋅m |
1 |
2 |
22 |
0,3 |
226 |
3390 |
2 |
4 |
44 |
0,3 |
204 |
3060 |
3 |
2 |
22 |
0,3 |
160 |
2400 |
4 |
3 |
36 |
0,3 |
138 |
2070 |
5 |
1 |
14 |
0,36 |
102 |
1836 |
6 |
2 |
22 |
0,4 |
88 |
1760 |
7 |
0 |
0 |
0,5 |
66 |
1650 |
8 |
2 |
28 |
0,5 |
66 |
1650 |
9 |
2 |
22 |
0,6 |
38 |
1140 |
10 |
2 |
16 |
0,8 |
16 |
640 |
|
∑ P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' = 19596 |
Spadek napięcia w obwodzie wynosi:
Transformator nr.4
Obwód 1.
Nr. słupa |
Liczba przył. odb. |
Moc przył. odbiorów |
ki |
P(i-1)i |
P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' |
- |
- |
kW |
- |
kW |
kW⋅m |
1 |
0 |
0 |
0,6 |
96 |
2880 |
2 |
1 |
24 |
0,6 |
96 |
2880 |
3 |
0 |
0 |
0,7 |
72 |
2520 |
4 |
1 |
24 |
0,7 |
72 |
2520 |
5 |
0 |
0 |
0,8 |
48 |
1920 |
6 |
0 |
0 |
0,8 |
48 |
1920 |
7 |
0 |
0 |
0,8 |
48 |
1920 |
8 |
2 |
48 |
0,8 |
48 |
1920 |
|
∑ P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' =18480 |
Spadek napięcia w obwodzie wynosi:
Obwód 2.
Nr. słupa |
Liczba przył. odb. |
Moc przył. odbiorów |
ki |
P(i-1)i |
P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' |
- |
- |
kW |
- |
kW |
kW⋅m |
1 |
2 |
28 |
0,3 |
202 |
3030 |
2 |
1 |
14 |
0,3 |
174 |
2610 |
3 |
0 |
0 |
0,3 |
160 |
2400 |
4 |
2 |
12 |
0,3 |
160 |
2400 |
5 |
1 |
14 |
0,3 |
148 |
2220 |
6 |
4 |
50 |
0,3 |
134 |
2010 |
7 |
3 |
42 |
0,45 |
84 |
1890 |
8 |
2 |
28 |
0,6 |
42 |
1260 |
9 |
2 |
14 |
0,8 |
14 |
560 |
|
∑ P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' = 18380 |
Spadek napięcia w obwodzie wynosi:
Obwód oświetleniowy:
Rozważamy obwód oświetleniowy w najdłuższym obwodzie z największą liczbą odbiorów tj. obwód podłączony do transformatora nr. 2 obejmujący 13 lamp rtęciowo-żarowych o mocy 250 W każda rozmieszczonych co 50 m wzdłuż głównej drogi . Długość obwodu wynosi l=650m.
Nr. słupa |
Moc przył. odbiorów |
P(i-1)i |
P(i-1)i kj⋅l(i-1)i' |
- |
kW |
kW |
kW⋅m |
1 |
0,25 |
3,25 |
162,5 |
2 |
0,25 |
3,0 |
150 |
3 |
0,25 |
2,75 |
137,5 |
4 |
0,25 |
2,5 |
125 |
5 |
0,25 |
2,25 |
112,5 |
6 |
0,25 |
2 |
100 |
7 |
0,25 |
1,75 |
87,5 |
8 |
0,25 |
1,5 |
75 |
9 |
0,25 |
1,25 |
62,5 |
10 |
0,25 |
1 |
50 |
11 |
0,25 |
0,75 |
37,5 |
12 |
0,25 |
0,5 |
250 |
13 |
0,25 |
0,25 |
12,5 |
|
∑ Pi⋅kj⋅l'= 1362,5 |
Dopuszczalny spadek napięcia wynosi:
Spadek napięcia w obwodzie wynosi :
Ze względu na obciążenie długotrwałe.
Transformator nr.1
Obwód 1.
Moc szczytowa czynna odbiorów zasilanych z obwodu pierwszego:
Największa wartość prądu roboczego w obwodzie pierwszym:
Obwód 2.
