47273

Разработка системы электроснабжения микрорайона города

Дипломная

Энергетика

Для разработки системы электроснабжения микрорайона города были предоставлены данные о количестве, типе и расположении зданий существующей и перспективной застройки микрорайона.

Русский

2013-11-27

219.04 KB

13 чел.



ВВЕДЕНИЕ


1. Общие данные о застройке микрорайона.

Для разработки системы электроснабжения микрорайона города были предоставлены данные о количестве, типе и расположении зданий существующей и перспективной  застройки микрорайона.  

Генплан расположения зданий микрорайона приведен на рисунке 1.1.

Данные о количестве и типе зданий существующей застройки микрорайона представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Данные о существующей застройке микрорайона.

Наименование

Тип здания

Количественный показатель

Жилые здания

Корпуса 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9

типовой застройки

17 этажей;

лифты: 2х7 кВт на 1 секцию

Корпуса 4, 5

типовой застройки

14 этажей;

лифты: 2х7 кВт на 1 секцию

Корпуса 10 (а, б, в)

типовой застройки

22 этажа;

лифты: 2х9+1х7  кВт на 1 секцию

Коммунально–бытовые потребители

ТЦ

Торговый центр (2 этажа)

По площади

Поликлиника

Поликлиника

600 пос/смену

ЦТП (для всех)

ЦТП

= 100 кВт, = 0,9; = 0,9

Д1, Д2, Д3

Детский сад

На 180 мест

Ш1

Школа с электрифицированной столовой и спортзалом

1200 чел.

С/б1

Сбербанк

= 20 кВт, = 0,8; = 0,95

ФОК

Физкультурно-оздоровительный комплекс

= 150 кВт, = 0,7; = 0,9

Пр1

Овощи и фрукты

По площади

КТ

Кинотеатр+кафе

2 зала по 250 мест + 30 мест

Пр2

Продуктовый магазин

По площади

Салон

Салон «Мебель»

По площади

Данные о количестве и типе зданий перспективной застройки микрорайона представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2. Данные о перспективной застройке микрорайона.

Наименование

Тип здания

Количественный показатель

Жилые здания

Корпуса 21, 23, 24, 25

типовой застройки

17 этажей;

лифты: 2х7 кВт на 1 секцию

Корпуса 20, 22

типовой застройки

14 этажей;

лифты: 2х7 кВт на 1 секцию

Коммунально–бытовые потребители

Д4

Детский сад

На 150 мест

Ш2

Школа с электрифицированной столовой и спортзалом

1170 чел.

С/б2

Сбербанк

= 20 кВт, = 0,8; = 0,95

Кафе

Кафе

2 зала 50 мест + 30 мест

Полиция

Полицейский участок

По площади

Аптека

Аптека

По площади

ЦТП (для всех)

ЦТП

= 80 кВт, = 0,9; = 0,9

Площадь общественных зданий определяется по предоставленному генплану в соответствии с заданным масштабам.

Количество секций жилых зданий определяется по генплану из расчета 1 секция на 20 м длины здания в соответствии с заданным масштабом.

Количество квартир жилых зданий типовой застройки определяется из расчета 4 квартиры на каждый этаж секции жилого здания.


2. Определение расчетной нагрузки отдельных потребителей и района в целом.

Расчетные электрические нагрузки потребителей района определяются в соответствии с требованиями инструкции по проектированию городских электрических сетей РД 34.20.185-94 [1].

2.1. Определение расчетных нагрузок на вводах в жилые здания.

Расчетная электрическая нагрузка на вводах в жилые здания определяется по формуле:

,        (2.1)

где - расчетная электрическая нагрузка квартир, кВт;

- коэффициент участия в максимуме нагрузки силовых электроприемников;

- расчетная нагрузка силовых электроприемников, кВт;

Расчетная электрическая нагрузка квартир определяется по формуле:

,         (2.2)

где - удельная расчетная нагрузка электроприемников квартир, кВт/кв;

- количество квартир;

Расчетная нагрузка силовых электроприемников определяется по формуле:

 ,         (2.3)

где  - расчетная электрическая нагрузка лифтовых установок, кВт;

