86372

Расчет микрорайона города на 140000 с разработкой пускового устройства дымососа котла ДКВР-10/13 на полупроводниковых элементах

Дипломная

Энергетика

Для городов характерен рост электропотребления, что требует систематического развития электрических сетей. Рост электропотребления связан не только с увеличением количества жителей и развитием промышленности, но также с беспрерывным проникновением электрической энергии во все сферы жизнедеятельности населения. Растёт расход электрической энергии на бытовые нужды и коммунальное хозяйство городов.

Русский

2015-04-05

2.2 MB

1 чел.

Расчет микрорайона города на 140000 с разработкой пускового устройства дымососа котла ДКВР-10/13 на полупроводниковых элементах.

Пояснительная записка.

Содержание

[1]
Введение

[2]
Электрическая часть.

[3] Разработка генплана района.

[4] Расчет нагрузки жилых домов.

[4.0.1] Удельная расчетная нагрузка квартир.

[4.0.2] Расчетная нагрузка квартир.

[4.0.3] Силовая нагрузка общественных электроприёмников.

[4.0.4] Суммарная активная нагрузка 127-квартирного дома.

[4.0.5] Полная нагрузка 127-квартирного дома.

[5] Расчёт нагрузок общественных зданий

[5.0.1] Расчетная активная нагрузка школы.

[5.0.2] Полная нагрузка школы.

[5.0.3] Расчетная активная нагрузка всех школ района.

[5.0.4] Полная нагрузка всех школ района.

[6] Нагрузка домов и общественных зданий микрорайона «А».

[6.0.1] Активная и полная мощность, потребляемая жилыми домами микрорайона "А".

[6.0.2] Активная и полная мощность, потребляемая общественными потребителями микрорайона "А".

[6.0.3] Активная и полная мощность, потребляемая всеми потребителями микрорайона "А".

[7] Определение категории надежности электроснабжения объектов.

[8] Выбор количества и места расположения ТП по микрорайонам.

[8.0.1] Суммарная мощность ТП микрорайона «А».

[8.0.2] Выбор типа и мощности ТП микрорайона «А».

[8.0.3] Размещение подстанций на территории микрорайона «А».

[8.0.4] Нагрузка ТП-1.

[8.0.5] Активная и полная мощность, потребляемая жилыми домами микрорайона, подключенными к ТП-1.

[8.0.6] Активная и полная мощность, потребляемая общественными потребителями, подключенными к ТП-1.

[8.0.7] Полная мощность, потребляемая всеми потребителями.

[9] Расчетная мощность заводской нагрузки.

[9.0.1] Расчетная мощность завода № 1.

[9.0.2] Полная мощность, потребляемая заводом.

[9.0.3] Суммарная полная нагрузка заводов.

[10] Определение центра нагрузок.

[11] Выбор класса напряжений.

[11.0.1] Выбор напряжения линии, питающей ГПП.

[11.0.2] Выбор напряжения линии, питающей предприятия.

[11.0.3] Выбор напряжения линии, питающей городские ТП.

[12] Определение типа, числа, расположения и длинны линий распределительной сети 10 кВ.

[12.0.1] Линия 1.

[13] Расчет токов короткого замыкания.

[13.0.1] Длины кабельных и воздушных линий.

[13.0.2] Реактивное сопротивление линий.

[13.0.3] Реактивное сопротивление трансформатора ГПП.

[13.0.4] Базисный ток.

[13.0.5] Действующее значение тока трехфазного КЗ в контрольных точках.

[13.0.6] Ударный ток КЗ в контрольных точках.

[13.0.7] Ток однофазного КЗ для точки К1.

[14] Выбор силовых трансформаторов ГПП.

[14.0.1] Суммарная нагрузка ГПП.

[14.0.2] Мощность одного трансформатора ГПП.

[14.0.3] Выбор силовых трансформаторов ГПП.

[14.0.4] Проверка режима работы трансформаторов в послеаварийном режиме.

[15] Выбор аппаратуры на ГПП.

[15.0.1] Выбор и проверка выключателей 110 кВ.

[16] Расчет линий 110 и 35 кВ.

[16.0.1] Расчет линии 110 кВ, питающей ГПП.

[16.0.2] Расчет линии 35 кВ, питающей заводские ТП.

[17] Расчет сети 0,4 кВ котельной.

[17.0.1] Электропотребители котельной.

[17.0.2] Расчетная нагрузка силовых и осветительных щитов.

[17.0.3] Выбор электрооборудования котельной

[17.0.4] Расчет сечений кабельных линий.

[17.0.5] Проверка выбранных кабелей на допустимое падение напряжения.

[17.0.6] Выбор сечений шин распределительных устройств.

[17.0.7] Выбор коммутационной и защитной аппаратуры.

[18]
Специальная часть.

[19] Применение частотных преобразователей

[19.0.1] Проблемы, связанные с прямым пуском двигателя

[19.0.2] Замена нерегулируемого привода с асинхронными двигателями.

[19.0.3] Примеры применения регулируемых электроприводов на базе частотных преобразователей

[19.0.4] Конкретные факты по работе различных систем с ПЧ.

[20] Выбор преобразователя частоты.

[20.0.1] Общие положения.

[21] Исходные данные для расчета.

[21.0.1] Паспортные данные котла.

[21.0.2] Геометрические данные газоходов.

[21.0.3] Местные сопротивления, препятствующие прохождению газового потока.

[21.0.4] Дополнительные данные для расчета.

[22] Расчет мощности на валу дымососа.

[22.0.1] Расход объема дымовых газов за котлом.

[22.0.2] Потери в металлическом газоходе.

[22.0.3] Тяга, создаваемая трубой.

[22.0.4] Полный расчетный напор дымососа.

[23] Выбор типа дымососа.

[24] Выбор электродвигателя при использовании прямого пуска.

[24.0.1] Мощность на валу дымососа.

[24.0.2] Выбор двигателя.

[24.0.3] Характеристики двигателя:

[25] Проверка на запуск выбранного двигателя.

[26] Выбор двигателя при использовании преобразователя частоты.

[27]  Технико-экономическое сравнение вариантов выполнения привода дымососа.

[27.0.1] Капитальные затраты.

[27.0.2] Суммарные капитальные затраты по обоим вариантам.

[27.0.3] Коэффициент загрузки двигателей.

[27.0.4] КПД и cos φ двигателей при данном коэффициенте загрузки.

[27.0.5] Потребляемые активная и реактивная мощность.

[27.0.6] Потребляемые активная и реактивная энергия за год (кВт, кВАр).

[27.0.7] Годовые затраты на электроэнергию.

[27.0.8] Экономия электроэнергии за год.

[27.0.9] Экономия средств за год.

[28] Вывод.

[29]
Релейная защита и автоматика

[30] Назначение и принцип действия дифференциальной защиты.

[31] Способы выполнения защит.

[32] Особенности исполнения дифференциальной защиты трансформаторов.

[33] Токи небаланса в дифференциальной защите трансформаторов.

[33.0.1] Составляющие тока небаланса

[33.0.2] Меры для предупреждения действия защиты от токов небаланса.

[34] Токи намагничивания силовых трансформаторов при включении под напряжение.

[34.0.1] Характер изменения токов намагничивания.

[34.0.2] Способы предотвращения работы защиты от бросков тока намагничивания.

[35] Схемы выполнения дифференциальной защиты трансформаторов.

[35.0.1] Дифференциальная токовая отсечка.

[35.0.2] Дифференциальная защита с токовыми реле, включёнными через быстронасыщающиеся трансформаторы тока.

[36] Дифференциальная защита с использованием реле с торможением.

[36.0.1] Схема и характеристики дифференциальной защиты с торможением.

[37] Вывод

[38]
Монтаж и эксплуатация кабельных линий 10 кВ в городских условиях.

[39] Монтаж кабельных линий.

[39.0.1] Общие сведения.

[39.0.2] Прокладка кабелей в земле.

[39.0.3] Раскатка кабелей в траншеях.

[39.0.4] Разность уровней и радиусы изгиба кабелей.

[39.0.5] Прокладка кабелей при отрицательных температурах.

[39.0.6] Испытания кабельных линий перед сдачей в эксплуатацию

[39.0.7] Техника безопасности при монтаже кабельных линий.

[40] Эксплуатация кабельных линий.

[40.0.1] Определение места повреждения в кабеле.

[41]
Экономическая часть.

[42] Исходные данные для расчета экономической эффективности проекта.

[43] Определение экономической эффективности проекта.

[43.0.1] Определение потребляемой ЭЭ по группам потребителей.

[43.0.2] Определение величины капитальных вложений.

[43.0.3] Годовые эксплуатационные издержки на электроснабжение города.

[43.0.4] Определение финансовых показателей проекта.

[43.0.5] Дисконтированные показатели проекта.

[44]
Охрана труда.

[45] Общие положения.

[46] Защитное заземление электроустановки напряжением выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью

[46.0.1] Нормативные требования

[46.0.2] Нормативные рекомендации

[47] Расчет защитного заземления.

[47.0.1] Выбор сопротивления заземлителя.

[47.0.2] Сопротивление естественного заземлителя для двух линий.

[47.0.3] Требуемое сопротивление искусственного заземлителя.

[47.0.4] Предварительная схема заземлителя.

[47.0.5] Расчетная модель заземлителя.

[47.0.6] Относительная длина вертикальных электродов.

[47.0.7] Расчетное эквивалентное удельное сопротивление грунта.

[47.0.8] Расчетное сопротивление заземлителя.

[47.0.9] Общее сопротивление заземлителя подстанции (с учетом сопротивления естественного заземлителя).

[47.0.10] Потенциал заземляющего устройства в аварийный период.

[48]
Гражданская оборона.

[49] Основные сведения

[50] Оценка устойчивости объекта к воздействию поражающих факторов

[51] Устойчивость ГПП к землетрясению.

[51.0.1] Интенсивность землетрясения по шкале MSK.

