Пособие по выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Потребители электрической энергии»

Скачать 0.56 Mb.

Название	Пособие по выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Потребители электрической энергии»
страница	1/5
Тип	Реферат

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Реферат

1 2 3 4 5

№	Ф.И.О.	Вар	A	B	C	X	Y	Z	Роспись
14	ХХХХХХ	43	8	11	6	1370	310	166

Пособие по выполнению расчетно-графической работы

по дисциплине «Потребители электрической энергии»

В основу расчета положена «Инструкция по проектированию городских электрических сетей».

Целью расчета электрических нагрузок микрорайона является определение числа и мощности потребительских ТП. Расчетные электрические нагрузки жилых домов складываются из расчетных нагрузок силовых потребителей электроэнергии и нагрузок питающей осветительной сети.

В пособии представлена методика расчета нагрузок городских электрических сетей на все напряжения, приведены расчетные формулы и таблицы, необходимые для расчета.

В основу написания пособия положена инструкция по проектированию городских электрических сетей (РД 34.20.185-94), утвержденная Минэнерго и РАО ''ЕЭС России''

Пересмотр Инструкции ВСН 97-83 обусловлен изменением нормативов расчетных электрических нагрузок коммунально-бытовых потребителей, уточнением требований к надежности электроснабжающих и распределительных сетей.

Содержание:
Введение……………………………………………………………………………… .4

Задание ………………………………………………………………………….6

Исходные данные ……………………………………………………………………. .7

Расчет электрических нагрузок…………………………………………………..8
1. Определение расчетных электрических нагрузок жилых зданий и расчет нагрузок общественных зданий…………………………………………….......8
2. Расчет электрических нагрузок общественных зданий и учреждений……11
3. Расчет нагрузки наружного и внутриквартального освещения……………13
4. Расчет электрической нагрузки микрорайона………………………………16
Выбор месторасположения ТП, количества и мощности трансформаторов……17
1. Определение числа и мощности трансформаторов и трансформаторных подстанций……………………………………………………………………….17
2. Определение месторасположения ТП…………………………………………21
Выбор схемы электроснабжения………………………………………………......26
1. Выбор структуры системы электроснабжения………………………………..26
2. Выбор напряжения системы электроснабжения………………………………28
3. Надежность электроснабжения потребителей…………………………………29
4. Выбор схем электроснабжения микрорайона………………………………….31
Выбор сечения кабельных линий………………………………………………….36

Приложение А……………………………………………………………………….37

Приложение Б………………………………………………………………………..38

Приложение В……………………………………………………………………….43

Список использованных источников………………………………………………45

Введение
Развитие энергетики нашей страны в программе экономического подъема и развития Российской Федерации, 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 России имеет тенденцию к снижению должного уровня, идет развитие новых технологических решений, которые возможно помогут решить задачи высокого уровня развития экономики. Электрификация народного хозяйства России 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.

В предлагаемом вниманию пособие сделана попытка обобщить имеющиеся знания и изложить теоретические и практические вопросы инженерными методами, которые основаны на достижениях различных отраслей знаний, для реализации которых требуются минимальные затраты времени у проектировщика при их усвоении и использовании.

ЗАДАНИЕ:

Определить расчетные электрические нагрузки жилищных зданий, расчет нагрузок общественных зданий и расчет нагрузки наружного и внутриквартального освещения.
Определить месторасположения ТП, количества и мощности трансформаторов.
Определить схемы электроснабжения.
Определить сечения кабельных линий.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
На генеральном плане (рисунок 1) (может быть произвольным) микрорайона размещают:
Жилые здания:

«А» - 12-этажные односекционные 48 квартирные жилые дома;
«В» - 9-этажные четыресекционные 144 – квартирные жилые дома;
«С» - 5-этажные шестисекционные 90 – квартирные жилые дома.

Общественные здания:

школа на «X» мест с электрифицированными столовыми и спортзалами;
детский сад-ясли на «Y» мест;
продовольственный магазин, площадью «Z» c кондиционированием воздуха.

При проектировании системы электроснабжения надо определить расчетные электрические нагрузки каждого объекта из суммарной нагрузки, подключаемой к ТП. В первом случае это необходимо для выбора сечений линий электропередачи, питающих здания, и определения месторасположения ТП, во втором – для определения мощности трансформатора.

