Электроснабжение микрорайона

Электроснабжение.dwg

Электроснабжение жилого микрорайона
Генеральный план микрорайона
Однолинейная схема электроснабжения микрорайона
Спецификация электрических аппаратов установленных на подстанции
Спецификация кабелей
Кабель с медными жилами с пропитанной бумажной изоляцией в свинцовой оболочке
ДОНБАСCКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ
Схема управления АВР
Схема включения счетчиков активной и реактивной электроэнергии
Трансформатор тока типа ТК15
Схема управления АВР
П2-реле напряжения Т1
КО2-катушки контактора основного
КР2-катушки контактора резервного
Выключатель нагрузки
Автоматическое включение резерва
Вводно-распредилительное устройство
Схема включения счетчиков активной (Wh)
и реактивной (Qh) электроэнергии
Перечень панелей KCО-366
Панель с выключателем нагрузки и предохранителем
Панель с разъединителем РВ(3) 10400
Заземление с разъединителем РВ(3) 10400
Перечень панелей ЩО70
Вводная панель с автоматическим выключателем
Панель с разъединителем РПБ 10400
автоматическими выключателями А3730Б и двумя
предохранителями ПР-2
Секционный разъединитель
Верхние концы электродов
Контактор магнитный КТ6000

Курсовой по электроснабжению.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
Донбасская Национальная Академия Строительства и Архитектуры
Кафедра электротехники и автоматики
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
«Электроснабжение группы жилых и общественных зданий городов»
Пояснительная записка: 34 стр. 3 рис. 6 табл. 6 источ. группа домов электроснабжение расчетные нагрузки потеря напряжения трансформаторная подстанция вводно-распределительное устройство кабели короткое замыкание рубильники контакторы аварийное включение резерва предохранители заземление и т.д.
ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
а) план микрорайона (рис. 1.1);
б) микрорайон состоит из четырех 16-ти этажных домов в доме №80 на первом этаже находиться промтоварный магазин с площадью торгового зала 500 м2 проложены медные питающие кабеля. Все жилые дома оборудованы электроплитами мощностью 8 кВт. Каждый дом оборудован двумя лифтами грузопассажирским и пассажирским.
Мощность лифтовой установки принимаем:
грузопассажирский лифт – 10 кВт;
пассажирский лифт – 8 кВт.
Для одного дома принимаем:
мощность сантехнических устройств – 10 кВт;
мощность вентиляционных устройств – 15 кВт.
Для расчета очага заземления основного на ТП и повторного заземлений принимаем грунт - глину полутвердую и стальной уголок 4 4040
в) вариант схемы внешних питающих сетей жилых зданий №2 номер рисунка 2.5а.
Задание на проектирование3
Раздел 2. Расчет электрических нагрузок 8
Раздел 3. Расчет нагрузки на сборных шинах ТП.13
Раздел 4. Выбор числа и мощности ТП15
Раздел 5. Выбор схемы коммутационной и17
защитной аппаратуры ТП на стороне 10 кВт
Раздел 6. Автоматическое выключение19
резерва (АВР) на стороне 0.4 кВт
Раздел 7. Выбор схемы и расчет
распределительной сети напряжением 0.4 кВт20
(внешние сети от ТП к ВРУ)
Раздел 8. Расчет токов короткого25
замыкания внешних сетей 04 кВт
Раздел 9. Выбор измерительной29
аппаратуры и приборов учета электрической
Раздел 10.Заземление 30
Раздел 11. Выбор строительной части 31
Список использованной литературы33
Развитие энергетики нашей страны в программе экономического подъема и развития Украины которая предусматривает проведение в жизнь активной энергосберегающей политики на базе ускорения научно-технического прогресса во всех звеньях народного хозяйства. На сегодняшний день когда экономика нашей Украины имеет тенденцию к снижению должного уровня идет развитие новых технологических решений которые возможно помогут решить задачи высокого уровня развития экономики. Электрификация народного хозяйства Украины развивается по пути разработки и внедрения электроустановок с использованием современных высокоэффективных электрических машин и аппаратов линий электропередач разнообразного электротехнологического оборудования средств автоматики и телемеханики. 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 должна расходоваться рационально и экономно на каждом предприятии участке и установке. В нашей стране создан мощный высокоэффективный топливно-энергетический комплекс экономное и рациональное использование которого должно обеспечивать успешное решение народнохозяйственных планов.
