Главная              Рефераты - Физика

Электроснабжение населенного пункта. Строительство питающих и распределительных сетей - курсовая работа

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

163

152

163

152

128,20

120,30

175,80

0,73

44,51

135,71

0,94

1*160

104,7

85

106

85

87,60

74,50

115,00

0,76

27,57

91,83

0,95

Итого по населенному пункту

шт.

190

1195,5

1016,24

1876

2751,4

1544,60

1269,38

1999,28

0,77

469,67

1614,43

0,96

958,65

776,6

1832,8

2597

1402,30

1072,24

1765,26

0,79

396,73

1457,34

0,96

1.2 Выбор потребительских трансформаторов

Для выбора количества и мощности потребительских ТП, потребители объединяются в группы, исходя из условий раздельного питания производственных и коммунально-бытовых помещений.

Выбор мощности потребительских трансформаторов на однотрансформаторных ТП производится по условиям их работы в нормальном режиме по экономическим интервалам нагрузки с учетом допустимых систематических перегрузок таким образом, чтобы:

, (9)

где , - соответственно нижняя и верхняя нагрузки трансформатора принятой номинальной мощности.

Рекомендуется количество трансформаторов в каждом населенном пункте выбирать не менее двух, причем один-два трансформатора мощностью 160-400 кВА, остальные – 100кВА.

Значение коэффициента К для пересчета нагрузок в населенных пунктах: группа 1 -2; группа 2 – 3; группа 3 -3,5.

Таблица 3

Выбор количества и мощности трансформаторов

Номер населенного пункта

Количество и мощность трансформато-ров, шт/кВА

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1.1

0,9

0,9

306

396

148,20

191,79

340

440

2*250

1.2

0,9

0,9

459

594

222,30

287,69

510

660

2*400

1.3

0,9

0,9

535,5

693

259,35

335,64

595

770

2*400

2.1

0,9

0,9

50,4

522

24,41

252,82

56

580

2*400

2.2

0,9

0,9

75,6

783

36,61

379,22

84

870

2*400+1*100

2.3

0,9

0,9

88,2

913,5

42,72

442,43

98

1015

2*400+3*100

3.1

0,9

0,9

277,2

216

134,25

104,61

308

240

1*400

3.2

0,9

0,9

415,8

324

201,38

156,92

462

360

1*400+1*100

3.3

0,9

0,9

485,1

378

234,94

183,07

539

420

1*400+1*160

4.1

0,9

0,9

306

396

148,20

191,79

340

440

1*400+1*100

4.2

0,9

0,9

459

594

222,30

287,69

510

660

2*400

4.3

0,9

0,9

535,5

693

259,35

335,64

595

770

2*400

5.1

0,9

0,9

360

180

174,36

87,18

400

200

2*400

5.2

0,9

0,9

540

270

261,53

130,77

600

300

1*400+2*100

5.3

0,9

0,9

630

315

305,12

152,56

700

350

2*400

6.1

0,9

0,9

342

360

165,64

174,36

380

400

1*400

6.2

0,9

0,9

513

540

248,46

261,53

570

600

2*400

6.3

0,9

0,9

598,5

630

289,87

305,12

665

700

2*400

7.1

0,9

0,9

1080

900

523,07

435,89

1200

1000

3*400

7.2

0,9

0,9

1620

1350

784,60

653,83

1800

1500

4*400+2*100

7.3

0,9

0,9

1890

1575

915,37

762,81

2100

1750

5*400+1*100

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

8.1

0,9

0,9

414

396

200,51

191,79

460

440

1*400+1*100

8.2

0,9

0,9

621

594

300,76

287,69

690

660

2*400

8.3

0,9

0,9

724,5

693

350,89

335,64

805

770

2*400+1*100

9.1

0,9

0,9

324

306

156,92

148,20

360

340

1*400

9.2

0,9

0,9

486

459

235,38

222,30

540

510

1*400+2*100

9.3

0,9

0,9

567

535,5

274,61

259,35

630

595

2*400

10.1

0,9

0,9

450

450

217,94

217,94

500

500

1*400+1*100

10.2

0,9

0,9

675

675

326,92

326,92

750

750

2*400

10.3

0,9

0,9

787,5

787,5

381,40

381,40

875

875

2*400+1*100

11.1

0,9

0,9

108

108

52,31

52,31

120

120

2*100

11.2

0,9

0,9

162

162

78,46

78,46

180

180

2*100

11.3

0,9

0,9

189

189

91,54

91,54

210

210

1*250

12.1

0,9

0,9

180

216

87,18

104,61

200

240

1*250

12.2

0,9

0,9

270

324

130,77

156,92

300

360

1*400

12.3

0,9

0,9

315

378

152,56

183,07

350

420

1*400+1*100

13.1

0,9

0,9

414

360

200,51

174,36

460

400

1*400+1*100

13.2

0,9

0,9

621

540

300,76

261,53

690

600

1*400+2*200

13.3

0,9

0,9

724,5

630

350,89

305,12

805

700

2*400+1*100

14.1

0,9

0,9

684

540

331,28

261,53

760

600

2*400

14.2

0,9

0,9

1026

810

496,91

392,30

1140

900

3*400

14.3

0,9

0,9

1197

945

579,73

457,68

1330

1050

3*400+1*160

15.1

0,9

0,9

720

684

348,71

331,28

800

760

2*400

15.2.

0,9

0,9

1080

1026

523,07

496,91

1200

1140

3*400

15.3

0,9

0,9

1260

1197

610,25

579,73

1400

1330

3*400+2*100

16.1

0,98

0,99

36,2

110,28

7,24

14,00

36,92

11,17

1*160

16.2

0,96

0,94

1198,1

128,2

355,16

44,51

1249,63

135,71

3*400+1*100

16.3

0,94

0,95

128,2

87,6

44, 51

27,57

135,71

91,83

1*160

17.1

0,9

0,9

360

360

174,36

174,36

400

400

1*400

17.2

0,9

0,9

540

540

261,53

261,53

600

600

1*400+2*100

17.3

0,9

0,9

630

630

305,12

305,12

700

700

2*400

18.1

0,9

0,9

720

720

348,71

348,71

800

800

2*400

18.2

0,9

0,9

1080

1080

523,07

523,07

1200

1200

3*400

18.3

0,9

0,9

1260

1260

610,25

610,25

1400

1400

3*400+2*100

19.1

0,9

0,9

180

180

87,18

87,18

200

200

2*100

19.2

0,9

0,9

270

270

130,77

130,77

300

300

3*100

19.3

0,9

0,9

315

315

152,56

152,56

350

350

1*400

20.1

0,9

0,9

171

180

82,82

87,18

190

200

2*100

20.2

0,9

0,9

256,5

270

124,23

130,77

285

300

1*400

20.3

0,9

0,9

299,25

315

144,93

152,56

332,5

350

1*400

22.1

0,9

0,9

306

324

148,20

156,92

340

360

1*400

22.2

0,9

0,9

459

486

222,30

235,38

510

540

1*400+1*160

22.3

0,9

0,9

535,5

567

259,35

274,61

595

630

1*400+1*250

24.1

0,9

0,9

216

234

104,61

113,33

240

260

1*400

24.2

0,9

0,9

324

351

156,92

170,00

360

390

1*400

24.3

0,9

0,9

378

409,5

183,07

198,33

420

455

1*400+1*100

26.1

0,9

0,9

342

360

165,64

174,36

380

400

1*400

26.2

0,9

0,9

513

540

248,46

261,53

570

600

1*400+2*100

26.3

0,9

0,9

598,5

630

289,87

305,12

665

700

2*400

28.1

0,9

0,9

171

180

82,82

87,18

190

200

2*100

28.2

0,9

0,9

256,5

270

124,23

130,77

285

300

1*400

28.3

0,9

0,9

299,25

315

144,93

152,56

332,5

350

1*400

Итого

37347,3

37408,5

18088,123

18117,763

41497

41565

1.3 Расчет нагрузок зоны электроснабжения

Расчетные нагрузки по зоне электроснабжения определяются по формуле:

, , (10)

, . (11)

Данные расчетов заносим в таблицу 4.

2. Выбор схемы электроснабжения

2.1 Требования к схеме электроснабжения и порядок расчета

Исходными данными для выбора схемы электроснабжения являются: