Диплом (Электроснабжение жилого района города, дипломный проект), страница 6

Длина городских проездов – 12750 м. Площадь микрорайона –3325000 м². Для освещения городских проездов выбираем лампы ДРИ (дуговая ртутная лампа высокого давления с ионами), т. к. они обладают высокой освещённостью, наиболее просты в эксплуатации и относительно дешевые по сравнению с другими лампами.

Коэффициент мощности ламп ДРИ: cosj=0.57; tgj=1.44 [6].

Расчётная нагрузка освещения городских проездов [4]:

,(кВт), (2.1.14)

где: =0.045, кВт/м.;

=6375, м.;

=0.045*12750=573,75, кВт;

= * tgj=573,75*1.44=826,2, кВАр;

_{=1005,88, кВ*А}

Расчётная нагрузка внутриквартальных территорий [4]:

,(кВт), (2.1.15)

где: =0.00013, кВт/ м²;

F=3325000 м²,

tgj=1.44, [4, таблица 2-16];

=0.00013*3325000=432,25, кВт;

=432,25*1.44=622,44, кВАр;

=757,807, кВ*А.

Полученные результаты расчётов освещения района сведены в таблицу 2.1.10.

Таблица 2.1.10 Расчётные нагрузки освещения.

Все расчётные нагрузки электроприёмников района сведены в таблицу 2.1.11.

Таблица 2.1.11 Расчётные нагрузки электроприёмников района.

Из таблицы 2.1.11 видно, что основная часть электроприёмников – жилые дома, которые потребляют больше всего электроэнергии. В целом район является достаточно крупным потребителем электроэнергии.

Расчётная нагрузка района:

S_расч = S'_расч *К_одновр,(кВт), (2.1.16)

где:

К_одновр -коэффициент совмещения (одновремённости).

S_расч =0.9*30730,001=2757,001, кВ*А;

S_расч @27,6, МВ*А.

2.2 Выбор числа трансформаторных подстанций и мощности трансформаторов на ТП.

Выбор числа и мощности ТП необходимо производить по технико-экономическим расчетам сети 0,4 кВ и 10 кВ, учитывая плотность нагрузки (s) в районе и категорию электроприемников по надежности электроснабжения [1].

Плотность нагрузки, отнесенная к шинам 0,4 кВ ТП, определяется:

, (МВ*А/км².), (2.2.1)

где:

S_района- суммарная мощность электроприемников по таблице 2.1.11, (МВА);

F_района- кв.км. площадь района.

МВ*А/км².

Примечание: согласно РД 34.20.185-94 (п. 4.4.2., 4.4.3.)

В районах малоэтажной застройки (до 6 этажей) мощность трансформаторов ТП в зависимости от плотности нагрузки на шинах 0,4 кВ рекомендуется принимать:

Плотность нагрузки, Мощность трансформаторов ТП,

MВт/км² кВА

свыше 2,0 до 5,0 1х400

свыше 5,0 до 8,0 1х630

В районах многоэтажной застройки (9 этажей и выше) при плотности нагрузки 8 МВт/км² и более оптимальная нагрузка РП должна составлять: при напряжении 10 кВ - 12 МВт; при напряжении 6 кВ - 8 МВт.

Оптимальная мощность двухтрансформаторных ТП в этих районах - 2х630 кBА.

Для рассчитываемого района с плотностью нагрузки s =9,24 МВ*А/ км². оптимальная мощность трансформаторной подстанции (ТП) составляет 1,05 МВА, т.е. можно выбрать 2*630 кВ*А.

Из таблицы 1.3.1 и 1.3.4 видно, что в районе преобладают электроприемники 2 категории надежности электроснабжения. К этой группе относятся жилые дома с электроплитами, жилые дома высотой 6 этажей и выше, детские учреждения, медицинские учреждения, аптека, магазин с торговой площадью от 250 до 2000 кв.м., школы, библиотеки с фондом от 100 тысяч до 1000 тысяч единиц хранения, диспетчерские пункты жилых районов. Для таких электроприемников, перерыв электроснабжения, которых приводит к нарушению нормальной деятельности значительного количества городских жителей, допустимое время перерыва электроснабжения определяется, как необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания [1].

К 3 категории относятся электроприемники не подходящие под определения 1 и 2 категорий.

Допускается питание электроприемников 2 категории от одного трансформатора при наличии централизованного резерва от второго независимого источника питания на низком напряжении трансформатора [1].

Большие материальные затраты на резервирование по низкой стороне трансформаторов ТП, отсутствие в городе централизованного резерва, а также наличие электроприемников 1 категории (охранная и пожарная сигнализация в отделениях банка) дает основание утверждать, что применение одно-трансформаторных подстанций неэффективно [3].

На основании выше изложенного принимаем двух трансформаторные подстанции.

При выборе мощности трансформаторов на ТП должна учитываться допустимая перегрузка трансформаторов в после аварийном режиме, которая составляет 140% номинальной мощности в течение 5 дней по 6 часов в сутки, если в нормальном режиме трансформаторы загружены не более, чем на 85-90% их номинальной мощности. Для потребителей жилых зданий компенсация реактивной мощности не предусматривается [3], поэтому для определения числа ТП воспользуемся формулой [7]:

= (шт.), (2.2.2)

где:

- оптимальное число ТП, шт.;

- нагрузка района, (кВ*А);

- оптимальная мощность ТП, (кВ*А);

Кз - коэффициент загрузки трансформаторов, К_з=[0.5 - 0.7]- для электроприемников 2 категории надёжности.

То есть:

34,8 .

Принимаем 35 ТП с учетом по возможности равномерности их загрузки.

Разбиваем район на участки.

Пример расчета:

Расчётная электрическая нагрузка линий 0.38 кВ и ТП №1 определяется по [1]:

,(Квт), (2.2.3)

где:

- наибольшая из питаемых нагрузок;

- расчётные нагрузки остальных электроприёмников по таблицам 2.1.7 и 2.1.8;

- коэффициент участия i-го потребителя в максимуме нагрузки[4] (2.1.6).

Р_р1=302,620+0,9*106,272+0,9*106,272+0,9*106,272+0,9*106,272+0,8*42,000

=718,799 кВт

Q_р1=117,048+0,9*44,124+0,9*44,124+0,9*44,124+0,9*44,124+0,8*18,060=290,344 кВАр

775,224, кВ*А.

Коэффициент загрузки трансформаторов составляет [7]:

, (2.2.4)

где:

- максимальная нагрузка ТП, (кВ*А);

- номинальная мощность трансформаторов, (кВ*А).

В нормальном режиме:

=0.62

В послеаварийном режиме:

=1.23

Таким образом, в нормальном режиме каждый трансформатор на ТП №1 загружен на 62% своей номинальной мощности, а в послеаварийном режиме – на 23% перегружен, что удовлетворяет требованиям [3].

Для остальных ТП расчёты аналогичны. Результаты расчётов заносим в таблицу 2.2.1.

Таблица 2.2.1 Расчетная нагрузка районных ТП.

Из таблицы видно, что трансформаторы ТП в нормальном режиме загружены в пределах 50 - 70% от номинальной мощности, а в послеаварийном режиме перегрузка не превышает 140%, что удовлетворяет требованиям ПУЭ для электроприёмников 2 категории надёжности.