Проект электроснабжения жилого района "Автозаводской" г. Нижний Новгород
Разработка схемы внутреннего и внешнего электроснабжения жилого района. Расчет нагрузок жилых домов и учреждений. Расчет электрической сети, сечения ЛЭП, токов короткого замыкания. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Расчет капиталовложений.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.05.2016 |
| Размер файла | 2,0 M |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реферат
Отчет 95 с., 12 рис., 24 табл., 34 источника, 2 прил.
электроснабжение жилого района, расчет электрическое сети, технико-экономические показатели, выбор оборудования
В отчете представлен дипломный проект электроснабжения жилого района «Автозаводской» г. Нижний Новгород, планируемого к строительству и сдачи в эксплуатацию в 2025 г. В проекте разработаны схемы внутреннего и внешнего электроснабжения, рассчитаны нагрузки и выбрано оборудование ПС 110/10, РП-10, ТП 10/0,4 кВ.
Оглавление
- Введение
- В.1 Постановка задачи
- В.2 Характеристика объекта проектирования и исходная информация
- 1. Расчет электрических нагрузок проектируемого района10
- 1.1 Расчет нагрузок жилых домов и учреждений культурно-бытового назначения
- 1.2 Определение расчетной нагрузки освещения
- 1.3 Итоговые данные о потребляемой мощности в проектируемом районе
- 2. Проект источника питания 110/10 кВ
- 2.1 Выбор схемы ЭСН
- 2.2 Расчет электрической сети
- 2.2.1 Выбор типа, числа и мощности трансформаторов ИП 110/10 кВ
- 2.2.2 Расчет сечения ЛЭП
- 2.2.3 Расчет токов КЗ
- 2.2.4 Выбор электрических аппаратов
- 2.3 Конструктивное исполнение
- 2.4 Расчет капиталовложений в строительство ИП
- 3. Проект системы электроснабжения жилого района
- 3.1 Выбор типа, числа и мощности трансформаторов 10/0,4 кВ
- 3.2 Выбор схемы ЭСН района
- 3.3 Расчет затрат на строительство распределительной сети 10 кВ
- 3.3.1 Расчет капиталовложений в схему электроснабжения
- 3.3.2 Расчет текущих издержек
- 3.4 Сравнение вариантов ЭСН
- 4. Расчет электрической сети 10/0,4 кВ
- 4.1 Расчет токов КЗ
- 4.2 Выбор сечения ЛЭП 10 кВ
- 4.3 Выбор сечения ЛЭП 0,4 кВ
- 4.4 Выбор электрических аппаратов
- 4.5 Конструктивное исполнение
- 5. Технико-экономические показатели проекта
- 6. Безопасность жизнедеятельности
- 6.1 Мероприятия по обеспечению безопасной работы в электроустановках
- 6.2 Противопожарная безопасность
- 6.3 Расчет заземления
- 6.4 Расчет грозозащиты
- Заключение
- Список использованных источников
- Приложения
- Приложение А. Схема главных электрических цепей БКРПБ - 10 кВ
- Приложение Б. Схема электроснабжения жилого района
Введение
В.1 Постановка задачи
На сегодняшнем этапе развития современного общества, электроэнергия стала неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Без неё трудно представить жизнь, современных городов, поселков и промышленных предприятий, являющихся крупными потребителями электрической энергии в стране.
Для застройки новых территорий и ввода новых промышленных предприятий требуется их надежное электроснабжение с вводом новых мощностей и строительством новых источников питания, что ставит задачу по анализу существующих электрических сетей и проектированию новых как наиболее значимую и востребованную на сегодняшний день.
От того, насколько рационально спроектирована система электроснабжения города, зависит эффективность функционирования большого числа городских и промышленных объектов, расположенных на его территории.
Потребители электрической энергии, расположенные на селитебной территории города, условно разделяются на две основные группы: жилые дома и общественно-коммунальные учреждения.
Потребление электроэнергии в жилых домах определяется укладом жизни населения города. В современных жилых домах используется большое количество различных электроприемников (ЭП). Из основных потребителей электроэнергии жилых домов можно выделить: ЭП квартир и ЭП общедомового назначения.
