Электроснабжение района города с анализом энергосбережения и эффективности работы солнечной электростанции в автономном и сетевом режиме

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………….…...……………….......………...5
1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………..…….......…..........8
1.1. Расчёт нагрузки жилых домов………………………………………………..……..8
1.2. Расчёт нагрузок общественных зданий………………………………….…...........12
1.3. Определение расчётных нагрузок трансформаторных подстанций……………..13
1.4. Определение расчётной нагрузки промышленных предприятий………...….......21
1.5. Выбор схем построения и расчёт электрических сетей напряжением 10 кВ…...22
1.5.1. Расчёт питающей сети ЦП – РП………………………………………………….22
1.5.2. Расчёт распределительной сети………………………………………….………24
1.5.3. Расчёт и выбор сечений кабелей для промышленных предприятий…….…….35
1.5.4. Расчёт распределительных линий напряжением 0,38 кВ……………….……...37
1.5.5. Расчёт распределительной сети 0,38 кВ для 16-ти этажного дома…………….40
1.6. Выбор числа и мощности трансформаторов в центре питания…………..……...43
1.7. Технико-экономическое сравнение вариантов электроснабжения………...........44
1.8. Расчёт токов короткого замыкания………………………………………….……..47
1.9. Выбор аппаратуры на подстанции напряжением 110/10 кВ……………………..50
1.9.1. Выбор и проверка выключателей напряжением 110 кВ………………………..51
1.9.2. Выбор и проверка выключателей напряжением 10 кВ………………………....52
1.9.3. Выбор и проверка разъединителей напряжением 110 кВ……….……………...53
1.9.4. Выбор и проверка разъединителей напряжением и 10 кВ……………………..53
1.9.5. Выбор и проверка трансформаторов тока на напряжение 110 кВ…..................54
1.9.6. Выбор и проверка трансформаторов тока на напряжение 10 кВ…....................54
1.9.7. Выбор и проверка трансформаторов напряжения 110 кВ………..………...….54
1.9.8. Выбор и проверка трансформаторов напряжения 10 кВ…………………........54
1.10. Регулирование напряжения ……………..……………………………….….........55
Вывод по первому разделу……………………………………………………………...59

2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Анализ энергосбережения и эффективности работы солнечной
электростанции в автономном и сетевом режиме ……….…………………………60
2.1 Основные теоретические принципы работы кремниевого
фотоэлектрического преобразователя …..………………………………………..... 60
2.2 Основные типы солнечных элементов, выпускаемых
промышленностью …………………………………………………………………...68
2.3 Основные принципы работы фотоэлектрических установок
генерации к электрическим сетям …………………………………………………..72
2.4 Использование фотоэлектрических модулей …………………………………..75
2.5 Фотоэлектрические системы для обеспечения автономного
потребителя …………………………………………………………………………..78
2.6 Фотоэлектрические системы электропитания постоянного тока……………..79
2.7 Фотоэлектрические системы электропитания переменного тока……………..81
Выводы по второму разделу……………………………………………….................90
Заключение………………………………………………….........................................91
Перечень принятых сокращений и условных обозначений......................................92
Библиографический список….………..…………………………………...................93
ПРИЛОЖЕНИЕ А……………………………………………………………….……95
ПРИЛОЖЕНИЕ Б………………………………………………………………….….96
ПРИЛОЖЕНИЕ В……………………………………………………………………..97

Весь текст будет доступен после покупки

Города являются крупными потребителями электроэнергии. В зависимости от размера города для питания потребителей, расположенных на его территории, должна предусматриваться соответствующая система электроснабжения. Система электроснабжения охватывает всех потребителей города, включая промышленные предприятия.
Застройка городов обуславливает необходимость соответствующего развития распределительных электрических сетей. Для электроснабжения основной массы потребителей используется распределительная сеть напряжением 6–10 кВ и сеть общего пользования напряжением 0,38 кВ.
Через городские распределительные сети в настоящее время передается до 40% вырабатываемой энергии. Таким образом, сети становятся самостоятельной областью энергетики, и проблема их рационального сооружения приобретает определённое народно-хозяйственное значение.
Под системой электроснабжения города понимается совокупность электрических сетей и трансформаторных подстанций, расположенных на территории города и предназначенных для электроснабжения его потребителей.
Система электроснабжения города представляет собой совокупность электрических сетей всех применяемых напряжений. Она включает электроснабжающие сети (линии напряжением 35 кВ и выше, понижающие подстанции 35-110/6-10 кВ), распределительные сети (линии напряжением 6-10 кВ и 0,4/0,23 кВ) и трансформаторные подстанции 6-10/0,4 кВ.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Расчет нагрузок жилых домов
В основе расчета нагрузок жилых домов лежит нагрузка одного потребителя, в качестве которой выступает квартира. Для определения нагрузки вводятся понятия коэффициента одновременности.
1) Суммарная нагрузка жилого дома определяется по формуле:

где: – нагрузка квартир жилого дома;
– силовая нагрузка жилого дома;
– коэффициент совмещения максимумов силовой нагрузки и нагрузки квартир.
2) Значение расчетных нагрузок определяются с учетом коэффициента одновременности в зависимости от числа квартир:

где: – число квартир в здании.
– удельная расчетная нагрузка квартир, определяется по таблице П.1. [1] по формуле интерполяции:

где: – число квартир в здании по заданию;
– наибольшее число квартир в выбранном диапазоне;
– наименьшее число квартир в выбранном диапазоне;
– наибольшая удельная нагрузка в выбранном диапазоне;
– наименьшая удельная нагрузка в выбранном диапазоне.
Исходя из теоретических положений рассчитаем удельную нагрузку квартир и суммарную нагрузку квартир для домов заданного типа (Таблица 1.1).
3) Силовая нагрузка общественных электроприемников, включая лифты, определяется с учетом соответствующих коэффициентов спроса:

где: – коэффициент спроса лифта по таблице П.2 [1];
– установленная мощность электродвигателя лифтовой установки;
– число лифтовых установок;
В девятиэтажных домах используются электродвигатели мощностью – 7 кВт, в шестнадцатиэтажных – 11 кВт (по таблице П.3 [1]).
Исходя из теоретических положений рассчитаем суммарную силовую нагрузку для домов заданного типа (Таблица 1.2).
Таблица 1.2 – Удельные нагрузки квартир
Кол-во этажей Кол-во секций Кол-во подъездов Кол-во квартир


шт. шт. шт. шт. шт. шт. кВт/кв кВт/кв кВт/кв кВт
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
9 эт. с газ. плит. 4 4 144 200 100 0.85 0,77 0,815 117,331
5 5 180 200 100 0,85 0,77 0,786 141,48
6 6 216 400 200 0,77 0,71 0,765 165,283
8 8 288 400 200 0,77 0,71 0,777 223,776
12 эт. с эл. плит. 3 3 144 200 100 1,5 1,36 1,438 207,13
4 4 192 200 100 1,5 1,36 1,371 263,27
5 5 240 400 200 1,36 1,27 1,342 322,08
6 6 288 400 200 1,36 1,27 1,320 380,275
16 эт. с эл. плит. 4 4 320 400 200 1,36 1,27 1,306 417,92
6 6 480 600 400 1,27 1,23 1,254 601,92
8 8 640 1000 600 1,23 1,19 1,226 784,64

Таблица 1.3 – Силовые нагрузки жилых домов
Кол-во этажей Кол-во подъездов Кол-во лифтов в подъезде Кол-во лифтов в доме Мощность 1-го лифта Суммарная мощность лифтов жилого дома Коэф. спроса лифтов Силовая нагрузка жилого дома





(кВт)
(кВт)

(кВт)
1 2 3 4 5 6 7 8
9 эт. с газ. плит.
4 1 4 7 28 0,7 19,6
5 1 5 7 35 0,7 24,5
6 1 6 7 42 0.6 25,2
8 1 8 7 56 0,5 28
12 эт. с эл. плит.
3 1 3 7 21 0,9 18,9
4 1 4 7 28 0,8 22,4
5 1 5 7 35 0,8 28
6 1 6 7 42 0,7 29,4
16 эт. с эл. плит. 4 2 8 11 88 0,6 52,8
6 2 12 11 132 0,5 66
8 2 16 11 176 0,5 88
4) Для выбора параметров электрических сетей жилых домов необходимо знать полную нагрузку:

где: , – коэффициенты мощности, характеризующие нагрузку квартир и лифтовых установок и равные соответственно: в домах с газовыми плитами, в домах с электрическими плитами и для лифтов (по таблице П.4 [1]).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Алексеев В. В. Перспективы развития альтернативной энергетики и ее воздействие на окружающую среду / В. В. Алексеев, Н. А. Рустамов, К. В. Чекарев, Л. А. Ковешников. – Москва – Кацивели: МГУ, 1999. – 120 с.
2. Справочник по климату СССР. Выпуск 10. Ветер. Украинская ССР, ч. 3. 1967 г.
3. Смирнов С.Б., Софийский И.Ю., Сафонов В.А. «Преобразование энергии ветра в электрическую энергию».2004 г. МинТопЭнерго Украины.
4. В.А. Сафонов, В.А. Белопольский, С.Б. Смирнов «Некоторые вопросы конструирования и экстремальных режимов работы ВЭУ с горизонтальной осью вращения». СНИЯЭиП. Севастополь 2004 г.
5. Фатеев Е.М. Ветродвигатели. М.-Л. Госэнергоиздат, 1946.
6. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Нетрадиционные способы и средства получения электрической энергии».
7. Колтун М. М. Оптика и метрология солнечных элементов / Колтун М. М. – М.: Наука, 1985. – 300 с.
8. Раушенбах Г. Справочник по проектированию солнечных батарей / Г.Раушенбах. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 397 с.
9. Андреев В. М. Фотоэлектрическое преобразование сконцентрированного солнечного излучения / Андреев В. М., Грилихес В. А., Румянцев В. Д. – Л: Наука, 1989. – 405 с.
10. Харченко Н. В. Индивидуальные солнечные установки / Харченко Н. В. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 208 с.

Весь текст будет доступен после покупки