Выбор схемы и конструкции источников питания

Из сложного комплекса требований, влияющих на выбор главной схемы источников питания, можно выделить следующие: надежность электроснабжения потребителей, приспособленность
к проведению ремонтных работ, оперативная гибкость электрической схемы, экономическая целесообразность. Исходя из этих требований, рекомендуют использовать подстанции тупикового либо проходного типа (рис. 5.12) [22].

Первый тип схемы применяется в случае включения подстанции в кольцо 110/220 кВ, а второй – в случае включения подстанции в систему глубокого ввода.

Выбор схемы и конструкции источников питания - student2.ru

а) б)

Рис. 5.12. Схемы подстанций 110/10кВ, используемых
в качестве источников питания систем электроснабжения городов:
а – проходная; б – тупиковая

Так как основное количество потребителей относится к I категории, принимается на низкой стороне схема с одной системой шин, секционированной включателем. Достоинством схемы является простота, экономичность, достаточно высокая надежность.

Недостаток схемы состоит в том, что при повреждении и последующем ремонте одной секции ответственные потребители, нормально питающиеся с обеих секций, остаются без резерва, а потребители, не резервированные по сети, отключаются на время ремонта.

В нормальном режиме один из разъединителей (QS3 или QS4) ремонтной перемычки отключен. При устойчивом повреждении на линии W1 отключаются Q1 и Q3 и действием АВР на стороне 10 кВ включается QB, обеспечивая питание потребителей от Т2.

В дипломном (курсовом) проекте необходимо выбрать для конкретных условий требуемую схему подстанции и описать ее работу в различных режимах.

Выбор оборудования подстанций

Выбор оборудования ТП, РП и подстанций производится по ряду показателей (напряжению, току, мощности). Значения параметров определены ранее в разделах 4.4, 4.5.

Результаты выбора оборудования целесообразно представить в виде таблиц, оформленных для каждого из элементов сети (ТП, РП, ПС) [18, 22].

Выбор аппаратов и токоведущих частей электроустановок приведен в [18, 22].

ЛИТЕРАТУРА

1. Инструкция по проектированию городских электрических сетей: РД 34.20.185-94: утв. М-вом энергетики Рос. Федерации 07.07.94; ввод.
в действие с 01.01.95. – М.: Энергоиздат, 1995. – 46 с.

2. Естественное и искусственное освещение: СНиП 23-05-95. – Введ. 01.01.1996. – М.: Технорматив, 2005. – 51 с.

3. Временные рекомендации по определению расчетных электрических нагрузок, жилых зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети. – М.: МНТОЭ, 1997. – 20 с.

4. ГОСТ Р 50571.2–94 (МЭК 364-3-93). Электроустановки зданий. Основные характеристики. – Введ. 1995-01-01. – М.: Изд-во стандартов, 2000. – IV. – 27 с.

5. Козлов В. А. Справочник по проектированию электроснабжения городов / В. А. Козлов, Н. И. Билик, Д. Л. Файбисович. – Л.: Энергоатомиздат, 1986. – 256 с.

6. Правила устройства электроустановок / М-во энергетики Рос. Федерации, Госэнергонадзор России. – 6-е изд., доп. с испр. – М.: Энергосервис, 2000. – 606 с.

7. Электрооборудование жилых и общественных зданий: ВСН
59-88: нормы проектирования. – М.: ГУЦ ЦПП, 2000. – 16 с. – (Ведомственные строительные нормы).

8. Жилые здания: СНиП 2.08.01–89. – Утв. Госстроем СССР 16.05.1989. – Изд. офиц. – М., 1989. – 16 с.

9. Общественные здания и сооружения: СНиП 2.08.02-89. – Утв. Госстроем СССР 16.05.1989. – Изд. офиц. – М.: ГУП ЦПП, 1989. – 40 с.

10. Справочник по электроснабжению / под общ. ред. А. А. Фёдорова. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – Т. 1: Электроснабжение. – 410 с.