Цель выпускной квалификационной работы - закрепление и систематизация полученных в процессе обучения теоретических знаний, развитие навыков и аналитических способностей их практического применения путем создания самостоятельного технического проекта.
Задача данного дипломного проекта является создание надежной, экономически обоснованной схемы электроснабжения жилого района с разработкой нового источника питания (подстанции 110/10 кВ), в соответствии с действующими в настоящее время всеми нормативно -техническими документами (НТД), в том числе нормами взрывопожаробезопасности.
В данном дипломном проекте будет разработана схема электроснабжения жилого района «Автозаводской» г. Нижний Новгород, планируемого к строительству и сдачи в эксплуатацию в 2025 г., а также спроектирована понизительная подстанция 110/10 кВ, которая послужит источником питания застраиваемого микрорайона.
Основанием для разработки проекта послужат план застройки жилого района по данным комитета градостроительства и архитектуры (КГА) г. Нижний Новгород и данные по электрическим нагрузкам на основании поданных заявок в ООО «Нижняя Новгородская Электросеть» на перспективные года застройки данной территории.
В.2 Характеристика объекта проектирования и исходная информация
Электроснабжение (ЭСН) жилого района (ЖР) предполагается от понизительной подстанции (ПП). Расстояние от ПП до ЖР 1,3 км, а от энергосистемы (ЭС) до ПП- 14 км. Напряжение ПП - 110/10 кВ.
Общая установленная мощность ориентированная на подстанцию Pуст = 31280 кВт в т.ч. рассматриваемого ЖР - 5500 кВт (более подробно расчет нагрузок будет произведен в п. 1).
Мощность КЗ на шинах ЭС Sкз = 2000 МВА.
Питание городских потребителей предполагается с помощью распределительных сетей напряжением 10/0,4 кВ.
В состав жилого района входит 12, 14 и 17 этажные дома, оборудованные электроплитами для приготовления пищи в количестве 14 шт. В составе района также имеются общественные здания. Подача горячей хозяйственной воды и отопление зданий осуществляется от собственной котельной расположенной также на территории ЖР.
Схема застройки ЖР представлена на рис. В.1.
Перечень и краткая характеристика зданий ЖР представлены в табл. В.1.
Рис. В.1 Схема застройки жилого района
Таблица В.1
Кратка характеристика жилого района
|
№ здания |
тип здания |
количественный показатель |
|
|
Жилые здания |
|||
|
1, 2, 3 |
жилые дома типовой застройки |
17 этажей; лифты: 2х7 кВт на 1 секцию |
|
|
4,5,6,7,8,9,10,11 |
12 этажей; лифты: 2х4,5 кВт на 1 секцию |
||
|
12, 13, 14 |
14 этажей; лифты: 2х7 кВт на 1 секцию |
||
|
Коммунально-бытовые потребители |
|||
|
Обозначение на плане |
Характеристика |
||
|
Аптека |
Pуст = 25 кВт |
||
|
Мебель |
S = 1724 м2 |
||
|
Банк |
Pуст = 25 кВт |
||
|
Поликлиника |
Pуст = 250 кВт |
||
|
Детский сад |
150 чел |
||
|
Детский сад |
150 чел |
||
|
Детский сад |
150 чел |
||
|
Кафе |
50 чел |
||
|
Школа |
1100 чел |
||
|
Котельная |
Pуст = 100 кВт |
||
|
ТЦ |
S = 2625 м2 |
||
|
Спорткомплекс (ФОК) |
Pуст = 350 кВт |
1. Расчет электрических нагрузок проектируемого района
1.1 Расчет нагрузок жилых домов и учреждений культурно-бытового назначения
Расчет электрических нагрузок городских потребителей произведем согласно [8,25].
Расчетная активная нагрузка от квартир на вводе в здание, при напряжении 0,4 кВ определяется в зависимости от числа квартир по выражению
, (1.1)
где - удельная расчетная нагрузка квартиры [8] табл.2.1.1, кВт;
- число квартир.
Расчетная нагрузка на вводе жилого здания определяется по выражению
, (1.2)
где - расчетная нагрузка силовых электроприемников жилого здания, кВт;
- коэффициент, учитывающий несовпадение максимумов нагрузки квартир и силовых электроприемников, принимаемый равным 0,9.
