Выбор структуры системы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок микрорайона города. Составление сетевого графика ввода распределительного устройства высокого напряжения. Назначение, принцип действия и область применения защитного заземления.
Аннотация к работе
После анализа объема нового строительства было принято решение о коренной реконструкции существующей сети. Проверка показала, что выбранные кабельные линии выдерживают перегрузку в послеаварийном режиме, и суммарные потери напряжения не превышают 5%, что находится в пределах нормы. Определены расчетные нагрузки трансформаторных подстанций участка сети электроснабжения, произведен выбор мощности трансформаторов предусмотренных к строительству ТП . К установке приняты бетонные комплектные двухтрансформаторные подстанции производства «ПКФ Автоматика», г.Тула с трансформаторами типа ТМГ. Во втором варианте ТП запитаны по двух лучевой схеме с двухсторонним питанием от разных ЦП, одна секция подключаются к РП-52, который получает питание от ПС 110/10 КВ Брагино, вторая секция к ПС 110/10 КВ Перевал.
Введение
Непрерывное развитие инфраструктуры городов обуславливает рост электропотребления, требующего, в свою очередь, систематического расширения электрических сетей, расположенных на территории города.
Рост электропотребления связан не только с увеличением числа жителей и расширением услуг комунально-бытовых сервисов, но и с непрерывным проникновением электроэнергии во все сферы жизнедеятельности населения.
Современная же ситуация в системе электроснабжения городов характеризуется: - низким уровнем технического оснащения объектов электроснабжения;
- тем, что зачастую схема электроснабжения не обеспечивает необходимую категорию надежности и качество электроэнергии;
- износом сетей 10-0,4 КВ до 75 процентов;
- недостаточностью инвестиций для модернизации системы электроснабжения.
Предлагаемый вниманию дипломный проект посвящен решению актуальной проблемы повышения качества и надежности электроснабжения потребителей селитебной зоны г. Ярославля, обеспечения оптимального и стабильного уровня освещения города, энергосбережения и повышения энергоэффективности использования электроэнергии в городских электрических сетях 10-0,4КВ и сетях наружного освещения.
Исходные данные для проектирования были собраны в ходе преддипломной практики.
1. Анализ существующего участка городских электрических сетей и предпосылки реконструкции заземление электрический нагрузка микрорайон
1.1 Краткая характеристика микрорайона города, его потребителей
1.1.1 Краткая характеристика города как потребителя электрической энергии
В соответствии с существующими правилами и нормами, в зависимости от численности населения, города подразделяются на крупные, крупнейшие, большие, средние и малые. В зависимости от назначения, территория городов делится на зоны: промышленную, селитебную, коммунально-складскую и внешнего транспорта. Около 70% городской территории занимает селитебная зона.
Основной структурной единицей селитебной зоны города является микрорайон, на территории которого размещаются жилые дома, учреждения и пункты повседневного обслуживания населения. Второй структурной единицей селитебной зоны является жилой район, включающий несколько микрорайонов, объединенных общественным центром, в состав которого входят учреждения культурно-бытового обслуживания.
Город Ярославль - административный центр Ярославской области, крупный промышленный и культурный центр, расположен в центре Европейской части страны по обоим берегам р. Волги в устье ее правого притока р. Которосль. Город является важным транспортным узлом, связывающим четыре железнодорожных направления - Московское, Вологодское, Ленинградское и Горьковское, несколько автомагистралей федерального и местного значения, а также грузовые и пассажирские речные порты Волжского бассейна. Ярославль относится к числу наиболее старых городов России. Его основание относится к началу XI века. Город вытянут вдоль берега р. Волги с северо-запада на юго-восток. Основная часть города размещается на правом берегу р. Волги. Административно - город разделен на шесть районов: Дзержинский, Заволжский, Кировский, Красноперекопский, Ленинский и Фрунзенский. Население города составляет - 613,3 тыс. человек, жилой фонд - 13437 тыс.кв.метров общей полезной площади, средняя обеспеченность 21 кв.м на жителя. Городской транспорт - трамвай, троллейбус, автобус.
Город Ярославль расположен в I климатическом районе по гололеду и I районе по скоростному напору ветра. Средне - годовая температура воздуха 5ОС, глубина промерзания грунта 1,4 - 1,6 м., среднемесячная температура почвы в осенне-зимний сезон на глубине прокладки кабеля 5ОС. Грунты - пески пылеватые и мелкие средней плотности, супеси и суглинки. Грунтовые воды залегают на глубине более двух метров. На отдельных пониженных участках рельефа имеется верховодка.
Город Ярославль питается от Ярославской энергосистемы. Основными опорными центрами питания города являются три ТЭЦ и две ПС 220 КВ - Ярославская и Тверицкая.
Непрерывный рост и развитие городов, наблюдаемые в последнее время и связанные с миграцией населения из сельской местности и появлением в городах крупных магазинов, больших спортивных и культурно-развлекательных комплексов, строительством многоэтажных домов с квартирами повышенной комфортности, а также появлением новой бытовой аппаратуры, приводит к значительному возрастанию потребления электроэнергии. В связи с этим, особое внимание в городе уделяется обеспечению качественного и надежного электроснабжения потребителей.
Микрорайон "Яблоневый Посад" расположен в Дзержинском районе, северной части города Ярославль. Площадь микрорайона 18,25 га. Количество общей жилой площади 154 250м2, малоэтажная застройка 26 269 м2, нежилые помещения 9 067 м2.
В «Яблоневом посаде» предусмотрено нескольких типов жилья. Во-первых, это одноподъездные дома башенного типа этажностью 15-17 (1 комн. квартиры - 42-43 кв.м, 2 комн. квартиры 62-63 кв.м, 3 комн. квартиры - 86-87 кв.м). Во-вторых, это 8-9 этажные дома, состоящие из нескольких подъездов, которые объединены общим первым этажом, на котором расположены объекты инфраструктуры и паркинг. В северо-восточной части уже построен третий тип жилья - это сблокированные коттеджи этажностью 3 этажа - таунхаусы, которые предназначены для больших семей, имеют отдельный вход, гараж на первом этаже и собственный участок земли. В северной части микрорайона расположена больница.
На территории микрорайона планируется разместить 31 жилое здание, высотой свыше 5 этажей (два дома высотой 17 этажей, два дома высотой 15 этажей, три дома высотой 12 этажей, четыре дома высотой 9 этажей, и 20 домов высотой 8 этажей) с общим количеством квартир 3812, в том числе 180 квартир повышенной комфортности (площадью свыше 90м2). Кроме этого, на территории микрорайона будет размещено восемь общественно-административных и коммунально-бытовых предприятий: торговый центр, продовольственный магазин, клуб, химчистка, два детских сада, две школы и концертно-зрелищный центр.
Полная информация о жилых и общественных зданиях предполагаемых к строительству на территории микрорайона приведена в табл. 1.1 и 1.2. Генеральный план застройки и зонирование микрорайона представлено на листе 1 графической части проекта.
