одержание контрольной работы по темам программ
дисциплины
1.1 Определение электрических нагрузок зданий (квартир) и коттеджей
сновные исходные положения
Расчеты электрических нагрузок производились с использованием математической модели случайных процессов формирования расчетной нагрузки.
Оценка вероятностных моментов нагрузки (математическое ожидание и дисперсия) выполнялась на базе методов имитационного моделирования.
Оценка наличия конкретных типов электробытовых приборов и машин в настоящее время и на перспективу производилась на основании: статистического анализа и экспертных оценок вероятностных параметров и режимов работы приборов, анализа данных по структуре застройки (плотности, этажности, оснащения предприятиями сферы обслуживания) и параметров средней квартиры (площади, вида приготовления пищи и др.). Для оценки нагрузки квартиры с заданной вероятностью использовались результаты эмпирических и теоретических исследований законов распределения колебаний нагрузок.
При определении новых нормативов нагрузок жилых зданий (квартир) для двух уровней электрификации (с газовыми или электрическими плитами) оценивались режимы электропотребления перспективного набора электробытовых приборов и машин в квартире (коттедже). Рассматривались данные по установленной мощности приборов и машин, определялся суточный расход электроэнергии, возможное время работы каждого прибора и машины и средняя вероятность их включения в период максимума нагрузки (коэффициент спроса).
Вероятность несовпадения максимума нагрузок зданий (квартир) и других коммунально-бытовых потребителей при определении расчетных нагрузок элементов сети учитывается с помощью соответствующих коэффициентов участия и совмещения максимумов нагрузок.
В исследованиях при числе квартир меньше 30 учитывалось, что расчетная нагрузка отдельной квартиры (коттеджа) или небольшого числа квартир (коттеджей) определяется приборами редкого пользования, но значительной установленной мощности. К таким приборам относятся: стиральные машины с подогревом воды, джакузи, посудомоечные машины с подогревом воды, электрические чайники, электрические сауны в коттеджах и другие. Для таких приборов определялись коэффициенты спроса (средняя вероятность включения каждого из них) с последующим суммированием их расчетных нагрузок с нагрузками всех прочих приборов малой мощности, которые определялись с использованием усредненного значения коэффициента спроса.
Расчеты показали, что прирост нагрузки за счет увеличения площади квартиры незначителен, поскольку происходит только за счет нагрузки освещения и приборов малой мощности (холодильника, телевизора, магнитофона и пр.) Это обстоятельство позволяет удельные нагрузки принимать для квартиры средней общей площади, и корректировка здесь неоправданна.
Перечень (номенклатура) электробытовых приборов и их установленная мощность приводятся в таблице 1.
сходные данные для расчетов электрических нагрузок жилых зданий (квартир) и коттеджей на перспективу
| 1. Средняя площадь квартиры (общая), м2: | |
| – типовых зданий массовой застройки | |
| – здания с квартирами повышенной комфортности (элитные) по индивидуальным проектам | |
| 2. Площадь (общая) коттеджа, м | 150 – 600 |
| 3. Средняя семья | 3,0 чел. |
| 4. Установленная мощность, кВт: | |
| – квартир с газовыми плитами | 21,4 |
| – квартир с электрическими плитами в типовых зданиях | 32,6 |
| – квартир с электрическими плитами в элитных зданиях | 39,6 |
| – коттеджей с газовыми плитами | 35,7 |
| – коттеджей с газовыми плитами и электрическими саунами | 48,7 |
| – коттеджей с электрическими плитами | 47,9 |
| – коттеджей с электрическими плитами и электрическими саунами | 59,9 |
Для квартир с газовыми плитами удельная расчетная нагрузка определяется следующими приборами: стиральной машиной с подогревом воды, посудомоечной машиной с подогревом воды, электропылесосом и прочими приборами небольшой мощности (освещение, телевизоры, холодильники и др.)
Для квартир с электрическими плитами в типовых зданиях добавляется электрическая плита, электрический чайник и джакузи (гидромассаж).
Для элитных квартир принимается электрическая плита большой мощности, добавляется вентилятор (кондиционер), СВЧ и большее количество прочих приборов малой мощности.
Для коттеджей, помимо всех вышеперечисленных приборов и машин, принималась большая нагрузка освещения и прочих приборов малой мощности и электрическая сауна.