[51.0.2] Избыточное давление воздушной ударной волны.

[51.0.3] Степень разрушения каждого из объектов.

[52] Устойчивость ГПП к ядерному взрыву.

[52.0.1] Максимальное значение избыточного давления.

[52.0.2] Избыточное давление, вызывающее разрушения.

[52.0.3] Степень разрушения всех элементов объекта.

[53] Устойчивость ГПП к взрыву емкости, наполненной сжиженным газом.

[53.0.1] Радиус хоны детонационной волны.

[53.0.2] Радиус зоны действия продуктов взрыва.

[53.0.3] Зона в которой находится объект.

[53.0.4] Относительная величина ψ.

[53.0.5] Избыточное давления в зоне воздушной волны.

[53.0.6] Избыточное давление, вызывающее разрушения.

[53.0.7] Степень разрушения элементов объекта.

[54]  Основные мероприятия по повышению устойчивости работы объекта

[55]
Заключение

[56]
Список литературы

[57] К2

[58]  В

[59]  В

[60]  В

[61]  КА3

[62] В

[63] В

[64] I

[65] Т2

  1.  
    Введение

Города являются крупными потребителями электроэнергии, так как в них проживает не только большая часть населения, но и расположено также большое количество промышленных предприятий.

В зависимости от размера города для питания потребителей, расположенных на его территории, должна предусматриваться соответствующая система электроснабжения. Система электроснабжения охватывает всех потребителей города, включая промышленные предприятия.

Малые города часто располагаются вблизи крупных промышленных предприятий, имеющих самостоятельные системы электроснабжения.

Застройка городов обуславливает необходимость соответствующего развития распределительных электрических сетей. Для электроснабжения основной массы потребителей используется распределительная сеть напряжением 6–10 кВ и сеть общего пользования напряжением 0,38 кВ.

Для городов характерен рост электропотребления, что требует систематического развития электрических сетей. Рост электропотребления связан не только с увеличением количества жителей и развитием промышленности, но также с беспрерывным проникновением электрической энергии во все сферы жизнедеятельности населения. Растёт расход электрической энергии на бытовые нужды и коммунальное хозяйство городов.

Через городские распределительные сети в настоящее время передается до 40% вырабатываемой энергии. Таким образом, сети становятся самостоятельной областью энергетики, и проблема их рационального сооружения приобретает определённое народно-хозяйственное значение.

Под системой электроснабжения города понимается совокупность электрических сетей и трансформаторных подстанций, расположенных на территории города и предназначенных для электроснабжения его потребителей.

Система электроснабжения города представляет собой совокупность электрических сетей всех применяемых напряжений. Она включает электроснабжающие сети (линии напряжением 35 кВ и выше, понижающие подстанции 35-110/6-10 кВ), распределительные сети (линии напряжением 6-10 кВ и 0,4/0,23 кВ) и трансформаторные подстанции 6-10/0,4 кВ.

Основные показатели системы определяются местными условиями: размерами города, наличием источников питания, характеристиками потребителей и т.п.

Городские электрические сети напряжением 6-10 кВ характерны тем, что в любом из микрорайонов могут оказаться потребители всех трёх категорий по надёжности электроснабжения. Естественно, это требует и надлежащего построения схемы сети.

В ПУЭ установлен ряд требований к конструкциям, размещению, оборудованию подстанций. Отметим наиболее важные из них. Подстанции не разрешается встраивать в жилые здания, школы, больницы, спальные корпуса санаториев. Поскольку трансформаторы с масляным заполнением взрывоопасны, их не разрешается размещать под и над помещениями, в которых могут находиться более 50 человек. При установке трансформаторов сухих или с негорючим наполнителем соблюдение этого требования не обязательно.

Подстанции не допускается размещать под помещениями производств с мокрым технологическим процессом, душевыми, уборными, ванными и т.д. Исключения возможны лишь при перекрытиях из монолитного бетона и надёжной гидроизоляции. Необходимо применять меры защиты ТП от возможных повреждений при расположении в непосредственной близости от путей кранов и внутрицехового транспорта.

Повышению надёжности электроснабжения потребителей способствует применение автоматизированных разомкнутых схем сетей с резервированием на стороне высокого или низкого напряжения. Таковы, в частности, двухлучевая и многолучевая схемы, нашедшие практическое применение в сетях Киева и других городов Украины.

  1.  
    Электрическая часть.

В данном проекте предусматривается электроснабжение района города на 140 000 жителей. Предполагается, что район города будет состоять из 72 шестнадцатиэтажных домов с электроплитами и 154 девятиэтажных домов с газовыми плитами.

Шестнадцатиэтажные дома с электроплитами будут распределяться следующим образом:

26 домов по 127 квартир;

32 домов по 381 квартире;

14 домов по 508 квартир.

Девятиэтажные дома с газовыми плитами будут распределяться так:

64 домов по 72 квартиры;

52 дома по 108 квартир;

38 домов по 144 квартиры.

Общее количество квартир в заданном районе города предусматривается в количестве 38 302. Кроме того, в районе предусматривается размещение общественных зданий:

10 школ по 1300 мест;

7 детских садов по 700 мест;

15 промтоварных магазинов, площадью 200м2,

35 продовольственных магазинов, площадью 200м2;

6 универсальных магазинов, площадью 2500м2;

6 ресторанов по 100 мест;

14 кафе по 30 мест;

4 кинотеатра по 1000 мест;

3 больницы по 1400 мест;

6 гостиниц по 600 мест;

5 поликлиник по 1800 посещений в день;

11 отделений почты по 12 рабочих мест;

6 химчисток производительностью 1000 кг за смену;

4 учебных заведений по 8000 мест;

10 парикмахерских по 10 рабочих мест;

10 учреждений по 600 рабочих мест;

16 аптек площадью 100м2;

4 котельных.

В районе предусмотрено размещение 5 заводов мощностью 1860, 2800, 3760, 3100 и 4300 кВт. Геометрические размеры района: длина – 3,7 км, ширина – 3,78 км. Центр питания удален от внешней границы района на расстояние 5 км.

Расчёт электроснабжения такого района города осуществляется в следующей последовательности.

  1.  Разработка генплана района.

Разработку генерального плана района производим в следующем порядке:

  1.  Определяем из задания на ДП (таблица П-19 [1])
  •  размеры района города;
  •  число коммунально-бытовых, общественных зданий и сооружений надо разместить в данном районе;
  •  число заводов и их установленную мощность;
  •  расстояние до ближайшего ИП централизованной энергосистемы и мощность к.з., им развиваемая.
  1.  Выбираем масштаб генплана.
  2.  Разрабатываем условные обозначения и конфигурацию для заданных объектов района.
  3.  Выбираем конфигурацию района города.
  4.  Размещаем заданные объекты и сооружения на генплане района, учитывая следующее:
  •  высотные здания и спортивные сооружения размещаем на периферии ближе к объездной дороге;
  •  здания среднеэтажные, театры и прочие культурно-развлекательные объекты располагаем ближе к центру города;
  •  магазины, школы, сады-ясли, аптеки, ателье и пр. размещаем в микрорайонах равномерно;
  •  для удобства вычисления электрической нагрузки весь район разбиваем на 8 микрорайонов, разделенных улицами и проспектами и обозначаем их буквами А, Б,…, З.
  •  ширину улиц и проспектов выбираем из условий: 2-х полосные в каждом направлении – 12м, 3-х полосные – 18м; газон, т.е. расстояние от ближайшего дома до дорожного полотна – 25-З0м;
  •  заводы размещаем в санитарной зоне за объездной дорогой.
    1.  Расчет нагрузки жилых домов.

Расчет нагрузок жилых домов сопряжен с определенными трудностями. Электрические нагрузки жилых домов носят, как правило, случайный характер и зависят от наличия бытовых электроприборов, режима их использования, трудового режима семьи, уровней естественной освещенности помещений и ряда других факторов. По мере развития электрификации быта эти нагрузки непрерывно растут за счет увеличения числа и мощности приборов, приобретаемых населением, что вызывает необходимость при проектировании сети учитывать вероятный рост нагрузки в течение расчетного периода, принимаемого в настоящее время для внутренних сетей примерно 15 лет, а для внешних сетей 10 лет.

Для расчетов электрических нагрузок квартир пользуются величинами удельных электрических нагрузок, выраженных в киловаттах на квартиру, приведенных в Указаниях по проектированию электрооборудования жилых зданий (СН 297-64) с изменениями 1973 г. Удельные нагрузки, учитывающие освещение и бытовые приборы, а также освещение общедомовых помещений зависят от вида энергии, применяемой для приготовления пищи (газовая плита, плита на твердом топливе или сжиженном газе, а также от числа квартир, присоединенных к данному элементу сети.

В основе расчёта нагрузок жилых зданий лежит нагрузка одного потребителя, в качестве которой выступает квартира.

Производим расчет нагрузки 127-квартирного 16-этажного дома с электрическими плитами.

  1.  Удельная расчетная нагрузка квартир.

Определяем удельную нагрузку, используя линейную интерполяцию данных таблицы П-1 [1].

Удельная расчетная нагрузка квартир 127-этажного дома составляет

Ркв.уд.127 = 1,109 кВт/квартиру.

  1.  Расчетная нагрузка квартир.

Ркв.127 = Ркв.уд.127 · 127 = 1,109 · 127 = 140,9 (кВт).

127 – число квартир в доме.

  1.  Силовая нагрузка общественных электроприёмников.

Силовая нагрузка общественных электроприёмников, включая лифты, определяется с учётом соответствующих коэффициентов спроса.

Мощность ЭД лифта 16-ти этажного дома (таблица П-3 [1]) – Рл.16 = 11 кВт.

Количество лифтов в 127-ми квартирном доме – Nл.127 = 2шт.

Коэффициент спроса лифтов 127-ми квартирного дома (таблица П-2 [1]) – кс.127 = 0,9.

Рс.127 = Nл.127 · кс.127 · Рл.16 = 2 · 0,9 · 11 = 19,8 (кВт).

  1.  Суммарная активная нагрузка 127-квартирного дома.

Ржд.127 = Ркв.127 + 0,9 · Рс.127 = 140,9 + 0,9 · 19,8 = 158,7 (кВт).

0,9 – коэффициент совмещения максимумов силовой нагрузки и нагрузки квартир.

  1.  Полная нагрузка 127-квартирного дома.

Коэффициент мощности квартир (таблица П-4 [1]) – tgφкв.16 = 0,2.

Коэффициент мощности ЭД лифта (таблица П-4 [1]) – tgφл = 1,33.

Производим аналогичный расчет для оставшихся типов домов. Результаты заносим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 - Нагрузки жилых домов

Этажность

Секции

Кол-во квартир в доме, шт

Кол-во квартир во всех домах, шт

Руд кв,

кВт

Ркв, кВт

Рс,

кВт

Рж.д.,

кВт

Sж.д.,

кВA

ΣРж.д.,

кВт

ΣSж.д.,

кВA

16 с

эл. плит.

1

127

3 302

1,109

140,9

19,8

158,7

167

4127

4342

3

381

12 192

0,91

346,5

46,2

388,1

407,6

12419

13043

4

508

7 112

0,873

443,5

52,8

491

514

6874

7195

9 с

газ. плит.

2

72

4 608

0,67

48,2

11,2

58,3

64,4

3732

4124

3

108

5 616

0,592

63,9

16,8

79,1

88

4111

4576

4

144

5 472

0,556

80,1

19,6

97,7

108,3

3713

4114

  1.  Расчёт нагрузок общественных зданий

Нагрузка таких зданий определяется, как правило, индивидуально в процессе разработки проектов внутреннего электрооборудования. Но в данном расчете мы используем укрупненные показатели нагрузки общественных зданий и предприятий, полученные статистическими методами.

Таблица 2.1 - Удельная нагрузка общественных зданий, количество зданий, количество расчетных единиц и cosφ

Объект

Удельная мощность

Количество расчетных единиц

cosφ

Школа

0,14 кВт/чел

1 300

0,95

Детский сад

0,4 кВт/чел

700

0,97

Пром. магазин

0,11 кВт/м2

200 м2

0,9

Прод. магазин

0,14 кВт/м2

200 м2

0,8

Аптека

0,11 кВт/м2

100 м2

0,8

Ресторан

0,9 кВт/чел

100 чел

0,98

Кафе

0,65 кВт/чел

30 чел

0,9

Парикмахерская

1,3 кВт/раб.м

10 раб.м

0,97

Учебное заведение

0,04 кВт/м2

8 000 м2

0,9

Химчистка

0,065 кВт/кг

1 000 кг

0,8

Почта

0,5 кВт/раб.м

12 раб.м

0,9

Кинотеатр

0,12 кВт/чел

1 000 чел

0,91

Больница

0,2 кВт/чел

1 400 чел

0,93

Гостиница

0,4 кВт/чел

600 чел

0,85

Поликлиника

0,15 кВт/посещ

1 800 посещ

0,92

Учреждение

0,046 кВт/чел

600 чел

0,87

Универсам

0,13 кВт/м2

2 500 м2

0,85

Котельная

860 кВт/ед

1 ед

0,95

  1.  Расчетная активная нагрузка школы.

Рр.ш = Руд.ш · nш = 0,14 · 1 300 = 182 (кВт).

Руд.ш – удельная нагрузка школы, кВт/чел;

nш – количество расчетных единиц, чел.

  1.  Полная нагрузка школы.

Sр.ш = Рр.ш / cosφш = 182 / 0,95 = 191,58 (кВА).

  1.  Расчетная активная нагрузка всех школ района.

ΣРр.ш = Рр.ш · Nш = 182 · 10 = 1820 (кВт).

Nш – число всех школ района, шт.

  1.  Полная нагрузка всех школ района.

ΣSр.ш = Sр.ш · Nш = 191,58 · 10 = 1915,8 (кВт).

Nш – число всех школ района, шт.

Производим аналогичные расчеты для других общественных зданий. Результаты заносим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Результаты расчетных данных по общественным потребителям района

Наименование

Кол-во

Рр,кВт

cosφ

Sр,кВА

ΣРр,кВт

ΣSр,кВА

Школа

10

182

0,95

191,6

1820

1916

Детский сад

7

280

0,97

288,7

1960

2021

Пром. магазин

15

22

0,9

24,4

330

366,7

Прод. магазин

35

28

0,8

35

980

1225

Аптека

16

11

0,8

13,8

176

220

Ресторан

6

90

0,98

91,8

540

551

Кафе

14

19,5

0,9

21,7

273

303,3

Парикмахерская

10

13

0,97

13,4

130

134

Учебное заведение

4

320

0,9

355,6

1280

1422

Химчистка

6

65

0,8

81,3

390

487,5

Почта

11

6

0,9

6,7

66

73,3

Кинотеатр

4

120

0,91

131,9

480

527,5

Больница

3

280

0,93

301

840

903,2

Гостиница

6

240

0,85

282,4

1440

1694

Поликлиника

5

270

0,92

293,5

1350

1467,4

Учреждение

10

27,6

0,87

31,7

276

317,2

Универсам

6

325

0,85

382,3

1950

2294

Котельная

4

860

0,95

905,3

3440

3621,2

Итого по району

  1.  Нагрузка домов и общественных зданий микрорайона «А».

После разбивки района города на микрорайоны выписываем всех электропотребителей и их количество. Для микрорайона «А»:

Жилые дома:

16-этажные по 127 квартир – 7 шт;

16-этажные по 381 квартир – 8 шт;

16-этажные по 508 квартир – 5 шт;

9-этажные по 72 квартир – 5 шт;

9-этажные по 108 квартир – 5 шт;

9-этажные по 144 квартир – 6 шт.

Общественные здания:

Школа – 2шт;

Детский сад – 2шт;

Пром. магазин – 2шт;

Прод. магазин – 3шт;

Аптека – 3шт;

Ресторан – 0шт;

Кафе – 2шт;

Парикмахерская – 2шт;

Учебное заведение – 0шт;

Химчистка – 0шт;

Почта – 2шт;

Кинотеатр – 0шт;

Больница – 0шт;

Гостиница – 0шт;

Поликлиника – 0шт;

Учреждение – 0шт;

Универсам – 1шт.

Для определения количества трансформаторных подстанций и мощности каждой ТП следует сложить всю электрическую нагрузку как жилую, так и общественных учреждений.

  1.  Активная и полная мощность, потребляемая жилыми домами микрорайона "А".

ΣРж.д.А = Ржд.127 · N127А + Ржд.381 · N381А + Ржд.508 · N508А + Ржд.72 · N72А +

Ржд.108 · N108А + Ржд.144 · N144А = 158,7 · 4 + 388,1 · 6 + 491 · 4 +

+ 58,3 · 5 + 79,1 · 9 + 97,7 · 3 = 7 944 (кВт).

ΣSж.д.А = Sжд.127 · N127А + Sжд.381 · N381А + Sжд.508 · N508А + Sжд.72 · N72А +

Sжд.108 · N108А + Sжд.144 · N144А = 167 · 4 + 407,6 · 6 + 514 · 4 +

+ 64,4 · 5 + 88 · 9 + 108,3 · 3 = 8 412 (кВА).

N127А, … , N144А – количество домов в микрорайоне с числом квартир, соответственно 127, … , 144.

  1.  Активная и полная мощность, потребляемая общественными потребителями микрорайона "А".

Рр – расчетная активная нагрузка каждого из общественных зданий;

Sр – расчетная полная нагрузка каждого из общественных зданий;

NА – кол-во соответствующих общественных зданий в микрорайоне «А».

  1.  Активная и полная мощность, потребляемая всеми потребителями микрорайона "А".

Суммарную нагрузку микрорайона рассчитываем с учетом нагрузки наружного освещения, доля которого составляет 5% от суммарной нагрузки.

ΣРА = 1,05·(ΣРжд.А + ΣРон.А) = 1,05·(7 944 + 1 487) = 9 903 (кВт);

ΣSА = 1,05·(ΣSжд.А + ΣSон.А) = 1,05·(8 412 + 1 621) = 10 535 (кВА).

Выполняем аналогичные действия для других микрорайонов. Результаты заносим в таблицы 4.1 и 5.1.

Таблица 4.1 - Распределение потребителей по микрорайонам

Потребитель

Кол-во объектов в микрорайонах

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

З

Жилые дома

16-этажные по 127 квартир

7

4

6

3

2

0

1

0

16-этажные по 381 квартир

8

6

9

7

0

3

2

0

16-этажные по 508 квартир

5

4

3

1

1

0

0

0

9-этажные по 72 квартир

5

5

12

8

9

17

3

5

9-этажные по 108 квартир

5

9

9

5

7

5

11

2

9-этажные по 144 квартир

6

3

9

5

8

4

1

1

Итого по микрорайону

Общественные здания

Школа

2

1

3

0

1

1

2

0

Детский сад

2

3

1

1

0

0

0

0

Пром. магазин

2

3

4

2

1

1

1

1

Прод. магазин

3

4

5

3

4

4

4

8

Аптека

3

2

2

2

1

1

1

4

Ресторан

0

0

0

0

0

1

1

4

Кафе

2

0

1

1

1

0

0

9

Парикмахерская

2

1

2

1

2

1

1

0

Учебное заведение

0

0

0

0

1

0

1

2

Продолжение таблицы 4.1

Потребитель

Кол-во объектов в микрорайонах

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

З

Химчистка

0

2

1

0

1

1

1

0

Почта

3

1

2

1

0

1

2

2

Кинотеатр

0

0

2

0

0

0

0

2

Больница

0

1

0

0

0

0

1

1

Гостиница

0

1

0

0

0

1

1

3

Поликлиника

0

0

2

0

0

1

1

1

Учреждение

0

0

0

0

1

3

3

3

Универсам

1

1

1

1

0

0

1

1

Итого по микрорайону

Таблица 5.1 – Расчетные данные нагрузок микрорайонов

Микрорайон

ΣРжд,

кВт

ΣРон,

кВт

ΣР,

кВт

ΣSжд,

кВА

ΣSон,

кВА

ΣS,

кВА

А

7 944

1 487

9 903

8 412

1 621

10 535

Б

6 224

2 216

8 862

6 608

2 447

9 507

В

7 521

2 304

10 316

8 030

2 540

11 098

Г

5 034

793

6 119

5 365

894

6 572

Д

2 668

758

3 626

2 910

887

3 986

Е

2 942

1 094

4 237

3 191

1 234

4 647

Ж

2 077

2 207

4 498

2 252

2 471

4 959

З

566

6 195

7 099

626

6 840

4679

  1.  Определение категории надежности электроснабжения объектов.

