Введение 5
1 Расчет электрических нагрузок района 8
1.1 Характеристика всех потребителей района 8
1.2 Определение расчетных нагрузок электроприемников 10
1.3 Климатические условия и нагрузки проектируемого участка 11
2 Графики электрических нагрузок района 12
3 Расчет координат для расположения подстанций 10/0,4 кв 16
4 Выбор трансформаторов 18
4.1 Общие требования и условия работы силовых трансформаторов 18
4.2 Типы подстанций 22
4.3 Маркировка РП их назначение 22
4.4 Организация технического обслуживания и ремонтов КТП и
силовых трансформаторов 26
4.5 Выбор количества и мощности силовых трансформаторов 31
4.6 Выбор схем построения электрических сетей 20-О,38кВ 33
5 Освещение 35
5.1 Обоснование схемы электроснабжения сети освещения улиц 35
5.2 Расчет кабельных линий наружного освещения многоквартирных
домов района 39
5.3 Расчет линий наружного освещения административных даний 45
5.4 Защита осветительной сети и выбор автоматических выключателей 53
5.5 Мероприятия по заземлению (занулению) и молниезащите 55
Заключение 58
Список используемых источников 60
Формирование городской системы электроснабжения выполняется долгое время. По мере развития города, исходя из анализа существующей системы электроснабжения города, резервных мощностей, строительство новых районов и предприятий не только актуально, но и претерпевают изменения перспективные схемы электроснабжения. Необходимо согласовать ограничения по электроснабжению, планировку подстанции и план развития энергосистемы.
План развития городского плана электроснабжения должен включать возможность его поэтапного развития, которое может подключать новые элементы без необходимости в изменении инфраструктуры. При проектировании городской системы электроснабжения можно использовать упрощенную схему для распределения электрической энергии на повышенном напряжением с минимальными потерями. По этой причине понижающая подстанция должна располагаться как можно ближе к центру нагрузки жилого массива.
Уровень напряжения в городской сети зависит от минимизации ступеней преобразования, доступного номинального напряжения и доступной мощности, а также долгосрочного плана развития города. Уменьшение количества преобразований напряжения может снизить потери мощности и повысить надежность источника питания.
Важным критерием уровня жизни общества является потребление электроэнергии населением. Электроэнергия на душу населения отражает уровень комфорта жилья и долговечности городской инфраструктуры. Во всех развитых странах это число неуклонно растет.
Увеличение потребления электроэнергии населением повысило надежность и энергоэффективность электрических сетей на всех уровнях - от сетей крупных городов до сетей индивидуальных многоквартирных домов. Это особенно важно в связи со снижением производительности сетевого оборудования и повышением комфортности домов, оборудованных мощной бытовой техникой.
Электрическое освещение играет огромную роль в жизни современного человека - повышает производительность труда и качество выпускаемой продукции, создает нормальное этическое и психологическое состояние.
На электрическое освещение в стране затрачивается 14 % вырабатываемой энергии. Рациональное проектирование, переход к энергоэкономичным лампам, как показывает практика, позволяет сэкономить не менее 20% электроэнергии. Грамотное применение осветительных установок может повысить производительность труда на 5 - 10 % и наоборот, безграничное использование может провести к утомляемости зрительного аппарата работающих, травмам и снижению работоспособности рабочего
Перспективы развития электрического освещения предусматривают улучшение технико-экономических показателей существующих источников света с увеличением световой отдачи. Кроме этого освещение не должно отрицательно влиять на производительность труда, безопасность работы, создавать комфортное состояние человека.
Целью проектирования осветительной установки является создание такой световой среды, которая бы обеспечивала качественное освещение с учетом особенностей производства, требований к цветопередаче, нормируемой освещенности и техники безопасности при минимальных расходах электроэнергии и затратах материальных и трудовых ресурсов на приобретение, монтаж и эксплуатацию ОУ.
Основной целью данной работы является проектирование электроснабжения электрического освещения системы уличного освещения микрорайона города, замена морально устаревшего оборудования на более новое, так как изменяется нагрузка на район, а так же схема электроснабжения. Так же задача в правильном выборе оборудования, что немало важно для экономичности и правильной эксплуатации данного проекта. Суть реконструкции обусловлена тем, что происходит развитие в микрорайоне инфраструктуры в следствии этого принято решение провести полную реконструкцию освещения района. За расчетную часть принимается микрорайон в граница двух улиц небольшой протяженностью. Остальная часть района реконструируется по аналогичному принципу.
Необходимость данной работы также обусловлена устареванием как физически, так и морально всего электрооборудования освещения.
Для выполнения поставленной цели, необходимо было выполнить следующие задачи:
— определить целесообразность реконструкции освещения района, для чего нужно рассчитать энергопотребление микрорайона, по итогам которой определим необходимость реконструкции;
— определение силовой нагрузки на микрорайон;
— оптимизация параметров схемы за счет рационального выбора разумных напряжений во внешних и внутренних энергосистемах;
— рациональный выбор количества и мощности трансформаторов, а также структуры электрической сети;
— выполнить расчёт и выбрать приборы освещения в соответствии со всеми требованиями;
— выбрать и проверить коммутационные и защитные аппараты для правильной эксплуатации сетей освещения.
Структура работы. Выпускная квалификационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы и графической части.
В ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы был разработан проект электроснабжения микрорайона, а так же электрического освещения, создающий необходимую световую среду удовлетворяющую требованиям ТКП 45-4.04-149-2009 и ТКП 339-2011. Работа выполнена в соответствии с целями заданием на проектирование.
Были выбраны или рассчитаны:
— источники света общего равномерного освещения;
— нормируемая освещенность;
— тип светильников, высота их подвеса;
— схема питания осветительной сети;
— тип щитков освещения, марка проводов и кабелей, защитные аппараты.
Разработана схема питания осветительной установки. Питание электрического освещения осуществляется от трансформаторов.
В качестве защитных аппаратов были выбраны автоматические выключатели. Номинальный ток уставки выбран по расчетному току линии.
Выбраны фото реле для автоматизации проекта.
Выбор сечение кабеля производим по допустимой потере напряжения и выполняем проверку по длительно допустимому нагреву токам и на согласование с автоматом.
На основании исходных данных по удельным нагрузкам были найдены расчетные нагрузки жилых и общественных зданий района. Которые определяют необходимость в реконструкции системы электрообеспечения.
По расчетным нагрузкам было определена расчетная мощность на шинах ТП 0,38 кВ, которая составляет 6235,77 кВт, выбрано оптимальное число и мощность силовых трансформаторов для каждой ТП - силовые трансформаторы с двухлучевой системой снабжения сети ТМ-630, ТМ-400, ТМ-1000, расположение их предусмотрено в центре максимальных нагрузок для предусмотрения экономических мероприятий проекта.
Распределительная сеть 10 кВ выполнена кабелями АВВБ, наружная сеть освещения 0,38 - кабелями СИП.
Выполнен расчет по потерям напряжения. Потери соответствуют нормам.
После проведения всех расчетов и мероприятий была выявлена проблема увеличения энергопотребления района, в связи с этим была пересмотрена электрическая схема электроснабжения микрорайона, в результате которой производилась реконструкция освещения микрорайона и замена морально устаревшего оборудования на более новое.
В данной выпускной квалификационной работе на тему
«Реконструкция системы электроснабжения уличной сети освещения города», задачи которые были предоставлены в анотации, выполнены и рассмотрены.
1. Гайсаров, Р.В. Справочник по высоковольтному оборудованию электроустановок/ под ред. Р.В. Гайсарова. - Челябинск : ЮУрТУ,2005.- 343 с.
2. Гопак А.А., Ливашец О.В. Эксплуатация электроустановок промышленных предприятий. - Киев.: РиСА. - 2012. - 412 с.
3. Гужов, Н.П. Системы электроснабжения: учебник / Н.П. Гужов, В.Я. Ольховский, Д.А. Павлюченко. - Ростов н/Д: Феникс, 2011. - 382 с.
4. Ершов А.М. Системы электроснабжения, часть 2 электрические нагрузки компенсация реактивной мощности. Учебное пособие, Челябинск 2017.
5. Епифанов Л.И. Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования. - Москва : Форум - 2010. - 506 с.
6. Инструкция по проектированию городских электрических сетей. РД 34.20.185 - 94. - М. : Минэнерго Российской Федерации, -1998.
