Введение 5
РАЗДЕЛ 1. Аналитический обзор 7
1.1 Общая характеристика электроснабжения города Пермь 8
1.2 Схемы электроснабжения городских потребителей 11
РАЗДЕЛ 2. Конструкторская часть 20
2.1 Характеристика потребителей жилого района
«Солнечный город» 21
2.2 Расчет электрических нагрузок 23
2.3 Расчет числа и мощности силовых трансформаторов 33
2.4 Составление схемы электроснабжения жилого района 37
2.5 Выбор сечений кабельных линий 10 кВ 40
2.6 Выбор сечений кабелей 0,4 кВ 46
2.7 Расчет заземления БКТП 50
РАЗДЕЛ 3. Технологическая часть 54
3.1 Расчет токов КЗ 55
3.2 Выбор высоковольтного оборудования 62
3.2.1 Выбор заземлителей 62
3.2.2 Выбор выключателей 63
3.2.3 Выбор разъединителей 64
3.2.4 Выбор трансформаторов тока для релейной защиты 65
3.2.5 Выбор трансформаторов напряжения 68
3.3 Выбор низковольтного оборудования 69
3.3.1 Выбор вводного и секционного автоматического выключателя 70
3.3.2 Выбор разъединителей 70
3.3.3 Выбор предохранителей 71
3.3.4 Выбор измерительных трансформаторов тока 73
3.4 Выбор релейной защиты ТП 75
3.4.1 Защита от перегрузки 76
3.4.2 Токовая отсечка 76
3.4.3 Токовая защита от КЗ на землю на стороне 0,4 кВ 78
РАЗДЕЛ 4. Спецвопрос. Технико-экономический расчет проекта 83
4.1 Расчет стоимости оборудования 84
4.2 Затраты на эксплуатацию сети 86
4.3 Результаты строительства сети 10 кВ 88
4.4 Расчет показателей эффективности 89
Заключение 91
Список литературы 92
С ростом промышленного и жилищно-общественного строительства в городах возникает потребность сооружения новых городских электрических сетей и подстанций. К ним предъявляются очень высокие требования надежного и бесперебойного снабжения электроэнергией. Отличие городских электрических сетей выражается в многообразии видов потребителей: жилые дома, промышленные, коммунально-бытовые предприятия, электрифицированный городской и магистральный транспорт. Городские электрические сети так же характерны тем, что в них могут находиться потребители всех трех категорий надежности одновременно. Группы потребителей существенно отличаются по мощности электроприемников, требованиям к качеству электроэнергии, режимам работы, а так же бесперебойности электроснабжения.
При размещении подстанций или прокладке линий электропередач необходимо учитывать архитектурные, градостроительные, экологические ограничения, установившиеся традиции планировки города. В ПУЭ установлен ряд требований к конструкциям, размещению, оборудованию подстанций: подстанции не разрешается встраивать в жилые здания, школы, больницы, спальные корпуса санаториев. Поскольку трансформаторы с масляным заполнением взрывоопасны, их не разрешается размещать под и над помещениями, в которых могут находиться более 50 человек. При установке трансформаторов сухих или с негорючим наполнителем соблюдение этого требования не обязательно.
Схема электроснабжения должна допускать постепенное увеличение по трансформаторной мощности подстанций и пропускной способности линий электропередач, а так же напряжений питающих сетей. Сложность проектирования электроснабжения городов усугубляется значительными объемами исходной, нормативной и справочной информации, высокой степенью трудоемкости ее обработки.
В наши дни в практике проектирования обширно применяется способ разделения задачи выбора рациональной схемы электроснабжения на ряд отдельных подзадач в соответствии с последовательным построением систем электроснабжения. Электроснабжение города подразделяют на сети напряжением до 1000 В и выше 1000 В. Они же в свою очередь делятся на питающие и распределительные сети. Отдельно решаются вопросы выбора напряжений, мощности трансформаторов и схем подстанций. Для решения каждой их подзадач действуют методики подсчета электрических нагрузок, выбора рациональных схем, параметров режимов и отдельных элементов, технико - экономических обоснований наилучших вариантов.
До этого дня выполнение перечисленных подзадач проектирования электроснабжения городов выполнялось с помощью приближенных методик расчета. Применение новых технологий расчета кардинальным образом меняет подход к проектированию
В ВКР рассматривается проектирование системы электроснабжения жилого района «Солнечный город» города Пермь.
Для сети 10 кВ рассчитаны перетоки мощности, токи для нормального и аварийного режима. Выбраны кабели ААШв 3-120, соединяющие ТП-10/0,4кВ, а так же кабели ААШв 3-95, ААШв 3-120, ААШв 3-150, соединяющие ТП- 10/0,4 и ВРУ зданий. Произведен расчет электрических нагрузок района, выбраны трансформаторы ТМГ - 630/10. Выбраны схемы ВН и НН для пяти подстанций - кольцевая схема для сети 10кВ и радиальная для сети 0,4кВ. Рассчитаны потери мощности в линиях и в трансформаторе для сети 10 и 0,4кВ. Рассчитано заземление БКТП.
Для подстанции 10/0,4 кВ рассчитаны токи КЗ, выбрано оборудование ВН и НН. Для ВН выбраны заземлители ЗР-10, вакуумные выключатели BB/TEL- 10-12/5/630 У2, разъединители РВЗ-10/400, трансформаторы тока ТОЛ-СВЭЛ- 10-3, трансформаторы напряжения НАМИ-10-95, ограничители перенапряжения ОПН-РВ-10. Для НН выбраны автоматы ВА55-43, разъединители РЕ19-43, предохранители ПН2, трансформаторы тока Т-0,66 и ТНШЛ-0,66. Рассчитаны токи нагрузок шин 10 кВ и 0,4кВ. Выбрана релейная защита на основе реле РТ- 40.
В качестве спецвопроса рассматриваем экономический эффект от проектирования сети, который составил 9762,8 тыс. руб. Простой срок окупаемости 2,75 года, динамический срок окупаемости 4,5 года.
