3.5 Расчет внутриквартальных электрических сетей напряжением          

                                                      до 1000 В.

К разработке по сетям до 1000 В принят 3 микрорайон ДАВПОН. Питание потребителей 3 микрорайона осуществляется от 3-х ТП: 2×400 и 2(2×250) кВА. Микрорайон застраивается зданиями 2-й и 3-й категории по надежности электроснабжения.

  Номера зданий в ходе дальнейшего расчета принимаем по генеральному плану.

                  3.6 Расчет электрической нагрузки жилых зданий.

1. Находим нагрузку 5 этажного 40 квартирного, жилого дома (здания с1 по9)

   Расчетная нагрузка квартир приведенная к вводу жилого дома, линии или к шинам напряжением 0,4 кВ ТП определим по формуле:

    Ркв=Ркв.уд *n

   где Ркв.уд - удельная расчетная нагрузка  электроприемников квартир (домов), принимается в зависимости от типа применяемых кухонных плит и количества квартир (домов), присоединенных к вводу жилого дома, линии, ТП кВт/кварт.

          n – количество квартир, присоединенных к линии, .

Для  n=60 находим  Ркв.уд=0,7 кВт/кварт.

                                   Ркв=0,7*60=42 кВт

Расчетные коэффициенты для определения реактивной нагрузки линий жилых домов принимаем по табл 3.

Для квартир с плитами на природном газообразном или твердом топливе cosφ=0.96, tg=0.29, Qкв=12,18 кВар, S=43,85 кВА

 2. Находим нагрузку 5 этажного 40 квартирного, жилого дома с пристройкой кафе-столовая на 100 посадочных мест (частично электрифицированная) зд.№10 по г.п

Для  n=40 находим  Ркв.уд=0,8 кВт/кварт.

    Ркв=0,8*40=32 кВт

    Qкв=12,18 кВар

Нагрузка кафе- столовой: по табл 14 [3] находим Руд=0,7кВт/место

cosφ=0,8 , tg=0,62

Расчетная нагрузка при смешанном питании линии (ТП) жилых домов и общественных зданий определяется по формуле:

         Рр=Рзд макс+к1Рзд1+…+кiРздi

 где Рзд макс- наибольшая из нагрузок зданий, питаемых линий (ТП), кВт

        к1…кi- коэффициенты участия в максимуме, учитывающие долю электрических нагрузок общественных зданий или жилых домов (квартир) и силовых электроприемников (относительно наибольшей расчетной нагрузки (Рзд макс)).

      Рр=70+0,4*32=82,8 кВт

      Sр=70/0,85+0,4*(32/0,96)=95,7 кВА

 3.Находим нагрузку 5 этажного 40 квартирного, жилого дома с пристроенным магазином с площадью 300м²

  Для  n=40  находим  Ркв.уд=0,8 кВт/кварт.

          Ркв=40*0,8=32 кВт

          S=33,3 кВА

Для прод. магазина находим Руд=0,11кВт/м²

cosφ=0,85, tg=0,7

Рр=33 кВт , Sр=53,42 кВА

4. Находим нагрузку 5 этажного 80 квартирного, жилого дома с пристроенным магазином с площадью 300м²

  Для  n=80 находим  Ркв.уд=0,65 кВт/кварт.

          Ркв=80*0,65=52 кВт

          S=33,3 кВА

Для магазина  находим Руд=0,08кВт/м²

cosφ=0,92 , tg=0,43

           Р=0,08*300=24 кВт

Нагрузка на вводе жилого дома:

           Рр=52+0,5*24=64 кВт

           Sр=52/0,96+0,5(24/0,92)=67,21 кВА

5. Находим нагрузку 9 этажного 243 квартирного, жилого дома из 7 блок-секций, с количеством лифтов 7.

   Для  n=243 находим  Ркв.уд=0,489 кВт/кварт.

          Ркв=243*0,489=118,8 кВт

          S=123,75 кВА

   Расчетная нагрузка 7 лифтов при электрической мощности каждого: двигатель – 7кВт; трансформаторы 1,5; 0,25; 0,63 кВт, тормоз -0,15 кВт.

ПВ=0,4 (40%)

            Рр=кс∑(Рni*√ПВni + Рqi)

где кс-коэффициент спроса принимаемый по табл 2 [1], в зависимости от количества установок и этажности здания.

       n-количество лифтовых установок.

       Рni- установленная мощность лифта согласно техн. паспорту.

       Рqi- нагрузка от электромагнитного тормоза, освещения и аппаратуры управления, кВт.

Для зданий до 12 этажей и количества лифтовых установок  7 кс=0,6

    Рр.л=0,6*7(7√0,4 + 1,5+0,25+0,63+0,15)=29,2 кВт

    cosφ=0,6 , tg=1,33

    Qр.л=38,86 кВар

    Sр.л=48,7 кВА

Расчетная нагрузка жилого дома (квартир и силовых электроприемников) определяется по формуле:

     Р р.жд=Ркв+0,9Рс

   где Рс - расчетная нагрузка силовых электроприемников (кВт)

      Рр.жд=118,8+0,9*29,2=145,1 кВт

      Sр.жд=123,7+0,9*48,7=167,58 кВА

6. Находим нагрузку 9 этажного 277 квартирного, жилого дома из 8 блок-секций, с количеством лифтов 8 с пристройкой КБО на 50 раб. мест.

   Для  n=277 находим  Ркв.уд=0,48 кВт/кварт.

          Ркв=277*0,48=133,2 кВт

          S=138,75 кВА

 Удельная расчетная нагрузка КБО согласно табл 14 [3] Руд=0,5 кВт/кварт.

           cosφ=0,90, tg=0.48

           Рр=25 кВт, Sр=27,7 кВА

   Расчетная нагрузка 8 лифтов при электрической мощности каждого: двигатель-7кВт; трансформаторы 1,5; 0,25; 0,63 кВт; тормоз -0,15 кВт.

ПВ=0,4 (40%)

     Рр.л=0,5*8(7√0,4 + 1,5+0,25+0,63+0,15)=27,8 кВт

     Sр.л=46,4 кВА

 Расчетная нагрузка жилого дома при наибольшей Рзд.макс=133,2кВт/кварт.

             Рр=Ркв+0,9Рс+к1Ркбо

   где к1-коэффициент участия в максимуме , принимаем по табл. 13 [3]

      Рр=133,2+0,9*27,83+0,5*25=170,7 кВт

      Sр=194,31 кВА

7. Нагрузка ясли-сад на 280 мест.

  Удельная расчетная нагрузка ясли-сада Руд=0,4 кВт/место.

              cosφ=0,97 , tg=0.25

           Рр=112 кВт , Sр=115,4 кВА

            8. Нагрузка школы на 1000 учащихся.

   Удельная нагрузка для школы Руд=0,14 кВт/место.

              cosφ=0,95, tg=0,33

           Рр=140 кВт , Sр=147,37 кВА

                   3.7 Определение ЦЕН для размещения ТП.

   ЦЕН ( центр электрических нагрузок) определяем по формулам:

                             Xо=∑Рixi/∑Pi     :    Yo=∑Piyi/∑Pi

Так для ТП-12 2×250 питающей здания 1, 2, 3, 17, 16:

    Xо=(42*73+42*16+42*16+112*81+140*175)/42+42+42+112+140=105 м

Yo=(42*316+42*276+42*179+112*189+140*260)/42+42+42+122+140=239 м

            Результаты дальнейших расчетов сводим в табл. 2.9

3.8 Нагрузка на шинах ТП  напряжением 0,4 кВ.

   1. Нагрузку на шинах 0,4 кВ ТП-12, питающей здания: 1, 2, 3, 17, 18 определяем по формуле:

     Sр=S зд.макс + к1Sзд1+…+knSздn

     Sр=140/0,95+0,8*(112/0,97)+0,4*((60+60+60)*0,52/0,96)=278,74 кВА

     кз=278,74/400*100%=69%

   2. Нагрузку на шинах 0,4 кВ ТП-13, питающей здания 8, 9, 10, 11, 13

     Sр=((60+60+40+40+243)*0,446/0,96)+0,6*70/0,85+0,5*33/0,82+0,9*29,2/0,6

=319,16 кВА

     кз=319,16/400*100%=79%

   3.Нагрузку на шинах 0,4 кВ ТП-14, питающей здания 4, 5, 6, 7, 12, 14, 15, 16

Sр=((60+60+60+60+80+243+277)*0,412/0,96)+0,4*112/0,97+0,5*24/0,92+

0,5*25/0,9+0,9*(29,2+27,8)/0,6=519,17 кВА

      кз=519,17/630*100%=82%

              3.9 Выбор схемы распределительной электрической сети

                                                        0,4 кВ.

   Основным критерием построение распределительной сети 0,4 кВ является категорийность потребителей.

   Для питания жилых домов высотой до 5 этажей включительно применяем петлевую магистральную линию.

   Электроприемники помещений общего назначения, встроенные и пристроенные, к жилым зданиям, следует как правило питать от ВРУ ( вводного распределительного устройства ) дома. Рекомендуется применять взаимное резервирование линий напряжением 0,38 кВ, питающих в нормальном режиме раздельно силовую и осветительную нагрузку. При питании электроприемников 2 категории по одной кабельной линии, она должна состоять не менее чем из 2 кабелей.

   Для питания потребителей 2 категории применяем  магистральную схему с взаиморезервируемыми линиями.

   Схема ВРУ ( В1,В2,В3,В4,В5,В6,В7,В8,В9) рис 2.9. 

   Примечание: Схема данного ВРУ предусматривается для петлевых магистральных линий.

 Схема ВРУ (В10-В16), для зданий с 10 по 16 рис 2.10.

                    Рис 2.10

3.10 Выбор сечений кабельных линий 0,4 кВ.

1.     Линия питающая здания 1,2,3 по г.п.

Наибольшая нагрузка на линию 3 нормальном режиме.

                   Рр=Ркв уд*n=0,58*120=69,6 кВт

   Нагрузка в аварийном режиме

                   Рав=0,52*180=93,6 кВт

                   Iр=69,6/√3*0,38*0,96=110 А

                   Iав=148 А

  Длина кабеля определяется как

                   Lр= Lтр*1,06+ Lмд+Lмтп

  где Lтр-длина траншеи  м;

         Lмд-длина кабеля до ВРУ, в среднем принимается 5м;

         Lмтп- длина кабеля необходимая для ввода в ТП =4м;

                     Таблица 2.10    Длина кабелей

   Точку потокораздела мощностей находим аналогично, как для распределительной сети 10 кВ представленной в разделе 2.6.1

 Р1=Р2=Р3=42 кВт

Sа-1=(Р1*Lа'-1+Р2* Lа'-2+ Р3* Lа'-3)/ Lа- а'= =(42(105+95+57)+42(105+95)+42*105)/105+95+57+104=65,4 кВт

Sа'-3=( Р1*Lа-1+Р2* Lа-2+ Р3* Lа-3)/ Lа- а'= =(42*104+42(104+57)+42(104+57+95))/105+95+57+104=60,6 кВт

   На основании первого закона Кирхгофа находим мощности на других участках и определяем точку потокораздела, показана на рис 2.12

   Принимаем к прокладке кабель ААШв 4×35с Iдоп=135 А

   Загрузка кабеля в нормальном режиме:

                   кз=110/135*100%=80%

   в аварийном режиме

                   кз=148/135*100%=109%<120%

   Проверяем выбранный кабель по потере напряжения.

   Потерю напряжения в нормальном режиме для линии ТП-1-2зд в % определяем так:

                               ∆U=∑Pm*Lm/eS

        где Pm-активная нагрузка на участке m линии, кВт:

               Lm-длина участка m линии, м:

              е= Uн²γ/100000-коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения, для алюминиевых жил =46

              S-сечение жилы кабеля, мм²

                               ∆U=69,6*104+42*57/46*35=4,27 %

    Потерю напряжения в нормальном режиме для линии ТП-3

                                ∆U=42*105/46*35=2,74 %

    Потерю напряжения в аварийном режиме

                                ∆U=93,6*104+69,6*57+42*95/46*35=10,98 %

    Потеря напряжения находится в пределах допустимой.

Расчет токов короткого замыкания.

Lкаб=256 м         Iк=1,05U/Zт+∑ ZnLф

   где U-фазное напряжение ,В

          Zт- расчетное полное сопротивление одной фазы обмотки трансформатора, Ом

           Lф- длина линии, м

           Zn –полное сопротивление петли фаза-нуль, Ом/км

           1,05- коэффициент компенсирующий погрешность от арифметической суммы модулей сопротивлений Zт и Zn

   Для кабелей ААШв  3×35+1×16 находим по табл 5-31  Zn=1,515 Ом/км

   По табл 5-30 Zт/3=0,106 Ом

             Iк=10,5*220/0,106+1,515*0,256=486,5 А

Кабель условию Iпл вет *3< Iк удовлетворяет.

 Окончательно принимаем кабель ААШв  4×35

        2. Линия питания здания 17.

                          Расчетная схема рис 2.13

 Р1=37,3 кВт                     Р2=74,67 кВт

  cosφ=0,97                        cosφ=0,97                       

  Sав=115,4 кВА

   Iр=116,9 А                      Iав=175 А

  Длина кабеля 42 м

  Выбираем к прокладке кабель ААШв 4×50 с Iдоп=165 А.

  Для двух лежащих рядом кабелей в траншее к=0,92 тогда

I'доп= к*Iдоп=0,92*165=152 А

Наибольшая нагрузка кабеля в нормальном режиме:

   кз=116,9/165*100%=70%

В аварийном режиме:

   кзав=175/165*100%=106%

Потерю напряжения в нормальном режиме, находим аналогично предыдущему случаю.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5