Moc szczytowa czynna odbiorów zasilanych z obwodu drugiego:
Największa wartość prądu roboczego w obwodzie drugim:
Zastosowanie przewodu AL. 70mm2 spełnia wymagania dotyczące prądu Idd = 270A ; Idd > Iobl
Transformator nr.2
Obwód 1.
Moc szczytowa czynna odbiorów zasilanych z obwodu pierwszego:
Największa wartość prądu roboczego w obwodzie pierwszym:
Obwód 2.
Moc szczytowa czynna odbiorów zasilanych z obwodu drugiego:
Największa wartość prądu roboczego w obwodzie drugim:
Obwód 3.
Moc szczytowa czynna odbiorów zasilanych z obwodu trzeciego:
Największa wartość prądu roboczego w obwodzie trzecim:
Obwód 4.
Moc szczytowa czynna odbiorów zasilanych z obwodu czwartego:
Największa wartość prądu roboczego w obwodzie czwartym:
Obwód 5.
Moc szczytowa czynna odbiorów zasilanych z obwodu czwartego:
Największa wartość prądu roboczego w obwodzie czwartym:
Zastosowanie przewodu AL. 70mm2 spełnia wymagania dotyczące prądu Idd = 270A ; Idd > Iobl
Transformator nr.3
Obwód 1.
Moc szczytowa czynna odbiorów zasilanych z obwodu pierwszego:
Największa wartość prądu roboczego w obwodzie pierwszym:
Obwód 2.
Moc szczytowa czynna odbiorów zasilanych z obwodu drugiego:
Największa wartość prądu roboczego w obwodzie drugim:
Zastosowanie przewodu AL. 70mm2 spełnia wymagania dotyczące prądu Idd = 270A ; Idd > Iobl
Transformator nr.4
Obwód 1.
Moc szczytowa czynna odbiorów zasilanych z obwodu pierwszego:
Największa wartość prądu roboczego w obwodzie pierwszym:
Obwód 2.
Moc szczytowa czynna odbiorów zasilanych z obwodu drugiego:
Największa wartość prądu roboczego w obwodzie drugim:
Zastosowanie przewodu AL. 70mm2 spełnia wymagania dotyczące prądu Idd = 270A ; Idd > Iobl
Obwód oświetleniowy.
Moc szczytowa czynna odbiorów zasilanych z obwodu oświetleniowego:
Największa wartość prądu roboczego w obwodzie oświetleniowym:
Ze względu na obciążenie długotrwałe dobieram przewody AL. 50mm2 o prądzie długotrwałego obciążenia Idd=220A.
Ze względu na cieplne oddziaływanie prądu zwarciowego
Zakładamy zwarcie po stronie nn tuż za transformatorem. Do obliczeń prądu zwarciowego wchodzi reaktancja systemu, impedancja głównego ciągu linii SN oraz odczepu przeliczone na stronę nn i impedancja transformatora.
Dane obliczeniowe dla transformatora o mocy 160 kVA
*Uz = 4.5 %
*Pfe = 0,56 kW
*Pcu = 2,55 kW
Io% = 2,4%
Transformator nr.1.
Rezystancja ciągu głównego linii:
Reaktancja ciągu głównego linii:
Rezystancja odczepu zasilającego transformator T1:
Reaktancja odczepu zasilającego transformator T1:
Reaktancja systemu na szynach GPZ:
Przeliczone na stronę nn:
Rezystancja transformatora T1:
Reaktancja transformatora T1:
Impedancja zwarcia wynosi:
Prąd zwarciowy początkowy po stronie nn:
Współczynnik udaru:
Prąd zwarciowy udarowy:
Prąd cieplny zwarciowy:
m=0,1 -na podstawie wykresu dla Tk=0,1 s i χ=1,27
n=1 - na podstawie wykresu dla I”k/Ik=1 i Tk=0,1 s
Czas trwania zwarcia po stronie nn jest to czas zadziałania wkładki topikowej przy przepływie I”k
Minimalny przekrój przewodu ze względu na działanie prądu zwarciowego:
Przewód AL 70mm2 dobrany z warunku na dopuszczalny spadek napięcia i prąd długotrwałego obciążenia spełnia wymagania zwarciowe.
Transformator nr.2.
