Проектирование системы электроснабжения населенного пункта

Тип:
Добавлен:

Содержание

Введение

. Краткая характеристика потребителей

. Определение расчетных электрических нагрузок населенного пункта

. Проектирование наружного освещения

.1 Выбор нормы освещенности

.2 Выбор системы освещения

.3 Характеристика схемы подстанции и спецификация электрооборудования

.4 Расчет освещения территории детского сада

.5 Освещение территории автостоянки

.6 Освещение территории стадиона

.7 Расчет освещения территории АЗС

.8 Выбор сечения проводников осветительной сети

. Выбор места, типа, числа и мощности трансформаторов и трансформаторной подстанции

.1 Определение типа, числа и мощности трансформаторов трансформаторной подстанции

.2 Технико-экономическое сравнение вариантов

.3 Выбор места расположения ТП

. Расчеты и проектирование питающих сетей 10 КВ

.1 Схема распределительной сети 10 кВ

.2 Выбор сечения проводов сети 10 кВ

.3 Расчет потокораспределения в сети 10 кВ

. Расчет питающих сетей 0,4 КВ

.1 Проектирование системы электроснабжения 0,4 кВ

.2 Выбор сечения проводов на напряжение 0,4 кВ

. Расчеты токов короткого замыкания

.1 Расчет токов короткого замыкания в сети напряжением 10 кВ

.2 Расчет токов короткого замыкания в сети напряжением 0,4 кВ

. Выбор и проверка коммутационной и защитной аппаратуры

.1 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры в сети 10 кВ

.2 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры в сети 0,4 кВ

. Расчёт релейной защиты

.1 Защита силовых трансформаторов

.2 Защита линий 10 кВ

.2.1 Селективная токовая отсечка без выдержки времени

.2.2 МТЗ с выдержкой времени

.3 Расчет устройства автоматического включения резерва

. Проектирование системы учета и контроля электрической энергии

. Разработка мероприятий по энергосбережению

. Организационно-экономическая часть

.1 Технико-экономическое обоснование выбора схемы электроснабжения

.2 Сметно-финансовый расчет затрат на монтаж и пусконаладочные работы схемы электроснабжения

.3 Организация работ по вводу объекта в эксплуатацию

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Введение

В данной выпускной квалификационной работе разработана система электроснабжения населенного пункта. Необходимость в создании такой системы диктуется новыми требованиями к ней по надёжности с учетом электробезопасности и способности обеспечивать потребителей необходимым количеством электроэнергии. Надежность питания в основном зависит от принятой схемы электроснабжения, степени резервирования отдельных групп электроприемников, а также от надежной работы элементов системы электроснабжения.

В настоящее время в результате развития инфраструктуры села увеличивается плотность строительства одноквартирных жилых домов, общественных зданий, государственных учреждений, растут удельные мощности электроприемников. Все эти изменения приводят к необходимости использования нового оборудования на подстанциях и в распределительных сетях, в результате чего будут достигнуты значительная экономия потребления электроэнергии и снижения эксплуатационных затрат на техническое обслуживание электросетей, улучшатся условия работы эксплуатационного персонала.

При проектировании электроснабжения данного микрорайона выделяются основные задачи, для решения которых требуется комплексный подход к выбору схемы электроснабжения, технико-экономическое обоснование решений, определение элементов системы электроснабжения микрорайона.

Требуемый уровень надежности и безопасности схемы электроснабжения обеспечивается строгим соблюдением при выборе оборудования и элементов защиты норм и правил, изложенных в правилах устройства электроустановок (ПУЭ), СНиПах и ГОСТах.

1. Краткая характеристика потребителей

В данной выпускной квалификационной работе рассматривается вопрос электроснабжения. Основными потребителями электроэнергии являются коммунально-бытовые потребители:

жилые одноэтажные одноквартирные дома, оборудованные электрическими плитами мощностью до 8,5 кВт;

жилые одноэтажные одноквартирные дома, оборудованные плитами на сжиженном газе;

коттеджи, оборудованные электрическими плитами мощностью до 10,5 кВт;

магазины продовольственные с кондиционированием воздуха площадью торгового зала 240 м2 и 180 м2;

магазин бытовой техники с кондиционированием воздуха площадью торгового зала 200 м2;

аптека с кондиционированием воздуха площадью торгового зала 100 м2;

парикмахерская, имеющая 6 рабочих мест;

детский сад на 120 мест;

котельная для отопления детского сада;

автозаправочная станция;

магазин автозапчастей с кондиционированием воздуха площадью торгового зала 100 м2;

шиномонтаж;

автомойка площадью 150 м2.

Также в проекте рассматривается вопрос наружного освещения микрорайона села.

Перечень электропотребителей рассматриваемого микрорайона приведен в приложении 1.

2. Определение расчетных электрических нагрузок населенного пункта

.1 Определение расчетных электрических нагрузок жилых зданий

Расчетную нагрузку определяем методом удельных нагрузок [2].

Поскольку жилые дома являются одноквартирными, то его расчетная активная мощность равна удельной мощности Pр.ж.д = Pкв.уд.

Расчетная реактивная мощность жилого дома определяется по формуле:

, квар, (2.1)

где - расчетная нагрузка квартир, кВт;

- расчетные коэффициенты реактивной мощности [2, п. 6.12];

Полная электрическая нагрузка жилого дома (квартир и силовых электроприемников) , кВ·А, определяется по формуле:

, кВ·А, (2.2)

где - расчетная электрическая нагрузка жилого дома, кВт;

- расчетная реактивная мощность жилого дома, квар.

Расчетный ток жилого дома , А, определяется по формуле:

, А, (2.3)

где - полная электрическая нагрузка жилого дома, кВ·А;

- номинальное напряжение, кВ.

Приведем пример расчета жилого дома с плитой на сжиженном газе.

Активная нагрузка жилого дома Pр.ж.д = 6 кВт. По формуле (2.1) определим реактивную мощность жилого дома:

квар.

По формуле (2.2) определим полную электрическую нагрузку жилого дома:

кВ·А.

По формуле (2.3) определим расчетный ток:

А.

Расчет нагрузок остальных жилых зданий аналогичен. Результаты расчетов приведены в Приложении 1.

.2 Определение расчетных электрических нагрузок общественных зданий

электрический трансформатор энергосбережение

Расчетные электрические нагрузки общественных зданий и учреждений определяются по укрупненным удельным нагрузкам в зависимости их от количественного показателя

Расчетная нагрузка общественных зданий , кВт, определяется по формуле:

кВт, (2.4)

где - удельная нагрузка общественных зданий [2, табл. 6.14], кВт/ед. изм.;

n - количественный показатель общественного здания, приведен в Приложении 2.

Расчетная реактивная мощность , квар, полная электрическая нагрузка общественного здания , кВ·А, и расчетный ток определяются по формулам (2.1), (2.2) и (2.3) соответственно.

Приведем пример расчета детского сада на 100 мест.

По формуле (2.4) определим расчетную нагрузку детского сада:

кВт.

По формуле (2.1) определим реактивную мощность детского сада:

квар.

По формуле (2.2) определим полную электрическую нагрузку детского сада:

кВ·А.

По формуле (2.3) определим расчетный ток:

А.

Расчет нагрузок остальных общественных зданий аналогичен. Результаты расчетов приведены в Приложении 2.

3. Проектирование наружного освещения

.1 Выбор нормы освещенности.