Основной задачей проектирования новых промышленных объектов является создание наиболее простой схемы энергоснабжения наименее энергоемкого производства наиболее полного использования всех видов энергии с наименьшими потерями. Это достигается за счет выравнивания суточных графиков потребления электроэнергии компенсации реактивной мощности уменьшения простоя оборудования 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.
Учитывая экономический спад производства а также с развитием и усложнением структур систем энергоснабжения возрастают требования к экономичности и надежности с внедрением современной вычислительной техники требуются не только специальные но и широкие экономические знания. Развитие рыночной экономики заставляет повышать интерес к изучению и использованию экономических моделей и методик в сфере энергетики.
Электроснабжение микрорайона запроектировано от потребительских трансформаторных подстанций. По степени надежности электроснабжения проектируемые здания относятся к II категории потребителей. К II категории относятся электродвигатели лифтов насосов аварийное освещение магазины с торговыми залами общей площадью от 250 до 2500 м. Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
Раздел 2. Расчет электрических нагрузок
1. Определение расчетных нагрузок жилых домов
Расчетная нагрузка квартир приведенная к вводу жилого дома распределительной линии или шинам ТП определяется по формуле :
Р КВ.УД – удельная расчетная нагрузка квартир определяемая по табл. 4.1[1] в зависимости от типа применяемых плит и количества квартир присоединяемых к элементу сети (вводу жилого дома линии ТП). n – число квартир присоединенных к элементу сети (вводу жилого дома линии ТП). Так как запроектирован односекционный дом а в одной секции 4 квартиры значит: 164=64 квартиры.
Расчетная активная нагрузка жилого дома (квартир и силовых электроприемников) определяется по формуле:
Рж.д=832+09·337=11353кВт
Рс – расчетная активная нагрузка силовых электроприемников жилого дома (лифтовых установок электродвигателей насосов водоснабжения вентиляторов и других сантехнических устройств).
Рр.л. – расчетная активная нагрузка лифтов;
Рр.с. – расчетная активная нагрузка сантехнических устройств насосов водоснабжения вентиляторов и др.
Расчетная активная нагрузка лифтовых установок определяется по формуле:
Кс – коэффициент спроса определяемый по табл. 4.2[1] Кс=09;
nл – количество лифтовых установок nл=2 ;
i – установленная мощность электродвигателя лифтовой установки по паспорту.
Рр.л= 09·(10+8)=162кВт
Расчетная активная нагрузка насосов водоснабжения вентиляторов и других
сантехнических устройств определяется по их установленной мощности с учетом коэффициента спроса равного 07. Коэффициент мощности принимается равным 08.
Рр.с=0.7·(10+15)=17.5кВт
Расчетная реактивная нагрузка жилого дома ( квартир и силовых электроприемников) определяемая по формуле:
Qкв - расчетная реактивная мощность квартир жилого дома кВ·Ар Qкв=Р кв · tg φ tg φ определяют по таблице 4.3.[1]
Q c - расчетная реактивная мощность силовых электроприемников жилого дома кВ·Ар Q c = Рр.л· tg φ1+ Рр.с · tg φ2 tg φ1 и tg φ2 определяются по таблице 4.3.[1]
Q ж.д.=832·02+09·(162·133+175·062)=458 кВ·Ар
Расчетная полная мощность жилого дома определяется по формуле:
Расчетный ток линии питающей жилой дом определяется по формуле:
U – линейное напряжение кВ (0.38 кВ).
Ip=122.41173·0.38=186.2A
Расчет жилых зданий №81 №90 №91 аналогичен. Результаты расчетов сводится в таблицу 1.
Таблица 1. Расчет нагрузки 16 этажных зданий
Наименование объекта
2. Определение годового расхода электроэнергии жилых домов
Р ж.д. - активная мощность жилого дома кВт;
T max - годовое число часов использования максимума нагрузки.
W ж.д=11353·2453=278489 кВт.ч
Годовое число часов T max определяется по формуле:
для домов с электроплитами:
T max=2300·804·8+43=2453 ч
Годовая стоимость электроэнергии жилого дома определяется по формуле:
tэ - тариф электроэнергии коп. за 1 кВтч
Cж.д.=278489·2572=7162737грн.