11. ГОСТ 13109–96. Нормы качества электрической энергии у ее приемников, присоединенных к электрическим сетям общего назначения. – Введ. 1997- 01- 01. – М.: Изд-во стандартов, 1997. – 60 с.

12. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов / под ред. В. М. Блок. – М.: Высш. шк. 1990. – 40 с.

13. ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭК 364-5-54-80). Электроустановки зданий. Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства и защитные проводники. – Введ.1997- 01-01. – М.: Изд-во стандартов, 2000. – I. – 34 с., ил.

14. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М 016 2001: РД-153-34.0.03.150: утв. М-вом энергетики Рос. Федерации 13.04.01; ввод. в действие с 01.11.01. – ЭНАС, 2001. – 158 с.

15. Градостраительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений: СНиП 2.07.01-89*: – Утв. Госстроем СССР 16.05.1989. – Изд. офиц. – М.: ГУП ЦПП, 2001. – 58 с.

16. Свод правил по монтажу и проектированию электроустановок жилых и общественных зданий: СП 31-110-2003. – Утв. М-вом энергетики Рос. Федерации. 01.07.2004. – М.: Технорматив, 2004. – 74 с.

17. Положение о технической политике в распределительном электросетевом комплексе № 270р/293р от 25.10.2006.

18. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. – М: Издательство НЦ ЭНАС, 2006. – 320 с.

19. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения. Справочник: учебное пособие. – М: ИД «Форум»: ИНФРА-М, 2009. – 408 с.

20. Журнал «Новости электротехники». – № 3. – 2004.

21. ГОСТ 21607–82 СПДС. Электрическое освещение территории промышленных предприятий. Рабочие чертежи. – М.: Изд-во стандартов, 1984.

22. Справочник электрика / под ред. Э.А. Киривой и С.А. Цырука. – М.: Колос, 2007. – 464 с.

23. Фёдоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового
и дипломного проектирования по электроснабжению промпредприятий: учеб. пособие для вузов. – М: Энергоатомиздат, 1987. – 368 с.

24. Мальков В.Д. Основы проектирования систем электроснабжения: справочное пособие. – СПб: НОУ ДПО «УМИТЦ» «Электросервис», 2010. – 664 с.

Приложение 1

Методические указания по выбору варианта проекта

Номер варианта проекта определяется с помощью двух последних цифр шифра зачетной книжки студента. Пример исходных данных, соответствующих предпоследней цифре шифра, приведен в табл. П. 1. Последняя цифра соответствует номеру рисунка генерального плана микрорайона города. Примеры планов микрорайонов приведены на рис. П. 1.1–1.5. В случае если число единиц шифра больше числа рисунков, то от числа единиц шифра отнимается число 5. В числителе (см. табл. П. 1) приведены параметры объектов для рисунков, соответствующих числу единиц шифра от 6 до 10.

Например, шифру 132 соответствует генеральный план, изображенный на рис. П. 1.2. Параметры объектов плана приведены
в числителе столбца 3 табл. П. 1. Шифру 168 соответствует генеральный план, изображенный на рис. П. 1.3 (8 – 5 = 3). Параметры его объектов приведены в знаменателе столбца табл. П. 1.
В случае, когда последняя цифра оканчивается на 0, следует использовать генеральный план, изображенный на рис. П. 1.5
(10 – 5 = 5).

Выбор схемы и конструкции источников питания - student2.ru

Рис. П. 1.1


Выбор схемы и конструкции источников питания - student2.ru

Рис. П. 1.2

Выбор схемы и конструкции источников питания - student2.ru

Рис. П. 1.3


Выбор схемы и конструкции источников питания - student2.ru

Рис. П. 1.4

Выбор схемы и конструкции источников питания - student2.ru

Рис. П. 1.5


Таблица П. 1

Исходные данные к проекту

№ п/п Наименование потребителя Исходные данные № здания по рисунку Предпоследняя цифра шифра
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Жилые здания 1.1. Кол-во этажей 24 16 12 24 16 24 12 16 12 24
12 12 9 16 12 16 14 9 16 12
9 9 14 9 9 9 9 12 14 9
14 5 16 14 5 14 5 24 5 14
5 14 5 5 14 5 24 5 24 5
1.2. Кол-во квартир 104 120 100 115 96 120 80 96 76 114
96 80 72 112 100 106 110 80 104 96
72 84 90 80 76 84 78 96 124 72
112 96 115 96 72 100 76 116 96 80
100 105 80 72 104 70 120 76 72 68
1.3. Источник приготовления пищи и его мощность, кВт 8 5 5 8 8 8 5 5 5 8
5 5 газ 5 5 5 5 газ 8 5
газ
газ газ газ 5 газ газ газ 5 5 газ
газ газ газ газ газ газ газ
5 газ 8 8 газ 5 газ 8 газ 5
газ газ газ газ газ
газ 8 5 газ 8 газ 8 газ 8 газ
газ газ газ газ газ газ газ
1.4. Мощность насосов подкачки, кВт 10 10 10 16 16 16 10 10 10 10
10 10 0 16 10 10 10 0 16 10
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Продолжение табл. П. 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Жилые здания 1.5. Кол-во лифтов (пассажирские + грузовые) 2+2 2+1 2+1 2+2 2+1 2+2 1+1 2+1 1+1 2+2
2+1 2+2 2+2 2+1 2+2 2+1 2+1 2+2 2+2 2+1
2+1 2+1 1+0 2+1 1+1 2+1 2+1 1+0 2+1 1+1
0+0 2+2 1+1 1+1 2+1 2+2 2+2 2+1 1+1 2+1
1+1 1+0 2+1 1+0 1+0 1+0 1+0 1+1 2+1 1+0
1+0 1+1 1+0 0+0 0+0 1+0 0+0 1+1 0+0 0+0
1+0 0+0 1+1 1+1 0+0 1+1 0+0 2+2 0+0 2+1
2+2 1+1 2+2 1+0 1+0 1+1 1+1 1+0 1+0 1+1
0+0 1+1 0+0 0+0 2+2 0+0 2+2 0+0 2+2 0+0
0+0 0+0 0+0 2+2 1+1 0+0 1+0 0+0 2+1 2+2
Предприятия общественного питания 2.1. Кол-во посадочных мест     250   100   80   250  
0 0 0 80 0
           
Продовольственные магазины 3.1. Площадь зала с кондиционированием воздуха, м2 2000 0 2500 0 0 5000 0 10000 0 400
3.2. Площадь зала без кондициионирования воздуха, м2 0 500 0 250 2000 0 2500 0 800 0
Общеобразовательные школы 4.1. Кол-во учащихся в школах с пищеприготовлением 100 0 250 0 0 1500 0 1000 0 250
4.2. Кол-во учащихся в школах без пищеприготовления 0 100 0 250 1500 0 1000 0 100 0
Детские сады 5.1. Количество мест в садах с электрическим пищеприготовлением 80 0 120 0 0 60 0 100 0 300
5.2. То же, но с плитами на газообразном топливе 0 80 0 120 60 0 100 0 300 0

Продолжение табл. П. 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Больницы с пищеблоком 6.1. Кол-во койко-мест в больницах хирургического профиля 0 4500 300 0 0 500
6.2. Кол-во койко-мест в многопрофильных больницах 4500 0 0 3000 5000 0
Кинотеатры и концертные залы 7.1. Количество мест в залах с кондиционированием воздуха 0 2000 0 1000
7.2. То же, но без кондиционирования воздуха 200 0 4000 1000
Аптеки 8.1. Площадь торгового зала с приготовлением лекарств, м2             120 0 86 0 0
           
           
           
8.2. Площадь торгового зала без приготовления лекарств, м2 0 40 0 70
  9.1. Число микрорайонов, шт. 8 6 6 4 4 6 6 8 8 4 4 8 6 4 8 6 4 8 8 6
Гостиницы 10.1. Кол-во мест в гостиницах с кондиционированием воздуха 1200 2500 160 1200 2500 160 2500 1200 2500 160
10.2. Кол-во мест в гостиницах без кондиционирования воздуха 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Окончание табл. П. 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Промышленные и приравненные к ним предприятия   11.1 Молокозавод, Ру, кВт    
11.2. Мясокомбинат, Ру, кВт  
 