Согласно [4, таблица 13,14,15] определяем нормы освещаемых объектов. Выбранные нормы представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Нормы освещаемых объектов

Наименование объектаСредняя горизонтальная освещенность, Еср, лкОсновные улицы в жилой застройке сельских поселений4Площадки для подвижных игр детского сада10Проезды и подходы к корпусам и площадкам детского сада4Футбольное поле стадиона20Беговые дорожки стадиона10Открытые стоянки в микрорайонах2Места заправки и слива нефтепродуктов20Подъездные пути к АЗС с улиц и дорог категории А и Б10Остальная территория АЗС, имеющая проезжую часть10

.2 Выбор системы освещения

Сети наружного освещения рекомендуется выполнять кабельными или воздушными с использованием самонесущих изолированных проводов.

В обоснованных случаях для воздушных распределительных сетей освещения улиц, дорог, площадей, территории микрорайонов допускается использование неизолированных проводов согласно [1].

Распределительные сети освещения территории детских яслей - садов, общеобразовательных школ выполняются кабельными линиями проложенными в земле.

Осветительные приборы наружного освещения могут устанавливаться на специально предназначенных для такого освещения опорах, а также на опорах воздушных линий до 1кВ, опорах контактной сети электрифицированного транспорта, стенах зданий и сооружений, а также могут быть подвешены на тросах, укрепленных на стенах зданий и опорах.

Опоры установок уличного освещения площадей, улиц, дорог должны располагаться на расстоянии не менее 1м от лицевой грани бордюра до внешней поверхности цоколя опоры на магистральных улицах и дорогах с интенсивным движением транспорта и не менее 0,6 м на других улицах и площадях.

.3 Расчет освещения улиц

Расчет производится точечным методом [3].

Для освещения улиц используются светильники ДКУ-01 со светодиодными лампами Street. При ширине проезжей части улиц 6 метров принимаем однородное одностороннее расположение светильников: на опорах с одной стороны проезжей части. Количество светильников на опоре предполагается изначально равным 1. Светильники равномерно располагаются по периметру дороги с шагом равным 35 метрам.

Рисунок 3.1 - Расположение светильников

Пользуясь точечным методом и кривыми силы света для светильника типа ДКУ-001 [3] (тип кривой силы света Ш), находится суммарная условная освещенность (∑е), создаваемая ближайшими источниками света. Выбираем контрольные точки и определяем расстояние до них от светильников как показано на рисунке 3.1.

Находим значение условной освещенности е по пространственным изолюксам [3, рисунок 7.8]. Расчет условной освещенности сводится в таблицу 3.

Таблица 3.3 - Освещенность в контрольных точках

Контрольная точка№ источника светаd, мУсловная освещенностьОдного светильникаСуммарная от всех светильниковА1,217,50,220,44Б1,218,50,190,38

Так как условная суммарная освещенность получилась меньше в точке А, то и расчет светового потока источника света будет выполняться для точки А.

Световой поток источника света в каждом светильнике, обеспечивающий получение в выбранной контрольной точке освещенности Е будет определяться по формуле:

, лм, (3.1)

где К- коэффициент запаса для светильников с разрядными лампами, равный 1,5 [3];

Е - освещенность в контрольной точке;

- коэффициент дополнительной освещенности, равный 1,1-1,2;

- суммарная условная освещенность, создаваемая ближайшими источниками света.

Для точки А световой поток равен:

По [3, таблица 16] выбирается тип лампы Stret-130 и, соответственно, светильник типа ДКУ 01-130-001.

Установка светильников наружного освещения выполняется на кронштейнах серии «Стандарт» 0,4 кВ выше проводов ВЛ. Над проезжей частью улиц, дорог и площадей светильники данного типа должны устанавливаться на высоте не менее 9,3 м. Питание установок наружного освещения выполняется непосредственно от ТП.

Количество светильников n шт., необходимых для освещения определим по формуле:

, шт., (3.2)

где - длина освещаемой поверхности согласно генплану, м;

- шаг светильников, м.

Расчет количества светильников сводится в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 - Расчет количества светильников.

Название улицыДлина улицы L, мШаг светильников D, мКоличество светильников nул. Сиреневая6903520ул. Лазурная57016ул. Цветочная57016пер. Полевой41512пер. Соловьиный48014

Суммарное количество светильников 78.

