Проектирование электроснабжения микрорайона Черемушки ЧМР Краснодар - Физика и энергетика дипломная работа

Главная

Физика и энергетика
Проектирование электроснабжения микрорайона Черемушки ЧМР Краснодар

Особенности расчета электрических нагрузок потребителей жилого микорайона. Выбор числа и мощности трансформаторов, сечения питающей линии 110 КВ. Разработка схемы подстанций мощностью 110/10 КВ. Выбор схемы электроснабжения микрорайона Черемушки.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Проектирование электроснабжения микрорайона Черемушки ЧМР Краснодар
электрический подстанция микрорайон
Тема является актуальной, так как в связи с повсеместным расширением производства, строительства новых предприятий, жилых микрорайонов увеличивается и потребление электроэнергии. В данный момент многие подстанции очень сильно устарели или же их мощности не хватает для питания всех потребителей. Чтобы устранить эту проблему необходимо строить новые подстанции с возможностью их дальнейшего расширения, реконструировать и модернизировать уже имеющиеся подстанции. Все это должно происходить по новым требованиям экономичности и надежности.
Целью данной работы является проектирование системы электроснабжения микрорайона Черемушки ЧМР Краснодар.
· Выбор числа и мощности трансформаторов
· Выбор сечения питающей линии 110 КВ
· Выбор схемы электроснабжения микрорайона Черемушки
Объектом исследования диссертации - является электроснабжение Микрорайона Черемушки ЧМР Краснодар.
Предметом исследования - является проектирование системы электроснабжения микрорайона Черемушки ЧМР Краснодар.
В данном дипломе также представлены разделы организационно-экономический и безопасности жизнедеятельности, где рассматриваются задачи организации труда, стоимость электрооборудования и электромонтажных работ, вопросы охраны труда работников, безопасных методов производства электромонтажных работ. Все элементы системы электроснабжения посёлка и электрической сети должны соответствовать требованиям электробезопасности.
Потребители представлены электроприёмниками I, II, III категории.
Потребители должны получать питание от трансформаторных подстанций (ТП), расположенных на территории Микрорайона Черемушки. Эти ТП будут питаться кабельными линиями от проектируемой районной трансформаторной подстанции ПС-5 «Микрорайона Черемушки»).
Жилой фонд состоит из пяти-, девяти- и двенадцатиэтажных домов с электроплитами номинальной мощностью 6 кВт. Объекты социальной сферы также оборудованы электроплитами.
Были рассмотрены труды таких специалистов как: Конюхова, Е.А.,Липкина Б.Ю., Коновалова Л.Л.,Рожкова Л.Д.,Голубева М.Л.,Юрикова П.А. и других отечественных ученых.
Расчетная активная нагрузка на шинах РУ-0,4 кВ ТП от электроприемников квартир жилого дома определяется по формуле:
Расчетная реактивная нагрузка жилого дома:
Расчетная активная нагрузка линии питания лифтовых установок определяется по формуле:
1. Ситуационный план Микрорайона Черемушки.
3. Характеристики общественных зданий и сооружений приведены ниже.
Рисунок 1 - Ситуационный план Микрорайона Черемушки
Таблица 1Исходные данные по проекту
Характеристики других зданий Микрорайона Черемушки.
В каждом подъезде жилого 9 этажных домов расположена лифтовая установка с двигателем номинальной мощности Рн =8 кВт.
Расчетная реактивная нагрузка линий питания лифтовых установок:
где tg л - коэффициент реактивной мощности лифтов, принимаемый по п. 2.1.2. [12].
Полная нагрузка линий питания лифтовых установок равна:
Мощность электродвигателей санитарно-технических устройств:
где - коэффициент спроса, принимаемый по табл.2.1.3. [12].
n - количество электродвигателей санитарно-технических устройств;
- установленная мощность электродвигателя насоса, вентилятора и других санитарно-технических устройств.
Мощность и количество электродвигателей санитарно-технических устройств для пяти-, девятиэтажных жилых зданий приведены в табл.2.
