Проект электроснабжения жилого микрорайона 0.38 кв

Произвольно проводим оси координат и находим координаты центров нагрузок зданий.Условный центр активной нагрузки (УЦН) определяется по выражениям:для оси X:, м; (4.13)для оси Y:, м, (4.14)где Pi- активная мощность i - го потребителя, кВт;xi - координата по оси Х i - го потребителя, м;yi - координата по оси Yi - го потребителя, м.Условный центр реактивной нагрузки (УЦН) определяется по выражениям:для оси X:, м; (4.15)для оси Y:, м, (4.16)где Qi - реактивная мощность i - го потребителя, квар;xi - координата по оси Х i - го потребителя, м; yi - координата по оси Yi - го потребителя, м.По формулам (4.13) - (4.16) определяется оптимальное расположение ТП. Результаты расчетов сводим в таблицу 4.3.Таблица 4.4 - Условный центр активной и реактивной нагрузкиНомер ТПSнт, кВ∙АNт, штXa, мYa, мXp, мYp, мТП 125002138345137343ТП 225002225256224256ТП 325002317460317467ТП 425002445469459471ТП 525002138215137210ТП 625002225117224119ТП 725002172516173517ТП 825002317338318345ТП 9 16002138127137125ТП 1016002372516373517ТП 1116002225398224401ТП 1210002422137423136ТП 1310002318187316188ТП 1410002512407511407Располагаем ТП в соответствии с полученными результатами, учитывая реальное расположение объектов, проездов, тротуаров, а также архитектурные особенности. 5 ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 10 И 0,4 кВРаспределительная сеть для рассматриваемого микрорайона представляет собой совокупность распределительной сети 10 кВ, трансформаторных подстанций и распределительной сети 0,38 кВ.Выбор схемы и числа источников питания определяется по требованию к бесперебойности питания, по категории надежности потребителей и приемников в соответствии с [7].В рассматриваемом микрорайоне расположены в основном потребители II категории, а также потребители III категории и группа потребителей I категории.Ко второй категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к нарушению нормальной деятельности значительного количества городских жителей. Электроприемники второй категории в нормальном режиме должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.Электроприемники третьей категории могут питаться от одного источника питания. Допустимы перерывы на время, необходимое для подачи временного питания, ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но не более чем на одни сутки.Также в рассматриваемом микрорайоне находятся потребители I категории. Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. К ним относятся лифты, средства пожаротушения и противопожарная сигнализация в школе, детских садах, развлекательном центре и др. Для распределительной сети 10 кВ применим схему с двумя встречными магистралями. Схемы с двойными магистралями применяются на подстанциях с двумя секциями сборных шин, которые работают раздельно. В случае повреждения одной магистрали, все подстанции переключаются на магистраль, оставшуюся в работе. Двойные магистрали с двусторонним питанием применяются при необходимости питания от двух независимых источников по условиям надежности электроснабжения. В качестве независимых источников питания используются две секции сборных шин, каждая из которых в свою очередь запитана от независимого источника питания. 5.1Выбор сечения кабелей сети 10 кВЭлектрические нагрузки городских сетей 10кВ в соответствии с [13] определяются умножением суммы расчетных нагрузок трансформаторов отдельных ТП, присоединенных к данному элементу сети (ЦП, РП, линии и др.), на коэффициент, учитывающий совмещение максимумов их нагрузок (коэффициент участия в максимуме нагрузок), принимаемый по справочной литературе [11]. Коэффициент мощности для линий 10 кВ в период максимума нагрузки принимается равным 0,92 (). Расчетная активная нагрузка линии Рр.wопределяется по формуле:, кВт, (5.1)где kу - коэффициент совмещения максимумов нагрузок трансформаторов; Рр.ТП,i - активная нагрузка i-ой ТП, получающей питание по данной линии в послеаварийном режиме, кВт.Расчетная реактивная нагрузка линии Qp.W определяется по формуле:, квар, (5.2)где Рр.W - расчетная активная нагрузка в послеаварийном режиме, кВт;tgφ - коэффициент реактивной мощности.Полная электрическая нагрузка Sр определяется по формуле:, кВ.А, (5.3)где Pр - расчетная электрическая нагрузка линии, кВт ;Qр -расчетная реактивная мощность линии, квар.Расчетный ток линии в послеаварийном режиме работы Iр, кА, определяется по формуле: , А, (5.4)где Sр.- полная электрическая нагрузка линии, кВ.А;Uн - номинальное напряжение, кВ.Согласно [12] кабели выбирают по следующим условиям: - экономической плотности тока:, мм2, (5.5)где Fр - расчетное сечение кабеля, мм2;Iр - расчетный ток линии, А;jэк - экономическая плотность тока, А/мм2 .- по нагреву током послеаварийного режима:Iпаkср.kпр.kпер.kгр.Iдоп ,А, (5.6)где Iпа - ток послеаварийного режима, А;kср - коэффициент среды, учитывает отличие температуры среды от заданной [13];kпр - коэффициент прокладки, учитывающий снижение допустимой токовой нагрузки при параллельной прокладке [13]kпер - коэффициент перегрузки в послеаварийном режиме, равный 1,25; kгр - коэффициент, учитывающий удельное сопротивление грунта Iдоп - допустимый ток кабеля, А , [13].- по допустимому отклонению напряжения:, %, (5.7)где ΔUдоп - допустимая потеря напряжения: должна быть 5 % [13];ΔUр - расчетные потери напряжения, %;Iр - расчетный ток линии, А;L - длина кабеля, км;r0 - удельное активное сопротивления кабеля, мОм/м , [12];x0 - удельные реактивное сопротивления кабеля, мОм/м; [12];cosφН, sinφН - косинус и синус нагрузки;Uном - номинальное напряжение кабеля, В.- по термической стойкости: , мм2, (5.8)где Fp - выбранное сечение кабеля, мм2 ;Fт.с. - термически стойкое сечение кабеля, мм2;IK(3) - ток трехфазного КЗ, А; tп - приведенное время КЗ, с;С - температурный коэффициент, учитывающий ограничение допустимой температуры нагрева кабеля, А·с1/2/мм2 .Выбираем марку кабеля: АВБбШВ - алюминиевая жила, изоляция из поливинилхлорида, броня из профилированной стальной ленты, защитный покров в виде прессованного шланга из поливинилхлорида.Результаты расчетов линий представлены в таблице 5.1.Таблица 5.1 - Выбор сечения кабелей на напряжение 10 кВ5.2Выбор сечения кабелей сети 0,38 кВДля питания городских потребителей электроэнергии применяют систему трехфазного переменного тока напряжением 380 В с глухозаземленной нейтралью трансформатора.На выбор схемы оказывают влияние следующие факторы: требования к бесперебойности питания; размещение трансформаторных подстанций.Число источников питания определяется по категории надежности потребителей и приемников в соответствии с [7].Для электроснабжения выбираем радиальную схему. Прокладывается по 2 кабеля к каждому ВРУ. При этом одна из питающих линий используется для присоединения электроприемников квартир и общего освещения общедомовых помещений, другая питающая линия предназначена для подключения лифтов, насосов, противопожарных устройств эвакуационного и аварийного освещения (при их наличии).При выходе из строя одной из питающих линий все электроприемники дома подключаются к линии оставшейся в работе, которая рассчитана с учетом допустимых перегрузок при аварийном режиме. Линии, питающие здания, подключаются к разным силовым трансформаторам одной ТП. Также предусматривается резервирование на стороне 0,38 кВ.Расчетная электрическая нагрузка линии до 1 кВ при смешанном питании потребителей жилых домов и общественных зданий (помещений), , кВ∙А, определяется по формуле :, кВ∙А,(5.9)где - наибольшая нагрузка здания из числа зданий, питаемых по линии, кВ.А; - расчетные нагрузки других зданий, питаемых по линии, кВ.А; - коэффициент участия в максимуме электрических нагрузок общественных зданий (помещений) или жилых домов (квартир и силовых электроприемников) [9].Электрические нагрузки взаиморезервируемых линий при ориентировочных расчетах допускается определять умножением суммы расчетных нагрузок линий на коэффициент 0,9.Расчетный ток линии Iрл , кА, определяется по формуле: , А, (5.10)где.- полная электрическая нагрузка линии , кВ.А;- номинальное напряжение, кВ.