11.3. Завод ЖБК, Ру, кВт
11.4. Ремонтномеханический завод, Ру, кВт
11.5. Деревообрабатывающий завод, Ру, кВт
11.6. Текстильная фабрика, Ру, кВт
11.7. Кирпичный завод, Ру, кВт

Приложение 2

Удельные расчетные электрические нагрузки, Вт/м2,
жилых зданий на шинах 0,4 кВ ТП

№ п/п Этажность за­стройки Здание с плитами
на природном газе на сжиженном газе или твердом топ­ливе электрическими
  1-2 этажа 3-5 этажей Более 5 этажей с долей квартир выше 6 этажей: 20% 50% 100% Более 5 этажей с квартирами повы­шенной комфортно­сти (элитными) 15,0/0,96 15,8/0,96     15,6/0,94 16,3/0,93 17,4/0,92     – 18,4/0,96 19,3/0,96     17,2/0,94 17,9/0,93 19,0/0,92     – 20,7/0,98 20,8/0,98     20,2/0,97 20,9/0,97 21,8/0,96     17,8/0,96

Примечания:

1. В таблице учтены нагрузки насосов систем отопления, горячего снабжения и подкачки воды, установленных в ЦТП или индивидуальных в каждом здании, лифтов и наружного освещения территории микрорайонов и не учтены нагрузки электроотопления, электроводонагрева и бытовых кондиционеров воз­духа.

2. Удельные нагрузки определены исходя из средней общей площади квартир 70 м2 в зданиях по типовым проектам и 150 м2 – для квартир повышенной комфортности (элитных) в зданиях по индивиду­альным проектам и относятся к расчетному сроку концепции (схемы) развития.

3. В знаменателе приведены значения коэффициента мощности.

Приложение 3

Удельная расчетная электрическая нагрузка
электроприёмников квартир жилых зданий, кВт/квартира

№ п/п Потребители электро­энергии Количество квартир
1-3
Квартиры с плитами*: на природ­ном газе   на сжи­женном газе (в том числе при групповых уста­новках) и на твер­дом топливе электриче­скими, мощно­стью до 8,5кВт   4,5           2,8     3,4   5,1   2,3     2,9   3,8       2,5   3,2   1,8     2,2   2,8   1,65       2,6   1,4     1,8   2,2   1,2     1,4   1,95   1,05     1,3   1,7   0,85     1,08   1,5   0,77       1,36   0,71     0,92   1,27   0,69     0,84   1,23     0,67     0,76   1,19  
Квартиры повышенной комфортности с элек­трическими плитами мощностью до 10,5 кВт** 8,1 6,7 5,9 5,3 4,9 4,2 3,3 2,8 1,95 1,83 1,72 1,67 1,62
Домики на участках садоводств/товариществ 2,3 1,7 1,4 1,2 1,1 0,9 0,76 0,69 0,61 0,58 0,54 0,51 0,46

_______________________

*В зданиях по типовым проектам

**Рекомендуемые значения

Примечания:

1. Удельные расчетные нагрузки для промежуточного числа квартир определяются интерполяцией.

2. Удельные расчетные нагрузки квартир включают в себя нагрузку освещения общедомовых помещений (лестничных клеток, подпо­лий, технических этажей, чердаков и т.д.)

3. Удельные расчетные нагрузки приведены для квартир средней об­щей площадью 70 м2 (квартиры от 35 до 90 м2)
в зданиях по типо­вым проектам и 150 м2 (квартиры от 100 до 300 м2) в зданиях по индивидуальным проектам с квартирами повышенной комфортно­сти.

4. Допускается определять расчетную электрическую нагрузку квар­тир повышенной комфортности по проекту внутреннего электрообо­рудования квартиры (здания) в зависимости от набора устанавли­ваемых приборов и режима их работы, характеризующегося сред­ней вероятностью включения (коэффициентом спроса) и несовпа­дения хозяйственных работ в квартире.

