3 Выбор величины питающего напряжения
Для городской питающей сети целесообразно применять систему электроснабжения напряжений 110-35/10/0,4 кВ.
Таблица 4 – Расчет электрических нагрузок ЦОС
Наименование оборудования |
Рн., кВт |
Количество |
Рр., кВт |
cosφ |
tgφ |
Qр, квар |
Лифт |
9 |
2 |
18 |
0,65 |
1,17 |
21,06 |
Рентгеновский аппарат |
10 |
1 |
10 |
0,8 |
0,75 |
7,5 |
Стоматологическая бормашина |
5 |
2 |
10 |
0,85 |
0,62 |
6,2 |
Аппарат УЗИ |
15 |
2 |
30 |
0,8 |
0,75 |
22,5 |
Холодильник |
2 |
5 |
10 |
0,7 |
1,02 |
10,2 |
Анализатор |
3 |
2 |
6 |
0,6 |
1,33 |
7,98 |
Гидромассажная мед. ванна |
5 |
4 |
20 |
0,6 |
1,33 |
26,6 |
Термопресс |
2 |
2 |
4 |
0,8 |
0,75 |
3 |
Облучатель |
50 |
4 |
200 |
0,9 |
0,48 |
96 |
Итого по силовой нагрузке |
|
|
308 |
|
|
201,6 |
Осветительная нагрузка |
|
|
22,5 |
|
|
11,25 |
Итого силовая и осветительная |
|
|
330,5 |
|
|
212,85 |
В качестве основного для городской питающей среды принимается 10 кВ, которое характеризуется меньшими капиталовложениями и потерями в сетях по сравнению с системой 6 кВ.
Городские электрические сети напряжением 10 кВ выполняются трехфазными с изолированной нейтралью.
Для распределения сети низкого напряжения основным напряжением является 380/220 В, сеть выполняется четырехпроводной с глухозаземленной нейтралью.
4 Расчет и выбор местоположения, мощности и числа трансформаторных подстанций
Важной целью проектирования является выбор оптимального числа и местоположения ТП.
Согласно проектным нормативам предусматривается, что протяженность кабеля от ТП к зданиям не должна превышать 400м [3]. В городской жилой застройке между зданиями размещаются детские и спортивные площадки, не всегда удается расположить подстанцию в центре электрических нагрузок. Поэтому, согласно рекомендации проектирования городских сетей [4] недопустимо превышение протяженности кабеля.
Данные для расчета приведены в таблице 5.
Трансформаторные подстанции располагаем ближе к центру электрических нагрузок (далее ЦЭН), так как это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электроэнергии и значительно сократить протяженность распределительной сети низкого напряжения, уменьшив тем самым расход проводникового материала и снизить потери электроэнергии.
Таблица 5 – Данные для расчета
Наименование объекта |
Рр., кВт |
Qр., квар |
S,кВА |
2-5 этажные ж.д. |
804,72 |
233,37 |
837,88 |
9 этажные ж.д. |
759,91 |
276,45 |
808,75 |
Общественные здания |
8412,3 |
4353,4 |
9472 |
Итого |
99756,9 |
4863,23 |
11118,63 |
Трансформаторные подстанции располагаем ближе к центру электрических нагрузок (далее ЦЭН), так как это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электроэнергии и значительно сократить протяженность распределительной сети низкого напряжения, уменьшив тем самым расход проводникового материала и снизить потери электроэнергии.
Координаты ЦЭН определяются по формулам:
(9)
(10)
Расчет ЦЭН для ТП-1.
Данные об электроприемниках, питающихся от ТП №3, и их координаты сведены в таблицу 6.