- расчетная нагрузка санитарно-технических устройств, кВт;

Расчетная электрическая нагрузка лифтовых установок определяется по формуле:

 ,         (2.4)

где - коэффициент спроса;

- установленная мощность электродвигателя лифта, кВт;

Расчетная нагрузка санитарно-технических устройств определяется по формуле:

,        (2.5)

где - коэффициент спроса;

- установленная мощность электродвигателей санитарно-технических устройств, кВт;

Согласно допущениям расчетная нагрузка санитарно-технических устройств может быть определена по упрощенной формуле:

 ,         (2.6)

Расчетная реактивная нагрузка на вводах в жилые здания определяется по формуле:

,   (2.7)

где - коэффициенты реактивной мощности квартир, лифтовых установок и санитарно-технических устройств [1].

Полная расчетная нагрузка на вводах в жилые здания определяется по формуле:

        (2.8)

Пример определения расчетных нагрузок приводится для жилого здания корпус №1.

Жилое здание корпус №1 представляет собой 17-ти этажное здание типовой застройки, состоящее из 3 секций. На каждом этаже каждой секции располагается 4 квартиры. Общее число квартир в здании определяется как:

Удельная расчетная нагрузка данного количества квартир определяется из нормативной документации [1] с помощью интерполяции:

Расчетная электрическая нагрузка квартир жилого здания корпус №1 определяется согласно формуле (2.2):

В каждой секции жилого здания установлено по 2 лифтовые установки. Согласно формуле (2.4) расчетная нагрузка лифтовых установок здания определяется как:

где - согласно [1] для количества лифтовых установок .

Расчетная нагрузка санитарно-технических устройств определяется по упрощенной формуле (2.6):

Расчетная нагрузка на вводе в жилое здание корпус №1 согласно (2.1) составляет:

Расчетная реактивная нагрузка на вводе в жилое здание корпус №1 согласно (2.7) составляет:

Полная расчетная нагрузка на вводе в жилое здание корпус №1 согласно (2.8) составляет:

Расчетная нагрузка остальных жилых зданий микрорайона рассчитывается аналогично. Результаты расчетов сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1. Расчетная нагрузка на вводах в жилые здания микрорайона.

шт

,

кВт

шт

,

кВт

кВт

кВт

квар

кВА

Существующая застройка

1

204

1,358

277,032

0,75

7

6

31,5

10,2

314,562

95,461

328,728

2

136

1,449

197,064

0,8

7

4

22,4

6,8

223,344

67,590

233,347

3

408

1,268

517,344

0,58

7

12

48,72

20,4

579,552

168,541

603,562

4

112

1,483

166,096

0,8

7

4

22,4

5,6

191,296

60,586

200,661

5

112

1,483

166,096

0,8

7

4

22,4

5,6

191,296

60,586

200,661

6

408

1,268

517,344

0,58

7

12

48,72

20,4

579,552

168,541

603,562

7

408

1,268

517,344

0,58

7

12

48,72

20,4

579,552

168,541

603,562

8

272

1,328

361,216

0,675

7

8

37,8

13,6

407,476

121,227

425,127

9

272

1,328

361,216

0,675

7

8

37,8

13,6

407,476

121,227

425,127

10а

88

1,68

147,84

0,9

2x7+9

2+1

22,5

4,4

172,050

56,231

181,006

10б

88

1,68

147,84

0,9

2x7+9

2+1

22,5

4,4

172,050

56,231

181,006

10в

88

1,68

147,84

0,9

2x7+9

2+1

22,5

4,4

172,050

56,231

181,006

Перспективная застройка

20

616

1,228

756,448

0,46

7

22

70,84

30,8

847,924

246,674

883,076

21

340

1,297

440,98

0,6

7

10

42

17

494,080

143,897

514,608

22

672

1,223

821,856

0,42

7

24

70,56

33,6

915,600

261,351

952,170

23

204

1,358

277,032

0,75

7

6

31,5

10,2

314,562

95,461

328,728

24

408

1,268

517,344

0,58

7

12

48,72

20,4

579,552

168,541

603,562

25

204

1,358

277,032

0,75

7

6

31,5

10,2

314,562

95,461

328,728

Суммарная нагрузка жилых зданий микрорайона определяется для суммарного количества квартир, лифтовых установок и санитарно-технических устройств всех жилых зданий микрорайона. Расчет суммарной нагрузки выполняется аналогично. Результаты расчета сведены в таблицу 2.2.