3.4 Расчет освещения территории детского сада

Для освещения игровой площадки на территории детского сада используются светильники ДКУ-01 со светодиодными лампами Street. Расположение светильников и выбор контрольных точек приведены в приложении 3 на рисунке 3.1.

Определяем расстояние и находим значение условной освещенности е по пространственным изолюксам [3, рисунок 7.8]. Расчет условной освещенности сводится в таблицу 3.5.

Таблица 3.5 - Освещенность в контрольных точках

Контрольная точка№ источника светаd, мУсловная освещенностьОдного светильникаСуммарная от всех светильниковА1,212,50,340,68Б1,216,010,280,56

Так как условная суммарная освещенность получилась меньше в точке Б, то и расчет светового потока источника света будет выполняться для точки Б.

Определяем световой поток в точке Б по формуле (3.1)

По [3, таблица 16] выбирается тип лампы Stret-130 и, соответственно, светильник типа ДКУ 01-130-001.

Проверим освещенность на подходах к корпусам и площадкам детского сада. Выбираем контрольные точки и определяем расстояние до них от светильников, как показано в приложении 3 на рисунке 3.2.

Определяем расстояние и находим значение условной освещенности е по пространственным изолюксам [3, рисунок 7.8]. Расчет условной освещенности сводится в таблицу 3.6.

Таблица 3.6 - Освещенность в контрольных точках

Контрольная точка№ источника светаd, мУсловная освещенностьОдного светильникаСуммарная от всех светильниковА1,4250,120,24Б1,219,530,160,56В1,329,150,080,162150,30,3Σne = 0,46 лк

Суммарная освещенность получилась меньше в точке А.

Для точки с наименьшей условной освещенностью определяем фактическую освещенность:

, лк. (3.3)

Определяем фактическую освещенность для точки Б:

лк.

Освещенность для точки Б удовлетворяет условиям.

.5 Освещение территории автостоянки

Расчет освещения автостоянки производим в программе DIALux.

Для освещения используются светильники ДКУ 01-130-001 с лампами Street-130 с высотой установки - 9,3 м. План расположения светильников и объектов на территории автостоянки показан в приложении 3 на рисунках 3.3 - 3.4.

Результаты расчетов представим в приложении 3 на рисунках 3.5 - 3.7, в виде изолиний освещенности, градаций освещенности и графика значений освещенности.

.6 Освещение территории стадиона

Расчет освещения стадиона производим в программе DIALux.

Для освещения стадиона используются прожекторы со светильниками BLD-HPFL300H-W-90D мощностью 300 Вт. В каждом прожекторе используется по 7 светильников. Прожекторы установлены на мачтах высотой 20 м. План расположения светильников и спортивных объектов на территории стадиона представлен в приложении 3 на рисунках 3.8 - 3.9.

Результаты расчетов освещенности футбольного поля и беговых дорожек представим в приложении 3 на рисунках 3.10 - 3.13, в виде изолиний освещенности, градаций освещенности и графика значений освещенности.

.7 Расчет освещения территории АЗС

Расчет освещения территории АЗС производим в программе DIALux.

План территории АЗС представлен в приложении 3 на рисунке 3.14. План расположения светильников и объектов на территории АЗС представлен в приложении 3 на рисунках 3.15 - 3.16.

Результаты расчетов освещенности территории АЗС представим в приложении 3 на рисунках 3.17 - 3.25, в виде изолиний освещенности, градаций освещенности и графика значений освещенности.

Из рисунков видно, что результаты расчетов удовлетворяют заданным значениям.

3.8 Выбор сечения проводников осветительной сети

Для электроснабжения микрорайона используется провод СИП-2 с жилой освещения, для соединения в сеть светильников в переулках применяем провод марки СИП - 2 без жилы освещения. Кабельными линиями должны выполняться распределительные сети освещения территорий детского сада, стадиона, парковки, территории АЗС, также кабелем будет проложена линия от ТП до первой опоры.

