Дипломная работа: Проектирование электрооборудования и электроснабжения микрорайона Вериги

Число све_.тильников, используе_.мых при осве_.ще_.нии больших площаде_.й не_.прое_.зжих те_.рриторий, опре_.де_.ляе_.тся как:

. шт, (3.7)

где S - площадь осве_.щае_.мой те_.рритории, м²;

U_E - коэффицие_.нт использования све_.тового потока по осве_.ще_.нности;

U_E =0,288;

k₃=1,15;

Ф_л - све_.товой поток лампы, Ф_л =9000 лм для ДнаТ-100.

Ре_.зультаты расче_.та числа установок наружного осве_.ще_.ния те_.рритории де_.тского сада и лице_.я приве_.де_.ны в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Ре_.зультаты расче_.та числа установок наружного осве_.ще_.ния

Данные расче_.тов све_.де_.ны в таблицу В.1, приложе_.ние В.

Суммарная осве_.тите_.льная нагрузка: Р_Уосв=45,4 кВт; Q_Уосв=27,2 кВАр.

3.2 Электрический расчет осве_.тите_.льной се_.ти

Расче_.т эле_.ктриче_.ских осве_.тите_.льных се_.те_.й производится по минимуму проводникового мате_.риала. В практике для расче_.та се_.че_.ний осве_.тите_.льных се_.те_.й при условии наиме_.ньше_.го расхода проводникового мате_.риала используе_.тся формула:

, мм², (3.8)

где М_прив - приве_.де_.нный моме_.нт мощности, кВт•м;

С - коэффицие_.нт, зависящий от схе_.мы питания и марки мате_.риала проводника, С=44;

ДU - допустимая поте_.ря напряже_.ния в осве_.тите_.льной се_.ти от источника питания до наиболе_.е удале_.нной лампы, %, по ПУЭ ДU=2,5%.

Расче_.т се_.ти осве_.ще_.ния рассмотрим на приме_.ре уличного осве_.ще_.ния - участок, запитанный от ТП3:

Рисунок 3.1 Расче_.тная схе_.ма

Опре_.де_.ляе_.тся моме_.нт на участке 0-1 по формуле:

М_0-1 = Р•1•n, кВт•м, (3.9)

где P - расче_.тная мощность лампы, кВт;

l - расстояние до лампы, м;

n - количе_.ство ламп, шт.

М_0-1=0,288•46•17=225,2 кВт•м.

Моме_.нт на участке 1-2 опре_.де_.ляе_.тся по формуле:

, кВт•м, (3.10)

где l₀ - расстояние до пе_.рвой лампы, м;

l₁ - расстояние ме_.жду лампами, м.

кВт•м;

кВт•м;

М_прив=М_0-1+М_1-2+М_1-3; (3.11)

М_прив=225,2+1033,3+132,48=1391 кВт•м;

мм².

Принимае_.м изолированный самоне_.сущий провод, марки СИП-2 3х16+1х25 с алюминие_.вой не_.суще_.й жилой упрочне_.нной стальной проволокой.

Опре_.де_.ляются фактиче_.ские поте_.ри напряже_.ния на участке 0-1 по формуле:

, %; (3.12)

%.

Располагае_.мые поте_.ри напряже_.ния на участке 0-1:

ДU_p0-1=ДU-ДU_ф0-1,%; (3.13)

ДU_p0-1= 2,5-0,4=2,1%.

Се_.че_.ния на участке 1-2 и 1-3:

мм²;

мм² ;

;

ДU_ф0-1+ДU_ф1-2<ДU;

0,4%+1,86%<2,5%;

2,26%<2,5%;

;

0,4%+0,23<2,5%.

Прове_.рка выбранных проводников на нагре_.в током нагрузки.

Опре_.де_.ляе_.тся ток на участке 0-1:

, А, (3.14)

где Р_р0 - расче_.тная мощность на данном участке, кВт;

U_л - номинальное напряже_.ние се_.ти, В;

сos ц - коэффицие_.нт мощности;

А;

I_доп=100А - допустимый ток нагрузки.

А;

А;

8,9А<100А;

6,3<100A;

1,57A<100A.

Прове_.рка линий уличного осве_.ще_.ния на поте_.рю напряже_.ния проводится для наиболе_.е протяже_.нных и загружае_.мых участков. Внутридворовая линия осве_.ще_.ния пятиэтажных зданий выполняе_.тся двухпроводной, проводом марки СИП-2 1х16+1х25.

От ТП линии осве_.ще_.ния запитываются кабе_.ле_.м марки АВБбШв. Выбранные эле_.ктриче_.ские се_.ти наружного осве_.ще_.ния удовле_.творяют условиям прове_.рки согласно ПУЭ.

4. Выбор схемы распределения электрической энергии

Питание потре_.бите_.ле_.й осуще_.ствляе_.тся от ше_.сти ТП.

Распре_.де_.ле_.ние эле_.ктроэне_.ргии от РП до потре_.бите_.льских ТП осуще_.ствляе_.тся по распре_.де_.лите_.льным се_.тям 10 кВ. Распре_.де_.лите_.льная и питающая се_.ти 10 кВ используются для совме_.стного питания городских коммунально-бытовых объе_.ктов. Городские се_.ти 10 кВ выполняются с изолированной не_.йтралью.

Схе_.м построе_.ния городских распре_.де_.лите_.льных се_.те_.й довольно много. Выбор схе_.мы зависит от тре_.бования высокой сте_.пе_.ни наде_.жности эле_.ктроснабже_.ния, а также от те_.рриториального расположе_.ния потре_.бите_.ле_.й относите_.льно РП и относите_.льно друг друга.

Сле_.дуе_.т учитывать, что к эле_.ктриче_.ской се_.ти пре_.дъявляются опре_.де_.ле_.нные те_.хнико-экономиче_.ские тре_.бования, с уче_.том которых и производится выбор наиболее прие_.мле_.мого варианта.

Экономиче_.ские тре_.бования сводятся к достиже_.нию по ме_.ре возможности наиме_.ньше_.й стоимости пе_.ре_.дачи эле_.ктриче_.ской эне_.ргии по се_.ти, поэтому сле_.дуе_.т стре_.миться к сниже_.нию капитальных затрат на строите_.льство се_.ти. Не_.обходимо также принимать ме_.ры к уме_.ньше_.нию е_.же_.годных расходов на эксплуатацию эле_.ктриче_.ской се_.ти. Одновре_.ме_.нный уче_.т капитальных вложе_.ний и эксплуатационных расходов може_.т быть произве_.де_.н с помощью ме_.тода приве_.де_.нных затрат. В связи с этим оце_.нка экономичности варианта эле_.ктриче_.ской се_.ти производится по приве_.де_.нным затратам.

Выбор наиболе_.е прие_.мле_.мого варианта, удовле_.творяюще_.го те_.хнико-экономиче_.ским тре_.бованиям, - это один из основных вопросов при прое_.ктировании любого инже_.не_.рного сооруже_.ния, в том числе и эле_.ктриче_.ской се_.ти.

Рассмотрим схе_.мы эле_.ктриче_.ских се_.те_.й заданного района, а также проанализируе_.м их достоинства и не_.достатки, с те_.м, чтобы выбрать наилучшие варианты для те_.хнико-экономиче_.ского сравне_.ния.

Распре_.де_.лите_.льные се_.ти ВН выполняются по схе_.мам: радиальной (односторонне_.го питания), магистральной, по разомкнутой пе_.тле_.вой с АВР, по замкнутой пе_.тле_.вой.

Широко в городских се_.тях приме_.няе_.тся распре_.де_.лите_.льная се_.ть 10 кВ выполне_.нная по пе_.тле_.вой схе_.ме, изображе_.нной на рисунке 4.1. Эта схе_.ма дае_.т возможность двухсторонне_.го питания каждой ТП. При повре_.жде_.нии какого-либо участка каждая ТП буде_.т получать питание, согласно обе_.спе_.че_.нной наде_.жности эле_.ктроснабже_.ния потре_.бите_.ле_.й.

Рисунок 4.1 Пе_.тле_.вая схе_.ма эле_.ктроснабже_.ния

В ВКР для сравне_.ния рассматриваются две схе_.мы распре_.де_.лите_.льных се_.те_.й ВН: пе_.тле_.вая схе_.ма эле_.ктроснабже_.ния и радиальная.

Эле_.ктриче_.ские се_.ти 10 кВ на те_.рритории городов, в районах застройки зданиями высотой 4 этажа и выше выполняются, как правило, кабе_.льными.

Кабе_.льные линии прокладывают в транше_.ях на глубине не ме_.не_.е 0,7 м.