Коэффициент спроса 
для различного числа квартир (коттеджей), присоединенных к элементу сети, определяется значением средней расчетной вероятности. При присоединении 60 и менее квартир (коттеджей) определяется по биноминальному закону формирования максимума нагрузки – при большем числе квартир (коттеджей) по нормальному закону.
1.2 Нормативы для определения расчетных электрических нагрузок
1.2.1 Расчетные электрические нагрузки жилых зданий
Расчетная электрическая нагрузка квартир 
, кВт, приведенная к вводу жилого дома, определяется по формуле:
, (1)
где 
– удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников квартир (зданий) по таблице 2, кВт/квартира; 
– количество квартир.
При определении расчетной электрической нагрузки линии или на шинах 0,4 кВ ТП должны учитываться суммарное количество квартир, лифтовых установок и другого силового электрооборудования, питающегося от ТП, и потери мощности в питающих линиях 0,38 кВ.
Удельные расчетные электрические нагрузки электроприемников коттеджей принимаются по таблице 3, кВт/коттедж.
Расчетная электрическая нагрузка квартир и коттеджей с электрическим отоплением и электрическим водонагревом должна определяться по проекту внутреннего электрооборудования квартиры (здания), коттеджа в зависимости от параметров установленных приборов и режима их заботы (определяется теплотехнической частью проекта).
Расчетная нагрузка силовых электроприемников 
, кВт, приведенная к вводу жилого дома, определяется по формуле
. (2)
Мощность лифтовых установок 
, кВт, определяется по формуле
. (3)
где 
– коэффициент спроса по таблице 4; 
– количество лифтовых установок; 
– установленная мощность электродвигателя лифта, кВт.
Мощность электродвигателей насосов водоснабжения, вентиляторов и других санитарно-технических устройств 
, кВт, определяется по их установленной мощности с учетом коэффициента спроса по таблице 5;
. (4)
Мощность резервных электродвигателей, а также электроприемников противопожарных устройств при расчете электрических нагрузок не учитывается.
Расчетная электрическая нагрузка жилого дома (квартир и силовых электроприемников) 
, кВт, определяется по формуле
, (5)
где – расчетная электрическая нагрузка квартир, приведенная к вводу жилого дома, кВт; – расчетная нагрузка силовых электроприемников жилого дома, кВт; 
– коэффициент участия в максимуме нагрузки силовых электроприемников (равен 0,9).
Расчетные коэффициенты реактивной мощности жилых домов следует принимать по таблице 6.
Расчетная электрическая нагрузка жилых зданий микрорайона (квартала), 
, кВт, приведенная к шинам 0,4 кВ ТП, ориентировочно может определяться по формуле:
, (6)
где 
– удельная расчетная нагрузка жилых зданий, Вт/м2 приведена в таблице 7; 
- общая площадь жилых зданий микрорайона (квартала), м2.
Для районов Крайнего Севера удельные электрические нагрузки, приведенные в таблице 8, при соответствующих обоснованиях, могут быть увеличены.
Летний максимум электрических нагрузок при применении бытовых кондиционеров воздуха в южных зонах следует определять введением к данным таблицы 7 коэффициентов:
Для застроек 1 – 2 этажа при расчетной температуре, °С
| от 33 до 37 | 1,3 |
| свыше 37 | 1,4 |
Для застроек 3 этажа и выше при расчетной температуре, °С
| от 33 до 37 | 1,1 |
| свыше 37 | 1,2 |
Электрические нагрузки наружного освещения улиц и площадей определяются согласно СНиП по естественному и искусственному освещению и Инструкции по проектированию наружного освещения городов, поселков и сельских населенных пунктов.
1.2.2 Электрические нагрузки общественных зданий и промышленных предприятий
Расчетные электрические нагрузки общественных зданий (помещений) следует принимать по проектам электрооборудования этих зданий; промышленных предприятий – по проектам электроснабжения предприятий или по соответствующим аналогам.
Укрупненные удельные нагрузки и коэффициенты мощности общественных зданий массового строительства для ориентировочных расчетов рекомендуется принимать по таблице 8.
1.2.3 Электрические нагрузки распределительных линий до 1 кВ
Расчетная электрическая нагрузка линии до 1 кВ (допускается использовать для подсчета нагрузок на шинах 0,4 кВ ТП) при смешанном питании потребителей жилых домов и общественных зданий (помещений), 
, кВт, определяется по формуле
, (7)
где 
– наибольшая нагрузка здания из числа зданий, питаемых по линии, кВт; 
– расчетные нагрузки других зданий, питаемых по линии, кВт; 
– коэффициент участия в максимуме электрических нагрузок общественных зданий (помещений) или жилых домов (квартир и силовых электроприемников) по таблице 9.
