Проектирование системы электроснабжения для жилого массива

 n – количество квартир, присоединенных к линии (ТП).

Pкв. = 1,23*467 = 593,1 кВт

Qкв. = 593,1 * 0,95 = 563,4 кВар

Расчетная, активная и реактивная нагрузки линий питания лифтовых установок Pр. лиф.,  кВт; Qр. лиф.,  кВар; определяются по формулам:

Pр. лиф. = ∑ Pn. i. * Kс. лиф.                                                                      (1.3.)

Qр. лиф. = Pр. лиф. * Cos φлиф.                                                                  (1.4.)

Где Kс. лиф. – коэффициент спроса, определяемый по таблице 2.1.2. [6] в зависимости от количества лифтовых установок и этажности зданий;

Pn. i. – установленная мощность i-го лифта, кВт

Pр. лиф. = 9 * 5 * 0,5 = 22,5 кВт

Qр. лиф. = 22,5 * 0,85 = 19,1 кВар

Расчетная, активная и реактивная электрические нагрузки жилых домов (квартир и силовых электроприемников) Pр.ж.д,  кВт; Qр.ж.д,  кВар, определяется по формулам;

Pр.ж.д = Pкв + kу Pр. лиф.                                                                                                                         (1.5.)

Qр.ж.д = Qкв + kу Qр. лиф.                                                                       (1.6.)

где Pкв – расчетная электрическая нагрузка квартир, кВт;

Pр. лиф. – расчетная активная нагрузка силовых электроприемников жилого дома, (лифтов) кВт;

Qр. лиф. – расчетная реактивная нагрузка силовых электроприемников жилого дома, (лифтов) кВт;

kу – коэффициент участия в максимуме нагрузки силовых электроприемников (равен 0,9).

Pр.ж.д = 593,1 + 0,9 * 22,5 = 613,4 кВт

Qр.ж.д. = 563,4 + 0,9 * 19,1 = 580,6 кВар

Расчетная активная и реактивная электрические нагрузки на вводе подстанции до 1 кВ при смешанном питании потребителей жилых домов и общественных зданий (помещений), Рп/с., кВт; Qп/с., кВар,  определяются по формулам:

Рп/с. = Рр.ж.з. + ∑ ΔР                                                                  (1.7.)

Qп/с. = Qр. ж. з. + ∑ ΔР * Cos φоб. зд.                                            (1.8.)

Где ΔР = Ро.з. * kу – мщность общественных зданий умноженная на коэффициент участия в максимуме нагрузок общественных зданий по таблице 42.7 [ 7 ].

Рп/с. = 613,4 + 57,9 = 671,3 кВт

Qп/с. = 740,1 + 46,3 * 0,9 = 622,3 кВар

Полная мощность на вводе подстанции,  Sп/с.,  кВА,  определяется по формуле:

Sп/с. = √ Рп/с.² + Qп/с.²  (1.9.)

Sп/с. = √ 671,3² + 622,3² = 915,4 кВА

Таблица 1.9.

Расчет электрических нагрузок

1.3 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

1.3.1 ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Основным критерием выбора оптимальной мощности трансформаторов являются: экономические соображения, обеспечивающие минимум приведённых затрат, условия нагрева, зависящие от температуры, коэффициента начальной загрузки, длительности максимума.

От правильного размещения подстанций 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 протяжонность 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. Поэтому система с мелкими подстанциями (мощность отдельных трансформаторов обычно не превышает 1000 кВА при вторичном напряжении сети 0,4/0,23 кВ) оказывается выгодной и применяется повсеместно [ 5 ].

Количество силовых трансформаторов на трансформаторной подстанции зависит от категории нагрузки по степени бесперебойности электроснабжения. Основная часть потребителей электроэнергии относится к 2-й категории по надёжности электроснабжения. Часть потребителей электроэнергии относятся к потребителям 3-й категории.

Принимается двухтрансформаторная КТП с использованием масляных трансформаторов.

Мощность каждого трансформатора должна быть такой, чтобы при отключении одного из трансформаторов оставшейся в работе обеспечивал электроэнергией потребителей 1 и 2 категорий. За основу выбора берётся перегрузочная способность трансформаторов. Обычно в практике проектирования пользуются перегрузочной способностью для потребителей, работающих по двухсменному режиму раборы, а жилые районы можно отнести к таким режимам работы, так как днем загруженность заключается в работающих магазинах, школах, детских садах и т. д., а вечером в жилых домах. Перегрузочная способность заключается в следующем: при выходе из строя одного из трансформаторов второй трансформатор может нести перегрузку величиной 40% в течении 6-и часов в сутки 5 рабочих дней недели.

Выбор трансформаторов будем производить на примере трансформаторной подстанци № 1 (ТП–1), остальные расчеты аналогичны, результаты расчетов сводим в таблицу 1.11.

Мощность трансформатора определяется по формуле:

   Sнагр.

Sтр. =                                                                              (1.10.)

   Кз. * n

где, Sнагр. – расчетная мощность нагрузки ТП.

n – количество трансформаторов на подстанции. n = 2

Кз. – коэффициент загрузки трансформатора. Кз. = 0.7

             606.99

 Sтр. =                  = 433.56кВА

               0,7*2

Выбираем ближайшый больший по мощности трансформатор:

ТМ-630/10

Sном =630кВА

ΔРхх=1.3кВт.