Таблица 2. Характеристика электродвигателей для жилых зданий
Расчетные нагрузки жилого дома определяются по формулам [12]:
где Ку =0,9 - коэффициент участия в максимуме нагрузки силовых электроприемников.
Приведем пример расчета 5 этажного жилого дома (здание №1).
Pр.кв.= Pкв.уд.·n = 1,5·88 =132 кВт;
Расчет нагрузок пятиэтажных жилых домов сведен в табл. 3.
Таблица 3Расчет нагрузок пятиэтажных жилых домов
Приведем пример расчета 9 этажного дома (здание №2)
Pр.кв.= Pкв.уд.·n =1,44·72 =103,68 кВт;
Расчет нагрузок девятиэтажных жилых домов сведен в табл. 4.
Таблица 4. Расчет нагрузок девятиэтажных жилых домов
Расчет нагрузок общественный зданий сведен в табл.5
1229,25+1723,59+429+129==3510,5 кВт;
Расчетная электрическая нагрузка на шинах 10 кВ центра питания определится в соответствии с [15]
Выбор мощности трансформаторов ПС выполним с учетом допустимой 1,5-кратной перегрузки в послеаварийном режиме:
Коэффициент загрузки трансформаторов составляет:
Выбираем трансформаторы марки ТМН-2500/110.
Это двухобмоточный трансформатор с естественным масляным охлаждением, с устройством РПН.
Технические характеристики трансформатора ТМН-2500/110:
- потери холостого хода ?Рхх =3.9кВт;
- потери короткого замыкания ?Ркз= 25 кВт;
Удельная нагрузка Микрорайона Черемушки составляет:
В районах многоэтажной застройки (9 этажей и выше) при плотности нагрузки от 5 до 8 МВт/км2 ,рекомендуется устанавливать трансформаторы мощностью 2х250 кВ•А [12].
Расчетное число трансформаторов ТП:
Каждая ТП будет питать определенный участок Микрорайона Черемушки. При недостаточном коэффициенте загрузки принимаются трансформаторы меньшей мощности.
РТП-1= Рзд 2+ Росв +К1(Рзд 1,3) = 143,73+16,1+(138,75+138,75) =437,33 кВт;
Результаты расчетов для других ТП сведены в табл. 6.
Количество и мощность трансформаторов ТП, кВ•А
Коэффициент загрузки в нормальном режиме, отн. ед.
Коэффициент загрузки в послеаварийном режиме, отн.ед.
Расчет уличного освещения определяется в соответствии с рекомендациями [29].
Расстояние между устанавливаемыми светильниками равно:
На проездах и проходах к корпусам и площадкам:
В соответствии с генпланом микрорайона получим количество светильников:
Расчетная активная нагрузка уличного освещения:
Расчетная реактивная нагрузка уличного освещения равна:
Полная расчетная нагрузка уличного освещения равна:
Сумма нагрузок жилых домов, общественных зданий и наружного освещения:
Из полученных данных мы можем перейти ко второй главе диссертации, где будет рассчитана и спроектирована районная подстанция напряжением 110/10 кВ.
Сумма нагрузок жилых домов, общественных зданий и наружного освещения:
Расчетная электрическая нагрузка на шинах 10 кВ центра питания определится в соответствии с [15]
Выбор мощности трансформаторов ПС выполним с учетом допустимой 1,5-кратной перегрузки в послеаварийном режиме. :
Коэффициент загрузки трансформаторов составляет:
Выбираем трансформаторы марки ТМН-2500/110.
Это двухобмоточный трансформатор с естественным масляным охлаждением, с устройством РПН.
Технические характеристики трансформатора ТМН-2500/110:
- потери холостого хода ?Рхх =3.9кВт;
- потери короткого замыкания ?Ркз= 25 кВт;
2.2 Выбор числа и мощности трансформаторов ТП
Удельная нагрузка Микрорайона Черемушки составляет:
В районах многоэтажной застройки (9 этажей и выше) при плотности нагрузки от 5 до 8 МВт/км2 ,рекомендуется устанавливать трансформаторы мощностью 2х250 кВ•А [12].
Расчетное число трансформаторов ТП:
Каждая ТП будет питать определенный участок Микрорайона Черемушки. При недостаточном коэффициенте загрузки принимаются трансформаторы меньшей мощности.
Расчетная нагрузка ТП-1 в соответствии с табл. 2, 3, 4 и формулой (12) [1] составит
РТП-1= Рзд 2+ Росв +К1(Рзд 1,3) = 143,73+16,1+(138,75+138,75) =437,33 кВт;
Результаты расчетов для других ТП сведены в табл. 6.
Количество и мощность трансформаторов ТП, кВ•А
Коэффициент загрузки в нормальном режиме, отн. ед.
Коэффициент загрузки в послеаварийном режиме, отн.ед.
Полная мощность, передаваемая по линии 110 кВ, равна:
Определяем расчетный ток в линиях 110 кВ
Экономическое сечение проводов линии:
Проверим выбранное сечение по току послеаварийного режима:
Схему подстанции принимаем упрощенной, т.е. без сборных шин на первичном напряжении 110 кВ. Со стороны трансформаторов на первичном напряжении ставим силовые выключатели. Кроме того, на стороне первичного напряжения ставим неавтоматизированную ремонтную перемычку с разъединителями для питания двух трансформаторов от одной линии при ремонте другой.
Схема электрических соединений подстанции показана на рис. 1
На стороне вторичного напряжения 10 кВ принимаем одиночную секционированную систему сборных шин с двумя секциями 1 и 2.
При построении системы электроснабжения микрорайона исходим из раздельной работы линий и трансформаторов, т.к. при этом снижаются токи короткого замыкания, упрощаются схемы коммутации и релейная защита. Для восстановления питания потребителей применены простейшие схемы автоматики (АВР на секционном выключателе в распределительном устройстве 10 кВ).
Для питания собственных нужд ПС устанавливаем трансформаторы собственных нужд. Для питания собственных нужд принимаем 2 трансформатора ТС-40/10.
К прокладке выбираем кабели марки АПвП.
В первом варианте имеются 3 магистральные линии:
- по кабельным линиям 1,2 питаются ТП-1, ТП-4;
- по кабельным линиям 3,4 питаются ТП-2, ТП-3;
- по кабельным линиям 5,6 питаются ТП-5, ТП-6.
- по кабельным линиям 1,2 питаются ТП-1, ТП-4;
- по кабельным линиям 3,4 питаются ТП-2, ТП-5;
- по кабельным линиям 5,6 питаются ТП-3, ТП-6.
Расчетные затраты при единовременных капитальных вложениях и постоянных издержках определяются по формуле в соответствии с [35] :
Рис. 2. Варианты схем электроснабжения 10 кВ
Ир.о. - издержки на ремонт и обслуживание элементов сети (2,3 % от капитальных затрат для кабельных линий, проложенных в земле [35]);
Ип.л. - стоимость потерь электроэнергии в сети
Потери активной мощности на участке кабельной линии
Все участки удовлетворяют условию нагрева в нормальном режиме.
Проверим кабели по нагреву в послеаварийном режиме.
Все участки удовлетворяют условию нагрева длительно допусимым тока в нормальном режиме.
Проверим по нагреву в послеаварийном режиме участок ПС-ТП-3:
З = 0,12•601,5+42,5 =114,68 тыс. руб/год.
Таблица 9.Финансовые вложения для варианта 2
З = 0,12•685,5+47,4 =129,66 тыс. руб/год.
Определяем сечение кабели по экономической плотности тока по формуле:
Округляем полученное сечение до ближайшего стандартного значения:
В нормальном режиме должно выполняться условие
Допустимый ток кабеля в послеаварийном режиме равен:
В послеаварийном режиме должно выполняться условие
Расчет проводим в относительных базисных единицах.
В качестве базисных величин принимаем:
- базисную мощность, равную мощности трехфазного короткого замыкания системы:
Расчетная схема и схема замещения показаны на рис. 3.
Рассчитаем сопротивления элементов схемы замещения.
Результирующие сопротивления до точки К1:
Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К1:
Результирующие сопротивления до точки К2:
Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К2:
В результате длительного протекания тока короткого замыкания (КЗ) по кабелям при отключении присоединений действием резервных защит имели место пожары в кабельных хозяйствах электростанций вследствие нагрева токопроводящих жил кабелей до температур, при которых происходили разрывы оболочек и разрушения концевых заделок с возгоранием кабелей
Тепловой импульс тока КЗ (интеграл Джоуля) рассчитывается по формуле:
Та - постоянная времени (см. п. 6.1).
Тепловой импульс для выключателя 10 кВ отходящих кабельных линий:
Тепловой импульс для секционного выключателя 10 кВ:
Тепловой импульс для выключателей вводов 10 кВ:
Тепловой импульс для выключателей и разъединителей 110 кВ:
Минимальное термически стойкое к током КЗ сечение кабеля определяется по формуле:
Выбранные ранее сечения кабелей (70 мм2) распределительной сети 10 кВ проходят по термической стойкости.
На стороне 110 кВ выбираем выключатель марки ВГТ-110-40/1250УХЛ1 и разъединитель марки РГП-110-1000УХЛ1. Проверка аппаратов сведена в табл.14 и табл.15.
Для вводов 10 кВ выбираем выключатели марки ВВПЭ-10-20/1000У3.
Проверка выключателей сведена в табл. 16.
Проверка секционного выключателя сведена в табл. 17.
Таблица 17.Проверка секционного выключателя
Таблица 18.Проверка выключателей на отходящих линиях
Для РУ 10 кВ ТП выбираем выключатели нагрузки марки ВНА-10-250-20УЗ. Проверка аппаратов сведена в табл. 19.
Защита электроустановок от грозовых и коммутационных перенапряжений осуществляется ограничителями перенапряжений.
Принимаем к установке ОПН типа: ОПН-110 УХЛ1. Это ограничитель (О) перенапряжений (П) нелинейный (Н) на номинальное напряжение 110 кВ, предназначенный для работы в условиях умеренно холодного климата (УХЛ) на открытом воздухе (1). Каталожные данные ОПН указаны в табл. 20
Пропускная способность на волне 1,2/2,5, мс
Взрывобезопасность при токе КЗ длительностью 0,2с
ВЫБОР ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ (ОПН)
В нейтрали силового трансформатора устанавливаем ОПН-110/63, рабочее напряжение 63 кВ. На стороне 10 кВ принимаем к установке ограничители перенапряжений типа ОПН-10 УХЛ1 (табл. 21).
Таблица 21.Ограничители перенапряжений типа ОПН-10 УХЛ1
Пропускная способность на волне 1,2/2,5, мс
Взрывобезопасность при токе КЗ длительностью 0,2 с
Трансформаторы напряжения (ТН) предназначены для понижения ВН до стандартной величины 100 В или 100 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Трансформаторы напряжения выбираются по следующим условиям:
по напряжению установки: U уст ? U ном;
по конструкции и схеме соединения обмоток;
по вторичной нагрузке: S2У ? S ном,
где S ном - номинальная мощность в выбранном классе точности;
S2У - нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к ТН, В•А.
Принимаем к установке трансформатор напряжения типа НАМИТ-10-2 УХЛ2. Это трехфазный антирезонансный трансформатор напряжения, предназначенный для измерения напряжения и контроля изоляции в сетях 10 кВ с любым режимом заземления нейтрали. Выбор измерительных трансформаторов напряжения согласно [2] производим по классу точности и вторичной нагрузке SТ,ном?S2. Схема соединения Y/Y/Д.
Трансформаторы тока (ТТ) имеют следующее предназначение:
отделить цепи ВН от цепей измерительных приборов или аппаратов защиты, обеспечивая безопасность их обслуживания;
снизить измеряемый ток до значения, допускающего подключение последовательных катушек измерительных приборов или аппаратов защиты.