7. Иванов Ю.В. Механизация процессов технического обслуживания электрооборудования. - М : АиСТ. - 2012. - 317 с.
8. Коноплёв, К.Г. Руководство по выполнению электрической части дипломных проектов по тематике «Электрообеспечение района города». / К.Г. Коноплёв- Севастополь, СНИЯЭиП, 2002. - 84 с.
9. Ктиторов, А.Ф. Практическое руководство по монтажу электрических сетей / А.Ф. Ктиторов. - М. : «Высшая школа», 1990.
10. Основы техники релейной защиты / М.А. Беркович, В.В. Молчанов, В.А. Семенов. - 6е изд., перераб и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 376 с.
11. Основы электроснабжения городов: учеб. пособие / В.К. Грунин, [и др.]. - Омск : Издво ОмГТУ, 2012. - 141 с.
12. Ополева Г.Н. Электроснабжение промышленных предприятий и городов: учебное пособие / Г.Н. Ополева. - Москва: ИД «ФОРУМ»: ИНФРАМ, 2017. - 416 с..
13. Патрикеев, Л.Я. Фомин, А.М. Куликова, Н.А. Электробезопасность. / Л.Я.Патрикеев, А.М. Фомин, Н.А.Куликова Севастополь, СНИЯЭиП, 2002.
14. Порошенко, А.Г. Проектирование электроснабжения с применением ПЭВМ. Учебное пособие / А.Г. Порошенко, Барнаул: издво Алт. гос. техн. унта, 1994. - 162 с.
15. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов: Уч. пособие для студентов электроэнергет. спец. вузов, 2е изд., перераб. и доп. / В.М.Блок, Г.К. Обушев и др.; Под ред. В.М. Блок. - М.: Высш.шк., 1990. - 383с.:ил.
16. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий. СП 311102003. - М. : Госстрой России, - 2004.
17. Правила устройства электроустановок: ПУЭ98. - М. :
Энергосервис -2013.
18. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - Астана. - 2005.
19. Родина, Г.Е. Экономические и организационные вопросы разработки варианта электроснабжения объекта: Методические указания к выполнению дипломных работ конструкторскотехнологического характера для студентов специальности 1004 всех форм обучения / Г.Е. Родина Алт. политехн. инт им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Б.И., 1990. - 35 с.
20. Российская Федерация. Законы. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: федер. закон № 261ФЗ: [принят Гос. думой 11 нояб. 2009 г., одобрен Советом Федерации 18 нояб. 2009 г.] // Российская газета. - 2009. - 27 нояб. - № 226.
21. СТО 4.2-07-2014. Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности. - Взамен СТО 4.2-07-2012; дата введ. 27.02.2014. - Красноярск : БИК СФУ, 2014. - 57 с.
22. Справочник по проектированию электроснабжения/ Под ред. Ю.Г. Барыбина - М. : Энергоатомиздат, 1990 - 576 с.
23. СЕНЬКО В.В. Электромагнитные переходные процессы в
системах электроснабжения. Методические указания к курсовой работе. - Тольятти: ТГУ. - 40 с.
24. Федоров, А.А., Стракова, Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. / А.А. Федоров, Л.Е. Стракова - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.: ил.
25. Федоров, А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. В двух томах. М., / А.А. Федоров «Энергия». 1972.
26. Электрооборудование жилых и общественных зданий. Нормы проектирования. - СН РК 4.04232004. - 205 с.
27. Epifanov L.I. Maintenance and repair of electrical equipment. Moscow: Forum - 2010 506 p.
28. Konoplev, K.G. Guidelines for the implementation of the electrical part of diploma projects on the topic "Electricity supply of the city district". / K.G. Konoplev - Sevastopol, SNIAEiP, 2002. - 84 p.
29. Ktitorov A.F. Practical guide to the installation of electrical
networks/A.F. Ktitorov: «High School», 1990.
30. Power Supply Design Handbook. Edition U.G. Barybina:
Energoatomizdat, 1990 576 p.
31. Safety regulations for the operation of electrical installations of consumers. Astana. 2005.
32. Fundamentals of city power supply: textbook. allowance / V.K. Grunin, [and etc.]. - Omsk: OmSTU Publishing House, 2012 .-- 141 p.