Элсн непр. Учебное пособие Рекомендовано Дальневосточным региональным учебнометодическим центром в качестве учебного пособия для студентов специальности
 Скачать 18.36 Mb.
|
|
1.1.6. Определение электрических нагрузок распределительных сетей напряжением до 1 кВ Характер электропотребления, который определяет величину расчётного максимума нагрузки и время его наступления в течение суток, жилых и общественно-коммунальных зданий является различным. Последнее при определении расчётных нагрузок учитывается с помощью так называемого коэффициента участия в максимуме. Активная расчетная нагрузка линии на шинах 0,4 кВ ТП при смешанном питании потребителей различного назначения (жилые дома и общественные здания), РР.Л., кВт, определяется по формуле: РР.Л. = РЗД.МАКС + Σ КУİ · РЗД.İ, (1.18) где Р ЗД. МАКС – наибольшая нагрузка здания из числа зданий, питаемых по линии, кВт; РЗД.İ - расчетные нагрузки других зданий, питаемых по линии, кВт; КУİ – коэффициент участия в максимуме электрических нагрузок общественных зданий (помещений) или жилых домов (квартир и силовых электроприемников) по табл. 1.14 [2]. Примечания:
Расчетная реактивная нагрузка линии при смешанном питании потреби-телей различного назначения (QР), квар, определяется по формуле: QР.ТП = QМАКС + Σ КУİ · QР.İ, (1.19) где QМАКС. – наибольшая реактивная нагрузка зданий, питаемых от шин ТП, квар; QР.İ – расчетная реактивная нагрузка всех остальных зданий, квар. QР.İ = РР.İ · tg (аrссоs φ), (1.20) где соѕ φ –расчетный коэффициент мощности, табл. 1.4, 1.8. Полная нагрузка подстанции, кВ·А, определяется по формуле: SР.ТП = √ РР.ТП2 + QР.ТП2, (1.21) Коэффициент мощности ТП определяется по формуле:  . (1.22)Коэффициент загрузки трансформаторов  , (1.23)где ΣSН.ТР - суммарная номинальная мощность трансформаторов, установ-ленных на ТП, кВ·А [10]. Укрупненная расчетная электрическая нагрузка микрорайона (квартала), РР.МР, кВт, приведенная к шинам 0,4 кВ ТП, определяется по формуле: РР.МР = (РР.Ж.ЗД.УД + РОБЩ.ЗД.УД) · S · 10-3, (1.24) где РОБЩ.ЗД.УД. – удельная нагрузка общественных зданий микрорайонного значения, принимаемая 6 Вт/м2; S – общая площадь жилых зданий микро-района (квартала), м2. В укрупненных нагрузках общественных зданий микрорайонного значения учтены предприятия торговли и общественного питания, детские ясли-сады, школы, аптеки, раздаточные пункты молочных кухонь, приемные и ремонтные пункты, жилищно-эксплуатационные конторы (управления) и другие учрежде-ния согласно СниП по планировке и застройке городских и сельских поселений, а также объекты транспортного обслуживания (гаражи и открытые площадки для хранения автомашин). Электрические нагрузки общественных зданий районного и городского значения, включая лечебные учреждения и зрелищные предприятия, определя-ются дополнительно, согласно табл.1.8. 1.1.7. Определение электрических нагрузок сетей 10(6) кВ и центра питания Расчетная активная нагрузка городских сетей 10(6) кВ определяется умножением суммы расчетных нагрузок трансформаторов отдельных ТП, присоединенных к данному элементу сети (ЦП, РП, линии и др.), на коэф-фициент, учитывающий совмещение максимумов их нагрузок (КУ), принима-емый по табл. 1.15 [11] в зависимости от количества трансформаторов и характерис-тики нагрузки. Активная расчетная нагрузка, кВт, составит: РР.Л. = Σ КУİ · РР.ТП.İ, (1.25) где РР.ТП - расчетная активная нагрузка шин İ –ой ТП 10/0,4 кВ. Коэффициент мощности (соѕφ) для кабельной линии в период максимума нагрузки принят 0,92 (коэффициент реактивной мощности tgφ = 0,43). Для реконструируемых электрических сетей в районах сохраняемой жилой застройки при отсутствии существенных изменений в степени ее электри-фикации (например, не предусматривается централизованный переход на элект-ропищеприготовление) расчетные электрические нагрузки допускается прини-мать по фактическим данным. Расчетные нагрузки на шинах 10(6) кВ ЦП определяются с учетом несовпа-дения максимумов нагрузок потребителей городских распределительных сетей и сетей промышленных предприятий (питающихся от ЦП по самостоятельным линиям) путем умножения суммы их расчетных нагрузок на коэффициент совмещения максимумов, принимаемый по табл.1.16 [11]. Для ориентировочных расчетов электрических нагрузок города (района) на расчетный срок концепции развития города рекомендуется применять укрупненные удельные показатели, приведенные в табл.1.17 [11]. Значения удельного расхода электроэнергии коммунально-бытовых потребителей на расчетный срок концепции развития города применяются по табл. 1.18 [11].
электроснабжения
Согласно [4] для районов городской застройки наиболее целесообразной является система напряжений 35-110/10 кВ. При расширении и реконструкции существующих сетей 6 кВ рекомен-дуется переводить их на напряжение 10 кВ с использованием установленного оборудования на ТП и кабелей при соответствии их характеристик перево-димому напряжению. При проектировании новых микрорайонов напряжение распределительных сетей выше 1 кВ должно приниматься не ниже 10 кВ независимо от напряжения сети в существующей части города. Существующие сети 6 кВ при темпах ежегодного роста нагрузок, равного 5% и более в течение 10-15 лет, рекомендуется переводить на напряжение 10 кВ в ближайшие 5-10 лет. При использовании кабельных линий 6 кВ на напряжении 10 кВ рекомен-дуется предусматривать замену кабелей на кабели 10 кВ на вертикальных участках, например, вводы на подстанции, крутонаклоненные участки трассы и на участках линий с выраженными дефектами. Городские электрические сети выше 1 кВ до 35 кВ должны выполняться трехфазными. Сети до 1 кВ должны выполняться с глухим заземлением нейтрали напря-жением 380/220 В [11]. 1.2.2. Выбор схем построения электрических сетей напряжением 35 кВ и выше Выбор оптимальной схемы электроснабжающих сетей должен произво-диться на основании технико-экономических расчетов с учетом размеров горо-да, перспективы его развития, существующих электрических сетей, источников питания и других местных условий. При разработке схемы электроснабжающих сетей крупных городов (население до 1 млн человек), как правило, следует предусматривать: - создание вокруг города кольцевой магистральной сети напряжением 110 кВ и выше с двухсторонним питанием; - сооружение глубоких вводов 110 кВ и выше для питания отдельных (центральных) районов города, не охватываемых кольцевой сетью указанного напряжения. Питание подстанций глубокого ввода может предусматриваться от разных секций одной или разных опорных подстанций. Опорные подстанции рекомендуется располагать в противоположных местах кольцевой сети. Линии связи кольцевой сети с опорными подстанциями энергосистемы во всех случаях должны сооружаться по разным трассам. В сетях 110-220 кВ рекомендуется присоединение к одной линии электропередачи с двухсторонним питанием, как правило, не более трех под-станций при условии сохранения питания потребителей при аварийном отключении любого участка линии. Место сооружения подстанций 35 кВ и выше, схема электрических сооружений и мощность должны определяться на основе технико-эконо-мических расчетов с учетом нагрузки и расположения основных потребителей, развития сетей 35 кВ и выше энергосистемы и распределительных сетей 10(6) кВ города. Подстанции глубокого ввода 110-220 кВ, как правило, необходимо выполнять двухтрансформаторными по схеме блоков «линия - трансформа-тор». Распределительное устройство 10(6) кВ должно выполняться, как правило, с одной секционированной системой сборных шин с устройством АВР на секционном выключателе. Допускается применение однотрансформаторных подстанций, если при этом может быть обеспечена требуемая надежность электроснабжения потребителей. Мощность трансформаторов подстанций глубокого ввода 110-220 кВ при установке двух трансформаторов и отсутствии резервирования по сети 10(6) кВ выбирается с учетом их загрузки в нормальном режиме на расчетный срок согласно методике, приведенной в ГОСТ 14209-85 [11] не более 80% номиналь-ной мощности. Мощность трансформаторов подстанций в крупных городах, в зависимости от территории района электроснабжения, плотности нагрузки, состава потре-бителей и других местных условий, рекомендуется принимать: -при питании по воздушным линиям электропередачи 110 кВ – не менее 25 МВ·А, по линии 220 кВ – не менее 40 МВ·А; -при питании по кабельным линиям 110-220 кВ – не менее 40 МВ·А. На подстанциях 110-220 кВ допускается установка трансформаторов меньшей мощности или одного трансформатора при обеспечении требований надежности электроснабжения потребителей. При построении распределительных сетей 10(6) кВ следует преду-сматривать возможность их использования для ограниченного взаимного резервирования нагрузки ближайших ЦП (не менее 15% нагрузки). В связи с внедрением глубоких вводов встаёт вопрос ограничения мощности короткого замыкания. С ростом мощности подстанции увеличи-вается мощность короткого замыкания в сетях вторичного напряжения, что приводит к удорожанию распределительных устройств этих сетей. Мощность короткого замыкания на сборных шинах ЦП (центра питания) при напряжении 10(6) кВ не должна превышать 350(200) МВ·А. Мероприятия по ограничению мощности короткого замыкания должны определяться на основе технико-экономических расчетов, в которых сопостав-ляются затраты на ограничение мощности короткого замыкания с затратами на увеличенные сечения проектируемых и замену существующих кабелей. При необходимости ограничения мощности короткого замыкания на шинах 10(6) кВ ЦП следует рассматривать применение трансформаторов с расщепленными обмотками или установку токоограничивающих реакторов. 