Трансформаторы тока выбираются по следующим условиям:
по номинальному напряжению Uном.т.т. ? Uном.у;
по току в первичной цепи Іном.1т.т. ? Іп.а ,
где Іном.1т.т. - номинальный ток первичный, А;
Іп.а. - ток послеаварийного режима в первичной цепи, А;
по мощности нагрузки во вторичной цепи Sном.2т.т. ? Sрасч.,
где Sном.2т.т. - допустимая (номинальная) нагрузка вторичной обмотки трансформатора тока, В?А;
- Sрасч. расчетная нагрузка вторичной обмотки ТТ в нормальном режиме;
- по термической стойкости :Вк ? І2т ? tт;
по электродинамической стойкости :i у < i дин.
Принимаем к установке трансформаторы тока ТПЛК-10. Это трансформатор тока (Т) проходной (П) с литой изоляцией (Л) для КРУ (К) на напряжение 10 кВ. Согласно рекомендациям [5] для расчетного учета электроэнергии и для подключения указывающих электроизмерительных приборов, а также релейной защиты принимаем к установке трансформаторы тока класса точности 0,5.
Максимальный рабочий ток на стороне 10 кВ ТП с трансформаторами мощностью 250 кВ•А:
Максимальный рабочий ток на стороне 110 кВ трансформаторов ПС:
Максимальный рабочий ток кабельных линий КЛ1-КЛ6 (с учетом коэффициента загрузки трансформаторов ТП, равном 0,9):
В качестве базисных величин принимаем:
- базисную мощность, равную мощности трехфазного короткого замыкания системы:
Приводим сопротивления линий, системы и трансформаторов к выбранным базисным условиям. Величины сопротивлений определяем в относительных единицах.
Ток трёхфазного короткого замыкания равен:
Активные сопротивления элементов схемы равны:
Ток трёхфазного короткого замыкания равен:
Ток трёхфазного короткого замыкания равен:
Ток трёхфазного короткого замыкания равен:
Ток трёхфазного короткого замыкания равен:
ПУЭ предписывает на трансформаторах мощностью менее 6,3 МВ•А устанавливать следующие виды защит: МТЗ, токовую отсечку и газовую защиту. Газовая защита на трансформаторах марки ТМГ не устанавливается. Функции МТЗ и токовой отсечки будут выполнять предохранители.
Выбор плавкой вставки предохранителей с учетом допустимой послеаварийной и эксплуатационной перегрузок.
Выбор плавкой вставки для трансформаторов мощностью 250 кВ•А.
Для трансформаторов мощностью 250 кВ•А выбираем предохранитель с номинальным током 80 А. Марка предохранителей ПКТ 103-10-80-20 У3.
ПУЭ предписывает в кабельных линиях 3-10 кВ с изолированной нейтралью устанавливать защиты от многофазных замыканий в виде токовой отсечки и максимальной токовой защиты, а от однофазных замыканий на землю максимальную токовую защиту нулевой последовательности с использованием трансформатора тока нулевой последовательности.
Максимальный рабочий ток линии равен:
Так как Кч получился слишком высоким, пересчитываем значение тока срабатывания тока защиты.
Ток срабатывания защиты удовлетворяет условиям чувствительности.
Время срабатывания предохранителей равно 0,01с.
Максимальный рабочий ток линии равен
Так как Кч получился слишком высоким, пересчитываем значение тока срабатывания тока защиты.
Ток срабатывания защиты удовлетворяет условиям чувствительности.
Время срабатывания предохранителей равно 0,01с.
Максимальный рабочий ток линии равен:
Так как Кч получился слишком высоким, пересчитываем значение тока срабатывания тока защиты.
Ток срабатывания защиты удовлетворяет условиям чувствительности.
Время срабатывания предохранителей равно 0,01с.
Максимальный ток, проходящий через секционный выключатель:
Так как Кч получился слишком высоким, пересчитываем значение тока срабатывания тока защиты.
Ток срабатывания защиты удовлетворяет условиям чувствительности.
Согласно требованиям ПУЭ, на трансформаторах мощностью 2,5 МВ•А и более, устанавливается газовая защита от повреждений внутри трансформатора, дифференциальная токовая защита без выдержки времени и МТЗ.
