П-3. ПРИМЕР ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ РАЙОНА ГОРОДА

В качестве примера представлены расчет и проектирование системы электроснабжения микрорайона города.

Задание на проектирование

Спроектировать систему электроснабжения жилого микрорайона города с его инфраструктурами, включая питающие сети и распределительные сети 0,4 кВ.

1. Исходные данные на проектирование

Электроснабжение микрорайона города будет осуществляться от ТЭЦ, расположенной на расстоянии 2,5 км от рассматриваемого района. На шинах 10 кВ данного источника питания расчетное значение тока короткого замыкания равно 10 кА.

Сопротивление системы до трансформаторов ТЭЦ принять равным нулю.

Характеристика потребителей электрической энергии микрорайона приведена в таблице П.3.1.

Таблица П.3.1

Характеристика потребителей электроэнергии района

№ объекта по ген. плану	Характеристика объекта
Жилые здания
1,2,3	12 этажей; лифты: 2х7 кВт на подъезд
4,5,6,7,8,9,10,11	5 этажей; лифты: 2х4,5 кВт на подъезд
Коммунально–бытовые потребители
Детский сад	150 чел.
Столовая	100 мест
Школа	800 чел.
Магазин (с кондиционером)	300 м2
Кинотеатр	400 чел.
Спортивный комплекс	Pр = 150 кВт, kу = 0,9; cosφ = 0,9

В жилых зданиях, этажность которых выше 12 устанавливаются электрические кухонные плиты, в остальных газовые литы на природном газе.

Здания: 1, 2, 3 - двенадцатиэтажные, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 – пятиэтажные.

В зданиях: 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 - 4 подъезда; 1 - 5 подъездов; 2 - 6 подъездов; 3 - 8 подъездов.

Подача горячей хозяйственной воды и отопление зданий осуществляется от ТЭЦ.

План застройки микрорайона приведен на рисунке П.3.1.

Рис. П.3.1. - Генеральный план застройки микрорайона (масштаб 1:40)

2. Определение расчетных нагрузок проектируемого района

2.1. Расчет нагрузок жилых домов и учреждений культурно-бытового назначения

Расчет электрических нагрузок городских потребителей производится от низших к высшим ступеням системы электроснабжения [2] и включает два этапа: 1) определение нагрузки на вводе к каждому потребителю;

2) расчет на этой основе нагрузок отдельных элементов сети.

По этой методике расчетная активная мощность от квартир на вводе в здание, при напряжении 0,4 кВ определяется в зависимости от числа квартир по выражению

, (2.1)

где P_кв.уд - удельная мощность квартиры, кВт; [2]; n_кв - число квартир.

Расчетная нагрузка на вводе жилого здания определяется по выражению

, (2.2)

где P_c- расчетная нагрузка силовых электроприемников жилого здания, кВт; К_o - коэффициент, учитывающий одновременность максимумов нагрузки квартир и силовых электроприемников, принимаемый равным 0,9.

Расчетная нагрузка силовых электроприемников P_c на вводе в здание состоит из:

а) нагрузки лифтовых установок

, (2.3)

где - коэффициент спроса лифтовых установок [2];-число лифтовых установок;- установленная мощность электродвигателяi-го лифта по паспорту, кВт;

б) нагрузки электродвигателей насосов водоснабжения, вентиляторов и других санитарно-технических устройств.

; (2.4)

где 0,05 - 5% от количества квартир [2];

Полная расчетная нагрузка жилых зданий (, кВ∙А) определяется с учетом средневзвешенных коэффициентов мощности

, (2.5)

где - средневзвешенный коэффициент мощности квартир [2];- номинальный коэффициент мощности силовых электроприемников [2].

Расчетные нагрузки на вводе в общественные здания или встроенные в жилые дома предприятия определяются по укрупненным удельным нагрузкам по выражению

, (2.6)

где - удельная расчетная нагрузка единицы количественного показателя (рабочее место, посадочное место, площадь торгового зала, м², и т.п.); - количественный показатель, характеризующий пропускную способность предприятия, площадь объекта, количество человек, объем производства и т. д.

Полная нагрузка на вводе в общественное здания, определяется с учетом средневзвешенных коэффициентов мощности для потребителей данного предприятия.

Расчетные нагрузки линий до 1 кВ и ТП, питающих группы жилых и общественных зданий определяются суммированием расчетных нагрузок домов

, (2.7)

где - наибольшая расчетная нагрузка одного из общественных зданий или суммарная нагрузка жилых зданий с одинаковым типом кухонных плит, питаемых по данной линии или от ТП, определяется по суммарному количеству квартир и лифтовых установок, питаемых по линии или от ТП, по формулам (2.1), (2.2), кВт;- расчетные нагрузки других (j) зданий, питаемых линией от ТП, кВт;- коэффициенты одновременности в максимуме нагрузок потребителей относительно наибольшей нагрузки.

В качестве примера найдем нагрузку на вводе в дом № 4. У дома расположена Столовая с 1 залом на 100 мест. С первого по пятый этажи занимают жилые квартиры, общее количество которых составляет =80. Дом оборудован плитами на природном газе. Из силовых приемников в доме имеется 4 лифта каждый с установленной мощностью 2х4,5 кВт.

Для пятиэтажных домов с плитами на природном газе удельная мощность квартиры при числе квартир до 80 составляет =0,95 кВт при коэффициенте мощности =0,96 [2].

Тогда расчетная мощность от квартир на вводе в здание равна:

=0,95∙80=76 кВт;

=76∙0,29=22,15 квар.

Коэффициент спроса лифтовых установок при наличии до восьми лифтов принимаем равным 0,65 при коэффициенте мощности =0,65 [2]. Тогда расчетная мощность лифтов равна

=4,5∙8∙0,65=18,2 кВт;

=18,2∙1,17=21,3 квар.

Мощность санитарно-технических устройств определяется по формуле:

кВт,

квар,

Расчетная мощность силовых электроприемников на вводе в здание равна сумме лифтовой мощности и мощности санитарно-технических устройств и составит:

Р_с= P_р(л)+P_ст.у=18,2+4=22,2 кВт

Расчетная нагрузка на вводе жилого здания при коэффициенте учитывающем одновременность максимумов нагрузки квартир и силовых электроприемников равна

=76+0,9∙22,2=95,98 кВт;

==22,17+0,9(21,3+3)=44,02 квар.

кВ∙А.

Удельную мощность столовой электроплитами, с количеством посадочных мест до 100 принимаем равной 0,9 кВт/место при коэффициенте мощности cosφ=0,95 [2].

Расчетная нагрузка столовой:

=P_уд∙n=0,9∙100=54 кВт;

=54∙0,33=17,75 квар;

кВ∙А.