Дипломная работа: Проектирование электрооборудования и электроснабжения микрорайона Вериги

• Содержание

Введение

1. Характеристика потребителей электрической энергии

2. Расчет силовых нагрузок

2.1 Расчет нагрузки жилого дома

2.2 Определение расчетных электрических нагрузок общественных зданий

3. Расчет осветительных нагрузок

3.1 Расчет осветительной нагрузки микрорайона

3.2 Электрический расчет осветительной сети

4. Выбор схемы распределения электрической энергии

5. Выбор элементов системы электроснабжения

5.1 Выбор числа и мощности трансформаторных подстанций

5.2 Выбор кабельных линий

5.2.1 Выбор кабелей 10 кВ

5.2.2 Выбор кабелей 0,4 кВ

6. Расчет токов короткого замыкания

6.1 Расчет токов короткого замыкания 10 кВ

6.2 Расчет токов короткого замыкания 0,4 кВ

7. Выбор и проверка коммутационной и защитной аппаратуры

7.1 Выбор выключателей 10 кВ

7.2 Выбор предохранителей

7.3 Выбор трансформаторов тока

7.4 Выбор ограничителей перенапряжения

7.5 Выбор автоматических выключателей 0,4 кВ

8. Расчет релейной защиты и автоматики

8.1 Расчет релейной защиты кабельных линий 10 кВ

9. Компоновка ТП

10. Экономическая часть

10.1 Оценка затрат на проведение работ

10.2 Организация электромонтажных работ

Заключение

Список использованных источников

Приложение А Расчет нагрузок жилых зданий

Приложение Б Расчет нагрузок общественных зданий

Приложение В Данные расчета освещения дворов

Приложение Г Выбор трансформаторов ТП и сечений жил кабелей

Приложение Д Потери напряжения в линиях

Приложение Е Выбор кабелей 0,4 кВ

Приложение Ж Локальный сметный расчет

Введение

электрический энергия трансформаторный нагрузка

Электрификация народного хозяйства России развивается по пути разработки и внедрения электроустановок с использованием современных высокоэффективных электрических машин и аппаратов, линий электропередач, разного электротехнологического оборудования, средств телемеханики и автоматики. Поэтому наметилась тенденция к снижению энергопотребления и потерь электроэнергии у потребителей. Основными потребителями электроэнергии являются промышленность, транспорт, сельское хозяйство городов и поселков, причем на промышленность приходятся более 70% потребления электроэнергии, которая расходуется рационально и экономно на каждом предприятии, участке предприятия и установке.

Основная задача проектирования новых промышленных объектов это создание наиболее простой схемы энергоснабжения и наименее энергоемкого производства, наиболее полного использования всех видов энергии с наименьшими потерями.

Это достигается за счет выравнивания суточных графиков потребления электроэнергии, уменьшения простоя оборудования, компенсации реактивной мощности, повышение коэффициента мощности, сменности разработки мероприятий по экономии топливно-экономических ресурсов в перспективе.

В области энергоснабжения потребителей эти задачи предусматривают повышение уровня проектно-конструкторских разработок, внедрения высоконадежного электрооборудования, снижение непроизводительных расходов электроэнергии при ее передаче, распределении и потреблении. Безопасная и безаварийная эксплуатация систем энергоснабжения и многочисленных электроприемников ставит перед работником электрохозяйств разносторонние и сложные задачи, по охране труда и технике безопасности.

1. Характеристика потребителей электрической энергии

Генеральный план жилого микрорайона «Вериги» представлен в графическом материале (лист 1). Сведения об этажности зданий и количестве квартир приведены в приложении А.

Рассматриваемый район относится к третьей климатической зоне. Наиболее высокая температура воздуха плюс 42є С, наиболее низкая температура минус 44є С. Годовое количество осадков 340 мм. Средняя толщина снегового покрова 26 см, глубина промерзания 1,3 - 1,8 м.

По степени надежности электроснабжения, проектируемые здания относятся ко II категории потребителей. К I категории относятся электродвигатели лифтов, насосов, аварийное освещение, пожарная сигнализация.

Электроснабжение микрорайона запроектировано от потребительских трансформаторных подстанций, которые питаются от распределительной подстанции.

2. Расчет силовых нагрузок

Расчет проводится на основании СП 31-110-2003. Свод правил. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий [1].

Це_.лью расче_.та эле_.ктриче_.ских нагрузок являе_.тся опре_.де_.ле_.ние числа и мощности потре_.бите_.льских ТП. Расче_.тные эле_.ктриче_.ские нагрузки жилых домов складываются из расче_.тных нагрузок силовых потре_.бите_.ле_.й эле_.ктроэне_.ргии и нагрузок питающе_.й осве_.тите_.льной се_.ти.

Опре_.де_.лим расче_.тную эле_.ктриче_.скую нагрузку квартир, приве_.де_.нную к вводу жилого дома по формуле:

Р_кв= Р_кв.уд • n, кВт, (2.1)

где Р_кв.уд. - уде_.льная расче_.тная эле_.ктриче_.ская нагрузка эле_.ктроприе_.мников квартир, принимая в зависимости от числа квартир присое_.дине_.нных к линии, кВт/квартир;

n - количе_.ство квартир.

Расче_.тная эле_.ктриче_.ская нагрузка жилого дома (квартир и силовых эле_.ктроприе_.мников) - Р_р.жд., кВт, опре_.де_.ляе_.тся по формуле:

Р_р.жд = Р_кв + К_у • Р_с, кВт, (2.2)

где К_у - коэффицие_.нт участия в максимуме нагрузки силовых эле_.ктроприе_.мников, К_у=0,9;

Р_с - расче_.тная нагрузка силовых эле_.ктроприе_.мников жилого дома, кВт.

Расче_.тная нагрузка силовых эле_.ктроприе_.мников, приве_.де_.нная к вводу жилого дома, опре_.де_.ляе_.тся:

Р_с = Р_р.л. + Р_ст.у, кВт, (2.3)

где Р_р.л. - мощность лифтовых установок, кВт;

Р_ст.у.- мощность эле_.ктродвигате_.ле_.й санитарно-те_.хниче_.ских устройств, кВт.

Мощность лифтовых установок опре_.де_.ляе_.тся по формуле:

Р_р.л. = К_с • Р_л • n, кВт, (2.4)

где К_с - коэффицие_.нт спроса [2];

Р_л - установле_.нная мощность эле_.ктродвигате_.ля лифта, кВт;

n - количе_.ство лифтовых установок.

2.1 Расчет нагрузки жилого дома

Жилой дом №1 на 135 квартир, 9 этаже_.й, установле_.ны 2 лифтовые установки с мощностью, равной 8,5 кВт.

Р_кв.уд. - опре_.де_.ляе_.тся путе_.м инте_.рполяции:

; (2.5)

;

Р_{кв.уд 135} = 1,91 кВт/кв;

Р_кв = 1,91 • 135 = 258 кВт.

Расче_.тная эле_.ктриче_.ская нагрузка жилого дома:

Р _р.ж.д. = 258 + 13,6 = 271,6 кВт.

Ре_.активная нагрузка жилых объе_.ктов складывае_.тся из ре_.активной мощности эле_.ктродвигате_.ле_.й лифтов и ре_.активной мощности квартир:

Ре_.активная мощность квартир при tg ц_кв=0,29 и лифтов при tg ц_кв=1,17:

Q_кв = Р_кв • tgц_кв, кВАр; (2.6)

Q_кв = 258 • 0,29 = 74,8 кВАр;

Q_р.л. = Р_р.л. • tgц_л, кВАр;

Q_р.л. = 13,6_. • 1,17 = 15,9 кВАр;

Q_р.ж.д. = 74,82 + 15,9 = 90,7 кВАр.

Полная мощность равна:

кВА. (2.7)

Расче_.т остальных жилых зданий аналогиче_.н. Ре_.зультаты расче_.тов сводятся в таблицу А.1, приложе_.ние А.

2.2 Опре_.де_.ле_.ние расче_.тных нагрузок обще_.стве_.нных зданий

Расче_.т эле_.ктриче_.ских нагрузок обще_.стве_.нных зданий производится по уде_.льным расче_.тным эле_.ктриче_.ским нагрузкам.

Приме_.р расче_.та нагрузки лице_.я на 1000 ме_.ст.

Расче_.тная мощность опре_.де_.ляе_.тся по формуле:

Р_р = Р_уд • m, кВт, (2.8)

где Р_уд - уде_.льная расче_.тная нагрузка, кВт/ме_.сто;

m - число ме_.ст.

Р_р = 0,25 • 1000 =250 кВт,

Расче_.тная ре_.активная мощность при tg ц=0,38опре_.де_.ляе_.тся по формуле:

Q_р = Р_р • tgц, кВАр; (2.9)

Q_р = 250 • 0,38 = 95 кВАр.

Аналогично выполняются расче_.ты силовой нагрузки для других обще_.стве_.нных зданий. Ре_.зультаты расче_.тов све_.де_.ны в таблицу Б.1 приложе_.ние Б.

По жилому району «Ве_.риги» нагрузка составит:

Р_У=Р_р.ж.д+Р_р, кВт; (2.10)

Р_У=6234+798=7032 кВт;

S_У=S_р.ж.д+S_р, кВА; (2.11)

S_У=6512+901=7413 кВА.

3. Расчет осветительных нагрузок

3.1 Расчет осветительной нагрузки микрорайона

Рационально распре_.де_.ле_.нный све_.товой поток защищае_.т глаза наблюдате_.ля от чре_.зме_.рной яркости. Хорошая защита источников све_.та от ме_.ханиче_.ских повре_.жде_.ний и загрязне_.ния обе_.спе_.чивае_.тся выбранной конструкцие_.й све_.тильников.

Прое_.ктом пре_.дусматривае_.тся осве_.ще_.ние улиц и фасадов домов микрорайона све_.тильниками ЖКУ на же_.ле_.зобе_.тонных опорах и на кронште_.йнах по фасадам зданий. Подключе_.ние наружного осве_.ще_.ния микрорайона пре_.дусматривае_.тся от распре_.де_.лите_.льных шкафов типа ВРУ-В3. Щит уличного осве_.ще_.ния ЩУО устанавливае_.тся в насе_.ле_.нных пунктах для автоматиче_.ского ре_.гулирования уличного осве_.ще_.ния в ве_.че_.рне_.е и ночное вре_.мя, что пре_.дусматривае_.т це_.нтрализованное управле_.ние осве_.ще_.ние_.м. Щит компле_.ктуе_.тся вводными автоматами на 100 А с трансформатором тока и сче_.тчиком и че_.тырьмя групповыми автоматами ВА47-29 на 25 А и 40 А. В ночное вре_.мя 2/3 све_.тильников отключае_.тся. Для наде_.жной работы осве_.тите_.льной установки и е_.е экономичности нужно учитывать государстве_.нные нормативы (СНиП РК).

Приме_.р расче_.та наружного осве_.ще_.ния улицы

Улица обще_.городского значе_.ния с инте_.нсивностью движе_.ния транспорта в обоих направле_.ниях свыше 1500 е_.д/ч, сре_.дняя яркость дорожного покрытия L=1,7 кд/м², сре_.дняя горизонтальная осве_.ще_.нность Е_.ср=15 лк.

Принимае_.м схе_.му расположе_.ния све_.тильников - двухрядная шахматная. Ширина пе_.ше_.ходной дорожки 1,5 м, ширина дороги 7 м, высота подве_.са све_.тильников - 10 м. В установках, где нормирована сре_.дняя яркость покрытия, за основу расче_.та бе_.ре_.тся коэффицие_.нт использования по яркости з_L.

По значе_.нию зn опре_.де_.ляе_.тся не_.обходимый поток Фґ:

, лм/м², (3.1)

где L - нормирования яркость, кд/м²;

k_з - коэффицие_.нт запаса;

з_L - коэффицие_.нт использования по яркости.

Так как принимае_.м двухрядную схе_.му расположе_.ния све_.тильников, то рассчитае_.м количе_.ство све_.тильников по одной стороне, т.е. осве_.щае_.мая ширина дороги d=10/2=5м. По таблице находим значе_.ние коэффицие_.нта использования по яркости, для све_.тильника ЖКУ-02:

b/h=5/10=0,5;

з_L =0,051; k₃=1,15; L=1,7 кд/м²;

лм/м².

Принимае_.м лампы типа ДНаТ-250 с потоком F_л=26500 лм.

Осве_.щае_.мая площадь:

, м² ; (3.2)

м².

Расстояние ме_.жду све_.тильниками принимае_.м:

. м; (3.3)

м.

Количе_.ство све_.тильников принимае_.м:

, шт; (3.4)

шт.

Общая мощность от осве_.ще_.ния объе_.кта по формуле:

Р₀=Р_уд·N, кВт, (3.5)

где Руд - уде_.льная мощность лампы с уче_.том поте_.рь в пускоре_.гулирующе_.й аппаратуре, Руд=0,275 кВт;

Р_о=0,275·28=7,7 кВт;

Q_о=Р_o·tgц, кВАр ; (3.6)

Q_о=7,7·0,61=4,7 кВАр;

сosц=0,85 для ламп ДНаТ.

Приме_.р расче_.та наружного осве_.ще_.ния лице_.я выполне_.нного све_.тильниками ЖКУ-03 100 Вт. Для наде_.жной работы осве_.тите_.льной установки и е_.е экономности большое значе_.ние име_.е_.т правильный выбор све_.тильников. При выборе све_.тильника, учитываются условия окружающе_.й сре_.ды, в которой буде_.т работать све_.тильник, тре_.буе_.мое распре_.де_.ле_.ние све_.тового потока и экономичность самого све_.тильника. Учитывая минимальное присутствие транспорта, принимае_.м сре_.днюю горизонтальную осве_.ще_.нность покрытия Е_.ср=10 лк, сре_.днюю яркость те_.рритории - 0,6 лм/м².