Электроснабжение населенного пункта

Этапы проектирования системы электроснабжения населенного пункта

Процесс проектирования электроснабжения населенного пункта, в зависимости от технического задания, условий работы и имеющихся технических и материальных ресурсов, может состоять из следующих этапов:

1. Расчет электрических нагрузок.
2. Определение места расположения трансформаторной электрической подстанции, выбор ее конфигурации, определение центра нагрузок.
3. Определение нагрузок электрической сети.
4. Выбор типа электрической подстанции.
5. Выбор места расположения электрической распределительной подстанции.
6. Определение нагрузок в сетях высокого напряжения.
7. Расчет сечения проводов.
8. Расчет потерь напряжения в высоковольтных сетях, сетях высокого напряжения и трансформаторе.
9. Определение допустимой потери напряжения.
10. Расчет электрической сети при пуске двигателя.
11. Расчет токов короткого замыкания.
12. Выбор и испытание аппаратуры высокого напряжения.
13. Выбор и испытание низковольтной и высоковольтной аппаратуры.
14. Выбор устройств для защиты от перенапряжений.
15. Расчет контура заземления электрической подстанции.
16. Определение себестоимости распределения электрической энергии.

Расчет электрических нагрузок населенного пункта

Расчет нагрузки, которая потребляется жилыми домами, рассчитывается при помощи метода одновременности следующим образом:

$Рр = k * n * P$

$Qp = k * n * Q$

где, k - коэффициент одновременности; Р - активная мощность одного дома; Q - реактивная мощность одного дома.

Мощность уличной системы освещения рассчитывается по следующим формулам:

$Pyo = Pуд * L$

$Qyo = Pyo * tgф$

где, Руд - удельная активная мощность; L - протяженность улицы; tgф - коэффициент реактивной мощности.

Мощность освещения, необходимая для освещения дворов хозяйственных построек, может быть рассчитана следующим образом:

$Pосв = k * n * M * Pудо$

$Qосв = Pосв * tgф$

где, М - периметр двора; Рудо - удельная мощность освещения.

Для того, чтобы определить вечерний максимум реактивной и активной мощностей населенного пункта, учитывая нагрузку освещения улиц и дворов хозяйственных построек, надо суммировать эти нагрузки, процесс суммирования должен осуществляться с применением метода надбавок по формулам:

$Рвс = Рв + Руо + Росв$

$Qвс = Qв + Qyo + Qосв$

А полная потребляемая мощность для сего пункта рассчитывается следующим образом:

Рисунок 1. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Определение количества трансформаторов, расчет их мощности. Выбор типа электрической подстанции

Для потребителей электрической энергии второй и третьей категории, в зависимости от расчетной нагрузки, могут использоваться трансформаторные электрические подстанции с одним или двумя трансформаторами. Как правило, коэффициент роста нагрузки трансформаторной подстанции выбирается с учетом перспектив развития населенного пункта. Расчетная нагрузка, с учетом перспектив развития, рассчитывается следующим образом:

$S = Sp * Kp$

где, Кр - коэффициент роста электрических нагрузок

Мощность трансформатора должна определяться с учетом следующего условия:

$Sэн ⩽ S ⩽ Sэв$

Sэн - нижний экономический интервал; Sэв - верхний экономический интервал.

Выбранный трансформатор должен быть проверен по коэффициенту систематических перегрузок, следующим образом:

$Ксн = Sp / Sтр$

Для снабжения электрической энергией потребителей возле центров потребления строят комплектные трансформаторные электрические подстанции или трансформаторные пункты. Как правило, мощность трансформаторных пунктов незначительна, поэтому они могут размещаться на деревянных мачтах. Комплектные трансформаторные подстанции устанавливаются на опорах из железобетона. При использовании деревянных материалов трансформаторные подстанции монтируют на АП-образных опорах, потому что они имеют невысокую стоимость и сооружаются за короткий промежуток времени и для их строительства достаточно местных материалов.

Комплектные подстанции полностью делаются на заводах, а на месте установки их монтируют на фундаменте или железобетонных опорах. Эксплуатация данных трансформаторных пунктов достаточно проста, что способствовало их широкому применению при сооружении систем электроснабжения населенных пунктов, особенно сельских и на окраинах городов, а также цеховых пунктах электроснабжения на крупных промышленных предприятиях. На этих подстанциях имеется вся необходимая аппаратура:

1. Разъединители.
2. Вентильные разрядники.
3. Предохранители.
4. Изоляторы.
5. Силовой трансформатор с необходимыми параметрами и характеристика.
6. Распределительное устройство.