Номинальные токи трансформаторов ПС
Коэффициенты трансформации трансформаторов тока:
Коэффициент чувствительности защиты при КЗ в точке К2:
Выдержку времени МТЗ трансформаторов ПС согласуем с выдержкой времени МТЗ секционного выключателя на шинах 10 кВ.
Расчет дифференциальной токовой защиты трансформаторов ПС .
Схема с точками короткого замыкания приведена на рис.5.
Рис. 5. Схема с точками короткого замыкания
Принципы построения систем электроснабжения городов. Расчет электрических нагрузок микрорайона, напряжение системы электроснабжения. Выбор схемы, расчет релейной защиты трансформаторов подстанций.Разработка мероприятий по экономии электроэнергии. курсовая работа [178,1 K], добавлен 31.05.2019
Развитие нетрадиционных видов энергетики в Крыму. Выбор схемы электроснабжения микрорайона. Расчет электрических нагрузок жилого микрорайона. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на подстанции. Расчет токов короткого замыкания в сетях. курсовая работа [386,1 K], добавлен 08.06.2014
Разработка принципиальной схемы электроснабжения микрорайона города. Расчет электрических нагрузок. Определение числа, мощности и мест расположения трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания и релейной защиты. Выбор коммутационной аппаратуры. дипломная работа [1,2 M], добавлен 15.02.2017
Краткая характеристика потребителей электричества микрорайона. Определение расчетных нагрузок. Проектирование системы электроосвещения микрорайона. Выбор числа и мощности трансформаторов. Проектирование связи с питающей системой, электрической сети. дипломная работа [1,1 M], добавлен 15.04.2014
Характеристика потребителей электрической энергии. Определение расчетных электрических нагрузок жилых домов и числа трансформаторных подстанций. Построение картограммы нагрузок. Выбор марки и сечения проводов. Релейная защита, противоаварийная автоматика. дипломная работа [1,3 M], добавлен 29.07.2012
Анализ электрических нагрузок. Выбор числа и мощности компенсирующих устройств, схемы электроснабжения, числа и мощности трансформаторов, типа трансформаторной подстанции и распределительного устройства. Расчет экономического сечения питающей линии. дипломная работа [962,5 K], добавлен 19.06.2015
Расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Разработка системы внутризаводского электроснабжения. Расчет электрических нагрузок на головных участках магистралей. Выбор измерительных трансформаторов. курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.09.2009
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование электроснабжения микрорайона Черемушки ЧМР Краснодар дипломная работа. Физика и энергетика.
Правила Оформления Докторской Диссертации 2022 Гост
Вода И Питьевой Режим 3 Класс Реферат
Контрольная работа по теме Потребительские свойства и идентификация товаров
Сочинение: Обломов и обломовщина
Реферат по теме Екзистенціалізм як гімн особистості
Курсовая работа по теме Организация производства и обслуживания банкета по случаю школьного выпускного бала в школьной столовой на 65 человек в МОУ Гольянской СОШ с. Гольяны Завьяловского района УР
Дипломная работа по теме Основные критерии выбора и требования, предъявляемые к проектируемым электротехническим устройствам летательного аппарата
Пример Написания Курсовой Работы По Медицине
Доклады На Тему Вредители Леса
Контрольная работа по теме Мировая и отечественная практика франчайзинга
Реферат: American History X Essay Research Paper American
Спорт Посол Мира Реферат
Оформление Титульного Листа Реферата 2022
Реферат Подбор И Отбор Персонала
Реферат: Расчет ступени газовой турбины
Сдача Дипломных Работ
Реферат: Акмеология - новое направление междисциплинарных исследований человека. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Тщетные надежды на "Секретное оружие". Скачать бесплатно и без регистрации
Понятие и структура медицинской психологии
Курсовая Работа На Тему Факторы Проектирования Жилища
Трудовой спор: защита и нападение - Государство и право реферат
Обоснование количества и местонахождения складов - Транспорт курсовая работа
Учет приобретения и списания - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа