Проект электроснабжения объекта

Военный Институт (Инженерно-Технический)

 

 

Кафедра №21

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: «Проект электроснабжения объекта»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                            Выполнил: курсант                     Соболев А.К.

                                            Проверил: доцент                       Белов О.Е.

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2013г. 

1. Военно-технический анализ объекта, как потребителя электроэнергии.

Наиболее характерным  и в тоже время специфическим  объектом ВМФ является пункт базирования кораблей ВМФ. Состав сооружений пункт базирования кораблей ВМФ и следовательно характеристики его электропотребления зависят от базирующихся на нем сил и типа базируемых кораблей.

Пункт базирования кораблей находится на равнинной местности, вблизи моря, на расстоянии 2 км от железной дороги, эти условия являются благоприятными для доставки электротехнического оборудования (трансформаторов, выключателей и т.д.). Площадки объекта располагаются на достаточно большой площади. Имеется одна воздушная линия электропередачи 110 кВ. Из данного расположения Гос. Энергосистемы следует, что все объекты будут запитываться от одной линии, что снижает надежность энергоснабжения, длину кабельных линий электропередачи и потери электроэнергии в них.

 К основным элементам любого пункта базирования кораблей относятся: зона причального фронта, казарменно-штабной городок (КШГ), склад боезапа, склад жидкого топлива, комплексный склад, жилой городок, причалы для каждого типа кораблей, пирсы для кораблей, хозяйственный причал, запасы воды, преобразовательная и трансформаторная, ремонтный ангары, склад леса, проварочная, испытательный стенд, насосная, хранилище масел, лаков и красок, караульное помещение и КПП.

Общая установленная мощность электроприемников современного пункта базирования кораблей достигает 2000 – 3000 кВт. К 1 категории по требованиям к надежности электроснабжения относятся потребители объектов управления и связи, обеспечения безопасности  навигации, а также хранилищ оружия; ко 2 – потребители объектов и сооружений обслуживания и ремонта кораблей и вооружения, к 3 – потребители парка корабельно – эксплуатационных машин, жилого и казарменного городка. Общая потребляемая мощность причального фронта  зависит от режима функционирования  и может достигать в режиме боевого дежурства 300 – 400 кВт, а в режиме боевой работы, когда обеспечивается максимальное обеспечение кораблей, 700 – 1000 кВт.

Внешнее электроснабжение причального фронта осуществляется от энергосистемы. ГПП причального фронта 35/10 кВ размещается на удалении от летного причала, обеспечивающим безопасность обслуживания кораблей (в районе жилого и казарменного  городка). В системе внутреннего электроснабжения аэродрома предусматривается РДЭС, (расположенная в казарменной зоне полигона) мощностью 500 кВт, а также местные резервные электростанции небольшой мощности на объектах, удаленных от центра питания причального фронта. В качестве последних часто используются штатные передвижные ДЭС, применяемые в ВМФ.

 Как  следует из  вышеизложенного, для причальных зон ВМФ характерно рассредоточение потребителей на значительной площади небольшими группами с установленной мощностью каждой из них от 10 – 300 до 300 – 3000 кВт. В связи с этим система внутреннего электроснабжения причального фронта включает в себя большое число (до15 – 20шт.) трансформаторных подстанций малой мощности и имеет весьма протяженные распределительные сети. Все электрические сети в пределах территории причального фронта и зоны воздушных подходов выполняются только кабельными. Для потребителей 1 категории используются дублированные и магистральные схемы  распределительных сетей. Если у таких потребителей есть местная резервная электростанция, то сети к ним не дублируются. Электроснабжение остальных потребителей осуществляется по магистрально–радиальным (разомкнутым) схемам с ручным переключением.  

 

2. Расчет электрических нагрузок.

2.2 Определение расчетных нагрузок  заданной зоны (площадки).

Определение мощности каждого  потребителя производится с помощью  коэффициента использования и максимума (расчет приведен только для одного сооружения).

Средние мощности каждого  потребителя, находятся из соотношения:

- активная средняя мощность:

;

- реактивная средняя мощность:

;

Расчетные мощности находятся  из соотношения:

- активная расчетная мощность:

;

- реактивная расчетная мощность:

;

- полная расчетная мощность:

;

- расчетный ток:

 

Коэффициент максимума определяется по таблице , как функция , его значение берется из [Л3, прил 8.1]. В свою очередь n_эф определяется по формуле:

;

Коэффициент и для всей зоны/площадки  определяется по формулам:

;

;

Коэффициент максимума для  всей зоны/площадки определяется по таблице , как функция , его значение берется из [Л3, прил 8.1].

Пример расчета приводится только для одного сооружения –  КПП и караул:

Расчет мощностей:

;    

 

;

;    

   

;

;    

   

;

Расчет тока:

;

Остальные расчеты сводятся в таблицу 2:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         Таблица 2

№ по генпла-ну	Наименование потребителей	кол-во	установленные мощнеости		Кат.	nэ	Ки	cosϕ	tgϕ	Средние мощности		Км	Расчетные значения			Jм
			Ру, кВт	Рнмакс, кВт						Рс, кВт	Qс, квар		Рр, кВт	Qр , квар	Sр, кВА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1.	КПП и караул	1	12	12	2	38	0,81	0,84	0,65	9,72	6,3	1,13	11,0	6,3	12,7	18,3
2.	базовый склад ГСМ	1	23	23	3	92	0,66	0,74	0,91	15,18	13,8	1,17	17,8	13,8	22,5	32,5
3.	расх. Склад ГСМ	1	84	84	2	90	0,74	0,66	1,14	62,16	70,8	1,13	70,2	70,8	99,7	143,9
4.	склад БП	1	22	22	3	9	0,65	0,65	1,17	14,3	16,7	1,35	19,3	16,7	25,5	36,9
5.	пирс ПЛК	1	95	95	3	73	0,84	0,87	0,57	79,8	45,2	1,05	83,8	45,2	95,2	137,4
6.	пирс Тр.	1	32	32	2	25	0,87	0,65	1,17	27,84	32,5	1,09	30,3	32,5	44,5	64,2
7.	причал ПЛК	1	70	70	2	28	0,52	0,54	1,56	36,4	56,7	1,18	43,0	56,7	71,2	102,7
8.	мастерская	1	46	46	3	164	0,65	0,65	1,17	29,9	35,0	1,20	35,9	35,0	50,1	72,3
9.	исп. Стенд	1	25	25	2	40	0,65	0,66	1,14	16,25	18,5	1,34	21,8	18,5	28,6	41,2
10.	пож команда	1	19	19	3	71	0,54	0,87	0,57	10,26	5,8	1,26	12,9	5,8	14,2	20,5
11.	хоз причал	1	41	41	3	14	0,7	0,65	1,17	28,7	33,6	1,16	33,3	33,6	47,3	68,2
12.	насосная	1	42	42	2	58	0,81	0,65	1,17	34,02	39,8	1,07	36,4	39,8	53,9	77,8
	ИТОГО			511		4,2	0,7			364,5	374,7	1,1	417,6	374,7	561,1	809,8

 

 

 

 

 

 

Суммарные расчетные мощности причального фронта:

- активная мощность:

;

- реактивная мощность:

;

 

2.3 Определения расчетных нагрузок  и зон объекта в целом.

Определение мощности каждого  площадки производится с помощью коэффициента использования и максимума (расчет приведен только для одной площадки).

Средние мощности каждого  потребителя, находятся из соотношения:

- активная средняя мощность:

;

- реактивная средняя мощность:

;

Расчетные мощности находятся  из соотношения:

- активная расчетная мощность:

;

- реактивная расчетная  мощность при  >10:

;

- полная расчетная мощность:

;

- расчетный ток:

Коэффициент максимума определяется по таблице , как функция , его значение берется из [Л3, прил 8.1]. В свою очередь n_эф определяется по формуле:

;

Коэффициент и для всей зоны/площадки  определяется по формулам:

;

;

Коэффициент максимума для  всей зоны/площадки определяется по таблице , как функция , его значение берется из [Л3, прил 8.1].

Суммарные расчетные мощности ГПП всего объекта:

- активная мощность:

;

- реактивная мощность:

;

Общеобъектовый cos φ:

Пример расчета приводится только для одной площадки – ЗБК ВМФ:

Расчет мощностей:

;

;

;

;

 

;

;

 

 

Расчет тока:

;

Расчетные мощности Р_р1,2, кВт и Q_р1,2 , квар  потребителей первой и второй категории (площадок) принимаю равной 0.9 от расчетной:

 

Остальные расчеты для  всех площадок приведены в таблице 3.

 

Таблица 3

№	Наименование	Ру	cos f	tgf	Kи	Рс	Qc	nэ	Км	Рр	Qр	Sр	Iм
		кВт				кВт				кВт	кВАр	кВА	А
1	КП	385	0,87	0,57	0,74	284,9	161,5	37	1,10	313,4	161,5	352,54	20,4
2	ЗКП	256	0,47	1,88	0,7	179,2	336,5	87	1,16	207,9	336,5	395,56	22,8
3	ПРЦ	393	0,7	1,02	0,84	330,12	336,8	85	1,05	346,6	336,8	483,30	27,9
4	ПДРЦ	435,5	0,84	0,65	0,54	235,17	151,9	84	1,19	279,9	151,9	318,42	18,4
5	склад ЖТ	159	0,84	0,65	0,87	138,33	89,4	15	1,04	143,9	89,4	169,35	9,8
6	компл. Склад	487	0,65	1,17	0,74	360,38	421,3	1	1,09	392,8	463,5	607,54	35,1
7	склад БП	141	0,47	1,88	0,84	118,44	222,4	95	1,10	130,3	222,4	257,78	14,9
8	жил. Городок	469	0,47	1,88	0,68	318,92	598,9	97	1,02	325,3	598,9	681,57	39,4
9	КШГ	54,5	0,74	0,91	0,87	47,415	43,1	27	1,07	50,7	43,1	66,57	3,8
10	РТБ	244	0,66	1,14	0,54	131,76	150,0	86	1,37	180,5	150,0	234,69	13,5
11	причальный фронт	511	0,90	0,49	0,71	364,53	179,6	8,79	1,10	417,6	374,7	561,06	32,4
Всего объекта		3535	0,98	0,22	0,78	2754	2691,4	249,52	1,03	2872,6	2928,6	4102,23	236,8
								U3=	10	кВ

 

 

3. Разработка общего решения СЭС

3.1  Выбор основного источника питания, рабочих напряжений и конструктивного исполнения сетей.

В качестве системы внешнего электроснабжения проектируемого объекта принимается существующая,  двухцепная ВЛЭП напряжением 110 кВ.

• В качестве рабочего напряжения принимаю - 110 кВ;
• Напряжение внутриобъектовой сети электроснабжения – 10 кВ;
• Напряжение внутриплощадочной сети – 0,4 кВ

Конструктивное исполнение сетей:

Внешнее – распределительная сеть системы будет построена в виде двухцепной ВЛЭП напряжением 110 кВ от существующей двухцепной ВЛЭП до СПП.

Внутреннее – кабельные линии от СПП до трансформатоной подстанции площадок на напряжение 10 кВ.

Внутреплощадочные – кабельные от ТП до ВРУ сооружения – силовыми кабелями с медными жилами, из бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией на напряжение 0.4кВ.

- кабельные от ТП до ЗПС – силовыми кабелями с медными жилами, из бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией на напряжение 10кВ

2. Определение количества и мест размещения потребительских подстанций.

Исходя из допустимых потерь напряжения (<5%) во внутреплощадочной распределительной сети от шин 0,4 кВ ТП до ВРУ сооружения рассчитываю расположение ТП.

Расчетный ток для сооружения 1.:

;

По ПУЭ 1.3.14 допустимый длительный ток для сечения 16 мм²  115 А ( по расчетам получается сечение 16 мм², что удовлетворяет соображениям допустимых потерь напряжения)

Допустимая длина линии  по потери напряжения:

;

Где: - - сечение кабеля;

         - - потеря напряжения в процентах = 3%;

         - - плотность удельная меди = ;

         - - коэффициент запаса, учитывающий длину, идущую на увеличение длинны кабеля на вводах в здания, ТП, а так же из-за того, что кабель не идет по кратчайшему пути.

Остальные расчеты водятся  в таблицу4.

Таблица 4

	№ по плану	Наименование	Pм, А	Iм, А	F, мм	Iдоп, А	Lдоп, м	Lдоп/40, cм
ТП1	1	КПП и караул	10,98	18,26	16	115	364	9
	2	базовый склад ГСМ	17,76	32,46	16	115	225	6
	3	расх. Склад ГСМ	70,24	143,9	70	265	249	6
	4	склад БП	19,31	36,86	16	115	207	5
	8	мастерская	35,88	72,3	35	175	243	6
	9	исп. Стенд	21,78	41,24	25	150	287	7
	10	пож команда	12,93	20,46	16	115	309	8
	12	насосная	36,40	77,82	10	85	69	2
ТП3 с изолир нейтралью	5	пирс ПЛК	58,54	85,53	70	265	298	7
	6	пирс Тр.	34,78	147,95	35	175	251	6
	7	причал ПЛК	60,86	38,53	70	265	287	7
	11	хоз причал	45,09	111,53	25	150	138	3