НЧОУ ВПО "ЮЖНО-САХАЛИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ, ПРАВА И ИНФОРМАТИКИ"
Кафедра "Электротехники и электроэнергетики"
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
Реконструкция системы электроснабжения жилого микрорайона города
Специальность 140211 Электроснабжение
Выполнил
студент гр. ЭС-51 Гридчин Г.Н.
Руководитель,
ст. преподаватель Кон О.Г.
Южно-Сахалинск
2011
ОГЛАВЛЕНИЕ
АННОТАЦИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
1.1 Краткая характеристика потребителей
1.2 Расчет удельных электрических нагрузок
1.3 Определение расчетных нагрузок электроприёмников
2. ГРАФИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК МИКРОРАЙОНА
3. ВЫБОР РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОДСТАНЦИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 10/0,4 КВ
4. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ В ТП
4.1 Расчет мощности и количества трансформаторов
4.2 Выбор схем построения электрических сетей напряжением 0,38-20 кВ
5. ОСВЕЩЕНИЕ
5.1 Сети наружного освещения
5.2 Расчет сетей наружного освещения жилых зданий
5.3 Расчет сетей наружного освещения общественных зданий
6. ВЫБОР СЕЧЕНИЯ КАБЕЛЕЙ.
6.1 Выбор сечения кабелей электрических сетей напряжением до 1 кВ
6.2 Выбор сечения кабелей электрических сетей напряжением 10 кВ
6.3 Проверка кабелей на термическую стойкость
7. РАСЧЕТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ
7.1 Расчет коротких замыканий в электроустановках выше 1000 В
7.2 Расчет коротких замыканий в электроустановках до 1000 В
8. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ
8.1 Выбор оборудования на стороне 10 кВ
8.2 Выбор оборудования на стороне 0,4 кВ
9. ВЫБОР ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ
10. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
11. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
12. ОХРАНА ТРУДА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
АННОТАЦИЯ
Данная дипломная работа посвящена реконструкции системы электроснабжения жилого микрорайона города в связи с увеличением потребляемой мощности. Текст пояснительной записки состоит из 119 страниц печатного текста и сопровождается 10 иллюстрациями (расчетными схемами, графиками, рисунками), поясняющими методику расчета и принципы работы основного электрооборудования и 49 таблиц, в которых представлены исходные данные, технические характеристики и условия выбора основного электрооборудования.
Графическая часть дипломной работы состоит из семи листов формата А1:
1. Генеральный план электроснабжения жилого микрорайона
2. Схема освещения микрорайона
3. Принципиальная схема электроснабжения района на 6 кВ
4. Принципиальная схема электроснабжения района на 10 кВ
5. Дифференциальная защита трансформатора
6. Реконструкция электроснабжения школы (1ый этаж)
7. Реконструкция электроснабжения школы (2ой и 3ий этаж)
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, которая охватывает всех потребителей города, включая промышленные предприятия.
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.
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.
Основной целью данной дипломной работы является расчёт электроснабжения района на напряжение в 10 кВ. В данный момент в больших городах происходит переход тупиковых подстанций с 6 кВ на 10 кВ. Это обусловлено уменьшением потерь и увеличением мощности. Электроснабжение данного района было рассчитано и воплощено в жизнь ещё в 60-ых годах прошлого века, после освобождения Сахалина. Необходимость данной работы также обусловлена устареванием как физически, так и морально всего электрооборудования.
Задачей данной дипломной работы было произвести расчёт и определить сечения и марки кабелей, подходящих к ТП-10/0,4 и сечение проводов ВЛ-0,4 на освещение данного района. Рассчитать распределительную сеть 0,38 кВ для школы. Выполнить расчёт токов короткого замыкания согласно заданию, выбрать и проверить коммутационные и защитные аппараты для питающих и распределительных сетей.
1. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
1.1 Краткая характеристика потребителей
Потребители электрической энергии системы электроснабжения района представлены коммунально-бытовыми потребителями.
Потребители распределительной городской сети (ТП-1, ТП-2, ТП-3, ТП-4, ТП-5, ТП-6, ТП-7) рассматриваемого района города являются: жилые дома одноэтажной (индивидуальной) и многоэтажной (до 5 этажей) застройки, оборудованные преимущественно электрическими плитами, магазины, детские дошкольные учреждения, школы.
Перерыв в электроснабжении влечет за собой нарушения нормальной жизнедеятельности значительного количества городских жителей. Согласно требованиям ПУЭ, данная городская распределительная сеть относится к электроприемникам II категории надежности.
В качестве расчётной нагрузки принимается получасовой (30-минутный) максимум нагрузки. Получасовой максимум принят для выбора всех элементов системы электроснабжения (проводников, трансформаторов, аппаратуры). В основе расчёта нагрузок коммунально-бытовых потребителей используется нагрузка одного потребителя, в качестве которого выступает семья или квартира при посемейном заселении домов.
В данном проекте предусматривается электроснабжение района города на 15000 жителей. Предполагается, что район города будет состоять из 82 домов: 5 - двухэтажных, 3 - четырехэтажных и 74 - пятиэтажных. Так как к городу Холмску не подведен газ, все дома будем считать с электроплитами.
Пятиэтажные дома с электроплитами будут распределяться следующим образом:
10 домов по 120 квартир;
1 дом с 80 квартирами;
14 домов по 40 квартир;
20 домов по 60 квартир;
29 дома по 20 квартир;
Четырехэтажные дома с электроплитами будут распределяться следующим образом:
3 дома по 32 квартиры;
Двухэтажные дома с электроплитами будут распределяться следующим образом:
5 домов по 6 квартир.
Общее количество квартир в заданном районе города предусматривается в количестве 3746. Кроме того, в районе предусматривается размещение общественных зданий:
1 школа с 450 мест;
1 детский сад с 300 мест;
1 магазин промышленных товаров;
12 продовольственных магазинов и парикмахерских;
5 из которых находится в жилых зданиях;
1 отделение почты;
1.2 Расчет удельных электрических нагрузок
Расчетная электрическая нагрузка квартир РКВ, кВт, приведенная к вводу жилого здания, определяется по формуле 1.1:
(1.1)
где РКВ.УД – удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников (зданий), кВт/квартира, n – число квартир [2].
Удельную расчетную нагрузку электроприемников находим по таблице. Если нет типового решения, то находим ее по формуле:
$IMAGE6$
$IMAGE7$
$IMAGE8$
Остальные удельные расчетные электрические нагрузки находим аналогичным методом. Результаты расчетов приведены в приложении 1. Удельные расчетные нагрузки школ и детских садов ищем то таблице. Благодаря, расчетным данным, сведенным в приложении 1, мы знаем расчетные нагрузки, исходя из которых, можем произвести дальнейшие расчеты и определить реальную потребляемую мощность каждого отдельного потребителя.
1.3 Определение расчетных нагрузок электроприёмников
Общественными являются следующие здания: различные учреждения и организации управления, финансирования, кредитования, госстраха, просвещения, дошкольные; библиотеки, архивы, предприятия торговли, общепита, бытового обслуживания населения; гостиницы, лечебные учреждения, музеи, зрелищные предприятия и спортивные сооружения.
Все электроприёмники общественных зданий условно можно разделить на две группы: осветительные и силовые. В основных помещениях общественных зданий используются светильники с люминесцентными лампами в исполнении, соответствующем условиям среды и выполняемой работы.
К силовым электроприёмникам относятся: механическое оборудование; электротепловое оборудование; холодильные машины, подъёмно-транспортное оборудование, санитарно-технические установки, связи, сигнализации, противопожарные устройства и др.
Общественные здания имеют также приточно-вытяжные вентиляционные установки, широко применяются системы кондиционирования воздуха, насосы систем горячего и холодного водоснабжения. Большинство механизмов оборудовано асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором.
Электрические нагрузки любого общественного здания слагаются из нагрузок электрического освещения и силового электрооборудования.
Расчетная силовая электрическая нагрузка на вводах в общественное здание определяется по проектам оборудования зданий.
Для ориентировочных расчетов усредненные удельные нагрузки и коэффициенты мощности допускается принимать по таблице. удельных показателей нагрузок, приведенных с учетом внутреннего освещения.
Расчетные нагрузки определяем по данным формулам. Если в здание встроен магазин или парикмахерская, то определяем удельные расчетные нагрузки, без учета занимаемой ими площади. После чего находим расчетную нагрузку этого здания. Расчетную нагрузку встроенных магазинов или парикмахерских определяем отдельно и суммируем с нагрузкой здания.
(1.2)
$IMAGE10$(1.3)
$IMAGE11$(1.4)
$IMAGE12$
$IMAGE13$(кВАр)
$IMAGE14$
$IMAGE15$
$IMAGE16$
$IMAGE17$
$IMAGE18$
$IMAGE19$
$IMAGE20$
$IMAGE21$
$IMAGE22$
Таким образом, находим и нагрузку остальных электроприемников. Результаты этих расчетов приведены в приложении 2.
В этой главе мы расчётным путем узнали реальную потребляемую мощность каждого отдельного потребителя, что в дальнейшем нам поможет в расчетах коротких замыканий и выбора оборудования.