3. Определение расчетных нагрузок общественных предприятий встроенных в
Расчет ведется по усредненным удельным нагрузкам (табл. 4.4)[1].
Руд- удельная мощность кВтм2;
S – площадь торгового зала м2;
Роб.п.=011·500=55кВт
Реактивная мощность Qоб.п=Роб.п· tg φ(13) где tg φ принимаются по таблице 4.4.[1]
Qоб.п=55·048=264 кВ·Ар
Определяем расчетный ток питающей линии общественных предприятий
Iроб.п=61173·038=94А
4. Определение расчетных нагрузок жилого дома со встроенным общественным
Активная мощность - Рж.д.об.п.=Рж.д.+Роб.п.(16)
Рж.д.об.п=11353+55=16853кВт
Реактивная мощность- Qж.д.об.п.=Qж.д+Qоб.п.(17)
Qж.д.об.п=458+264=722 кВ·Ар
Полная мощность- (18)
Iрж.д.об.п=1834173·038=2839А
Результаты расчетов нагрузок жилого дома со встроенным общественным
предприятием сводится в таблицу 2.
Таблица 2. Расчет нагрузки 16 этажного здания со встроенным общественным предприятием.
Раздел 3. Расчет нагрузки на сборных шинах ТП.
Для группы жилых домов и общественного предприятия питающих от одной ТП
Рртп определяется следующим образом:
Р р.ж.д.наиб. - наибольшая расчетная активная мощность жилого дома со встроенным магазином равная 16853кВт;
Рр.ж.д.1 Рр.ж.д.2 Рр.ж.д.3 - расчетные мощности жилых домов с номерами №123 и т.д.
Рртп=16853+11353+11353+11353=50912кВт
Конкретно для рассматриваемой группы домов реактивная мощность определяется по формуле:
Qртп=722+458+458+458=210кВ·Ар
Полная расчетная мощность на сборных шипах ТП определяется по формуле:
1. Определение мощности ТП с учетом потерь в трансформаторах.
Так как трансформаторы еще не выбраны то ориентировочно можно принять потери в трансформаторах:
ΔРт = 002Sртп – потери активной мощности кВт;
ΔРт=002·55057=11кВт;
ΔQт = 01Sртп – потери реактивной мощности кВ·Ар
ΔQт=01·55057=55 кВ·Ар;
Тогда суммарная активная мощность ТП с учетом потерь в трансформаторах
определяется по формуле:
Рртп=50912+11=52012кВт
Qртп=210+55=265 кВ·Ар
Суммарная полная расчетная мощность ТП с учетом потерь в трансформаторах:
Раздел 4. Выбор числа и мощности ТП
1. Выбор числа и мощности ТП оказывает существенное влияние на технико-
экономические показатели системы электроснабжения и производится с учетом двух основных факторов: требований к уровню надежности электроснабжения потребителей и плотности нагрузки.
Питание электроприемников второй категории которыми являются запроектированные дома следует предусматривать от одно-трансформаторных ТП при условии организации централизованного резерва трансформаторов и обеспечения возможности замены повредившегося трансформатора за время не более одних суток. Перерыв их электроснабжения допускается на время необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной бригады. Следует учитывать также что для электроприемников второй категории допускается резервирование в послеаварийном режиме путем устройства временных связей напряжением 04 кВ шланговым проводом (кабелем). Для электроснабжения потребителей II категории рекомендуется применять два трансформатора с устройством АВР если его применение увеличивает капитальные вложения не более чем на 15 % или эти затраты окупаются за 5-8 лет.
Для потребителей первой и второй категорий надежности электроснабжения
принимается два трансформатора и полная расчетная мощность трансформатора
S т.р.=58373·100% 2·80%=36483 кВА
По таблице п.3.1.[1] выбираем тип и мощность трансформаторов с учетом условия:
S т.н - полная номинальная мощность трансформаторов кВА.
Оптимальную расчетную нагрузку трансформаторов следует считать равной 70-80% от номинальной мощности. Перегрузки трансформаторов в аварийном режиме регламентированы “Инструкцией по проектированию городских и поселковых электрических сетей” ВСН – 97 – 83 и могут составлять 60% номинальной мощности на время максимума нагрузок общей суточной продолжительности не более 6 часов в течении не более 5 суток. Приведем все технические характеристики выбранного трансформатора в таблице 3.
