Основные типы электростанций. Схема и признаки электрической сети. Методика подбора оборудования для системы электроснабжения. Определение электрических нагрузок квартир и общедомовых помещений. Расчет уличного освещения и токов короткого замыкания.
Аннотация к работе
Электричество давно и прочно вошло во все отрасли народного хозяйства и в быт людей. Проектирование электрической сети городского жилого микрорайона, включая разработку конфигурации сети и схемы подстанции, является одной из основных задач развития энергетических систем города, обеспечивающих надежное и качественное электроснабжение потребителей. Задача проектирования электрической сети относится к классу оптимизационных задач, однако не может быть строго решена оптимизационными методами в связи с большой сложностью задачи, обусловленной многокритериальностью, многопараметричностью и динамическим характером задачи, дискретностью и частичной неопределенностью исходных параметров. В этих условиях проектирование электрической сети сводится к разработке конечного числа рациональных вариантов развития электрической сети, обеспечивающих надежное и качественное электроснабжение городского промышленного предприятия электроэнергией в нормальных и послеаварийных режимах. На стадии выбора конкурентно способных вариантов развития электрической сети городского промышленного предприятия решаются две основные задачи - определение рационального класса напряжения сети и выбор конфигурации сети.Работа современных промышленных предприятий связана с потреблением электрической энергии, вырабатываемой электростанциями. Электрическая станция - это промышленное предприятие, вырабатывающее электроэнергию и обеспечивающее ее передачу потребителям по электрической сети. На некоторых электростанциях вырабатывается не только электрическая, но и тепловая энергия. На тепловых электростанциях (ТЭС) в электрическую преобразуют энергию, выделяемую при сгорании каменного угля, торфа, сланцев, газа, нефти и других видов топлива. Технико-экономические вопросы взаимоотношений между энергосистемой и потребителем связаны с разработкой и выполнением: - технических условий на присоединение электроустановок потребителей - к энергосистеме;Большинство сетей напряжением до 1 КВ внутри помещений выполняются изолированными проводами, т. е. проводами, имеющими изолирующие, а иногда защитные покровы. Его проводимость примерно в 1,6 раза меньше проводимости меди, однако проводимость алюминия все же достаточно высока, чтобы его можно было использовать в качестве токопроводящего материала для проводов и кабелей. Активное и реактивное сопротивление стальных проводов значительно выше, чем проводов из цветного металла, и поэтому область применения этих проводов ограничена. Воздушные линии состоят из трех элементов: проводов, изоляторов и опор. Расстояние между двумя соседними опорами называют длиной пролета, или пролетом линии I Провода к опорам подвешиваются свободно, и под влиянием собственной массы провод в пролете провисает по цепной линии.Расчетные электрические нагрузки жилых домов складываются из расчетных нагрузок силовых потребителей электроэнергии и нагрузок питающей осветительной сети. Определим расчетную электрическую нагрузку квартир, приведенную к вводу жилого дома по формуле: (1) где Ркв.уд. Расчетная электрическая нагрузка жилого дома (квартир и силовых электроприемников) - Рр.ж.д., КВТ, определяется по формуле: (2) где Ку - коэффициент участия в максимуме нагрузки силовых электроприемников, Ку-0,9; Расчетная нагрузка силовых электроприемников, приведенная к вводу жилого дома, определяется: (3) где Рр.л. В доме 9 этажей, установлены три лифтовые установки с мощностью, приведенной к ПВ=100%, равной 7 КВТ.В большинстве случаев проектировщик определяет напряжения в пределах двух ближайших по шкале номинальных значений напряжения, для которых и проводится сравнение вариантов. Как правило, следует применять напряжение 10 КВ как более экономичное, чем напряжение 6 КВ. Напряжение 6 КВ применяется при преобладании на объекте электроприемников с напряжением 6 КВ. В ряде случаев электроснабжение электроприемников с напряжением 6 КВ осуществляется по питающим линиям напряжением 10 КВ с последующей трансформацией на напряжение 6 КВ непосредственно для данных электроприемников. При близости источника питания к объекту и потребляемой им мощности в пределах пропускной способности линий напряжением 6 и 10 КВ электроэнергия подводится к распределительной подстанции РП или к главной распределительной подстанции (ГРП).Размещено на .
Вывод
Таким образом, можно сделать следующие выводы.
Система электроснабжения объекта состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей, а также токопроводов.
Схемы электрических соединений электроустановок выполняются для первичных и вторичных цепей.
К первичным цепям относятся главные цепи электроустановок, по которым электрическая энергия подается к потребителям; их схемы выполняются однолинейными и трехлинейными.
В однолинейных схемах три фазы установки и ее оборудование условно изображаются для одной фазы. На трехлинейных схемах указываются соединения для всех трех фаз, а также вторичные цепи. Полная схема получается громоздкой, поэтому она выполняется только для отдельных элементов установки.
К вторичным цепям относятся цепи, служащие для соединения вторичного электрооборудования - измерительных приборов, приборов и аппаратов управления и сигнализации, устройств релейной защиты и автоматики.
Выбор напряжений участков электрической сети объекта определяется путем технико-экономического сравнения вариантов. При выборе окончательного проектного решения, принимаемого на основе сравнения вариантов, необходимо отдавать предпочтение варианту с более высоким напряжением. В большинстве случаев проектировщик определяет напряжения в пределах двух ближайших по шкале номинальных значений напряжения, для которых и проводится сравнение вариантов. В ряде случаев исходные данные для проектирования приводят к однозначному определению номинального напряжения без детальных технико-экономических расчетов.
