48953

Проект системы электроснабжения района города в Московской области

Курсовая

Энергетика

Подача горячей воды и отопление осуществляется от ЦТП. В микрорайоне расположено 23 жилых здания высотой 9 этажей 5 жилых зданий высотой 12 этажей и 11 высотой 16 этажей 5 детских садов на 150 мест каждый 2 школы на 1176 мест каждая кафе на 50 мест 7 центральных тепловых пунктов ЦТП универмаг магазин Мебель магазин Электротовары магазин Сантехника автосалон поликлиника.1 ЦТП№1 11.2 ЦТП№2 11.

Русский

2013-12-18

4.02 MB

2 чел.

Оглавление.

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………….……....55

1. Характеристика микрорайона города и задач проектирования распределительной электрической сети…….55

1.1. Общие сведения о потребителях микрорайона…………………55

2. Определение расчетных электрических нагрузок потребителей микрорайона………………………………….…….55

2.1. Определение расчетных нагрузок жилых зданий на шинах ВРУ…………………………………………………...……………………55

2.2. Определение расчетных нагрузок общественных зданий……..55

2.3. Определение расчетной нагрузки наружного освещения…..…55

2.4. Определение расчетной нагрузки микрорайона………………..55

3.Выбор мощности и типа трансформаторных  подстанций 10/0,4 кВ и проектирование распределительной электрической сети 380 В……………………………………………………………55

3.1. Выбор мощности и типа трансформаторных подстанций 10/0,38 кВ………………………………………………….…………………….55

3.2 Формирование и выбор схемы и параметров распределительных сетей 380 В………………………………………………55

3.3. Расчет затрат на сооружения сети 0,4 кВ и сравнение 2-х вариантов схем сети 380 В…………………………………………….………55

4. Формирование и выбор структуры, схемы и параметров электрических сетей 10 кВ района города……………………….55

5. Качество напряжения на электроприёмниках жилых и общественных зданий микрорайонов……….……………………55

5.1. Оценка и обеспечение качества напряжения по его отклонениям от номинального……………………………………………….55

5.2. Оценка и обеспечение качества электроэнергии по размаху изменения напряжения………………………………………………………..55

6. Выбор предохранителей линий 380 В и проверка нулевого проводника на термическую стойкость к токам КЗ………..…..55

7. Технико-экономические расчеты и показатели спроектированной сети………………………………………….….55

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………...……………55

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….55

ВВЕДЕНИЕ

Задачами проектирования электроснабжения города является создание экономически целесообразных систем, обеспечивающих необходимое качество комплексного электроснабжения всех потребителей (по надежности питания и качеству электроэнергии), а также обеспечивающих их экономичную эксплуатацию.

Проекты систем электроснабжения города и всех входящих в данные системы электроустановок выполняются на основе государственных норм, соответствующих технологических инструкций и указаний.

Под системой электроснабжения города понимается совокупность электрических сетей всех напряжений, расположенных на территории города и предназначенных для электроснабжения его потребителей. Она включает электроснабжающие сети (линии напряжением 35 кВ и выше), понижающие подстанции напряжением 35-220/6-10 кВ, распределительные сети (линии напряжением 6-10 кВ и 0,4 кВ) и трансформаторные подстанции (6-10/0,4 кВ), расположенные на территории города и предназначенные для электроснабжения его потребителей.

Основные показатели системы электроснабжения города определяются местными условиями: размерами города, наличием источников питания, характеристиками потребителей и т.д. Для принятия той или иной системы построения электрической сети необходимо учитывать мощность и число потребителей, расстояние от питающего центра, требования по уровню надежности электроснабжения. Кроме того, схема сети должна обеспечивать наиболее экономичное решение с учетом капитальных вложений и эксплуатационных расходов.

1. Характеристика микрорайона города и задач проектирования распределительной электрической сети.

В данном курсовом проекте необходимо спроектировать электрические сети 380 В и 10 кВ системы электроснабжения жилого района города, содержащей 2 микрорайона и располагающегося в Московской области РФ. Электроснабжение будет осуществляться от ПГВ, расположенной в 5 км от рассматриваемого района. На шинах 10 кВ данного источника питания расчетное значение тока короткого замыкания равно 11 кА. В жилых зданиях устанавливаются электрические кухонные плиты. Подача горячей воды и отопление осуществляется от ЦТП.

Все потребители электроэнергии в микрорайоне можно разделить на две группы: жилые дома и общественные здания.  В микрорайоне расположено 23 жилых здания высотой 9 этажей, 5 жилых зданий высотой 12 этажей и 11 - высотой 16 этажей, 5 детских садов на 150 мест каждый, 2 школы на 1176 мест каждая, кафе на 50 мест, 7 центральных тепловых пунктов (ЦТП), универмаг, магазин «Мебель», магазин «Электротовары», магазин «Сантехника», автосалон, поликлиника.

Схема микрорайона представлена на рисунке 1.1.1.


Рисунок 1.1.1. Схема микрорайона.


1.1. Общие сведения о потребителях микрорайона.

