РЕКОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ВОСТОЧНОГО РАЙОНА ГОРОДА БАРНАУЛА

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Им. И.И.ПОЛЗУНОВА

Кафедра  " Электроснабжение промышленных предприятий"                    УДК 621.315                                    Допустить к защите в ГАК

 

                                                           Зав. кафедрой _______________

                                                     ”__”                        2003 г.

 

РЕКОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ВОСТОЧНОГО РАЙОНА ГОРОДА БАРНАУЛА

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

 ДП 100401.33.000 ПЗ   

обозначение документа

 

Дипломник группы     Э – 82                                                   М.Н. Петухов

подпись                                и.о., фамилия

Руководитель проекта          

    доцент                                                               А.Р. Упит

должность, ученое звание          подпись и.о., фамилия

Консультанты:  ________________________­­­­­

Орг.-экон. — ст. препод., к.э.н.                                    О.Л. Никитина

 раздел проекта   должность, ученое звание подпись    и.о., фамилия

Охрана труда — доцент, к.т.н.                                           Е.Н. Авдеев

 

БАРНАУЛ 2003

Реферат

 

В дипломном проекте использовано Х источников, 3 рисунков, Х таблиц. В данном дипломном проекте рассмотрены вопросы реконструкции электроснабжения восточной части г. Барнаула.

На основании исходных данных проведен расчет электрических нагрузок потребителей и района в целом.

Определен центр электрических нагрузок. И решен вопрос о месте расположения ГПП. Построены графики электрических нагрузок, произведен выбор количества и мощности трансформаторов потребителей и трансформаторов ГПП.

Рассчитаны токи короткого замыкания на стороне выше 1000 В, выбрана высоковольтная аппаратура и кабели.

Произведен расчет потребного количества огнетушащих средств для тушения пожаров, выполнен экономический расчет затрат на реконструкцию.

Специальным вопросом рассмотрена “Микропроцессорная система дуговой защиты КРУ напряжением 6-10 кВ”.

Введение

 

Непрерывный рост городов и численности их населения вызывает увеличение потребления электрической энергии. Огромные масштабы жилищного и промышленного строительства, осуществленного в городах, обуславливает необходимость непрерывного развития и совершенствования городских электрических сетей, являющихся связующим звеном между источниками и городскими потребителями электроэнергии.

В области электроснабжения потребителей эти задачи предусматривают повышение уровня проектно-конструкторских разработок, внедрение и рациональную эксплуатацию высоконадежного электрооборудования, снижение непроизводственных расходов электроэнергии при ее передаче, распределении и потреблении.

Решение ряда этих вопросов рассматривается в данном дипломном проекте. Предпринята попытка выявления оптимального варианта, на основе требований ПУЭ, ПТЭ и ТТБ, реконструкции схемы электроснабжения промышленного узла одного из районов.

Поводом для решения этой задачи явилось:

1) нерациональное расположение главной понижающей подстанции по отношению к потребителям;

2) положение о том, что в качестве основного напряжения для городских сетей среднего напряжения в России принято 10 кВ. В тех городах, где имеются сети 6 кВ, они, как правило, переводятся на напряжение 10 кВ;

3) и наконец, принципиальным вопросом построения схемы электроснабжения города является выгоднейшее число трансформаций энергии, т.е. количество ее преобразований между напряжением 110 кВ и 10 кВ.

Практика проектирования показывает, что введение промежуточного напряжения 35 кВ увеличивает капиталовложения и потери в сетях. Это является причиной отказа от применения в проектируемых сетях и системах электроснабжения городов этого напряжения и ликвидации его сетей в тех городах, где они существовали ранее. Таким образом, для городских сетей следует считать предпочтительной систему электроснабжения 110/10 кВ.

Определение расчетных электрических нагрузок

 

Определение расчетных осветительных нагрузок по 2

Цеху элеватора и МИС

 

Расчетную нагрузку осветительных нагрузок приемников определяем по установленной мощности и коэффициенту спроса:

,                                                                         (1.1)

где  - коэффициент спроса для освещения, принимаемый по справочным данным [2]

    - установленная мощность приемников электрического освещения, находится по формуле [2].

,                                                                             (1.2)

где  - удельная нагрузка по площади пола;

   - площадь пола здания, сооружения, определяемая по генплану.

Производим расчет осветительной нагрузки для механической мастерской. Тип применяемых светильников ОДРЛ. Высота подвеса 4 м. Требуемая освещенность 200 лх, согласно [3]. По таблице [4] для принятого типа светильников определяем удельную мощность = 11, 2 Вт/м².

Отсюда имеем:

=11, 2 × 800 = 8, 96 кВт

=8, 96 × 0, 7 = 6, 27 кВт

Аналогично рассчитываем осветительную нагрузку для каждого здания. При этом учитываем этажность зданий и сооружений. Производственно-бытовой корпус (ПБК) – 3 этажа, рабочая башня (элеватор) – 6, рабочая башня (МИС) – 5, лабораторный корпус – 2, бытовой корпус – 2, столовая – 2, стенд конвейеров, административное здание – 2, зерносушилка – 4, в силкорпусах освещению подлежат верхняя и нижняя транспортная галереи.