При выборе номинального напряжения внешнего участка сети принимаются во внимание существующие напряжения возможных источников питания энергосистемы, расстояние от этих источников до предприятия и нагрузка предприятия в целом.
В питающих и распределительных сетях небольших и средних предприятий и городов применяются номинальные напряжения 6 и 10 КВ. Как правило, следует применять напряжение 10 КВ как более экономичное, чем напряжение 6 КВ. Напряжение 6 КВ применяется при преобладании на объекте электроприемников с напряжением 6 КВ. В ряде случаев электроснабжение электроприемников с напряжением 6 КВ осуществляется по питающим линиям напряжением 10 КВ с последующей трансформацией на напряжение 6 КВ непосредственно для данных электроприемников.
Напряжение 660 В как внутрицеховое целесообразно на тех предприятиях, на которых по условиям расположения цехового технологического оборудования или окружающей среды нельзя или затруднительно приблизить цеховые трансформаторные подстанции к питаемым ими электроприемникам. Напряжение 660 В целесообразно также на предприятиях с большой удельной плотностью электрических нагрузок, концентрацией мощностей и большим числом двигателей мощностью 200... 600 КВТ. Наиболее целесообразно сочетание напряжения 660 В с первичным напряжением 10 КВ. Необходимо учитывать, что при применении напряжения 660 В возникает необходимость и в сетях напряжением 380 В для питания небольших электродвигателей и светотехнических установок. Наиболее широко применяется и является основным напряжение 380/220 В.
При близости источника питания к объекту и потребляемой им мощности в пределах пропускной способности линий напряжением 6 и 10 КВ электроэнергия подводится к распределительной подстанции РП или к главной распределительной подстанции (ГРП). РП служат для приема и распределения электроэнергии без ее преобразования или трансформации.
От РП электроэнергия подводится к ТП и к электроприемникам напряжением выше 1 КВ, т.е. в этом случае напряжения питающей и распределительной сети совпадают.
Если же объект потребляет значительную (более 40 MB·А) мощность, а источник питания удален, то прием электроэнергии производится на узловых распределительных подстанциях или на главных понижающих подстанциях.
Узловой распределительной подстанцией (УРП) называется центральная подстанция объекта напряжением 35 ... 220 КВ, получающая питание от энергосистемы и распределяющая ее по подстанциям глубоких вводов на территории объекта. Главной понижающей подстанцией (ГПП) называется подстанция, получающая питание непосредственно от районной энергосистемы и распределяющая энергию на более низком напряжении (6 или 10 КВ) по объекту.
Подстанцией глубокого ввода (ПГВ) называется подстанция на напряжение 35...220 КВ, выполненная по упрощенным схемам коммутации на первичном напряжении, получающая питание непосредственно от энергосистемы или от УРП. ПГВ обычно предназначается для питания отдельного объекта (крупного цеха) или района предприятия.
Система электроснабжения может быть выполнена в нескольких вариантах, из которых выбирается оптимальный. При его выборе учитываются степень надежности, обеспечение качества электроэнергии, удобство и безопасность эксплуатации, возможность применения прогрессивных методов электромонтажных работ.
Основные принципы построения схем объектов: максимальное приближение источников высокого напряжения 35 ...220 КВ к электроустановкам потребителей с подстанциями глубокого ввода, размещаемыми рядом с энергоемкими производственными корпусами;
резервирование питания для отдельных категорий потребителей должно быть заложено в схеме и элементах системы электроснабжения. Для этого линии, трансформаторы и коммутационные устройства должны нести в нормальном режиме постоянную нагрузку, а в послеаварийном режиме после отключения поврежденных участков принимать на себя питание оставшихся в работе потребителей с учетом допустимых для этих элементов перегрузок;
секционирование шин всех звеньев системы распределения энергии, а при преобладании потребителей первой и второй категории установка на них устройств АВР.
Схемы строятся по уровневому принципу. Обычно применяются два-три уровня. Первым уровнем распределения электроэнергии является сеть между источником питания объекта и ПГВ, если распределение производится при напряжении 110...220 КВ, или между ГПП и РП напряжением 6... 10 КВ, если распределение происходит на напряжении 6... 10 КВ.
Вторым уровнем распределения электроэнергии является сеть между РП (или РУ вторичного напряжения ПГВ) и ТП (или отдельными электроприемниками высокого напряжения).
На небольших и некоторых средних объектах чаще применяется только один уровень распределения энергии - между центром питания от системы и пунктами приема энергии (ТП или высоковольтными электроприемниками). электроснабжение нагрузка ток освещение
Список литературы
1. Конюхова Е. А. Электроснабжение объектов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. - М.: Издательство «Мастерство», 2002.-320 с: 2. Основы техники релейной защиты / М.А. Беркович, В.В. Молчанов, В.А. Семенов. - 6-е изд., перераб и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 376 с.
3. Порошенко А.Г. Проектирование электроснабжения с применением ПЭВМ. Учебное пособие / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2004. - 162 с.
4. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов: Уч. пособие для студентов электроэнергет. спец. вузов, 2-е изд., перераб. и доп../В.М.Блок, Г.К. Обушев и др.; Под ред. В.М. Блок. - М.: Высш.шк., 2007. - 383с.:ил.
5. Справочник по электрооборудованию. - Изд.2-е, перераб. и доп. - М.: Колос, 2006. - 240 с.: ил.
6. Федоров А.А., Стракова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 2002. - 368 с.: ил.
7. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. 2-е изд., перераб. и доп. /Под общ. ред. АА. Федорова и Г.В. Сербинского. - М.:Энергия, 2001. - 576 с.