Электроснабжение жилых микрорайонов № 17 и 21 г. Снежинска
Расчет электрических нагрузок жилых и общественных зданий. Вычисление основных параметров уличного освещения. Выбор силовых трансформаторов, токов короткого замыкания, оборудования на трансформаторных подстанциях. Электрические сети жилых зданий.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 06.04.2014 |
Размер файла | 751,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Конечные пункты КЛ |
Марка кабеля |
nК |
L, м |
K, |
Кап. затраты, |
?W, |
Им, |
Иа, |
Иэ, |
Зкап, |
|
тыс. руб./км |
тыс. руб. |
кВтч/год |
тыс. руб. |
тыс. руб. |
тыс. руб. |
тыс. руб. |
|||||
ГПП-ТП1 |
ААШв-120 |
2 |
2933,00 |
0,40 |
2346,41 |
- |
- |
56,31 |
23,46 |
366,79 |
|
ТП1 - ТП2 |
ААШв-70 |
2 |
160,00 |
0,21 |
65,12 |
- |
- |
1,56 |
0,65 |
41,68 |
|
ТП2 - ТП3 |
ААШв-70 |
2 |
150,00 |
0,21 |
63,01 |
- |
- |
1,51 |
0,63 |
25,44 |
|
ТП3 - ТП7 |
ААШв-70 |
2 |
175,00 |
0,21 |
73,53 |
- |
- |
1,76 |
0,73 |
13,96 |
|
Итого |
447,87 |
Затраты на двойную сквозную магистраль приведены в таблице 5.11
Таблица 5.11 - Технико-экономические показатели ТП двойной сквозной магистрали
Конечные пункты КЛ |
nК |
K, |
Кап. затраты, |
?W, |
Им, |
Иа, |
Иэ, |
, |
|
тыс. руб./шт |
тыс. руб. |
кВтгод |
тыс. руб. |
тыс. руб. |
тыс. руб. |
тыс. руб. |
|||
КТП -1000 |
1 |
5392,50 |
5392,50 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
КТП-630 |
3 |
5153,35 |
15460,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Итого |
20852,55 |
- |
- |
500,46 |
208,52 |
3211,29 |
Аналогично выполним расчеты для двухлучевой магистрали.
Потери Э/Э и их стоимость выбираются из таблиц 5.3, 5.4, 5.5, 5.8, 5.9.
Таблица 5.12 - Технико-экономические показатели ТП двухлучевой магистрали
Конечные пункты КЛ |
nК |
K, |
Кап. затраты, |
?W, |
Им, |
Иа, |
Иэ, |
, |
|
тыс. руб./шт |
тыс. руб. |
кВтгод |
тыс. руб. |
тыс. руб. |
тыс. руб. |
тыс. руб. |
|||
КТП -1000 |
1 |
5432,5 |
5432,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
КТП-630 |
3 |
5193,3 |
15579,9 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Итого |
21012,4 |
- |
- |
504,3 |
210,1 |
3235,9 |
Итоговые затраты будут находится по формуле 5.19
, (5.19)
где - приведенные затраты на i-й элемент;
- суммарная стоимость потерь Э/Э во всех режимах работы.
Найдем приведенные затраты на двойную сквозную магистраль схему:
тыс. руб.
Найдем приведенные затраты на двухлучевую схему:
тыс. руб.
Найдем разницу между двумя вариантами:
.
5.5 Выбор схемы и расчет питающей сети 0,4 кВ
Исходя из требований надежности ВРУ зданий будем питать по радиальной схеме. Согласно /3/ выбор кабельных линий 0,4 кВ производится по длительно допустимому току. Результаты выбора сведены в таблицу 5.13.
6. Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов короткого замыкания в сети 10 кВ был выполнен в пункте 5.2.1.
6.1 Расчет токов трехфазного короткого замыкания в сети 0,4 кВ
Для проверки кабельных линий необходим ток трехфазного КЗ на шинах 10 кВ подстанции Снежинская.
Воспользуемся реальными данными: Iкз1 = 12,86кА.
При расчетах токов К.З. в сетях напряжением ниже 1 кВ необходимо учитывать индуктивные и активные сопротивления короткозамкнутой цепи.
При расчетах токов К.З. можно считать, что данная электроустановка питается от системы неограниченной мощности - сопротивление системы до вводов трансформатора можно не учитывать.
При равенстве сопротивлений во всех трех фазах значение периодической составляющей тока трехфазного К.З. в трехпроводной или четырехпроводной сети определяется по формуле (6.1):
, (6.1)
где r, x - суммарное активное и индуктивное сопротивление цепи К.З., мОм.
По /7, таблица 3.41/ активное и индуктивное сопротивление трансформатора: rТ=3,3 мОм; xТ = 14 мОм.
Сопротивление контактов рубильника на 250А /4, табл. 2.55/: rР=0,4 мОм.
Сопротивление трансформатора тока rТТ = 0,4 мОм; xТТ = 0,7 мОм.
Переходное сопротивление контактных соединений: для распределительных щитов на подстанции rПРУ - 15 мОм; на шинах ВРУ rПВРУ - 20 мОм.