Во всех зданиях высотой до 9 этажей включительно для приготовления пищи установлены газовые плиты и используется природный газ. В жилых зданиях высотой 10 и более этажей устанавливаются электроплиты. В жилых зданиях высотой 10 и более этажей предусматриваются системы дымоудаления (мощностью электродвигателя приточного вентилятора – 10 кВт, вытяжного вентилятора – 4,5 кВт).

Мощность электродвигателей пассажирских лифтов зданий – 4,5 кВт.

В 9 этажном доме установлены четыре лифтовых установки (1 лифтовая установка на секцию).

В 12 этажном доме установлены две лифтовые установки (2 лифтовых установки на секцию).

Рисунок 1

Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок производится от низших к высшим ступеням системы электроснабжения и включает два этапа:

определение нагрузки на вводе к каждому потребителю;
расчет на этой основе нагрузок отдельных элементов сети.

Расчетная нагрузка потребителя и отдельных элементов сети принимается равной ожидаемой максимальной нагрузке за 30 минут.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ.

(1.1)

где

– удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников квартир (домов), определяемая по Приложению Б.1, кВт/ квартира;

n – количество квартир в жилом доме;

Пример: Жилой девятиэтажный дом №1 на 108 квартир.
Ркв.уд. – определяется путем интерполяции:

– расчетная нагрузка силовых электроприемников, кВт.

(1.2)

где

– мощность лифтовых установок, кВт;

(1.3)

где

– коэффициент спроса нагрузки, определяемая по Приложению Б.2;

n₁ – количество лифтов в жилом доме;

Р_i – мощность электродвигателя лифта;

- мощность электродвигателей санитарно-технических устройств, кВт.

(1.4)

(1.5) где

- коэффициент спроса нагрузки, определяемая по Приложению Б.3;

n₂ – количество дымоуловителей в жилом доме;

Р_П.В – мощность приточного вентилятора;

Р_В.В – мощность вытяжного вентилятора;

Расчетная нагрузка жилого дома

(квартир и силовых электроприемников) определяется по формуле 1.6:

(1.6)

где

– расчетная электрическая нагрузка квартир, приведенная к вводу

жилого дома, кВт,

– расчетная нагрузка силовых электроприемников жилого дома, кВт;

– коэффициент участия в максимуме нагрузки силовых электроприемников;

Реактивная нагрузка жилых объектов складывается из реактивной мощности квартир, реактивной мощности электродвигателей лифтов и реактивной мощности электродвигателей санитарно-технических устройств:

Реактивная мощность измеряется в ВАРах.

Реактивная мощность квартир:

(1.7)

Реактивная мощность лифтов:

(1.8)

Реактивная мощность санитарно-технических устройств:

(1.9)

(1.10)

(1.11)

Расчетные коэффициенты реактивной мощности жилых домов следует принимать по Приложению Б.4.

(1.12)

Полная расчетная нагрузка на вводе жилого дома, кВА:

(1.13)

Аналогичные расчеты проводим для других жилых домов микрорайона. Результаты расчета заносим в таблицу 1.

Таблица № 1

Расчет нагрузки жилых зданий

число квартир, кв	Ркв. уд.	Активная мощность квартир, кВт	Мощность лифтовых установок, кВт	Кол-во лифтов	Коэф спроса лифта	Активная мощность лифтов, кВт	Кол-во систем дымоудаленгия
nкв	Ркв. уд.	Ркв.	Pi	n	Kc	Pp.л.	nд

Мощность двигателя приточного вентилятора	Мощность двигателя вытяжного вентилятора	Активная мощность санитарно-технических устройств, кВт	Активная мощность силовых электроприемников, кВт	Активная мощность жилого дома
Рп.в.	Рв.в.	Pст.у.	Pc	Pp.ж.д.

Коэф мощности квартиры	Реактивная мощность квартиры , кВАР	Коэф мощности лифтов	Реактивная мощность лифтов, кВАР	Коэф мощности санитарно-технических устройств	Реактивная мощность санитарно-технических устройств, кВАР	Реактивная мощность жилого дома, кВАР	Полная мощность жилых домов, кВ*А
Сosφ	Qкв	Сosφ	Qл	Сosφ	Qст.у.	Qp.ж.д.	Sp.ж.д.

Расчет электрических нагрузок общественных зданий и учреждений.

Расчетные электрические нагрузки общественных зданий (помещений) следует принимать по проектам электрооборудования этих зданий; промышленных предприятий – по проектам электроснабжения предприятий. Укрупненные удельные расчетные электрические нагрузки общественных зданий и коэффициенты мощности приведены в Приложение Б.5.