Rezystancja ciągu głównego linii:
Reaktancja ciągu głównego linii:
Rezystancja odczepu zasilającego transformator T2:
Reaktancja odczepu zasilającego transformator T2:
Reaktancja systemu na szynach GPZ:
Przeliczone na stronę nn:
Rezystancja transformatora T2:
Reaktancja transformatora T2:
Impedancja zwarcia wynosi:
Prąd zwarciowy początkowy po stronie nn:
Współczynnik udaru:
Prąd zwarciowy udarowy:
Prąd cieplny zwarciowy:
m=0,1 -na podstawie wykresu dla Tk=0,1 s i χ=1,27
n=1 - na podstawie wykresu dla I”k/Ik=1 i Tk=0,1 s
Czas trwania zwarcia po stronie nn jest to czas zadziałania wkładki topikowej przy przepływie I”k
Minimalny przekrój przewodu ze względu na działanie prądu zwarciowego:
Przewód AL 70mm2 dobrany z warunku na dopuszczalny spadek napięcia i prąd długotrwałego obciążenia spełnia wymagania zwarciowe.
Transformator nr.3.
Rezystancja ciągu głównego linii:
Reaktancja ciągu głównego linii:
Rezystancja odczepu zasilającego transformator T3:
Reaktancja odczepu zasilającego transformator T3:
Reaktancja systemu na szynach GPZ:
Przeliczone na stronę nn:
Rezystancja transformatora T3:
Reaktancja transformatora T3:
Impedancja zwarcia wynosi:
Prąd zwarciowy początkowy po stronie nn:
Współczynnik udaru:
Prąd zwarciowy udarowy:
Prąd cieplny zwarciowy:
m=0,12 -na podstawie wykresu dla Tk=0,1 s i χ=1,26
n=1 - na podstawie wykresu dla I”k/Ik=1 i Tk=0,1 s
Czas trwania zwarcia po stronie nn jest to czas zadziałania wkładki topikowej przy przepływie I”k
Minimalny przekrój przewodu ze względu na działanie prądu zwarciowego:
Przewód AL 70mm2 dobrany z warunku na dopuszczalny spadek napięcia i prąd długotrwałego obciążenia spełnia wymagania zwarciowe
Transformator nr.4.
Rezystancja ciągu głównego linii:
Reaktancja ciągu głównego linii:
Rezystancja odczepu zasilającego transformator T4:
Reaktancja odczepu zasilającego transformator T4:
Reaktancja systemu na szynach GPZ:
Przeliczone na stronę nn:
Rezystancja transformatora T4:
Reaktancja transformatora T4:
Impedancja zwarcia wynosi:
Prąd zwarciowy początkowy po stronie nn:
Współczynnik udaru:
Prąd zwarciowy udarowy:
Prąd cieplny zwarciowy:
m=0,1 -na podstawie wykresu dla Tk=0,1 s i χ=1,27
n=1 - na podstawie wykresu dla I”k/Ik=1 i Tk=0,1 s
Czas trwania zwarcia po stronie nn jest to czas zadziałania wkładki topikowej przy przepływie I”k
Minimalny przekrój przewodu ze względu na działanie prądu zwarciowego:
Przewód AL 70mm2 dobrany z warunku na dopuszczalny spadek napięcia i prąd długotrwałego obciążenia spełnia wymagania zwarciowe
Ze względu na ochronę przeciwporażeniową.
Wyznaczenie maksymalnej długości obwodu na podstawie kryterium ochrony przeciwporażeniowej, dla zalecanego przewodu AL. 70mm2. W obliczeniach pominięto dla uproszczenia impedancję linii SN i transformatorów.
Warunek skuteczności ochrony przeciwporażeniowej jest spełniony, gdyż najdłuższy obwód wykonany przewodem AL. 70mm2 w miejscowości ma 650m.
Wykaz dobranych przewodów linii nn.
|
Nr obwodu |
Typ przewodu |
Iobl |
Idop |
In wkładki topikowej zastosowanej w stacji |
|
- |
- |
A |
A |
A |
Tr 1 |
Obwód 1 |
AL. 70 mm2 |
139,19 |
270 |
160 |
|
Obwód 2 |
AL. 70 mm2 |
74,1 |
270 |
80 |
Tr 2 |
Obwód 1 |
AL. 70 mm2 |
60,28 |
270 |
63 |
|
Obwód 2 |
AL. 70 mm2 |
57,5 |
270 |
63 |
|
Obwód 3 |
AL. 70 mm2 |
66,85 |
270 |
80 |
|
Obwód 4 |
AL. 70 mm2 |
29,44 |
270 |
32 |
|
Obwód 5 |
AL. 70 mm2 |
71,16 |
270 |
80 |
Tr 3 |
Obwód 1 |
AL. 70 mm2 |
79,31 |
270 |
100 |
|
Obwód 2 |
AL. 70 mm2 |
110,76 |
270 |
125 |
Tr 4 |
Obwód 1 |
AL. 70 mm2 |
94,1 |
270 |
100 |
|
Obwód 2 |
AL. 70 mm2 |
99 |
270 |
100 |
Obw. ośw. |
|
AL. 50 mm2 |
15,88 |
270 |
16 |
Dobór aparatury zabezpieczeniowej i łączeniowej w stacjach.
Aparatura po stronie SN i nn została dobrana na podstawie obliczeń z punktów 4 i 5.
Zabezpieczenie stacji po stronie SN.
Znamionowy prąd transformatora po stronie SN:
Bezpieczniki typu WBWMNIW-20/6
Podstawa bezpiecznikowa PBWBWMNIW-20/20-1
Znamionowe napięcie wyłączeniowe Uw=24 kV
Znamionowy prąd ciągły INc=6A
Znamionowy prąd wyłączalny IWS=16 kA
Znamionowa moc wyłączalna SWS=650 MVA
Prąd ograniczony Iogr=0,6 kA
Odgromniki typu GXE
Odłącznik z uziemnikiem RUN III 24/4
Napięcie znamionowe UN=24 kV
Znamionowy prąd ciągły INc=4kA
Wyposażenie stacji po stronie nn.
Znamionowy prąd transformatora po stronie nn:
Wyposażenie rozdzielnicy:
Zabezpieczenie obwodu zasilania
Rozłącznik RB - 2
Wkładka bezpiecznikowa o prądzie Inb=250A
Zabezpieczenie obwodów odbiorczych
Bezpieczniki typu WT-1/T (wartości wkładek topikowych dla poszczególnych obwodów zostały podane w punkcie 5.5 )
Podstawa bezpiecznika PBD-1
Napięcie znamionowe izolacji Uni = 500V
Napięcie znamionowe Un = 380V
Znamionowy prąd ciągły:
- obwodów zasilania In = 400 A
- obwody odpływowe In =250 A
- Obwody oświetlenia ulicznego max. 160 A
Zwarciowy znamionowy prąd 1-sek In1s = 16 kA
Zwarciowy znamionowy prąd szczytowy iNsz = 40 kA
Zabezpieczenie obwodów oświetleniowych.
Bezpieczniki typu WT-1/T Inb=16A
Podstawa bezpiecznika PBD-1/T
Napięcie znamionowe UN=500 V
Schemat elektryczny stacji STS pb o 1 2 - 20 / 160 / 1 i rozdzielnicy słupowej nn typu RS-W 1/5,AL,OT,P
Dane techniczne stacji
Znamionowe napięcie stacji |
15 / 0,4 kV |
Znamionowe napięcie izolacji |
20 kV |
Rodzaj transformatora |
Napowietrzny |
Moc transformatora / masa |
160 kVA /1250 kg |
Zasilanie stacji SN |
Linia napowietrzna AFL 6 - 70 |
Połączenia SN na stacji |
Przewody jak linia zasilająca |
Obwody linii nn |
Linie napowietrzna z przeodami gołymi AL. 6 - 70 |
Typ żerdzi |
EPV 10,5 / 6 |
Izolacja SN |
ŁO - 20 |
Aparatura SN |
Podstawy bezpiecznikowe Odłączniki z uziemnikiem Ogranicznik przepięć |
Aparatura nn |
Ograniczniki przepięć Bezpieczniki |
Posadowienie stacji |
Fudamenty prefabrykowane |
Rodzaj uziomu |
Taśmowe |
Wykaz literatury.
Dr inż. J. Duda „Elektroenergetyczne sieci rozdzielcze”- wykłady.
Praca zbiorowa :Poradnik inżyniera elektryka tom 3”.
Katalogi wyrobów.
1
4