Электроснабжение непромышленных зданий. Электроснабжение непромышленных объектов.Хохлянов В.С.2007г. Непромышленных объектов
 Скачать 3.89 Mb.
|
|
P P S (2.3) При наличии в зоне электроснабжения сезонных потребителей например, теплицы, орошение и т.п.) расчетные нагрузки сети определяются с учетом коэффициентов сезонности К СЕЗ , согласно табл. 2.5. Годовое потребление электроэнергии на шинах ТП (трансформаторной подстанции) 10/0,4 кВ определяется приближенно по величине расчетной нагрузки и годовому числу часов ее использования Т МАКС (кроме сезонных потребителей) в соответствии с табл. 2.6 год = Р Р ∙ Т МАКС . (2.4) Определив полную суммарную нагрузку на шинах ТП 0,4 кВ, можно выбрать трансформаторы на подстанции (см. раздел 2.2.4). 52 Определив полную мощность на участках сети 0,38 кВ, можно выбрать сечения проводов (см. раздел 2.3.2). Расчет электрических нагрузок в сетях напряжением 6-20 кВ производится исходя из ранее определенных расчетных нагрузок на шинах ТП – 6(10) кВ по формулами) и соответствующих коэффициентов одновременности, табл. Если нагрузки подстанций 6(10)/0,4 кВ отличаются по величине более чем в 4 раза, их суммируют по табл. 2.8. При суммировании нагрузок по таблице к большей нагрузке прибавляется добавка Рот меньшей нагрузки. Расчет электрических нагрузок в сетях напряжением 35-110 кВ производится исходя из ранее определенных расчетных нагрузок на шинах ТП 35-110 кВ по известным формулами) и соответствующих коэффициентов одновременности, табл. При определении электрических нагрузок должны быть учтены все приемники электроэнергии, в том числе промышленных, коммунально- бытовых и других предприятий, находящихся в зоне проектируемого объекта. Электрические нагрузки следует принимать на перспективу 10 лет для выбора сечений проводов и жил кабелей и 5 лет для выбора трансформаторов, считая от года ввода в эксплуатацию линий электропередачи и трансформаторных подстанций. Коэффициент роста нагрузок для существующих ТП принимается в зависимости от вида потребителей по табл [22]. 2.1.3. Графики электрических нагрузок сельских потребителей Исходными данными для всех технических и экономических расчетов систем электроснабжения сельских районов служат сведения об электрических нагрузках потребителей. По своей природе электрические нагрузки представляют собой случайные величины и поэтому для их исследований и расчета широко применяют аппарат теории вероятностей и математической статистики. Информацию о нагрузках обычно выражают в виде графиков - зависимостей от времени активной, реактивной, полной мощностей (или токов. Графики нагрузок могут быть построены за любые периоды времени – сутки, недели, месяцы, годы. Под графиком нагрузки понимается изменение в течение суток средней активной и реактивной мощностей и их дисперсий. Графики нагрузок используют для определения максимальной мощности или тока, необходимой для определения потерь электроэнергии и разработке мероприятий по их снижению, при выборе мощности конденсаторных установок для компенсации реактивных нагрузок, при расчетах и выборе релейной защиты и средств автоматики и т.п. Наиболее полную информацию о нагрузках сельских потребителей содержат разработанные институтом «Сельэнергопроект» типовые графики [23]. Типовые графики разделены натри группы, две из которых 53 предназначены для плановых и схемных расчетов по энергосистеме, республике, области для расчета сетей 110 и 35 кВ. Третью группу составляют графики нагрузок для расчета сетей 6-10 кВ. Типовой график электрических нагрузок – это усредненный повремени и набору токоприемников график нагрузки аналогичных по режиму работы потребителей или элементов сети. В альбоме [23] представлены суточные почасовые графики электрических нагрузок по четырем сезонам года. В табл приведены коэффициенты сезонности КР активных нагрузок, а в табл. 2.12 - типовые графики активных мощностей характерных групп сельскохозяйственных потребителей для расчета сетей 6-10 кВ в режиме максимальных (зима) и минимальных (лето) нагрузок. В практике удобен годовой график по продолжительности, для построения которого используют суточные графики электрических нагрузок. Можно условно принять продолжительность зимнего периода 200 дней, летнего – 165. По оси ординат годового графика по продолжительности в соответствующем масштабе откладывают нагрузки в кВт от Р МАКС до Р МИН , а по оси абсцисс – часы года от 0 до 8760 (24 ∙ 365 = 8760). Площадь годового графика выражает количество потребленной электроэнергии за год в кВт∙ч. Поданным графика определяют число часов использования максимальной нагрузки,ч., 31 1 .3 200 165 Л M МАКС P P T P , (2.5) где Р ЗΙ – нагрузка го часа в декабре, кВт Р ЛΙ – нагрузка го часа в июне, кВт Р МАКС.З – максимальная нагрузка в зимний период, кВт. Время максимальных потерь, ч, М = (0,124 + Т М ∙ 10 -4 ) 2 ∙ 8760. (2.6) 2.1.4. Расчет сетей наружного освещения Основной задачей освещения улиц и внутрирайонных проездов является обеспечение безопасности движения в темное время суток. Уличное освещение должно обеспечивать нормированную величину освещенности или средней яркости дорожного покрытия. Освещенность должна быть по возможности равномерной. Сети наружного освещения рекомендуется выполнять кабельными или воздушными с использованием самонесущих изолированных проводов. В обоснованных случаях для воздушных распределительных сетей освещения улиц, площадей, территорий микрорайонов и населённых пунктов допускается использовать неизолированные провода [5]. В сетях наружного освещения следует применять напряжение 380/220 В переменного тока при заземленной нейтрали. 54 Кабельными должны выполняться распределительные сети освещения территорий детских яслей-садов, общеобразовательных школ, школ-интернатов раздел 1.1.4). Сечения нулевых жил кабелей в осветительных установках с газоразрядными источниками света следует, как правило, принимать равными сечению фазных проводов. Электрическая нагрузка наружного освещения улиц определяется типом светильника, шириной улиц и их покрытием. Значения электрической нагрузки уличного освещения в сельских населённых пунктах приведены в табл. 2.13 [24]. Мощность светильников хозяйственных дворов принимают из расчёта 250 Вт на помещение и 3 Вт нам погонной длины периметра хоздвора. Расчётная нагрузка наружного освещения площадей общественных и торговых центров принимается по норме 0,5 Вт/м 2 площади. Методика определения расчётной нагрузки осветительной сети приведена в разделе 1.1.4. 2.1.5. Выбор расположения подстанций напряжением 10/0,4 кВ Правильное размещение трансформаторных подстанций (ТП) в поселке городского типа существенно влияет на экономические показатели и надежность системы электроснабжения потребителей. Методика выбора центра электрических нагрузок приведена в разделе 1.1.5. 2.2. Выбор и расчет схем электрических сетей внешнего электроснабжения. Напряжение сетей К электрическим сетям сельскохозяйственного назначения относятся сети напряжением 0,38-110 кВ, от которых снабжаются электроэнергией преимущественно (более 50% по расчетной нагрузке) сельскохозяйственные потребители, включая коммунально-бытовые, объекты мелиорации и водного хозяйства, а также предприятия и организации, предназначенные для бытового и культурного обслуживания сельского населения. Основной системой напряжений в электрических сетях сельскохозяйственного назначения является 110/35/10/0,38 кВ с подсистемами напряжений 110/10/0,38; 35/10/0,38 кВ. 55 2.2.2. Нормы надежности Сельскохозяйственные потребители и их электроприемники в отношении требований к надежности электроснабжения разделяются натри категории. К потребителям первой категории относятся 1. Животноводческие комплексы и фермы - по производству молока наиболее коров - по выращиванию и откорму молодняка крупного рогатого скота (КРС) на 5 тыс. и более голов в год - по выращиванию нетелей на 3 тыс. и более скотомест; - площадки по откорму КРС на 5 тыс. и более голов в год - комплексы по выращиванию и откорму 12 тыс. и более свиней в го 2. Птицефабрики - по производству яиц с содержанием 100 тыс. и более кур-несушек; - мясного направления по выращиванию 1 млн и более бройлеров в год - хозяйства по выращиванию племенного стада кур на 25 тыс. и более голова также гусей, уток и индеек 10 тыс. и более голов. К потребителям второй категории относятся - животноводческие и птицеводческие фермы с меньшей производственной мощностью, чем указано ранее для потребителей первой категории - тепличные комбинаты - кормоприготовительные заводы и отдельные цехи при механизированном приготовлении и раздаче кормов - картофелехранилища емкостью болеет с холодоснабжением и активной вентиляцией - холодильники для хранения фруктов емкостью болеет- инкубационные цехи рыбоводческих хозяйств и ферм [26]. Все остальные сельскохозяйственные потребители и электроприемники относятся к третьей категории. Электроприемники и потребители первой категории должны обеспечиваться электроэнергией не менее чем от двух независимых источников питания и перерыв в