Таблица 1.1 - Характеристика жилых зданий
№ п/п № на генплане Количество Колво квартир общей площадью Тип плит для пищеприготовления Колво лифтов Категория ЭП по надежности эл. снабж. этажей подъездов квартир до 90 м2 Свыше 90 м2 пассаж. груз. nэт.. nпод. Nкв. nпас. Рл nгр. Рл
1 2 12 1 60 - 60 ЭП 1 4,50 1 7,0 I
2 3 9 3 108 108 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
3 4 9 3 108 108 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
4 5 8 3 96 96 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
5 6 8 3 96 96 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
6 7 17 1 136 136 - ЭП 1 4,50 1 7,0 I
7 8 15 1 120 120 - ЭП 1 4,50 1 7,0 I
8 11 8 3 96 96 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
9 12 8 3 96 96 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
10 13 17 1 136 136 - ЭП 1 4,50 1 7,0 I
11 14 15 1 120 120 - ЭП 1 4,50 1 7,0 I
12 15 8 3 96 96 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
13 16 8 3 96 96 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
14 18 8 3 96 96 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
15 19 8 3 96 96 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
16 20 8 3 96 96 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
17 31 9 3 108 108 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
18 30 9 3 108 108 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
19 29 12 1 60 - 60 ЭП 1 4,50 1 7,0 I
20 24 8 9 288 288 - ГП 9 4,50 9 7,0 I
21 23 8 9 288 288 - ГП 9 4,50 9 7,0 I
22 22 8 9 288 288 - ГП 9 4,50 9 7,0 I
23 26 8 3 96 96 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
24 27 8 3 96 96 - ГП 3 4,50 3 7,0 I
25 28 8 3 96 96 - ГП 3 4,50 3 7,0 I всего 3080 2960 180
Таблица 1.2 - Характеристика общественно-административных зданий и коммунально-бытовых предприятий микрорайона
№ пп № на генплане. Общественные здания Единица измерения количественного показателя. Количественный показатель, М Категория ЭП по надежности электроснабжения
6 25 Продовольственный магазин м2 торг. зала 420 II
1.2 Существующая система электроснабжения и техническое состояние электрических сетей микрорайона
1.2.1 Распределительная сеть 6-10 КВ
Электроснабжение потребителей микрорайона (больницы и участка малоэтажной застройки) от центров питания осуществляется через электрические сети ОАО «ЯГЭС».
Электроснабжение микрорайона осуществляется на напряжении 6КВ. ТП микрорайона - 409,408, 535 питаются по двухзвеньевой схеме через распределительную сеть от РП-30, который в свою очередь получает питание от ПС 110/35/6 Павловская.
Здания ТП находятся в хорошем состоянии и могут быть использованы для дальнейшей эксплуатации, но оборудование ТП 409, 408 вследствие своего большого физического и морального износа, требует своей поэтапной модернизации (технического перевооружения ТП).
По своему конструктивному исполнению сети выполнены кабельными линиями.
Схема построения кабельных сетей комбинированная с включением в нее ТП с секционированными шинами 6-10 КВ. Кабели проложены марок ААБ, ААШВ, сечением 50-150 мм2, вследствие своего большого физического не могут быть использованы для дальнейшей эксплуатации.
При существующей нагрузке линии 6 КВ имеют достаточную пропускную способность, но при реализации планов застройки необходимо увеличить пропускную способность сети и рассмотреть целесообразность перевода электроснабжения микрорайона на другие центры питания.
Положение микрорайона относительно близлежащих ЦП ПС 110/10 Брагино, и ПС 110/10 Перевал, а также РП ОАО «ЯГЭС».
1.2.2 Распределительная сеть 0,4 КВ
В распределительных сетях до 1000 В используется система напряжения 380/220 В.
Кабельные линии выполнены в районе клинической больницы. Кабельные сети выполнены по петлевой и радиальным схемам, с использованием кабелей различных марок.
Воздушные сети выполнены в районах малоэтажной застройки имеют радиальную схему без резервных перемычек. Воздушные линии выполнены на ж/б опорах проводом марки СИП 2.
1.2.3 Сеть наружного освещения
Наружное освещение (НО) имеет большинство существующих улиц и дорог, примыкающих к микрорайону. Для освещения используются светильники с газоразрядными лампами типа ДРЛ.
Существующие установки НО, не в полной мере обеспечивают требуемые значения освещенности улиц, дорог, проездов и т.п. микрорайона.
В ночные часы спада интенсивности движения транспорта отключение части светильников на магистральных улицах не производится (отсутствует фаза вечернего режима), что приводит к дополнительному расходу электроэнергии на нужды освещения города.
Для обеспечения оптимального и стабильного уровня освещения улиц, дорог, проездов и т.п. микрорайона в соответствии с действующими нормативами, обеспечения оперативного контроля и управления сетью НО, повышения надежности работы сети НО, и ее энергоэффективности необходимо выполнить работы по реконструкции существующих сетей НО и их модернизации (техническому перевооружению).
1.3 Надежность электроснабжения
На территории микрорайона находятся, потребители с электроприемниками I и III категории, это клиническая больница и участок малоэтажной застройки соответственно.
Питание потребителей с электроприемниками I категории существующей схемой электрических сетей 6 КВ обеспечивается не в полном объеме. Отсутствие в сетях устройств АВР в значительной степени снижает надежность питания указанных потребителей, а в ряде случаев делает это невозможным. Отсутствие сетевого резервирования питания потребителей без перерыва в электроснабжении приводит к необходимости установки у потребителей автономных источников питания, многие из которых в свою очередь не имеют устройств АВР.
В составе новой застройки микрорайона большую часть потребителей электрической энергии по надежности электроснабжения составляют потребители первой категории - лифты многоэтажных жилых домов. Ко второй категории относятся электроприемники концертно-зрелищного зала, детских садов, школ, торгового центра, клуба, продовольственного магазина.
2. Расчет электрических нагрузок микрорайона города
2.1 Существующие потребители
Расчетные электрические нагрузки существующих коммунально-бытовых потребителей в микрорайоне города определены в соответствии с [п. 2.4.2, 1] (по данным эксплуатационных замеров на шинах 0,4 КВ ТП в часы их собственных максимумов нагрузок) на 2015 год с учетом роста на 5% в год. Данные по электрическим нагрузкам разбиты по трансформаторным подстанциям и сведены в табл. 2.1
Таблица 2.1 - Электрические нагрузки существующих потребителей с разбивкой по ТП
№ п/п № ТП Нагрузка на шинах ТП, КВТ Колво и мощность трансформаторов Основной потребитель
1 409 190 2х160 Больница
2 408 260 2х160 Больница
3 535 160 250 Малоэтажная застройка
2.2 Новые потребители
Расчет электрических нагрузок производится по [1] от низших к высшим ступеням системы электроснабжения и включает два этапа: - определение нагрузки на вводе к каждому потребителю;
- расчет на этой основе нагрузок отдельных элементов сети.
Расчетная нагрузка потребителя и отдельных элементов сети принимается равной ожидаемой максимальной нагрузке за 30 минут.
2.2.1 Расчет электрических нагрузок жилых зданий
Определение расчетных нагрузок жилых зданий основывается на использовании нагрузки одного потребителя, в качестве которого выступает семья или квартира, при посемейном заселении домов.
Определим расчетную нагрузку на вводе жилого дома на примере двенадцати этажного 60 квартирного дома с квартирами повышенной комфортности с электрическими плитами мощностью до 10.5 КВТ (№2 на генплане).
Расчетная активная нагрузка квартир, приведенная к вводу жилого здания, определяется, в зависимости от числа квартир и применяемых кухонных плит по типу пищеприготовления, по выражению, КВТ: , (2.1) где Nкв-число квартир присоединенных к элементу сети, Nкв.=60;
руд.кв.-удельная расчетная нагрузка квартиры, определяемая согласно [табл.2.1.1н , 1], КВТ/квартира.
Тогда расчетная активная нагрузка квартир, приведенная к вводу жилого здания равна: Рр.кв=2,8 60=168 (КВТ)
Расчетная активная нагрузка силовых электроприемников определяется нагрузками лифтовых установок, насосов водоснабжения, вентиляторов и других санитарно-технических установок. Мощность резервных электродвигателей, а так же электроприемников противопожарных устройств, при расчете электрических нагрузок не учитываются.