Расчетная нагрузка может определяться также с использованием удельных показателей, приведенных в п.2.2.
Укрупненная расчетная электрическая нагрузка микрорайона (квартала), 
, кВт, приведенная к шинам 0,4 кВ ТП, определяется по формуле:
, (8)
где 
– удельная нагрузка общественных зданий микрорайонного значения, принимаемая 6 Вт/м2; – общая площадь жилых зданий микрорайона (квартала), м2.
В укрупненных нагрузках общественных зданий микрорайонного значения учтены предприятия торговли и общественного питания, детские ясли-сады, школы, аптеки, раздаточные пункты молочных кухонь, приемные и ремонтные пункты, жилищно-эксплуатационные конторы (управления) и другие учреждения согласно СНиП по планировке и застройке городских и сельских поселений, а также объекты транспортного обслуживания (гаражи и открытые площадки для хранения автомашин).
Электрические нагрузки общественных зданий районного и городского значения, включая лечебные учреждения и зрелищные предприятия, определяются дополнительно согласно п. 1.2.2.
Электрические нагрузки взаиморезервируемых линий (трансформаторов) при ориентировочных расчетах допускается определять умножением суммы расчетных нагрузок линий (трансформаторов) на коэффициент 0,9.
1.2.4 Электрические нагрузки сетей 10(6) КВ и ЦП
Расчетные электрические нагрузки городских сетей 10(6) кВ определяются умножением суммы расчетных нагрузок трансформаторов отдельных ТП, присоединенных к данному элементу сети (ЦП, РП, линии и др.), на коэффициент, учитывающий совмещение максимумов их нагрузок (коэффициент участия в максимуме нагрузок), принимаемый по таблице 10. Коэффициент мощности для линий 10(6) кВ в период максимума нагрузки принимается равным 0,92 (коэффициент реактивной мощности 0,43).
Для реконструируемых электрических сетей в районах сохраняемой жилой застройки при отсутствии существенных изменений в степени ее электрификации (например, не предусматривается централизованный переход на электропищеприготовление) расчетные электрические нагрузки допускается принимать по фактическим данным.
Расчетные нагрузки на шинах 10(6) кВ ЦП определяются с учетом несовпадения максимумов нагрузок потребителей городских распределительных сетей и сетей промышленных предприятий (питающихся от ЦП по самостоятельным линиям) путем умножения суммы их расчетных нагрузок на коэффициент совмещения максимумов, принимаемый по таблице 11.
Для ориентировочных расчетов электрических нагрузок города (района) на расчетный срок концепции развития города рекомендуется применять укрупненные удельные показатели, приведенные в таблице 12.
Значения удельного расхода электроэнергии коммунально-бытовых потребителей на расчетный срок концепции развития города принимаются по таблице 13.
2 Формулировка задания и его объем
Выбрать и рассчитать схему электроснабжения группы зданий микрорайона города. Для своего варианта принять расположение зданий на рисунках 1 – 10 (масштаб 1:2000), их характеристики взять из таблицы 14.
Номер варианта выбирается по последней цифре зачетной книжки.
Определить расчетные нагрузки. Выбрать число и мощность трансформаторов в подстанции. С учетом надежности электроснабжения потребителей выбрать и рассчитать распределительную сеть 0,4 кВ: выбрать сечения, определить отклонения напряжения для удаленных и близко расположенных потребителей, выбрать кабель. Выбрать аппаратуру в РУ–0,4 кВ трансформаторной подстанции, тип вводно-распределительного устройства в доме, а также релейную защиту и установки тока срабатывания защиты линий, отходящих от трансформаторной подстанции. Чертеж генплана с нанесением зданий, ТП и электролиний рекомендуется выполнять на миллиметровой бумаге (формат 297x420). Питание ТП для всех вариантов – кабельная линия длиной 250 метров марки ААШВ–10 3x95 кв.
Для вариантов 1,2,3,4,5 принять плиты на природном газе, для вариантов 6,7,8,9,0 – электрические.
В зданиях 9 – 12 этажей – один лифт на секцию мощностью 5 кВт.