Определим суммарные активные и индуктивные сопротивления в короткозамкнутой цепи для точек К-5, К-6:
Для точки К-5: r5 = rа + rТ + rШ + rТТ + rПРУ;
x5 = xТ+ xа + xШ + xТТ.
Для точки К-6: r6 = r5 + rР + rК + rПВРУ;
x6 = x5 + xК.
Ударный ток короткого замыкания (6.2):
, (6.2)
где К у =1,3 - ударный коэффициент.
Далее определяем ток трехфазного К.З. для всех точек по выражению (6.3) и ток ударного К.З. Результат расчетов сведен в таблицу 6.1.
Таблица 6.1 - Расчёт трёхфазных токов К.З
Точка |
UНОМ.СР., кВ |
r, мОм |
x, мОм |
z, мОм |
IП.О.(3)., кА |
КУ |
IУ, кА |
|
К-5 |
0,4 |
21,471 |
17,872 |
27,934 |
8,262 |
1,3 |
10,748 |
|
К-6 |
0,4 |
75,522 |
28,641 |
80,768 |
2,859 |
1,3 |
3,717 |
6.2 Расчет токов однофазного короткого замыкания в сети 0,4 кВ
Для проверки срабатывания защитного аппарата при замыкании между фазным и нулевым проводами необходимо определение расчетный ток однофазного К.З.
Ток однофазного короткого замыкания можно определить по приближенной формуле (6.3):
, (6.3)
где UФ - номинальное фазное напряжение сети;
zП - полное сопротивление петли, созданной фазным и нулевым проводами;
zТ - полное сопротивление трансформатора току К.З. на корпус.
Для проводов и жил кабеля (6.4):
, (6.4)
где rП - суммарное активное сопротивление фазного rФ и нулевого rN проводов;
xП - индуктивное сопротивление проводов и жил кабеля.
Схема сети для расчетов токов однофазного короткого замыкания приведена на рисунке 6.1.
Параметры схемы замещения нулевой последовательности. Для этого найдем сопротивления в короткозамкнутой петле линии фаза-нуль.
Сопротивления /10, таблица 6.2/:
- шины:
rШ = r0l;
rШ = 0,14215 = 2,13 мОм.
xШ = x0l;
xШ = 0,215 = 3,00 мОм.
Полное сопротивление петли фаза-ноль по /10, таблица 6.2/:
zпкл = 0,71 Ом/км,
Zкл= Zп•lк;
Zкл = 0,71•0,133= 94 мОм.
Таблица 6.2 - Расчёт однофазных токов К.З
Точка |
UФ, В |
r, мОм |
x, мОм |
zп, мОм |
zР+zТ1/3, мОм |
IК(1), кА |
|
К-5 |
220 |
21,47 |
17,87 |
31,50 |
44,86 |
4,90 |
|
К-6 |
220 |
41,87 |
17,87 |
139,52 |
152,88 |
1,43 |
7. Выбор оборудования на трансформаторной подстанции
7.1 Характеристика трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ
В качестве ТП проектируемых микрорайонов применена 2-х трансформаторная блочная комплектная трансформаторная подстанция с двумя маслонаполненными трансформаторами мощность 1000кВА номинальным напряжением 10/0,4 кВ в бетонной оболочке «Балтика» (обозначение - 2БКТП(М) - 630 (1000)/10/0,4-У1).
Питающие и отходящие линии выполняются кабелем. Кабельный ввод осуществляется из грунта через кабельное сооружение.
Типовой проект разработан для применения в районах со следующими природно-климатическими условиями:
- температура окружающего воздуха от -60 до +40;
- относительная влажность до 100%;
- высота над уровнем моря не более 1000 м;
- окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих материалы и изоляцию, атмосфера типов I и II по ГОСТ 15543.1 и ГОСТ 15150.
Блочная комплектная трансформаторная подстанция «Балтика» представляет собой отдельно стоящее одноэтажное здание из высокопрочного железобетона.
Корпус БКТП «Балтика» состоит из двух отдельных частей: бетонной оболочки и кабельного сооружения - двойного пола или кабельного этажа.
В БКТП предусмотрена естественная приточно-вытяжная вентиляция, которая осуществляется через вентиляционные проемы, оснащенные защитными жалюзями по ГОСТ Р 51110.
Двери, створки ворот и жалюзийные решетки выполнены из оцинкованного металла. Двери и створки ворот БКТП открываются на угол не менее 150 и имеют фиксацию в крайних положениях.
Над воротами и дверьми предусмотрены водоотливные козырьки. Двери, жалюзи и замки имеют вандалозащищенное исполнение.
Внутренний объем оболочек разбит на 3 отсека: по краям два отсека силовых трансформаторов, между ними находится и отсек распределительного устройства низкого напряжения (РУНН). В другой оболочке устанавливается отсек распределительного устройства высокого напряжения (РУВН). Отсек РУНН имеет отдельный вход с дверью. Отсек РУВН имеет отдельную дверь и утепленные металлические ворота для монтажа оборудования, постоянно закрытые в нормальном режиме. Отсеки разделены металлическими перегородками с пределом огнестойкости 1 час. Отсеки силовых трансформаторов имеют отдельные входы с металлическими воротами. В полу каждой оболочки предусмотрены:
- проемы для ввода / вывода кабелей к РУВН и РУНН и слива масла силового трансформатора;
- проем для доступа эксплуатирующего персонала в кабельное сооружение, закрывающийся металлическим люком.