Расчетная активная мощность осветительных приборов , кВт определяется по формуле:

, кВт, (3.4)

где - коэффициент спроса, который равен 1 в соответствии с [3];

- количество светильников, шт.;

- мощность светильника, кВт.

Расчетная реактивная мощность осветительных приборов , квар находится по формуле:

, квар, (3.5)

где Pр.осв - расчетная активная мощность осветительных приборов, кВт;

tgφ - коэффициент мощности осветительных приборов.

Полная электрическая мощность , кВ·А, определяется по формуле:

, кВ·А, (3.6)

где - расчетная активная мощность осветительных приборов, кВт;

- расчетная реактивная мощность осветительных приборов, квар.

Расчетный ток IР , А определяется по формуле:

, А, (3.7)

где - полная электрическая мощность светильников, кВ·А;

- номинальное напряжение, кВ.

Провода и кабели выбирают по следующим условиям:

) по нагреву расчетным током

, А, (3.8)

где - коэффициент среды, учитывает отличие температуры среды от заданной в [1];

- коэффициент прокладки, учитывающий снижение допустимой токовой нагрузки при параллельной прокладке;

- допустимый ток кабеля, А по [1].

) по потере напряжения

, %, (3.9)

где - допустимая потеря напряжения ( ≤ 5 % для жилых и общественных зданий из [2]);

- расчетный ток линии, А;

L - длина кабеля, км;

r0, x0 - удельное сопротивление кабеля, Ом/км из [4];

cosφн - косинус нагрузки (примем 0,96 по [3]);

sinφн - синус нагрузки (примем 0,28 по [3]);

Uном - номинальное напряжение кабеля, В.

Выбираем марку кабеля:

АВБбШв - алюминиевая жила, изоляция из ПВХ пластиката, броня из 2-х стальных лент, наружная оболочка из ПВХ пластиката.

Пример расчета для жилы освещения улицы Сиреневой, питающейся от ТП 1, приведен в приложении 4.

4. Выбор места, типа, числа и мощности трансформаторов и трансформаторной подстанции

.1 Определение типа, числа и мощности трансформаторов трансформаторной подстанции

От правильного размещения трансформаторной подстанций (ТП) на территории массовой жилой застройки города, а также числа подстанций и мощности трансформаторов, установленных в каждой подстанции, зависят экономические показатели и надежность системы электроснабжения потребителей. Трансформаторные подстанции следует приблизить к центру питаемых ими групп потребителей, так как при этом сокращается протяженность низковольтных сетей, снижаются сечения проводов и жил кабелей, а это приводит к значительной экономии цветных металлов и снижению потерь энергии. Снижаются также капитальные затраты на сооружение сетей. Основой для выбора числа трансформаторов ТП является схема электроснабжения и категории по надежности электроснабжения электроприемников. Выбор числа трансформаторов зависит от категории надежности и выбранной схемы электроснабжения подключенных потребителей. В частности, для питания потребителей I категории и ответственных потребителей II категории применяются двухтрансформаторные подстанции в сочетании с двухлучевыми схемами питания. Каждый трансформатор при этом питается от отдельной линии, подключенной к независимому источнику питания. В случае выхода из строя одного из трансформаторов другой, в соответствии с допустимой по ПУЭ аварийной перегрузкой, обеспечивает питание почти всех потребителей, подключенных к ТП. Перевод нагрузки с отказавшего трансформатора на оставшийся в работе должен осуществляться автоматически. Для питания потребителей II и III категорий в зависимости от суммарной нагрузки потребителей могут применяться как двух-, так и однотрансформаторные подстанции в сочетании с петлевыми схемами питания. Причем, при применении однотрансформаторных подстанций питание потребителей II категории в аварийном режиме осуществляется от ближайшей ТП посредством перемычки.

Hасчетный максимум активной нагрузки на шинах 0,4 кВ ТП при смешанном питании потребителей жилых домов и общественных зданий (помещений) , кВт, определяется по формуле:

, кВт, (4.1)

где Pзд.max - наибольшая из нагрузок зданий, питаемых линией (ТП), кВт;

kyi - коэффициент участия в максимуме электрических нагрузок общественных зданий (помещений) или жилых домов (квартир и силовых электроприемников) [2, табл.6.13];

Pздi - расчетные нагрузки всех зданий, кроме здания, имеющего наибольшую нагрузку Pзд.max, питаемых линией (ТП), кВт;

Pр.осв - расчетная активная мощность осветительных приборов, кВт.

Расчетный максимум реактивной нагрузки на шинах 0,4 кВ ТП при смешанном питании потребителей жилых домов и общественных зданий (помещений). , квар, определяется по формуле:

, квар, (4.2)

где Qзд.max - наибольшая реактивная нагрузка здания из числа, питаемых от ТП, кВт;

Qздi - расчетные реактивные нагрузки других зданий, питаемых от ТП, кВт;

kyi - коэффициент участия в максимуме электрических нагрузок общественных зданий (помещений) или жилых домов (квартир и силовых электроприемников) [2, табл.6.13];

Qр.осв - расчетная реактивная мощность осветительных приборов, квар.

Полная расчетная нагрузка , кВ·А:

, кВ·А. (4.3)

Далее определим число силовых трансформаторов , шт., устанавливаемых в ТП:

, шт, (4.4)

где - расчетная нагрузка потребителей, питаемых от ТП, кВт;

- номинальная мощность силового трансформатора, кВ.А;

- коэффициент загрузки трансформатора, принимаемый в зависимости от категории надежности потребителей электроэнергии.

Полученное округляется до ближайшего целого числа.

Определяем загрузку трансформаторов в нормальном режиме работы:

, (4.5)

где - расчетная активная нагрузка потребителей, питаемых от ТП, кВ.A;

- число силовых трансформаторов, устанавливаемых в ТП, шт;

- номинальная мощность силового трансформатора, кВ.А.

Согласно [2] для жилых и общественных зданий компенсация реактивной нагрузки не предусматривается, поэтому вопрос о компенсации реактивной мощности не рассматривается.

Длительная работа трансформаторов гарантируется при соблюдении нормированных условий их эксплуатации. Перегрузки по напряжению должны исключаться схемой и режимом работы электрической сети, а также защитными устройствами. Поэтому обычно рассматривается только допустимость перегрузок по мощности.

Перегрузка силовых трансформаторов в послеаварийном режиме характеризуется коэффициентом , который определяется по формуле:

. (4.6)

Причем согласно методике, приведенной в [9], допускается перегрузка трансформаторов:

для масляных трансформаторов - не более 1,4;

для сухих трансформаторов - не более 1,2.

Приведем пример расчета для ТП 2, от которой питаются детский сад, котельная, магазин продовольственный, парикмахерская, стадион, жилые дома № 10 - 15, 27 - 32, 44 - 49, 60 - 65.

По формуле (4.1) определим расчетный максимум активной нагрузки:

,

кВт.

По формуле (4.2) определим расчетный максимум реактивной нагрузки:

, квар.

По формуле (4.3) определим расчетную полную нагрузку:

По формуле (4.4) определим минимальное число силовых трансформаторов, устанавливаемых на ТП:

шт.;

шт.;

шт.;

где согласно [6] = 0,7 - 0,8 , т.к. преобладают потребители II категории.

По формуле (4.5) определим загрузку трансформаторов в нормальном режиме работы:

По формуле (4.6) определим перегрузку силовых трансформаторов в послеаварийном режиме:

;

;

Расчеты для остальных ТП проводятся аналогичным образом и пояснений не требуют. Результаты расчетов нагрузки ТП приведены в приложении 5 таблицах 5.1 и 5.2.

