Электроснабжение карьера

Список сокращений

 

СЭС – система электроснабжения;

КТП – комплектная  трансформаторная подстанция;

ЭП – электроприемник;

НН – низкое напряжение;

ВН – высокое напряжение;

ВЛ – воздушная  линия;

КЛ – кабельная  линия;

РЗиА – релейная защита и автоматика;

КЗ – короткое замыкание;

ХХ – холостой ход;

ПС – подстанция;

АВ – автоматический выключатель;

ПУЭ – правила устройств  электроустановок;

МТЗ – максимальная токовая  защита;

ТО – токовая отсечка.

 

РЕФЕРАТ

 

Пояснительная записка ___ с., ___ рис., ___ табл., ___ источников.

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ  НАГРУЗОК, ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ, ВЫБОР СЕЧЕНИЯ И МАРКИ КАБЕЛЕЙ ПИТАЮЩИХ ТП И ЖИЛЫЕ ДОМА, КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ, ТОК, НАПРЯЖЕНИЕ, МОЩНОСТЬ, ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ, СХЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА, ЭКОНОМИКА, ОХРАНА ТРУДА.

Исследовано электропотребление жилого района «Селенгинская»: жилых домов, магазинов, гаражей.

Цель работы – выбор схемы  электроснабжения с учетом применения в жилых домах бытовых приборов. Рассчитать нагрузку жилого проектируемого района и сделать выбор высоковольтной и низковольтной аппаратуры.

Расчетная нагрузка общественно  – коммунальных  потребителей и  жилых зданий определяется методом коэффициента спроса, путем умножения удельной нагрузки на  коэффициент спроса.

Схема выбрана с учетом категории надежности электроснабжения объектов.

Выбор оптимального варианта схемы электроснабжения производится на основании технико-экономических расчетов, путем сравнения двух вариантов схем.

Выбор оборудования и защитной аппаратуры производится с учетом токов короткого замыкания.

Дипломный проект выполнен в текстовом редакторе Microsoft Word 2003 с использованием программного обеспечения Компас и представлен на диске CD-R (в конверте на обороте обложки).

 

 

Содержание

 

CD-R

Графическая часть

ДП ЭП 140211 83 11 08 ГП Генеральный план жилого района «Селенгинская»

ДП ЭП 140211 83 11 08 Э3 Главная электрическая схема жилого района

ДП ЭП 140211 83 11 08 ГП План квартиры и схема электроснабжения квартиры

ДП ЭП 140211 83 11 08 ЭЗ Электрическая схема 0,4 кВ

ДП ЭП 140211 83 11 08  ОВ  План – разрез ТП

ДП ЭП 140211 83 11 08  Э4 Блок управления ППУ и методы поиска повреждения КЛ

 

Введение

 

Развитие народного хозяйства страны должно обеспечиваться определяющим развитием энергетики. Рост выработки электроэнергии, в свою очередь, требует рациональной организации передачи энергии и ее распределения, где значительная роль отводится городским электрическим сетям.

Увеличение потребности  в электрической энергии вызвано  не только ростом населения в существующих городах, но и качественными переменами, происходящими как на промышленных предприятиях, так и в быту городского населения.

Современные жилые здания насыщены большим количеством различных электроприемников. К ним относятся осветительные, бытовые приборы и силовое электрооборудование.

Электроприборы, все в большей степени используемые в квартирах жилых зданий, обеспечивают сокращение затрат труда на ведение домашнего хозяйства и повышение комфорта современного жилища.

Данный проект выполнен на основании следующих требований ПУЭ для городских сетей:

- электрические сети  должны рассчитываться на полную  нагрузку электроприемников при аварийных режимах. Допускается проектирование отдельных подстанций с расчетом на автоматическое отключение в аварийном режиме части менее ответственных электроприемников;

- все линии электропередачи  системы электроснабжения должны  нагружаться с соблюдением токораспределения, отвечающим наименьшим потерям электроэнергии.

 

1 Характеристика объекта проектирования

 

Таблица 1 – Характеристика объекта проектирования

№ п/п	Адрес	Описание	Кол-во этажей	Материал	Кол-во кв./мест/площадь	Кол-во подъездов	Категория
1	Селенгинская, 17	Административная часть Музея Декабристов, Михайло-Архангельский храм	2	Кирпич	-	-	III
2	Селенгинская, 15	ЖД	3	Кирпич	24	2	III
3	Селенгинская, 13	ЖД, магазин автозапчасти	4	Кирпич	48	3	III
4	Селенгинская, 11	ЖД	5	Кирпич	80	4	III
5	Селенгинская, 9а	Гаражи	-	-	10	-	III
6	Селенгинская, 9	ЖД	5	Кирпич	80	4	III
7	Селенгинская, 7	Читинская Баптистская церковь	1	Кирпич	-	-	III
8	Амурская, 3а	ЖД	1	Дерево	2	2	III
9	Селенгинская, 19а	ЖД, магазин продукты	5	Кирпич	100	5	III
10	Декабристов, 3б	Музей Декабристов	-	Дерево	-	-	III
11	Декабристов, 2а	ЖД	5	Кирпич	80	4	III
12	Декабристов, 2б	ЖД	5	Кирпич	80	4	III
13	2-я Селенгинская, 4	ЖД	1	Дерево	1	1	III
14	Декабристов, 3а	ЖД	2	Кирпич	16	2	III
15	2-я Селенгинская, 7	ЖД	1	Дерево	1	1	III
16	2-я Селенгинская, 5	ЖД	1	Дерево	1	1	III
17	2-я Селенгинская, 3а	ЖД	1	Дерево	1	1	III
18	2-я Селенгинская, 3	ЖД	1	Дерево	1	1	III
19	2-я Селенгинская, 1	ЖД	1	Дерево	1	1	III
20	ГК №15	Гаражи	-	-	-	-	III

 

 

 

 

Рисунок 1 – Генеральный план жилого района  

2 Определение расчетных  электрических нагрузок

2.1 Расчет электрических  нагрузок жилого дома

 

Расчет ведется методом  коэффициента спроса. Этот метод применяется для расчета электроснабжения крупных предприятий, жилых массивов с большим количеством электроприемников, когда влиянием отдельного электроприемника на общую нагрузку можно пренебречь.

, (1)

, (2)

, (3)

где К_с – коэффициент спроса.

За основу берется  удельная нагрузка одного потребителя (квартиры). Удельная расчетная нагрузка на одну квартиру принимается в зависимости от числа квартир в доме и типа применяемых кухонных плит.

, (4)

где Р_уд.кв. – удельная нагрузка на квартиру;

n – количество квартир в доме.

В данном жилом районе отсутствуют дома с лифтовыми установками.

Реактивная нагрузка жилого дома:

, (5)

где tg - тангенс угла электроприемников квартир.

Пример расчета мощности жилого дома № 4, ул. Селенгинская, 11.

По проекту в доме 80 квартир. Расчетная мощность данного дома будет рассчитываться из удельной мощности 5-ти этажного дома с газовыми плитами (80 кв.).

 жилого дома при количестве квартир n = 80 найдем согласно табл. 6.1 [2] методом интерполяции: .

, (6)

, (7)

 (8)

Нагрузки остальных  зданий рассчитываются аналогично, данные сведены в таблицу 2.

 

Таблица 2 – Расчет нагрузок

№ п/п	Адрес	кол-во кв./ площадь	Удельная расчетная электрическая  нагрузка , кВт/кв	Установленная нагрузка, кВт	Кс	cosφ	tgφ	Pр, кВт	Qр, кВар	Sр, кВА
1	Административная часть Музея Декабристов	340	0,045			0,85	0,62	15,3	9,48	18,00
	Михайло-Архангельский храм	340	0,045			0,85	0,62	15,3	9,48	18,00
	Итого по Селенгинская, 17							30,6	18,96	36,00
2	Селенгинская, 15	24	2,2			0,98	0,20	52,8	10,72	53,88
3	Селенгинская, 13	48	1,35			0,96	0,29	64,8	18,90	67,50
	Магазин автозапчасти	40	0,12			0,92	0,43	4,8	2,04	5,22
	Итого по Селенгинская, 13							69,6	20,9448	72,68
4	Селенгинская, 11	80	1,19			0,96	0,29	95,2	27,77	99,17
5	Селенгинская, 9а (Гаражи)	15		2	0,2	0,98	0,20	6	1,22	6,12
6	Селенгинская, 9	80	1,19			0,96	0,29	95,2	27,77	99,17
7	Селенгинская, 7 (Читинская Баптистская  церковь)	637	0,036			0,98	0,20	22,932	4,66	23,40
8	Амурская, 3а	2	7			0,98	0,20	14	2,84	14,29
9	Селенгинская, 19а	100	1,08			0,96	0,29	108	31,50	112,50
	Магазин продукты	50	0,22			0,8	0,75	11	8,25	13,75
	Итого по Селенгинская, 19а							119	39,75	125,46
10	Декабристов, 3б (Музей Декабристов)	120	0,036			0,98	0,20	4,32	0,88	4,41
11	Декабристов, 2а	80	1,19			0,96	0,29	95,2	27,77	99,17
12	Декабристов, 2б	80	1,19			0,96	0,29	95,2	27,77	99,17
13	2-я Селенгинская, 4	1	7			0,98	0,20	7	1,42	7,14
14	Декабристов, 3а	16	2,79			0,98	0,20	44,64	9,06	45,55
15	2-я Селенгинская, 7	1	7			0,98	0,20	7	1,42	7,14
16	2-я Селенгинская, 5	1	7			0,98	0,20	7	1,42	7,14
17	2-я Селенгинская, 3а	1	7			0,98	0,20	7	1,42	7,14
18	2-я Селенгинская, 3	1	7			0,98	0,20	7	1,42	7,14
19	2-я Селенгинская, 1	1	7			0,98	0,20	7	1,42	7,14
20	ГК №15	300		2	0,2	0,98	0,20	120	24,37	122,45

 

2.3 Построение картограммы нагрузок

 

Для наглядности и  анализа распределения нагрузок по территории проектируемого жилого района на генплане строится картограмма нагрузок, что является основой для выбора количества и местоположения питающих ТП.

Картограмма электрических нагрузок представляет собой размещенные на генеральном плане круги, площади которых в принятом масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Радиус окружности:

, (9)

где m – масштаб, кВА/см².

Произведем расчет для дома, расположенного по адресу Селенгинская,11:

. (10)

Результаты расчета  сведем в таблицу 3.

Графическую часть представим на рисунке 2.

Координаты  определяют рациональное месторасположение питающих подстанций:

, . (11)

Результаты расчета  сведем в таблицу 3.

 

Таблица 3 – Расчет картограммы нагрузок и определение центра электрических нагрузок

№ п/п	Адрес	S, кВА	r, мм	Xi, м	Yi, м
1	Селенгинская, 17	36,00	7,57	33,156	59,966
2	Селенгинская, 15	53,88	9,26	67,81	64,19
3	Селенгинская, 13	72,68	10,76	89,45	59,7
4	Селенгинская, 11	99,17	12,56	110,09	68,89
5	Селенгинская, 9а	6,12	3,12	137,255	58,26
6	Селенгинская, 9	99,17	12,56	156,191	74,74
7	Селенгинская, 7	23,40	6,10	202,159	79,98
8	Амурская, 3а	14,29	4,77	219,83	70,9
9	Селенгинская, 19а	125,46	14,13	25,96	41,61
10	Декабристов, 3б	4,41	2,65	62,54	46,35
11	Декабристов, 2а	99,17	12,56	111,66	38,6
12	Декабристов, 2б	99,17	12,56	171,13	54,4
13	2-я Селенгинская, 4	7,14	3,37	38,05	31,39
14	Декабристов, 3а	45,55	8,51	68,8	31,92
15	2-я Селенгинская, 7	7,14	3,37	36,49	10,97
16	2-я Селенгинская, 5	7,14	3,37	51,45	12,88
17	2-я Селенгинская, 3а	7,14	3,37	62,74	12,84
18	2-я Селенгинская, 3	7,14	3,37	70,78	12,87
19	2-я Селенгинская, 1	7,14	3,37	80,79	13,96
20	ГК №15	122,45	13,96	171,62	17,08
			ЦЭН:	125,721	55,2416

 

 

 

 

Рисунок 2 – Картограмма нагрузок 

3 Выбор числа и мощности  трансформаторных подстанций

 

 

Потребителей III категории можно питать от однотрансформаторных ТП, оптимальная мощность трансформатора определяется по формуле:

, (12)

где – коэффициент загрузки, для потребителей III категории следует принимать в диапазоне 0,9…0,95.

Действительный коэффициент  загрузки трансформатора в нормальном режиме:

, (13)

где – суммарная расчетная мощность района, питающихся от данной ТП, кВА;

 – номинальная мощность одного трансформатора ТП, кВА.

Суммарная расчетная  мощность района:

, (14)

. (15)

Принимаем трансформатор ТМ-1000, тогда коэффициент загрузки:

, (16)

что соответствует условиям загрузки трансформатора в нормальном режиме.

 

4 Компенсация реактивной мощности

 

Для потребителей жилых  и общественных зданий компенсация  реактивной нагрузки, как правило, не требуется [2].

 

5 Выбор схемы электроснабжения

 

Рассмотрим радиальную и смешанную схемы электроснабжения, представленные на рисунках 3 и 4.

5.1 Расчет радиальной схемы

 

Питание потребителей III категории жилого района осуществляется одноцепной кабельной линией от шин ТП. Кабели из сшитого полиэтилена марки АПвзБбШп проложены в траншеях.

Кабельная линия ТП1-1.

Максимальный рабочий  ток в линии:

. (17)

По экономической плотности  тока выбираем сечение жил КЛ 0,4 кВ:

. (18)

Принимаем стандартное  сечение жил кабеля . Выбираем кабель АПвзБбШп-4х35:

, , , .

Определим потери напряжения в линии в нормальном режиме:

. (19)

 

Капиталовложения в  КЛ:

 (20)

Потери электроэнергии:

,  (21)

где τ = 2000 ч/год [6, стр. 167 ].

Стоимость потерь:

. (22)

Результаты расчета  остальных кабельных линий сведем в таблицу 4.

Суммарные издержки на строительство  КЛ:

. (23)

Суммарные затраты на строительство КЛ:

. (24)