Реконструкция системы электроснабжения жилого микрорайона города НЧОУ ВПО "ЮЖНО-САХАЛИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ, ПРАВА И ИНФОРМАТИКИ" Кафедра "Электротехники и электроэнергетики" Реконструкция системы электроснабжения жилого микрорайона города Специальность 140211 Электроснабжение Выполнил студент гр. ЭС-51 Гридчин Г.Н. Руководитель, ст. преподаватель Кон О.Г. Южно-Сахалинск 2011 ОГЛАВЛЕНИЕ АННОТАЦИЯ ВВЕДЕНИЕ 1. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 1.1 Краткая характеристика потребителей 1.2 Расчет удельных электрических нагрузок 1.3 Определение расчетных нагрузок электроприёмников 2. ГРАФИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК МИКРОРАЙОНА 3. ВЫБОР РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОДСТАНЦИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 10/0,4 КВ 4. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ В ТП 4.1 Расчет мощности и количества трансформаторов 4.2 Выбор схем построения электрических сетей напряжением 0,38-20 кВ 5. ОСВЕЩЕНИЕ 5.1 Сети наружного освещения 5.2 Расчет сетей наружного освещения жилых зданий 5.3 Расчет сетей наружного освещения общественных зданий 6. ВЫБОР СЕЧЕНИЯ КАБЕЛЕЙ. 6.1 Выбор сечения кабелей электрических сетей напряжением до 1 кВ 6.2 Выбор сечения кабелей электрических сетей напряжением 10 кВ 6.3 Проверка кабелей на термическую стойкость 7. РАСЧЕТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ 7.1 Расчет коротких замыканий в электроустановках выше 1000 В 7.2 Расчет коротких замыканий в электроустановках до 1000 В 8. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ 8.1 Выбор оборудования на стороне 10 кВ 8.2 Выбор оборудования на стороне 0,4 кВ 9. ВЫБОР ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ 10. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 11. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 12. ОХРАНА ТРУДА ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ПРИЛОЖЕНИЕ АННОТАЦИЯ Данная посвящена реконструкции системы электроснабжения жилого микрорайона города в связи с увеличением потребляемой мощности. Текст пояснительной записки состоит из 119 страниц печатного текста и сопровождается 10 иллюстрациями (расчетными схемами, графиками, рисунками), поясняющими методику расчета и принципы работы основного электрооборудования и 49 таблиц, в которых представлены исходные данные, технические характеристики и условия выбора основного электрооборудования. Графическая часть дипломной работы состоит из семи листов формата А1: 1. Генеральный план электроснабжения жилого микрорайона 2. Схема освещения микрорайона 3. Принципиальная схема электроснабжения района на 6 кВ 4. Принципиальная схема электроснабжения района на 10 кВ 5. Дифференциальная защита трансформатора 6. Реконструкция электроснабжения школы (1ый этаж) 7. Реконструкция электроснабжения школы (2ой и 3ий этаж) ВВЕДЕНИЕ Города являются крупными потребителями электроэнергии, так как в них проживает не только большая часть населения, но и расположено также большое количество промышленных предприятий. В зависимости от размера города для питания потребителей, расположенных на его территории, должна предусматриваться соответствующая система электроснабжения, которая охватывает всех потребителей города, включая промышленные предприятия. Для электроснабжения основной массы потребителей используется распределительная сеть напряжением 6–10 кВ и сеть общего пользования напряжением 0,38 кВ. Для городов характерен рост электропотребления, что требует систематического развития электрических сетей. Рост электропотребления связан не только с увеличением количества жителей и развитием промышленности, но также с беспрерывным проникновением электрической энергии во все сферы жизнедеятельности населения. Растёт расход электрической энергии на бытовые нужды и коммунальное хозяйство городов. Через городские распределительные сети в настоящее время передается до 40% вырабатываемой энергии. Таким образом, сети становятся самостоятельной областью энергетики, и проблема их рационального сооружения приобретает определённое народно-хозяйственное значение. Под системой электроснабжения города понимается совокупность электрических сетей и трансформаторных подстанций, расположенных на территории города и предназначенных для электроснабжения его потребителей. Городские электрические сети напряжением 6-10 кВ характерны тем, что в любом из микрорайонов могут оказаться потребители всех трёх категорий по надёжности электроснабжения. Естественно, это требует и надлежащего построения схемы сети. В ПУЭ установлен ряд требований к конструкциям, размещению, оборудованию подстанций. Отметим наиболее важные из них. Подстанции не разрешается встраивать в жилые здания, школы, больницы, спальные корпуса санаториев. Поскольку трансформаторы с масляным заполнением взрывоопасны, их не разрешается размещать под и над помещениями, в которых могут находиться более 50 человек. При установке трансформаторов сухих или с негорючим наполнителем соблюдение этого требования не обязательно. Основной целью данной дипломной работы является расчёт электроснабжения района на напряжение в 10 кВ. В данный момент в больших городах происходит переход тупиковых подстанций с 6 кВ на 10 кВ. Это обусловлено уменьшением потерь и увеличением мощности. Электроснабжение данного района было рассчитано и воплощено в жизнь ещё в 60-ых годах прошлого века, после освобождения Сахалина. Необходимость данной работы также обусловлена устареванием как физически, так и морально всего электрооборудования. Задачей данной дипломной работы было произвести расчёт и определить сечения и марки кабелей, подходящих к ТП-10/0,4 и сечение проводов ВЛ-0,4 на освещение данного района. Рассчитать распределительную сеть 0,38 кВ для школы. Выполнить расчёт токов короткого замыкания согласно заданию, выбрать и проверить коммутационные и защитные аппараты для питающих и распределительных сетей. 1. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 1.1 Краткая характеристика потребителей Потребители электрической энергии системы электроснабжения района представлены коммунально-бытовыми потребителями. Потребители распределительной городской сети (ТП-1, ТП-2, ТП-3, ТП-4, ТП-5, ТП-6, ТП-7) рассматриваемого района города являются: жилые дома одноэтажной (индивидуальной) и многоэтажной (до 5 этажей) застройки, оборудованные преимущественно электрическими плитами, магазины, детские дошкольные учреждения, школы. Перерыв в электроснабжении влечет за собой нарушения нормальной жизнедеятельности значительного количества городских жителей. Согласно требованиям ПУЭ, данная городская распределительная сеть относится к электроприемникам II категории надежности. В качестве расчётной нагрузки принимается получасовой (30-минутный) максимум нагрузки. Получасовой максимум принят для выбора всех элементов системы электроснабжения (проводников, трансформаторов, аппаратуры). В основе расчёта нагрузок коммунально-бытовых потребителей используется нагрузка одного потребителя, в качестве которого выступает семья или квартира при посемейном заселении домов. В данном проекте предусматривается электроснабжение района города на 15000 жителей. Предполагается, что район города будет состоять из 82 домов: 5 - двухэтажных, 3 - четырехэтажных и 74 - пятиэтажных. Так как к городу Холмску не подведен газ, все дома будем считать с электроплитами. Пятиэтажные дома с электроплитами будут распределяться следующим образом: 10 домов по 120 квартир; 1 дом с 80 квартирами; 14 домов по 40 квартир; 20 домов по 60 квартир; 29 дома по 20 квартир; Четырехэтажные дома с электроплитами будут распределяться следующим образом: 3 дома по 32 квартиры; Двухэтажные дома с электроплитами будут распределяться следующим образом: 5 домов по 6 квартир. Общее количество квартир в заданном районе города предусматривается в количестве 3746. Кроме того, в районе предусматривается размещение общественных зданий: 1 школа с 450 мест; 1 детский сад с 300 мест; 1 магазин промышленных товаров; 12 продовольственных магазинов и парикмахерских; 5 из которых находится в жилых зданиях; 1 отделение почты; 1.2 Расчет удельных электрических нагрузок Расчетная электрическая нагрузка квартир РКВ , кВт, приведенная к вводу жилого здания, определяется по формуле 1.1: (1.1) где РКВ.УД – удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников (зданий), кВт/квартира, n – число квартир [2]. Удельную расчетную нагрузку электроприемников находим по таблице. Если нет типового решения, то находим ее по формуле: Остальные удельные расчетные электрические нагрузки находим аналогичным методом. Результаты расчетов приведены в приложении 1. Удельные расчетные нагрузки школ и детских садов ищем то таблице. Благодаря, расчетным данным, сведенным в приложении 1, мы знаем расчетные нагрузки, исходя из которых, можем произвести дальнейшие расчеты и определить реальную потребляемую мощность каждого отдельного потребителя. 1.3 Определение расчетных нагрузок электроприёмников Общественными являются следующие здания: различные учреждения и организации управления, финансирования, кредитования, госстраха, просвещения, дошкольные; библиотеки, архивы, предприятия торговли, общепита, бытового обслуживания населения; гостиницы, лечебные учреждения, музеи, зрелищные предприятия и спортивные сооружения. Все электроприёмники общественных зданий условно можно разделить на две группы: осветительные и силовые. В основных помещениях общественных зданий используются светильники с люминесцентными лампами в исполнении, соответствующем условиям среды и выполняемой работы. К силовым электроприёмникам относятся: механическое оборудование; электротепловое оборудование; холодильные машины, подъёмно-транспортное оборудование, санитарно-технические установки, связи, сигнализации, противопожарные устройства и др. Общественные здания имеют также приточно-вытяжные вентиляционные установки, широко применяются системы кондиционирования воздуха, насосы систем горячего и холодного водоснабжения. Большинство механизмов оборудовано асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором. Электрические нагрузки любого общественного здания слагаются из нагрузок электрического освещения и силового электрооборудования. Расчетная силовая электрическая нагрузка на вводах в общественное здание определяется по проектам оборудования зданий. Для ориентировочных расчетов усредненные удельные нагрузки и коэффициенты мощности допускается принимать по таблице. удельных показателей нагрузок, приведенных с учетом внутреннего освещения. Расчетные нагрузки определяем по данным формулам. Если в здание встроен магазин или парикмахерская, то определяем удельные расчетные нагрузки, без учета занимаемой ими площади. После чего находим расчетную нагрузку этого здания. Расчетную нагрузку встроенных магазинов или парикмахерских определяем отдельно и суммируем с нагрузкой здания. (1.2) (1.3) (1.4) (кВАр) Таким образом, находим и нагрузку остальных электроприемников. Результаты этих расчетов приведены в приложении 2. В этой главе мы расчётным путем узнали реальную потребляемую мощность каждого отдельного потребителя, что в дальнейшем нам поможет в расчетах коротких замыканий и выбора оборудования. 2. ГРАФИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК МИКРОРАЙОНА Графики нагрузок дают представление о характере изменения во времени электрических нагрузок. По продолжительности они бывают суточными и годовыми. Графики нагрузок микрорайона в целом дают возможность определить потребление активной энергии потребителями микрорайона, правильно выбрать силовые трансформаторы и питающие линии. По графикам планируется текущий и капитальный ремонты элементов системы электроснабжения, определяют необходимое количество и суммарную мощность рабочих агрегатов станции, в различные часы суток. В табл. 2.1 приведены ориентировочные суточные (зимний и летний) графики электрических нагрузок некоторых характерных городских потребителей. Для потребителей микрорайона летний максимум составляет для жилых домов с электроплитами 80%, а для остальных объектов – 70%. Суточные графики используют для построения годового графика по продолжительности. Можно условно принять продолжительность зимнего периода 200 дней, летнего – 165. По оси ординат годового графика по продолжительности в соответствующем масштабе откладывают нагрузки в кВт от РМАКС до РМИН , а по оси абсцисс – часы года от 0 до 8760. Площадь годового графика выражает количество потребленной электроэнергии за год в кВт·ч. По данным графика определяют число часов использования максимальной нагрузки, ч., ,(2.1) где РЗi – нагрузка i –го часа в декабре, кВт; РЛi - нагрузка i –го часа в июне, кВт; РМАКС.З – максимальная нагрузка в зимний период, кВт [6]. Время максимальных потерь, ч. (2.2) Таблица 2.1 Суточная нагрузка потребителей микрорайона Потребит. Часы сут Магазины % Школа % Д.сад % Жил. дом. % зим лет зим лет зим лет зим Лет 0-1 60 60 10 10 20 20 15 15 1-2 60 60 10 10 20 20 15 15 2-3 60 60 10 10 20 20 15 15 3-4 60 60 10 10 20 20 15 15 4-5 60 60 10 10 20 20 15 15 5-6 60 60 10 10 20 20 15 15 6-7 60 60 20 20 35 35 60 60 7-8 60 60 20 20 35 35 60 60 8-9 90 90 60 60 65 65 50 50 9-10 90 90 100 60 65 65 50 50 10-11 100 100 100 60 100 100 50 50 11-12 100 100 70 100 100 100 50 50 12-13 90 90 40 100 85 85 50 50 13-14 80 80 40 70 85 85 50 50 14-15 90 90 40 40 85 85 40 40 15-16 90 90 40 40 85 85 40 40 16-17 90 90 60 40 80 80 50 50 17-18 90 90 90 40 80 80 50 50 18-19 90 90 90 60 60 60 100 50 19-20 90 90 90 90 60 60 100 50 20-21 80 80 50 90 30 30 100 100 21-22 80 80 50 90 30 30 90 100 22-23 60 60 10 50 30 30 30 100 23-24 60 60 10 50 30 30 30 90 Основываясь на данных этой таблицы производим вычисление и находим число часов использования максимальной нагрузки. Для начала находим полную нагрузку отдельных типов потребителей. Далее чтобы найти потребляемую мощность потребителя за какой-то конкретный час, находим ее по формуле: (2.3) Таким образом, находим остальные почасовые нагрузки потребителей в зимний период. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.2. Таблица 2.2 Расчет почасовых нагрузок потребителей в зимний период Часы сут %з %з %з %з 0-1 15 1032,8 20 27,6 10 22,5 60 60,6 1143,5 1-2 15 1032,8 20 27,6 10 22,5 60 60,6 1143,5 2-3 15 1032,8 20 27,6 10 22,5 60 60,6 1143,5 3-4 15 1032,8 20 27,6 10 22,5 60 60,6 1143,5 4-5 15 1032,8 20 27,6 10 22,5 60 60,6 1143,5 5-6 15 1032,8 20 27,6 10 22,5 60 60,6 1143,5 6-7 60 4131,2 35 48,3 20 45 60 60,6 4285,1 7-8 60 4131,2 35 48,3 20 45 60 60,6 4265,1 8-9 50 3442,7 65 89,7 60 135 90 90,9 3848,3 9-10 50 3442,7 65 89,7 100 225 90 90,9 3756,3 10-11 50 3442,7 100 138 100 225 100 101,01 3906,7 11-12 50 3442,7 100 138 70 157,5 100 101,01 3849,2 12-13 50 3442,7 85 117,3 40 90 90 90,9 3740,9 13-14 50 3442,7 85 117,3 40 90 80 80,8 3730,8 14-15 40 2754,1 85 117,3 40 90 90 90,9 3052.3 15-16 40 2754,1 85 117,3 40 90 90 90,9 3052,3 16-17 50 3442,7 80 110,4 60 135 90 90,9 3778,9 17-18 50 3442,7 80 110,4 90 202,5 90 90,9 3846,5 18-19 100 6885,3 60 83,8 90 202,5 90 90,9 7261,5 19-20 100 6885,3 60 83,8 90 202,5 90 90,9 7261,5 20-21 100 6885,3 30 41,4 50 112,5 80 80,8 7120 21-22 90 6196,8 30 41,4 50 112,5 80 80,8 6431,5 22-23 30 2065,6 30 41,4 10 22,5 60 60,6 2190,1 23-24 30 2065,6 30 41,4 10 22,5 60 60,6 2190,1 78492,4 1738,8 2340 1868,7 Выбираем максимальную зимнюю суммарную нагрузку в зимний период, которая равна Далее чтобы найти потребляемую мощность потребителя за какой-то конкретный час, находим ее по формуле: (2.3) Таким образом, находим остальные почасовые нагрузки потребителей в летний период, представленные в таблице 2.3. Таблица 2.3 Расчет почасовых нагрузок потребителей в летний период Часы сут %л %л %л %л 0-1 15 826,2 20 19,32 10 15,75 60 42,42 1-2 15 826,2 20 19,32 10 15,75 60 42,42 2-3 15 826,2 20 19,32 10 15,75 60 42,42 3-4 15 826,2 20 19,32 10 15,75 60 42,42 4-5 15 826,2 20 19,32 10 15,75 60 42,42 5-6 15 826,2 20 19,32 10 15,75 60 42,42 6-7 60 3304,9 35 33,81 20 31,5 60 42,42 7-8 60 3304,9 35 33,81 20 31,5 60 42,42 8-9 50 2754,1 65 62,79 60 94,5 90 63,63 9-10 50 2754,1 65 62,79 60 94,5 90 63,63 10-11 50 2754,1 100 96,6 60 94,5 100 70,71 11-12 50 2754,1 100 96,6 100 157,5 100 70,71 12-13 50 2754,1 85 82,11 100 157,5 90 63,63 13-14 50 2754,1 85 82,11 70 110,25 80 56,56 14-15 40 2203,3 85 82,11 40 63 90 63,63 15-16 40 2203,3 85 82,11 40 63 90 63,63 16-17 50 2754,1 80 77,28 40 63 90 63,63 17-18 50 2754,1 80 77,28 40 63 90 63,63 18-19 50 2754,1 60 57,96 60 94,5 90 63,63 19-20 50 2754,1 60 57,96 90 141,75 90 63,63 20-21 100 5508,2 30 28,9 90 141,75 80 56,56 21-22 100 5508,2 30 28,9 90 141,75 80 56,56 22-23 100 5508,2 30 28,9 50 76,75 60 42,42 23-24 90 4957,4 30 28,9 50 76,75 60 42,42 2340 1795,5 1868,7 1308,08 На основании данных таблиц 2.2 и 2.3 строем график нагрузок жилых зданий (см. рис 2.1), график нагрузок детского сада (см. рис 2.2), график нагрузок школы (см. рис 2.3), график нагрузок предприятий торговли (см. рис 2.4). Рис 2.1 График нагрузок жилых зданий. Рис 2.2 График нагрузок детского сада. Рис 2.3 График нагрузок школы. Рис 2.4 График нагрузок предприятий торговли. Далее по формуле 2.1 определяем число часов использования максимальной нагрузки: Находим время максимальных потерь: Исходя из расчетов в данной главе, мы рассчитали число часов использования максимальной нагрузки, нагрузку потребителей в зимний и летний период и время максимальных потерь. 3. ВЫБОР РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОДСТАНЦИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 10/0,4 КВ Правильное размещение трансформаторных подстанций (ТП) в микро-районе типа существенно влияет на экономические показатели и надежность системы электроснабжения потребителей. Для определения оптимального местоположения трансформаторных подстанций на генеральном плане строится картограмма электрических нагрузок. Силовые нагрузки представляют в виде кругов, а осветительные нагрузки – в виде секторов. Площадь кругов и секторов в выбранном масштабе соответствует полной нагрузке потребителей. Координаты центра электрической нагрузки определяются по формулам (3.1) (3.2) где Рİ – активная мощность İ – го объекта, подключенного к шинам ТП, кВт; Χİ , Υİ – координаты центра нагрузок отдельных потребителей, см [5]. Трансформаторные подстанции располагают как можно ближе к центру нагрузок, что позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электрической энергии и сократить протяженность распределительных сетей низкого напряжения, уменьшить расход цветного материала и снизить потери электрической энергии. ТП1 Расчет производим далее и результаты заносим в таблицу 3.1. Таблица 3.1Расположение трансформаторных подстанций. ТП1 ТП2 ТП3 ТП4 ТП5 ТР6 ТП7 X 6,24 17,5 14,85 21,5 33,85 34,5 33,8 Y 12,8 14 9,37 6,08 10,3 26,3 19,3 В этой главе мы рассчитали места расположения трансформаторных подстанций, что позволит нам оптимизировать работу всей распределительной сети 10/0,4 кВ данного района. 4. ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ В ТП 4.1 Расчет мощности и количества трансформаторов Активная расчетная нагрузка линии на шинах 0,4 кВ ТП при смешанном питании потребителей различного назначения (жилые дома и общественные здания), РР.Л. , кВт, определяется по формуле: (4.1) где Р ЗД. МАКС – наибольшая нагрузка здания из числа зданий, питаемых по линии, кВт; РЗД.İ - расчетные нагрузки других зданий, питаемых по линии, кВт; КУİ – коэффициент участия в максимуме электрических нагрузок общественных зданий (помещений) или жилых домов (квартир и силовых электроприемников) [9]. Расчетная реактивная нагрузка линии при смешанном питании потребителей различного назначения (QР ), кВАр, определяется по формуле: (4.2) где QМАКС. – наибольшая реактивная нагрузка зданий, питаемых от шин ТП, квар; QР.İ – расчетная реактивная нагрузка всех остальных зданий, квар Полная нагрузка подстанции, кВ·А, определяется по формуле: (4.3) Коэффициент мощности ТП определяется по формуле: (4.4) Коэффициент загрузки трансформаторов (4.5) где ΣSН.ТР - суммарная номинальная мощность трансформаторов, установленных на ТП, кВ·А ТП1 Выбираем трансформатор ТМ630/10. Остальные расчеты заносим в таблицу 4.1. Таблица 4.1Выбор трансформаторов ТП1 ТП2 ТП3 ТП4 ТП5 ТП6 ТП7 825,084 1513,74 532,02 1071,91 1161,37 920,024 1239,2 166,65 313,7 95,6 230,89 279,45 191,72 251,29 841,745 1545,9 540,46 1096,49 1194,52 939,79 1264,42 0,98 0,97 0,98 0,98 0,97 0,97 0,98 0,67 0,77 0,68 0,87 0,95 0,75 1 1,34 1,55 1,35 1,74 1,89 1,49 2 ТР 2*630 2*1000 2*400 2*630 2*630 2*630 2*630 Мы выбираем двух трансформаторные подстанции из-за высоких нагрузок, обусловленных наличием электроплит, электротитанов и электрического обогрева квартир. Благодаря этому, исходя из того что практически все потребители входят во вторую категорию по надежности, нам необходимо резервировать свои сети. В этой главе, на основании наших расчетных нагрузок потребителей мы определили количество и мощность трансформаторов в трансформаторных подстанциях на 10 кВ. 4.2 Выбор схем построения электрических сетей напряжением 0,38-20 кВ Распределительная и питающая сеть 10(6) кВ используется для питания городских потребителей коммунально-бытового и промышленного характера. Принцип построения городских сетей выбирается применительно к основной массе электроприемников для обеспечения требуемого уровня надежности электроснабжения. В данном случае мне не целесообразно возведение РП так как понизительная подстанция находится в 400 м от района. Основным принципом построения распределительной сети 10(6) кВ для электроснабжения электроприемников первой категории является двухлучевая схема с двухсторонним питанием при условии подключения взаимно резервирующих линий 10(6) кВ к разным независимым источникам питания. На рисунке 4.1. представлена схема соединения трансформаторных подстанций. Рис. 4.1. Схема соединения В этой главе, на основании наших расчетных нагрузок потребителей мы определили количество и мощность трансформаторов в трансформаторных подстанциях на 10 кВ. 5. ОСВЕЩЕНИЕ 5.1 Сети наружного освещения Основной задачей наружного освещения улиц и внутрирайонных проездов является обеспечение безопасности движения в темное время суток. Уличное освещение должно обеспечивать нормированную величину освещенности или величину средней яркости дорожного покрытия. Освещенность должна быть по возможности равномерной. В сетях наружного освещения следует применять напряжение 380/220 В переменного тока при заземленной нейтрали. Сети наружного освещения рекомендуется выполнять кабельными или воздушными линиями с использованием самонесущих изолированных проводов. В обоснованных случаях для воздушных распределительных сетей освещения улиц, дорог, площадей, территорий микрорайонов и населённых пунктов допускается использовать неизолированные провода. Линии, питающие светильники, подвешенные на тросах, должны выполняться кабелями, проложенным по тросу, самонесущими изолированными проводами. Линии сети наружного освещения должны подключаться к пунктам питания с учетом равномерной нагрузки фаз трансформаторов, для чего отдельные линии следует присоединять к разным фазам или с соответствующим чередованием фаз. В установках наружного освещения рекомендуется применять преимущественно высокоэкономичные газоразрядные источники света высокого давления: Лампы ДРЛ (дуговые ртутные) различной мощности – на улицах и дорогах всех категорий, а также в транспортных и пешеходных тоннелях. Коэффициент мощности светильника должен быть не ниже 0,85. Сечения нулевых жил кабелей в осветительных установках с газоразрядными источниками света следует, как правило, принимать равными сечению фазных проводов. Опоры с венчающими их светильниками рекомендуется размещать по односторонней схеме при ширине пешеходной части до 12 м, а при большей ширине – по двухрядной прямоугольной или шахматной схеме При воздушных сетях расстояние между светильниками ограничивается стрелой провеса проводов и обычно не превышает 40 м. Выбранные сечения проводников осветительной сети должны обеспечивать: достаточную механическую прочность, прохождение тока нагрузки без перегрева сверх допустимых температур, срабатывание защитных аппаратов при токах К.З. (короткого замыкания) Расчетная нагрузка РР.О. , Вт, питающей осветительной сети определяется как. На линиях наружного освещения, имеющих более 20 светильников на фазу, ответвления к каждому светильнику должны защищаться индивидуальными предохранителями или автоматическими выключателями. Для начала произведем расчет освещения основной проезжей части. По СНИПам средняя горизонтальная освещенность таких дорог должна составлять 10 лк. Воспользуемся типовым решением подобной задачи, и освещение будем производить лампами ДРЛ на 250 Вт на фонарях высотой 11 м с расстоянием друг от друга в 25 м. Запитывание этого освещения будет производиться от ТП2, так как она находится ближе всего к центру нагрузки этого освещения. Электроэнергия от ТП2 до фонарей освещения будет производиться кабелям, а далее проводами СИП. Расчетная нагрузка питающей осветительной сети определяется как [8]: (5.1) где РУСТ. – установленная мощность ламп, Вт; КС – коэффициент спроса (одновременности), КС = 1 – для наружного освещения; КПРА – коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующем аппарате, КПРА = 1,1. 5.2 Расчет сетей наружного освещения жилых зданий Находим нагрузку питающей осветительной сети в головных отрезках участков на которые мы разбили линию, находим по формуле 5.1: Расчетный ток осветительной сети IР.О. , А, для трехфазной сети (с нулевым проводом и без него) при равномерной нагрузке фаз определяется по формуле: (5.2) где UН – номинальное напряжение сети, UН = 380 В; cosφ – коэффициент мощности нагрузки. Для ламп ДРЛ cosφ = 0,9. Найдя мощность и токи в головных отрезках можно выбрать провод, так как далее по линии нагрузки будут только падать. Мы выбираем провод СИП-1 мм2 с допустимым током Iдоп =70(А), Iкз =10(кА). Здесь и далее на освещение будем ставить кабели АВВБ 16 мм2 . Потери напряжения на участках линии определяются по формуле, %, (5.3) где С – коэффициент, равный 46 для схем трехфазной сети с нулевым проводом и алюминиевыми жилами; S - сечение данного участка осветительной сети, мм2 ; LУЧ – длина участка линии, м. Данные расчёта потерь напряжения сведены в таблицу 5.1. Таблица 5.1 Расчет потерь напряжения на освещении основной проезжей части. №уч P Вт Lуч м Sмм2 % №уч P Вт Lуч м Sмм2 % КЛ1 15125 100 16 2,055 3300 25 16 0,112 W2.7 6050 25 16 0,206 3025 25 16 0,103 5775 25 16 0,196 2750 25 16 0,09 5500 25 16 0,187 2475 25 16 0,084 5225 25 16 0,177 2200 25 16 0,074 4950 25 16 0,168 1925 25 16 0,065 4675 25 16 0,159 1650 25 16 0,056 4400 25 16 0,149 1375 25 16 0,046 4125 25 16 0,14 1100 25 16 0,037 3850 25 16 0,13 825 25 16 0,028 3575 25 16 0,12 550 25 16 0,018 275 25 16 0,009 4,418% КЛ1 15125 25 16 2,055 1650 25 16 0,056 W2.8 8800 25 16 0,299 1375 25 16 0,046 8525 25 16 0,29 1100 25 16 0,037 8250 25 16 0,28 825 25 16 0,028 7975 25 16 0,271 550 25 16 0,018 7700 25 16 0,262 275 25 16 0,009 7425 25 16 0,252 W2.10 3025 25 16 0,103 7150 25 16 0,243 2750 25 16 0,09 6875 25 16 0,234 2475 25 16 0,084 6600 25 16 0,224 2200 25 16 0,074 6325 25 16 0,215 1925 25 16 0,065 W2.9 3025 25 16 0,103 1650 25 16 0,056 2750 25 16 0,09 1375 25 16 0,046 2475 25 16 0,084 1100 25 16 0,037 2200 25 16 0,074 825 25 16 0,028 1925 25 16 0,065 550 25 16 0,018 275 25 16 0,009 4,8% Потери нас удовлетворяют так как на ТП2 стоят трансформаторы ТМ1000/10 с коэффициентом загрузки Кз =0,7. Допустимая потеря =6,7%. Далее производим расчет освещения улиц и дорог меньшего значения. По СНИПам средняя горизонтальная освещенность таких дорог должна составлять 4 лк. Воспользуемся типовым решением подобной задачи, и освещение будем производить лампами ДРЛ125ХЛ Вт на фонарях высотой 8м с расстоянием друг от друга в 35 м и типом светильника РКУ01-125-008. Производим расчет освещения подключенного к ТП1. данные расчета сведены в таблицу 5.2. Таблица 5.2 Расчет токов и мощности в головных участках осветительной сети подключенной к ТП1 № уч Вт А Кол-во светильников шт. W.1.1 1237 2,08 9 W.1.2 962,5 1,63 6 W.1.3 412,5 0,69 3 КЛ1.2 550 0,93 4 КЛ1.1 2200 3,7 16 Выбираем провода СИП мм2 с допустимым током Iдоп =70(А), Iкз =10(кА). Выбор кабелей. Кабели рассчитываем по формулам Выбираем кабели АВВБ сечением 10 мм2 . Данные расчёта потерь напряжения сведены в таблицу 5.3. Таблица 5.3 Расчет потерь напряжения при освещении от ТП1 W1.1% W1.2% W1.3% 0,15 0,15 0,012 0,058 0,026 0,019 0,052 0,019 0,013 0,045 0,013 0,01 0,039 0,01 0,033 0,026 0,019 0,013 0,01 0,444 0,385 0,8 Потери нас удовлетворяют. Производим расчет освещения подключенного к ТП2. данные расчета сведены в таблицу 5.4. Таблица 5.4 Расчет токов и мощности в головных участках осветительной сети подключенной к ТП2 № уч Вт А Кол-во светильников шт. W2.1 825 1,39 6 W2.2 137,5 0,23 1 W2.3 412,5 0,7 3 W2.4 1237,5 2,09 9 W2.5 275 0,46 2 W2.6 412,5 0,7 3 КЛ.2.1 1100 1,86 8 КЛ.2.2 1787,5 2,98 13 Выбираем провода СИП мм2 с допустимым током Iдоп =70(А), Iкз =10(кА). Выбор кабелей.Кабели рассчитываем по формулам Выбираем кабели АВВБ сечением 10 мм2 . Расчет потерь напряжения при освещении подключенного к ТП2 представлен в таблице 5.5. Таблица 5.5 Расчет потерь напряжения при освещении от ТП2 W2.1.% W2.2.% W.2.3.% W2.5.% W2.6.% 0,305 0,305 0,058 0,058 0,058 0,039 0,01 0,019 0,065 0,065 0,033 0,013 0,058 0,058 0,026 0,01 0,052 0,052 0,019 0,046 0,046 0,013 0,019 0,013 0,01 0,013 0,01 0,01 0,49 0,315 0,1 0,321 0,25 Потери нас удовлетворяют. Производим расчет освещения подключенного к ТП3. Расчет токов и мощностей осветительной сети от ТП3 представлен в таблице 5.6. Таблица 5.6 Расчет токов и мощности в головных участках осветительной сети подключенной к ТП3.       № уч Вт А Кол-во светильников шт. W.3.1 412,5 0,7 3 W.3.2 137,5 0,23 1 W.3.3 275 1,39 6 W.3.4