Магистерский диплом на тему Расчет нагрузок по ТП, питающей многоквартирные и индивидуальные дома.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 4
1. Общие сведения о городских электрических сетях 5
1.1 Сведения о высоковольтных сетях 5
1.1.1 Общие сведения о системах электроснабжения городов 5
1.1.2 Городские трансформаторные подстанции 7
1.2 Характеристика сетей 0,4 кВ 15
1.2.1 Общие сведения о городских распределительных сетях до 1000 В 15
1.2.2 Вводные и вводно-распределительные устройства 19
1.2.3 Схемы построения осветительных и силовых сетей 22
1.3 Система учета электроэнергии 26
1.4 Проблемы эксплуатации сетей и ТП 41
2. Обзор методов расчета электрических нагрузок городских сетей 42
2.1 Эмпирические методы расчёта электрических нагрузок 43
2.2 Аналитические методы расчёта электрических нагрузок 44
2.2.1 Статистический метод 46
2.2.2 Инерционный метод 47
2.2.3 Квадратичный метод 47
2.2.4 Метод имитации 48
2.2.5 Универсальный метод 48
2.2.6 Метод, основанный на вероятностном определении одновременной работы любого числа ЭП от режима их работы 49
2.2.7 Усовершенствование иерархически-структурного метода расчёта пиков и впадин графиков электрических нагрузок 49
2.3 Нормативная база расчёта электрических нагрузок 50
2.3.1 Расчёт электрических нагрузок жилых и общественных зданий 50
2.3.2 Расчёт электрической нагрузки микрорайона и города в целом 52
3. Расчеты электрических нагрузок потребителей ТП 54
3.1 Расчет нагрузок по ТП, питающей многоквартирные дома (МКД) 54
3.2 Расчет нагрузок по ТП, питающей индивидуальные дома 55
4. Сравнение расчетных нагрузок и фактических данных 59
4.1 Сравнение расчетных и фактических нагрузок многоквартирных домов 59
4.2 Анализ загрузки трансформаторов городских ТП 65
4.3 Расчетная и фактическая нагрузки многоквартирного жилого дома повышенной комфортности 70
4.4 Расчетная и фактическая нагрузки многоквартирного жилого дома с газовыми плитами 78
4.5 Сравнение расчетных и фактических нагрузок индивидуальных домов 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 90

Введение:

Значительные темпы роста показателей энергетики обуславливают необходимость обеспечения максимальной эффективности материальных затрат и капиталовложений. Расчет электрических нагрузок представляет собой наиболее ответственный вид расчет, который выполняется при про-ектировании системы электроснабжения любых объектов народного хо-зяйства и коммунально-бытовых потребителей, поскольку результаты по-добных расчетов в значительной степени влияют на масштабы капитало-вложений в энергетическое строительство.
В последние годы имеет место интенсивный процесс модернизации производства, который связан с появлением на рынке менее энергоёмкого, по сравнению со старыми образцами, электрооборудования, но, при этом, появляются новые виды бытовых электрических приборов, что, в сумме, обуславливает такие тенденции:
— уменьшение единичных мощностей бытовых электрических приём-ников с постоянным режимом функционирования;
— росту единичных мощностей электрических приёмников с кратко-временным режимом работы.
Изменения режимов работы и установленных мощностей бытовых и промышленных приборов обуславливают то, что существующие методы расчета электрических нагрузок и их справочно-нормативная база требу-ют проверки путем сравнения с фактическими данными.

Заключение:

В реестрах лицевых счетов абонентов хранится информация о еже-месячном потреблении электроэнергии, получаемая от счетчиков электро-энергии различных производителей, в основном ООО «Инкотекс» и кон-церна «Энергомера». Более подробная информация, такая как суточные графики нагрузок, максимальные нагрузки, в настоящее время не доступ-на. Поэтому в настоящей работе используется расчетная оценка фактиче-ских максимальных нагрузок многоквартирных и индивидуальных жилых домов на основе данных о фактическом месячном потреблении электро-энергии. Уточнить полученные результаты можно будет по мере внедре-ния автоматизированныой системы учета.
Проведен расчет загрузки трансформаторов ТП в соответствии с «Инструкцией по расчету электрических нагрузок жилых зданий РМ-2696», результаты оценки приведены в параграфах 3.1 и 3.2 пояснитель-ной записки.
Также приведены результаты сравнения фактических нагрузок с рас-четными для МКД и индивидуальных домов, которые свидетельствуют о том, что значения фактической нагрузки рассмотренных домов намного ниже расчетного значения 4,5 кВт по СП 55.13330.2011. Возможные при-чины недогрузки трансформаторов — ошибки в определении расчетных нагрузок индивидуальных домов.
По результатам работы можно сформулировать рекомендации, со-стоящие в том, что следует уточнить фактические максимальные нагрузки по мере развития АСКУЭ, заменив расчетные оценки по средним нагруз-кам и коэффициенту максимума на фактические максимальные значения, полученные из АСКУЭ.

Фрагмент текста работы:

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГОРОДСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

1.1 Сведения о высоковольтных сетях

1.1.1 Общие сведения о системах электроснабжения городов

Под системой электроснабжения города понимается совокупность электрических сетей и трансформаторных подстанций, расположенных на территории города и предназначенных для электроснабжения его потребителей.
Система ограничивается, с одной стороны, источниками питания, с другой — вводами электрических сетей к потребителям. В качестве источников питания служат местные электростанции (в нашем случае Николаевская ТЭЦ) и понижающие подстанции напряжением 35-110 кВ и выше, питание которых осуществляется, в свою очередь, от электрических сетей энергосистем.
Основные показатели системы определяются местными условиями: размерами города, наличием источников питания, характеристиками потребителей и т. п.
Система электроснабжения города имеет вид, указанный на рисунке 1.1. Для электроснабжения города предусматриваются местная электростанция I (Николаевская ТЭЦ) и районная подстанция II, питающаяся от энергосистемы. Указанные источники питания служат также для электроснабжения промышленных предприятий, расположенных поблизости от города.
Питание городских потребителей осуществляется с помощью распределительных сетей напряжением 6-10 кВ и 0,38 кВ, которые опираются на источники I и II. Распределительная сеть 6-10 кВ выполняется по петлевой схеме, в нормальном режиме петли разомкнуты.
Трансформаторные подстанции с трансформаторами различной мощности питают распределительную сеть 0,38 кВ (сеть общего пользования), схема построения которой зависит от характера потребителей.
Рисунок 1.1 — Система электроснабжения малого города: 1 — питание; 2 – потребители
Для питания промышленных предприятий и коммунально-бытовых потребителей могут предусматриваться самостоятельные подстанции (ТПП), не связанные с сетью общего пользования. В зависимости от ответственности потребителя ТП могут быть автоматизированы, т. е. снабжены устройствами для автоматического переключения питания потребителя на резервную линию при внезапном выходе из работы основной линии.
Для осуществления параллельной работы электростанции города с энергосистемой предусматривается специальная связь, в данном случае на генераторном напряжении 6-10 кВ, а в зависимости от мощности источников питания это напряжение может быть выше. Рассматриваемая связь является элементом энергосистемы, так как с ее помощью поддерживаются необходимые режимы работы станции с энергосистемой. По местным условиям понижающая подстанция может совмещаться с электростанцией или вообще отсутствовать. Рассматриваемая система электроснабжения характеризуется наличием сетей только двух напряжений, в частности распределительных сетей 6-10 и 0,38 кВ. Учитывая, что распределительная сеть 0,38 кВ — обязательный элемент любой системы электроснабжения, различают системы питания города по числу используемых сетей напряжением выше 1000 В. Указанная на рисунке 1.1 система — система электроснабжения с одним высоким напряжением.

1.1.2 Городские трансформаторные подстанции

Типы городских ТП, их конструкции и схемы коммутации.
В настоящее время для электроснабжения кварталов новой застройки используются трансформаторные подстанции с силовыми трансформаторами мощностью от 100 до 630 кВА. Здания закрытых трансформаторных подстанций (ТП) выполняются кирпичными, крупнопанельными и из объемных элементов (блок-коробок).
Трансформаторные подстанции из объемных железобетонных элементов подразделяются на подстанции с наружным обслуживанием электрооборудования и подстанции с внутренним обслуживанием. Данные подстанции имеют полную заводскую готовность и выполняются из нескольких самостоятельных блоков БТП. Все отверстия и закладные части для пропуска кабелей и монтажа внутреннего оборудования выполняются на заводе.
Трансформаторные подстанции, выполненные из объемных элементов, существенно отличаются одна от другой по электрической схеме, расположению оборудования, конструктивному выполнению строительной части. Как правило, городские ТП имеют один или два трансформатора.
Электрические схемы этих подстанций отличаются:
а) отсутствием камер КСО в распределительном устройстве на стороне высокого напряжения;
б) устройством аварийного включения резерва (АВР) на стороне низкого напряжения;
в) отсутствием АВР.
При отсутствии на подстанциях камер КСО, на стенах аванкамер для каждого трансформатора устанавливаются по четыре разъединителя, а на стороне низкого напряжения низковольтная сборка и контакторная станция (рисунок 1.2).
Например, трансформаторная подстанция из железобетонных объемных строительных элементов изготавливается с двумя трансформаторами мощностью до 400 кВА каждый, с поминальным напряжением 10/0,4-0,23 кВ или до 320 кВА, 6/0,4-0,23 кВ или до 250 кВА, 6-10/0,23- 0,133 кВ.
Подстанция является сетевой и предназначена для электроснабжения жилищно-коммунальных и культурно-бытовых зданий.
Конструктивное выполнение строительной части состоит из нескольких самостоятельных блоков БТП-1 — БТП-4. Каждый из блоков БТП-1 и БТП-2 представляет собой однотрансформаторную подстанцию, разделенную на три отсека. В одном отсеке размещается распределительное устройство 6-10 кВ с однополюсными разъединителями РВО-10/400, в другом — силовой трансформатор мощностью до 400 кВА и высоковольтные предохранители типа ПК. В третьем отсеке установлены панели низкого напряжения, станция автоматического включения резервного питания и вводный рубильник с приводом на стороне низкого напряжения. Обслуживание электрооборудования данной подстанции производится изнутри.
Блок БТП-3 или БТП-4 является приставкой к первым двум блокам. В