Обслуживание РУВН и РУНН осуществляется из коридора обслуживания. Монтаж и обслуживание трансформаторов осуществляется через металлические ворота трансформаторных отсеков. Силовые трансформаторы устанавливаются на направляющие, приваренные к полу. Пол трансформаторного отсека имеет уклон не менее 3в сторону маслоприемника.
7.2 Выбор оборудования распределительного устройства высокого напряжения
Ячейки вводов и отходящих линий РУВН комплектуются выключателями нагрузки.
Защита силового трансформатора осуществляется силовыми вакуумными выключателями. Для защиты от перенапряжений устанавливаются ограничители перенапряжений (ОПН).
РУВН (РУ 10кВ) имеет систему сборных шин, к которой может быть присоединено до 4-х линий и 2 силовых трансформатора.
К установке в РУ 10 кВ принимаем камеры марки КСО-298.
Выбор выключателей нагрузки производится по следующим параметрам:
- напряжению установки (7.1):
, (7.1)
- длительному току (7.2):
, (7.2)
- электродинамической стойкости (7.3):
, (7.3)
- термической стойкости (7.4):
, (7.4)
где ВК - тепловой импульс по расчету, кА2с;
- предельный ток термической стойкости;
tТЕР - длительность протекания тока термической стойкости.
Выбор вакуумных выключателей будем производить по условиям 7.1, 7.2, 7.3, 7.4.
Помимо данных условий, нам необходимо проверить отключающую способность выключателя (7.5):
. (7.5)
Выбор разъединителей производится по следующим параметрам:
- напряжению установки (7.6):
, (7.6)
- длительному току (7.7):
, (7.7)
- электродинамической стойкости (7.8):
, (7.8)
- термической стойкости (7.9):
. (7.9)
Выбор трансформаторов тока производится по следующим параметрам:
- напряжению установки (7.10):
, (7.10)
- току (7.11):
, (7.11)
где I 1.ном - номинальный ток первичной обмотки;
- конструкции и классу точности;
- электродинамической стойкости (7.12):
, (7.12)
- термической стойкости (7.13):
. (7.13)
Таблица 7.1 - Выключатели нагрузки на ТП
Расчетные параметры Выключатель нагрузки ВНТ-1З-10-630/20UУСТ = 10 кВUНОМ = 10 кВIМАХ = 38,64IНОМ = 630 АIП.О. = 4,858кАIОТК.НОМ. = 20 кАiУ = 7,968 кАiДИН = 50 кАВК = 18,88 кА2сIТЕР2.tТЕР = 1200 кА2 с |
Таблица 7.2 - Трансформаторы тока, устанавливаемые в ячейках ввода трансформатора
Расчетные данные |
UУСТ = 10 кВ |
IМАХ = 109,97 А |
iУ = 7,968 кА |
ВК = 18,88 кА2с |
|
ТЛК-10-150-0,5/10Р-У3 |
UНОМ = 10 кВ |
IНОМ.1 = 150 А |
IНОМ.1 = 100 А |
IТЕР2.tТЕР = 2976 кА2с |
Таблица 7.3 - Выключатели и разъединители на ТП
Расчетные параметры |
Выключатель |
Разъединитель |
|
BB/TEL-10-12,5/630У2 |
РВЗ-10/630-У2 |
||
UУСТ = 10 кВ |
UНОМ = 10 кВ |
UНОМ = 10 кВ |
|
IМАХ = 38,64 |
IНОМ = 630 А |
IНОМ = 630 А |
|
IП.О. = 4,858кА |
IОТК.НОМ. = 20 кА |
- |
|
iУ = 7,968 кА |
iДИН = 50 кА |
iДИН = 50 кА |
|
ВК = 18,88 кА2с |
IТЕР2.tТЕР = 1200 кА2 с |
IТЕР2.tТЕР = 1600 кА2с |
7.3 Выбор оборудования распределительного устройства 0,4 кВ ТП
Выбор автоматов производится по следующим параметрам:
- напряжению установки;
- роду тока и его значению;
- включаемому току (7.14):
; (7.14)
- отключаемому току К.З.
Результаты выбора сведены в таблицу 7.4.
Таблица 7.4 - Выбор вводного выключателя к РУ 0,4
Расчетные данные |
Автоматический выключатель Masterpact NW 20 |
|
UУСТ= 0,4 кВ |
UНОМ = 0,4 кВ |
|
IМАХ = 1913,62 А |
IНОМ = 2000 А |
|
iУ = 10,748 кА |
iВКЛ.МАХ = 81 кА |
|
IП.О. = 8,262 кА |
IОТК.НОМ. = 52 кА |
По ПУЭ /3/ действие автоматического выключателя обеспечивается, если выполняется условие (7.15):
IК(1)3IРАСЦ, (7.15)
где IК(1) - ток однофазного короткого замыкания в точке К-6 (таблица 6.3), равен 1,43 кА;
IРАСЦ - ток расцепителя выключателя, равен 250 А.
Условие (7.15) выполняется: 1430 А > 3250 А = 750 А.
Следовательно, требуемая ПУЭ степень надежности действия защитного аппарата обеспечивается.
Таблица 7.5 - Выбор секционного выключателя
Расчетные данные |
Автоматический выключатель Masterpact NW 10 |
|
UУСТ= 0,4 кВ |
UНОМ = 0,4 кВ |
|
IМАХ = 956,81 А |
IНОМ = 1000 А |
|
iУ = 10,748 кА |
iВКЛ.МАХ = 81 кА |
|
IП.О. = 8,262 кА |
IОТК.НОМ. = 42 кА |
По ПУЭ /3/ действие автоматического выключателя обеспечивается, если выполняется условие (7.15):
Условие (7.15) выполняется: 1430 А > 3250 А = 750 А.
Следовательно, требуемая ПУЭ степень надежности действия защитного аппарата обеспечивается.
Выбор выключателей на отходящих линиях (Таблица 7.6):
Таблица 7.6 - Выбор автоматических выключателей.
Расчетные данные |
Автоматический выключатель Compact NS 600 |
|
UУСТ = 0,4 кВ |
UНОМ = 0,66 кВ |
|
IМАХ = 459,14 А |
IНОМ = 600 А |
|
iУ = 10,748 кА |
iВКЛ.МАХ = 62 кА |
|
IП.О. = 1,43 А |
IОТК.НОМ. = 36 кА |
По ПУЭ /3/ действие автоматического выключателя обеспечивается, если выполняется условие (7.15):
Условие (7.15) выполняется: 1430 А > 3225 А = 675 А.
Следовательно, требуемая ПУЭ степень надежности действия защитного аппарата обеспечивается.
7.4 Выбор трансформаторов напряжения
К установке на каждой секции шин ТП приняты трансформаторы напряжения 3хНАМИ. 06-10 У3. Они присоединяются к шинам через предохранители типа ПКН 001-10У3 и разъединители типа РВЗ-10/630-У2.
7.5 Измерение и учет электроэнергии
Для организации измерений и учета электроэнергии в РУНН БКТП «Балтика» устанавливаются:
- вольтметр с переключателем на вводе РУНН;
- амперметры и трансформаторы тока в каждой фазе на вводе РУНН;
- амперметр с переключателем и трансформаторы тока в каждой фазе на отходящих линиях РУНН;
- счетчики активной и реактивной энергии в ЩУ для учета на вводах РУНН.
7.6 Собственные нужды трансформаторной подстанции
Для питания собственных нужд в каждом отсеке РУ предусмотрен щит собственных нужд (ЩСН), который запитывается от РУНН.
ЩСН обеспечивает:
- освещение и обогрев отсеков РУ и освещение отсеков силовых трансформаторов;
- освещение, обогрев и питание вторичных цепей ячеек КСО.
ЩСН имеет встроенный АВР - 0,4 кВ и получает питание от двух вводов.
Отсеки БКТП оснащены светильниками с лампами накаливания напряжением 36В 50Гц, которые питаются от понижающего трансформатора 220/36В, установленного в ЩСН.
На дверце ЩСН установлены штепсельные розетки 36В 50Гц для питания переносных низковольтных светильников и 220В 50Гц для питания электроприборов.
Для обеспечения безопасности персонала в цепи питания розеток установлено устройство защитного отключения (УЗО).
Для предотвращения образования росы и обеспечения нормальных условий работы оборудования в отсеках РУ установлены электрические обогреватели, работающие в автоматическом режиме.
8. Устройство и расчет электрических сетей жилых зданий
Рассмотрим распределение электрической энергии внутри жилого здания, имеющего 9 этажей и 6 подъездов, принадлежащее ко II категории по надежности /10/.
В подвальном этаже здания устанавливается вводно-распределительное устройство для присоединения внутренних электрических сетей здания к внешним питающим линиям, а также для распределения электрической энергии внутри здания и защиты отходящих линий от перегрузок и К.З. /11/, /12/.
Питание электроприемников здания осуществляется по двум кабельным линиям двумя взаиморезервируемыми кабелями 2ЧААШв 4Ч120, рассчитанными на питание всех его нагрузок в пункте 6.1. Для защиты внешних сетей на вводах установлены плавкие предохранители.
Выберем вводную панель типа ВРУ1М-11-10УХЛ4 и распределительную панель типа ВРУ1М-48-03.
8.1 Выбор электрооборудования линий, питающих квартиры
К питающим горизонтальным линиям, отходящим от ВРУ, подключаются стояки, по одному каждый подъезд.
Определим расчетную нагрузку на вертикальную питающую магистраль (стояк). При количестве квартир n = 27, присоединенных к стояку, по данным
/1, таблица 5/ выбираем Руд = 2,15 кВт/кв. Тогда расчетная нагрузка на один стояк, равна:
кВт.
Расчетный ток в стояках определяется из выражения (8.1):
, (8.1)
где Uл = 380 В-линейное напряжение сети;
cos = 0,98 - коэффициент мощности.
А.
Расчетная нагрузка на линию, питающую два стояка:
n = 81 кв., Руд=1,6 кВт/кВ;
кВт.
Расчетный ток линии по выражению:
А.
На вводе дома расчетная нагрузка была определена ранее (таблица 2.1):
Расчетный ток на вводе дома:
А.
Для защиты линии стояка выбираем автоматический выключатель ВА51-35 с током расцепителя 125А. По току нагрузки и из условий допустимого нагрева выбираем сечение проводов для стояков, выполненных проводами марки ВВГ 5х35 проложенных в каналах. По /1, табл. 1.3.7/ из условия (8.2):
. (8.2)
Принимаем сечение фазных и нулевых проводов 35 мм2:
.
Проверим принятое сечение на соответствие току защитного аппарата (8.3):
, (8.3)
.
Так как условие выполняется, то оставляем выбранное сечение кабеля ВВГ 5Ч35 с IДОП = 125 А, автоматический выключатель ВА51-35 с током расцепителя 125 А.
Для защиты питающих линий устанавливаем предохранители ПН2. По расчетному току в питающих линиях выбираем токи предохранителя и его плавких вставок по условиям:
;
.
На вводе устанавливается предохранитель ПН2.
Сделаем проверку предохранителей по надежности срабатывания. По ПУЭ /3/ действие предохранителя обеспечивается, если выполняется условие
Iк(1) = 1,43 кА - ток однофазного короткого замыкания в точке К-6.
Условие выполняется:
- предохранителей на вводе ПН2-250: 1430А > 3Ч300А = 900А.
Следовательно, требуемая ПУЭ степень надежности действия защитного аппарата обеспечивается.
Принятые номинальные токи предохранителей и плавких вставок обеспечивают в сети селективную работу защиты.
Произведем расчет сетей дома на потерю напряжения без учета индуктивного сопротивления проводов. Потеря напряжения определяется по выражению (8.5):
, (8.5)
где L - расчетная длина проводов;
- удельное сопротивление провода (для алюминия = 0,0175 ОмЧмм2/м);
Uном = 380 В-номинальное напряжение сети.
Определим потерю напряжения в самой удаленной квартире, как сумму потерь на отдельных участках.
Потеря напряжения в стояке, начиная от предохранителя:
.
Потеря напряжения на участке провода, питающего два стояка:
.
Суммарная потеря напряжения от ВРУ до наиболее удаленного ввода в квартиру составляет:
.
Потеря напряжения меньше заданной, равной 2,5%, значит, выбранная сеть питания квартир удовлетворяет требуемым нормам потерь напряжения.
8.2 Выбор кабельных линий, питающих лифтовые установки
Расчетная нагрузка для кабеля, питающего одну лифтовую установку, определяется по формуле:
.
Расчетный ток в кабельной линии определяется из выражения:
А.
Для защиты кабельной линии, питающей одну лифтовую установку, устанавливаем предохранители ПН2-60. По расчетному току в стояках выбираем номинальный ток предохранителя:
.
По расчетному току в питающих линиях выбираем токи плавких вставок по условию (8.6):
, (8.6)
где IПУСК.ДВ. - пусковой ток двигателя, .
.
Следовательно принимаем к установке предохранители типа ПН2-.
Сделаем проверку автоматических выключателей и предохранителей по надежности срабатывания. По ПУЭ /3/ действие предохранителя и автоматов обеспечивается, если выполняется условие (7.15).
IК(1) = 1,43 кА - ток однофазного короткого замыкания в точке К-6 (таблица 6.3).
Условие (7.15) выполняется:
- предохранителей питающих линий ПН2-60: 1430А > 3Ч31,5 = 94,5 А.
Принятые номинальные токи предохранителя и плавких вставок обеспечивают в сети селективную работу защиты.
По току нагрузки из условий допустимого нагрева выбираем сечение кабеля для одной лифтовой установки, выполненных провода марки АПВ и проложенных в каналах. По /2, таблица 1.3.7/ принимаем сечение фазных и нулевых проводов 16 мм2 из условия:
.
Проверим принятое сечение на соответствие току защитного аппарата:
.
Так как условие выполняется, то оставляем выбранное сечение проводов.
Расчет на потерю напряжения можно не проводить, так как потеря напряжения в линиях, питающих лифтовые установки, гораздо меньше, чем в проводах, питающих квартиры.
8.3 Выбор электрооборудования групповой квартирной сети
В квартирах жилых домов рекомендуется предусматривать отдельные линии для питания штепсельных розеток жилых комнат, освещения, штепсельных розеток электрических плит.
Удельная расчётная электрическая нагрузка электроприёмников квартир жилых зданий для квартир с газовыми плитами составляет для одной
квартиры 4,5 кВт.
Расчётный ток для кабеля, питающего осветительную группу:
.
Выбираем кабель ВВГ 3Ч(1Ч2,5) с IДОП = 19 А, автоматический выключатель АЕ 1031 с током расцепителя 16 А.
Проверим принятое сечение на соответствие току защитного аппарата:
.
Так как условие выполняется, то оставляем выбранное сечение.
Расчётный ток для кабеля, питающего группу розеток:
.
Выбираем кабель ВВГ 3Ч (1Ч2,5) с IДОП = 19 А, автоматический выключатель АЕ 1031 с током расцепителя 16 А.
Проверим принятое сечение на соответствие току защитного аппарата:
.
Так как условие выполняется, то оставляем выбранное сечение.
Число штепсельных розеток, устанавливаемых в квартирах, регламентировано нормами и составляет:
- в жилых комнатах квартир - одна розетка на каждые полные и неполные 6м2 площади комнаты;
- в коридорах квартир - одна розетка на каждые полные и неполные 10 м2 площади;
- в кухнях квартир - четыре розетки на ток 6А для подключения холодильника, надплитного фильтра, динамика трехпрограмного радиовещания и бытовых электроприемников мощностью до 1,3 кВт; одну розетку с заземляющим контактом на ток 10 (16) А для подключения бытового прибора мощностью до 2,2 (2,5) кВт, требующего зануления; /12/.
Для защиты человека от поражения электрическим током при его прикосновении к токоведущим частям, оказавшимся под напряжением, используется в качестве единственного средства защиты защитное отключение типа УЗО Астро-УЗО Ф-3211 40А 30 мА 2-х полюсное, на ток срабатывания не менее 30 мА и время срабатывания до 100 мс. УЗО устанавливается на вводе в квартиру, номинальный ток которого рассчитан на нагрузку квартиры:
.
В нишах электропанелей на этажах устанавливаются: металлоконструкции щитов типа ЩЭ 3402 с автоматическими выключателем АЕ2044 с Iрасц=50А для отключения квартир.
Электротехническая ведомость для типовой квартиры типовой блок-секции дома 97-й серии приведена в таблице 8.1.
Таблица 8.1 - Электротехническая ведомость
Группа |
Расчётные величины |
Проводка |
L, м |
ДU, % |
Защитные аппараты |
Примечания |
|||||
РР, кВт |
IР, A |
Способ прокладки |
Марка и сечение |
IДД, A |
тип |
Iуст, А |
|||||
Освещение |
0,5 |
1,3 |
скрытый |
ВВГ1Ч2,5 |
19 |
25 |
0,2 |
AE1031 |
16 |
A, N, PE |
|
Силовая нагрузка |
4,5 |
12,1 |
скрытый |
ВВГ1Ч2,5 |
19 |
35 |
2,5 |
AE1031 |
16 |
A, N, PE |
|
Итого квартира |
13,5 |
36,2 |
скрытый |
ВВГ1Ч6 |
42 |
5 |
1,9 |
- |
- |
ЩК 1101 |
Кроме этого, проектом предусматривается главная система уравнивания потенциалов /13/.
В качестве главной шины заземления принята шина PE ВРУ, выполняемая медной шиной МТ 30х4 мм. По техподполью прокладывается стальная шина 25х4 мм, на которую подсоединяются вводы водопровода, теплосети, выпуск канализации и обрамление входных дверей подъездов. В ванных комнатах предусматриваются дополнительные системы уравнивания потенциалов (рисунок 8.1): под раковиной устанавливается коробка пластмассовая КРТН-10. В ней располагается шинка стальная 25Ч4 с пятью зажимами.
Вводная клемма коробки КРТН-10 запитывается от РЕ-шины квартирного щитка кабелем ВВГ-1Ч4 скрыто в штрабе под штукатуркой. Далее к трубам ГВС, ХВС, канализации и ванне прокладываются также отдельные проводники кабелем ВВГ 1Ч4 скрыто. Крепление к трубам хомутами под болт.
Молниезащита - в соответствии с /13/ молниезащита блок-секции не требуется.
8.4 Выбор электрооборудования вспомогательных помещений
Выбор электрооборудования вспомогательных помещений сведен в таблицу 8.1. Питание вспомогательных помещений осуществляется кабелями марки АВВГ, сечение которых указано в таблице 8.2.
Таблица 8.2 - Кабели для вспомогательного электрооборудования
Назначение |
Р, кВт |
I, А |
l, м |
q, мм2 |
U, % |
|
Наружное освещение |
0,25 |
2,00 |
13,6 |
3 (1Ч2,5) |
0,17 |
|
Наружное освещение |
0,25 |
2,00 |
16,0 |
3 (1Ч2,5) |
0,21 |
|
Электрощитовая |
0,40 |
1,82 |
4,8 |
3 (1Ч2,5) |
0,10 |
|
Промежуточная площадка |
0,42 |
2,56 |
24,5 |
3 (1Ч2,5) |
0,54 |
|
Мусорокамера |
0,06 |
0,27 |
10,0 |
3 (1Ч2,5) |
0,03 |
|
Шахта лифта, машинное помещение |
0,38 |
1,71 |
40,0 |
4 (1Ч2,5) |
0,78 |
|
Чердак |
0,25 |
1,14 |
36,3 |
3 (1Ч2,5) |
0,47 |
|
Номерной знак |
0,06 |
0,27 |
14,5 |
3 (1Ч2,5) |
0,05 |
|
Вход |
0,24 |
1,09 |
14,0 |
3 (1Ч2,5) |
0,18 |
|
Вход в электрощитовую |
0,12 |
0,54 |
7,0 |
3 (1Ч2,5) |
0,04 |
|
Лестничная площадка |
0,40 |
2,54 |
15,0 |
3 (1Ч2,5) |
0,31 |
|
Аварийное освещение эл. щитовой |
0,15 |
0,68 |
5,7 |
3 (1Ч2,5) |
0,04 |
|
К фотодатчику |
3,7 |
1Ч2Ч0,4 |
||||
Освещение мусорокамеры |
0,06 |
0,27 |
10,0 |
3 (1Ч2,5) |
0,03 |
9. Расчет показателей качества напряжения
Одним из основных показателей качества Э/Э в городских сетях является
величина, установившегося отклонения напряжения.
На рисунке 9.1 показан график нагрузки ГПП 110/10 кВ.
Рисунок 9.1 - График нагрузки ГПП 110/10 кВ
Как видно из графика максимум нагрузки ГПП находится в интервалах времени с 8 - 12 часов и 16 - 20 часов, т.к. максимум графика нагрузки ГПП совпадает с максимумом графиков ТП с 18 - 20 часов. То мы можем воспользоваться данными расчета кабельных линий 0,4 кВ полученными ранее в пункте 5.
Перед расчетом отклонения напряжения нам необходимо привести все сопротивления к одной ступени 0,4 кВ.
Найдем сопротивления кабельных линий 10 кВ, приведенные
к стороне 0,4 к В, по формуле 9.1:
(9.1)
Минимум режим наступает с 2 - 4 часов.
Результаты расчета приведены в таблице 9.1.
Таблица 9.1 - Приведенные сопротивления
КЛ |
ГПП-ТП1 |
ТП1-ТП2 |
ТП2-ТП3 |
ТП3-ТП7 |
|
l, км |
2,930 |
0,160 |
0,150 |
0,180 |
|
r0, Ом/км |
0,259 |
0,443 |
0,443 |
0,443 |
|
x0, Ом/км |
0,081 |
0,086 |
0,086 |
0,086 |
|
rПРИВ, мОм/км |
0,376 |
0,643 |
0,643 |
0,643 |
|
xПРИВ, мОм/км |
0,118 |
0,125 |
0,125 |
0,125 |
Сопротивления трансформаторов приведены в таблице 9.2.
Таблица 9.2 - Сопротивления трансформаторов
Трансформатор |
ТМГ - 1000 |
ТМГ - 630 |
|
rТР, мОм/км |
1,76 |
3,3 |
|
xТР, мОм/км |
7,50 |
14,0 |
Зная сопротивления элементов сети, мы можем найти потерю напряжения.
Потеря напряжения в кабельной линии найдем по формуле 9.2:
(9.2)
где - активная мощность, проходящая по линии;
- реактивная мощность, проходящая по линии;
l - длина кабельной линии;
n - количество кабелей.
Результаты расчета сведем в таблицу 9.3
Таблица 9.3 - Потери напряжения в кабельных линиях
КЛ |
ГПП-ТП1 |
ТП1-ТП2 |
ТП2-ТП3 |
ТП3-ТП7 |
|
, макс |
1,31 |
0,09 |
0,06 |
0,03 |
|
, мин |
0,65 |
0,04 |
0,03 |
0,02 |
Найдем потери напряжения в трансформаторе по формуле 9.3:
(9.3)
Результаты расчета сведем в таблицу 9.4.
Таблица 9.4 - Потери напряжения в трансформаторах
Трансформатор |
ТМГ - 630 |
ТМГ - 630 |
ТМГ - 1000 |
ТМГ - 630 |
|
, макс |
3,99 |
3,86 |
3,85 |
3,60 |
|
, мин |
0,79 |
0,77 |
0,77 |
0,72 |
На стороне 0,4 кВ выберем те электроприемники, у которых потеря напряжения наибольшая, согласно таблице 5.12.
Результаты приведены в таблице 9.5.
Таблица 9.5 - Потери напряжения в кабельных линиях 0,4 кВ
Номер ТП |
ТП1 |
ТП2 |
ТП3 |
ТП7 |
|
, макс |
2,10 |
1,90 |
2,88 |
2,45 |
|
, мин |
0,31 |
0,28 |
0,43 |
0,36 |
|
Номер объекта |
23 |
36 |
20 |
3 |
Найдем потери напряжения во внутри домовой сети, аналогично пункту 8.1.
Результаты приведены в таблице 9.6.
Таблица 9.6 - Потери напряжения во внутридомовый сетях
Номер ТП |
23 |
36 |
20 |
3 |
|
, макс |
0,645 |
1,245 |
0,645 |
0,645 |
|
, мин |
0,096 |
0,190 |
0,096 |
0,096 |
|
Номер объекта |
23 |
36 |
20 |
3 |
Для нахождения относительной величины напряжения воспользуемся формулой (9.4):
, (9.4)
где - относительная добавка на ГПП, которая в максимально режиме равна 5%, а минимальном 0%;
- потери напряжения в питающей сети 10 кВ;
- потери напряжения в трансформаторе 10/0,4 кВ;
- добавка напряжения на трансформаторе 10/0,4 кВ;
- потери напряжения в питающей сети 0,4 кВ;
- потери напряжения во внутри домовой сети.