1.2.3. Выбор схем построения электрических сетей напряжением 0,38-20 кВ Распределительная и питающая сеть 10(6) кВ должна использоваться для совместного питания городских потребителей коммунально-бытового и промышленного характера. При технико-экономических обоснованиях допус-кается сооружение питающих сетей 10(6) кВ для самостоятельного электро-снабжения отдельных крупных потребителей. Принцип построения городских сетей выбирается применительно к основ-ной массе электроприемников для обеспечения требуемого уровня надежности электроснабжения. Примерная схема системы электроснабжения города приведена на рис.1.1 [12]. Целесообразность сооружения РП (распределительный пункт) 10(6) кВ, (на рис 1.1 – РП1), должна обосновываться технико-экономическим расчетом. Нагрузка РП на расчетный срок должна составлять на шинах 10 кВ не менее 7 МВт, на шинах 6 кВ – не менее 4 МВт. Распределительные пункты 10(6) кВ, как правило, следует выполнять с одной секционированной системой сборных шин с питанием по взаиморе-зервируемым линиям, подключенным к разным секциям. На секционном вы-ключателе должно предусматриваться устройство АВР (автоматический ввод резерва). При петлевой, замкнутой и радиальной схемах распределительных сетей 10(6) кВ должны применяться ТП, как правило, с одним трансформатором (ТП1 – ТП5 и ТП15 – ТП18 на рис. 1.1). Основным принципом построения распределительной сети 10(6) кВ для электроснабжения электроприемников первой категории является двухлучевая схема с двухсторонним питанием при условии подключения взаимно резер-вирующих линий 10(6) кВ к разным независимым источникам питания. На рис. 1.1 – это питание ТП12 – ТП14 от РП1 и РП2. При этом на шинах 0,38 кВ двух- трансформаторных ТП и непосредственно у потребителя (при наличии элект-роприёмников 1 категории) должно быть предусмотрено АВР.  Основным принципом построения распределительной сети 10(6) кВ для электроснабжения электроприемников первой категории является двухлучевая схема с двухсторонним питанием при условии подключения взаимно резер-вирующих линий 10(6) кВ к разным независимым источникам питания. На рис. 1.1 – это питание ТП12 – ТП14 от РП1 и РП2. При этом на шинах 0,38 кВ двух- трансформаторных ТП и непосредственно у потребителя (при наличии элект-роприёмников 1 категории) должно быть предусмотрено АВР. Следует также рассматривать питание электроприемников первой кате-гории по сети 0,38 кВ от разных ТП, присоединенных к разным независимым источникам. При этом необходимо предусматривать необходимые резервы в пропускной способности элементов системы в зависимости от нагрузки элект-роприемников первой категории. Основным принципом построения распределительной сети 10(6) кВ для электроприемников второй категории является сочетание петлевых схем 10(6) кВ, обеспечивающих двухстороннее питание каждой ТП, и петлевых схем 0,38 кВ для питания потребителей, см. рис.1.1. При этом линии 0,38 кВ в петлевых схемах могут присоединяться к одной или разным ТП. Рекомендуется параллельная работа трансформаторов на напряжении 0,38 кВ по схеме со “слабыми” связями или по полузамкнутой схеме при условии обслуживания указанных сетей 0,38 кВ электроснабжающей организацией. Имеется ввиду размыкание петлевой схемы в нормальном режиме в точке потокораздела. На рис.1.1 это показано пунктирной линией между ТП3 и ТП4, ТП16 и ТП17. Допускается применение автоматизированных схем (двухлучевых) для питания электроприемников второй категории, если их применение приводит к увеличению приведенных затрат на сооружение сети не более, чем на 5%. На рис. 1.1 – это линии, соединяющие ТП6 и ТП7 и т.д. Основным принципом построения распределительной сети 10(6) кВ для электроприемников третьей категории является сочетание петлевых линий 10(6) кВ и радиальных линий 0,38 кВ к потребителям. При применении воздушных линий электропередачи для питания электроприемников Ш категории резервирование линий в сети 0,38 кВ кабельных линий должна учитываться возможность использования временных шланговых кабелей. Для электроснабжения районов с электроприёмниками первой и второй ка- тегорий рекомендуется применение на напряжении 10(6) кВ комбинированной петлевой двухлучевой схемы с двухсторонним питанием. Для жилых и общественных зданий с электрическими плитами, а также всех зданий высотой 9 этажей и более при питании от однотрансформаторных ТП следует предусматривать резервирование сети 0,38 кВ от других ТП. 1.2.4. Выбор числа и мощности трансформаторов 10/0,4 кВ В распределительных сетях 6-20 кВ выбор числа и мощности транс-форматоров определяется характером нагрузки и схемой сети. Согласно СП-31-110-2003 [2] по степени обеспечения надежности электро-снабжения электроприемники жилых и общественных зданий относятся к соответствующим категориям. К электроприемникам первой категории относятся: а) электроприёмники операционных и родильных блоков, отделений анастезиологии, реанимации и интенсивной терапии, кабинетов лапароскопии, бронхоскопии и ангиографии; противопожарных устройств и охранной сигнализации, эвакуационного освещения и больничных лифтов; б) котельные, являющиеся единственным источником тепла системы теп-лоснабжения, обеспечивающие потребителей первой категории, не имеющих индивидуальных резервных источников тепла; в) электродвигатели сетевых и подпиточных насосов котельных второй категории с водогрейными котлами единичной производительностью более 10 Гкал/ч.; г) электродвигатели подкачивающих и смесительных насосов насосных, дренажных насосов дюкеров тепловых сетей; д) объединенные хозяйственно-питьевые и производственные водопроводы в городах с числом жителей более 50 тыс. чел.; насосные станции, подающие воду непосредственно в сеть противопожарного водопровода; канализационные насосные станции, не допускающие перерыва или снижения подачи сточных вод, очистные сооружения канализации, не допускающие перерыва в работе; е) электроприемники противопожарных устройств (пожарные насосы, системы подпора воздуха, дымоудаления, пожарной сигнализации и опове-щения о пожаре), лифты, эвакуационное и аварийное освещение, огни сетевого ограждения в жилых зданиях и общежитиях высотой 17 этажей и более; ж) электроприёмники противопожарных устройств, лифты, охранная сигнализация общественных зданий и гостиниц высотой 17 этажей и более, гостиниц, домов отдыха, пансионатов и турбаз более чем на 1000 мест, учреждений с количеством работающих более 2000 человек независимо от этажности, учреждения финансирования, кредитования и государственного страхования федерального подчинения, библиотек, книжных палат и архивов на 1000 тыс. хранения и более; з) музеи и выставки федерального значения; и) электроприёмники противопожарных устройств и охранной сигна-лизации музеев и выставок республиканского, краевого и областного значения; к) электроприёмники противопожарных устройств общеобразовательных школ, профессионально-технических училищ, средних специальных и высших учебных заведений при количестве учащихся более 1000 чел.; л) электроприёмники противопожарных устройств, эвакуационное и аварийное освещение крытых зрелищных и спортивных предприятий общей вместимостью 800 мест и более, детских театров, дворцов и домов пионеров со зрительными залами любой вместимости; м) электроприёмники противопожарных устройств и охранной сигнали-зации универсамов, торговых центров и магазинов с торговой площадью более 2000 м2, а также столовых, кафе и ресторанов с числом посадочных мест свыше 500; н) тяговые подстанции городского электротранспорта; о) ЭВМ вычислительных центров, решающих комплекс народно-хо-зяйственных проблем и задачи управления отдельными отраслями, а также обслуживающие технологические процессы, основные электроприёмники которых относятся к первой категории; п) центральный диспетчерский пункт городских электрических сетей, тепловых сетей, сетей газоснабжения, водопроводно-канализационного хо-зяйства и сетей наружного освещения; р) пункты централизованной охраны; с) центральные тепловые пункты (ЦТП), обслуживающие здания высотой 17 этажей и более, все ЦТП в зонах с зимней расчетной температурой –40оС и ниже; т) городской ЦТ (РП) с суммарной нагрузкой более 10000 кВ·А. Все прочие электроприёмники потребителей, перечисленных в под-пунктах а, в, г, ж, и, к, л, м, относятся ко второй категории. |