Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Краткая характеристика микрорайона 8
1.2 Схемы электроснабжения жилых и общественных зданий 9
1.3 Электрические сети жилых и общественных зданий 12
Раздел 2. Конструкторская часть 15
2.1 Определение расчетных электрических нагрузок жилых зданий 16
2.2 Определение расчетных электрических нагрузок общественных
зданий 23
2.3 Выбор числа и мощности БКТП 24
2.4 Расчет распределительной сети 10 кВ 26
2.5 Описание схемы электроснабжения микрорайона 28
2.6 Расчет освещения спортивных площадок 29
2.6.1 Светотехнический расчет осветительной сети 29
2.6.2 Электрический расчет осветительной сети 33
Раздел 3. Технологическая часть 36
3.1 Расчет токов короткого замыкания 37
3.2 Выбор защитного оборудования 10 кВ 41
3.2.1 Выбор выключателей 10 кВ 41
3.2.2 Выбор разъединителей 10 кВ 43
3.2.3 Выбор трансформаторов тока 44
3.2.4 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 46
3.2.5 Выбор ограничителей перенапряжения (ОПН) 10 кВ 47
3.2.6 Выбор предохранителя 48
3.2.7 Выбор выключателя нагрузки 48
3.3 Расчёт релейной защиты вводов 10кВ
3.4 Расчёт заземления БКТП 10/0,4 кВ 51
3.5 Расчёт освещения БКТП 10/0,4 кВ 54
3.5.1 Светотехнический расчет осветительной сети 56
3.5.2 Электрический расчет осветительной сети 58
Раздел 4. Спецвопрос. Устройство контроля сопротивления изоляции кабельных линий 61
Заключение 67
Список литературы 69
Системы электроснабжения, обеспечивающие электроэнергией жилые микрорайоны, оказывают существенное влияние на качество жизни населения. Надёжное, бесперебойной и экономичное снабжение электроэнергией требуемого качества - необходимое условие для эффективного функционирования большего числа объектов городского хозяйства. В настоящее время, к требованиям повышения надёжности электроснабжения и улучшения качества электроэнергии уделяется всё большее значение. Современные экономические отношения между потребителями и её производителями устанавливают эти требования всё в более жёсткие рамки.
К основным задачам электроснабжения относятся:
• Выбор рациональных схем и конструктивного исполнения электрических сетей;
• Поддержание требуемого качества напряжения;
• Определение электрических нагрузок;
• Выбор оптимального числа и мощности трансформаторов;
• Выбор защитных аппаратов и сечений проводников.
Мероприятия по обеспечению качества электроэнергии должны решаться комплексно и базироваться на рациональной технологии, а также на экономических критериях. Разумное построение системы электроснабжения должно учитывать последние достижения научно-технического прогресса в области энергетики. При выборе оборудования необходимо ориентироваться на применение комплексных устройств различных напряжений, мощности и назначения.
За последние годы темпы роста городского населения России существенно возросли. Крупнейшие и крупные города характеризуются высокой плотностью электрических нагрузок — до 20—30 МВА/км2 в центральных районах города и большим количеством разнотипных потребителей, расположенных на ограниченной территории. Многие электроприемники относятся к первой категории, причем число таких приемников постоянно растет. К традиционным потребителям первой категории теперь добавились также вычислительные комплексы крупных банков, федеральные организации, крупнейшие магазины и др.
Под надежностью электроснабжения понимается способность системы электроснабжения обеспечивать электроприемники объекта бесперебойным питанием электроэнергией при регламентированном напряжении. Надежность питания в основном зависит от принятой схемы электроснабжения, степени резервирования отдельных групп электроприемников, а также от надежной работы отдельных элементов системы электроснабжения (линий, трансформаторов, электрических аппаратов и др.).
Не все электроприемники требуют одинаковой надежности электроснабжения. Например, электроснабжение электродвигателей пожарных насосов, дымоудаления и аварийного освещения лестничных клеток жилого многоэтажного дома должно быть более надежным, чем освещения квартир. Для некоторых электроприемников перерывы в электроснабжении недопустимы даже на сравнительно короткий срок, в то время как электроприемники других групп потребителей без ущерба для производства и опасности для жизни людей допускают перерывы.
Для рационального и надежного построения схем электроснабжения необходимо правильно определить категории надежности отдельных групп электроприемников. В настоящее время в результате развития прогрессивных технологий и инфраструктуры города увеличивается плотность строительства многоквартирных домов , общественных зданий, государственных учреждений, растут удельные мощности электроприемников. Все эти изменения приводят к необходимости использования нового оборудования на подстанциях и в распределительных сетях, в результате чего будут достигнуты значительная экономия потребления электроэнергии и снижения эксплуатационных затрат на техническое обслуживание электросетей, улучшатся условия работы эксплуатационного персонала.