Таблица 2.2. Суммарная расчетная нагрузка жилых зданий микрорайона.

шт

,

кВт

Шт

,

кВт

кВт

кВт

квар

кВА

5040

1,19

5997,6

0,4

7/2x7+9

150+9

450

252

6629,4

1843,47

6880,94

2.2. Определение расчетных нагрузок на вводах в общественные здания.

Расчетные электрические нагрузки общественных зданий (помещений) следует принимать по проектам электрооборудования данных зданий [2]. Расчетные электрические нагрузки этих объектов определяются по методу удельных нагрузок:

  ,        (2.9)

где - удельная расчетная электрическая нагрузка здания, отнесенная к удельному показателю, кВт/ед;

- удельный показатель.

Расчетная реактивная нагрузка общественных зданий определяется как:

,        (2.10)

где - коэффициент реактивной мощности данного общественного здания.

Полная расчетная нагрузка общественных зданий определяется как:

Пример определения расчетной нагрузки общественных зданий приводится для здания 2-х этажного торгового центра (ТЦ).

Согласно представленному генплану общая площадь ТЦ составляет 704 м. Удельная расчетная электрическая нагрузка ТЦ . Коэффициент реактивной мощности .

Расчетная активная нагрузка ТЦ определяется по формуле (2.9):

Расчетная реактивная нагрузка ТЦ определяется по формуле (2.10):

Полная расчетная нагрузка ТЦ определяется по формуле (2.11):

Расчетные нагрузки остальных общественных зданий определяются аналогично. Результаты расчетов сведены в таблицу 2.3.

Таблица 2.3. Расчетные нагрузки на вводах в общественные здания микрорайона.

Наим-ние

M, ед

кВт/ед

кВт

квар

кВА

кВт

квар

Существующая застройка

ТЦ

704

0,16

0,9

0,48

112,6

54,07

124,94

0,8

90,11

43,25

Пол-ка

600

0,36

0,92

0,43

216

92,88

235,12

0,7

151,20

65,02

ЦТП

0,9

0,48

100

48

110,92

0,9

90,00

43,20

Д1

180

0,46

0,97

0,25

82,8

20,7

85,348

0,4

33,12

8,28

Д2

180

0,46

0,97

0,25

82,8

20,7

85,348

0,4

33,12

8,28

Д3

180

0,46

0,97

0,25

82,8

20,7

85,348

0,4

33,12

8,28

Ш1

1200

0,25

0,95

0,33

300

99

315,91

0,4

120,00

39,60

С/б1

0,95

0,33

20

6,6

21,061

0,8

16,00

5,28

ФОК

0,9

0,48

150

72

166,39

0,7

105,00

50,40

Пр.1

144

0,23

0,82

0,7

33,12

23,18

40,428

0,6

19,87

13,91

КТ

500

/30

0,14

/1,04

0,92

/0,98

0,43

/0,2

101,2

36,34

107,53

0,9

91,08

32,71

Пр.2

224

0,25

0,8

0,75

56

42

70

0,6

33,60

25,20

Салон

352

0,16

0,9

0,48

56,32

27,03

62,472

0,6

33,79

16,22

Перспективная застройка

Д4

150

0,46

0,97

0,25

69

17,25

71,124

0,4

27,60

6,90

Ш2

1170

0,25

0,95

0,33

292,5

96,53

308,02

0,4

117,00

38,61

С/б2

0,95

0,33

20

6,6

21,061

0,8

16,00

5,28

Кафе

130

1,04

0,98

0,2

135,2

27,04

137,88

0,7

94,64

18,93

Полиция

196

0,054

0,87

0,57

10,58

6,033

12,183

0,6

6,35

3,62

Аптека

512

0,16

0,9

0,48

81,9

39,32

90,868

0,8

65,54

31,46

ЦТП

0,9

0,48

80

38,4

88,739

0,9

72,00

34,56

1249,14

498,98

Примечание:  максимальная расчетная нагрузка микрорайона определяется расчетной нагрузкой жилых зданий.  Для определения суммарной расчетной нагрузки общественных зданий микрорайона необходимо вводить коэффициент несовпадения максимумов нагрузки [1].

2.3. Определение расчетной нагрузки наружного освещения.

Для наружного освещения могут применяться любые источники света. Как правило, следует применять разрядные лампы низкого давления или лампы высокого давления. Допускается использование и ламп накаливания [3].

Для наружного освещения данного микрорайоны выбираются газоразрядные лампы высокого давления типа ДРЛ ().

Согласно нормам освещенности территории внутриквартальное освещение определяется исходя из расчета 1,2.

Площадь территории микрорайона:

Площадь микрорайона, занимаемая сооружениями:

Свободная от застройки площадь микрорайона:

Расчетная нагрузка наружного освещения определяется как:

Расчетная реактивная нагрузка наружного освещения определяется как:

2.4. Определение расчетной электрической нагрузки микрорайона.

Расчетная активная нагрузка района определяется как:

Расчетная реактивная нагрузка района определяется как:

Полная расчетная нагрузка микрорайона определяется как:

.

3.  Определение номинальной мощности трансформаторных подстанций (ТП) 20/0,4 кВ и расстановка ТП на территории района.

3.1. Определение количества и номинальной мощности трансформаторных подстанций 20/0,4 кВ.

Определение количества и номинальной мощности трансформаторов, устанавливаемых в ТП, является экономической задачей.

Рекомендуемое количество трансформаторов, устанавливаемых на подстанции, определяется исходя из поверхностной плотности нагрузки микрорайона и в соответствии с условием надежности электроснабжения.

Поверхностная плотность нагрузки микрорайона составляет:

  (3.1)

Рекомендуемое количество трансформаторов, устанавливаемых на подстанции, при поверхностной плотности нагрузки составляет шт.

Согласно рекомендациям, при проектировании электроснабжения новых  районов городов с перспективой дальнейшего развития для установки в трансформаторных подстанциях экономически целесообразно выбирать трансформаторы номинальной мощностью 1000 и 1250 кВА.

Необходимое количество трансформаторных подстанций микрорайона определяется по формуле:

,        (3.2)

где - коэффициент загрузки для масляных трансформаторов,

- номинальная мощность трансформатора, кВА;

При установке трансформаторов номинальной мощностью 1000 кВА (вариант №1) количество ТП:

При установке трансформаторов номинальной мощностью 1250 кВА (вариант №2) количество ТП:

3.2. Определение расчетных электрических нагрузок, приведенных к шинам 0,4 кВ трансформаторных подстанций.

Расчетные электрические нагрузки зданий микрорайона, приведенные к шинам 0,4 кВ трансформаторных подстанций, определяются в соответствии с формулами (2.1-2.8).

Расчетная нагрузка наружного освещения распределяется равномерно между установленными трансформаторными подстанциями.

В качестве примера приводится определение расчетной нагрузки зданий, приведенной к шинам 0,4 кВ ТП №1 для первого варианта номинальной мощности установленных трансформаторов.

От ТП №1 питание получают жилые здания корпуса № 2,3,4,5. Расчетная электрическая нагрузка квартир определяется как:

где шт – суммарное количество квартир корпусов № 2,3,4,5;

- удельная нагрузка квартиры при данном количестве квартир;

Расчетная нагрузка лифтовых установок определяется как:

Расчетная нагрузка санитарно-технических устройств определяется как:

Расчетная нагрузка жилых зданий, приведенная к шинам 0,4 кВ ТП №1, определяется как:

Расчетная реактивная нагрузка жилых зданий, приведенная к шинам 0,4 кВ ТП №1, определяется как:

От ТП №1 питания получают общественные здания ФОК, Пр1, Ш1, ЦТП.

Суммарная расчетная нагрузка данных потребителей, приведенная к шинам 0,4 кВ ТП №1, определяется как:

Суммарная реактивная расчетная нагрузка данных потребителей, приведенная к шинам 0,4 кВ ТП №1, определяется как:

Расчетная нагрузка, приведенная к шинам 0,4 кВ ТП №1, определяется как:

Расчетная реактивная нагрузка, приведенная к шинам 0,4 кВ ТП №1, определяется как:

Полная расчетная нагрузка, приведенная к шинам 0,4 кВ ТП №1, определяется как:

;

Коэффициент загрузки трансформаторов ТП №1 в нормальном режиме работы:

Расчет электрических нагрузок, приведенных к шинам 0,4 кВ остальных ТП, аналогичен. Результаты расчета сведены в таблицы 3.1-3.2.

Таблица 3.1. Распределение нагрузок по ТП. Вариант №1.

,кВт

,квар

,кВА

ТП №1

Корпус № 2,3,4,5

1029,648

286,537

ФОК, Пр1, ЦТП, Ш1

274,872

118,31

Освещение

5,578

1,84

Итого

1310,098

406,687

1371,769

0,69

ТП №2

Корпус № 6,7

1085,952

298,985

ТЦ, Д1, Д2, ЦТП, Аптека

251,888

105,671

Освещение

5,578

1,84

Итого

1343,418

406,496

1403,571

0,7

ТП №3

Корпус № 1,8,9,10(а,б)

1221,972

338,5

Салон, с/б1, ЦТП, Пр2

113,392

61,1

Освещение

5,578

1,84

Итого

1340,942

401,44

1399,743

0,7

ТП №4

Корпус №10(в), 22

1026,32

291,47

Поликлиника, КТ, Д3, с/б2

291,40

111,28

Освещение

5,578

1,84

Итого

1323,298

404,59

1383,767

0,69

ТП №5

Корпус №20,21

1265,124

354,907

Д4, ЦТП, ЦТП

75,6

29,94

Освещение

5,578

1,84

Итого

1346,302

386,69

1400,734

0,7

ТП №6

Корпус №23,24,25

1085,952

298,985

ЦТП, Ш2, Кафе, Полиция

241,99

72,678

Освещение

5,578

1,84

Итого

1333,52

373,503

1384,84

0,69

Таблица 3.2. Распределение нагрузок по ТП. Вариант №2.

,кВт

,квар

,кВА

ТП №1

Корпус №21,23,24,25

1513,34

414,389

Полиция, Д4, ЦТП, Кафе

152,59

40,968

Освещение

5,578

1,840

Итого

1671,508

457,196

1732,908

0,693

ТП №2

Корпус №10(а,б,в),22

1249,056

357,833

Ш2, с/б1, ЦТП, КТ, с/б2, Д3

297,2

101,676

Освещение

5,578

1,840

Итого

1551,834

461,349

1618,960

0,648

ТП №3

Корпус №7, 20

1350,32

378,518

ЦТП, Аптека, ЦТП, Д2

152,656

65,657

Освещение

5,578

1,840

Итого

1508,554

446,015

1573,107

0,629

ТП №4

Корпус №3,4,5,6

1365,04

376,969

ФОК, ЦТП, ТЦ

225,11

108,054

Освещение

5,578

1,840

Итого

1595,73

486,863

1668,349

0,667

ТП №5

Корпус №1,2,8,9

1167,868

319,007

Д1, Ш1, Пр1, Пр2,ЦТП, Салон, Поликлиника

421,58

182,627

Освещение

5,578

1,840

Итого

1595,03

503,474

1672,605

0,669

3.3. Определение целесообразного места расположения трансформаторных подстанций на территории района.

Трансформаторные подстанции на территории района, при возможности, должны быть размещены вне зон озеленения, спорта и отдыха и детских площадок на расстоянии не менее 10 м от зданий. Место посадки ТП определяется в соответствии с геометрическим центром электрических нагрузок потребителей, питаемых от данной ТП. В случае невозможности установки ТП в центре электрических нагрузок точка посадки ТП сдвигается в сторону потребителей с наибольшей нагрузкой.

Координаты центра электрических нагрузок определяются в соответствии с формулами:

               

где - расчетная нагрузка здания, кВА;

- координаты электрического центра нагрузок зданий (условно соответствуют геометрическому центру зданий);

Пример определения координат места посадки приводится для ТП №1 первого варианта номинальной мощности установленных трансформаторов.

Необходимые для расчета исходные данные сведены в таблицу 3.3.

Таблица 3.3. Расчетные нагрузки и координаты зданий, питающихся от ТП №1.

,кВт

,квар

,кВА

X, ед

Y,ед

1

581,184

168,867

605,220

15

13

2

407,476

121,227

425,127

17

40

21

346,276

107,799

362,667

50

9

ЦТП

81,000

38,880

89,848

18

27

Д-3

27,60

6,90

28,45

37

29

Координаты центра электрических нагрузок для ТП №1:

Расчетные координаты места посадки ТП №1 - (49; 117) условных единиц чертежа. Для обеспечения соблюдения условий посадки место расположения ТП №1 перенесено. Реальные координаты места посадки: (46;113) условных единиц чертежа.

Определение координат места посадки остальных ТП производится аналогично. Результаты расчетов сведены в таблицы 3.4-3.5.

Таблица 3.4. Координаты места посадки ТП. Вариант №1.

ТП №

1

2

3

4

5

6

49

117

114

176

222

258

117

155

75

59

148

61

46

117

108

175

219

46

113

147

80

54

148

113

Таблица 3.5. Координаты места посадки ТП. Вариант №2.

ТП №

1

2

3

4

5

261

175

172

66

98

83

57

158

135

83

259

175

172

66

98

78

54

158

135

83

Расположение трансформаторных подстанций на генплане микрорайона представлено на рисунках 3.1 и 3.2.

 

Список литературы.

1. Инструкция по проектированию городских электрических сетей РД 34.20.185-94 от 31.07.94 г.

2.  Электроснабжение объектов. Е.А. Конюхова. -6-е изд.,испр.-М: издательский центр «Академия», 2009.-320с.

3.  Правила устройства электроустановок. ПУЭ-7.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42474. Дослідження джерел оптичного випромінювання 275 KB
  Львів 2010 Мета роботи Дослідження оптоелектронного модуля МПД – 1 – 1Б та ознайомлення з основними характеристиками напів провідникових джерел оптичного випромінювання що використовуються у волоконнооптичних системах передачі інформації. LSER Light mplifiction by Stimulted Emission of Rdition підсилення світла за допомогою вимушеного випромінювання пристрій для генерування або підсилення монохроматичного світла створення вузького пучка світла здатного поширюватися на великі відстані без розсіювання і створювати винятково велику...
42478. Дифференциальные уравнения 184 KB
  Аналитическое решение дифференциальных уравнений. Численное решение дифференциальных уравнений. Аналитическое решение дифференциальных уравнений Общее решение дифференциальных уравнений. Параметры могут указывать метод решения задачи например по умолчанию ищется аналитическое решение: type=exct.
42479. Определение цены деления и внутреннего сопротивления гальванометра 116.5 KB
  1 где − коэффициент пропорциональности называемый ценой деления; − число делений соответствующее отклонению стрелки. Под ценой деления прибора понимают физическую величину равную измеряемой величине при отклонении стрелки на одно деление.3 Цена деления по напряжению 4.
42481. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА И МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ ТВЁРДЫХ ТЕЛ НА УСТАНОВКЕ «КРУТИЛЬНЫЙ МАЯТНИК» 1.2 MB
  Крутильный маятник по своему конструктивному устройству аналогичен крутильным весам. Различие, однако, в том, что весы используются в статическом режиме равновесия, а маятник применяется в динамическом режиме. При этом детали его конструкции вращаются, периодически изменяя направление поворота. Определение моментов инерции тел относительно главных и парал лельных осей 7 2. Измерение момента инерции рамки крутильного маятника...
42482. Расширение пределов измерений приборов магнитоэлектрической системы 94 KB
  Для того чтобы на основе гальванометра сделать амперметр параллельно гальванометру подключают сопротивление называемое шунтом рис. Так как требовалось расширить предел измерения гальванометра по току в n раз то ; тогда и 5.4 Если цена деления гальванометра по току равна k1 цена деления амперметра стала равной k1n а чувствительность прибора при этом уменьшилась в n раз.