В домах данного микрорайона основу силовой нагрузки составляют лифтовые установки, поэтому расчетная силовая нагрузка определяется следующим образом, КВТ: , (2.2) где Kc-коэффициент спроса лифтовых установок, определяемый по [табл.2.1.2, 1] в зависимости от этажности здания и количества лифтов, Kc=0,8;
N-общее количество лифтовых установок в жилом доме, Nл=2. nпас, nгр -количество пассажирских и грузопассажирских лифтов соответственно;
=4,5 КВТ, =7 КВТ - мощности электродвигателей лифтовых установок, соответственно пассажирских и грузопассажирских;
Рр.л.=0,8 (4.5 1 7,0 1)=9,2(КВТ)
Тогда расчетная активная нагрузка на вводе жилого дома равна, КВТ: , (2.3) где ку.- коэффициент участия в максимуме нагрузки силовых электроприемников, принимаемый равным 0.9, тогда: Рр.ж.д.=168 0,9 9,2=176,28(КВТ)
Расчетная реактивная нагрузка на вводе жилого дома, КВАР: , (2.4) где кв.=0.2 -для квартир с электрическими плитами, определяется по [табл.2.1.4, 1] ;
Для жилого дома (№2 на генплане), расчетная реактивная нагрузка на вводе, определяемая на основании выражения (2.4), равна: Qp.ж.д.=168 0,2 0,9 9,2 1,17=43,29 (КВАР)
Полная расчетная нагрузка на вводе жилого дома, КВА:
(2.5)
Аналогичные расчеты проводим для других жилых домов микрорайона.
Результаты расчета заносим в табл. 2.2.
В случае, когда количество квартир в доме не совпадает с указанным значением в [табл.2.1.1н ,1], тогда удельная расчетная нагрузка, определяется методом интерполяции, по следующей формуле КВТ/кв:
(2.6) где N"-ближайшее меньшее количества квартир (Nкв.), стандартное табличное;
N"- ближайшее большее количества квартир (Nкв.), стандартное табличное;
руд.ж.зд.(N") и руд.ж.зд.(N") -удельные расчетные нагрузки, [табл.2.1.1н ,1] соответственно для N" и N".
Таблица 2.2 - Расчет электрических нагрузок жилых домов, намеченных к строительству
№, п/п № на генплане Колво квартир: Тип плит для пищеприготовления Удельная нагрузка, КВТ/кв. Расчетная нагрузка домов, КВТ Колво лифтов Коэф-т спроса лифта Расчетная нагрузка лифтов Коэф-ты реактивной мощности расчетная нагрузка пассаж. груз. Активная, КВТ Реактивная, квар Полная, КВА
2.2.2 Расчет электрических нагрузок общественных зданий и учреждений
Определение расчетной нагрузки на вводе в общественное здание покажем на примере продовольственного магазина с кондиционированием воздуха( №25 на генплане). Основные характеристики данного объекта приведены в табл. 1.2.
Расчетные нагрузки на вводе в общественные здания и учреждения определяются по укрупненным удельным нагрузкам. Активная расчетная нагрузка определяется по формуле, КВТ:
(2.7) где Руд.общ.-удельная расчетная нагрузка единицы количественного показателя (рабочее место, посадочное место, площадь торгового зала в м2 и т.п.), определяемая по [табл.2.2.1н ,1], Руд.общ.=0,23 КВТ/ м2
М - количественный показатель, характеризующий пропускную способность предприятия, объем производства и т.д., М=420 м2.
Таким образом, активная расчетная нагрузка будет: Рр.прод.м=0,23 420=96,6 (КВТ)
Расчетная реактивная нагрузка на вводе в общественное здание и учреждение определяется по выражению, КВАР: , (2.8) где tg?-расчетный коэффициент реактивной мощности, определяемый по [табл.2.2.1н, 1], tg?=0,75.
Qp.прод.м=96,6 0,75=72,45(КВАР)
Полная расчетная нагрузка на вводе в общественное здание определяется по формуле 2.5): Аналогичные расчеты производим для других общественных зданий и учреждений. Результаты расчета представлены в табл. 2.3. Нагрузка торгового центра была определена как сумма нагрузок электроприемников различных групп учреждений
2.3 Расчет нагрузки наружного освещения
Удельная нагрузка для расчета наружного освещения ориентировочно определяются исходя из норм яркости или освещенности покрытия улиц и дорог для различных категорий улиц с учетом ширины дорожного покрытия по [3]. Данные сведены в табл. 2.4.
Таблица 2.4 - Средние значение удельной нагрузки наружного освещения для улиц и дорог
№ п/п Наименование улиц Тип улиц Значение удельной нагрузки, Руд.ул.о.
1 Южное шоссе Магистральные улицы районного значения с усовершенствованным типом покрытия от 20 до 30 КВТ/км
2 ул. Комсомольская
3 ул. Покровского
4 ул. Ленинградская Улицы, преулки и дороги местного значения с усовершенствованным типом покрытия . от 7 до 10 КВТ/км
5 ул. Клубная
6 ул. Зеленая
7 ул. Заводская
8 ул. Советская
9 пер. Светлый
10 - Внутриквартальные проезды с усовершенствованным типом покрытия 1,2 КВТ/га
Расчетную нагрузку уличного освещения можно определить по формуле:
Расчетная нагрузка внутриквартального освещения Рр.вк. определяется по выражению: , (2.10) где Руд.вк.- удельная расчетная нагрузка внутриквартального освещения, КВТ/га, Руд.вк.=1,2 КВТ/га;
Fmkp.- общая площадь внутриквартальной территории микрорайона, га.
Светильники на внутриквартальной территории размещаются вдоль внутриквартальных проездов и по периметру территории школ и детских садов. Расчет сведем в табл. 2.5
Таблица 2.5 - Расчет нагрузки уличного освещения
№ п/п Наименование улиц Ед. измер Колво Среднее значение удельной нагрузки, Руд.ул.о. Расчетная нагрузка Рр.вк
1 Южное шоссе км 1,4 25 35
2 ул. Комсомольская км 0,64 25 16
3 ул. Покровского км 1,35 25 33,75
4 ул. Ленинградская км 0,6 9 5,4
5 ул. Клубная км 0,58 9 5,22
6 ул. Зеленая км 0,6 9 5,4
7 ул. Заводская км 1,55 9 13,95
8 ул. Советская км 1,1 9 9,9
9 пер. Светлый км 0,5 9 4,5
10 Внутриквартальные проезды га 65 1,2 78
11 Всего КВТ 207,12
Расчетная нагрузка наружного освещения микрорайона Рр.о.мкр определяется по выражению:
(2.11)
При расчете реактивной составляющей учитывается что применяются светильники с газоразрядными лампами и коэффициентом мощности ПРА не менее cos =0,85 и соответственно tg =0,62 .
Расчетная реактивная составляющая нагрузки наружного освещения микрорайона Qp.о.мкр. определяется по формуле:
(2.12)
Полная расчетная электрическая нагрузка наружного освещения микрорайона Sp.о.мкр. определяется по формуле:
(2.13)
Выбор типов светильников и источников света, мощности, шага и размещения будет сделан в дальнейшей части работы.
Расчет электрической нагрузки микрорайона выполняется путем суммирования расчетных нагрузок отдельных групп однородных потребителей с учетом коэффициента участия в максимуме наибольшей из нагрузок.
Расчетные активная и реактивная нагрузки микрорайона определяются по выражениям: , (2.14)
, (2.15) где Рр.нб.- наибольшее значение расчетной активной мощности одной из групп однородных потребителей, КВТ;
Рр.i - расчетная активная нагрузка остальных групп потребителей; КВТ;
Ку.i -коэффициент участия в максимуме нагрузки относительно выбранной наибольшей нагрузки, определяемый по [табл.2.3.1, 1]. tg?зд.нб.-расчетный коэффициент реактивной мощности, соответствующий группе потребителей с наибольшей нагрузкой. tg?зд.i-расчетный коэффициент реактивной мощности, соответствующий остальным группам потребителей.