(1.14)

где

- активная мощность общественных зданий;

- число мест или площадь;

- удельная нагрузка.

Реактивная мощность школы:

(1.15) Реактивная мощность детского сада:

(1.16) Реактивная мощность продовольственного магазина:

(1.17)

Полная расчетная нагрузка на вводе в общественное здание, кВА:

(1.18)

Аналогичные расчеты производим для других общественных зданий и учреждений. Результаты расчета представлены в таблице 2.

Таблица № 2

Расчет нагрузок общественных зданий

Наименование объекта	Число мест, площадь	Удельная агрузка	Активная мощность общественных зданий, кВт	Коэффициент мощности общественных зданий	Реактивная мощность общественных зданий, кВАР	Полная мощность общественных зданий, кВ*А
	m	Руд.	Pp.	Сosφ	Qp	Sp.
Школа
Детский сад
Продовольственный магазин
ИТОГО

Расчет нагрузки наружного и внутриквартального освещения

Удельная нагрузка для расчета наружного и внутриквартального освещения зависит от категории улиц, которые принимаются в зависимости от градостроительства. Если, согласно генерального плана микрорайона, неизвестно к какой категории относятся улицы, то категорию улицы принимают произвольно.

Электрические нагрузки наружного освещения ориентировочно определяются исходя из норм осветительных нагрузок (СНиП) [6]. В основу расчета закладываются категории улиц и дорог.

Электроснабжение установок наружного освещения осуществляется от трансформаторов, предназначенных для сети общего пользования.

Категория улиц:

1) магистральные улицы районного значения, дороги общегородского значения, для грузового движения, площади перед крупными общественными зданиями и сооружениями при среднем значении удельной нагрузки Р_{уд.ул.о.} от 20 до 30кВт/км.

2) улицы и дороги местного значения: жилые улицы, дороги промышленных и коммунально-складских районов, поселковые улицы и дороги при среднем значении удельной нагрузки Р_{уд.ул.о.} от 7 до 10 кВт/км.

3) внутриквартальные территории при среднем значении удельной нагрузки Р_уд.вк. равном 1,2 кВт/га.

Характеристики улиц занесём в таблицу 3.

Таблица № 3 Характеристики улиц (например)

Название улиц	Протяжённость улицы, , км	Категория
1
2
3
4
5
6

Расчетную нагрузку уличного освещения можно определить по формуле:

(1.19)

где: Р_УД..У.О._i – значение удельной расчетной нагрузки улиц данной категории, кВт/км;

L_УЛ._i – длина улиц данной категории, км;

n – количество категорий улиц в рассматриваемом микрорайоне

Расчетная нагрузка внутриквартального уличного освещения:

, (1.20)

где:

– удельная нагрузка внутриквартального освещения, кВт/га;

F_МК – площадь микрорайона.

Расчетная нагрузка наружного освещения микрорайона Р_р.о.мкр определяется по выражению:

(1.21)

Реактивная мощность уличного освещения:

, (1.22)

где: – расчетная нагрузка уличного освещения, кВт;

- коэффициент реактивной мощности уличного освещения.

Реактивная мощность внутриквартального освещения:

(1.23)

где:

– расчетная нагрузка внутриквартального освещения, кВт;

- коэффициент реактивной мощности внутриквартального освещения.

Расчетная реактивная составляющая нагрузки наружного освещения микрорайона Q_{р.о.мкр.} определяется по формуле:

Полная расчетная электрическая нагрузка наружного освещения микрорайона S_{р.о.мкр.} определяется по формуле:

(1.24)

Результаты расчета нагрузки наружного и внутриквартального освещения микрорайона заносим в сводную таблицу 4
Таблица № 4

Расчет освещения микрорайона

Категория улиц.	Удельная расчетная нагрузка уличного освещения: Руд.ул.о	Удельная расчетная нагрузка внутриквартального освещения: Руд.вк.	Коэф-ты мощности		Расчетная актив. эл. нагрузка освещения: Рр.о.мкр	Расчетная реакт.эл. нагрузка освещения: Qр.о.мкр.	Расчетная полная эл. нагрузка освещения: Sр.о.мкр.


	кВт/км	кВт/га	—	—	кВт	кВАр	кВА
Магистральные улицы.	25	—
Улицы местного значения.	8,5	—
Внутри-квартальные территории.	—	1,2
ИТОГО	—	—	—	—

Выбор ламп для освещения микрорайона производим на основании значений средней горизонтальной освещенности на уровне покрытия согласно [2]:

- для дорог общегородского значения - 6 лк;

- для территорий общеобразовательных школ: спортивные площадки-10 лк, проходы и территории - 4 лк.

Освещение улиц, дорог и площадей осуществляется с помощью светильников типа: выбрать самим.

Для освещения микрорайона принимаем лампы следующей мощности:

для внутриквартальных территорий – выбрать самим;

для улиц местного значения – выбрать самим;

Светильники по территории микрорайона ставятся: вдоль внутриквартальных проездов, магистральных внешних улиц и по периметру территории школ и детских садов на расстоянии Х м друг от друга (зависит от выбора светильников).

Расчет электрической нагрузки микрорайона

Расчёт полной мощности микрорайона:

, (1.25)

где

- полная мощность жилых домов;

- полная мощность общественных зданий;

- полная мощность наружного и внутриквартального освещения.

, (1.26)

где

- полные мощности жилых зданий (5-этажных, 9-этажных, 12-этажных);

А, В, С – количество жилых домов.

Полная мощность общественных зданий

находится по формуле:

(1.27)

где

- полные мощности школы, детского сада-ясли, магазина.

ВЫБОР МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЯ ТП, КОЛИЧЕСТВА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ.
1. Определение числа и мощности трансформаторов и трансформаторных подстанций

Число и мощность трансформаторных подстанций (ТП) оказывает существенное влияние на технико-экономические показатели системы электроснабжения города в целом. От правильного выбора числа и мощности трансформаторов ТП, а также от размещения ТП на территории микрорайона, зависит эффективность функционирования системы.

Основой для выбора числа трансформаторов ТП является схема электроснабжения и категории по надежности электроснабжения электроприемников.

Мощность трансформаторов, а, следовательно, число и мощность ТП, непосредственно влияют на все последующие решения, связанные с построением системы электроснабжения. В общем виде задача определения мощности трансформаторов может быть решена путем нахождения аналитической зависимости приведенных затрат, связанных с передачей энергии через рассматриваемую систему, от мощности трансформаторов ТП. Однако определение наивыгоднейшей мощности трансформаторов ТП требует перебора большого числа вариантов, что в связи с большой трудоемкостью расчетов не всегда может быть выполнено. Поэтому для ориентировочного определения экономически целесообразной мощности трансформаторов ТП может быть применена формула, полученная на основании многочисленных расчетов:

, (2.1)

где: S_Р.МР – расчетная полная нагрузка микрорайона, кВА;

F_МР – площадь микрорайона, км².

Экономически целесообразная мощность трансформатора ТП

, (2.2)

где:  - плотность электрической нагрузки в микрорайоне, кВА/км².

!Так как значительную долю потребителей микрорайона составляют потребители 2-й категории по надежности электроснабжения, то, согласно требований ПУЭ, электроснабжение необходимо производить от двух независимых источников питания имеющих одинаковую мощность, поэтому принимаем количество трансформаторов в ТП равное двум, т.е.

=2.

Принимаем ближайшую большую стандартную мощность трансформатора S_ТР.СТ Приложение B.6.

Количество трансформаторных подстанций в микрорайоне:

(2.3)

где:

– расчетная полная нагрузка микрорайона, кВА;

К_З – коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном рабочем режиме;

N_ТР – количество трансформаторов на трансформаторной подстанции;

– стандартная номинальная мощность трансформатора, кВА.

!Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном рабочем режиме принимают согласно типовых графиков нагрузки микрорайона. Для 1-й категории оптимальный коэффициент загрузки составляет Кз=0,6-0,7; для 2-й категории – Кз=0,7-0,8; для 3-й категории – Кз=0,9-0,95.

Предварительно принимаем число трансформаторных подстанций N_ТП = ____. (например N_ТП = 3)

!Объекты микрорайона распределяются между ТП с учетом их загрузки и месторасположения в микрорайоне.

Результаты распределения представлены в таблице 5.

Таблица № 5

№ ТП	Число и мощность трансформаторов, ; кВА	Позиции объектов (на генеральном плане)
ТП-1
ТП-2
ТП-3

Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме:

, (2.4)

где: S_Р.ТП. – расчетная полная нагрузка трансформаторной подстанции ТП, кВА;

S_Н.ТР. – стандартная мощность трансформатора, кВА;

N_ТР – количество трансформаторов на трансформаторной подстанции.

Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме должен удовлетворять следующему условия

, (2.5)

Коэффициент загрузки трансформаторов в послеаварийном режиме

, (2.6)

где: S_Р.ТП – расчетная полная нагрузка трансформаторной подстанции ТП, кВА;

S_Н.ТР. – стандартная мощность трансформатора, кВА;

N_ТР – количество трансформаторов на трансформаторной подстанции.

Коэффициент загрузки трансформаторов в послеаварийном режиме должен удовлетворять следующему условию (п. 4.3.13 [2])

(2.7)

где _.- допустимый коэффициент перегрузки трансформатора

Коэффициент допустимой перегрузки определяется в зависимости от длительности перегрузки. Длительность перегрузки определяется временем прохождения максимальной нагрузки, которое определяется посуточному графику нагрузки потребителя.

!Согласно [4] получаем K_{доп.пер}_.=1.5, т.е. перегрузка возможна на 50%. Если данное условие выполняется, то выбор мощности трансформаторов сделан правильно.

Результаты значений коэффициентов загрузки трансформаторных подстанций в нормальном и послеаварийном режимах вносятся в таблицу 6.

Таблица № 6.

Значения коэффициентов загрузки трансформаторных подстанций в нормальном и послеаварийном режимах.

Номер ТП	Коэффициент загрузки в нормальном режиме работы:	Коэффициент загрузки в послеаварийном режиме работы:	Условие проверки по послеаварийному режиму работы:
ТП-1
ТП-2
ТП-3

1 2 3 4 5

	"О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном... Передача электрической энергии – основная услуга ООО «Горэнерго», которая осуществляется в рамках заключенного с ООО «Горэнерго»...		Реферат Расчетно-пояснительная записка содержит: 86 листов, 41 таблицу,... Спроектирована линия по производству хлеба ржаного из сеяной муки, массой 7 кг, производительностью 4 т/сутки
	Электрической энергии однофазный электронный ...		К выполнению курсовой работы по дисциплине «технология и организация... В 75 Пособие к выполнению курсовой работы по дисциплине «Технология и организация перевозок». – М.: Мгту га, 2001. 28 с
	Пояснительная записка к расчетно-графической работе по дисциплине «Архитектура ис» В данном курсовом проекте необходимо для разрабатываемой корпоративной информационной системы настроить dns, dhcp, доменную инфраструктуру,...		Методические указания по выполнению контрольной работы по дисциплине «epr-системы» По дисциплине «epr-системы» учебным планом предусмотрено выполнение одной контрольной работы. К выполнению контрольной работы следует...
	Методическое пособие по выполнению курсовых работ по дисциплине «web-дизайн... Методическое пособие по выполнению курсовых работ по дисциплине «Web-дизайн и Web-программирование» для студентов очной и заочной...		Договор оказания услуг по передаче электрической энергии Заказчика, принятых им на основании заключаемых с гарантирующими поставщиками (энергосбытовыми организациями) договоров оказания...
	Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей утв Настоящая глава распространяется на системы контроля технологических параметров оборудования, средства измерений режимов его работы...		Виды работ новое строительство, модернизация, актуализация систем... Разработка технико – экономического обоснования создания Автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого (технического)...
	Методические указания к лабораторной работе по курсу «Измерения тепловой... Изучение принципиальных схем и поверка электронных счетчиков электрической энергии методом образцового счетчика, с использованием...		Окп 422861 счётчик электрической энергии трёхфазный статический «Меркурий... Счётчик предназначен для учёта электрической энергии в трехфазной трёх- или четырёх проводной сети переменного тока с напряжением...
	Методические указания по выполнению практической (лабораторной) работы... ...		Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине аудит При разработке методических указаний по выполнению курсовой работы в основу положены
	Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине... Изыскания и основы проектирования, автомобильных дорог. Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Основы...		Методические указания по выполнению самостоятельной работы по дисциплине... Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 38. 02. 01 «Экономика и бухгалтерский учет...

Пособие по выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Потребители электрической энергии»

Выбор структуры системы электроснабжения………………………………..26

Выбор напряжения системы электроснабжения………………………………28

Надежность электроснабжения потребителей…………………………………29

Выбор схем электроснабжения микрорайона………………………………….31

Выбор сечения кабельных линий………………………………………………….36

Приложение А……………………………………………………………………….37

Приложение Б………………………………………………………………………..38

Приложение В……………………………………………………………………….43

Список использованных источников………………………………………………45

Похожие: