Проектирование системы электроснабжения района города, состоящего из четырёх микрорайонов

Задание  на  проектирование.

Запроектировать систему электроснабжения района города, состоящего из четырёх микрорайонов. План микрорайона приведен на рисунке 1. Характеристика потребителей электроэнергии, находящихся  на территории микрорайона приведена в таблицах 1 и 2. Источник питания расположен на расстоянии 2700 метров  с  южной  стороны  от границы  города. На границе проектируемого района расположена  текстильная  фабрика              (Руст.= 7000 кВт, Кспр. =       , Cosφ =     ). Проектируемый район расположен в зоне с умеренным климатом. Агрессивная среда в воздухе отсутствует.

1.  Определение расчётных нагрузок.

1.1  Краткая характеристика города, его потребителей и источников питания.

Проектируемый район города содержит четыре микрорайона, каждый из которых застроен пятиэтажными, девятиэтажными, десятиэтажными, двенадцатиэтажными, шестнадцатиэтажными жилыми домами. Характер застройки – свободная планировка. Кроме жилых домов в каждом микрорайоне имеются детский сад, школа, аптека, поликлиника, продовольственный магазин. Площадь одного микрорайона занимает 50 га. Основными потребителями электрической энергии являются жилые дома, школы, поликлиники. Нагрузки жилых домов преимущественно составляют осветительные и электробытовые приборы, в основном это телевизоры, магнитофоны, стиральные машины, кухонные комбайны, утюги, пылесосы и т.д..

Потребление электрической энергии в быту имеет тенденцию к непрерывному росту, что следует учитывать при проектировании жилых домов. В проекте к первой категории по бесперебойности электроснабжения относятся школы и поликлиники. Согласно ВСН, электроприёмники первой категории должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников, что будет учтено при расчёте системы электроснабжения. В проекте ко второй категории по бесперебойности электроснабжения относятся 9-ти, 10-ти, 12-ти и16-ти этажные жилые дома, а также детские сады, аптеки и продовольственные магазины. 5-ти этажные жилые дома относятся к третьей категории по бесперебойности электроснабжения. Источник питания (ИП) расположен с западной стороны на расстоянии 3 км от границы города. Номинальные напряжения ИП: 110 кВ (на стороне высокого напряжения (ВН)) и 10 кВ (на стороне низкого напряжения (НН)).

1.2  Расчёт нагрузки жилых домов.

Для определения расчётных нагрузок жилых домов (ж/д), действует метод, основанный на теории вероятностных и многолетних исследований. В основу этого метода заложена удельная нагрузка, в киловаттах на одну квартиру. В соответствии с методикой, приведённой в [1], нагрузка ж/д, кВт:

Рр.ж.д.=Ркв.уд.·n+0,9·(Рр.л.+Рр.др.)

где: Ркв.уд. – удельная расчётная нагрузка квартир, кВт/кв определяется по [1.прилож.6];

         n – число квартир (по заданию);

         Рр.л. – расчётная нагрузка лифтовых установок, кВт;

         Рр.др. – расчётная нагрузка прочих силовых электроприёмников зданий.

Удельную расчётную нагрузку квартир Ркв.уд. определяем в зависимости от этажности зданий, типа применяемых кухонных плит и числа квартир. В курсовом проекте энергоносителями при приготовлении пищи в ж/д являются газ и электрическая энергия. Определение расчётной нагрузки лифтовых установок производят по методу коэффициента спроса, при этом учитываются этажность здания и количество лифтов. Формула для расчёта мощности имеет вид:

                                                                                                                            nл

Рр.л.=Кс.л.· ΣРni

                                                                                                                             i=1

где:   Кс.л. – коэффициент спроса, определяется из [1.прилож.2];

          nл – количество лифтовых установок, питаемых от рассматриваемого участка электросети;

         Рni – установленная мощность электродвигателя лифтовой установки, кВт.

В качестве других нагрузок зданий в курсовом проекте выступают нагрузки насосов подкачки, определяемые заданием. Расчётная величина этих нагрузок находится по методу коэффициента спроса:

                                                                                                                     К

Рр.др.=Кс.н.·ΣРном.др.

                                                                              i=1

где: Кс.н. – коэффициент спроса насосов подкачки [9];

       Рном.др. – номинальная мощность насосов подкачки (определена в задании).

Расчётной активной нагрузкой силовых установок здания является сумма расчётных активных нагрузок лифтовых установок и насосов подкачки:

Рр.с.у.=Рр.л.+Рр.др.

Соответственно реактивные и полные мощности определяем по формулам:

Qр.=Рр.·tgφ

где: Рр. – расчётная активная мощность, кВт;

       tgφ – тангенс угла между активной и реактивной мощностями.

                                                                                                             ____________

Sр.=√Рр.²+Qр.²

где: Рр. – расчётная активная мощность, кВт;

       Qр. – расчётная реактивная мощность, квар.

Пример расчёта нагрузки 12-ти этажного жилого дома.

Согласно исходным данным, приведенным в таблице 1.:

расчётная нагрузка квартир

Рр.кв.=Рр.кв.уд.·nкв=0,472·288=135,94 (кВт)

Qр.кв.=Рр.кв.·tgφ=135,94·0,292=39,7 (квар)

                                                                   ___________________      __________________

Sр.кв.=√Рр.кв.²+Qр.кв.²=√135,94²+39,7²=141,62 (кВА)

расчётная нагрузка силовых установок

                                                                                                    nл

Рр.л.=Кс.л.· Σрni=0,4·69=27,6 (кВт)

                                                                                                           i=1

                                                                                                  К

Рр.др.=Кс.н.·ΣРном.др.=0,7·10=7 (кВт)

                                                                 i=1

Рр.с.у.=Рр.л.+Рр.др=27,6+7=34,6 (кВт)

Qр.с.у.=Рр.с.у.·tgφс.у.=34,6·1,19= 41 (квар)

                                                                       ____________________         ____________

Sр.с.у.=√Рр.с.у.²+Qр.с.у.²= √34,6²+41²= 53,64 (кВА)

расчётная нагрузка жилого дома

Рр.ж.д.=Ркв.уд.·n+0,9·(Рр.л.+Рр.др.)=135,94+0,9·(27,6+7)=167,08 (кВт)

Qр.ж.д.= Qр.кв.+0,9·Qр.с.у.=39,7+0,9·41=76,6 (квар)

                                                                  ______________________        _________________

Sр.ж.д.=√Рр.ж.д.²+Qр.ж.д.²= √167,08²+76,6²=183,8 (кВА)

Аналогично производим расчёт для всех жилых домов. Результаты сводим в таблицу 2.