Введение 5
РАЗДЕЛ 1. Аналитический обзор 7
1.1 Общая характеристика систем электроснабжения города
Магнитогорск 8
1.2 Схемы электроснабжения городских потребителей 10
РАЗДЕЛ 2. Конструкторская часть 18
2.1 Характеристика потребителей жилого района «Магнитный» 19
2.2 Расчет электрических нагрузок 21
2.3 Расчет числа и мощности силовых трансформаторов 30
2.4 Схема электрической сети жилого района 34
2.5 Выбор сечений кабелей 10 кВ 36
2.6 Выбор сечений кабелей 0,4 кВ 42
РАЗДЕЛ 3. Технологическая часть 47
3.1 Расчет токов КЗ и выбор оборудования 48
3.2 Выбор высоковольтного оборудования 54
3.2.1 Выбор заземлителей 55
3.2.2 Выбор выключателей 55
3.2.3 Выбор разъединителей 56
3.2.4 Выбор трансформаторов тока для релейной защиты 57
3.2.5 Выбор трансформаторов напряжения 60
3.3 Выбор низковольтного оборудования 61
3.3.1 Выбор вводного и секционного автоматического выключателя 62
3.3.2 Выбор разъединителей 62
3.3.3 Выбор предохранителей 64
3.3.4 Выбор измерительных трансформаторов тока 64
3.4 Ошиновка РУ-10 кВ 67
3.5 Ошиновка РУ-0,4 кВ 69
3.6 Выбор релейной защиты и автоматики 70
3.6.1 Защита от перегрузки
Токовая отсечка 71
3.6.3 Специальная токовая защита от КЗ на землю на стороне 0,4 кВ. 73
РАЗДЕЛ 4. Спецвопрос. Технико-экономический расчет и срок
окупаемости проекта 77
4.1 Расчет стоимости оборудования 78
4.2 Затраты на эксплуатацию сети 79
4.3 Результаты строительства сети 10 кВ 81
4.4 Расчет показателей эффективности 82
Заключение 84
Список литературы
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
систем 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. Систему электроснабжения 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 из 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 систем
электроснабжения городов выполнялось с помощью приближенных методик расчета. Применение новых технологий расчета кардинальным образом меняет подход к проектированию [1].
В дипломном проекте рассматривается проектирование электроснабжения
жилого района «Магнитный» города Магнитогорск.
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.
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 ОПНРВ-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. Проект окупится через 4,5 года.