Выбор сечений кабелей на напряжение 0,38 кВ осуществляют по следующим условиям [12]: 1) По нагреву расчетным током:,А,(5.11)где Iр - расчетный ток кабеля, А ;kср - коэффициент среды, [7]kпр - коэффициент прокладки, учитывающий снижение допустимой токовой нагрузки при параллельной прокладке [7]; Iдоп - допустимый ток кабеля, А , [7].2) По номинальному напряжению: ,(5.12)где UHW - номинальное напряжение кабеля, кВ;UHC - номинальное напряжение сети, кВ.3) По нагреву током послеаварийного режима:,А,(5.13)где Iпа - ток кабеля в послеаварийном режиме, А ;kср -коэффициент среды, учитывает отличие температуры среды от заданной [7];kпр - коэффициент прокладки, учитывающий снижение допустимой токовой нагрузки при параллельной прокладке;kпер - коэффициент перегрузки в послеаварийном режиме, равный 1,25;kгр - коэффициент, учитывающий тепловое сопротивление грунта, в данном случае для всех кабелей равен 1 [7];Iдоп - допустимый ток кабеля, А , [7].4) По допустимому отклонению напряжения:, %, (5.14)где ΔUдоп - допустимая потеря напряжения, %, должна быть 5 % [7];ΔUр - расчетная потеря напряжения, %;Iр - расчетный ток линии, А;L - длина кабеля, км;r0 - удельное активное сопротивления кабеля, мОм/м , [12];x0 - удельные реактивное сопротивления кабеля, мОм/м; [12];cosφН, sinφН - косинус и синус нагрузки (примем 0,92 и 0,39 соответственно);Uном - номинальное напряжение кабеля, В.На основании проведенных исследований установлено, что кабели на напряжение до 1 кВ можно не проверять на термическую стойкость при КЗ, если алюминиевые жилы имеют сечение 25 мм2 и более.Выбираем марку кабеля: АВБбШВ - алюминиевая жила, изоляция из поливинилхлорида, броня из профилированной стальной ленты, защитный покров в виде прессованного шланга из поливинилхлорида.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данной курсовой работе было спроектировано электроснабжение микрорайона города.По удельным нагрузкам определены расчетные нагрузки жилых и общественных зданий данного микрорайона.В ходе работы спроектирована система наружного освещения микрорайона. Выбраны лампы типа ДНаТ-100 и ДНаТ-250, как наиболее экономичные. По расчетным нагрузкам зданий была определена расчетная мощность на шинах ТП 0,38 кВ, выбрано оптимальное число и мощность силовых трансформаторов для каждой ТП, а также определено месторасположение каждой ТП. Распределительная сеть 10 и 0,38 кВ выполнена кабелем АВБбШВ.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫОтчет о функционировании ЕЭС России в 2019 году. Подготовлен в соответствии с «Правилами разработки и утверждения схем и программ перспективного развития электроэнергетики» (утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 17.10.2009 № 823)ГОСТ 32144-2013. Межгосударственный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения" (введен Приказом Росстандарта от 22.07.2013 N 400-ст).Костин, В.Н. Передача и распределение электроэнергии / В.Н. Костин, Е.В. Распопов, Е.А. Родченко – М.: Высш. шк., 2003. – 145 с.Правила устройства электроустановок [Текст]: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2008. – 853 с., ил. ISBN 978-5-379-00766-9.Князевский, Б.А., Электроснабжение промышленных предприятий. / Б.А. Князевский, Б.Ю. Липкин: учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1986. - 391с.Микропроцессорные реле защиты. Новые перспективы или новые проблемы. // Новости электроснабжения. - 2006. №1. - С.24-37.Блок, В.М. Электрические сети и системы / В.М. Блок: учебное пособие для студентов электротехнических вузов. - М.: Высшая школа, 2013.- 430с.Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. - М., НЦ ЭНАС, 2003. - 192с.Козлов, В.А. Городские распределительные сети [Текст]/ В.А. Козлов. - Л.: Энергия, 1984. - 454 с.Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций: Справочный материал для курсового и дипломного проектирования / Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков: учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.Можаева, С.В. Экономика энергетического производства: учеб. пособие для вузов. / С.В. Можаева. - СПб., Лань, 2003. - 208с.Производство и распределение электрической энергии: Электротехнический справочник / В. Г. Герасимова, П. Г. Грудинского, И. Н. Орлова и др.: под ред. И. Н. Орлова. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 880 с.Методические указания по курсовому проектированию / сост. Л.П. Летунова, В.А. Воробьёв. - Вологда: ВоГТУ, 2003. - 52 с.