Необходимые сведения о жилых и общественных зданиях даны соответственно в таблицах 1.1.1 и 1.1.2.

Табл.1.1.1 Общие сведения о жилых зданиях микрорайона.

Дом №

Количество

этажей

Количество жилых секций

Число квартир на секцию

Количество

квартир в доме

1.1

9

2

4

72

1.2

9

2

4

72

1.3

9

2

4

72

1.4

9

2

4

72

1.5

9

2

4

72

1.6

9

2

4

72

1.7

9

2

4

72

1.8

9

2

4

72

1.9

9

2

4

72

1.10

9

2

4

72

1.11

9

2

4

72

1.12

9

2

4

72

1.13

9

2

4

72

2.1

9

4

4

144

2.2

9

4

4

144

2.3

9

4

4

144

2.4

9

4

4

144

2.5

9

4

4

144

2.6

9

4

4

144

2.7

9

4

4

144

2.8

9

4

4

144

2.9

9

4

4

144

2.10

9

4

4

144

3.1

12

2

4

96

3.2

12

2

4

96

4.1

12

4

4

192

5.1

12

6

4

288

5.2

12

6

4

288

6.1

16

2

4

128

6.2

16

2

4

128

6.3

16

2

4

128

6.4

16

2

4

128

6.5

16

2

4

128

6.6

16

2

4

128

6.7

16

2

4

128

7.1

16

3

4

192

7.2

16

3

4

192

8.1

16

4

4

256

8.2

16

4

4

256

Табл.1.1.2 Общие сведения об общественных зданиях микрорайона.

Дом №

Тип зданияя

Площадь здания, м2

Число мест

9.1

Детский сад

-

150

9.2

Детский сад

-

150

9.3

Детский сад

-

150

9.4

Детский сад

-

150

9.5

Детский сад

-

150

9.6

Школа

-

1176

9.7

Школа

-

1176

10.2

Кафе

-

50

10.3

Универмаг

800

-

10.4

Мебель

1100

-

10.5

Электротовары

1000

-

10.6

Сантехника

800

-

10.7

Автосалон

800

-

11.1

ЦТП№1

-

-

11.2

ЦТП№2

-

-

11.3

ЦТП№3

-

-

11.4

ЦТП№4

-

-

11.5

ЦТП№5

-

-

11.6

ЦТП№6

-

-

11.7

ЦТП№7

-

-

11.8

Поликлиника

600

-

2. Определение расчетных электрических нагрузок потребителей микрорайона.

2.1. Определение расчетных нагрузок жилых зданий на шинах ВРУ.

Расчетные электрические нагрузки на вводах в жилые здания определяются на основе сведений о количестве квартир, энергоносителях для приготовления пищи и количества и номинальной мощности двигателей лифтовых установок.

,

где - расчетная нагрузка квартир

- расчетная силовая нагрузка.

- коэффициент участия в максимуме силовой нагрузки, принимаемый равным 0,9.

Расчетная электрическая нагрузка квартир определяется в зависимости от числа квартир по выражению:

где - удельная расчетная нагрузка одной квартиры определяется в зависимости от количества и типа квартир [табл. 2.1.1.].

- количество квартир

Таблица 2.1.1. Удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников квартир жилых зданий, кВт/квартира.

Тип квартиры

   Количество квартир

60

100

200

400

600

1000

Типовая с электроплитами мощностью до 8,5 кВт

2,1

1,5

1,36

1,27

1,23

1,19

Примечание. Удельные расчетные нагрузки для промежуточного числа квартир определяются интерполяцией.

Пример расчета для дома № 3.1:

Реактивная составляющая расчетной нагрузки жилого здания определяется по активной нагрузке и соответствующему коэффициенту реактивной мощности [табл. 2.1.2.]:

Таблица 2.1.2. Расчетные коэффициенты реактивной мощности жилых домов.

Потребитель электроэнергии

tgφ

Квартиры с электрическими плитами

0,2

Хозяйственные насосы, вентиляционные и другие санитарно-технические устройства

0,75

Лифты

1,17

.

Расчетная силовая нагрузка на шинах ВРУ определяется как:

,

где- расчетная нагрузка лифтов.

- расчетная нагрузка сантехнических устройств (насосов водоснабжения, вентиляторов и т.д.)

  1.  Определение расчетной нагрузки лифтов:

- коэффициент спроса лифтовых установок [по табл. 2.1.4.]

Таблица 2.1.4. Коэффициенты спроса лифтовых установок жилых зданий.

Количество лифтовых установок

Этажность жилого здания

До 12

Более 12

2-3

0,8

0,9

4-5

0,7

0,8

6

0,65

0,75

10

0,5

0,6

20

0,4

0,5

25 и выше

0,35

0,4

Примечание. Коэффициент спроса для промежуточного числа лифтовых установок определяется интерполяцией.

- количество лифтовых установок

- установленная мощность электродвигателя i-го лифт, кВт [по табл. 2.1.3].

Таблица 2.1.3. Установленная мощность ЭД типовой пассажирской и грузовой лифтовой установки.

Этажность жилого здания

Pном.лi , кВт

пассажирский

грузовой

До 12

4,5

7

14-20

7

7

;

.

  1.  Определение расчетной нагрузки СТУ:

;

;

;

Силовая расчетная нагрузка будет равна:

Расчетная нагрузка жилого дома будет равна:

Для остальных жилых зданий расчеты аналогичны. Результаты сведены в таблицу 2.1.5.

Дом №

Nэт

Nсекц

Nкв. на секц

NквΣ

pр.уд.1кв., кВт/кв

Pр.кв., кВт

mл.пас

mл.груз

mлΣ

Pл.пас, кВт

Pл.груз, кВт

k`c

1.1

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

1.2

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

1.3

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

1.4

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

1.5

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

1.6

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

1.7

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

1.8

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

1.9

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

1.10

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

1.11

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

1.12

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

1.13

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

2.1

9

4

4

144

1,438

207,13

4

0

4

4,5

7

0,7

2.2

9

4

4

144

1,438

207,13

4

0

4

4,5

7

0,7

2.3

9

4

4

144

1,438

207,13

4

0

4

4,5

7

0,7

2.4

9

4

4

144

1,438

207,13

4

0

4

4,5

7

0,7

2.5

9

4

4

144

1,438

207,13

4

0

4

4,5

7

0,7

2.6

9

4

4

144

1,438

207,13

4

0

4

4,5

7

0,7

2.7

9

4

4

144

1,438

207,13

4

0

4

4,5

7

0,7

2.8

9

4

4

144

1,438

207,13

4

0

4

4,5

7

0,7

2.9

9

4

4

144

1,438

207,13

4

0

4

4,5

7

0,7

2.10

9

4

4

144

1,438

207,13

4

0

4

4,5

7

0,7

3.1

12

2

4

96

1,560

149,76

2

2

4

4,5

7

0,7

3.2

12

2

4

96

1,560

149,76

2

2

4

4,5

7

0,7

4.1

12

4

4

192

1,371

263,27

4

4

8

4,5

7

0,575

5.1

12

6

4

288

1,320

380,28

6

6

12

4,5

7

0,480

5.2

12

6

4

288

1,320

380,28

6

6

12

4,5

7

0,480

6.1

16

2

4

128

1,461

186,98

2

2

4

7

7

0,8

6.2

16

2

4

128

1,461

186,98

2

2

4

7

7

0,8

6.3

16

2

4

128

1,461

186,98

2

2

4

7

7

0,8

6.4

16

2

4

128

1,461

186,98

2

2

4

7

7

0,8

6.5

16

2

4

128

1,461

186,98

2

2

4

7

7

0,8

6.6

16

2

4

128

1,461

186,98

2

2

4

7

7

0,8

6.7

16

2

4

128

1,461

186,98

2

2

4

7

7

0,8

7.1

16

3

4

192

1,371

263,27

3

3

6

7

7

0,75

7.2

16

3

4

192

1,371

263,27

3

3

6

7

7

0,75

8.1

16

4

4

256

1,335

341,71

4

4

8

7

7

0,675

8.2

16

4

4

256

1,335

341,71

4

4

8

7

7

0,675

Σ

-

-

-

5128

1,19

341,71

-

-

162

-

-

-

2.2. Определение расчетных нагрузок общественных зданий.

При коммунально-общественных потребителях (магазины и т.п.), встроенных в жилые здания или присоединенных к ним, осуществляются раздельные вводные распределительные устройства 380 В для жилой и общественной частей здания. Соответственно раздельно определяются их расчетные нагрузки.


Таблица 2.1.5. Расчетные нагрузки жилых зданий.

Pр.л, кВт

Pр.СТУ, кВт

Pр.ж.зд, кВт

Qр.кв., квар

Qр.л, квар

Qр.СТУ, квар

Qр.ж.зд, квар

Sр.ж.зд., кВА

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

12,6

7,2

224,95

41,43

14,74

5,4

59,55

232,70

12,6

7,2

224,95

41,43

14,74

5,4

59,55

232,70

12,6

7,2

224,95

41,43

14,74

5,4

59,55

232,70

12,6

7,2

224,95

41,43

14,74

5,4

59,55

232,70

12,6

7,2

224,95

41,43

14,74

5,4

59,55

232,70

12,6

7,2

224,95

41,43

14,74

5,4

59,55

232,70

12,6

7,2

224,95

41,43

14,74

5,4

59,55

232,70

12,6

7,2

224,95

41,43

14,74

5,4

59,55

232,70

12,6

7,2

224,95

41,43

14,74

5,4

59,55

232,70

12,6

7,2

224,95

41,43

14,74

5,4

59,55

232,70

16,1

4,8

168,57

29,95

18,84

3,6

50,15

175,87

16,1

4,8

168,57

29,95

18,84

3,6

50,15

175,87

26,45

9,6

295,72

52,65

30,95

7,2

86,99

308,24

33,12

14,4

423,04

76,06

38,75

10,8

120,65

439,91

33,12

14,4

423,04

76,06

38,75

10,8

120,65

439,91

22,4

6,4

212,90

37,40

26,21

4,8

65,30

222,69

22,4

6,4

212,90

37,40

26,21

4,8

65,30

222,69

22,4

6,4

212,90

37,40

26,21

4,8

65,30

222,69

22,4

6,4

212,90

37,40

26,21

4,8

65,30

222,69

22,4

6,4

212,90

37,40

26,21

4,8

65,30

222,69

22,4

6,4

212,90

37,40

26,21

4,8

65,30

222,69

22,4

6,4

212,90

37,40

26,21

4,8

65,30

222,69

31,5

9,6

300,26

52,65

36,86

7,2

92,30

314,13

31,5

9,6

300,26

52,65

36,86

7,2

92,30

314,13

37,8

12,8

387,25

68,34

44,23

9,6

116,79

404,48

37,8

12,8

387,25

68,34

44,23

9,6

116,79

404,48

639,89

256,4

8517,25

1542,12

748,67

192,3

2388,99

8845,95


Расчетная нагрузка определяется на основе проекта электрооборудования общественного здания. Для типовых общественных зданий может быть применена формула:

- удельная расчетная нагрузка общественного здания на единицу показателя (кВт/ученик, кВт/м2, кВт/раб.место и т.п.) [табл. С.5];

- количественный показатель;

cosφ также определяется по [табл. С.5]

Пример расчета для дома №9.1 (детский сад):

 

Для остальных общественных зданий расчеты аналогичны. Результаты сведены в таблицу 2.2.1.

Таблица 2.2.1. Расчетные нагрузки общественных зданий.

Дом №

Тип зд-я

Пл-дь зд-я, м2

Число мест

Pр.уд, кВт/уд. п-ль

tgφ

Qр.общ.зд., квар

S, кВА

9.1

Дет. сад

-

150

0,46

0,25

17,25

71,12

9.2

Дет. сад

-

150

0,46

0,25

17,25

71,12

9.3

Дет. сад

-

150

0,46

0,25

17,25

71,12

9.4

Дет. сад

-

150

0,46

0,25

17,25

71,12

9.5

Дет. сад

-

150

0,46

0,25

17,25

71,12

9.6

Школа

-

1176

0,25

0,33

97,02

309,59

9.7

Школа

-

1176

0,25

0,33

97,02

309,59

10.2

Кафе

-

50

1,04

0,2

10,4

53,03

10.3

Универмаг

800

-

0,16

0,48

61,44

141,98

10.4

Мебель

1100

-

0,16

0,48

84,48

195,23

10.5

Эл. товары

1000

-

0,16

0,48

76,8

177,48

10.6

Сантехника

800

-

0,16

0,48

61,44

141,98

10.7

Автосалон

800

-

0,16

0,48

61,44

141,98

11.1

ЦТП№1

-

-

-

-

30

50,00

11.2

ЦТП№2

-

-

-

-

30

50,00

11.3

ЦТП№3

-

-

-

-

30

50,00

11.4

ЦТП№4

-

-

-

-

30

50,00

11.5

ЦТП№5

-

-

-

-

30

50,00

11.6

ЦТП№6

-

-

-

-

30

50,00

11.7

ЦТП№7

-

-

-

-

30

50,00

11.8

Поликлиника

600

-

0,2

0,43

51,6

130,62

2.3. Определение расчетной нагрузки наружного освещения.

 Общая площадь микрорайона:

Коэффициент застройки микрорайона:

В составе потребителей электроэнергии микрорайона города следует учитывать наружное электрическое освещение улиц, проездов, площадей, бульваров и внутриквартальных незастроенных территорий.

Электрические нагрузки сетей наружного освещения улиц определяются согласно СНиП по естественному и искусственному освещению. Для ориентировочных расчетов можно использовать следующие нормы:

Магистральные улицы районного значения – 40 кВт/км

Улицы местного значения – 10 кВт/км

Внутриквартальные территории – 1,2 кВт/га

В моем случае присутствует только внутриквартальное освещение.

Внутриквартальная территория:

2.4. Определение расчетной нагрузки микрорайона.

 Все жилые здания представляются в виде одного абстрактного с суммарным количеством квартир и суммарным количеством лифтовых установок, для которого определяется расчетная нагрузка как для одного здания.

Так как суммарная расчетная нагрузка жилых зданий больше, чем общественных, то формула для определения расчетной нагрузки на шинах 380 В ТП будет иметь вид:

где kу – коэффициент участия в максимуме нагрузки, учитывающий несовпадение максимумов нагрузок жилых и общественных зданий. Коэффициенты участия для разных типов общественных зданий приведены в таблице 2.4.1.

 

.

Таблица 2.4.1. Коэффициенты участия общественных зданий.

Дом №

Тип зд-я

kу

9.1

Дет. сад

0,4

9.2

Дет. сад

0,4

9.3

Дет. сад

0,4

9.4

Дет. сад

0,4

9.5

Дет. сад

0,4

9.6

Школа

0,4

9.7

Школа

0,4

10.2

Кафе

0,7

10.3

Универмаг

0,8

10.4

Мебель

0,8

10.5

Эл. товары

0,8

10.6

Сантехника

0,8

10.7

Автосалон

0,8

11.1

ЦТП№1

0,9

11.2

ЦТП№2

0,9

11.3

ЦТП№3

0,9

11.4

ЦТП№4

0,9

11.5

ЦТП№5

0,9

11.6

ЦТП№6

0,9

11.7

ЦТП№7

0,9

11.8

Поликлиника

0,7

3. Выбор мощности и типа трансформаторных  подстанций 10/0,4 кВ и проектирование распределительной электрической сети 380 В.

3.1. Выбор мощности и типа трансформаторных подстанций 10/0,38 кВ.

Понятие мощности ТП может иметь две интерпретации, первой из которых является наибольшая расчетная нагрузка такой подстанции, а вторая—  установленная мощность трансформаторов подстанции, равная суммарной номинальной мощности трансформаторов одной ТП.

При проектировании в первую очередь определяется (по техническим и технико-экономическим соображениям и расчетам) наибольшая расчетная нагрузка ТП. Далее в зависимости от требований к надежности электроснабжения и схемных решений по сетям 10 и 0,38 кВ, а также с учетом допустимых систематических и кратковременных перегрузок трансформаторов, выбирается количество и номинальная мощность последних.

Основным фактором, влияющим на экономически целесообразную мощность городских ТП, является поверхностная плотность электрической нагрузки в рассматриваемом жилом районе:

- суммарная расчетная активная нагрузка микрорайона

- площадь микрорайона

Зависимость экономической мощности ТП от плотности нагрузки в сочетании со спецификой эксплуатации трансформаторов жилой застройки может обуславливаться целесообразность применения двухтансформаторных ТП ориентировочно при

Ориентировочное расчетное выражение экономически целесообразной мощности отдельностоящих ТП 10/0,38 кВ:

- поверхностная плотность полной нагрузки кВ∙А/км2.

Так как , то целесообразно устанавливать в городских ТП 2 трансформатора. Следовательно, двухтрансформаторные подстанции могут применяться не только по требованиям надежности электроснабжения, но и по условиям экономичности с учетом условий эксплуатации, а также облегчения электроаппаратуры на стороне 380 В.

Рассмотрим два варианта схем сети 0,4 кВ:

  1.  с установкой на ТП двух трансформаторов мощностью 2х630 кВА;
  2.  с установкой на ТП двух трансформаторов мощностью 2х1000 кВА.

Определяем необходимое количество ТП микрорайона для двух вариантов:

При взаимном резервировании трансформаторов городских ТП 10/0,38кВ выбор номинальной мощности этих трансформаторов производится с учетом допустимой перегрузки в послеаварийном режимах до 140%.

1 вариант.

2 вариант.

Таким образом, в зависимости от номинальной мощности количества трансформаторов в одной ТП и с учетом допустимых перегрузок трансформаторов устанавливается необходимое количество ТП микрорайона, обеспечивающее обоснованно надежное электроснабжение всех потребителей электроэнергии.

Экономически целесообразное расположение ТП на территории микрорайонов приблизительно соответствует «центру нагрузок», питаемых каждой подстанцией. «Центр нагрузок» определяется аналогично центру тяжести на плоскости, где расположены силы веса некоторой группы масс. ТП должна располагаться вблизи внутриквартальных проездов на расстоянии не менее 10 м от зданий, но не должна сооружаться в центральных частях зон озеленения, отдыха, спортивных и детских площадок и т. п. так же, как и на «красной линии» квартала. Если одно из зданий рассматриваемой зоны имеет существенно большую расчетную нагрузку, то ТП следует располагать вблизи такого здания.

3.2 Формирование и выбор схемы и параметров распределительных сетей 380 В.

Так как в микрорайоне содержатся электроприемники I и II категорий, то сети 380 В выполняются по магистральной автоматизированной схеме. Внутриквартальные трассы линий намечаются с учетом выбранного расположения ТП и расположения зданий микрорайона. Эти трассы должны располагаться вдоль контуров зданий, под пешеходными дорожками, по возможности не пересекать зоны озеленения и т.п.

Здания, в непосредственной близости от которых располагается ТП, следует питать отдельными линиями и не включать эти здания в магистральные схемы.

Так как в жилых зданиях имеется несколько ВРУ, которые питаются отдельными кабельными линиями (КЛ), то необходимо пересчитать расчетные нагрузки жилых секций, приходящихся на одно ВРУ (табл.3.2.1).

Таблица 3.2.1. Расчетные нагрузки секций жилых зданий.

Дом №

Nэт

Nсекц

Nкв. на секц

NквΣ

pр.уд.1кв., кВт/кв

Pр.кв., кВт

mл.пас

mл.груз

mлΣ

Pл.пас, кВт

Pл.груз, кВт

k`c

1.1-1.13

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

2.1-2.10а,б

9

2

4

72

1,920

138,24

2

0

2

4,5

7

0,8

3.1-3.2

12

2

4

96

1,560

149,76

2

2

4

4,5

7

0,7

4.1а,б

12

2

4

96

1,560

149,76

2

2

4

4,5

7

0,7

5.1-5.2 а,б,в

12

2

4

96

1,560

149,76

2

2

4

4,5

7

0,7

6.1-6.7

16

2

4

128

1,461

186,98

2

2

4

7

7

0,8

7.1-7.2а

16

2

4

128

1,46

186,98

2

2

4

7

7

0,8

7.1-7.2б

16

1

4

64

2,04

130,56

1

1

2

7

7

0,9

8.1-8.2а,б

16

2

4

128

1,46

186,98

2

2

4

7

7

0,8

Таблица 3.2.1(Продолжение). Расчетные нагрузки секций жилых зданий.

Дом №

Pр.л, кВт

Pр.СТУ, кВт

Pр.ж.зд, кВт

Qр.кв., квар

Qр.л, квар

Qр.СТУ, квар

Qр.ж.зд, квар

Sр.ж.зд., кВА

1.1-1.13

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

2.1-2.10а,б

7,2

3,6

147,96

27,65

8,42

2,7

37,66

152,68

3.1-3.2

16,1

4,8

168,57

29,95

18,84

3,6

50,15

175,87

4.1а,б

16,1

4,8

168,57

29,95

18,84

3,6

50,15

175,87

5.1-5.2 а,б,в

16,1

4,8

168,57

29,95

18,84

3,6

50,15

175,87

6.1-6.7

22,4

6,4

212,90

37,40

26,21

4,8

65,30

222,69

7.1-7.2а

22,4

6,4

212,90

37,40

26,21

4,8

65,30

222,69

7.1-7.2б

12,6

3,2

144,78

26,11

14,74

2,4

41,54

150,62

8.1-8.2а,б

22,4

6,4

212,90

37,40

26,21

4,8

65,30

222,69

Все линии в сети 380 В выполнены кабелем марки АПвзБбШп с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ).

В зависимости от мощности трансформаторов в ТП было сформировано 2 варианта схемы сети 380 В (рисунок 3.2.1 и рисунок 3.2.2).

Так число часов использования максимума нагрузки Tнб в сетях 380 В не превышает 4000-5000 ч, то сечения жил кабелей не подлежат проверке по экономической плотности тока. Поэтому сечения жил кабелей линий 380 В должны выбираться по допустимому нагреву в нормальном режиме (НР) с дальнейшей проверкой по допустимому нагреву в послеаварийном режиме и по допустимым потерям напряжения в нормальных и послеаварийных режимах, а также с учетом применения минимальных сечений по условиям механической прочности (по условиям монтажа и эксплуатации).

Выбор кабелей 0,38 кВ осуществлен по условию допустимого нагрева в нормальном режиме:

Iрасч  ,                                                  (3.2.1)

где Iрасч – расчетный ток в НР;

– фактическая допустимая токовая нагрузка кабелей.

Фактическая допустимая токовая нагрузка кабеля:

где  – допустимый длительный ток для кабеля с алюминиевыми жилами с пластмассовой изоляцией;

– поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле;

– поправочный коэффициент на токи для кабелей, проложенных в земле, в зависимости от температуры земли;

– коэффициент загрузки кабеля в нормальном режиме или коэффициент перегрузки в послеаварийном режиме;

– поправочный коэффициент на допустимые длительные токи для кабелей, проложенных в земле, в зависимости от удельного сопротивления земли.

-для расчетной температуры грунта +5ºС;

- для нормального режима;

- для послеаварийного режима;

- для нормальной почвы (в дальнейших расчетах его учитывать не будем).

Рассмотрим выбор сечения КЛ, питающей секцию 4.1а от ТП1 во 1-ом варианте схемы сети 380 В.


Рисунок 3.2.1. 1 вариант схемы сети 380 В.


Рисунок 3.2.2. 2 вариант схемы сети 380 В.


Расчетный ток, протекающий по кабелю в нормальном режиме:

Для рассматриваемой КЛ количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле равно 6; kn=0,75.

Длительно допустимый ток в нормальном режиме для кабеля сечением 120 мм2 :

следовательно, условие 3.2.1 выполнено.

Далее производиться проверка по допустимому нагреву в послеаварийном режиме (отключение 1 цепи):

Iп/ав  .                                                            (3.2.2)

Расчетный ток, протекающий по кабелю в послеаварийном режиме:

где kпер – коэффициент перегрузки в послеаварийном режиме, kпер =1,17 для кабелей с изоляцией из СПЭ; kn = 0,78, так как количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле в послеаварийном режиме равно 5.

следовательно, условие 3.2.2 не выполняется и необходимо увеличить сечение кабеля до 150 мм2. Тогда:

Расчеты для остальных кабельных линий выполнены аналогично. Результаты расчета сведены в таблицы 3.2.1, 3.2.2.

Далее проведена проверка по допустимым потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режиме:

Максимально допустимые потери напряжения в линиях низкого напряжения составляют 4,5-5 % в послеаварийном режиме (2-2,5% в нормальном режиме).

Пример расчета для КЛ, питающей секцию 4.1а от ТП1 во 1-ом варианте схемы сети 380 В.

Потери напряжения в КЛ от ТП4 до ВРУ секции 1.2а в НР:

Потери напряжения в КЛ от ТП1 до ВРУ секции 4.1а в послеаварийном режиме:

Расчеты для остальных кабельных линий выполнены аналогично. Результаты расчета сведены в таблицы 3.2.3, 3.2.4.


Таблица 3.2.1. Выбор сечений кабелей и проверка по допустимому нагреву для варианта 1 (2х630 кВА).

№ ТП:

Кабель к:

Pр, кВт

Qр, кВт

Sр, кВА

Iрасч, А

kt

nк НР

kn

kз НР

I`доп НР, А

FНР, мм2

IП/АВ, А

nк П/АВ

kn

kпер

I`доп П/АВ, А

FП/АВ, мм2

1

4.1а

168,570

50,145

175,870

133,604

1,06

6

0,75

0,7

151,368

120

267,207

5

0,78

1,17

299,880

150

4.1б

168,570

50,145

175,870

133,604

1,06

6

0,75

0,7

151,368

120

267,207

5

0,78

1,17

299,880

150

5.1а

168,570

50,145

175,870

133,604

1,06

6

0,75

0,7

151,368

120

267,207

5

0,78

1,17

299,880

150

2.5а

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

2.5б

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

5.1в

168,570

50,145

175,870

133,604

1,06

6

0,75

0,7

151,368

120

267,207

5

0,78

1,17

299,880

150

5.1б

168,570

50,145

175,870

133,604

1,06

2

0,90

0,7

134,228

70

267,207

1

1,00

1,17

297,648

95

2

5.2а

168,570

50,145

175,870

133,604

1,06

6

0,75

0,7

151,368

120

267,207

5

0,78

1,17

299,880

150

5.2б

168,570

50,145

175,870

133,604

1,06

6

0,75

0,7

151,368

120

267,207

5

0,78

1,17

299,880

150

ЦТП4

40,000

30,000

50,000

37,984

1,06

6

0,75

0,7

76,241

35

75,967

5

0,78

1,17

132,528

35

5.2в

168,570

50,145

175,870

133,604

1,06

2

0,90

0,7

134,228

70

267,207

1

1,00

1,17

297,648

95

7.2а

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

6

0,75

0,7

172,515

150

338,346

5

0,78

1,17

387,910

240

7.2б

144,780

41,540

150,621

114,423

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

228,846

5

0,78

1,17

232,165

95

Автосалон10.7

128,000

61,440

141,982

107,860

1,06

6

0,75

0,7

111,857

70

215,719

5

0,78

1,17

232,165

95

3

Дет.сад9.2

69,000

17,250

71,124

54,031

1,06

6

0,75

0,7

76,241

35

108,061

5

0,78

1,17

132,528

35

ЦТП7

40,000

30,000

50,000

37,984

1,06

6

0,75

0,7

76,241

35

75,967

5

0,78

1,17

132,528

35

3.2

168,570

50,145

175,870

133,604

1,06

6

0,75

0,7

151,368

120

267,207

5

0,78

1,17

299,880

150

3.1

168,570

50,145

175,870

133,604

1,06

2

0,90

0,7

134,228

70

267,207

1

1,00

1,17

297,648

95

Школа9.7

294,000

97,020

309,595

235,190

1,06

2

0,90

0,7

267,788

240

470,380

1

1,00

1,17

497,320

240

2.3а

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

2.3б

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

6.2

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

6

0,75

0,7

172,515

150

338,346

5

0,78

1,17

387,910

240

4

2.10б

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

2.10а

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

2.9б

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

6.7

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

6

0,75

0,7

172,515

150

338,346

5

0,78

1,17

387,910

240

6.6

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

6

0,75

0,7

172,515

150

338,346

5

0,78

1,17

387,910

240

1.13

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

2.9а

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

2

0,90

0,7

134,228

70

231,969

1

1,00

1,17

249,280

70

Дет.сад 9.5

69,000

17,250

71,124

54,031

1,06

2

0,90

0,7

91,489

35

108,061

1

1,00

1,17

169,907

35

5

6.5

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

4

0,80

0,7

184,016

150

338,346

3

0,85

1,17

366,851

185

8.2б

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

4

0,80

0,7

184,016

150

338,346

3

0,85

1,17

366,851

185

8.2а

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

2

0,90

0,7

181,642

120

338,346

1

1,00

1,17

384,462

150

Сантехника10.6

128,000

61,440

141,982

107,860

1,06

2

0,90

0,7

110,855

50

215,719

1

1,00

1,17

249,280

70

1.12

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

2

0,90

0,7

134,228

70

231,969

1

1,00

1,17

249,280

70

1.11

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

2

0,90

0,7

134,228

70

231,969

1

1,00

1,17

249,280

70

6

8.1б

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

6

0,90

0,7

172,515

150

338,346

5

1,00

1,17

387,910

240

8.1а

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

6

0,90

0,7

172,515

150

338,346

5

1,00

1,17

387,910

240

Мебель10.4

176,000

84,480

195,225

148,307

1,06

6

0,90

0,7

151,368

120

296,614

5

1,00

1,17

299,880

150

Универмаг10.3

128,000

61,440

141,982

107,860

1,06

4

0,80

0,7

119,314

70

215,719

3

0,85

1,17

253,001

95

1.7

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

4

0,80

0,7

119,314

70

231,969

3

0,85

1,17

253,001

95

ЦТП1

40,000

30,000

50,000

37,984

1,06

4

0,80

0,7

81,323

35

75,967

3

0,85

1,17

144,421

35

1.8

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

4

0,80

0,7

119,314

70

231,969

3

0,85

1,17

253,001

95

7

Эл.товары10.5

160,000

76,800

177,477

134,825

1,06

4

0,80

0,7

142,464

95

269,649

3

0,85

1,17

286,734

120

1.9

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

4

0,80

0,7

119,314

70

231,969

3

0,85

1,17

253,001

95

7.1а

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

4

0,80

0,7

184,016

150

338,346

3

0,85

1,17

366,851

185

7.1б

144,780

41,540

150,621

114,423

1,06

4

0,80

0,7

119,314

70

228,846

3

0,85

1,17

253,001

95

6.3

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

2

0,90

0,7

181,642

120

338,346

1

1,00

1,17

384,462

150

6.4

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

2

0,90

0,7

181,642

120

338,346

1

1,00

1,17

384,462

150

8

ЦТП2

40,000

30,000

50,000

37,984

1,06

6

0,75

0,7

76,241

35

75,967

5

0,78

1,17

132,528

35

Дет.сад 9.4

69,000

17,250

71,124

54,031

1,06

6

0,75

0,7

76,241

35

108,061

5

0,78

1,17

132,528

35

2.7а

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

ЦТП3

40,000

30,000

50,000

37,984

1,06

6

0,75

0,7

76,241

35

75,967

5

0,78

1,17

132,528

35

1.10

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

2.8б

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

2.6а

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

2.6б

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

Кафе10.2

52,000

10,400

53,030

40,285

1,06

6

0,75

0,7

76,241

35

80,570

5

0,78

1,17

132,528

35

Дет.сад 9.3

69,000

17,250

71,124

54,031

1,06

2

0,90

0,7

91,489

35

108,061

1

1,00

1,17

169,907

35

2.7б

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

2

0,90

0,7

134,228

70

231,969

1

1,00

1,17

249,280

70

2.8а

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

2

0,90

0,7

134,228

70

231,969

1

1,00

1,17

249,280

70

9

1.5

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

2.2а

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

2.2б

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

Школа9.6

294,000

97,020

309,595

235,190

1,06

2

0,90

0,7

267,788

240

470,380

1

1,00

1,17

497,320

240

1.6

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

2

0,90

0,7

134,228

70

231,969

1

1,00

1,17

249,280

70

6.1

212,902

65,304

222,693

169,173

1,06

2

0,90

0,7

181,642

120

338,346

1

1,00

1,17

384,462

150

Поликлиника11.8

120,000

51,600

130,624

99,231

1,06

2

0,90

0,7

110,855

50

198,462

1

1,00

1,17

205,873

50

ЦТП6

40,000

30,000

50,000

37,984

1,06

2

0,90

0,7

91,489

35

75,967

1

1,00

1,17

169,907

35

10

2.1б

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

2.1а

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

1.1

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

Дет.сад 9.1

69,000

17,250

71,124

54,031

1,06

6

0,75

0,7

76,241

35

108,061

5

0,78

1,17

132,528

35

1.4

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

1.3

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,78

1,17

232,165

95

2.4б

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

4

0,80

0,7

119,314

70

231,969

3

0,85

1,17

253,001

95

2.4а

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

4

0,80

0,7

119,314

70

231,969

3

0,85

1,17

253,001

95

1.2

147,960

37,660

152,677

115,985

1,06

2

0,90

0,7

134,228

70

231,969

1

1,00

1,17

249,280

70

ЦТП5

40,000

30,000

50,000

37,984

1,06

2

0,90

0,7

91,489

35

75,967

1

1,00

1,17

169,907

35


Таблица 3.2.2. Выбор сечений кабелей и проверка по допустимому нагреву для варианта 2 (2х1000 кВА).

№ ТП:

Кабель к:

Pр, кВт

Qр, кВт

Sр, кВА

Iрасч, А

kt

nк НР

kn

kз НР

I`доп НР, А

FНР, мм2

IП/АВ, А

nк П/АВ

kn

kпер

I`доп П/АВ, А

FП/АВ, мм2

1

2.5а

147,960

37,660

152,677

115,985

1,060

6

0,75

0,7

133,560

95

231,969

5

0,780

1,170

232,165

95

2.5б

147,960

37,660

152,677