Окончательное решение по выбору трансформаторов необходимо принимать на основании технико-экономического сравнения вариантов из таблицы. Это сравнение представлено в следующем подразделе.

Выбираем марку трансформаторов ТМГ. Преимущества трансформаторов ТМГ: не нуждаются в обслуживании при эксплуатации; отсутствует контакт масла с воздухом, что обеспечивает сохранность изоляционных свойств масла в течение не менее 25 лет; более компактны, занимают мало места по сравнению с трансформаторами с расширителем и воздушной подушкой; малошумящие - уровень шума не превышает 55 дБ (А); сниженные на 15-20% потери холостого хода по сравнению с аналогичными трансформаторами других фирм. Характеристики трансформаторов представлены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Характеристики и стоимость трансформаторов

Тип трансформатораНоминальная мощностьНоминальное напряжение обмотокПотериUкзСтоимостьВНННРххРкзкВ×АкВкВкВткВт%руб.ТМГ-160/10/0,4160100,40,412,64,5108000ТМГ-250/10/0,4250100,40,553,14,5147000ТМГ-400/10/0,4400100,40,85,54,5187000

4.2 Технико-экономическое сравнение вариантов

Проведем технико-экономическое сравнение вариантов выбора трансформаторов на основании методики из [7]. Расчет представлен в приложении 6.

.3 Выбор места расположения ТП

Оптимальное расположение ТП на генеральном плане микрорайона определяется по методике из [10]. Условный центр активной нагрузки (УЦН) определяется по выражениям:

, . (4.7)

Условный центр реактивной нагрузки (УЦН) определяется по выражениям:

, , (4.8)

где - активная мощность i-го потребителя, кВт;

- реактивная мощность i-го потребителя, квар;

- координата по оси ОХ i-го потребителя;

- координата по оси ОY i-го потребителя.

В данной методике доказано, что областью размещения координат условного центра нагрузок являются эллипсы. Если источник питания (в нашем случае ТП) расположить в зоне эллипса рассеяния, то затраты на систему электроснабжения будут минимальными.

Найдем условные центры нагрузок (УЦН) для всех частей микрорайона. Данные расчетов приведены в приложении 5 в таблице 5.3 и пояснения не требуют. Координаты по чертежу (Лист 1).

Рассчитанные условные центры активной и реактивной нагрузок для ТП представлены в таблице 4.5.

Таблица 4.5 - Условный центр активной и реактивной нагрузки

Номер ТПSн.т, кВ·АNТ, шт.xа, смуа, ммxр, ммур, мм11602619,24486,88619,42496,122501595,9196,02617,36167,0131602228,54224,88199,72192,641601278,97465,41276,52463,77

Располагаем ТП в соответствии с полученными результатами, учитывая реальное расположение объектов, проездов, а также архитектурные особенности.

5. Расчеты и проеКтирование питающих сетей 10 КВ

.1 Схема распределительной сети 10 кВ

Согласно п. 4.3.2 [1] построение городской электрической сети по условиям обеспечения необходимой надёжности электроснабжения потребителей выполняется применительно к основной массе электроприёмников рассматриваемого микрорайона.

Большинство потребителей относится ко 2 категории по обеспечению надёжности электроснабжения и некоторые - к 3 категории. Исходя из этого, согласно п. 4.3.9 [1] основными принципами построения распределительной сети примем сочетание петлевых схем 10 кВ.

Схема распределительной сети 10 кВ представлена на рис.5.1.

Рисунок 5.1 - Схема распределительной сети 10кВ

.2 Выбор сечения проводов сети 10 кВ

Сеть 10 кВ выполняется самонесущим изолированным проводом СИП-3. Надежность и эксплуатационная преимущества СИП-3 складываются из следующих условий:

·провода защищены от схлестывания;

·на таких проводах практически не образуется гололед;

·исключено воровство проводов, так как они не подлежат вторичной переработки;

·существенно уменьшены габариты линии и соответственно требования к просеке для прокладки и в процессе эксплуатации;

·простота монтажных работ и соответственно уменьшения их сроков;

·высокая механическая прочность проводов и соответственно невозможность их обрыва;

·пожаробезопасность таких линий, основанная на исключении КЗ при схлестывании;

·сравнительно небольшая стоимость линии (примерно на 35 % дороже "голых"). При этом происходит значительное сокращение эксплуатационных расходов (реальное сокращение доходит до 80 %)

Электрические нагрузки сетей 10кВ в соответствии с [5] определяются умножением суммы расчетных нагрузок трансформаторов отдельных ТП, присоединенных к данному элементу сети (ЦП, РП, линии и др.), на коэффициент одновременности, учитывающий совмещение максимумов их нагрузок, принимаемый по [5, таблица 4.2].

Расчетная нагрузка линии , кВт, определяется по формуле:

, кВт, (5.1)

где kо - коэффициент одновременности [5, таблица 4.2];

- полная нагрузка i-ой ТП, получающей питание по данной линии в послеаварийном режиме, кВт.

Расчетный ток линии в послеаварийном режиме Iр, кА, определяется по формуле:

, А, (5.2)

где Sр - полная электрическая нагрузка линии, кВ.А;

Uн - номинальное напряжение, кВ.

Cечение жил проводов выбирается по экономической плотности тока в нормальном режиме и проверяется по допустимому длительному току в аварийном и послеаварийном режимах, а также по допустимому отклонению напряжения. ( п. 5.1.1 [1]).

Сечение , согласно п. 1.3.25 [1] определяется как отношение расчетного тока к экономической плотности тока:

мм2, (5.3)

где - экономическая плотность тока, принимаемая по табл. 1.3.36 [1] равной 1,4;

- расчётный ток, А.

Проверку выбранного провода на напряжение 10 кВ осуществляют по следующим условиям [6]:

)По нагреву током послеаварийного режима:

, А, (5.4)

где Iпа - ток послеаварийного режима, А;

kср - коэффициент среды, учитывает отличие температуры среды от заданной [1, табл. 1.3.3];

kпр - коэффициент прокладки, учитывающий снижение допустимой токовой нагрузки при параллельной прокладке [1, табл.1.3.26];

kпер - коэффициент перегрузки в послеаварийном режиме, kпер =1,25;

kгр - коэффициент, учитывающий удельное сопротивление грунта [1, табл.1.3.23];

Iдоп - допустимый ток кабеля, А, [1].

2)По допустимому отклонению напряжения:

,%, (5.5)

где ΔUдоп - допустимая потеря напряжения: должна быть 5 % [1];

ΔUр - расчетные потери напряжения, %;

Iр - расчетный ток линии, А;

L - длина кабеля, км;

r0 - удельное активное сопротивления кабеля, мОм/м , [1];

x0 - удельные реактивное сопротивления кабеля, мОм/м; [1];

cosφН, sinφН - косинус и синус нагрузки;

Uном - номинальное напряжение кабеля, В.

3)По термической стойкости:

, мм2, (5.6)

где Fp - выбранное сечение кабеля, мм2;

Fт.с. - термически стойкое сечение кабеля, мм2;

tп - приведенное время КЗ, с;

С - температурный коэффициент, учитывающий ограничение допустимой температуры нагрева кабеля, А·с1/2/мм2 .

Для примера, проведем расчет для линии W3.

Определяем мощность по формуле (5.1)

Расчетный ток линии определим по формуле (5.2):

А.

Находим расчетное сечение провода по формуле (5.3):

Предварительно выбираем СИП 3-70. Проверим провод по вышеперечисленным условиям.

)По нагреву током послеаварийного режима:

,57 < 1.0,9.1,25.1.240 А;

,57 < 270 А.

)

Copyright © 2018 WorldReferat.ru All rights reserved.