5. Удельные расчетные нагрузки не учитывают покомнатное рассе­ление семей в квартире.

6. Удельные расчетные нагрузки не учитывают общедомовую сило­вую нагрузку, осветительную и силовую нагрузку встроенных (при­строенных) помещений общественного назначения, нагрузку рек­ламы, а также применение в квартирах электрического отопления, электроводонагревателей и бытовых кондиционеров (для элитных квартир нагрузка кондиционера учитывается).

7. Для определения при необходимости утреннего или дневного мак­симума нагрузок следует применять коэффициенты:

0,7 – для жилых зданий с электрическими плитами;

0,5 – для жилых зданий с плитами на сжиженном газе и твердом топливе.

8. Электрическую нагрузку жилых зданий в период летнего макси­мума нагрузок можно определить, умножив приведенные в таблице нагрузки зимнего максимума на коэффициенты:

0,7 – для квартир с плитами на природном газе;

0,6 – для квартир с плитами на сжиженном газе и твердом топливе;

0,8 – для квартир с электрическими плитами.

Приложение 4

Коэффициенты спроса лифтовых установок
для зданий различной этажности

Количество лифтов Коэффициент спроса для домов
высотой 12 этажей высотой 12 этажей и более
2…3 0,8 0,9
4…5 0,7 0,8
6…7 0,6 0,7
8…10 0,5 0,6
11…20 0,4 0,5
Более 20 0,35 0,4

Приложение 5

Мощность двигателей лифтовых установок

Количество лифтов Число этажей
6–9 20–25
Номинальная мощность двигателей, кВт 4,5 4,5–7,0 7,0 4,5 15–20

Приложение 6

Значение коэффициента активной мощности жилых домов

№ п/п Этажность застройки Значение коэффициента мощности сos j, в домах с плитами
на природном газе на сжиженном газе или твёрдом топливе электрическими
1–2 этажа 0,96 0,96 0,98
3–5 этажей 0,96 0,96 0,98
5 и более этажей при доле квартир в домах выше 5 этажей: 20% 50% 100%     0,94 0,93 0,92     0,94 0,93 0,92     0,97 0,97 0,92

Приложение 7

Удельные расчетные электрические нагрузки общественных зда­ний

№ п/п Общественные здания Единица измерения Удельная нагрузка Расчетные коэффи­циенты
cos a tg a
1 2 3 4 5 6
I. Учреждения об­разования
Общеобразовательные школы:
с электрифицирован­ными столовыми и спортзалами   кВт/учащийся 0,25 0,95 0,38
б/электрифициро­ванных столовых и спортзалов кВт/учащийся 0,17 0,92 0,43
с буфетами б/спортзалов   кВт/учащийся 0,17 0,92 0,43
б/буфетов и спорт­залов кВт/учащийся 0,15 0,92 0,43
Профессионально-технические училища со столовыми кВт/учащийся 0,46 0,8-0,92 0,75-0,43
Детские дошкольные учреждения кВт/учащийся 0,46 0,97 0,25
II. Предприятия торговли
Продовольственные магазины:
б/ кондиционирова­ния воздуха кВт/м2 торгового зала 0,23 0,82 0,7
с кондиционирова­нием воздуха кВт/м2 торгового зала 0,25 0,8 0,75
Непродовольственные магазины:
б/кондиционирова­ния воздуха кВт/м2 торгового зала 0,14 0,92 0,43
с кондиционированием воздуха кВт/м2 торгового зала 0,16 0,9 0,48
III. Предприятия общественного питания
Полностью электрифи­цированные предприятия с количе­ством посадочных мест:
до 400 Вт/место 1,04 0,98 0,2
свыше 500 до 1000 Вт/место 0,86 0,98 0,2
свыше 1000 Вт/место 0,75 0,98 0,2
Частично электрифи­цированные предприятия (с плитами на газообразном топ­ливе) с количеством посадочных мест:
                     

Окончание табл. П. 7

1 2 3 4 5 6
до 100 Вт/место 0,9 0,95 0,33
свыше 100 до 400 Вт/место 0,81 0,95 0,33
свыше 500 до 1000 Вт/место 0,69 0,95 0,33
свыше 1100 Вт/место 0,56 0,95 0,33
IV. Предприятия коммунально-бытового об­служивания
Фабрики химчистки и прачечные самообслуживания кВт/кг вещей 0,075 0,8 0,75
Парикмахерские кВт/рабо­чее место 1,5 0,97 0,25
V. Учреждения культуры и ис­кусства
Кинотеатры и кино­концертные залы:
без кондиционирова­ния воздуха кВт/место 0,12 0,95 0,33
с кондиционирова­нием воздуха кВт/место 0,14 0,92   0,43  
Клубы кВт/место 0,46 0,92 0,43
VI. Здания или по­мещения учреж­дений управле­ния, проектных и конструктор­ских организя­ций, кредитно-финансовых уч­реждений и предприятий связи
Помещения: без кондиционирова­ния воздуха кВт/м2 общей площади 0,043 0,9 0,48
с кондиционирова­нием воздуха кВт/м2 общей площади 0,054 0,87 0,57
VII. Учреждения оз­доровительные и отдыха
Дома отдыха и пан­сионаты без кондицио­нирования воздуха кВт/место 0,36 0,92 0,43
Детские лагеря кВт/м2 жилых помещений 0,023 0,92 0,43
VIII. Учреждения жи­лищно-комму­нального хо­зяйства
Гостиницы:
без кондиционирова­ния воздуха кВт/место 0,34 0,9 0,48
с кондиционирова­нием воздуха кВт/место 0,46 0,85 0,62

Примечания:

1. В удельной нагрузке зданий (см. пп. 5, 6) нагрузка бассейнов и спорт­залов не учтена.

2. Удельная нагрузка помещений (см. пп. 11–17) не зависит от наличия кон­диционеров.

3. В удельной нагрузке зданий (см. пп. 23–26) нагрузка пищеблоков не учтена. Удельную нагрузку пищеблоков следует при­нимать как для предприятий общественного питания с учетом количества посадочных мест, рекомендован­ного СНиП для предприятий общественного питания открытого типа.

4. Для предприятий общественного питания при промежу­точном числе мест удельные нагрузки определяются интерполяцией.

Приложение 8

Расчетные коэффициенты для расчёта нагрузок промышленных
и приравненных к ним потребителей

№ п/п Наименование потребителей Значение коэффициентов
cпроса, Кс мощности, cos j
Ремонтно-механический завод 0,35 0,85
Кирпичный завод 0,85 0,90
Завод ЖБИ 0,80 0,80
Кондитерская фабрика 0,50 0,85
Мебельная фабрика 0,70 0,85
Текстильная фабрика 0,85 0,78
Обувная фабрика 0,65 0,80
Завод резинотехнических изделий 0,75 0,90
Мясокомбинат 0,60 0,85
Молокозавод 0,85 0,82
Строительные организации 0,35 0,80

Приложение 9

Коэффициенты «К», учитывающие несовпадение
максимумов нагрузки жилых домов,
общественных зданий и промышленных предприятий

Наименование зданий и учреждений Промышленные предприятия при отношении их расчётной нагрузки к нагрузке остальных потребителей, %
200–400
Жилые дома с электроплитами 0,96 0,94 0,92 0,94 0,96 0,97
Жилые дома с плитами на твёрдом топливе 0,91–0,96 0,83–0,94 0,95–0,92 0,87–0,94 0,89–0,96 0,90–0,96

Продолжение прил. 9

Здания (помещения) с наибольшей расчётной нагрузкой Коэффициенты несовпадения максимумов нагрузки
Жилые дома с плитами Предприятия общественного питания Средние учебные заведения, библиотеки Общеобразо-вательные школы, профессионально-техни-ческие училища Организации и учреждения управления, проектные и конструкторские организации, учреждения финансирования и кредитования
электри- ческими на твёрдом и газообразном топливе Столовые Рестораны, кафе  
 
Жилые дома с плитами: электрическими 0,9 0,6 0,7 0,6 0,

Наши рекомендации