Требования к надежности электроснабжения регламентированы ПУЭ, согласно которым все электроприемники в этом отношении подразделяются на три категории:

I категория – электроприемники, нарушение электроснабжения, которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, вызванный повреждением оборудования, массовым браком продукции или расстройством сложных и трудно восстанавливаемых технологических процессов, а также нарушением работы особо важных элементов городского хозяйства. В городских электрических сетях рассчитываемого района к I категории относятся: кинотеатры, универсальные магазины, больницы, а также электроприемники технических и силовых установок узлов радиосвязи, телеграфа, телефонных, водопроводных и канализационных станций.

Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, причем перерыв в электроснабжении допускается только на время автоматического включения резерва (АВР). Независимым называется источник питания данного объекта (в нашем случае объектом может являться группа электроприемников или электроустановок), на котором сохраняется напряжение при исчезновении его на других источниках. При небольшой мощности электроприемников и некоторых других особенностях местных условий в качестве второго источника питания могут быть использованы передвижные электростанции, аккумуляторные батареи, стационарные генераторы с двигателями внутреннего сгорания или паровыми машинами, а также перемычки на низшем напряжении от ближайшего распределительного пункта, имеющего независимое питание, с автоматическим включением резерва.

II категория – электроприемники, перерыв в электроснабжении которых влечет за собой массовый простой рабочих, оборудования и промышленного транспорта, а также нарушение нормальной деятельности большого числа жителей. К этой категории относятся: электроприемники жилых зданий, от 6 до 16 этажей включительно, а также меньшей этажности, но оборудованных стационарными кухонными электроплитами, поликлиники, школы, детские сады, учебные заведения, котельные, рестораны, кафе, продовольственные магазины, химчистки, аптеки, гостиницы, учереждения.

Для электроприемников второй категории перерывы питания допускаются на время, необходимое для включения резерва выездной бригадой или дежурным персоналом. Допускается питание рассматриваемых приемников одной воздушной линией при напряжении 6 кВ и более, а при кабельных линиях не менее чем двумя кабелями, присоединяемыми через самостоятельные разъединители. Однако и для электроснабжения потребителей II категории рекомендуется устройство АВР, если применение этого устройства увеличивает капитальные вложения в сеть не более чем на 15 % или если эти затраты окупаются за 5-8 лет. Допускается резервирование электроприемников II категории при аварии путем устройства перемычек на стороне низшего напряжения шланговым кабелем длиной до 50 м.

III категория – электроприемники, не подходящие под определение I и II категории. К ней, в частности, неответственные потребители, например парикмахерские или промтоварные магазины. Для этих электроприемников допускаются перерывы электроснабжения на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента электроснабжения, но не более чем на сутки.

Вывод: Т.к. в проектируемом районе присутствуют электропотребители I категории, причем они равномерно распределены по всему району, то для соблюдения условий их бесперебойного электроснабжения принимаем следующие схемы питания:

1) ГПП

Питание ГПП осуществляем одной двухцепной ВЛ. Сечение провода выбирается по условиям возможности работы одной цепи в послеаварийном режиме.

Применяем схему «одна секционированная система шин» с автоматикой АВР на секционном выключателе. Выбранную схему применяем для сторон ВН, СН и НН ГПП.

Кол-во силовых трансформаторов – 2шт. Мощность выбирается с учетом возможности работы в послеаварийном режиме любого из трансформаторов.

2) ТП

Питание ТП осуществляется от двух кабелей, каждый из которых должен выдерживать нагрузку в послеаварийном режиме.

Применяем схему «одна секционированная система шин» на стороне ВН и НН.

Число силовых трансформаторов – 2шт. Мощность выбирается с расчетом возможности работы в послеаварийном режиме любого из трансформаторов.

  1.  Выбор количества и места расположения ТП по микрорайонам.
    1.  Суммарная мощность ТП микрорайона «А».

Суммарную мощность всех ТП микрорайона рассчитываем с учетом коэффициента запаса трансформаторов, который принимаем равным кз = 0,77.

ΣSтр.А = ΣSА / кз = 10 535 / 0,77 = 13 681 (кВА).

  1.  Выбор типа и мощности ТП микрорайона «А».

Согласно выдвинутым ранее требованиям по надежности электроснабжения подстанции выполняем двухтрансфоматорными.

Мощность и число ТП:

2 х 1 000 кВА - 5 шт

2 х 630 кВА - 3 шт

2 х 630 кВА - 1 шт (для питания котельной).

  1.  Размещение подстанций на территории микрорайона «А».

Размещаем ТП в микрорайоне как можно ближе к центрам нагрузки и пронумеровываем их (центром нагрузки здания считаем геометрический центр его площади).

Расставляем подстанции и определяем их координаты по координатной системе, предварительно нанесенную на генплан района. Результаты заносим в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 - ТП микрорайона «А»

Мощность, кВА

Абсцисса, м

Ординита, м

1

2 000

675

2 875

2

2 000

1 125

2 850

3

2 000

625

2 575

4

1 260

775

2 575

5

2 000

1 500

2 575

6

1 260

725

2 425

7

1 260

1 200

2 425

8

2 000

650

2 275

9

2 000

950

2 100

Производим аналогичные действия для остальных микрорайонов. Результаты заносим в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 - ТП района города

№ ТП

Мощность ТП, кВА

Абсцисса, м

Ордината, м

ΣS микрорайона, кВА

Микрорайон «А»

1

2 000

675

2 875

2

2 000

1 125

2 850

3

2 000

625

2 575

4

1 260

775

2 575

5

2 000

1 500

2 575

10 535

6

1 260

725

2 425

7

1 260

1 200

2 425

8

2 000

650

2 275

9

2 000

950

2 100

Микрорайон «Б»

10

1 260

1 675

2 850

11

1 260

2 150

2 650

12

2 000

1 675

2 500

13

2 000

1 625

2 350

9 507

14

2 000

1 700

2 350

15

2 000

1 400

2 175

16

1 260

1 950

2 025

17

1 260

1 700

2 150

Микрорайон «В»

18

2 000

2 450

2 550

19

2 000

2 725

2 450

20

2 000

3 125

2 250

21

2 000

3 475

2 050

22

2 000

2 350

2 200

11 098

23

2 000

2 200

2 175

24

1 260

2 750

1 925

Продолжение таблицы 7.1

№ ТП

Мощность ТП, кВА

Абсцисса, м

Ордината, м

ΣS микрорайона, кВА

25

2 000

2 725

1 650

Микрорайон «Г»

26

2 000

3 475

1 675

27

2 000

3 025

1 500

8 535

28

1 260

3 250

1 525

29

2 000

3 725

1 300

30

1 260

3 225

1 225

31

2 000

3 275

1 075

Микрорайон «Д»

32

1 260

875

1 575

33

2 000

1 225

1 775

5 178

34

1 260

1 200

1 525

35

2 000

1 125

1 225

Микрорайон «Е»

36

2 000

2 500

1 550

37

2 000

1 925

1 250

6 034

38

2 000

1 450

1 075

Микрорайон «Ж»

39

2 000

2 525

1 225

40

2 000

2 850

975

41

1 260

2 225

925

10 546

42

2 000

2 000

750

43

800

2 225

625

Микрорайон «З»

44

2 000

825

1 075

45

800

1 450

800

10 182

46

2 000

1 075

300

47

1 260

1 775

425

  1.  Нагрузка ТП-1.

Потребители, подключенные к ТП-1.

Жилые дома:

16-этажные по 127 квартир – 3 шт;

16-этажные по 381 квартир – 0 шт;

16-этажные по 508 квартир – 1 шт;

9-этажные по 72 квартир – 0 шт;

9-этажные по 108 квартир – 1 шт;

9-этажные по 144 квартир – 1 шт.

Общественные здания:

Школа – 0шт;

Детский сад – 1шт;

Пром. магазин – 1шт;

Прод. магазин – 1шт;

Аптека – 1шт;

Ресторан – 0шт;

Кафе – 0шт;

Парикмахерская – 1шт;

Учебное заведение – 0шт;

Химчистка – 0шт;

Почта – 0шт;

Кинотеатр – 0шт;

Больница – 0шт;

Гостиница – 0шт;

Поликлиника – 0шт;

Учреждение – 0шт;

Универсам – 0шт.

Для определения нагрузки на ТП суммируем электрическую нагрузку как жилую, так и общественных учреждений.

  1.  Активная и полная мощность, потребляемая жилыми домами микрорайона, подключенными к ТП-1.

Sжд.ТП-1 – расчетная полная нагрузка жилых домов;

NТП-1 – кол-во домов, подключенных к ТП-1.

  1.  Активная и полная мощность, потребляемая общественными потребителями, подключенными к ТП-1.

Sон.ТП-1 – расчетная полная нагрузка общественных зданий;

NТП-1 – кол-во общественных зданий, подключенных к ТП-1.

  1.  Полная мощность, потребляемая всеми потребителями.

Суммарную нагрузку ТП рассчитываем с учетом нагрузки наружного освещения, доля которого составляет 5% от суммарной нагрузки ТП.

ΣSТП-1 = 1,05·(ΣSжд.ТП-1 + ΣSон.ТП-1) = 1,05·(1211 + 375,3) = 1 665,8 (кВА).

Производим аналогичные действия для остальных ТП. Результаты вычислений заносим в таблицы 8.1–14.1.

Таблица 8.1 – Распределение потребителей по ТП

Потребитель

Кол-во объектов ТП

1

2

3

4

5

6

7

8

Жилые дома

16-этажные по 127 квартир

1

0

0

0

2

0

1

0

16-этажные по 381 квартир

0

3

1

0

1

0

0

2

16-этажные по 508 квартир

3

1

1

0

1

0

1

1

9-этажные по 72 квартир

1

1

0

0

0

0

0

2

9-этажные по 108 квартир

1

0

1

0

1

0

0

0

9-этажные по 144 квартир

0

0

1

0

0

1

1

0

Итого на ТП

Общественные здания

Школа

0

0

1

0

0

0

0

0

Детский сад

1

0

0

0

0

1

0

0

Пром. магазин

1

0

0

0

1

0

0

0

Прод. магазин

1

0

1

0

1

0

0

0

Аптека

1

0

0

0

1

0

0

1

Ресторан

0

0

0

0

0

0

0

0

Кафе

0

0

0

0

1

0

0

0

Парикмахерская

1

0

1

0

0

0

0

0

Учебное заведение

0

0

0

0

0

0

0

0

Химчистка

0

0

0

0

0

0

0

0

Почта

0

1

0

0

0

0

0

0

Кинотеатр

0

0

0

0

0

0

0

0

Больница

0

0

0

0

0

0

0

0

Гостиница

0

0

0

0

0

0

0

0

Поликлиника

0

0

0

0

0

0

0

0

Учреждение

0

0

0

0

0

0

0

0

Универсам

0

0

0

0

0

1

0

0

Котельная

0

0

0

1

0

0

0

0

Итого на ТП

Таблица 9.1 – Распределение потребителей по ТП

Потребитель

Кол-во объектов ТП

9

10

11

12

13

14

15

16

Жилые дома

16-этажные по 127 квартир

0

0

0

2

0

1

0

1

16-этажные по 381 квартир

1

1

2

0

0

0

3

0

16-этажные по 508 квартир

0

0

0

1

1

1

0

0

Продолжение таблицы 9.1

Потребитель

Кол-во объектов ТП

9

10

11

12

13

14

15

16

9-этажные по 72 квартир

2

1

0

1

1

0

0

0

9-этажные по 108 квартир

2

1

1

0

0

3

1

1

9-этажные по 144 квартир

1

0

0

1

1

1

0

0

Итого на ТП

Общественные здания

Школа

1

0

0

0

1

0

0

0

Детский сад

0

0

0

1

0

1

0

1

Пром. магазин

1

1

0

1

0

1

0

0

Прод. магазин

1

1

0

1

0

1

1

0

Аптека

1

0

1

0

0

0

0

0

Ресторан

0

0

0

0

0

0

0

0

Кафе

0

0

0

0

0

0

0

0

Парикмахерская

1

0

0

0

1

0

0

0

Учебное заведение

0

0

0

0

0

0

0

0

Химчистка

0

0

0

1

0

0

0

0

Почта

0

0

0

0

0

0

1

0

Кинотеатр

0

0

0

0

0

0

0

0

Больница

0

1

0

0

0

0

0

0

Гостиница

0

0

0

0

1

0

0

0

Поликлиника

0

0

0

0

0

0

0

0

Учреждение

0

0

0

0

0

0

0

0

Универсам

0

0

0

0

0

0

0

1

Котельная

0

0

0

0

0

0

0

0

Итого на ТП

Таблица 10.1 – Распределение потребителей по ТП

Потребитель

Кол-во объектов ТП

17

18

19

20

21

22

23

24

Жилые дома

16-этажные по 127 квартир

0

0

0

3

1

4

0

0

16-этажные по 381 квартир

0

2

1

1

1

1

0

0

16-этажные по 508 квартир

1

0

1

0

1

0

0

0

9-этажные по 72 квартир

2

2

0

3

2

0

2

1

9-этажные по 108 квартир

2

0

2

0

1

0

4

0

9-этажные по 144 квартир

0

0

2

1

0

1

2

3

Итого на ТП

Общественные здания

Школа

0

0

0

1

0

0

1

0

Детский сад

0

0

0

0

0

0

0

1

Продолжение таблицы 10.1

Потребитель

Кол-во объектов ТП

17

18

19

20

21

22

23

24

Пром. магазин

0

0

2

0

0

0

0

1

Прод. магазин

0

0

1

1

1

0

1

0

Аптека

1

0

1

0

1

0

0

0

Ресторан

0

0

0

0

0

0

0

0

Кафе

0

0

0

0

0

0

1

0

Парикмахерская

0

0

1

0

1

0

0

0

Учебное заведение

0

0

0

0

0

0

0

0

Химчистка

1

0

0

0

0

0

0

1

Почта

0

0

1

0

0

0

0

1

Кинотеатр

0

0

0

0

0

0

1

1

Больница

0

0

0

0

0

0

0

0

Гостиница

0

0

0

0

0

0

0

0

Поликлиника

0

0

0

0

0

1

1

0

Учреждение

0

0

0

0

0

0

0

0

Универсам

0

1

0

0

0

0

0

0

Котельная

0

0

0

0

0

0

0

0

Итого на ТП

Таблица 11.1 – Распределение потребителей по ТП

Потребитель

Кол-во объектов ТП

25

26

27

28

29

30

31

32

Жилые дома

16-этажные по 127 квартир

1

0

0

2

0

0

1

0

16-этажные по 381 квартир

0

3

2

1

0

0

1

0

16-этажные по 508 квартир

1

0

0

0

1

0

0

0

9-этажные по 72 квартир

0

0

0

2

5

0

1

2

9-этажные по 108 квартир

2

1

2

0

2

0

0

1

9-этажные по 144 квартир

0

1

1

0

1

0

2

2

Итого на ТП

Общественные здания

Школа

1

0

0

0

0

0

0

0

Детский сад

0

0

1

0

0

0

0

0

Пром. магазин

1

0

0

0

1

0

1

0

Прод. магазин

1

1

0

0

1

0

1

2

Аптека

0

0

1

0

0

0

1

1

Ресторан

0

0

0

0

0

0

0

0

Кафе

0

0

0

0

1

0

0

0

Парикмахерская

0

0

0

0

0

0

1

1

Учебное заведение

0

0

0

0

0

0

0

1

Продолжение таблицы 11.1

Потребитель

Кол-во объектов ТП

25

26

27

28

29

30

31

32

Химчистка

0

0

0

0

0

0

0

0

Почта

0

0

0

0

1

0

0

0

Кинотеатр

0

0

0

0

0

0

0

0

Больница

0

0

0

0

0

0

0

0

Гостиница

0

0

0

0

0

0

0

0

Поликлиника

0

0

0

0

0

0

0

0

Учреждение

0

0

0

0

0

0

0

1

Универсам

0

0

0

0

0

0

1

0

Котельная

0

0

0

0

0

1

0

0

Итого на ТП

Таблица 12.1 – Распределение потребителей по ТП

Потребитель

Кол-во объектов ТП

33

34

35

36

37

38

39

40

Жилые дома

16-этажные по 127 квартир

2

0

0

0

0

0

1

1

16-этажные по 381 квартир

0

0

0

0

2

1

1

1

16-этажные по 508 квартир

1

0

0

0

0

0

0

0

9-этажные по 72 квартир

0

0

7

9

2

6

0

0

9-этажные по 108 квартир

2

0

4

1

3

1

3

3

9-этажные по 144 квартир

3

0

3

0

2

2

0

0

Итого на ТП

Общественные здания

Школа

0

0

1

0

0

1

1

0

Детский сад

0

0

0

0

0

0

0

0

Пром. магазин

1

0

0

0

0

1

1

0

Прод. магазин

2

0

0

2

0

2

1

2

Аптека

0

0

0

0

1

0

0

1

Ресторан

0

0

0

1

0

0

0

0

Кафе

0

0

1

0

0

0

0

0

Парикмахерская

0

0

1

0

1

0

1

0

Учебное заведение

0

0

0

0

0

0

0

1

Химчистка

0

0

1

0

1

0

1

0

Почта

0

0

0

0

1

0

0

1

Кинотеатр

0

0

0

0

0

0

0

0

Больница

0

0

0

0

0

0

0

0

Гостиница

0

0

0

1

0

0

0

0

Поликлиника

0

0

0

1

0

0

1

0

Учреждение

0

0

0

1

1

1

0

0

Продолжение таблицы 12.1

Потребитель

Кол-во объектов ТП

33

34

35

36

37

38

39

40

Универсам

0

0

0

0

0

0

0

0

Котельная

0

1

0

0

0

0

0

0

Итого на ТП

Таблица 13.1 – Распределение потребителей по ТП

Потребитель

Кол-во объектов ТП

41

42

43

44

45

46

47

-

Жилые дома

16-этажные по 127 квартир

0

0

0

0

0

0

0

-

16-этажные по 381 квартир

0

0

0

0

0

0

0

-

16-этажные по 508 квартир

0

0

0

0

0

0

0

-

9-этажные по 72 квартир

0

2

0

4

2

0

0

-

9-этажные по 108 квартир

0

3

0

1

0

0

0

-

9-этажные по 144 квартир

0

0

0

2

0

0

0

-

Итого на ТП

-

Общественные здания

Школа

0

1

0

0

0

0

0

-

Детский сад

0

0

0

0

0

0

0

-

Пром. магазин

0

0

0

1

0

0

0

-

Прод. магазин

0

1

0

3

1

1

3

-

Аптека

0

0

0

2

0

1

1

-

Ресторан

0

1

0

0

0

3

1

-

Кафе

0

0

0

4

1

4

1

-

Парикмахерская

0

1

0

0

0

0

0

-

Учебное заведение

0

0

0

0

0

0

1

-

Химчистка

0

0

0

0

0

0

0

-

Почта

0

0

0

0

1

1

1

-

Кинотеатр

0

0

0

0

1

1

1

-

Больница

0

0

1

0

0

0

0

-

Гостиница

0

1

0

1

2

2

0

-

Поликлиника

0

0

0

1

0

0

0

-

Учреждение

0

2

1

2

0

0

1

-

Универсам

0

1

0

0

1

1

0

-

Котельная

1

0

0

0

0

0

0

-

Итого на ТП

-

Таблица 14.1 - Расчетные данные нагрузок ТП.

№ ТП

ΣSжд.ТП, кВА

ΣSон.ТП, кВА

ΣSТП, кВА

1

1 211

327

1 614

2

1 498

6,7

1 580

3

1 118

240

1 425

4

0

905

905

5

1 334

94,8

1 510

6

102,3

671

818,3

7

789

0

829

8

1 458

13,8

1 545

9

820,8

286,1

1 162

10

560

360,1

966,6

11

903

13,8

962,8

12

1 021

429,4

1 523

13

686,7

487,3

1 233

14

1 053

384,1

1 471

15

1 311

41,7

1 420

16

255

671

972,3

17

818,8

95

959,5

18

944,1

382,4

1 393

19

1 314

117,7

1 503

20

1 210

226,6

1 509

21

1 305

62,2

1 436

22

1 184

293,5

1 551

23

697,4

673,6

1439,6

24

389,3

532,9

968,3

25

857

251

1 163

26

1 419

35

1 527

27

1 100

302,4

1 472

28

870,5

0

914

29

1 120

87,8

1 269

30

0

905,3

905,3

31

855,6

468,9

1 391

32

433,4

484,4

963,8

33

1 349

94,4

1 515

34

0

905,3

905,3

35

1 128

307,9

1 508

36

667,9

769,4

1 509

37

1 425

146,8

1 650

38

1 099

317,7

1 487

39

838,6

639,2

1 552

40

1 020

446

1 540

Продолжение таблицы 14.1

№ ТП

ΣSжд.ТП, кВА

ΣSон.ТП, кВА

ΣSТП, кВА

41

0

905,3

905,3

42

392,9

1 060

1 525

43

0

3 344

3 511

44

562,3

882,9

1 517

45

128,8

3 375

3 679

46

0

1 497

1 571

47

0

758

796

Итого по району

58 803

  1.  Расчетная мощность заводской нагрузки.

Расчетную мощность заводской нагрузки определяем, предварительно задавшись назначением заводов и определив усредненный со, исходя из технологии производства.

  1.  Расчетная мощность завода № 1.

Данные завода:

Тип завода: Металлообрабатывающий.

Потребители: Металлорежущие и обрабатывающие станки, приводимые асинхронными двигателями, выпрямители гальванических ванн.

Активная мощность: РЗ-1 = 4 300 кВт.

Cosφ: CosφЗ-1 = 0,67.

  1.  Полная мощность, потребляемая заводом.

SЗ-1 = РЗ-1 / CosφЗ-1 = 4 300 / 0,67 = 6 418 (кВА).

Производим аналогичные действия для других заводов. Результаты заносим в таблицу 15.1.

Таблица 15.1 - Сводная таблица характеристик и рассчитанных данных заводов.

Зав

Тип завода

Потребители

РЗ, кВт

CosφЗ

SЗ, кВА

1

Металло-обрабатыва-

ющий

Металлорежущие и обрабатывающие станки, приводимые асинхронными двигателями, выпрямители гальванических ванн.

4 300

0,67

6 418

Продолжение таблицы 15.1

Зав

Тип завода

Потребители

РЗ, кВт

CosφЗ

SЗ, кВА

2

Кирпичный

Размалывающие и замешивающие машины, приводимые асинхронными двигателями, электропечи обжига.

2 100

0,93

2 258

3

Железо-бетонных изделий

Бетоноперемешивающие машины, вибраторы и вибростолы, приводимые асинхронными двигателями, электросварочные аппараты.

3 100

0,65

4 769

4

Авиаремон-тный завод

Металлообрабатывающие станки, приводимые асинхронными двигателями, выпрямители гальванические ванны, ручной электроинструмент, измерительные приборы.

3 760

0,62

6 065

5

Хлебозавод

Тестомесильные машины, транспортеры, приводимые асинхронными двигателями, электропечи

1 860

0,91

2 044

  1.  Суммарная полная нагрузка заводов.

ΣSЗ = ΣSЗ-1 + ΣSЗ-2 + ΣSЗ-3SЗ-4SЗ-5 =

= 6 418 + 2 258 + 4 769 + 6 065 + 2 044 = 21 554 (кВА).

  1.  Определение центра нагрузок.

Используя расчетные мощности ТП и их координаты по координатной системе рассчитываем абсциссу и ординату центра нагрузки района для размещения в этом месте ГПП.

В расчете не учитываем заводскую нагрузку, т.к. заводы питаются при помощи линии другого класса напряжения (35кВ) нежели городские сети (10кВ).

Расчет производим по следующим формулам:

Sр.i – полная расчетная мощность каждой из ТП;

xi – абсцисса координат соответствующего ТП;

yi – ордината координат соответствующего ТП;

– суммарная расчетная мощность всех ТП района.

После проведения вычисления по этим формулам получаем следующие координаты центра нагрузок района:

х0 = 1 934 м;   у0 = 1 760 м.

  1.  Выбор класса напряжений.
    1.  Выбор напряжения линии, питающей ГПП.

Мощность, передаваемая по линии.

ΣSГПП = ΣSТП + ΣSЗ = 68 846 + 21 554 = 90 340 (кВА).

Длина линии ИП – ГПП.

Расстояние от ГПП до границы города замеряем на генплане. Оно составляет ℓ1 = 1 725 м.

Расстояние от границы города до ИП берем из задания на ДП. ℓ2 = 5 000 м.

ВН = ℓ1 + ℓ2 = 1 725 + 5000 = 6 725 (м).

Номинальное напряжение линии выбираем по номограмме (рис. 18.4.ж [2]). При выборе учитываем расчетные данные: мощность, передаваемая по линии; длина линии.

Согласно номограмме оптимальным напряжением для линии с такими параметрами является напряжение 110кВ.

  1.  Выбор напряжения линии, питающей предприятия.

Мощность, передаваемая по линии (суммарная мощность заводов) 21 554 кВА.

Длина линии (замеряем на генплане) 1,4 км.

Номинальное напряжение линии выбираем по номограмме (рис. 18.4.б [2]). При выборе учитываем расчетные данные: мощность, передаваемая по линии; длина линии.

Согласно номограмме оптимальным напряжением для линии с такими параметрами является напряжение 35кВ.

  1.  Выбор напряжения линии, питающей городские ТП.

Величину напряжения выбираем – 10 кВ. Аргументировать такой выбор можно следующим:

1). Потери в сетях 10 кВ намного меньше, чем в сетях 6 кВ.

2). Широкое распространение и удешевление коммутационной, измерительной аппаратуры и силовых трансформаторов на напряжение 10 кВ и сворачивание производства оборудования на 6 кВ.

  1.  Определение типа, числа, расположения и длинны линий распределительной сети 10 кВ.

Для питания городских ТП применяем два типа схем: радиальную и кольцевую. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки.

Радиальная требует меньших капитальных затрат, но обладает меньшей надежностью. При повреждении произошедшей в любом месте сети прекращает питание всех потребителей, находящихся за местом повреждения. Для повышения надежности радиальные сети делают двухцепными. При такой схеме в случае аварии на одной из цепей вторая находится под двойной нагрузкой, что учитывается при расчетах сечений кабелей. В случае повреждения двух цепей все потребители за местом повреждения окажутся обесточенными.

Кольцевые сети более надежны, но требуют больших капитальных затрат на закольцовку и 2 дополнительные ячейки в РУ ГПП. Линии данного типа также выполняют двухцепными для повышения надежности электроснабжения потребителей. В случае повреждения одной цепи линии и отключении поврежденного участка питание потребителе не прервется. Токи кабелей в этом случае принимают значения от Iном до 2Iном, что должно учитываться в расчетах. Даже в случае повреждения обеих цепей линии питание потребителей не прерывается, но токовая нагрузка кабелей может достигать 2Iном.

  1.  Линия 1.

Маршрут: ГПП - ТП7 - ТП5 - ТП6 - ТП4 - ТП3 - ТП1 - ТП2

Тип: Радиальная

Расчетный и допустимый токи линии.

Расчетные токи линии и одной цепи определяем с учетом коэффициента одновременности, равного ко = 0,77.

Iр1ц = Iр1л / 2 = 386 / 2 = 193 (А).

Допустимый ток определяем с учетом поправочных коэффициентов к1 и к2, учитывающих условия прокладки - температуру почвы и число и расстояние между кабелями в траншее. Значения коэффициентов выписываем из каталога производителя.

Значение к1 принимаем для 20оС.

к1 = 0,97.

Значение к2 при числе кабелей в траншее 2 шт. при расстоянии между кабелями 200мм, равно:

к2х2 = 0,92.

Предварительно выбираем сечение кабеля, ориентируясь на расчетный ток линии (сразу учитываем послеаварийный режим).

Для линии 1 выбираем кабель сечением 185мм2 на одну цепь. Следовательно, в траншее будут находиться 2 кабеля.

Номинальная и допустимая токовые нагрузки для кабелей из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ сечением 185мм2 при выбранных условиях прокладки равны:

Iн185 = 364 А;

Iд185 = Iн185 · 1,17 = 364 · 1,17 = 426 (А).

Определяем допустимый ток одной цепи линии в нормальном и послеаварийном режимах.

В послеаварийном режиме в работе остается одна цепь линии.

Iд1 = к1 · к2х2 · Iд185 = 0,97 · 0,92 · 426 = 380 (А).

Iд1па = к1 · Iд95 = 0,97 · 426 = 413 (А).

Т.к. токи в номинальном (Iр1ц = 193 А) и послеаварийном режимах Iр1л = 386 А не превышают допустимые токи в, соответственно, нормальном (Iд1 = 380 А) и послеаварийном (Iд1па = 413 А) режимах, следовательно, выбранное сечение подходит по условию нагрева.

Производим аналогичные действия для других заводов. Результаты заносим в таблицы 16.1 и 17.1.

Таблица 16.1 - Результаты расчетов кабельных линий

лин

Маршрут

Тип

Сечение кабелей на 1 цепь

Нормальный режим

Послеаварийный режим

Iр1ц, А

Iд1ц, А

Iр1ц.ПА, А

Iд1ц.ПА, А

1

ГПП - ТП7 - ТП5 - ТП6 - ТП4 - ТП3 - ТП1 - ТП2

Р

185мм2

193

380

386

413

2

ГПП - ТП17 - ТП15 - ТП13 - ТП14 - ТП12 - ТП10 - ТП11

Р

185мм2

190

380

380

413

3

ГПП - ТП16 - ТП23 - ТП22 - ТП18 - ТП19 - ТП20

Р

185мм2

186

380

372

413

4

ГПП - ТП37 - ТП25 – ТП24 - ТП21 - ТП26 - ТП28

Р

150мм2

170

336

340

365

5

ГПП - ТП27 - ТП30 - ТП31 - ТП29

Р

70мм2

112

219

224

238

6

ГПП - ТП33 - ТП9 - ТП8 - ТП32 - ТП34 - ТП35 - ГПП

К

185мм2

169

380

338

413

7

ГПП - ТП38 - ТП41 - ТП42 - ТП43 - ТП40 - ТП39 - ГПП

К

150мм2

164

336

327

365

8

ГПП - ТП36 - ТП44 - ТП45 - ТП46 - ТП47 - ГПП

К

95мм2

131

264

262

287

Таблица 17.1 – Длины кабельных линий 10кВ и марки кабелей

Участок

Длина, м

Участок

Длина, м

Марка кабеля, его сечение и общая длина

Линия 1

ГПП - ТП7

1 600

ТП7 - ТП5

200

АПвПу,

185мм2,

3 115 м.

ТП5 - ТП6

255

ТП6 - ТП4

270

ТП4 - ТП3

100

ТП3 - ТП1

260

ТП1 - ТП2

430

Линия 2

ГПП - ТП17

550

ТП17 - ТП15

160

АПвПу,

185мм2,

2 475 м.

ТП15 - ТП13

360

ТП13 - ТП14

305

ТП14 - ТП12

540

ТП12 - ТП10

110

ТП10 - ТП11

450

Линия 3

ГПП - ТП16

370

ТП16 - ТП23

250

АПвПу,

185мм2,

1 975 м.

ТП23 - ТП22

255

ТП22 - ТП18

280

ТП18 - ТП19

270

ТП19 - ТП20

550

Линия 4

ГПП - ТП37

180

ТП37 - ТП25

690

АПвПу,

150мм2,

2 645 м.

ТП25 - ТП24

250

ТП24 - ТП21

870

ТП21 - ТП26

360

ТП26 - ТП28

295

Линия 5

ГПП - ТП27

1 220

ТП27 - ТП30

250

АПвПу,

70мм2,

2 110 м.

ТП30 - ТП31

100

ТП31 - ТП29

540

Линия 6

ГПП - ТП33

770

ТП33 - ТП9

560

АПвПу,

185мм2,

4 170 м.

ТП9 - ТП8

380

ТП8 - ТП32

830

ТП32 - ТП34

250

ТП34 - ТП35

240

ТП35 - ГПП

1 140

Линия 7

ГПП - ТП38

640

ТП38 - ТП41

470

АПвПу,

150мм2,

3 770 м.

ТП41 - ТП42

220

ТП42 - ТП43

305

ТП43 - ТП40

750

ТП40 - ТП39

610

ТП39 - ГПП

775

Линия 8

ГПП - ТП36

805

ТП36 - ТП44

690

АПвПу,

95мм2,

4 520 м.

ТП44 - ТП45

975

ТП45 - ТП46

650

ТП46 - ТП47

525

ТП47 - ГПП

875

АПвПу – одножильный с алюминиевой токоведущей жилой с изоляцией из сшитого полиэтилена в полиэтиленовой усиленной оболочке.

  1.  Расчет токов короткого замыкания.

Расчет производим для точек КЗ:

1). На шинах 110 кВ ГПП.

2). На шинах 10 кВ ГПП.

3). На шинах 10 кВ ТП4.

4). На шинах 35 кВ ГПП.

5). На шинах 35 кВ ТП завода №1.

Согласно заданию мощность короткого замыкания равна бесконечности, при этом реактивное сопротивление системы равно хс = 0. За базисную мощность принимаем Sб = 100 МВА, за базисное напряжение принимаем Uб = 115 кВ.

Тип замыкания: трехфазное симметричное и однофазное.

  1.  Длины кабельных и воздушных линий.

Длины замеряем на генплане.

Длина воздушной линии 110 кВ ЦП - ГПП – ℓ110 = 6,7км.

Длина воздушной линии 35 кВ ГПП - ТП завода №1 – ℓ35 = 3,3км.

Длина кабельной линии 10 кВ ГПП - ТП4 – ℓ10 = 3,115км.

  1.  Реактивное сопротивление линий.

Удельные индуктивные сопротивления линий.

х0.110 = 0,413 Ом/км;  х0.35 = 0,396 Ом/км;  х0.11 = 0,083 Ом/км.

Реактивные сопротивления линий.

Так как от ГПП до ТП-2 проложены два параллельно подключенных кабеля одинакового сечения и с одинаковой нагрузкой, сопротивление кабельной линии будет в 2 раза меньше.

Аналогично для линий 35 и 10 кВ.

х35 = 0,107;  х10 = 0,129.

  1.  Реактивное сопротивление трансформатора ГПП.

Определяем сопротивление трансформатора отдельно для обмоток ВН - СН и ВН - НН трансформатора ТДЦТН-63000/110. Технические характеристики трансформатора:

uк.ВН-СН = 10,5%; uк.ВН-НН = 17%; Sнт = 63 МВА.

Аналогично для обмотки НН.

хТ.НН = 0,27.

  1.  Базисный ток.

  1.  Действующее значение тока трехфазного КЗ в контрольных точках.

Аналогично для точек К2, К3, К4 и К5.

I2`` = 18,8 кА;   I3`` = 13,7 кА;

I4`` = 8,2 кА;   I5`` = 5,6 кА.

  1.  Ударный ток КЗ в контрольных точках.

Ударный коэффициент принимаем равным куд = 1,8.

Аналогично для точек К2, К3, К4 и К5.

iуд2 = 47,8 кА;   iуд3 = 34,8 кА;

iуд4 = 21 кА;   iуд5 = 14,2 кА.

  1.  Ток однофазного КЗ для точки К1.

  1.  Выбор силовых трансформаторов ГПП.
    1.  Суммарная нагрузка ГПП.

ΣSГПП = ΣSТП + ΣSЗ = 58 802 + 21 554 = 80 360 (кВА).

  1.  Мощность одного трансформатора ГПП.

Мощность рассчитываем с учетом коэффициента запаса, равного кз = 0,75.

  1.  Выбор силовых трансформаторов ГПП.

Выбираем трансформаторы, руководствуясь следующими условиями:

а). Номинальная мощность трансформаторов ГПП должна быть больше или равна 53 570 кВА.

б). Трансформаторы должны быть трехобмоточными с обмотками на напряжение ВН – 110кВ, СН – 35кВ и НН – 10 кВ.

в). Трансформаторы должны быть оборудованы устройствами РПН.

По таблице приложения П8 [2] выбираем трансформатор типа ТДЦТН-63000/110.

Это трехфазный трехобмоточный трансформатор мощностью 63 000 кВА, с обмотками на напряжения 110, 35 и 10 кВ, с принудительной циркуляцией воздуха и масла, и с устройством РПН.

  1.  Проверка режима работы трансформаторов в послеаварийном режиме.

Послеаварийный режим - режим, при котором отключен один трансформатор и вся нагрузка ложится на трансформатор оставшийся в работе.

Согласно ПУЭ допускается перегрузка трансформатора на 40% (S = 140%) в послеаварийном режиме продолжительностью 24 часа.

С учетом коэффициентов допустимой перегрузки (кп = 1,4) и несовпадения максимумов нагрузки (к0 = 0,9). Допустимая нагрузка трансформатора составит

Т.к. допустимая мощность одного силового трансформатора ГПП (98 000 кВА) больше суммарной нагрузки микрорайона (80 360 кВА), следовательно выбранные трансформаторы смогут работать в послеаварийном режиме. Окончательно принимаем для установки на ГПП силовых трансформаторов типа ТДЦТН-63000/110.

  1.  Выбор аппаратуры на ГПП.
    1.  Выбор и проверка выключателей 110 кВ.

Ток выключателя в послеаварийном режиме.

Предварительно выбираем элегазовый выключатель марки ВГТ-110 II-40/2500 У1, производства ОАО «УРАЛЭЛЕКТРОТЯЖМАШ».

Проверка.

Номинальное напряжение 110 кВ (наибольшее 126 кВ) ≥ 110 кВ;

Максимальный ток 2500 А ≥ 422 А;

Номинальный ток отключения 40 кА ≥ 22 кА;

Наибольший пик сквозного тока 102 кА ≥ 58,4 кА;

Ток динамической стойкости 40 кА ≥ 22 кА.

Проверка на термическую стойкость.

Полный квадратичный импульс тока при трехфазном КЗ.

где τв110 – полное время отключения выключателя, с;

τрз – время срабатывания РЗ, с;

τа – время действия апериодической составляющей тока КЗ, с.

Полный квадратичный импульс тока, выдерживаемый выключателем.

где Iтс – ток термической стойкости выключателя, кА;

τтс – время протекания тока термической стойкости, с.

Т.к. полный квадратичный импульс тока, выдерживаемый выключателем в 4800 А2·с больше импульса тока при трехфазном КЗ в 227,5 А2·с, значит выключатель выдержит ток КЗ по условиям термической стойкости.

Выключатель подходит по всем параметрам.

Для выбора другой аппаратуры производим аналогичные действия. Результаты заносим в таблицу 18.1.

Таблица 18.1 - Результаты выбора и проверки аппаратуры ГПП

Параметр

Расчетные данные для точек КЗ

Усло-вия

Расчетные данные аппаратов

Выключатели 110кВ

Марка – ВГТ-110 II-40/2500 У1

Номинальное напряжение

110 кВ

126 кВ

Максимальный ток

422 А

2 500 А

Номинальный ток отключения

22 кА

40 кА

Наибольший пик сквозного тока

58,4 кА

102 кА

Ток динамической стойкости

22 кА

40 кА

Полный квадратичный импульс тока при трехфазном КЗ

227,5 А·с2

4 800 А·с2

Разъединители 110 кВ

Марка – РПД-110 УХЛ1

Номинальное напряжение

110 кВ

126 кВ

Максимальный ток

422 А

1 600 А

Наибольший пик сквозного тока

58,4 кА

102 кА

Ток динамической стойкости

22 кА

40 кА

Полный квадратичный импульс тока при трехфазном КЗ

227,5 А·с2

4 800 А·с2

Трансформаторы тока 110 кВ

Марка – ТРГ-110 II

Номинальное напряжение

110 кВ

126 кВ

Номинальный ток

422 А

600 А

Максимальный ток

422 А

1 600 А

Наибольший пик сквозного тока

58,4 кА

102 кА

Термическая стойкость

15,1 А·с–2

40 А·с–2

Трансформаторы напряжения 110 кВ

Марка – СРА123

Номинальное напряжение

110 кВ

126 кВ

Выключатели 35 кВ

Марка – ВБУ-35-630/20

Номинальное напряжение

35 кВ

35 кВ

Максимальный ток

355,5 А

630 А

Номинальный ток отключения

8,2 кА

20 кА

Наибольший пик сквозного тока

21 кА

80 кА

Ток динамической стойкости

8,2 кА

20 кА

Полный квадратичный импульс тока при трехфазном КЗ

33,5 А·с2

1 200 А·с2

Разъединители 35 кВ

Марка – РВЗ - 2 - 35/400

Номинальное напряжение

35 кВ

35 кВ

Продолжение таблицы 18.1

Параметр

Расчетные данные для точек КЗ

Усло-вия

Расчетные данные аппаратов

Максимальный ток

355,5 А

400 А

Наибольший пик сквозного тока

21 кА

42 кА

Ток динамической стойкости

8,2 кА

16 кА

Полный квадратичный импульс тока при трехфазном КЗ

227,5 А·с2

4 800 А·с2

Трансформаторы тока 35 кВ

Марка – ТФН-35М

Номинальное напряжение

35 кВ

35 кВ

Номинальный ток

355,2 А

400 А

Максимальный ток

355,5 А

400 А

Наибольший пик сквозного тока

21 кА

60 кА

Термическая стойкость

5,8 А·с–2

60 А·с–2

Трансформаторы напряжения 35 кВ

Марка – ЗНОЛ-35

Номинальное напряжение

35 кВ

35 кВ

Выключатели ячеек РУ 10 кВ

Марка – ВР2-10-630/20

Номинальное напряжение

10 кВ

10 кВ

Максимальный ток

193 А

630 А

Номинальный ток отключения

18,8 кА

20 кА

Наибольший пик сквозного тока

47,8 кА

51 кА

Ток динамической стойкости

18,8 кА

20 кА

Полный квадратичный импульс тока при трехфазном КЗ

167,6 А·с2

1 200 А·с2

Выключатели секционные и вводные РУ 10 кВ

Марка – ВР2-10-2000/20 (включены по 2 шт. параллельно)

Номинальное напряжение

10 кВ

10 кВ

Максимальный ток

3 975 А

2 х 2 000 А

Номинальный ток отключения

18,8 кА

2 х 20 кА

Наибольший пик сквозного тока

47,8 кА

2 х 51 кА

Ток динамической стойкости

18,8 кА

2 х 20 кА

Полный квадратичный импульс тока при трехфазном КЗ

167,6 А·с2

2 х 1 200 А·с2

Трансформаторы тока 10 кВ

Марка – ТПОЛМ-10Т

Номинальное напряжение

10 кВ

10 кВ

Максимальный ток

260,2 А

630 А

Наибольший пик сквозного тока

47,8 кА

51 кА

Термическая стойкость

12,9 А·с–2

52 А·с–2

Продолжение таблицы 18.1

Параметр

Расчетные данные для точек КЗ

Усло-вия

Расчетные данные аппаратов

Трансформаторы напряжения 35 кВ

Марка – НОМ-10

Номинальное напряжение

10 кВ

10 кВ

  1.  Расчет линий 110 и 35 кВ.

Линии выполняем в виде двухцепных ВЛ. Две цепи необходимы для обеспечения надежности электроснабжения потребителей 1-й и 2-й категорий.

Выбор воздушной, а не кабельной линии объяснятся высокой стоимостью, сложностью и дороговизной обслуживания КЛ напряжением 35 и 110кВ. Применение КЛ высоких напряжений не рекомендуется в городских условиях.

  1.  Расчет линии 110 кВ, питающей ГПП.

Номинальный ток линии и одной цепи.

Iц110 = Iл110 / 2 = 422 / 2 = 211 (А).

Сечение проводов ЛЭП выбираем по экономическим интервалам.

Для рассчитанного значения тока оптимальным является сечение 240мм2.

Тип провода – АС-240/39.

Проверка на допустимый нагрев в послеаварийном режиме.

Длительно допустимый ток провода АС-240/39 на открытом воздухе – 610 А. Это значение больше тока линии (422 А), который будет протекать по одной цепи в случае повреждения другой. Следовательно, выбраное сечение подходит по условиям нагрева в послеаварийный период.

  1.  Расчет линии 35 кВ, питающей заводские ТП.

Произведя расчеты аналогичные расчетам ВЛ 110кВ получим следующие результаты.

Номинальный ток линии и одной цепи.

Iл110 = 356 А;  Iц110 = 178 А.

Тип провода – АС-150/24.

Проверка на допустимый нагрев в послеаварийном режиме.

Длительно допустимый ток провода АС-150/24 на открытом воздухе – 450 А. Это значение больше тока линии (356 А), который будет протекать по одной цепи в случае повреждения другой. Следовательно, выбранное сечение подходит по условиям нагрева в послеаварийный период.

  1.  Расчет сети 0,4 кВ котельной.
    1.  Электропотребители котельной.

Электропотребители котельной состоят, в основном, из асинхронных двигателей, которые вращают вентиляторы, дымососы котлов и системы вентиляции, а также множество различных насосов. Основная нагрузка приходится именно на этих потребителей. Освещение и бытовые потребители составляют очень небольшую часть от общей нагрузки.

В таблицу 19.1 заносим всех электропотребителей котельной. Мощность двигателей дымососов принимаем рассчитанной в специальной части дипломного проекта – 45 кВт.

Таблица 19.1 – Расчетные данные электропотребителей котельной.

Оборудование

Кол-во, шт

Рн, кВт

Qн, кВАр

КПД

cosφ

Iн, А

Насосы

Сетевой

4

250

106,5

0,945

0,92

415

Питательный

4

55

26,6

0,925

0,9

95,4

Подпиточный

2

22

10,7

0,9

0,7

39,2

Дренажный

2

1,5

Вентиляторы и дымососы

Вентилятор котловой

6

55

26,6

0,925

0,9

95,4

Дымосос

6

45

30,2

0,936

0,83

83,6

Вентилятор аварийный

2

11

8,25

0,88

0,8

22,6

Оборудование мастерской

Станок сверлильный

1

1,5

1,13

0,75

0,84

3,8

Станок заточной

1

2,2

1,42

0,75

0,84

5,04

Станок токарный

1

2,2

1,42

0,75

0,84

5,04

Вентилятор вытяжной

1

0,55

0,46

0,69

0,77

1,5

Сварочный аппарат

1

18

27,3

0,8

0,55

17,7

Освещение

Основное освещение

1

16

0

1

1

23

Аварийное освещение и низковольтная сеть

1

2

1,5

-

0,8

3,61

  1.  Расчетная нагрузка силовых и осветительных щитов.

Определяем суммарную активную, реактивную мощность и токовую нагрузку каждого щита суммированием соответствующих мощностей и токов потребителей, подключенных к нему. Пусковой ток щита определяем суммированием пускового тока самого мощного потребителя и номинальных токов потребителей меньшей мощности. Результаты расчетов заносим в таблицу 20.1.

Таблица 20.1 – Расчетные нагрузки силовых щитов

№ щита

Потребители

Кол-во, шт

Рр, кВт

Qр, кВАр

Iр, А

Iп, А

1

Вентилятор аварийный

Вентилятор котловой

Дымосос

Насос питательный

1

1

1

1

166

91,8

296,9

869

2

Станок сверлильный

Станок заточной

Станок токарный

Вентилятор вытяжной

Сварочный аппарат

1

1

1

1

1

24,5

31,8

33

63,3

3

Вентилятор котловой

Дымосос

Насос питательный

1

1

1

155

83,5

274

846

4

Вентилятор котловой

Дымосос

Насос подпиточный

Насос дренажный

1

1

1

1

123,5

68,7

222

794

5

Насос сетевой

2

500

213

830

3 320

6

Насос сетевой

2

500

213

830

3 320

7

Вентилятор аварийный

Вентилятор котловой

Дымосос

Насос питательный

1

1

1

1

166

91,8

296,9

869

8

Вентилятор котловой

Дымосос

Насос питательный

1

1

1