Целью ВКР являлось обеспечение качественной и бесперебойной электроэнергией жилого микрорайона города, снижение потерь энергии при её передаче потребителю и снижение затрат на обслуживание сетей.
Тема дипломной работы является актуальной для электрообеспечения городов, тесно связана с вопросами эксплуатации электроэнергетической системы города и отвечает требованиям по энергосбережению в электроэнергетике.
Потребление электроэнергии с каждым годом увеличивается, и возникает необходимость делать гибкую систему, с возможным её расширением. Также надо учесть дополнительную застройку микрорайона и нынешние требования потребителей к электроэнергии.
В ходе проектирования было выбрано питающее напряжение 10 кВ и напряжения распределительных сетей 10 кВ и 0,4 кВ, был произведен выбор четырех двухтрансформаторных подстанций с мощностью трансформаторов от 250 до 630 кВА. Было выбрано основное силовое оборудование на напряжения 10 кВ. Был проведен расчет токов короткого замыкания, по итогам которого была произведена проверка выбранного оборудования на термическую и электродинамическую стойкость. Микрорайон состоит из одиннадцати объектов, семь из которых являются жилыми домами и четыре общественными зданиями. Объекты являются потребителями второй категории. В ходе расчета по удельным электрическим нагрузкам были определены электрические нагрузки на вводах в жилые и общественно-административные здания, электрические нагрузки наружного освещения и с учетом коэффициентов участия в максимуме нагрузок - электрическая нагрузка микрорайона в целом.
По электрической нагрузке микрорайона, расчетным путем было определено, что для данного микрорайона необходимо две трансформаторные подстанции 2x250 кВА, одна трансформаторная подстанция 2x400 кВА и одна трансформаторная подстанция 2x630 кВА. С учетом допустимого коэффициента перегрузки трансформаторов в послеаварийном режиме, объекты электроснабжения были распределены между принятыми трансформаторными подстанциями.
Выполнен выбор структуры и схемы электроснабжения микрорайона. Спроектированная система электроснабжения должна обеспечивать бесперебойное снабжение потребителей. Данная система электроснабжения, спроектированная для микрорайона, отвечает всем требованиям и обеспечивает бесперебойное, надежное и нужного качества, снабжение потребителей с учетом их категории надежности электроснабжения, электрической энергией.
Также в качестве спецвопроса было проанализировано применение устройства контроля сопротивления кабельных линий.
1. https://samelectrik.ru/texnicheskie-xarakteristiki-kabelya-vvgng.html - кабель ВВнГ, технические характеристики
2. Правила устройства электроустановок. 7-е изд., испр. и доп. - М.: «Энер- гоатомиздат», 2016 г
3. http://rza.org.ua/pue/read/Glava-6-3--PUE-7--NARUZHNOE- OSVESHCHENIE_31.html - ПУЭ, наружное освещение микрорайона
4. https://studfiles.net/preview/5395116/page:6/ - расчет освещения открытых площадок
5. http: //rza001 .ru/komarov/61 -ustroj stva-relej noj -zashchity-raspredelitelnykh- setej - устройства релейной защиты отходящих и подходящих линий
6. https://www.websor.ru/elektroanab_zdanii.html - электроснабжение жилых зданий
7. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. - М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2013. - 214 с., ил. - (Профессиональное образование)
8. Алиев И. И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию, 4-е изд.- М.: Высш. шк., 2010. - 255 с.
9. Маньков В.Д. Основы проектирования систем электроснабжения, 2010г.
10. Радкевич В.Н. Проектирование систем электроснабжения, 2011г.
11. Маньков В.Д., Заграничный С.Ф. Защитное заземление и зануление электроустановок, 2010г.
12. Гамазин С.И., Кудрин Б.И., Цырук С.А. Справочник по энергоснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий и общественных зданий, 2012г.
13. http://www.salonkamnya.ru/article_5.html - характеристика светодиодных светильников уличного освещения
14. Папков Б.В, Надежность и эффективность электроснабжения, 2010г.
15. Карпов Ф.Ф., Козлов В.Н. Справочник по расчету проводов и кабелей, 2012г.
16. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов: учебное пособие для профессионального технического образования - М.: Мастерство, 2012. - 320 с.: ил.
17. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения . - М.: Инфра- М, 2016. - 481 с.
18. Коробов, Г.В. Электроснабжение. Курсовое проектирование / Г.В. Коробов. - СПб.: Лань, 2014. - 192 c
19. Дубинский Г. Н., Левин Л. Г. Наладка устройств электроснабжения выше 1000 В. Издательство Солон-пресс, 2015 г. 400 с.
20. Сергей Малафеев: Надежность электроснабжения. Учебное пособие. Издательство Лань, 2017 г. 340 с.