ΔРкз=7.8 кВт.

Uкз = 5.5%

Iхх =2%

Проверяем перегрузочную способность трансформаторов в аварийном режиме: 1,4 * Sномт ≥ Sp

1,4 * 630 = 882 > 606

Условие выполняется.

Таблица 1.10.

Выбор трансформаторов

1.3.2 РАСЧЕТ СЕЧЕНИЯ ЛЭП

Критерием расчета сечения линий электропередачи является:

1. длительно допустимый ток Iдоп;

2 экономическая плотность тока Iэк;

3. допустимая потеря напряжения.

В сетях выше 1000 В расчёт сечений ведётся по первым двум условиям, а в сетях до 1000 В расчётным условием является – длительно допустимый ток и допустимая потеря напряжения.

Рассчитываем значение тока:

                Sрасч. * Ко

 Iрасч. =                                                                                      (1.11.)

                √3 *Uв. н.

Где: Sрасч. – мощность всех подстанций кольца.

Ко – коэффициент одновременности для электрических нагрузок в сетях 6 – 20 кВ учитывающий количество ТП [8].

                     3361.1

Iрасч.L1. =                        = 194.3А

                   √ 3 * 10

Все проводники электрической сети проверяют по допустимому нагреву током нагрузки Для выбора сечений и проверки проводов и кабелей пользуются таблицами приведёнными в ПУЭ. Для этого сопоставляют расчетные токи элементов сети с длительно допустимыми токами, приведёнными в таблицах для проводов и кабелей. Необходимо выдержать соотношение

Iрасч. ≤ Iдоп.

где: Iрасч. – расчетный ток нагрузки, А;

Iдоп. – предельно допустимый ток для данного сечения проводника, А.

По данным справочной литературы выбираем бронированный трехжильный кабель с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией, пропитанной маслоканифольной и не стекающей массами, в свинцовой или алюминиевой оболочке. ААБл (3 *95) Sкаб. = 95 мм2 Iдл. =205А

194,3≤ 205

Условие выполняется.

При проектировании электрических сетей важно обеспечить наименьшую стоимость электроэнергии. Это зависит от выбранных сечений проводов. Если их занизить, то потери энергии возрастут, а если увеличить – уменьшится стоимость потерянной энергии, однако это приводит к росту капитальных первоначальных затрат на сооружение сети. Сечение, соответствующее минимуму стоимости передачи электроэнергии, называют экономическим

Sэ. ≤ Sкаб., мм²

Экономическая плотность тока является функцией двух переменных: числа часов использования максимальной нагрузки Тм и материала проводника. По справочной литературе для Тм = 5000 часов и материала проводника – алюминий, определим экономическую плотность тока jэк. = 2,5А/мм2,  тогда расчётное значение экономического сечения линий равно:

            Iрасч.

 Sэ. =                                                                                     (1.12.)

              Jэк.

где: Iрасч. – расчетный ток линии.

Jэ. – экономическая плотность тока.

Это условие определено для работы схемы на одной линии и двух трансформаторах находящихся в работе.

              194,3

Sэ. =                   = 77,8мм²

                 2,5

Bыбираем сечение кабеля исходя из условия экономической плотности тока ближайшее к расчетному. Кабель ААБл (3*70),  Sкаб. = 70 мм²,  Iдлит. = 165 А.

165А < 250А

Тaк как длительно допустимый ток выбранного кабеля по экономической плотности меньше расчетного тока при выборе кабеля по длительно допустимрму току то принемаем к прокладке в земле ранее выбранный кабель, ААБл (3*95).

Таблица 1.11.

1.3.3 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Трансформаторные подстанции подключаются к сборным шинам 10 кВ РП с вакуумными выключателями, установленными в ячейках серии КРУ.

Все апараты выбираются по следующим условиям:

·                    по напряжению – Uном. ³ Uсети.

·                    по номинальному току – Iном. > Iрасч.;

Где Uсети = 10 кВ.

                  Sр.

Iр. = —————

          √ 3 * Uсети.

Выбираем оборудование РП 10 кВ.

Выбираем к установке вакуумные выключатели. Основные достоинства вакуумных выключателей, определяющие их широкое применение:

 1 Высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и номинальных токов отключения. Число отключений номинальных токов вакуумным выключателем (ВВ) без замены ВДК составляет 10-20 тыс., число отключений номинального тока отключения – 20-200, что в 10-20 раз превышает соответствующие параметры маломасляных выключателей.

2 Резкое снижение эксплуатационных затрат по сравнению с маломасляными выключателями. Обслуживание ВВ сводится к смазке механизма привода, проверке износа контактов по меткам один раз в пять лет или через 5-10 тысяч циклов «включений – отключений».

3 Полная взрыво- и пожаробезопасность и возможность работать в агрессивных средах.

4 Широкий диапазон температур окружающей среды, в котором возможна работа ВДК.

5 Повышенная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам в следствие малой массы и компактной конструкцией аппарата.

6 Произвольное рабочее положение и малые габариты, что позволяет создавать различные компоновки распределительных устройств, в том числе и шкафы с несколькими выключателями при двух-трехярусном их расположении.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10