Таблица 3. Основные данные двухобмоточного трансформатора
Определение расчетного тока на низкой стороне трансформаторов. Он предназначен для выбора контакторов рубильников трансформаторов тока и др.
Для ТП с двумя трасформаторами:
Раздел 5. Выбор схемы коммутационной и защитной аппаратуры ТП на стороне 10 кВ
а) Определяется расчетный ток на стороне 10кВ трансформаторов:
для ТП с двумя трансформаторами –
Uн - номинальное линейное напряжение на высокой стороне 10кВ.
Iр10=583732·17·10=172А
б) Выбор трехполюсных разъединителей.
Должно соблюдаться условие:
U н. роз. - номинальное линейное напряжение разъединителя кВ;
I н. роз. - номинальный ток разъединителя А.
Разъединители выбираются по табл. п.4.1.[1] их технические характеристики
указываются в таблице 4.
Таблица 4. Разъединитель внутренней установки
Амплитуда сквозного тока кА
Ток термической стойкости кА
в) Выбор трехполюсных выключателей нагрузки и предохранителей 10 кВ.
При этом соблюдается условие:
U н.выкл. - номинальное линейное напряжение выключателя кВ;
I н.выкл. - номинальный ток выключателя А.
Выбираем трехполюсный выключатель нагрузки типа ВНП-16.
г) Выбор предохранителей на стороне 10 кВ.
U н.пр. - номинальное линейное напряжение предохранителя кВ;
I н.пл.вст. - номинальный ток плавкой вставки А.
Выбор выключателя нагрузки и предохранителей выполняется по табл. п.4.2[1]. и их технические характеристики указываются в таблице 5.
Таблица 5. Выключатель нагрузки
Наибольший номинальный ток предохранителя
Наибольшее значение тока к.з. отключаемое предохранителем кА
Аварийный ток включения кА
Масса (без привода) кг
Раздел 6. Автоматическое выключение резерва (АВР) на стороне 0.4 кВт
АВР может подключить отдельный источник электроэнергии (генератор аккумуляторная батарею) или включить выключатель разделяющий сеть при этом перерыв питания может составлять всего 0.3 — 0.8 секунд. При проектировании схемы АВР допускающей включение секционного выключателя важно учитывать пропускную способность питающего трансформатора и мощность источника энергии питающих параллельную систему. В противном случае может получиться так что переключение на питание от параллельной системы выведет из строя и её так как источник питания не сможет справиться с суммарной нагрузкой обеих систем. В случае если невозможно подобрать такой источник питания обычно предусматривают такую логику защиты которая отключит наименее важных потребителей тока обеих систем.
АВР одностороннего действия. В таких схемах присутствует одна рабочая секция питающей сети и одна резервная. В случае потери питания рабочей секции АВР подключит резервную секцию.
АВР двухстороннего действия. В этой схеме любая из двух линий может быть как рабочей так и резервной.
АВР с восстановлением. Если на отключенном вводе вновь появляется напряжение то с выдержкой времени он включается а секционный выключатель отключается. Если кратковременная параллельная работа двух источников не допустима то сначала отключается секционный выключатель а затем включается вводной. Схема вернулась в исходное состояние.
АВР без восстановления.
Прилагается схема управления АВР на стороне 04 кВ (рис. 2.).
Рис 2. Схема АВР на 04 кВ ТП: П1 П2 – реле напряжения Т1 Т2; КО-1 КО-2 –
катушки контактора основного питания Т1 и Т2; КР-1 КР-2 – катушки контактора
резервного питания Т2 Т1
Раздел 7. Выбор схемы и расчет распределительной сети напряжением 0.4 кВ (внешние сети от ТП к ВРУ)
1. Предварительно определяется количество и место расположения вводных
распределительных устройств (ВРУ) (см.табл. п.4.3)[1].ВРУ=1
2. ВРУ рекомендуется размещать в секции жилого дома ближайшей к ВРУ.
3. Согласно задания электроснабжение жилых домов осуществляется по
магистральной схеме выполненной двумя (или тремя) кабельными линиями с медными и алюминиевыми жилами. Кабели принимаются четырехжильными напряжением до 1000 В и прокладываются в земляной траншее.
Расчет кабелей выполняют по методу нагрева (ПЭУ) и проверяется на механическую прочность и потерю напряжения. Расчет ведется по аварийному режиму т.е. если одна линия вышла из строя другая принимает на себя полную нагрузку.
Произведем вычисления для определения сечения кабеля проложенного к дому со встроенным общественным предприятием №80 т.к. полная мощность у него больше других домов.
Для жилого дома со встроенными общественными предприятиями расчетный ток
Iр.ж.д.об.пр=1834173·038=277А
Принимаем для прокладки на территории микрорайона кабель с медными жилами бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке прокладываемых в земле. Сечение данной марки кабеля выбирается по табл. 1.3.13.[2] в графе четырехжильных кабелей до 1 кВ и способа его прокладки выбирается сечение с учетом условия:
Принимаем и соответствующее ему сечение токопроводящей жилы F=95мм2 .
Определяются допустимые токи кабелей с учетом их количества прокладываемых в траншее.
Допустимая токовая нагрузка на кабели определяется из соотношения
При прокладке в общей траншее более 1 кабеля с расстоянием в свету до 300 мм
вводится поправочный коэффициент Кп (табл.4.6).[1]
I 'доп=093·310=2883А
Условие Ip≤Iдоп выполняется сечение выбрано верно и необходимо проверить послеаварийный режим.
Произведем вычисления для определения сечения кабеля проложенного к домам №81 №90 №91
Расчетный ток жилого дома (линии) определяется по формуле:
Uн - номинальное линейное напряжение кВ.
Iр.ж.д.= 12241173·038=1855А
Принимаем для прокладки на участках Л2 Л3 Л4 кабель с медными жилами бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке прокладываемых в земле. Сечение данной марки кабеля выбирается по табл. 1.3.13.[2] в графе четырехжильных кабелей до 1 кВ и способа его прокладки выбирается сечение с учетом условия:
доп – допустимый ток кабеля в нормальных условиях (один в траншее) выбирается по табл. 1.3.13.[2]
Принимаем и соответствующее ему сечение токопроводящей жилы F=50мм2
доп - допустимая длительная токовая нагрузка на кабель при нормальных условиях прокладки (один кабель в траншее);
k п - поправочный коэффициент изменения условий прокладки проводов и кабелей равный произведению отдельных поправочных коэффициентов.
Условие Ip≤Iдоп выполняется сечение выбрано верно и необходимо проверить послеаварийный режим
Дадим рисунок условия прокладки кабелей в земляной траншее на рис 3.
Рис 3. Размеры кабельных траншей и размещение в них кабелей с зашитой кирпичом от механических повреждений
4. Проверка кабельных линий на потерю напряжения
Отклонения напряжения от номинального значения на зажимах наиболее удаленных ламп электрического освещения и силовых электроприемников не должны превышать следующих значений:
а) рабочего эвакуационного и аварийного освещения электродвигателей (в установившемся режиме) - 5%;
б) электроприемников напряжением 12-42В (считая от источника питания например понижающего трансформатора) – 10%.
При аварийных режимах в электрических сетях допускается снижение напряжения на 10% номинального.
Выбранное сечение кабеля проверяется по допустимой потере напряжения
U.% доп (см. табл. п.5.9[1] которая составлена с учетом того что предполагается оптимальное распределение потерь напряжения между элементами сети жилого дома по минимуму проведенных затрат).
Должно соблюдаться следующее условие:
U.% доп -расчетное значение потери напряжения.
При расчете кабелей на допустимую потерю напряжения следует пользоваться
следующими формулами.
Для нагрузок приложенных в отдельных точках линии (магистральные линии):
p рт - активная нагрузка (расчетная) приложенная в точке m линии p рт=11353 кВт;
L - длина линии км. Так как расчитуем потери в конечной точке линии значит
U - номинальное (линейное) напряжение В; Uн=380 В
tg φ2 – угол сдвига фаз в точке m линии tg φ2=02;
Проверяем полученные потери по допустимой потере напряжения:
Таким образом предварительно принятое сечение в нормальном режиме работы удовлетворяет требованиям качества электрической энергии. Все расчетные данные для определения сечения жил приведены в таблице 6.
Таблица 6. Расчетная таблица для определения сечения жил кабеля
Для облегчения ремонтных работ на территории микрорайона будем применять сечение токопроводящей жилы F=95мм2 .
Раздел 8. Расчет токов короткого замыкания внешних сетей 04
1. Короткое замыкание – непосредственное соединение между любыми точками
разных фаз с землей и нулевым проводом электрической цепи в которых не предусмотрены нормальные условия работы установки. При наличии замыкания возникают значительные механические усилия в токоведущих частях аппаратов и конструкций распределительных устройств. Кроме того токи короткого замыкания вызывают дополнительный нагрев токоведущих частей электрических аппаратов шин РУ и жил кабелей что может провести к выходу из строя оборудования из-за опасного повышения температуры. Применительно к установкам до 1 кВ ПУЭ предусматривает что по режиму КЗ в электроустановках до 1кВ должны проверять щиты и токопроводы. Аппараты защиты в них устанавливаемые должны обладать способностью отключать КЗ не разрушаясь. В проекте рассматривается расчет однофазного тока короткого замыкания.
2. Расчет однофазного тока короткого замыкания предназначен для проверки
срабатывания защитного аппарата при замыкании между фазным и нулевым проводами.
Ток однофазного КЗ определяется по приближенной формуле:
Uф - номинальное фазное напряжение сети 230 В;
Zп - суммарное полное сопротивление петли созданной фазными и нулевыми
z'т - полное сопротивление силового трансформатора току замыкания на корпус Ом.
Значение Zп определяется по формуле
r2п - суммарное активное сопротивление фазного и нулевого проводов
трансформаторов тока жил кабелей катушек расцепителей автоматических
выключателей переходных сопротивлений рубильников контакторов
переключателей и т.д.
rп = r км+ r QS1+ r ТТ+ r ш+ rQS2+ r КЛ+ r КЛ N
х2п - индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль»
хп = х ТТ+ хш+ х КЛ+ x КЛ N
Активные и индуктивные сопротивления ТТ и переходных контактов коммутационной аппаратуры принимаются по таблице п.5.11.[1]
Значения z'т3 трансформаторов приведены в табл.п.5.12.[1] z'т3=187мОм=00187Ом.
r км - активное переходное сопротивление контактов контакторов магнитных
принять как r QS1 -активное переходное сопротивление контактов рубильников
QS1 (табл. п.5.11) [1] r км=0.2мОм=00002 Ом;
r ТТ х ТТ - активное и индуктивное сопротивление трансформаторов тока (ТТ)
(табл. п.5.11) [1] r ТТ=57мОм=00057 Ом; х ТТ=172мОм=00172 Ом;
r ш - активное сопротивление шины принять ориентировочно r ш =0002 Ом;
хш - индуктивное сопротивление шины ТП принять ориентировочно хш = 0 003 Ом ;
rQS2- активное переходное сопротивление контактов рубильника r QS 2=00002Ом
r КЛ - активное сопротивление фазных жил кабельной линий КЛ определяется как
r0 - активное сопротивление Омкм принимаемая по табл. 5.10.[1]; r0=02 Омкм
L – длина кабеля всей линии 0201 км;
r КЛ=02·0201=00402Ом
х КЛ - индуктивное сопротивление фазных жил кабельных линий КЛ1 определяется как:
х0 - индуктивное сопротивление Омкм (табл.п.5.10) [1]; х0=006 Омкм;
х КЛ=006·0201=001206 Ом
r шN - активное сопротивление стальной нулевой шины принимается
ориентировочно r шN =0008 Ом;
r КЛ N - активное сопротивление нулевого провода кабельных линий КЛ1.
r КЛ N =02·0201=00402Ом
rП=00002+00057+0002+00002+00402+00402=00885 Ом
x КЛ N - индуктивное сопротивление нулевого провода кабельных линий
КЛ1 (рассчитываются аналогично r КЛ x КЛ по табл. п. 5.10) [1].
х КЛ N =006·0201=001206 Ом
x П=00172+0003+001206+001206=004432 Ом
По току ()1 к проверяются и выбираются плавкие вставки предохранителей FU1. По току ()2 к проверяются и выбираются плавкие вставки предохранителей FU2 и проверяется на действие короткого замыкания кабельная линия КЛ1. По току
()кз проверяется кабельная линия КЛ2 и вводные предохранители ВРУ2.
3. Выбор рубильников (QS).
Рубильники выбираются по напряжению и расчетному току. Должны выполняться
Uруб - номинальное напряжение рубильника В;
Uн - номинальное напряжение объекта где установлен рубильник В;
I руб - номинальный ток рубильника А;
Iр - расчетный ток линии (установки) в которой установлен рубильник А.
Выбор рубильников осуществляется по табл. п.5.13.[1]. Выбираем разъединитель типа РПЦ-10400
4. Выбор предохранителей (FU).
Предохранители выбираются по номинальному напряжению расчетному току и
проверяются на однофазный ток короткого замыкания. При этом должны выполняться следующие условия:
Uн.пр. - номинальное напряжение предохранителя В;
Uн - номинальное напряжение установки В;
I н.пр. - номинальный ток патрона предохранителя А;
Iр - расчетный максимальный ток А;
0В≥380В 350≥277 350≥277
Принимаем предохранитель ПР-2 по табл.п.5.14. [1].
Проверяется предохранитель на однофазный ток короткого замыкания по выражению:
Проверка кабельной линии
Iдоп - допустимый ток кабеля с учетом условий прокладки количества кабелей в
Условие выполняется.
5. Выбор автоматических выключателей (QF).
Автоматические выключатели выбираются по номинальному току и проверяются на ток короткого замыкания. Должны соблюдаться условия:
UнА - номинальное напряжение автоматического выключателя В;
Uн - номинальное напряжение уставки В;
I н. А. - номинальный ток автоматического выключателя А;
Iр - расчетный ток линии А.
Выбираем автоматический выключатель А3730Б по табл.п.5.155.16. [1]
Проверяется на ток однофазного короткого замыкания:
I т. р - номинальный ток установки теплового расцепителя А.
При защите сетей с автоматами с одним электромагнитным расцепителем ток КЗ в
петле «фаза-нуль» должен быть не менее величины тока уставки мгновенного срабатывания IУ.Э. умноженного на коэффициент 125 для автоматов с номинальным током более 100 А
Раздел 9. Выбор измерительной аппаратуры и приборов учета электрической энергии.
К измерительной аппаратуре электрической энергии относятся амперметры
вольтметры счетчики активной и реактивной электроэнергии вольтметровые
переключатели измерительные трансформаторы тока и др.
Эта аппаратура выбирается согласно справочным материалам.
Рекомендуется принимать амперметры Э377 1005 2005 6005 10005 и др. класса точности 1.5 частотой 50 Гц.
Вольтметры Э377 500В класса точности 15 включение прямое предел 0-500В.
Переключатели диапазонов вольтметров O-RS-TS-TR-RN-SN-TN система prom.
Счетчики активной электроэнергии САЧУ-И672 с включением через трансформаторы тока класс точности 2.
Счетчики реактивной электроэнергии СРЧУ-И678 с включением через трансформатор тока класс точности 2.
Выбираются трансформаторы тока по табл.п.5.17[1] с соблюдением условия
U н.ТТ - номинальное напряжение трансформатора тока В;
I н.ТТ - номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока А.
Во вторичной цепи ТТ величина тока принимается 5А.
По условию выбираем трансформатор тока типа ТК15
Раздел 10.Заземление
1. Заземление – преднамеренное соединение какой-либо части электроустановки с заземляющими устройствами. Защитное заземление служит для предохранения поражений током при прикосновении к частям электроустановки нормально не находящихся под напряжением но могущих оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции.
В работе рассматривается система электроснабжения с глухозаземленной нейтралью вторичной обмотки питающего трансформатора. Эта система называется трехфазная четырехпроводная. Нейтраль вторичной обмотки трансформатора имеет металлическую связь с очагом заземления Rв сопротивление которое согласно ПУЭ должно быть равно RВ≤4Ом RА- повторное заземление (очаг) располагается возле жилых домов и принимается RА≤4Ом.
Принимается защитная схема заземления ТN-C жилых домах принимается защитная система ТN-C-S.
2. Расчет основного очага заземления ТП (RВ) и повторного заземления (RA)
жилых домов выполняется по методике изложенной в приложении 6:
а) согласно варианта принимается удельное сопротивления грунта(ρ) Ом.м
табл.п.6.1. [1]; ρ=60 Ом.м;
б) по формулам (табл. п.6.2.)[1] определяется сопротивление растеканию одиночных заземлений (вертикальных Rв и горизонтальных Rг);
Сопротивление одиночных заземлителей для вертикального электрода из угловой стали определяется по формуле:
- длина электрода25м;
b – ширина полосового электрода (для угловой стали – ширина полки) 0004м.
h – глубина заложения от поверхности земли (для вертикального электрода – расстояние от поверхности земли до середины электрода) 195м.
Rв=016·6025·(ln( 2·25095·0004)+05 ln(4·125+254·195-25))=149 Ом
Сопротивление одиночных заземлителей для горизонтального электрода из угловой стали определяется по формуле:
Rг=(016·6025)· ln(2·252125·0004)=1036 Ом
в) определяется сопротивление группового заземления Rгр состоящего из
вертикальных стержневых электродов расположенных в ряд на расстоянии 25 м один от другого и горизонтальной соединительной полосы:
n – количество вертикальных (стержневых) электродов их длина принимается
в - коэффициент использования вертикальных электродов при их размещении в ряд (табл.п.6.3.) [1] в=07;
г - коэффициент использования протяженных (горизонтальных) заземлителей (табл.п.6.3) [1] г=074.
Rгр=149·1036149·074+1036·4·07=385 Ом
Подбором количества (n) вертикальных электродов соответственно и горизонтальных с учетом г и г определяется Rгр с таким расчетом чтобы
Раздел 11. Выбор строительной части
Габариты трансформаторной подстанции приняты 9000х5500 мм (на два
трансформатора). В ней предусмотрены две камеры для установки силовых
трансформаторов РУ – 038 кВ РУ-10 кВ.
Стены выполнены из силикатного кирпича крыша из железобетонных плит
перекрытия с последующим покрытием цементным раствором и рубероидом в четыре слоя. Двери выполнены металлическими с жалюзийными решетками для вентиляции.
При выполнении курсового проекта на тему «Электроснабжение микрорайона» в соответствии с указаниями был произведен расчет электрических нагрузок на вводах в жилые здания расположенные на территории микрорайона. Кроме того определена с учетом коэффициентов участия в максимуме нагрузок общая электрическая нагрузка микрорайона по которой впоследствии найдена мощность трансформаторных подстанций и их количество. В связи с тем что основную часть потребителей в микрорайоне составляют электроприемники II категории то трансформаторные подстанции приняли двухтрансформаторными.
Расчетным путем было определено что для данного микрорайона наиболее выгодно применение двух трансформаторных подстанции мощностью 2х400кВА.. Система электроснабжения выполнена по четырехзвенной схеме трех напряжений - 110100.4кВ. Согласно требованиям по надежности (наличие электроприемника I категории) на РП была предусмотрена установка устройства АВР.
При расчете сетей для защиты кабельных линий были выбраны предохранители серии ПР-2 с номинальным током Iн = 100 400 А и током плавкой вставки Iв = 50 300 А с последующей проверкой надежности их срабатывания при однофазном коротком замыкании в конце защищаемого участка и проверкой на предельную отключающую способность при трехфазном коротком замыкании на шинах трансформаторных подстанций. Для питания электроприемников были выбраны кабельные линии состоящие из двух кабелей типа ЦСБ сечением 50-95 мм2 прокладываемые в земле. Все расчеты в курсовой работе велись на основе нормативно-технической литературы.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Методические указания по выполнению курсового проекта “Электроснабжение
группы жилых и общественных зданий городов” сост.: Н. И. Носанов. А.А. Редкозубов –Макеевка: ДонНАСА 2005. – 74с. с ил.
Правила устройства электроустановок. 6-е изд. перераб. и доп. – М. Энергоатомиздат 1985. – 640с.: ил.
Колосюк В.П. Тимченко В.И.. Электроснабжение городов: Учебное пособие. ДонНАСА 2008-296с.
Носанов Н. И. Электроснабжение и электрооборудование жилых и общественных зданий городов.
Часть первая. – Макеевка 2000. – ДонГАСА. – 312с.: ил. (Лекции).
Левченко М.Т. Хомяков М.Н. Автоматическое включение резерва. М. Энергия 1971. 80с. С илл.
Электрооборудование жилых и общественных зданий. Нормы проектирования ВСН59-88. Госкомархитектуры.-М. Строиздат 1990. - 88с.