Электроснабжение района города с анализом перенапряжений в электрических сетях с резонансно-заземленной нейтралью

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………….……….………………………. 6
РАЗДЕЛ 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ РАЙОНА ГОРОДА …............ 7
1.1 Расчет нагрузки жилых домов………….……….……….……………........................... 8
1.2 Расчет нагрузок общественных зданий………….……….……….……………………. 12
1.3 Определение расчетных нагрузок ТП………….……….……….……………............... 13
1.4 Определение расчетной нагрузки промышленных предприятий………….…………. 22
1.5 Выбор схем построения и расчет электрических сетей напряжением 10 кВ….…. 23
1.6 Выбор числа и мощности трансформаторов в центре питания………….……….….. 40
1.7 Технико-экономическое сравнение вариантов электроснабжения………….……….. 41
1.8 Расчет токов короткого замыкания………….……….……….…………….................... 44
1.9 Выбор аппаратуры на подстанции напряжением 110/10 кВ………….………………. 47
1.10 Регулирование напряжения………….……….……….……………............................... 51
Выводы первого раздела………….……….……….……………................................................ 52
РАЗДЕЛ 2. АНАЛИЗ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В СХЕМАХ С РЕЗОНАНСНО-ЗАЗЕМЛЁННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ………………………………………………………………..
53
2.1 Анализ повреждений в системах с изолированной и резонансно-заземленной нейтралью……………………………………………………………………………….. 53
2.2 Возникновение перенапряжений в сети электроснабжения при нормальных и аварийных режимах……………………………………………………………………. 60
2.3 Влияние параметров и режима сети с изолированной нейтралью на перенапряжения………………………………………………………………………… 73
2.4 Заземление нейтрали через дугогасящий реактор. Перенапряжения……………….. 81
Выводы второго раздела….……….……….……………............................................................ 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ….……….……….…………….........................................….……….………… 90
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.....….……….……………. 91
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.....….……….………………………………………….. 92

Весь текст будет доступен после покупки

Повышение уровня электрификации производства и эффективности использования энергии основано на дальнейшем развитии энергетической базы, непрерывном увеличении электрической энергии. В настоящее время при наличии мощных электрических станций, объединенных в электроэнергетические системы, имеющие высокую надежность электроснабжения, на многих промышленных предприятиях продолжается сооружение электростанций. Необходимость их сооружения обуславливается большой удаленностью от энергетических систем, потребностью в тепловой энергии для собственных нужд и отопления, необходимостью резервного питания ответственных потребителей. Проектирование систем электроснабжения ведется в ряде проектных организаций. В результат е обобщения опыта проектирования вопросы электроснабжения предприятий получили форму типовых решений.
В электрических системах электроснабжения 6 - 35кВ самым распространенным видом повреждения являются однофазные замыкания на землю. Как правило это замыкание носит дуговой характер. Для уменьшения токов однофазного замыкания на землю нейтраль трансформатора питания делается незаземленной. В этом случае токи замыкания на землю определяются в зависимости от ёмкости на землю неповрежденных фаз. Чем длиннее линия передачи от трансформатора до шин потребления, тем больше ёмкость. Она увеличивается также при наличии разветвленной линии питания от трансформатора до потребителей, а также для кабельных линий.
Вторая проблема, которая может возникать при однофазных замыканиях – это перенапряжения. Физическая природа перенапряжений оказывается достаточно сложной, но именно перенапряжения являются наиболее частой причиной дуговых замыканий в линии там, где изоляция ослаблена (для кабельных линий) или за счёт дуговых перекрытий в воздушных линиях. Таким образом дуговые короткие замыкания сами являются причиной таких же замыканий в других частях системы из-за перенапряжений.

Весь текст будет доступен после покупки

РАЗДЕЛ 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
РАЙОНА ГОРОДА


1.1 Краткая характеристика проектируемого объекта

В данном дипломном проекте предусматривается электроснабжение района города со следующими электропотребителями.

Таблица 1.1 - Перечень электропотребителей района города
№ Наименование электропотребителя Размеры,
м2 Кол-во
1 2 3 4
1 Школа 5
2 Больница 2
3 Поликлиника 2
4 Аптека 8
5 Детский сад 6
6 Промтоварный магазин 6
7 Продовольственный магазин 6
8 Учебное заведение 2
9 9-ти этажный жилой дом с газовыми плитами 4-х секционный (12?24)?4 4
9-ти этажный жилой дом с газовыми плитами 5-ти секционный (12?24)?5 -
9-ти этажный жилой дом с газовыми плитами 6-ти секционный (12?24)?6 16
9-ти этажный жилой дом с газовыми плитами 8-ти секционный (12?24)?8 -
10 Ресторан 1
11 Кафе 4
12 12-ти этажный жилой дом с электроплитами 3-х секционный (12?28)?3 8
12-ти этажный жилой дом с электроплитами 4-х секционный (12?28)?4 8
12-ти этажный жилой дом с электроплитами 5-ти секционный (12?28)?5 4
12-ти этажный жилой дом с электроплитами 6-ти секционный (12?28)?6 4
13 Химчистка 1
14 Парикмахерская 2
15 Почта 6
16 16-ти этажный жилой дом с электроплитами 4-х секционный (18?30)?4 16
16-ти этажный жилой дом с электроплитами 6-ти секционный (18?30)?6 16
16-ти этажный жилой дом с электроплитами 8-ми секционный (18?30)?8 2
17 Лабораторный корпус 2
18 Учреждение 13
19 Гостиница 1
20 Кинотеатр 1
21 Универсам 3

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:

(1.1)

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:

(1.2)

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

(1.3)

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).
3) Силовая нагрузка общественных электроприемников, включая лифты, определяется с учетом соответствующих коэффициентов спроса:

(1.4)

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).

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

Таблица 2 – 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:

(1.5)
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. Барыбин Ю.Г. "Справочник по проектированию электроснабжения", М.: "Энергоатомиздат", 1990.
2. Герасименко А.А., Федин В.Т. «Передача и распределение электрической энергии» Ростов-на-Дону Феникс, 2006.
3.Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Электрооборудование и автоматизация. Под ред. А.А.Федорова М.:Энергоатомиздат, 1981 г.
4. Б.А. Князевский, Б.Ю.Липкин «Электроснабжение промышленных предприятий» М:.ВШ 1986г.
5. Дмоховская Л.Ф., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С., Разевиг Д.В., Рябкова Е.Я. Техника высоких напряжений. Учебник для студентов электротехнических и электроэнергетических специальностей вузов. Под общей ред. Д.В. Разевига. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1976. С.488.
6. Иерусалимов М.Е., Кондра Б.Н., Бржезицкий В.А., Ильенко О.С., Соколовский С.А., Овощников В.М. Лабораторный практикум/ Под ред. М.Е. Иерусалимова, 1987. С.216.
7. Аронов М.А., Базуткин В.В., Борисоглебский П.В., Гончаренко Г.М., Дмоховская Л.Ф., Жаков Е.М., Колечицкий Е.С., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С., Разевиг Д.В., Рябкова Е.Я., Сергеев Ю.Г. Лабораторные работы по технике высоких напряжений. Учеб. пособие для вузов. М., «Энергия», 1974. С.320.
8. Таврида Электрик. Перенапряжения. Исследования, рекомендации, Севастополь – 2001.
9. А.И. Долгинов. Техника высоких напряжений в электроэнергетике. М., «Энергия», 1968. С. 464.
10. Стефанов К.С. Техника высоких напряжений. Л., «Энергия», 1967. С.495.

Весь текст будет доступен после покупки