Электроснабжение 8-го микрорайона города Оренбурга

Электроснабжение 8-го микрорайона города Оренбурга

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ДИПЛОМНЫЙ

ПРОЕКТ

Дипломника Кузнецовой Ольги Сергеевны

НА ТЕМУ:

«ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ 8-ГО МИКРОРАЙОНА ГОРОДА ОРЕНБУРГА»

Зав. кафедрой Чиндяскин В.И.

Руководитель проекта Чиндяскин В.И.

Консультанты по разделам:

1. Электроснабжение _______________________________________________

2. Экономика______________________________________________________

3. БЖД___________________________________________________________

4. РЗА____________________________________________________________

5. Спец. вопрос_____________________________________________________

Содержание

Введение………………………………………………………………………………..

1 Характеристика энергоснабжаемого микрорайона………………………………..

2 Определение расчетных электрических нагрузок жилых зданий………………..

3 Определение расчетных электрических нагрузок общественных

зданий…………………………………………………………………………………

4 Выбор величины питающего напряжения………………………………………….

5 Выбор местоположения и числа трансформаторных подстанций………………..

6 Расчет наружной осветительной сети……………………………………………….

6.1 Светотехнический расчет………………………………………………………….

6.2 Электрический расчет осветительной сети………………………………………

7 Выбор числа и мощности потребительских ТП……………………………………

7.1 Предварительный расчет мощности трансформаторов ТП………………………

7.2 Проверка трансформаторов на систематическую перегрузку……………………

7.3 Проверка трансформаторов на аварийную перегрузку…………………………...

8 Выбор схемы распределительных сетей ВН………………………………………...

9 Предварительный выбор сечения кабельной линии 10 кВ…………………………

10 Расчет токов короткого замыкания………………………………….……………..

11 Проверка кабеля 10 кВ на термическую устойчивость

к токам короткого замыкания………………………………..……………………..

12 Выбор и расчет оборудования сети 10 кВ…………………………...……………..

12.1 Выбор оборудования в ячейках питающих линий 10 кВ

на п/ст «Шелковая»……………………………………………………………………...

12.2 Выбор электрооборудования ячейки трансформатора ТМ-10/250……………..

12.3 Расчет схемы распределительной сети 0,4 кВ…………………………………...

12.4 Выбор аппаратуры защиты кабельных линий 0,4 кВ…………….……………...

13 Технико-экономическое сравнение двух вариантов

схемы электроснабжения микрорайона……………………………………….……….

14 Релейная защита и автоматика линий 10 кВ ………………………………………

14.1 Расчет МТЗ…………………………………………………………………………

14.2 Расчет токовой отсечки……………………………………………………………

15 Охрана труда и техника безопасности……………………………………………..

15.1 Защитные меры безопасности…………………………………………….………

16 Разработка противоаварийных тренировок………………………………………..

16.1 Общее количество нарушений…………………………………………………….

16.2 Анализ ошибочных действий оперативного (неоперативного) персонала и неудовлетворительной организации эксплуатации энергооборудования на энергопредприятиях…………………………………………………………………

16.3 Классификация аварий……………………………………………….……………

16.4 Методы подготовки оперативного персонала……………………………………

16.5 Тренажер. Что это?………………………………………………………………...

16.6 Машинный (компьютерный эксперемент………………………………………..

16.7 Обучение и тренировка оперативного персонала……………………………….

16.8 Классификация тренировок ………………………………………….…………...

16.9 Описание алгоритма программы-тренажера……………………………………..

Вывод…………………………………………………………………………….………

Список используемых источников……………………………………………… …….

Аннотация

В предоставленном дипломном проекте, произведено энергоснабжение жилого микрорайона города Оренбурга. Выполнен расчет наружной осветительной сети. Произведен выбор силовых трансформаторных подстанций с проверкой их по перегрузочной способности.

Выбрана и рассчитана схема внешнего энергоснабжения, а также проведен расчет распределительной сети 0,4 кВ, с последующей проверкой электрических аппаратов для защиты кабельных линий.