В рассматриваемом микрорайоне можно выделить по типу плит для пищеприготовления и типу домов (по комфортности) два «условных дома». Принимая, что к шинам ТП в среднем будут подключено 400 квартир с ГП, и 100 с ЭП.
Объединим все дома с газовыми плитами в первый условный дом, и рассчитаем его нагрузку по методике описанной выше, принимая то, что к одной ТП будет подключено примерно 400 квартир. Всего в микрорайоне 2388 квартир с газовыми плитами.
Удельная расчетная мощность условного дома принимается по [табл.2.1.1н, 1], как для Nкв.=400, Руд.кв =0,71 : Согласно (2.1) определим
Рр.кв.(усл1.)=0,71 2388=1695,5 (КВТ)
Силовая нагрузка лифтовых установок по формуле (2.3) где Кс1=0,65 - коэффициент спроса, определяемый по [табл. 2.1.2, 1] для домов этажностью до 12 этажей, считая что в среднем на дом приходится 6 лифтовых установок.
Расчетные активную и реактивную мощности условного дома с квартирами ГП определим соответственно по формулам (2.4) и (2.5): Рр.ж.д.(усл1)= 1695,5 0,9 717,6=2342(КВТ)
3. Разработка и выбор варианта электроснабжения микрорайона
3.1 Трансформаторные подстанции
3.1.1 Определение числа и мощности трансформаторов и трансформаторных подстанций
Число и мощность трансформаторных подстанций (ТП) оказывает существенное влияние на технико-экономические показатели системы электроснабжения города в целом. От правильного выбора числа и мощности трансформаторов ТП, а также от размещения ТП на территории микрорайона, зависит эффективность функционирования системы электроснабжения.
Основой для выбора числа трансформаторов в ТП является схема электроснабжения и категории электроприемников по надежности электроснабжения.
Вывод
В данном дипломном проекте рассматривался вопрос электроснабжения микрорайона г. Ярославль. После анализа объема нового строительства было принято решение о коренной реконструкции существующей сети.
Произведен расчет нагрузок на вводах к потребителям (ВРУ зданий). После чего выбраны кабели на напряжение 0,4 КВ. Проверка показала, что выбранные кабельные линии выдерживают перегрузку в послеаварийном режиме, и суммарные потери напряжения не превышают 5%, что находится в пределах нормы.
Определены расчетные нагрузки трансформаторных подстанций участка сети электроснабжения, произведен выбор мощности трансформаторов предусмотренных к строительству ТП . К установке приняты бетонные комплектные двухтрансформаторные подстанции производства «ПКФ Автоматика», г.Тула с трансформаторами типа ТМГ.
Предусматривается перевод существующей сети на территории микрорайона с 6 на 10 КВ. Предложено два варианта построения схемы электроснабжения микрорайона на напряжении 10КВ. В первом варианте ТП запитаны по двухлучевой схеме с двухсторонним питанием от одного центра питания - ПС 110/10 КВ Перевал. Во втором варианте ТП запитаны по двух лучевой схеме с двухсторонним питанием от разных ЦП, одна секция подключаются к РП -52, который получает питание от ПС 110/10 КВ Брагино, вторая секция к ПС 110/10 КВ Перевал.
На основании технико-экономического расчета и рациональной загрузки ЦП к дальнейшему рассмотрению принят первый вариант.
Для канализации электроэнергии на напряжение 10 КВ использованы кабели марки ААБЛ. Выбор сечения кабельных линий 10 КВ произведен по экономической плотности тока с проверкой по нагреву в послеаварийном режиме. Кабели проверены по термической стойкости к токам короткого замыкания.
При разработке новой ТП 601 произведен выбор оборудования, устанавливаемого на данной подстанции. К установке приняты камеры КСО 393 и распределительные панели типа ЩО 70.
Также в проекте рассмотрен вопрос внедрения системы учета за расходом электроэнергии на основе счетчиков «Меркурий PLC». Данное мероприятие необходимо не только в рассматриваемом микрорайоне, но и во всей системе электроснабжения города. Внедрение данной системы позволит увеличить точность и оперативность контроля за электропотреблением, что позволит сократить коммерческие потери электроэнергии.
Произведен анализ представленных на рынке систем самонесущих изолированных проводов, выявлены достоинства по сравнению с голыми проводами.
Рассмотрены вопросы наружного освещения микрорайона. Светотехнический расчет был проведен в программе Light-in-Night Road 4.0. Предусмотрена замена существующих светильников с ртутными газоразрядными лампами на светильники ЖКУ с лампами типа ДНАТ, у которых выше коэффициент светоотдачи. Питание сети НО предусматривается от существующих и намечаемых к строительству ТП 10/0,4 КВ, через новые пункты питания НО (ПП) 0,4 КВ наружной установки, выполняемых в виде отдельных шкафов. Электротехнический расчет был проведен с учетом того, что на улицах с высокой интенсивностью движения, в ночное время, при снижении потока транспорта, для экономии электроэнергии отключается часть светильников. Для повышения надежности работы сетей НО и снижения количества аварийного отключения НО, воздушные сети выполняются проводом СИП4. В качестве системы управления была принята СУНО «Луч-2».
В экономической части по укрупненным показателям была составлена смета сооружения ТП, составлен сетевой график работ по монтажу оборудования распределительного устройства высокого напряжения.
В части экологичности и безопасности проекта были изложены вопросы: - виды инструктажей работников по охране труда, порядок их проведения и оформления;
- аспекты анализа травматизма;
- назначение, принцип действия и область применения защитного заземления;
- экологические проблемы при сооружении и эксплуатации кабельных линий.
Таким образом, задачи, поставленные в данном проекте, решены, а возникшие при проектировании вопросы раскрыты.
Дипломный проект был выполнен в соответствии с действующими нормативными документами.
Список литературы
1. РД 34.20.185-94. Инструкция по проектированию городских электрических сетей, с изменениями от 29.06.1999.
2. СП 31-110-2003. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.
3. Пособие по расчету и проектированию естественного, искусственного и совмещенного освещения (к СНИП II-4-79)
4. Пособие по проектированию городских и поселковых электрических сетей (к ВСН 97-83), М 1987
5. ГОСТ 14209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки
6. Правила устройства электроустановок.-6-е изд., перераб. и доп. Министерство топлива и энергетики РФ -М.: Главгосэнергонадзор России, 1998.-608 с.
7. Бушуева О. А., Кулешов А. И. Электрическая сеть района нагрузок: Учебное пособие к курсовому проекту. - Иваново, 2006. - 72 с.
8. Кулешов А. И., Прахин Б. Я. Расчет и анализ установившихся режимов электроэнергетических систем на персональных компьютерах: Учебное пособие. - 2-е изд., стереотип. - Иваново, 2005. - 172 с.
9. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения М.: Издательство стандартов,1998.
10. ГОСТ Р 52373-2005. Самонесущие изолированные и защищенные провода, напряжением 0,4 и 6-35 КВ
11. Прайс-лист ООО "Связь-Сервис", г. Ярославль поставщик кабельно-проводниковой продукции производства ОАО "Завод Сарансккабель".
12. Прайс-лист ООО «Элснаб» г. Самара, www.elinsvo.ru
13. Каталог продукции компании «Таврида Электрик». Выключатели вакуумные.
14. Каталог продукции фирмы «ПКФ Автоматика»
15. Каталог продукции фирмы «НИЛЕД»
16. СНИП 23-05-95*. Естественное и искусственное освещение, с изменениями от 29.05.2003.
17. МУ И.О. Волкова В.И. Колибаба О.И. Рыжов: Оценка экономической эффективности инвестиций в электроэнергетике. - ИГЭУ, 2001;