Диплом (1094907), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Вторая часть системы электроснабжения предназначена для распределения энергии непосредственно среди потребителей или отдельных групп потребителей. Границы этой части обозначаются более определённо: они начинаются на сборных шинах 6 – 10 кВ источников питания и заканчиваются на вводах к потребителю. В состав второй части входят распределительные сети 6 – 10 кВ и сети напряжением до 1000 В, а также распределительные пункты и трансформаторные подстанции.
Напряжение энергоснабжающих сетей определяются местными условиями городов: характеристиками источников питания, их размещением на территории города, плотностью и величиной нагрузки и т. д.[1].
Согласно Строительных Норм (СН) городская электрическая сеть напряжением выше 1000 В до 20 кВ должна проектироваться трёхфазной с изолированной нейтралью; для сетей общего пользования указывается, что в новых городах и районах новой сплошной застройки существующих городов распределительные сети должны выполняться трёхфазными пяти- проводными с глухо-заземленной нейтралью при напряжении 380/220 В по системе TN – S или TN – C – S [ПУЭ п. 7-1-13].
В настоящее время для распределительной сети по ГОСТ 721 – 77* [ СТ СЭВ 779 – 77] возможно применение напряжений 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ. Преимущественное распространение в распределительных сетях имеет напряжение 10 кВ, сети 6 кВ – это в основном сети промышленных предприятий при наличии на предприятиях значительной нагрузки электродвигателей с номинальным напряжением 6 кВ. Электрические сети 20 кВ в Российской Федерации не применяются по причине отсутствия электрооборудования и кабелей на это напряжение.
Для электроснабжения потребителей проектируем распределительную сеть на напряжение 10 кВ. По этим распределительным сетям распределяется около 40% всей вырабатываемой электроэнергии, правильное проектирование системы распределения энергии обеспечивает высокую надёжность электроснабжения и уменьшает потери в распределительных сетях. Принятие для распределительной сети напряжение 10 кВ более рационально, рассматривая вопрос перспективы развития города, т. к. пропускная способность линии 10 кВ выше, чем у линий 6 кВ.
ГЛАВА 2. Расчёт электрических нагрузок.
2.1 Расчёт электрических нагрузок жилых домов, общественно-коммунальных предприятий и уличного освещения.
Важнейшей предпосылкой рационального выбора системы электроснабжения является правильное определение расчётных нагрузок, в зависимости от которых устанавливаются параметры всех элементов системы.
Расчёт нагрузок производится, начиная от низших ступеней к высшим ступеням системы, рассматривая поочередно отдельные узлы электрических сетей. Проведенные исследования выявили общие закономерности формирования нагрузки различных групп потребителей и на этой основе позволили разработать соответствующие методы расчёта. Эти исследования показали, что нагрузка является величиной вероятностной и зависит от многих случайных факторов, определяемых особенностями технологического процесса производства, организацией трудового и бытового режима населения и т. д. По этой причине способы определения расчётных нагрузок базируются на экспериментальном определении нагрузки действующих электроприёмников с последующей обработкой результатов измерений методами математической статистики и теории вероятностей.
Наибольшей точностью обладают в настоящее время методы определения расчётных нагрузок конкретных потребителей. Методы используют расчётные коэффициенты, определяемые характером электропотребления электроприёмников или групп электроприёмников (потребителей). К важнейшим из них относятся:
- Коэффициент спроса активной мощности – отношение активной расчетной мощности к номинальной установленной мощности электроприёмников[1]:
- Коэффициент максимума мощности – отношение расчетной мощности к средней[1]:
- Коэффициент совмещения (одновремённости) максимума нагрузки электроприёмников – отношение расчётного максимума суммарной нагрузки электроприёмников к сумме расчётных нагрузок электроприёмников[1]:
Существуют различные методы расчёта электрических нагрузок базирующиеся на методе расчёта нагрузок конкретных потребителей[1]:
-
по удельной мощности на квартиру;
-
по удельной мощности на жилой дом;
-
по коэффициенту спроса (для силовых электроприёмников);
-
по удельной мощности на единицу торговой площади;
-
по удельной мощности на одно рабочее место;
-
по удельной мощности на одно посещение в смену;
-
и т. д.
При расчёте нагрузки жилых домов используется нагрузка одного потребителя, в качестве которого выступает семья или квартира при посемейном заселении домов. Значения нагрузок являются приведёнными, т. е. определёнными с учётом коэффициента одновремённости в зависимости от числа квартир. Поэтому расчётная электрическая нагрузка любого элемента системы электроснабжения жилых домов в зависимости от числа квартир, питаемых от этих элементов, равна:
Ркв=ркв.уд.*n,(кВт), (2.1.4)
где:
Ркв - расчётная нагрузка рассматриваемого элемента сети (квартиры), кВт;
ркв.уд. - удельная нагрузка, соответствующая числу квартир , кВт/ квартира;
- число квартир, присоединённых к элементу сети.
Значение ркв.уд. определяется по данным таблицы 2.1.1
Таблица 2.1.1 Удельная расчётная нагрузка жилых домов, кВт/квартиру[4]
Электроприёмники | Число квартир | |||
60 | 100 | 200 | 400 | |
Квартиры, оборудованные плитой на природном газе | 1,05 | 0,85 | 0,77 | 0,71 |
Квартиры, оборудованные электрической плитой мощность до 8,5 кВт | 2,1 | 1,5 | 1,36 | 1,27 |
Силовая нагрузка общедомовых электроприёмников, включая лифты, определяется для каждого жилого здания в отдельности с учётом соответствующих коэффициентов спроса и мощности. В результате расчётная нагрузка, приведённая к вводу жилого дома, который не имеет встроенных учреждений, определяется как сумма нагрузок квартир и силовых общедомовых электроприёмников[2]:
где:
- нагрузка жилого дома, приведённая к его вводу; кВт;
- силовая нагрузка общедомовых установок, кВт;
0.9- коэффициент, учитывающий участие силовых установок в максимуме нагрузки квартир.
Расчётная нагрузка лифтовых установок жилого дома определяется:
где:
Кс - коэффициент спроса, определяемый по таблице 2.1.2;
- установленная мощность электродвигателей j-го лифта (определяем по таблице 2.1.3);
- число лифтовых установок в жилом доме.
Таблица 2.1.2 Коэффициенты спроса лифтовых установок, Кс [4, таблица 2.8].
Число лифтовых установок | Число этажей в доме | |
Менее 12 | 12 и более | |
2-3 | 0.8 | 0.9 |
4-5 | 0.7 | 0.8 |
6-7 | 0.65 | 0.75 |
8 | 0.6 | 0.7 |
10 | 0.5 | 0.6 |
Таблица 2.1.3 Установленная мощность электродвигателей лифтовых установок.
Число этажей здания | 6-9 | 12 |
Число лифтов в одной секции | 1 | 2 |
Номинальная мощность двигателей, (кВт) | 7 | 7;11 |
Реактивная мощность лифтовой установки определяется по формуле 2.1.7:
где:
- расчётная реактивная нагрузка лифтовых установок, кВАр.
Количество лифтов: в 9 этажных домах – 1 лифт; в 12этажных домах – 2 лифта (первый – пассажирский, второй – грузовой лифт) [4].
Силовая нагрузка складывается из:
где:
- силовая нагрузка общедомовых установок, кВт;
- силовая нагрузка лифтовых установок, кВт;
Для выбора параметров электрических сетей жилых домов нужно знать полную нагрузку[4]:
Коэффициенты мощности для квартир с электроплитами, для квартир с плитами на газе, хозяйственных насосов, вентиляторов и санитарно-технических устройств, лифтов определенны в таблице 2.1.4[4].
Таблица 2.1.4 Расчётные коэффициенты мощности[4].
Электроприёмники | Расчётные коэффициенты мощности | |
cos j | tg j | |
Квартиры с плитами на природном газе | 0.96 | 0.29 |
Квартиры с электроплитами | 0.98 | 0.2 |
Лифтовые установки | 0.65 | 1.17 |
Пример расчёта жилого дома с электрическими плитами:
Для дома №3-1-7: 12 этажей, 1 подъезд, 96 квартир, 2 лифта, электрические плиты.
Из таблицы 2.1.1 находим ркв.уд. (кВт/квартиру) для числа квартир не указанных в таблице путём интерполирования:
ркв.уд.=1.56, кВт/квартира.
Расчетная нагрузка квартир по формуле 2.1.4:
=
*tgj, (кВАр), tgj - из таблицы 2.1.4;