Электроснабжение населенного пункта. Строительство питающих и распределительных сетей Содержание Введение 1. Расчет электрических нагрузок населенного пункта и зоны электроснабжения 1.1Расчет нагрузок населенного пункта 1.2Выбор потребительских трансформаторов 1.3 Расчет нагрузок зоны электроснабжения 2. Выбор схемы электроснабжения 2.1Требования к схеме электроснабжения и порядок расчета 2.2 Выбор номинального напряжения распределительных сетей 2.3 Определение количества, мощности и места расположения питающих подстанций 2.4 Выбор номинальных напряжений питающих линий 2.5 Выбор конфигурации распределительных сетей 2.6 Выбор вариантов схемы электроснабжения 2.7 Технико-экономическое сравнение вариантов 2.8 Повышение надежности распределительных сетей 2.8.1 Автоматическое секционирование 2.8.2 Резервирование электрических сетей 3. Регулирование напряжения 3.1 Выбор типа трансформатора питающей подстанции 3.2 Расчет распределительных сетей на отключение напряжения 4. Технико-экономическая часть 4.1. Спецификация 4.2 Определение величины капитальных вложений на строительство питающих и распределительных сетей 4.3 Себестоимость передачи и распределения электроэнергии 5. Графическая часть Введение Особое значение для нашей страны имеют вопросы развития электроэнергии как отрасли, определяющей развитие всех остальных отраслей народного хозяйства. Системой электроснабжения называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией машин, электроустановок, электродвигателей и т.д. В настоящее время большинство потребителей получают электроэнергию от электросистем. В то же время на ряде предприятий продолжается сооружение и собственных ТЭЦ. По мере развития электропотребления усложняется и системы электроснабжения промышленных предприятий. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализаций и телеуправления. Электрообеспечение сельского хозяйства и населения обеспечивается за счет энергетических ресурсов страны, причем основными электрическими ресурсами являются природные запасы топлива. Для передачи электроэнергии на дальние расстояния необходимы высокие напряжения. Основной задачей электроснабжения является обеспечение надежного и бесперебойного питания, минимум затрат на монтаж. 1. Расчет электрических нагрузок населенного пункта и зоны электроснабжения 1.1 Расчет нагрузок населенного пункта Таблица 1 Бытовые и производственные потребители для расчета электрических нагрузок населенного пункта № Наименование потребителей Номер шифра Расчетная нагрузка на вводе Ед.изм. Кол-во потр. кВт квар кВт квар 1 Жилые дома одноквартирные 601-620 шт. 160 2 Коровник на 400 голов 110 45 33 45 33 шт. 8 3 Телятник на 230 голов 119 6 4 10 4 шт. 2 4 Свинарник на 4000 голов с электрообогревом 15 220 95 185 80 шт. 1 5 Свинарник на 2400 голов 11 560 570 420 430 шт. 1 6 Птичник 150 25 10 25 7 шт. 3 7 Агрегат АВМ 181 80 70 80 70 шт. 2 8 Кормоцех, ферма КРС 132 50 45 50 45 шт. 4 9 Склад с КДУ-2 328 25 23 1 - шт. 1 10 Зернопункт, 20т/ч 301 55 55 57 52 шт. 1 11 Зернохранилище на 500 т 311 10 10 5 3 шт. 1 12 Мельница 6 т/сутки 348 15 10 1 - шт. 1 13 Мастерские на 25 тракторов 379 45 40 25 20 шт. 1 14 Котельная на 2 котла «Универсал» 384 15 10 15 10 шт. 1 15 Пилорама 343 23 27 1,5 - шт. 1 16 Школа на 160 учащихся 502 11 8 4 - шт. 1 17 Клуб на 300-400 мест 528 10 6 32 20 шт. 1 Расчет электрических нагрузок на вводе в жилой дом производится по номограмме при известном потреблении энергии. При отсутствии сведений об электропотреблении расчетная нагрузка на вводе в жилой дом принимается в населенных пунктах с преимущественно старой застройкой, с газификацией – 1,5 кВт. В курсовом проекте нагрузку освещения рекомендуется принимать из расчета 150Вт на 1 жилой дом (квартиру) и 250 Вт на 1 производственное помещение. Расчет электрических нагрузок соизмеримой мощности, то есть отличающейся не более чем в 4 раза, определяется по формуле: , ,(1) где , - расчетная дневная, вечерняя нагрузки на участках линии или на шинах трансформаторной подстанции, кВт; , - дневная, вечерняя нагрузки на вводе i-го потребителя или i-го элемента сети, кВт; К0 – коэффициент одновременности. Значение коэффициента одновременности зависит от числа жилых домов и производственных потребителей. Если нагрузки отличаются более чем в четыре раза, их суммирование производится по формуле: , (2) где - расчетная (дневная) нагрузка двух потребителей; - расчетная нагрузка потребителя большей мощности; -часть расчетной нагрузки потребителя меньшей мощности. Полная расчетная нагрузка для отдельных потребителей, а также на отдельных участках линий, определяется по формуле: ,(3) Значение в любой точке схемы рассчитывается по формуле: .(4) После определения расчетных нагрузок потребителей ТП производится компенсация реактивной мощности. В качестве источника реактивной мощности у потребителей и в сетях сельскохозяйственного назначения рекомендуется применять батареи конденсаторов (БК) поперечного включения. Мощность БК должна выбираться по условию обеспечения коэффициента мощности у потребителей не менее 0,95 в часы максимума реактивной нагрузки или соотношения реактивной и активной мощности не должны превышать 0,33 квар/кВт. На вводе к потребителю и на ответвлении БК выбирается по формуле: , квар; (5) для сезонных потребителей: (6) на шинах 0,38кВ ТП мощность БК выбирается по условию: , квар;(7) Конденсаторы устанавливаются, если их мощность Q≥25квар. Значение полной мощности после компенсации определяется по формуле: , (8) где - активная, реактивная нагрузки без компенсации; - установленная мощность БК; - коэффициент участия БК в режиме расчетной нагрузки: для ТП 10/0,4 кВ -0,9; для ТП 35-110/10 кВ -0,62. В режиме вечерних нагрузок . Все расчеты в данном курсовом проекте выполним в программе MS Excel. Таблица 2 Результаты расчета нагрузок в населенном пункте Группа Наименование потребителей Ед.изм Коли-чество Мощность на вводе потребителя Суммарная нагрузка К0 Расчетная нагрузка до компенсации Расчетная нагрузка после компенсации Мощность трансформатора, кВА кВт квар кВт квар кВт квар кВA квар кВA 1 Жилые дома одноквартирные шт. 160 0,5 0,24 80 38,4 0,24 19,20 9,22 21,30 0,90 3,41 19,50 0,98 1,5 0,6 240 96 57,60 23,04 62,04 0,93 8,52 58,23 0,99 2 Общественные учреждения и коммунально-бытовые потребители Итого: шт. 2 21 14 21 14 17,00 10,36 19,91 0,85 3,83 17,43 0,98 36 20 36 20 34,70 14,80 37,72 0,92 5,48 35,13 0,99 2.1 Школа на 160 учащихся шт. 1 11 8 11 8 0,74 8,14 5,92 10,07 0,81 2,19 8,43 0,97 4 0 4 0 2,96 0,00 2,96 1,00 0,00 2,96 1,00 2.2 Клуб на 300-400 мест шт. 1 10 6 10 6 7,40 4,44 8,63 0,86 1,64 7,58 0,98 32 20 32 20 23,68 14,80 27,92 0,85 5,48 24,30 0,97 Уличное освещение по 1 и 2 группе шт. 162 0 0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,15 24,3 0 1 24,30 0,00 24,30 1,00 0,00 24,30 1,00 Итого по 1 и 2 группе с учетом уличного освещения шт. 162 21,5 14,24 101 52,4 36,20 19,58 41,15 0,88 7,24 36,92 0,98 1*160 37,65 20,6 300,3 116 36,20 19,58 41,15 0,88 7,24 36,92 0,98 3 Животноводство и птицеводство Итого: шт. 22 1011 850 1612 1310 1380,20 1129,50 1783,46 0,77 417,92 1442,08 0,96 816 671 1421 1127 1192,60 959,90 1530,92 0,78 355,16 1244,36 0,96 3.1 Коровник на 400 голов шт. 8 45 33 360 264 0,47 169,20 124,08 209,82 0,81 45,91 175,32 0,97 45 33 360 264 169,20 124,08 209,82 0,81 45,91 175,32 0,97 3.2 Телятник на 230 голов шт. 2 6 4 12 8 5,64 3,76 6,78 0,83 1,39 5,81 0,97 10 6 20 12 9,40 5,64 10,96 0,86 2,09 9,63 0,98 3.3 Свинарник на 4000 голов с электрообогревом шт. 1 220 95 220 95 103,40 44,65 112,63 0,92 16,52 104,71 0,99 185 80 185 80 86,95 37,60 94,73 0,92 13,91 88,06 0,99 3.4 Свинарник на 2400 голов шт. 1 560 570 560 570 263,20 267,90 375,56 0,70 99,12 281,25 0,94 420 430 420 430 197,40 202,10 282,51 0,70 74,78 211,09 0,94 3.5 Птичник шт. 3 25 10 75 30 0,47 35,25 14,10 37,97 0,93 5,22 35,63 0,99 25 7 75 21 35,25 9,87 36,61 0,96 3,65 35,44 0,99 3.6 Агрегат АВМ шт. 2 80 70 160 140 75,20 65,80 99,92 0,75 24,35 79,04 0,95 80 70 160 140 75,20 65,80 99,92 0,75 24,35 79,04 0,95 3.7 Кормоцех, ферма КРС шт. 4 50 45 200 180 94,00 84,60 126,46 0,74 31,30 99,07 0,95 50 45 200 180 94,00 84,60 126,46 0,74 31,30 99,07 0,95 3.8 Склад с КДУ-2 шт. 1 25 23 25 23 11,75 10,81 15,97 0,74 4,00 12,41 0,95 1 0 1 0 0,47 0,00 0,47 1,00 0,00 0,47 1,00 Уличное освещение по 3 группе шт. 22 0 0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,25 5,5 0 1 5,50 0,00 5,50 1,00 0,00 5,50 1,00 Итого по 3 группе с учетом уличного освещения шт. 22 1011 850 1612 2547 1380,20 1129,50 1783,46 0,77 417,92 1442,08 0,96 816,2 671 1426, 2396 1198,10 959,90 1535,20 0,78 355,16 1249,63 0,96 2*630 4 Растениеводство и подсобные предприятия Итого: шт. 6 163 152 163 152 128,20 120,30 175,80 0,73 44,51 135,71 0,94 104,5 85 104,5 85 86,10 74,50 113,86 0,76 27,57 90,40 0,95 4.1 Зернопункт, 20т/ч шт. 1 55 55 55 55 0,7 38,50 38,50 54,45 0,71 14,25 41,05 0,94 57 52 57 52 39,90 36,40 54,01 0,74 13,47 42,11 0,95 4.2 Зернохранилище на 500 т шт. 1 10 10 10 10 7,00 7,00 9,90 0,71 2,59 7,46 0,94 5 3 5 3 3,50 2,10 4,08 0,86 0,78 3,59 0,98 4.3 Мельница 6 т/сутки шт. 1 15 10 15 10 10,50 7,00 12,62 0,83 2,59 10,81 0,97 1 0 1 0 0,70 0,00 0,70 1,00 0,00 0,70 1,00 4.4 Мастерские на 25 тракторов шт. 1 45 40 45 40 31,50 28,00 42,15 0,75 10,36 33,16 0,95 25 20 25 20 17,50 14,00 22,41 0,78 5,18 18,25 0,96 4.5 Котельная на 2 котла «Универсал» шт. 1 15 10 15 10 10,50 7,00 12,62 0,83 2,59 10,81 0,97 15 10 15 10 10,50 7,00 12,62 0,83 2,59 10,81 0,97 4.6 Пилорама шт. 1 23 27 23 27 16,10 18,90 24,83 0,65 6,99 17,55 0,92 1,5 0 1,5 0 1,05 0,00 1,05 1,00 0,00 1,05 1,00 Уличное освещение по 4 группе шт. 6 0 0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,25 1,5 0 1 1,50 0,00 1,50 1,00 0,00 1,50 1,00 Итого по 4 группе с учетом уличного освещения шт. 6