Результаты расчетов заносим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

№ по генплану		Наименование Потребителей		Осветительная нагрузка
				F, м2		, Вт/м2		, кВт				, кВт
1		2		3		4		5		6		7
1		Склад		230		18, 8		4, 3		0, 7		3, 0
2		Мех. Мастерская		800		11, 2		8, 96		0, 7		6, 27
3	Бытовой корпус		240		5, 7		1, 4		0, 6		0, 8
4	Приемная башня		96		9, 5		0, 9		0, 8		0, 7
5	Насосная		92		6, 2		0, 6		0, 85		0, 5
6	ПБК		1596		4, 5		7, 2		0, 6		4, 3
7	Рабочая башня		160		8, 1		1, 3		0, 8		1, 0
8	Стенд конвейеров		512		8, 1		4, 1		0, 8		3, 3
9	Зерносушилка		312		8, 1		2, 5		0, 8		2
10	Рабочая башня		1344		12, 1		16, 2		0, 8		12, 9
11	Силкорпус 1		960		11, 7		11, 2		0, 8		8, 9
12	Силкорпус 2		960		11, 7		11, 2		0, 8		8, 9
13	Силкорпус 4		1200		11, 7		14, 0		0, 8		11, 2
	Освещение территории		20802		5		104		1, 0

 

В целом

 

Определим расчетные нагрузки методом упорядоченных диаграмм. Для этого суммируем количество фактически установленных рабочих приемников предприятия, их номинальные мощности, выбираем номинальную мощность наибольшего приемника, выбираем средневзвешанный коэффициент использования, характерный для данной отрасли предприятия, вычисляем средние нагрузки узла, определяем n _э и К_м, а затем P_p и Q_P. Суммируем установленные мощности и расчетные нагрузки. Суммируем расчетные активные и реактивные потери мощности в рабочих трансформаторах, входящих в узел.

Потери мощности трансформаторов ТП предприятий ориентировочно принимаем равными , .

.

Для узла элеватор – МИС

P_P=2273, 9 кВт; Q_P = 1602, 45 квар; P_{P . O} = 242, 33 кВт.

Тогда

 кВА;

 = 0, 02× 2681, 87 = 55, 78 кВт;

 = 0, 1× 2681, 87 = 287, 91 квар.

Аналогичный расчет производим для остальных предприятий. Данные расчетов заносим в таблицу 1.3.

Суммарные расчетные нагрузки промышленных потребителей равны:

 кВт;  квар.

Суммарные нагрузки трансформаторных подстанций городской распределительной сети, по данным районных электрических сетей, составляют:                  по РП-8  Р_Т = 6500 кВт;

         по РП-5 Р_Т = 4200 кВт;

         по ТП-6 Р_Т = 3700 кВт.

При определении полной мощности распределительных пунктов напряжением 10 кВ в период максимума нагрузки коэффициент мощности принимаем равным 0, 93, соответственно tg w = 0, 39. Тогда реактивные наргузки составляют по РП-8 Q _Т = 2535 квар;

              по РП-5 Q _Т = 1638 квар;

              по ТП-6 Q _Т = 1554 квар.

Расчетные нагрузки распределительных пунктов определяем по формуле:

,

где  - расчетная нагрузка i -го трансформатора трансформаторной подстанции, присоединенный к данному элементу сети;

 - коэффициент, учитывающий совмещение максимумов нагрузок, указанных трансформаторов.

При n _т = 6 ¸ 10  = 0, 8

Для РП-8 P_P = 0, 8. 6500 = 5200 кВт, Q _Р = 2028 квар.

Для РП-5 P_P = 0, 8. 4200 = 3360 кВт, Q _Р = 1310, 4 квар.

Для ТП-6 P_P = 0, 9. 3700 = 3330 кВт, Q _Р = 1298, 7 квар.

Суммарные расчетные активные и реактивные нагрузки по городской распределительной сети равны:

 кВт;  квар.

Суммарные расчетные нагрузки по району электроснабжения в целом составляют:

= 26644, 8 × 0, 9 = 23980, 32 кВт;

= 16980, 4 × 0, 9 = 15282, 36 квар,

где 0, 9 – коэффициент одновременности максимумов нагрузок промышленных и коммунально-бытовых потребителей.

Необходимая мощность компенсирующих устройств по району в целом определяем по формуле:

,

где  = 0, 64 (cos j = 0, 84) – расчетное значение

 = 0, 39 (cos j = 0, 93) – нормативный коэффициент, заданный энергоснабжающей организацией.

Q_{k . y} = 23980, 32 (0, 64 – 0, 39) = 5995, 08 квар.

В качестве компенсирующих устройств принимаются батареи статических конденсаторов, суммарные потери активной мощности которых составляют 0, 2 % от .

D Р _{k . y} = 11, 99 кВт.

Общая активная мощность с учетом компенсирующих устройств

Р = (Р_Р + D Р _{k . y}) = 23980, 32 + 12 = 23982, 32 кВт.

Расчетная нагрузка на шинах НН ПГВ (ГПП) с учетом компенсации реактивной мощности

 кВА

Потери мощности в трансформаторах ГПП

= 0, 02 × 25727, 125 = 514, 54 кВт;

 = 0, 1× 25727, 125 = 2572, 71 квар.

Полная расчетная мощность на стороне ВН ГПП:

Расчетный ток на шинах ВН ГПП

 А.

Таблица 1.3 – Определение расчетных нагрузок по предприятиям

Исходные данные														Расчетные данные
Наименование предприятия				n			P уст, кВт				å Р, кВт			Ки						Рсм, кВт			Q см, квар			n э	KM		Pp, кВт	Q Р, квар	SP, кВА
1				2			3				4			5			6			7			8			9	10		11	12	13

Цех элеватора – МИС