Электроснабжение Административного Здания Диплом

Электроснабжение Административного Здания Диплом.rar
Закачек 1853
Средняя скорость 8105 Kb/s
Скачать

Электроснабжение Административного Здания Диплом

Перспективы использования возобновляемых источников энергии в Казахстане и проблемы, связанные с их использованием. Удельные мощности разных типов электростанций. Выбор фотопреобразователей. Преимущества автономных систем. Инвестиционные затраты.

Подобные документы

Характеристика возобновляемых источников энергии: основные аспекты использования; преимущества и недостатки в сравнении с традиционными; перспективы использования в России. Способы получения электричества и тепла из энергии солнца, ветра, земли, биомассы.

Проблемы современной российской энергетики, перспективы использование возобновляемых источников энергии и местных видов топлива. Развитие в России рынка биотоплива. Главные преимущества использования биоресурсов на территории Свердловской области.

Актуальность поиска нетрадиционных способов и источников получения энергии, в особенности возобновляемых. Эксплуатация малых гидроэлектростанций, развитие промышленной ветроэнергетики. Характеристика солнечных, приливных и океанических электростанций.

Создание институциональной базы в арабских странах. Инвестиционные возможности для развития возобновляемой энергетики. Стратегическое планирование развития возобновляемых источников энергии стран Ближнего Востока. Стратегии развития ядерной энергии.

Распределенное производство энергии как концепция строительства источников энергии и распределительных сетей. Факторы, стимулирующие развитие распределенной генерации. Возобновляемые источники энергии. Режимы работы автономных систем электроснабжения.

Классификация возобновляемых источников энергии. Современное состояние и перспективы дальнейшего развития гидро-, гелео- и ветроэнергетики, использование энергии биомассы. Солнечная энергетика в мире и в России. Развитие биоэнергетики в мире и в РФ.

Виды нетрадиционных возобновляемых источников энергии, технологии их освоения. Возобновляемые источники энергии в России до 2010 г. Роль нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в реформировании электроэнергетического комплекса Свердловской обл.

Существующие источники энергии. Мировые запасы энергоресурсов. Проблемы поиска и внедрения нескончаемых или возобновляемых источников энергии. Альтернативная энергетика. Энергия ветра, недостатки и преимущества. Принцип действия и виды ветрогенераторов.

Динамика развития возобновляемых источников энергии в мире и России. Ветроэнергетика как отрасль энергетики. Устройство ветрогенератора — установки для преобразования кинетической энергии ветрового потока. Перспективы развития ветроэнергетики в России.

Строительство и реконструкция малых ГЭС. Использование энергии водных ресурсов и гидравлических систем с помощью гидроэнергетических установок малой мощности. Малая гидроэнергетика как один из конкурентоспособных возобновляемых источников энергии.

Допустить к защите

Руководитель проекта (работы)

по организационно‑экономической части

по охране труда и технике безопасности

по нормативному контролю

Псковский государственный политехнический институт

на выполнение дипломной работы

Дипломник Михайлов Роман Валерьевич

Проектирование системы электроснабжения офисного здания Филиала ОАО «Мобильные ТелеСистемы», г. Псков

II. Содержание пояснительной записки

Раздел 6. Технико-экономический расчет

III. Содержание графического материала (листы стандартного размера)

IV. Основная литература

Воробьев А.Ю. Электроснабжение компьютерных и i телекоммуникационных систем. – Москва, ЭкоТрендз, 2003.

Рыжов Е.В. Методические рекомендации по разработке организационной и экономической частей дипломных проектов по тематике «электроснабжение» — Псков, 2006.

Правила устройства электроустановок: 7-е изд.– М.: Энергоатомиздат, 2003.

V. Календарный план выполнения.

Содержание выполняемого материала

VI. Руководство проектом

Руководитель проекта Ковалёв В.В.

по экономической части Рыжов Е.В.

по охране труда и технике безопасности Иванов В.А,

по нормативному контролю Грунин С.Ф.

Зав. кафедрой (Маркевич А.И.)

Настоящий дипломный проект выполнен на основании задания на проектирование на тему: «Проектирование системы электроснабжения офисного здания Филиала ОАО «Мобильные ТелеСистемы», г. Псков»

Дипломный проект содержит:

Используемых источников- 28

В пояснительной записке используются следующие ключевые слова:

РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКА, СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, СИСТЕМА БЕСПЕРЕБОЙНОГО И ГАРАНТИРОВАННОГО ПИТАНИЯ, ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА, КАТЕГОРИЯ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ.

Проект выполнен в соответствии с требованиями методических и руководящих материалов по проектированию электроснабжения промышленных предприятий, требований правил ПУЭ, ПТБ и ПТЭ в электроустановках, другой справочной, нормативной и методической литературой.

В дипломном проекте произведены расчёты нагрузки офисного здания ОАО «Мобильные ТелеСистемы» по ул. Киселёва в г. Пскове. Спроектирована система электроснабжения, подобраны 3 независимых источника питания для потребителей I и II категорий.

Вычислены затраты на создание системы электроснабжения и срок её окупаемости.

Разработаны правила проведения электромонтажных работ.

Основная задача дипломного проекта –Проектирование системы электроснабжения офисного здания Филиала ОАО «Мобильные ТелеСистемы», г. Псков.

2. Характеристика потребителей

3. Расчет электрических нагрузок

4. Выбор питающих напряжений

5. Выбор мощности и числа питающих трансформаторов

6. Выбор схемы электроснабжения

7. Расчет токов короткого замыкания

8. Релейная защита и автоматика

9. Выбор и расчет токоведущих частей

9.1 Выбор питающих кабельных линий

9.2 Выбор Кабельных линий (от ТП 6/0.4 до ВРУ)

10. Выбор электрооборудования выше 1000 в

10.1 Технические данные камер КСО-299

10.2 Выбор высоковольтной аппаратуры

11. Выбор электрооборудования и аппаратов ниже 1000 В

11.1 Техническая характеристика щитов

11.2 Выбор автоматического выключателя на низком напряжении

11.3 Выбор предохранителей

12. Электрическое освещение

12.1 Проектирование и расчет искусственного освещения

12.2 Выбор нормируемых параметров

12.3 Выбор системы освещения

12.4 Выбор типов источников света и светильников и мест их размещения

12.5 Расчет осветительной установки

13. Расчет заземления

15. Экономическая часть

15.1 Расчет расхода электроэнергии и стоимости электроэнергии

15.2 Расчет затрат на приобретение и монтаж электрооборудования

16. Охрана труда и экология

В настоящее время на проектировании подстанций занято огромное количество инженерно-технических работников, накопивших значительный опыт. Однако в бурный прогресс в технике и, в частности, в энергетике выдвигают все новые проблемы и вопросы, которые должны учитываться при проектировании и сооружении современных сетевых объектов.

Главная схема электрических соединений подстанции является тем основным элементом, который определяет все свойства, особенности и техническую характеристику подстанции в целом. При выборе главной схемы неотъемлемой частью ее построения являются обоснование и выбор параметров оборудования и аппаратуры и рациональная их расстановка в схеме, а также принципиальное решение вопросов защиты, степени автоматизации и эксплуатационного обслуживания подстанции. Последние вопросы в свою очередь оказывают непосредственное влияние на наличие или отсутствие эксплуатационного и ремонтного персонала на подстанции.

При проектировании ТП решены следующие вопросы, являющиеся исходными для выполнения проекта подстанции:

1. Назначение и роль подстанции.

2. Схема присоединения к системе.

3. Число отходящих линий, их назначение и режимы работы.

4. Уровни напряжения на шинах подстанции.

5. Мощность и токи короткого замыкания на сторонах ВН и Н Н.

6. Ожидаемые величины кратностей внутренних перенапряжений, требования к координации изоляции, требования к выключателям и характеристикам защитных разрядников.

7. Режим заземления нейтралей трансформаторов.

8. Требования к схеме подстанции, вытекающие из расчетов электродинамической устойчивости.

Надежность уже выбранной главной схемы электрических соединений определяется надежностью ее составляющих элементов, в число которых входят силовые трансформаторы, отделители, разъединители, короткозамыкатели, сборные шины, выключатели, а также линии электропередачи.

Данный дипломный проект отражает процесс проектирования электроснабжения Бизнес Центра, выбор и расчет оборудования расположенного во встроенной трансформаторной подстанции здания Бизнес-центра.

В ходе проектирования затрагиваются все аспекты проектирования электроснабжения необходимые для нормального функционирования Центра при номинальных и послеаварийных режимах, спроектировано необходимое заземление.

При проектировании того или иного оборудования необходимо рассматривать несколько вариантов, и при обосновании выбора нужно проводить технико-экономические расчеты всех вариантов, чтобы затраты на проект были минимальны.

Исходный данные для проектирования были получены путем практического подсчета мощности потребителей.

Основные показатели проектируемого здания указаны в таблице №1.

Таблица №1. Основные показатели.

Напряжение, которое подается Бизнес-центру.

Напряжение, на котором осуществляется электроснабжение потребителей.

Мощность, потребляемая Бизнес-центром.

Камеры в распределительном устройстве 6 кВ

Годовое число часов использования нагрузи

2. Характеристика потребителей

Целью дипломного проекта является проектирование электроснабжения 17 эт. здания Бизнес Центра.

Приемники электрической энергии делят на:

-приемники трехфазного тока, напряжением выше 1 кВ с частотой 50 Гц;

-приемники трехфазного тока, напряжением до 1 кВ с частотой 50 Гц;

-приемники однофазного тока, напряжением до 1 кВ с частотой 50 Гц;

-приемники, работающие с частотой отличной от 50 Гц.

Электроснабжение Бизнес-центра ведется на переменном токе с частотой 50 Гц.

Также приемники могут быть разделены на группы по сходству режимов работы, т.е. по сходству графиков нагрузки. Это позволяет более точно находить среднюю и расчетную нагрузку узла системы электроснабжения, к которому присоединены группы различных по режиму работы приемников.

Различают три характерные группы электроприёмников:

1) приемники, работающие в режиме с продолжительной неизменной или мало меняющейся нагрузкой;

2) приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки;

3) приемники, работающие в режиме с повторно-кратковременной нагрузкой.

Кроме того, электроприемники подразделяются по категориям электроснабжения. Существуют следующие категории электроприемников:

I категория – перерыв в снабжении которых может привести к опасности для жизни людей, поломку дорогостоящего оборудования.

II категория – перерыв в работе которых может привести к массовому недовыпуску продукции, простою механизмов и рабочих.

III категория – прочие.

3. Расчет электрических нагрузок

Первым этапом проектирования любой системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Значения электрических нагрузок определяют выбор всех элементов и технико-экономические показатели проектируемой системы электроснабжения.

Потребители обычно работают не одновременно и не все на полную мощность, поэтому фактически нагрузка энергосистемы всегда меньше суммы индивидуальных мощностей потребителей.

Для определения электрических нагрузок в зависимости от стадии проектирования и места расположения расчетного узла в схеме электроснабжения применяют методы упрощенные и более точные.

Определяют установившиеся мощности:

Вычисляют средние активные и реактивные мощности за наиболее загруженную смену:

где — коэффициент использования электрооборудования (из справочников),

— коэффициент реактивной мощности (из справочников).

Полная мощность, потребляемая зданием:

Таблица №2. Расчетные величины нагрузок.

4. Выбор питающих напряжений

Выбор питающих напряжений и напряжений распределительных сетей зависит от мощности потребляемой зданием, его удаленности от источника питания, напряжения источника питания, количества и единичной мощности электроприемников.

Электроснабжение проектируемого Бизнес-центра осуществляется от двух подстанций: ПС-127 и ПС-29 с напряжением на высокой стороне – 110 кВ, на низкой – 6 кВ, от них идут две линии до РУ-6 кВ. Далее от РУ-6 кВ идут кабели к трансформаторам, где напряжение понижается до 380(220)В.

Значение первичного напряжения (6 кВ) существенное не влияет на экономические показатели. Более важным является вопрос выбора напряжения, на котором производится трансформация. Так как большинство потребителей работают на напряжении 380 В (220 В), то обоснование выбора этих напряжений отпадает само собой.

5. Выбор мощности и числа питающих трансформаторов

Мощность трансформаторов в нормальных условиях должна обеспечивать питание всех приемников электроэнергии потребителя. Мощность трансформаторов выбирают с учетом экономически целесообразного режима работы и соответствующего обеспечения резервирования питания потребителей при отключении одного трансформатора и тго, что нагрузка трансформаторов в нормальных условиях не должна (по нагреву) вызывать сокращение естественного срока его службы.

Основными требованиями при выборе числа трансформаторов является надежность электроснабжения потребителей (учет категории приемников электроэнергии в отношении требуемой надежности), а также минимум затрат на трансформаторы с учетом динамики роста электрических нагрузок.

Для выбора числа и мощности трансформаторов необходимо определить значение коэффициента загрузки и количество трансформаторов устанавливаемых на каждой подстанции.

Так как представлены потребители I и II категории, то , а число трансформаторов не менее двух.

Выбор мощности трансформатора производится по формуле:

где n – число трансформаторов на подстанции (n=2),

S – мощность данной подстанции,

Производим технико-экономическое сравнение вариантов (таблица №3)

I вариант – 2 трансформаторов мощностью 1000 кВА,

II вариант –2 трансформаторов мощностью 630 кВА.

Таблица №3. Технико-экономическое сравнение вариантов.

Капитальные затраты на трансформаторы, которые включают в себя стоимость трансформаторов и затраты на строительно-монтажные работы. ,

где n – количество трансформаторов,

Стр – стоимость оборудования (средняя),

Сст.мр. –строительно-монтажных работ (ФЕРм-2006).

Стр =130 т.р. и Сст.мр. =5 т.р.

Стр =100 т.р. и Сст.мр. =5 т.р.

Стоимость амортизационных отчислений при проценте амортизации α=6,3%.

где Тт – максимальное годовое число часов использования максимальной нагрузки, Тт = 3000 часов.

ΔW = 42 тыс. кВт ч

Стоимость потерь электроэнергии

где С0= 1,24 руб/кВт ч – стоимость потерь электроэнергии.

Для определения потерь электроэнергии находят потери в трансформаторах (таблица №4):

Общие суммарные потери на трансформаторе:

Таблица №4. Технические данные трансформаторов.

(Данные взяты из «ИнформЭлектро» 03.20.01-98).

Как видно из расчетов, капитальные затраты и эксплуатационные расходы имеют различия, оценив варианты и учитывая технические показатели и возможности трансформаторов по перегрузкам выбираем вариант №1.

6. Выбор схемы электроснабжения

Электроснабжение Бизнес-центра осуществляется от двух- трансформаторной подстанции 6/0,4кВ с мощностью трансформаторов 1000 кВА.

При выборе схемы электроснабжения главной задачей является выбор между радиальной и магистральной схемами, также есть вариант применения смешанных схем.

Схема радиального питания трансформаторов широко применяется в базовых отраслях промышленности (с глухим присоединением). Радиальная схема надежнее, чем магистральная, и поэтому чаще применяется для электроснабжения потребителей I и II категории. В Бизнес-центре установлены потребители I и II категории, следовательно, при любой аварии все они должны быть резервно запитаны по другим линиям, трансформаторам.

Магистральная схема отличается меньшей надежностью электроснабжения и большим числом отключенных потребителей (что в некоторых случаях недопустимо), но она экономичнее за счет меньшего количества используемых ячеек и меньшей длины кабельных линий. Также не рекомендуется присоединять к одной магистрали более трех трансформаторов (по 1000 кВА). Магистральные схемы в основном применяются для трансформаторов небольшой мощности.

Электроснабжение ТП 6/0.4 осуществляется по двум кабельным линиям (КЛ) от ПС-127 и ПС-29, длина КЛ менее 3 км, значит необходимости устанавливать вводной выключатель, нет. С другой стороны ПС-127 и ПС-29 находятся в ведении другой эксплуатирующей организации, что требует установку коммутационной аппаратуры. Следующий фактор необходимости установки аппаратуры – создание видимого разрыва (при осмотрах и ремонтных работах).Схема электроснабжения представлена на рисунке №1.

Рис. 1. Схема электроснабжения Бизнес-центра.

7. Расчет токов короткого замыкания

Для электроустановок характерны четыре режима: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный, причем аварийный режим является кратковременным, а остальные – продолжительными режимами.

Электрооборудование выбирается по параметрам продолжительных режимов, и проверяются по параметрам кратковременных режимов, определяющим из которых является режим короткого замыкания.

Коротким замыканием называется всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановок системы электроснабжения между собой или с землей.

Причинами КЗ являются: обрыв, схлестывание проводов; механические повреждения изоляции (перенапряжение, старение изоляции); пробой изоляции; удар молнии в ЛЭП (ВЛ, КЛ).

Вследствие КЗ в цепях возникают опасные для элементов сети токи, приводящие к их повреждению. Поэтому для обеспечения надежной работы электрической сети, электрооборудования, устройств релейной защиты производится расчет токов КЗ.

Расчетные условия для короткого замыкания выбираются наиболее тяжелые, но достаточно вероятные.

Различают следующие виды КЗ:

— двухфазное на землю,

— двухфазное с одновременным замыканием, обрывом

Вид и точка КЗ определяются необходимостью расчета. Расчетная точка КЗ находится в непосредственной близости от рассматриваемого элемента с учетом наиболее тяжелых условий в данном режиме КЗ.

Расчетным видом КЗ для выбора или проверки параметров электрооборудования принято трехфазное КЗ.

Для расчетов токов КЗ необходимо составить расчетную схему замещения, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи – электрическими (рисунок №2).

Расчет токов КЗ выполняем в именованных единицах.

В данных указаны токи КЗ на подстанциях №№ 27, 129:

— точка К1: Ino =10 кА,

— точка К1,1: Ino =8 кА.

Данные токи приведены, для того чтобы можно было определить сопротивление системы:

Электроснабжение Бизнес-центра производится от двух независимых подстанций, поэтому для нахождения токов КЗ вначале предполагается, что предприятие подключено только к ПС-127, затем — только к ПС-29.


Статьи по теме