В экономической части предложено технико-экономическое сравнение двух вариантов схем внешнего энергоснабжения, а также сравнение трансформаторных подстанций с различной мощностью и числом трансформаторов.

В разделе безопасность жизнедеятельности человека описывается расчет искусственного заземления.

Рассмотрен спец. вопрос на тему «Разработка противоаварийных программ-тренажеров для оперативно - диспетчерского персонала Оренбургских городских электрических сетей ОАО «Оренбургэнерго», по которой выступала с докладом на XXVI научной конференции студентов с присуждением 1-го места и награждением дипломом за лучшую научную разработку.

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 дипломном проекте 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.

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.

К III категории относятся здания, жилые дома в 5-9 этажей, предприятия бытового обслуживания, магазины, детские учреждения, наружное освещение. Для электроприемников III категории допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не более суток.

1 Характеристика энергоснабжаемого микрорайона

Главной задачей этого раздела является максимально полный подбор исходного материала для дальнейшего проектирования.

Рассматривается 8 микрорайон, относящийся к Городским электрическим сетям ОАО «Оренбургэнерго».

Определим необходимые климатические параметры, характеризующие заданный микрорайон.

Рассматриваемый в проекте микрорайон относится к III климатической зоне. Наиболее высокая температура воздуха плюс 42є С, наиболее низкая температура минус 44є С. Годовое количество осадков 358 мм. Средняя толщина снегового покрова 26 см, глубина промерзания 1,8 - 2 м.

1.1 Технико-экономические показатели микрорайона.

Население в девятиэтажных и пятиэтажных зданиях - 79100 м2, при обеспеченности общей площадью жилой 14,5 м2 - 15500 человек. Площадь микрорайона в красных линиях 33,58 га. Количество общей жилой площади 79100 м2, в том числе:

- плотность жилого фонда:

- нормативная - 7260 м2/га

- фактическая - 6093 м2/га

- количество квартир - 3221, в том числе:

- однокомнатные - 861

- двухкомнатные - 840

- трехкомнатные - 1520.

Электроснабжение микрорайона запроектировано от потребительских трансформаторных подстанций, питание которых осуществляется от существующей подстанции «Шелковая».

По степени надежности электроснабжения, проектируемые здания относятся к II и III категории потребителей. К II категории относятся электродвигатели лифтов, насосов, аварийное освещение.

2 Определение расчетных электрических нагрузок

жилых зданий

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

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

Приведем методику расчета квартир, включая и общедомовые помещения (подвалы, чердаки, лестничные клетки и т.д.).

Определим расчетную электрическую нагрузку квартир, приведенную к вводу жилого дома по формуле:

(2.1)

где Ркв.уд. - удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников квартир, принимая ее в зависимости от числа квартир присоединенных к линии, кВт/квартир;

n - количество квартир.

Расчетная электрическая нагрузка жилого дома (квартир и силовых электроприемников) - Рр.ж.д., кВт, определяется по формуле:

(2.2)

где Ку - коэффициент участия в максимуме нагрузки силовых электроприемников, Ку-0,9;

Рс- расчетная нагрузка силовых электроприемников жилого дома, кВт.

Расчетная нагрузка силовых электроприемников, приведенная к вводу жилого дома, определяется:

(2.3)

где Рр.л. - мощность лифтовых установок, кВт;

Рст.у.- мощность электродвигателей санитарно-технических устройств, кВт.

Мощность лифтовых установок определяется по формуле:

(2.4)

где Кс - коэффициент спроса /2/;

Рл - установленная мощность электродвигателя лифта, кВт;

n - количество лифтовых установок.

2.1 Расчет жилого дома № 1

Жилой дом №1 на 108 квартир состоит из трех секций. В доме 9 этажей, установлены три лифтовые установки с мощностью, приведенной к ПВ=100%, равной 7 кВт.

Ркв.уд. - определяется путем интерполяции:

Ркв=0,592*108=63,94 кВт.

Расчетная нагрузка для лифтовых установок:

Рр.л.=0,8*7*3=16,8 кВт;

Рст.у=0 кВт.

Расчетная нагрузка силовых электроприемников дома:

Рс=Рр.л.=16,8 кВт.

Расчетная электрическая нагрузка жилого дома:

Рр.ж.д.=63,94+16,8*0,9=79,1 кВт.

Реактивная нагрузка жилых объектов складывается из реактивной мощности электродвигателей лифтов и реактивной мощности квартир:

Реактивная мощность квартир:

(2.5)

где tg цкв=0,29 /2/;

.

Реактивная мощность лифтов:

(2.6)

где: tg цл=1,17 /2/;

Расчет остальных жилых зданий аналогичен. Результаты расчетов сводится в таблицу 1 и в таблицу 2.

Таблица 1. Расчет нагрузки 9 этажных зданий

Таблица 2 - Расчет нагрузки 5 этажных зданий

3 Определение расчетных электрических нагрузок

общественных зданий

Расчет электрических нагрузок общественных зданий производится по удельным расчетным электрическим нагрузкам /2/.

Пример расчета нагрузки детского сада на 330 мест № 40.

Расчетная мощность детского сада определяется по формуле:

(3.1)

где Руд№40 - удельная расчетная нагрузка, кВт/место;

m - число мест в саду.

Расчетная реактивная мощность определяется по формуле:

(3.2)

где tg ц=0,25 /2/;

Аналогично выполняются расчеты силовой нагрузки для других общественных зданий. Результаты расчетов сведены в таблицу 3.

Таблица 3. Расчет нагрузок общественных зданий

По микрорайону нагрузка составит:

РУ=Рр.ж.д+Ркв+Рр=1065,7+1174,7+778,1=3018,5

4 Выбор величины питающего напряжения

Согласно /3/ для городской питающей сети целесообразно применять систему электроснабжения напряжений 110-35/10/0,4 кВ.

В качестве основного для городской питающей среды принимается 10 кВ, которое характеризуется меньшими капиталовложениями и потерями в сетях по сравнению с системой 6 кВ.

Городские электрические сети напряжением 10 кВ выполняются трехфазными с изолированной нейтралью.

Для распределительной сети низкого напряжения основным напряжением является 380/220 В, сеть выполняется четырехпроводной с глухозаземленной нейтралью.

5 Выбор местоположения и числа трансформаторных

подстанций

Важной целью проектирования является выбор оптимального числа местоположения потребительских ТП. Районирование электрических нагрузок является неотъемлемой частью решения этой задачи.

Площадь микрорайона составляет 0,33 км2. Суммарная активная расчетная нагрузка составляет - 3018,5 кВт. Плотность нагрузки составит = 9,11 Вт/м2.

Согласно проектным нормативам предусматривается, что протяженность кабеля от ТП к зданиям не должна превышать 400 м /4/. В городской жилой застройке между зданиями размещаются детские и спортивные площадки, не всегда удается расположить подстанцию в центре электрических нагрузок. Поэтому, согласно рекомендации проектирования городских сетей /3/ недопустимо превышение протяженности кабеля.

Согласно данному генеральному плану микрорайона видно, что он представлен в виде прямоугольника 720x460 м. Мысленно микрорайон разбиваем на 6 частей. Принимаем 6 потребительских подстанций для обеспечения надежности электроснабжения и уменьшения экономических показателей.

РП-10кВ удобнее с точки зрения электроснабжения расположить со стороны питания, от подстанции «Шелковая», и по архитектурным соображениям совместить РП с ТП №2.

Согласно /5/ трансформаторную подстанцию располагаем ближе к ЦЭН, так как это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электроэнергии и значительно сократить протяженность распределительной сети низкого напряжения, уменьшив тем самым расход проводникового материала и снизить потери электроэнергии.

Координаты ЦЭН определяются по формулам:

(5.1)

(5.2)

Пример расчета ЦЭН для ТП №3.

Данные об электроприемниках, питающихся от ТП №3, и их координаты сведены в таблицу 4.

Таблица 4

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6