Результаты расчета для самых удаленных электроприемников приведены в таблице 9.6.
Таблица 9.6 - Величина отклонения напряжения у самых удаленных электроприемников
№ объекта |
23 |
36 |
20 |
3 |
|
, мин |
1,955 |
1,595 |
1,165 |
1,815 |
|
, макс |
3,154 |
3,070 |
2,984 |
3,084 |
Построим эпюры потери напряжения и величина напряжения на рисунке 9.2.
Про проведенным расчетам можно сделать вывод, что потеря напряжение у самых удаленных потребителей в пределах ГОСТ 13109-97.
Рисунок 9.2 - Эпюра напряжений и потерь напряжений
Заключение
Проект системы электроснабжения жилых микрорайонов №17 и 21 города Снежинска выполнен на основании руководящих указаний по проектированию СЭС и с соблюдением всех нормативных норм и правил. Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, полностью удовлетворяют требованиям ПУЭ, ПТБ, и других документов. Разработки и исследования в проекте имеют в настоящее время важное практическое значение. Ключевые решения, принимаемые в проекте имеют за собой сравнительный анализ с альтернативными и экономически наиболее выгодны. Разделы по безопасности жизнедеятельности и экономике содержат всю необходимую информацию и расчеты для спроектированной СЭС.
Библиографический список
1. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий. СП 31-110-2003. - Государственный комитет по строительству и жилищно-коммунальному комплексу, Москва, 2004. - 144 с.
2. Справочник электротехнический: В 4 т. Т. 3./ Под общ. Ред. В.Г. Герасимова. - М.: Энергоатомиздат, 2004. - 520 с.
3. «Правила устройства электроустановок.» - М.: Атомиздат, 2004. -704 с.
4. Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Ю.Г. Барыбин и др. - М.: Энергоатомиздат, 1992. - 576 с.
5. Козлов, В.А. Электроснабжение городов / В.А. Козлов - М.: Энергия, 1993. - 75 с.: табл. 3-1.
6. Прайс-лист на электромонтажные материалы и оборудование. - http://www.souzenergy.ru
7. Шабад, А.М. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей/ А.М. Шабад. - «Энергия», 2001. - 288 с.: ил.
8. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - М.: Энергоатомиздат, 1997. - 144 с.: ил.
9. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. - М.: Изд-во стандартов, 1995. - 36 с.
10. Прыкина, Л.В. Экономический анализ предприятия/ Л. В Прыкина. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 407 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Принцип построения схем распределения электрической энергии внутри жилых зданий. Описание схемы электроснабжения двенадцати этажного дома. Метод определения электрических нагрузок в жилых зданиях. Расчётные нагрузки жилых домов второй категории.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 24.11.2010Характеристика потребителей электроэнергии. Расчетные электрические нагрузки жилых и общественных зданий микрорайона. Построение системы наружного освещения. Определение числа, мощности, мест расположения трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 15.02.2017Определение расчетной нагрузки жилых зданий. Расчет нагрузок силовых электроприемников. Выбор места, числа, мощности трансформаторов и электрической аппаратуры. Определение числа питающих линий, сечения и проводов кабеля. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [273,7 K], добавлен 15.02.2017Расчет электрических нагрузок жилых домов и общественных зданий, определение категории надежности электроснабжения объектов. Выбор количества и места расположения трансформаторных подстанций по микрорайонам. Проектирование релейной защиты и автоматики.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 04.09.2010Расчет суммарной нагрузки проектируемого района. Оценка числа жителей микрорайона. Расчет электрических нагрузок жилых домов и общественных зданий. Определение категорий электроприемников, выбор числа и мощности трансформаторов; схема электрической сети.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 02.02.2014Расчетные нагрузки общественных зданий социального назначения. Расчет уличного освещения. Выбор числа места, типа трансформаторных подстанций и их мощности. Выбор схемы распределительной сети 10 кВ на основе вариантов технико-экономического сравнения.
дипломная работа [496,6 K], добавлен 25.09.2013Выбор напряжения для силовой и осветительной сети. Расчёт освещения цеха. Определение электрических нагрузок силовых электроприёмников. Выбор мощности и числа цеховых трансформаторных подстанций, компенсирующих устройств. Расчёт токов короткого замыкания.
курсовая работа [736,3 K], добавлен 14.11.2012Электрические нагрузки района. Выбор числа, мощности, схем, мест расположения трансформаторных пунктов. Выбор схемы электроснабжения, линий электропередач, силовых трансформаторов, токов короткого замыкания, электрических аппаратов, релейной защиты.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 15.02.2017Определение электрических нагрузок линий напряжения 0,38 кВ, расчет трансформаторных подстанций полных мощностей, токов и коэффициентов мощности; токов короткого замыкания. Выбор потребительских трансформаторов. Электрический расчет воздушных линий 10 кВ.
курсовая работа [207,7 K], добавлен 08.06.2010Основные типы электростанций. Схема и признаки электрической сети. Методика подбора оборудования для системы электроснабжения. Определение электрических нагрузок квартир и общедомовых помещений. Расчет уличного освещения и токов короткого замыкания.
курсовая работа [518,0 K], добавлен 02.03.2014