Проектирование электроснабжения зданий и сооружений

Система электроснабжения

Электрическая энергия сегодня повсеместно применяется и в быту, и в промышленности. При проектировании системы снабжения одного здания необходимо понимать, как устроена работа энергетического производства в целом. Энергия вырабатывается на электростанциях, которые связаны между собой и с конечными потребителями проводниками электричества в электросистемы.

Электрическая система объединяет генераторы, распределительные устройства, трансформаторные подстанции, и потребителей.

Электрической сетью называют часть системы, которая включает трансформаторные подстанции и линии электропередач. Электрические сети могут быть:

• питающие, которые осуществляют передачу энергии до распределительных пунктов или трансформаторных подстанций и не имеют электроприемников;
• распределительные, которые передают энергию от трансформаторных пунктов до потребителей по кабельным или воздушным линиям электропередачи.

К сетям электроснабжения предъявляются высокие требования. Они должны быть надежными и экономически эффективными. Все эти вопросы являются важнейшими и для самой отрасли. От качества энергии и ее стабильности зависит работа больниц, поликлиник, детских садов и школ

Рисунок 1. Электроснабжение дома. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Основные расчеты

Проектирование системы электроснабжения ведется согласно техническому заданию заказчика, где приводятся требования к надежности системы, список оборудования с характеристиками по потреблению, помимо того, заказчик должен предоставить технические условия на подключение к системе электроснабжения.

В каждом конкретном случае перечень расчетов будет разным. К примеру, существенно разнятся расчет для производства, где много мощных установок, которые потребляют много энергии, и расчет для жилого дома средней этажности.

В целом, в перечень расчетов, которые могут потребоваться при проектировании сети, входят:

• расчет электрических нагрузок, определение расчетных нагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса, вычисление расчетной нагрузки по средней мощности по методу упорядоченных диаграмм;
• составление графиков электрических нагрузок, нагрузка городской сети, нагрузка в сельских населенных пунктах;
• расчет электрических сетей по потере напряжения, расчет разомкнутых трехфазных сетей с равномерной нагрузкой фаз по потере напряжения, расчет магистралей трехфазного тока при постоянном сечении проводов;
• вычисление центра электрических нагрузок и месторасположение ГПП;
• технико-экономические расчеты, оценка эффективности инвестиций;
• выбор числа и мощности цеховых трансформаторов;
• расчет токов короткого замыкания в электроустановках выше и ниже 1000В;
• выбор электрических аппаратов, выключателей, разъединителей, выключателей нагрузки, измерительных трансформаторов, плавких предохранителей;
• расчет цехового электроснабжения и компенсация реактивной мощности.

По надежности выделяют несколько категорий потребителей электроэнергии. Особая группа потребителей первой категории имеет два резервных источника энергии, это могут быть собственные электростанции, аккумуляторные батареи и другие устройства. Электропотребители первой и второй категории должны иметь резервный источник питания. Питание электропотребителей третьей категории не требует резервирования.

Система электроснабжения должна быть экономичной, надежной, безопасной, удобной в эксплуатации, гибкой. Соответствие этим требованиям достигается за счет приближения источников питания к потребителям, уменьшением потерь и выполнением требуемой степени резервирования. Качество электроэнергии может быть увеличено за счет применения повышенных напряжений в питающих и распределительных устройствах для приемников с резкопеременной нагрузкой, уменьшение реактивного сопротивления элементов схемы от источников питания до электроприемников с резкопеременной нагрузкой, применением быстродействующих синхронных компенсаторов для выравнивания графиков электрических нагрузок.