Электроснабжение 8-го микрорайона города Оренбурга (стр. 6 из 21)
Суммарная расчетная активная мощность PΣmax, определяется при питании от трансформаторной подстанции жилых домов и общественных зданий по формуле:
PΣmax= Pзд.max+Pзд.1*К1+ Pзд.2*К2+…+ Pзд.n*Кn, (7.1.5)
где Pзд.max - наибольшая из электрических нагрузок, питаемой подстанцией, кВт;
Pзд.1, Pзд.2, Pзд.n - расчетные нагрузки зданий, кВт;
К1, К2, Кn – коэффициенты, учитывающие несовпадение максимумов нагрузки (квартир и общественных зданий) /2/.
PΣmax=49,7+42+79,1+53,24+52+52+22*0,8+5,94=355,64 кВт
Мощность одного трансформатора:
Принимаем два трансформатора типа ТМ-250/10/0,4 кВ
Sнт=250 кВА
Проверяем выбранные трансформаторы по действительному коэффициенту загрузки:
Расчет мощности трансформаторов других подстанций проводится аналогично. Результаты расчетов сводятся в таблицу 9.
7.2 Проверка трансформаторов на систематическую перегрузку
Систематическая перегрузка трансформатора допустима за счет неравномерности нагрузки его в течении суток (года). Определяется коэффициент перегрузки К*нт трансформаторов:
(7.2.1)Если К*нт≥1, то трансформаторы не испытывают систематической нагрузки и проверка не требуется /7/.
1,32>1
Проверка трансформаторов на систематическую перегрузку не требуется.
Проверка трансформаторов на других ТП на систематическую перегрузку проводится аналогично, данные расчетов снесены в таблицу 10.
7.3 Проверка трансформаторов на аварийную перегрузку
Аварийная перегрузка допускается в исключительных условиях (аварийных) в течении ограниченного времени, когда перерыв в энергоснабжении потребителей недопустим.
На аварийную перегрузку проверяются трансформаторы, если на подстанции установлено не менее двух трансформаторов. В качестве аварийного режима рассматривается режим с отключением одного трансформатора.
Определяется коэффициент перегрузки К*нт в аварийном режиме:
(7.3.1)
Наносится К*нтав на суточный график нагрузки (рисунок 2). Определяется, по точкам пересечения К*нтав с графиком нагрузки, время перегрузки, tn=5 ч.
Определяется коэффициент начальной загрузки в аварийном режиме:
Рисунок 2 – Зимний суточный график нагрузки
(7.3.2)
где Si – мощность i-го участка времени;
Δti – временной участок, г;
tn – время перегрузки за сутки, ч.
По таблице «Нормы максимально допустимых систематических и аварийных перегрузок трансформаторов» /12/ в зависимости от эквивалентной температуры охлаждающей среды Θохл, от системы охлаждения трансформатора, от коэффициента начальной загрузки К1ав и от времени перегрузки Tn, определяется коэффициент допустимой аварийной перегрузки Кдоп.ав.
Θохл для Оренбурга составляет – 13,4ºС.
Система трансформатора – М – с естественной циркуляцией воздуха и масла.
Время перегрузки Tn – 6 часов.
К г.доп.ав=1,7
Проверка трансформатора на аварийную перегрузку:
(7.3.3)250*1,7≥378,34
425кВА>378,34кВА
Выбранные трансформаторы ТП№3 удовлетворяют условиям проверки на аварийную перегрузку.
Проверка трансформаторов на аварийную перегрузку проводится аналогично. Результаты расчетов снесены в таблицу 10.
Таблица 10 Проверка трансформаторов на систематическую и аварийную перегрузку
| № ТП | К*нт | К*нтав | К1ав | К2доп | Sнт*К2доп, кВА | Sm, кВА |
| ТП № 1 | 1,26 | 0,6 | 0,63 | 1,6 | 256 | 249 |
| ТП № 2 | 1,45 | 0,7 | 0,56 | 1,7 | 425 | 344 |
| ТП № 4 | 1,65 | 0,8 | 0,52 | 1,8 | 720 | 484 |
| ТП № 5 | 1,84 | 0,9 | 0,49 | 1,9 | 760 | 433 |
| ТП № 6 | 1,45 | 0,7 | 0,56 | 1,7 | 680 | 550 |
8 Выбор схемы распределительных сетей ВН
Распределение электроэнергии от РП до потребительских ТП осуществляется по распределительным сетям 10 кВ. Распределительная и питающая сети 10 кВ используются для совместного питания городских коммунально-бытовых объектов. Городские сети 10 кВ выполняются с изолированной нейтралью /1/.
Схем построения городских распределительных сетей довольно много. Выбор схемы зависит от требования высокой степени надежности электроснабжения, а также от территориального расположения потребителей относительно РП и относительно друг друга.
Следует учитывать, что к электрической сети предъявляются определенные технико-экономические требования, с учетом которых и производится выбор наиболее приемлемого варианта.
Экономические требования сводятся к достижению по мере возможности наименьшей стоимости передачи электрической энергии по сети, поэтому следует стремится к снижению капитальных затрат на строительство сети. Необходимо также принимать меры к уменьшению ежегодных расходов на эксплуатацию электрической сети. Одновременный учет капитальных вложений и эксплуатационных расходов может быть произведен с помощью метода приведенных затрат. В связи с этим оценка экономичности варианта электрической сети производится по приведенным затратам.
Выбор наиболее приемлемого варианта , удовлетворяющего технико-экономическим требованиям, - это один из основных вопросов при проектировании любого инженерного сооружения, в том числе и электрической сети.
Рассмотрим схемы электрических сетей заданного района, а также проанализируем их достоинства и недостатки, с тем, чтобы выбрать наилучшие варианты для технико-экономического сравнения.
Распределительные сети ВН выполняются по схемам: радиальной (одностороннего питания), магистральной, по разомкнутой петлевой с АВР, по замкнутой петлевой.
Представлен вариант распределительных сетей, выполненный по радиальной или магистральной схеме (рисунок 3), так как данный вариант является наиболее простым и не дорогим.
Рисунок 3 – Схемы распределительных сетей
Характерной особенностью этих схем является одностороннее электроснабжение потребителей. При аварии на любом участке линии Л1 и Л2 или на шинах 10 кВ подстанции автоматически отключится головной масляный выключатель В1 или В2 и вне подстанции прекращают подачу электроэнергии потребителям на время ремонта. Такие схемы применяются для потребителей III категории, так как в этих схемах отсутствуют резервное питание и осуществляется минимальная надежность электроснабжения.
Широко в городских сетях применяется распределительная сеть 10 кВ выполненная по кольцевой схеме (рисунок 4). Эта схема дает возможность двухстороннего питания каждой ТП. При повреждении какого-либо участка каждая ТП будет получать питание, согласно обеспеченной надежности электроснабжения потребителей.
Рисунок 4 – Кольцевая схема электроснабжения
Для увеличения электроснабжения магистральная сеть выполняется с двумя источниками питания (от разных секущих шин РП) рисунок 5.
Рисунок 5 – Магистральная схема электроснабжения
В дипломном проекте для сравнения рассматриваются две схемы распределительных сетей ВН: кольцевая схема электроснабжения и магистральная схема с двумя источниками питания.
Согласно /4/ электрические сети 10 кВ на территории городов, в районах застройки зданиями высотой 4 этажа и выше выполняются, как правило, кабельными. Кабельные линии прокладывают в траншеях на глубине не менее 0,7 м /1/.
9 Предварительный выбор сечения кабельной линии 10 кВ
В соответствии с /3/ сечение кабелей с алюминиевыми жилами в распределительных сетях 10кВ при прокладке их в земляных траншеях, следует принимать не менее 35 мм2. Выбор экономически целесообразного сечения производится по экономической плотности тока в зависимости от металла провода и числа часов использования максимума нагрузки /1/:
(9.1)где Im – расчетный максимальный ток, А;