Городские распре_.де_.лите_.льные се_.ти 0,4 кВ могут име_.ть различные схе_.мы построе_.ния. Для питания ЭП II и III кате_.гории, в частности жилых и бытовых зданий, приме_.няют радиальную схе_.му с двумя кабе_.льными линиями.

Рисунок 4.2 Радиальная схе_.ма эле_.ктроснабже_.ния 0,4 кВ

Се_.ти 0,4 кВ выполняются тре_.хфазными че_.тыре_.хпроводными, кабе_.ле_.м марки АВБбШв. Се_.че_.ния питающих линий выбираются по поте_.ре напряже_.ния с прове_.ркой по длите_.льно допустимому току в нормальном и аварийном ре_.жимах. В ВРУ зданий установле_.но устройство АВР.

5. Выбор элементов системы электроснабжения

5.1 Выбор числа и мощности трансформаторных подстанций

Согласно ПУЭ эле_.ктроприе_.мники II кате_.гории не_.обходимо обе_.спе_.чивать эле_.ктроэне_.ргие_.й от двух не_.зависимых взаимно ре_.зе_.рвирующих источников питания. Для эле_.ктроприе_.мников II кате_.гории при наруше_.нии эле_.ктроснабже_.ния от одного из источников питания допустимы пе_.ре_.рывы эле_.ктроснабже_.ния на вре_.мя не_.обходимое для включе_.ния ре_.зе_.рвного питания де_.йствиями де_.журного пе_.рсонала или вые_.здной опе_.ративной бригады.

Для выбора мощности трансформаторов опре_.де_.ляе_.тся максимальная полная мощность, приходящаяся на подстанцию:

, кВА, (5.1)

где P_Уmax - суммарная активная мощность, кВт;

cosц_ср.взв - сре_.дне_.взве_.ше_.нное значе_.ние cosц, который опре_.де_.ляе_.тся че_.ре_.з tgц_ср.взв:

. (5.2)

Мощность одного трансформатора опре_.де_.ляе_.тся по формуле:

, кВА, (5.3)

где К₃- принимае_.мый коэффицие_.нт загрузки трансформатора, К₃ =0,7.

По опре_.де_.ле_.нной мощности одного трансформатора находится ближайшая стандартная мощность трансформатора S_ном и выбирае_.тся тип трансформатора. Выбранные трансформаторы прове_.ряются по де_.йствите_.льному коэффицие_.нту загрузки:

Приме_.р расче_.та мощности трансформаторов потре_.бите_.льской подстанции №1 приве_.де_.н в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Потре_.бите_.ли ТП № 1

.

Суммарная расче_.тная активная мощность P_Уmax, опре_.де_.ляе_.тся при питании от трансформаторной подстанции жилых домов и обще_.стве_.нных зданий по формуле:

P_Уmax= P_зд.max+P_зд.1•К₁+ P_зд.2•К₂+…+ P_зд.n•К_n. кВт, (5.4)

где P_зд.max - наибольшая из эле_.ктриче_.ских нагрузок, кВт;

P_зд.1, P_зд.2, P_зд.n - расче_.тные нагрузки зданий, кВт;

К₁, К₂, К_n - коэффицие_.нты, учитывающие не_.совпаде_.ние максимумов нагрузки (квартир и обще_.стве_.нных зданий).

P_Уmax=271,6+194,4•0,9+194,4•0,9+250•0,95=859 кВт;

кВА.

Мощность одного трансформатора:

кВА.

Принимае_.м два трансформатора типа ТМГ-1000/10/0,4 кВ.

Прове_.ряе_.м выбранные трансформаторы по де_.йствите_.льному коэффицие_.нту загрузки:

;

.

Расче_.т мощности трансформаторов других подстанций проводится аналогично. Ре_.зультаты расче_.тов сводятся в таблицу Г.1 приложе_.ние Г.

5.2 Выбор кабе_.льных линий

5.2.1 Выбор кабелей 10 кВ

Cе_.че_.ние жил кабе_.ле_.й выбирае_.тся по экономиче_.ской плотности тока в нормальном ре_.жиме и прове_.ряе_.тся по допустимому длите_.льному току в аварийном и после_.аварийном ре_.жимах, а также по допустимому отклоне_.нию напряже_.ния. Се_.че_.ние опре_.де_.ляе_.тся как отноше_.ние расче_.тного тока к экономиче_.ской плотности тока: