Проектирование системы электроснабжения для жилого массива (стр. 6 из 16)

S_{т. стой.} = 12 * 3,28* √ 0,075 = 10,78мм²

Сечение выбранного кабеля проходит по уcловию термической стойкости, принимаем к прокладке выбранный кабель ААБ (3 * 16).

S_каб. = 16 мм² > S_{т. стой.} = 10,78 мм²

Таблица 1.17.

Проверка кабеля на действие токов к.з.

№ линии	Марка кабеля	Примечания
1.1.	ААБ (3 * 95)	Удовл. треб. проверки
1.2.	ААБ (3*95)	Удовл. треб. проверки
1.3.	ААБ (3*70)	Удовл. треб. проверки
1.4.	ААБ (3*50)	Удовл. треб. проверки
1.5.	ААБ (3*50)	Удовл. треб. проверки
1,6.	ААБ (3*35)	Удовл. треб. проверки
1,7.	ААБ (3*25)	Удовл. треб. проверки
1,8.	ААБ (3*16)	Удовл. треб. проверки
1,9.	ААБ (3*95)	Удовл. треб. проверки

1.5 КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ

По расположению подстанции различают: внутрицеховые, расположенные в здании цеха; встроенные, т. е. вписанные в контур основного здания (но при этом выкатка трансформаторов и выключателей производится из здания); пристроенные, т. е. примыкающие к основному зданию (с выкаткой трансформаторов и выключателей наружу здания); отдельно стоящие.

По принципу обслуживания подстанции могут быть сетевые и абонентские. Сетевые подстанции обслуживаются персоналом энергосистемы, а абонентские – персоналом потребителя.

Для городских условий наиболее приемлемым является применение закрытых подстанций наружной установки оборудованные одним или двумя трансформаторами мощностью 100 – 1000 кВА каждый с первичным напряжением 10 кВ и вторичным напряжением 0,4/0,23 кВ, с воздушными или кабельными вводами.

Многие строительные и монтажные организации городов выпускают комплектные трансформаторные подстанции (КТП) из объемных железобетонных элементов (блок–коробок), изготовленныых на железобетонном заводе. Подстанция доставляется на место строительства отдельными блоками и устанавливается на заранее подготовленную площадку. Устанавливаем комплектную трансформаторную подстанцию (КТП).

Трансформаторная подстанция (ТП) предназначена для приема электрической энергии на напряжении 10 кВ, понижения напряжения до 0,4 кВ и распределения электроэнергии ЭП. В зависимости от степени защиты от воздействия окружающей среды применяем ТП для наружной установки. РП наружной установки комплектуются автоматическими вакуумными выключателями, установленными на выкатных тележках. В ТП используются силовые трансформаторы типа ТМ (трансформаторы масляные с естественной циркуляцией воздуха и масла для комплектных трансформаторных подстанций).

Варианты возможной компоновки ТП:

· с двумя трансформаторами и линейным размещением шкафов;

· с двумя трансформаторами и П-образным размещением шкафов.

· с одним трансформатором и линейным размещением шкафов;

Принимается компоновка ТП с двумя трансформаторами и линейным размещением шкафов.

Принимается двухтрансформаторная ТП с использованием масляных трансформаторов. Масляные трансформаторы наиболее массовые. Основная особенность, ограничивающая их применение в производственных зданиях - наличие масла, что обуславливает их пожароопасность. По нормам и правилам, регламентирующих с этой точки зрения разрешается устанавливать в объекте проектирования ТП с применением масляных трансформаторов с суммарной мощностью до 3200 кВА. Так как используются масляные трансформаторы, то под каждым трансформатором будет маслоприемник. Расстояние по горизонтали от дверного проёма трансформаторной камеры до проёма ближайшего окна или двери другого помещения должно быть не менее 1м при количестве масла в трансформаторе 60 кг.

Вентиляционная система ТП и камер трансформаторов должна обеспечивать отвод выделяемого трансформатором тепла, быть самостоятельной и не связанной с другими вентиляционными системами.

Будем использовать трансформаторы ТМ – 630/10. ΔРхх = 1,3 кВт, ΔРкз=7,6 кВт, Uкз = 5,5 %, Iхх =2 %.

По условиям работы - предназначенные для работы в нормальных условиях.

По виду изолирующей среды и охлаждающей среды – масляные.

Схема соединения обмоток - треугольник/ звезда;

2. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 0,4 кВ

2.1 ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ

Схемы электрических сетей должны быть просты, экономичны и строиться, исходя из требований, предъявляемых к надежности электроснабжения электроприемников зданий.

В здании должно, как правило, устанавливаться одно общее вводно-распределительное устройство или главный распределительный щит (ВРУ, ГРЩ), предназначенные для приема электроэнергии от городской сети и распределения ее по потребителям здания. Увеличение количества ВРУ (ГРЩ) допускается при питании от отдельно стоящей ТП и нагрузке на каждом из вводов в нормальном и аварийном режимах св. 400-630 А (в зависимости от номинального тока коммутационных и защитных аппаратов, отходящих от ТП линий). В других случаях увеличение количества ВРУ или ГРЩ допускается при технико-экономическом обосновании.

В жилых домах ВРУ рекомендуется размещать в средних секциях. В общественных зданиях ГРЩ или ВРУ должны располагаться у основного абонента независимо от числа предприятий, учреждений и организаций, расположенных в здании.

В типовых проектах блок-секций жилых домов следует предусматривать планировочные решения, позволяющие изменять местоположение ВРУ при привязке проектов к конкретным условиям застройки.

В жилых домах число горизонтальных питающих линий квартир должно быть минимальным. Нагрузка каждой питающей линии, отходящей от ВРУ, не должна превышать 250 А.

2.2. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Задачей расчета электрических нагррузок является оценка расчетной мощности для каждого элемента электрической сети, по которой будут определены мощности элементов сети. Расчет электрических нагрузок в сетях 0,38 кВ проводится суммированием нагрузки на вводе в жилой дом или на вводе в общественное здание с учетом коэффициентов одновременности максимумов нагрузки.

Расчеты электрических нагрузок будем производить на примере трансформаторной подстанци №1 (ТП-1), остальные расчеты аналогичны, результаты расчетов сводим в таблицу 2.1. К подстанции №1 подключены: 2 жилых дома, 2 магазина, киноклуб и т. д., подземные гаражи с овощехранилищем и хоккейная коробка с футбольным полем. Подробная информация по нагрузкам подстанции приведена в таблице 1.1.

Расчетная, активная и реактивная нагрузки питающих линий от электроприемников квартир P_кв., кВт; Q_кв., кВар; определяются по формулам:

P_кв. = P_{кв. уд.} * n (2.1.)

Q_кв. = P_кв. * Cos φ_кв. (2.2.)

P_{кв. 1.} = 1,1 * 144 = 158,4 кВт

P_{кв. 2} = 1,4* 45 = 63 кВт

Ркв.4 = 1,1*144 = 158,4 кВт

Q_{кв. 1.} = 158,4 * 0,95 = 150,48 кВар

Q_{кв. 2.} = 63 * 0,95 = 150,48 кВар

Qкв 4 =158,4*0,95=150,48кВар

Расчетная, активная и реактивная нагрузки линий питания лифтовых установок P_{р. лиф.}, кВт; Q_{р. лиф.}, кВар; определяются по формулам:

P_{р. лиф.} = ∑ P_{n. i.} * K_{с. лиф.} (2.3.)

Q_{р. лиф.} = P_{р. лиф.} * Cos φ_лиф. (2.4.)

P_{р. лиф. 1.} = 4 * 5 * 0,65 = 13 кВт

P_{р. лиф. 4.} = 4 * 5 * 0,65 = 13 кВт

Q_{р. лиф. 1.} = 13 * 0,85 = 11,05 кВар

Q_{р. лиф. 3.} = 13 * 0,85 = 11,05 кВар

Расчетная, активная и реактивная электрические нагрузки жилых домов (квартир и силовых электроприемников) P_р.ж.д, кВт; Q_р.ж.д, кВар, определяется по формулам;

P_р.ж.д = P_кв + k_у P_{р. лиф.} (2.5.)

Q_р.ж.д = Q_кв + k_у Q_{р. лиф.} (2.6.)

где k_у – коэффициент участия в максимуме нагрузки силовых электроприемников (равен 0,9).

P_{р.ж.д. 1.} = 158,4 + 0,9 * 13= 170,1 кВт

P_{р.ж.д. 2.} = 63 + 0,9 = 63,9 кВт

Рр.ж.д. 4 = 158,4+0,9*13=170,1 кВт

Q_{р.ж.д. 1.} = 150,48 + 0,9 * 11,05 = 160,43 кВар

Q_{р.ж.д. 2.} = 59,85 + 0,9 = 60,75 кВар

Qр.ж.д. 4 =150,48+0,9*11,05 =160,43

Расчетная активная и реактивная электрические нагрузки на ВРУ до 1 кВ при смешанном питании потребителей жилых домов и общественных предприятий (помещений), Р_{вру.р.ж.д..}, кВт; Q_{вру.р.ж.д..}, кВар, определяются по формулам:

Р_{вру.р.ж.д..} = Р_р.ж.з. + ∑ ΔР (2.7.)

Q_{вру.р.ж.д..} = Q_{р. ж. з.} + ∑ ΔQ (2.8.)

Где ΔР = Р_о.п. * k_эл.н. – мщность общественных предприятий умноженная на коэффициент учитывающий долю электрических нагрузок общественных предприятий по таблице 42.7 [ 7 ].

Р_{вру.р.ж.д.6.} = 50,4 + 20,9 = 71,3 кВт

Р_{вру.р.ж.д.7.} = 50,4 + 15,9 = 56,7 кВт

Q_{вру.р.ж.д.6.} = 47.88+ 16.9 = 64.78 кВар

Qвру.ж.д.7 = 38,76+12,9 = 51,66кВар

Расчетная, реактивная электрическая нагрузка общественных зданий Q_р.о.з., кВар, определяется по формуле;

Q_р.С.о.. = P с.о. * Cos φ _с.о. (2.9.)

Q _р.с.о.3. = 40* 0,8 = 32 кВар

Полная мощность на вводе ВРУ 0,4 кВ подстанции, S_р., кВА, определяется по формуле:

S_р. = √ Р_р.² + Q_р.² (2.10.)

S_р.ж.д.1. = √ 170,1² + 160,43² = 233,8 кВА

S_р.ж.д.2. = √ 63,9² + 60,75² = 88,17 кВА

S_р.ж.д.3. = √ 40² + 32² = 51,22 кВА

S_р.ж.д.4 = √ 170,1² + 160,43² = 233,8 кВА

Таблица 2.1.

№ ТП.	№ ис. дан	Наименование потребителя.	Квартиры.		Лифты.		Общая нагрузка.
			P, кВт	Q, кВар	P, кВт	Q, кВар	P, кВт	Q, кВар	S, кВА
ТП – 1	1	Жилой дом	158,4	150,48	13	11,05	170,1	160,43	233,8
ТП – 1	2	Жилой дом	63	59,85	63,9	60,75	51,22
ТП – 1	3	МВД	40	32	51,22
ТП – 1	4	Жилой дом	158,4	150,48	13	11,05	170,1	160,43	233,8
Итого:	404,1	381,61	606,99
ТП-2	5	Жилой дом	158,4	150,48	13	11,05	170,1	160,43	233,8
ТП-2	6	Жилой дом	50,4	47,88	71,3	64,78	96,3
ТП-2	6	Магазин, парикмахерская	20	16
ТП-2	7	Жилой дом	40,8	38,76	56,7	51,66	76,7
ТП-2	7	Юр. Консультация.	15	12
ТП-2	8	Жилой дом	158,4	150,48	13	11,05	170,1	160,43	233,8
Итого:	468,2	437,3	640,6
ТП – 3	9	Банк	50	40	64,03
ТП – 3	10	Жилой дом	63	59,85	63,9	60,75	88,17
ТП – 3	11	Жилой дом	158,4	150,48	13	11,05	170,1	160,43	233,8
ТП – 3	12	Жилой дом	90	85,5	90,9	86,4	125,4
Итого:	324,9	307,58	511,4

Продолжение таблицы 2.1.