электроснабжении допускается лишь на время автоматического переключения с одного источника на резервный (АВР). Электроприемники и потребители второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания. В зоне централизованного электроснабжения вторым источником питания, как правило, является другая секция шин 10 кВ двухтранс- форматорной подстанции 35-110/10 кВ с двусторонним питанием посети кВ, от которой осуществляется основное питание. Особую группу потребителей II категории составляют потребители, перерыв в электроснабжении которых не должен превышать 0,5 ч. К ним отнесены - на комплексах и фермах молочного направления – системы поения коров в стойлах, в доильных залах, рабочее освещение в доильных залах, 56 системы промывки молокопроводов и подогрева воды, локального обогрева и облучения телят, дежурного освещения в родильных отделениях - на свиноводческих комплексах и фермах – отопительно-вентиля- ционные системы в свинарниках-откормочниках ив свинарниках для поросят - на птицефабриках и птицефермах – системы поения птицы, локального обогрева цыплят впервые дней, вентиляции в птичниках с напольными клеточным содержанием, инкубации яиц и вывода цыплят, сортировки яиц и цыплят, транспортировки, санитарно-убойного пункта, котельных, мазутного хозяйства, градирни, хлораторной станции обезжелезивания, канализационной насосной станции - для всех сельскохозяйственных предприятий установки пожаротушения и котельные с котлами высокого и среднего давления. Для резервного питания электроприемников первой и второй категорий надежности, не допускающих перерывов в электроснабжении длительностью более 0,5 часа, должна предусматриваться установка автономных источников резервного питания дополнительно к резервному питанию по электрическим сетям. В качестве автономных источников резервного питания могут быть использованы стационарные или передвижные электростанции (ДЭС) и стационарные или передвижные источники питания с приводом от трактора. Мощности резервируемых электроприёмников взяты из материалов по проектированию и приведены ниже Тип и производственная характеристика Расчетная мощность предприятия резервируемых приемников, кВт Ферма молочного направления на 200 коров 15-25 на 300 коров 20-25 на 400 коров 30 Ферма по выращиванию нетелей до шести-восьмимесячного возраста на 3 тыс. ското-мест 60 на 6 тыс. ското-мест 100 Ферма по выращиванию и откорму молодняка КРС: производительностью 5 тыс. голов в год 100 производительностью 10 тыс. голов в год 200 Ферма мясного направления производительностью 0,6-1,2 коров в год 30 производительностью 2-3 тыс. коров в год 60 Ферма по выращиванию и откорму свиней производительностью 3 тыс. свиней в год 60 производительностью 6 тыс. свиней в год 100 57 Птицефабрики и птицефермы на 20 тыс. кур 60 на 100 тыс. кур 200 Фабрики по производству бройлеров производительностью 0,2 млн 300 производительностью 0,5 млн 400 2.2.3. Требования к схемам электрических сетей Основным направлением развития электрических сетей сельскохозяйственного направления должно быть преимущественное развитие сетей напряжением кВ [26]. Основу электрической сети 35-110 кВ сельскохозяйственного назначения должны составлять воздушные одноцепные взаимно резервирующие секционированные магистральные линии электропередачи с комплектными трансформаторными подстанциями 110-35/10 кВ. Взаимно резервирующие линии 35-110 кВ должны питаться от шин разных трансформаторных подстанций или разных систем (секций) шин одной трансформаторной подстанции. Ввод резервного питания осуществляется автоматически. Автоматический ввод резерва выполняется, как правило, двусторонним. Опорные трансформаторные подстанции (ОТП) напряжением 35-110 кВ должны размещаться в узлах сети 35-110 кВ с учетом развития открытого распределительного устройства (ОРУ) в перспективе. Вновь сооружаемые трансформаторные подстанции 35-110 кВ должны, как правило, присоединяться к ОРУ 35-110 кВ действующих подстанций, в рассечку линий электропередачи 35-110 кВ, а также по схеме ответвления от существующей ВЛ 35-110 кВ с учетом ее пропускной способности. В случае параллельного следования действующей ВЛ 35 кВ и намечаемой к строительству ВЛ 110 кВ необходимо рассматривать целесообразность перевода действующей подстанции 35/10 кВ на напряжение 110/10 кВ. Если в направлении ВЛ, намечаемой к строительству, в перспективе потребуется сооружение линии более высокого напряжения, то эта линия должна проектироваться на более высокое напряжение с временным использованием сроком до 5 лет на более низком напряжении. Основу электрической сети 10 кВ должны составлять воздушные взаимно резервирующие секционированные магистральные линии электропередачи, опорные трансформаторные подстанции 10/0,4 кВ и распределительные пункты 10 кВ (РП). 58 ОТП 10/0,4 кВ представляют собой подстанции 10/0,4 кВ с развитым распределительным устройством 10 кВ (РУ 10 кВ, предназначенным для присоединения радиальных линий электропередачи 10 кВ, автоматического секционирования и резервирования магистрали, размещения устройств автоматики и телемеханики. ОТП следует устанавливать у потребителей первой категории, на хозяйственных дворах центральных усадеб колхозов, совхозов. ОТП присоединяются в рассечки магистрали линий электроснабжения. РП должны оборудоваться устройствами АВР (автоматическое повторное включение) на секционном выключателе 10 кВ. Магистральная линия 10 кВ должна иметь сетевой резерв от независимого источника питания. 2.2.4. Выбор числа и мощности трансформаторов 10/0,4 кВ На трансформаторных подстанциях напряжением 10/0,4 кВ должны проектироваться по два трансформатора при электроснабжении потребителей первой и второй категорий надежности, не допускающих перерыва в электроснабжении более 0,5 часа, также потребители второй категории при расчетной нагрузке на подстанции 250 кВт и более. При меньшей нагрузке потребителя применяют, как правило, однотрансформаторные подстанции 10/0,4 кВ [25, 26]. Выбор установленной мощности трансформаторов одно- и двухтранс- форматорных подстанций производится по условиям их работы в нормальном режиме по экономическим интервалам нагрузки, исходя из условия ЭК. МИН ≤ P S n ≤ S ЭК.МАКС , (2.7) где Р расчетная нагрузка подстанции, кВ∙А; n – количество трансформаторов в зависимости от надежности потребителей ЭК МИН, ЭК МАКС – соответственно, минимальная и максимальная границы экономического интервала нагрузки трансформатора принятой номинальной мощности определяется по табл в зависимости от зоны сооружения подстанции и вида нагрузки потребителей, табл [27]. Принятые номинальные мощности трансформаторов проверяются по условиям их работы в нормальном режиме по допустимым систематическим нагрузками в послеаварийном – по допустимым аварийным перегрузкам. Допустимая систематическая нагрузка трансформатора – нагрузка, при которой износ изоляции в течение расчетного периода эксплуатации равен или меньше износа за тот же период при номинальном режиме работы трансформатора Номинальный режим работы трансформатора – режим работы при постоянной номинальной нагрузке и неизменной температуре охлаждающего воздуха, равной 20 о С. Допустимая аварийная перегрузка трансформатора – нагрузка, определяемая исходя из условия, при котором не превышается предельно допустимая температура наиболее нагретой точки обмотки, равной 160 о С. Коэффициенты допустимых систематических нагрузок и аварийных перегрузок – кратность допустимых нагрузок и перегрузок по отношению к номинальной мощности трансформатора. Для нормального режима эксплуатации номинальные мощности трансформаторов Н проверяются, исходя из условия P С И S К n S , (2.8) где К С – коэффициент допустимой систематической нагрузки транcфор- матора, определяется по табл. 2.16 в зависимости от вида нагрузки подстанции и номинальной мощности трансформатора для приведенных в таблице значений среднесуточных температур расчетного сезона и номинальных мощностей трансформаторов. Расчетный сезон – сезон наибольшей расчетной нагрузки подстанции. Среднесуточная температура воздуха расчетного сезона нагрузки подстанции В определяется для района установки трансформаторов поданным службы метеорологии. Для значений среднесуточной температуры воздуха расчетного сезона, отличных от ВТ, принятых в табл, коэффициенты допустимых систематических нагрузок трансформаторов, заданные в таблице, пересчитываются по формуле К С = К СТ – α (В - ВТ, (2.9) где α – расчетный температурный градиент, о С приведен в табл К СТ – табличное значение коэффициента допустимой систематической нагрузки, соответствующее среднесуточной температуре расчетного сезона. При установке проектируемой подстанции в климатической зоне со среднесуточной температурой зимнего сезона меньше минус 15 о С и зимнем расчетном максимуме нагрузки коэффициенты допустимой нагрузки трансформаторов определяются для среднесуточной температуры, равной минус 15 о С. При отсутствии возможности резервирования или отключения в послеаварийном режиме части нагрузки подстанции, выбор установленной |