Расчетная нагрузка силовых электроприемников на вводе в здание состоит из:
а) нагрузки лифтовых установок:
, (1.3)
где - коэффициент спроса лифтовых установок [8] табл.2.1.3;
-число лифтовых установок;
- установленная мощность электродвигателя i-го лифта по паспорту, кВт;
б) нагрузки электродвигателей насосов водоснабжения, вентиляторов и других санитарно-технических устройств.
Полная расчетная нагрузка жилых зданий определяется с учетом средневзвешенных коэффициентов мощности:
,кВА(1.4)
где - средневзвешенный коэффициент мощности квартир [8] табл.2.1.4;
- номинальный коэффициент мощности силовых электроприемников [8] табл.2.1.4.
Расчетные нагрузки на вводе в общественные здания или встроенные в жилые дома предприятия определяются по укрупненным удельным нагрузкам по выражению:
, (1.5)
где - удельная расчетная нагрузка единицы количественного показателя (рабочее место, посадочное место, площадь торгового зала, м2, и т.п.);
- количественный показатель, характеризующий пропускную способность предприятия, объем производства и т.д.
Полная нагрузка на вводе в общественное здания, определяется с учетом средневзвешенных коэффициентов мощности для потребителей данного предприятия.
Расчетные нагрузки линий до 1000В и ТП, питающих группы жилых и общественных зданий определяются суммированием расчетных нагрузок домов:
, (1.6)
где - наибольшая расчетная нагрузка одного из общественных зданий или суммарная нагрузка жилых зданий с одинаковым типом кухонных плит, питаемых по данной линии или от ТП, определяется по суммарному количеству квартир и лифтовых установок, питаемых по линии или от ТП, по формулам (1.1), (1.2), кВт;
- расчетные нагрузки других (j) зданий, питаемых линией или от ТП, кВт;
- коэффициенты участия в максимуме нагрузок потребителей относительно наибольшей нагрузки.
В качестве примера найдем нагрузку на вводе в дом №2. У дома расположен магазин «Мебель» с площадью торгового зала S = 1724 м2 . С первого по семнадцатый этаж занимают жилые квартиры, общее количество которых составляет = 204. Дом оборудован электрическими плитами. Из силовых приемников в доме имеется 6 лифтов общей установленной мощностью 42 кВт.
По данным [8] табл.2.1.1, для семнадцатиэтажных домов с электрическими плитами удельная мощность квартиры при числе квартир до 200 составляет = 1,0 кВт при коэффициенте мощности = 0,98. Тогда расчетная мощность от квартир на вводе в здание равна:
= 1,0204 = 204 кВт;
= 2040,2 = 40,8 кВАр.
Коэффициент спроса лифтовых установок [8] табл.2.1.2 при наличии шести лифтов принимаем равным 0,75 при коэффициенте мощности = 0,65. Тогда расчетная мощность лифтов равна
= 0,7542 = 31,5 кВт;
= = 31,51,17 = 36,86 кВАр.
Мощность санитарно-технических устройств определяется по формуле:
,
Qcт.у = Рстtgц = 10,20,75 = 7,65 кВАр
Расчетная нагрузка силовых электроприемников на вводе в здание составит:
Рс = 31,5+10,2 = 41,7 кВт
Расчетная нагрузка на вводе жилого здания:
= 204+0,941,7 = 241,53 кВт;
= = 40,8+0,9(36,86+7,65) = 80,86 квар.
По данным], табл. 2.2.1 удельную нагрузку магазина «Мебель» без кондиционирования воздуха принимаем равной 0,14 кВт/м2 при коэффициенте мощности cosц = 0,92. Расчетная нагрузка магазина:
= 0,1417240,9 = 217,22 кВт;
= 217,220,43 = 92,54 кВАр.
Расчет нагрузок остальных зданий аналогичен и представлен в табл. 1.1, 1.2.
Расчетные электрические нагрузки городских сетей 10 (6) кВ определяются умножением суммы расчетных нагрузок трансформаторов отдельных ТП, присоединенных к данному элементу сети (ЦП, РП, линии и др.), на коэффициент, учитывающий совмещение максимумов их нагрузок (коэффициент участия в максимуме нагрузок), принимаемый согласно [8]. Коэффициент мощности для линий 10(6) кВ в период максимума нагрузки принимается равным 0,92 (коэффициент реактивной мощности 0,43) [8].
Размещено на http://www.allbest.ru/
Таблица 1.1
Расчет электрических нагрузок жилых домов
|
№ дома |
Число секций |
Число этажей |
Число квартир |
Кол-во лифтов |
Мощность одного лифта, кВт |
Уд. мощность одной квартиры |
cosц |
Pкв, кВт |
Qкв, кВАр |
Лифты |
Рст.у, кВт |
Qст.у, кВАр |
Рс, кВА |
Qс, кВАр |
Pp(ж.зд), кВт |
Qр(ж.зд), кВАр |
Sр.(ж.зд), кВА |
||||||
|
n |
Pн(л), кВт |
Кс |
tgц |
Рр(л), кВт |
Qр(л), кВАр |
||||||||||||||||||
|
1 |
3 |
17 |
204 |
6 |
7 |
1 |
0,98 |
204,00 |
40,80 |
6 |
7,00 |
0,75 |
1,17 |
31,50 |
36,86 |
10,20 |
7,65 |
41,70 |
44,51 |
241,53 |
80,85 |
254,70 |
|
|
2 |
3 |
17 |
204 |
6 |
7 |
1 |
0,98 |
204,00 |
40,80 |
6 |
7,00 |
0,75 |
1,17 |
31,50 |
36,86 |
10,20 |
7,65 |
41,70 |
44,51 |
241,53 |
80,85 |
254,70 |
|
|
3 |
3 |
17 |
204 |
6 |
7 |
1 |
0,98 |
204,00 |
40,80 |
6 |
7,00 |
0,75 |
1,17 |
31,50 |
36,86 |
10,20 |
7,65 |
41,70 |
44,51 |
241,53 |
80,85 |
254,70 |
|
|
4 |
3 |
12 |
144 |
6 |
7 |
1 |
0,98 |
144,00 |
28,80 |
6 |
7,00 |
0,75 |
1,17 |
31,50 |
36,86 |
7,20 |
5,40 |
38,70 |
42,26 |
178,83 |
66,83 |
190,91 |
|
|
5 |
6 |
12 |
288 |
12 |
4,5 |
1 |
0,98 |
288,00 |
57,60 |
12 |
4,50 |
0,40 |
1,17 |
21,60 |
25,27 |
14,40 |
10,80 |
36,00 |
36,07 |
320,40 |
90,06 |
332,82 |
|
|
6 |
6 |
12 |
288 |
12 |
4,5 |
1 |
0,98 |
288,00 |
57,60 |
12 |
4,50 |
0,40 |
1,17 |
21,60 |
25,27 |
14,40 |
10,80 |
36,00 |
36,07 |
320,40 |
90,06 |
332,82 |
|
|
7 |
4 |
12 |
192 |
8 |
4,5 |
1 |
0,98 |
192,00 |
38,40 |
8 |
4,50 |
0,50 |
1,17 |
18,00 |
21,06 |
9,60 |
7,20 |
27,60 |
28,26 |
216,84 |
63,83 |
226,04 |
|
|
8 |
6 |
12 |
288 |
12 |
4,5 |
1 |
0,98 |
288,00 |
57,60 |
12 |
4,50 |
0,40 |
1,17 |
21,60 |
25,27 |
14,40 |
10,80 |
36,00 |
36,07 |
320,40 |
90,06 |
332,82 |
|
|
9 |
5 |
12 |
240 |
10 |
4,5 |
1 |
0,98 |
240,00 |
48,00 |
10 |
4,50 |
0,50 |
1,17 |
22,50 |
26,33 |
12,00 |
9,00 |
34,50 |
35,33 |
271,05 |
79,79 |
282,55 |
|
|
10 |
6 |
12 |
288 |
12 |
4,5 |
1 |
0,98 |
288,00 |
57,60 |
12 |
4,50 |
0,40 |
1,17 |
21,60 |
25,27 |
14,40 |
10,80 |
36,00 |
36,07 |
320,40 |
90,06 |
332,82 |
|
|
11 |
4 |
12 |
192 |
8 |
4,5 |
1 |
0,98 |
192,00 |
38,40 |
8 |
4,50 |
0,50 |
1,17 |
18,00 |
21,06 |
9,60 |
7,20 |
27,60 |
28,26 |
216,84 |
63,83 |
226,04 |
|
|
12 |
6 |
14 |
336 |
12 |
4,5 |
1 |
0,98 |
336,00 |
67,20 |
12 |
4,50 |
0,40 |
1,17 |
21,60 |
25,27 |
16,80 |
12,60 |
38,40 |
37,87 |
370,56 |
101,28 |
384,15 |
|
|
13 |
5 |
14 |
280 |
10 |
7 |
1 |
0,98 |
280,00 |
56,00 |
10 |
7,00 |
0,60 |
1,17 |
42,00 |
49,14 |
14,00 |
10,50 |
56,00 |
59,64 |
330,40 |
109,68 |
348,13 |
|
|
14 |
8 |
14 |
448 |
16 |
7 |
1 |
0,98 |
448,00 |
89,60 |
16 |
7,00 |
0,50 |
1,17 |
56,00 |
65,52 |
22,40 |
16,80 |
78,40 |
82,32 |
518,56 |
163,69 |
543,78 |
|
|
Итого |
3596 |
136 |
136 |
390,50 |
456,89 |
179,80 |
134,85 |
570,30 |
591,74 |
4109,27 |
1251,76 |
||||||||||||
|
Суммарная нагрузка приведенная к шинам 10 кВ (Км) = 0,9 |
3867,29 |
Таблица 1.2
Расчет электрических нагрузок учреждений культурно-бытового назначения
|
Название учреждения |
Характеристика Объекта |
Удельная расчетная нагрузка единицы количественного показателя |
cosц |
Pр,кВт |
Qр,квар |
S,кВА |
|
|
1 |
2 |
4 |
5 |
9 |
10 |
11 |
|
|
Аптека |
Pуст = 25 кВт |
Кс = 0,6 |
0,9 |
13,50 |
6,54 |
15,00 |
|
|
Мебель |
S = 1724 м2 |
0,14 кВт/м2 |
0,92 |
217,22 |
92,54 |
236,11 |
|
|
Банк |
Pуст = 25 кВт |
Кс = 0,6 |
0,9 |
13,50 |
6,54 |
15,00 |
|
|
Поликлиника |
Pуст = 250 кВт |
Кс = 0,7 |
0,85 |
157,50 |
97,61 |
185,29 |
|
|
Детский сад |
150 чел |
0,12 кВт/место |
0,97 |
16,20 |
4,06 |
16,70 |
|
|
Детский сад |
150 чел |
0,12 кВт/место |
0,97 |
16,20 |
4,06 |
16,70 |
|
|
Детский сад |
150 чел |
0,12 кВт/место |
0,97 |
16,20 |
4,06 |
16,70 |
|
|
Кафе |
50 чел |
0,9 кВт/место |
0,95 |
40,50 |
13,31 |
42,63 |
|
|
Школа |
1100 чел |
0,22 кВт/чел |
0,95 |
217,80 |
71,59 |
229,26 |
|
|
Котельная |
Pуст = 100 кВт |
Кс = 0,6 |
0,95 |
54,00 |
17,75 |
56,84 |
|
|
ТЦ |
S = 2625 м2 |
0,14 кВт/м2 |
0,9 |
330,75 |
160,19 |
367,50 |
|
|
ФОК |
Pуст = 350 кВт |
Кс = 0,7 |
0,9 |
220,50 |
106,79 |
245,00 |
|
|
ИТОГО |
1313,87 |
585,03 |
1442,75 |
||||
|
Суммарная нагрузка, приведенная к шинам 10 кВ (Км) = 0,9 |
1298,472 |
1.2 Определение расчетной нагрузки освещения
В составе потребителей электроэнергии микрорайона города следует учитывать наружное освещение улиц, проездов, площадей, бульваров и внутриквартальных незастроенный территорий. Ориентировочные расчеты их электрических нагрузок могут быть сделаны по следующим данным:
Магистральные улицы районного значения, площади перед крупными зданиями: Pуд.ул = 30-50 ; внутриквартальные территории: Pуд.кв = 1,2
Расчетная активная мощность внешнего освещения внутриквартальных территорий микрорайона:
Рвк = Fвк Pуд.кв. = 1,2Ч25 = 30 кВт
где Pуд.кв - для внутриквартальных территорий;
Fвк - площадь внутриквартальных территорий, га.
Расчетная активная мощность внешнего освещения улиц районного значения микрорайона:
Руд = Pуд.улL = 2 Ч 40 = 80 кВт(2.14)
где Pуд.ул = 40 - для улиц;
L = 2 км - длина улиц районного значения микрорайона.
Так же учитываем освещение стадиона, площадью 2500м2 и зоны отдыха, галогеновыми прожекторами (согласно СНиП примем удельную нагрузку 2,3 кВт/м2)
Рст = Fст Pуд. = 2,3Ч2500 = 5,8 кВт
Расчетная нагрузка уличного освещения равна:
Рул.осв. = Рст + Pул + Рвк = 5,8+80+30 = 125,8 кВт;
Qул.осв. = 128,8Ч0,48 = 60,8 кВАр;
Sул.осв. = 139,72 кВА.
1.3 Итоговые данные о потребляемой мощности в проектируемом районе
Расчетные электрические нагрузки микрорайона в целом или его частей, включающих группу зданий, следует определять по суммарному количеству квартир, лифтовых установок жилых зданий, общественных зданий определенного назначения с учетом при этом соответствующих коэффициентов, характеризующих несовпадение максимумов нагрузок потребителей.
Суммарная активная расчетная электрическая нагрузка всех жилых зданий микрорайона определяется по следующей формуле:
Рмр. = Ркв.мр. + kу(Рл.мр.+Рст.мр.) +?(kуi * Робщ.зд.i) +Рул.осв =
= 3596+0,9Ч(390,5+179,8)+1313,87+125,8 = 5548,94 кВт
Суммарная реактивная расчетная электрическая нагрузка всех жилых зданий микрорайона определяется по следующей формуле:
Qмр. = Qкв.мр. + kу(Qл.мр.+Qст.мр.) +?(kуi * Qобщ.зд.i) + Qул.осв =
= 719,2+0,9Ч(456,89+134,85)+60,8+585,03 = 1897,6 кВАр
где Робщ.зд.i - расчетные электрические нагрузки общественных зданий;
kуi - коэффициенты участия в максимуме электрических нагрузок общественных зданий и жилых домов.
Суммарная расчетная полная нагрузка микрорайона:
Таблица 1.3
Итоговые данные о потребляемой мощности жилого района
|
квартиры |
лифты |
сантехустройства |
освещение |
Общественные здания |
Итого |
||
|
P, кВт |
3596,00 |
390,50 |
179,80 |
125,8 |
1313,87 |
5548,94 |
|
|
Q, кВАр |
719,20 |
456,89 |
134,85 |
60,8 |
585,03 |
1897,60 |
|
|
S, кВА |
3667,21 |
601,03 |
224,75 |
139,72 |
1438,24 |
5864,44 |
2. Проект источника питания 110/10 кВ
2.1 Выбор схемы ЭСН
На стороне ВН принимаем схему 110-5Н - «Мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий» (рис. 2.1) [15].
Достоинство данной схемы является наглядность, простота обслуживания и возможность развитие данной схемы с установкой дополнительной ячейки 110 кВ и выключателя в цепь перемычки 110 кВ. РУ-110 кВ выполняем открытого типа.
Рис. 2.1 Мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий
Для РУ-10 кВ принимаем схему - одна секционированная выключателем система шин №10(6)-1 (рис. 2.2) [15] и выполняем закрытого, модульного исполнения. Достоинствами, которой являются защита аппаратуры от воздействия окружающей среды, от пыли, копоти и от больших колебаний температуры, от солнечной радиации, а так же большее удобство обслуживания, исключение возможности проникновения в РУ посторонних людей, большая компактность.
Рис. 2.2 Одна секционированная выключателем система шин
Питающую сеть 10 кВ жилого района выполняем радиального типа по схеме с глубоким секционированием [22].
На свободной территории ЖР устанавливаем:
1) распределительную подстанцию (РП) 10 кВ с восемью линейными ячейками и вакуумными выключателями 10 кВ;
2) необходимое кол-во ТП 10/0,4 кВ (более подробно распределительная сеть 10 кВ будет рассмотрена в п. 3);
3) Питание РП 10 кВ осуществляем прокладкой 2 кабельных линий 10 кВ в разных траншеях кабелем марки АПвПу2г.
На рис. 2.3 представлена упрощенная схема питающей сети проектируемого жилого района.
Рис. 2.3 Упрощенная схема питающей сети ЖР
2.2 Расчет электрической сети
2.2.1 Выбор типа, числа и мощности трансформаторов ИП 110/10 кВ
Число трансформаторов, устанавливаемых на подстанциях всех категорий принимается, как правило, не более двух. При установке двух трансформаторов и отсутствия резервирования по сетям низшего напряжения мощность каждого из них выбирается с учетом загрузки трансформатора не более 70% от суммарной максимальной нагрузки подстанции в номинальном режиме [9]. ПУЭ разрешают перегрузку трансформаторов сверх номинальной на 40% на время общей продолжительностью не более 6 часов в сутки в течение 5 суток подряд при коэффициенте заполнения графика нагрузки не выше 0,75 [9]. Из этих условий номинальная мощность каждого трансформатора определятся:
Sн.тр. ? Smax / 2Ч0,7; (2.1)
где - максимальная расчетная мощность подстанции.
МВА
К установке принимаем трансформаторы типа ТДЦН - 25000/110/10.
В табл. 2.1 представлены технические данные силового трансформатора.
Таблица 2.1
Технические данные силового трансформатора
|
Ном. Мощность кВА |
Напряжение обмотки, кВ |
Потери, кВт |
Напряжение Uк, % |
Ток Ix, % |
Габариты, м |
|||||
|
вн |
нн |
Рх |
Рк |
Длинна |
Ширина |
Высота |
||||
|
25000 |
115 |
10,5 |
25 |
125 |
10,5 |
0,7 |
6 |
3,5 |
5,5 |
2.2.2 Расчет сечения ЛЭП
Сечения проводов линий высокого и низкого напряжения в нормальном режиме определяются по нагреву рабочим током и экономической плотности тока [9,19].
Произведем выбор линий ВН.
Предварительно принимаем провод АС-70/11.
178,67265 А
где Iраб max = 178,67 А- максимальный рабочий ток провода;
Iдоп = 265 А- допустимый ток провода выбранного сечения;
Экономическое сечение проводника линии вычисляется по формуле
где Sэк - экономически целесообразное сечение, принимаем Sэк = 185 мм2;
j = 1,1 А/мм2- экономическая плотность тока.
Окончательно к установке принимаем провод АС 185/24, Iдоп = 520 А.
Произведем выбор линий НН.
Расчетный рабочий ток РП-10 кВ:
На основании [8,9,19] и сложившейся практики проектирования к прокладке принимаем кабель:
Для питающих КЛ: АПвПу2г 3(1х300/70)-10 Iдоп = 357 А;
Для распределительных КЛ: АПвПу2г 3(1х185/70)-10 Iдоп = 270 А.
2.2.3 Расчет токов КЗ
Проверка оборудования на действие токов КЗ выполняется для проверки аппаратуры на отключающую способность, динамическую и термическую стойкость аппаратов защиты и шин распределительных устройств. Для этих целей в соответствующих точках схемы подстанции определяются наибольшие токи КЗ (трехфазные) [1,21,23].
Расчетная схема замещения подстанции приведена на рис. 2.4.
Рис. 2.4 Расчетная схема замещения
Исходные данные:
Для удобства расчётов в установках высокого напряжения принято все сопротивления электрической короткозамкнутой цепи выражать в относительных единицах, приведённых к базисным условиям [1,17,19,23].
Выберем базисную мощность Sб = 1000 МВА.
За базисное напряжение принимаем среднее эксплуатационное напряжение той ступени, на которой предполагается к.з.
Базисный ток 1 ступени:
Базисный ток 2 ступени:
КЗ на шине 110 кВ.(К1)
Ударный ток:
Для выбора коммутационной аппаратуры необходимо знать периодический (,) и апериодический (,) отключаемые токи к моменту размыкания дугогасительных контактов (). Время определяется как
= + = 0,5+0,1 = 0,6 с.
где - собственное время отключения выключателя;
Для современных выключателей оно составляет 0,5 с.
= 0,1 с - минимальное время действия релейной защиты.
Действующее значение периодической составляющей тока от энергосистемы при трёхфазном коротком замыкании для любого момента времени можно считать неизменным.
Апериодическая составляющая тока к.з. к моменту отключения
Для проверки на термическую стойкость нужно определить величину
КЗ на шинах 10 кВ.(К2)
Ударный ток:
Апериодическая составляющая тока к.з. к моменту отключения:
Расчет токов КЗ представлен в табл. 2.2
Таблица 2.2
Расчет токов КЗ
|
Номер точки КЗ |
I, кА |
iу, кА |
, кА |
, кА2с |
||
|
1 |
0,96 |
5,23 |
13,12 |
6,12 |
24,62 |
|
|
2 |
5,16 |
10,67 |
26,78 |
12,49 |
102,5 |
2.2.4 Выбор электрических аппаратов
Для РУВН выбираем выключатели типа ВГТ-110Б-40/2000У1, разъединители РНД(З)-110/1000У1, трансформаторы напряжения типа НКФ-110-58У1, трансформаторы тока типа ТФЗМ-110.
Для РУНН выбираем выключатели типа ВВЭ-10-31,5, трансформаторы напряжения типа НТМИ-10, трансформаторы тока типа ТШЛК-10 и ТПЛК-10.
Результаты выбор и технические характеристики оборудования представлены в табл. 2.3. В табл. 2.4 представлены данные проверки выбранного оборудования на действие токов КЗ.
Таблица 2.3
Каталожные данные оборудования
|
РУВН |
РУНН |
|||||
|
ВГТ-110Б-40/2000У1 |
РНДЗ.2-110/1000У1 |
ВВЭ-М-10/31,5/3150 |
||||
|
Вводной |
Секционный |
Фидерный |
||||
|
Uн, кВ |
115 |
115 |
10 |
10 |
10 |
|
|
Iн, А |
2000 |
1000 |
3150 |
1600 |
630 |
|
|
Iоткл.н, кА |
40 |
- |
31,5 |
31,5 |
31,5 |
|
|
iпр.с, кА |
102 |
100 |
80 |
80 |
80 |
|
|
Вкн, кА2с |
50 |
50 |
1200 |
1200 |
1200 |
|
|
Трансформаторы напряжения |
||||||
|
НКФ-110-58У1 |
НТМИ-10 |
|||||
|
Uн, кВ |
115 |
10 |
||||
|
S2н,ВА |
400 |
150 |
||||
|
Трансформаторы тока |
||||||
|
ТФЗМ-110 |
Вводной ТШЛК-10 |
Секц. ТПЛК-10 |
Фидерный ТПЛК-10 |
|||
|
Uн, кВ |
115 |
10 |
10 |
10 |
||
|
Iн, А |
250 |
1500 |
1000 |
200 |
||
|
Z2н, Ом |
1,4 |
0,8 |
0,4 |
0,4 |
||
|
iпр.с, кА |
62 |
62,5 |
62,5 |
62,5 |
||
|
Вкн, кА·с2 |
43 |
1200 |
1200 |
1200 |
Таблица 2.4
Проверка оборудование на действие токов КЗ
|
РУВН |
РУНН |
|||||
|
Условия проверки |
ВГТ-110Б-40/2000У1 |
РНДЗ.2-110/1000У1 |
ВВЭ-М-10/31,5/3150 |
|||
|
Вводной |
Секционный |
Фидерный |
||||
|
Uуст?Uн |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
|
Iраб?Iн |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
|
Iп.о?Iоткл |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
|
iу?iпр.с. |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
|
Bк.рас.?Bкн |
+ |
+ |
+ |
Подобные документы
 |