Таблица 6 - Данные об электроприемниках, питающихся от ТП №3
Объект |
Рр.ж.д, кВт |
Qр.ж.д, квар |
Xi |
Yi |
Рр.ж.д*Хi |
Рр.ж.д*Yi |
Хоз.корпус |
144,00 |
61,92 |
517,50 |
87,40 |
74520,00 |
5411,81 |
Прод.маг2 |
8,80 |
6,60 |
382,50 |
102,60 |
3366,00 |
677,16 |
Салон красоты |
26,00 |
6,50 |
405,00 |
159,60 |
10530,00 |
1037,40 |
Газ.киоск 2 |
4,40 |
3,30 |
328,50 |
102,60 |
1445,40 |
338,58 |
|
183,20 |
78,32 |
|
|
89861,40 |
7464,95 |
|
|
|
|
|
|
|
Месторасположение Активного ЦЭН 3 |
X |
491 |
|
|||
|
|
|
|
Y |
95 |
|
Расчет ЦЭН для ТП-1 проводится аналогично (Таблица 7)
Таблица 7 - Данные об электроприемниках, питающихся от ТП №1
Объект |
Рр.ж.д, кВт |
Qр.ж.д, квар |
Xi |
Yi |
Рр.ж.д*Хi |
Рр.ж.д*Yi |
Дом №71/28 |
86,69 |
29,57 |
228,00 |
418,00 |
19764,75 |
12362,17 |
Дом №71/29 |
86,69 |
29,57 |
228,00 |
437,00 |
19764,75 |
12924,09 |
Дом №71/30 |
87,32 |
30,31 |
228,00 |
456,00 |
19908,39 |
13822,12 |
Дом №71/31 |
87,32 |
30,31 |
228,00 |
475,00 |
19908,39 |
14398,05 |
Дом №71/32 |
87,32 |
30,31 |
228,00 |
494,00 |
19908,39 |
14973,97 |
Дом №71/33 |
87,32 |
30,31 |
292,00 |
418,00 |
25496,71 |
12670,28 |
Дом №71/34 |
104,53 |
37,28 |
292,00 |
437,00 |
30522,76 |
16292,80 |
Дом №71/35 |
368,38 |
113,80 |
281,25 |
456,00 |
103606,88 |
51892,71 |
Дом №71/36 |
86,69 |
29,57 |
292,00 |
475,00 |
25312,75 |
14047,92 |
Дом №71/37 |
86,69 |
29,57 |
292,00 |
494,00 |
25312,75 |
14609,84 |
Дом №71/38 |
86,69 |
29,57 |
292,00 |
513,00 |
25312,75 |
15171,76 |
|
1255,62 |
420,20 |
|
|
334819,27 |
193165,71 |
|
|
|
|
|
|
|
Месторасположение Активного ЦЭН 1 |
X |
267 |
|
|||
|
|
|
|
Y |
460 |
|
Расчет ЦЭН для ТП-4:
Таблица 8 - Данные об электроприемниках, питающихся от ТП №4
Объект |
Рр.ж.д, кВт |
Qр.ж.д, квар |
Xi |
Yi |
Рр.ж.д*Хi |
Рр.ж.д*Yi |
СТО |
9,00 |
2,25 |
67,50 |
646,00 |
607,50 |
1453,50 |
Фитнес центр |
200,00 |
86,00 |
135,00 |
589,00 |
27000,00 |
50654,00 |
Прод.маг 3 |
16,50 |
12,38 |
121,50 |
950,00 |
2004,75 |
11756,25 |
Парикмахерская |
15,60 |
3,90 |
180,00 |
517,50 |
2808,00 |
2018,25 |
Кафе |
56,00 |
18,48 |
135,00 |
741,00 |
7560,00 |
13693,68 |
Кофейня |
28,00 |
9,24 |
184,50 |
881,60 |
5166,00 |
8145,98 |
|
325,10 |
132,25 |
|
|
45146,25 |
87721,66 |
|
|
|
|
|
|
|
Месторасположение Активного ЦЭН 4 |
X |
139 |
|
|||
|
|
|
|
Y |
663 |
|
Меняем место расположение ТП-4 в точку, с координатами Xф =139, Yф = 815.
Расчет ЦЭН для ТП-2:
Таблица 9 - Данные об электроприемниках, питающихся от ТП №2
Объект |
Рр.ж.д, кВт |
Xi |
Yi |
Рр.ж.д*Хi |
Рр.ж.д*Yi |
Дом №71/1 |
69,6 |
607,50 |
285,00 |
42282,00 |
19836,00 |
Дом №71/2 |
69,6 |
576,00 |
239,40 |
40089,60 |
16662,24 |
Дом №71/3 |
69,6 |
504,00 |
228,00 |
35078,40 |
15868,80 |
Дом №71/4 |
69,6 |
472,50 |
190,00 |
32886,00 |
13224,00 |
Дом №71/5 |
58,56 |
427,50 |
209,00 |
25034,40 |
12239,04 |
Дом №71/6 |
58,56 |
351,00 |
201,40 |
20554,56 |
11793,98 |
Дом №71/7 |
58,56 |
315,00 |
163,40 |
18446,40 |
9568,70 |
Дом №71/8 |
48,24 |
247,50 |
174,80 |
11939,40 |
8432,35 |
Дом №71/9 |
48,24 |
225,00 |
220,40 |
10854,00 |
10632,10 |
Дом №71/10 |
48,24 |
144,00 |
304,00 |
6946,56 |
14664,96 |
Дом №71/11 |
48,24 |
121,50 |
380,00 |
5861,16 |
18331,20 |
Дом №71/12 |
48,24 |
112,50 |
448,40 |
5427,00 |
21630,82 |
Дом №71/13 |
36,48 |
144,00 |
475,00 |
5253,12 |
17328,00 |
Дом №71/14 |
36,48 |
166,50 |
494,00 |
6073,92 |
18021,12 |
Дом №71/15 |
36,48 |
225,00 |
543,40 |
8208,00 |
19823,23 |
|
804,72 |
|
|
274934,52 |
228056,54 |
|
|
|
|
|
|
Месторасположение Активного ЦЭН 2 |
X |
342 |
|||
|
|
|
|
Y |
283 |
Меняем место расположение ТП-4 в точку, с координатами Xф = 297, Yф = 283.
Расчет ЦЭН для ТП-5:
Таблица 10 - Данные об электроприемниках, питающихся от ТП №5
Объект |
Рр.ж.д, кВт |
Qр.ж.д, квар |
Xi |
Yi |
Рр.ж.д*Хi |
Рр.ж.д*Yi |
Ад.здание 1 |
31,50 |
17,96 |
481,50 |
494,00 |
15167,25 |
8869,77 |
Ад.здание 2 |
40,50 |
23,09 |
481,50 |
517,50 |
19500,75 |
11946,49 |
Аптека |
60,00 |
9,08 |
616,50 |
532,00 |
36990,00 |
4827,90 |
Прод.маг 1 |
12,10 |
9,08 |
720,00 |
672,60 |
8712,00 |
6103,85 |
Газ.киоск 1 |
3,30 |
2,48 |
729,00 |
625,70 |
2405,70 |
1548,61 |
Столовая |
210,00 |
69,30 |
675,00 |
482,60 |
141750,00 |
33444,18 |
|
357,40 |
130,97 |
|
|
224525,70 |
66740,79 |
|
|
|
|
|
|
|
Месторасположение Активного ЦЭН 5 |
X |
628 |
|
|||
|
|
|
|
Y |
510 |
|
Расчет ЦЭН для ТП-6:
Таблица 11 - Данные об электроприемниках, питающихся от ТП №6
Объект |
Рр.ж.д, кВт |
Qр.ж.д, квар |
Xi |
Yi |
Рр.ж.д*Хi |
Рр.ж.д*Yi |
ЦОС |
280,00 |
92,40 |
427,50 |
361,00 |
119700,00 |
33356,40 |
Стадион |
150,00 |
49,50 |
630,00 |
494,00 |
94500,00 |
24453,00 |
Бассейн |
60,00 |
25,80 |
751,50 |
402,80 |
45090,00 |
10392,24 |
|
490,00 |
167,70 |
|
|
259290,00 |
68201,64 |
|
|
|
|
|
|
|
Месторасположение Активного ЦЭН 6 |
X |
529 |
|
|||
|
|
|
|
Y |
368 |
|
Расчеты всех ТП внесены в таблицу 12.
Таблица 12 – Месторасположения ТП в микрорайоне «КазГУград»
Номер ТП |
Хф, м |
Yф, м |
ТП-1 |
267 |
460 |
ТП-2 |
287 |
283 |
ТП-3 |
491 |
95 |
ТП-4 |
139 |
815 |
ТП-5 |
628 |
510 |
ТП-6 |
529 |
368 |
ТП-7 |
836 |
504 |
ТП-8 |
544 |
540 |
ТП-9 |
270 |
646 |
ТП-10 |
608 |
676 |
В результате получим 10 трансформаторных подстанций. Распределение нагрузок по трансформаторным подстанциям занесены в таблицу 13.
Таблица 13 – Распределение электрических нагрузок по ТП
№ ТП |
№ объектов |
Sр0,4, кВА |
Кз |
ТП-1 (1х1000кВА) |
Дома № 71/28-38 |
808,75 |
0,8 |
ТП-2 (1х1000кВА) |
Дома № 71/1-15 |
837,88 |
0,84 |
Продолжение таблицы 13 |
|||
ТП-3 (1х250кВА) |
Хоз.корпус, Прод.маг2, Салон красоты, газ.киоск2 |
199,24 |
0,8 |
ТП-4 (1х400кВА) |
СТО, Фитнес Центр, прод.маг 3, Парикмахерская, Кафе, Кофейня |
350,9 |
0,87 |
ТП-5 (1х400кВА) |
Ад.здание 1, Ад. здание 2, Аптека, прод.маг 1, Газ.Киоск 1, Столовая |
380,64 |
0,95 |
ТП-6 (2х630кВА), 1 тр-ор в горячем резерве |
ЦОС, Стадион, Бассейн |
518,12 |
0,82 |
ТП-7 (2х1250кВА) |
Дворец студентов |
1860,08 |
0,74 |
ТП-8 (1х1000кВА) |
Бизнес центр |
872,26 |
0,872 |
ТП-9 (2х1600кВА) |
ВУЗ |
2762,5 |
0,86 |
ТП-10 (2х1600кВА) |
ВУЗ |
2762,5 |
0,86 |