55
Таблица 2.1
Электрические нагрузки жилых зданий
№
поз
Число
квартир,
N
кв
Этаж-
ность
Удельная
нагрузка,
Р
уд.кв.
,
кВт/кв.
Число
лифтов и
мощность
двигателя
лифта, n
л
/Р
л
,
шт/кВт
Коэф-т
реактивной
мощности
Коэф.
спроса
лифтов
Активная
расчетная
нагруз-ка дома,
Р
р.ж.д.
, кВт
Реактивная
расчетная
нагрузка дома,
Q
р.ж.д.
, кВАр
Полная
расчетная на-
грузка дома,
S
р.ж.д.
, кВА
Категория по
надежности
tg φ
кв
tg φ
л
80
252
14
1,34
6/4,5 + 6/7,5
0,2
1,17
0,6
375,8
120,6
394,7
II
62
60
5
1,05
-
0,29
-
-
63,0
18,3
65,6
III
60
180
9
0,80
5/4,5+5/7,5
0,29
1,17
0,5
171,0
78,0
187,9
III
64
94
5
0,87
-
0,29
-
-
81,8
23,7
85,2
III
68
158
17
1,44
3/4,5+3/7,5
0,2
1,17
0,65
248,6
71,9
258,8
II
78
135
9
1,46
5/4,5
0,2
1,17
0,7
211,3
57,2
218,9
II
76
122
12
1,48
4/4,5+4/7,5
0,2
1,17
0,6
206,5
68,6
217,6
II
84
120
10
1,49
3/4,5
0,2
1,17
0,8
178,8
50,0
185,7
II
30
86
10
0,88
3/4,5
0,29
1,17
0,8
85,4
35,0
92,3
III
24
220
17
0,76
6/4,5+6/7,5
0,29
1,17
0,6
206,1
100,8
229,4
III
16
156
5
0,79
-
0,29
-
-
123,2
35,7
128,3
III
10
75
5
0,91
-
0,29
-
-
68,3
19,8
71,1
III
6
103
5
0,86
-
0,29
-
-
88,6
25,7
92,3
III
4
72
12
1,61
2/4,5
0,2
1,17
0,9
123,2
32,3
127,4
II
110
170
17
1,42
4/4,5+4/7,5
0,2
1,17
0,75
273,8
88,9
287,9
II
104
108
12
1,48
3/4,5
0,2
1,17
0,9
170,7
45,6
176,7
II
96
90
15
1,54
2/4,5+2/7,5
0,2
1,17
0,8
155,9
49,4
163,5
II
84
172
12
1,42
4/4,5+4/7,5
0,2
1,17
0,75
276,6
89,4
290,7
II
56
Ориентировочный расчет электрических нагрузок общественных
зданий выполняется по укрупненным удельным электрическим нагрузкам
таким образом [5]:
MPP
.з.о.уд.з.о.р
(2.8)
где
.з.о.уд
P
– удельная расчетная нагрузка общественных зданий, кВт/М,
определяется по таблице 6.14 [4];
М – количественный показатель общественного здания.
Расчетная реактивная нагрузка общественных зданий, кВАр [5]:
.з.о.з.о.р.з.о.р
tgPQ
, (2.9)
где tg
о.з.
– расчетный коэффициент для общественных зданий,
принимается по таблице 6.12 [4].
Полная расчетная нагрузка на вводе в общественное здание S
р.о.з.
, кВА,
определяется по формуле [5]:
2
.з.о.р
2
.з.о.р.з.о.р
QPS
, (2.10)
Рассмотрим расчет нагрузок общественных зданий микрорайона
проводится на примере продовольственного магазина (№ 82 по плану).
. . .2
0,25 600 150 ;
р о з
Р кВт
. . .2
150 0,62 93 ;
р о з
Q кВАр
22
. . .2
150 93 176,5 .
р о з
S кВА
Результаты расчетов электрических нагрузок остальных общественных
и коммунально-бытовых потребителей микрорайона приведены в таблице
2.2.
57
Таблица 2.2
Электрические нагрузки общественных и коммунально-бытовых потребителей микрорайона
№
поз
Колич-й
показатель,
М, ед.
Тип здания
Удельная
нагрузка,
Р
уд.о.з.
,
кВт/ед.
Коэффициент
реактивной
мощности
tg φ
Активн.
расчетн
нагрузка
здания, Р
р.о.з.
,
кВт
Реактивная
расчетная
нагрузка
здания, Q
р.о.з.
,
кВАр
Полная
расчетная
нагрузка
здания, S
р.о.з.
,
кВА
Категория
надеж-
ности
82
600
Продовольственный магазин с
кондиционерами
0,25
0,62
150,0
93,0
176,5
II
72
1500
Школа с эл.фиц.столовой и
спортзалом
0,25
0,33
150,0
49,5
158,0
I
66
200
Детские дошкольные учреждения
0,46
0,2
92,0
18,4
93,8
II
86
120
Детские дошкольные учреждения
0,46
0,2
55,2
11,1
56,3
II
26
1000
Администрация района
(с кондиционированием воздуха)
0,054
0,62
54,0
33,5
63,5
II
20
140
Детские дошкольные учреждения
0,46
0,2
64,4
12,9
65,7
II
18
520
Пиццерия (предприятия
общественного питания
полностью электрифицированные)
0,86
0,2
447,2
89,5
456,1
II
112
100
Детские дошкольные учреждения
0,46
0,2
46,0
9,2
46,9
II
10
1000
Продовольственный магазин с
кондиционерами
0,25
0,62
250,0
155,0
294,2
II
6
200
Продовольственный магазин без
кондиционера
0,23
0,62
46,0
28,5
54,1
II
102
1500
Непродовольственный магазин с
кондиционерами
0,25
0,62
375,0
232,5
441,2
III
68
800
Продовольственный магазин с
кондиционерами
0,25
0,62
200,0
124,0
235,3
II
76
500
Непродовольственные магазины
без кондиционирования воздуха
0,23
0,62
115,0
71,3
135,3
III
Далее проводится расчёт осветительной нагрузки микрорайона.
По заданию площадь микрорайона S = 42 га = 420000 м
2
при
соотношении сторон 1:0,6.
Исходя из этого, определяются удельная нагрузка для расчета
наружного и внутриквартального освещения, которая зависит от категории
улиц (таблица 2.3).
Таблица 2.3
Данные для расчета уличного освещения
Улица
Категория
Длина улицы, км
Удельная
нагрузка, кВт/км
Армейская
Б
0,5
10,0
Северная
Б
0,84
10,0
Энергетиков
А
0,5
37,5
Космонавтов
А
0,84
37,5
Для уличного и внутриквартального освещения используются
светодиодные светильники [4]:
-для категории А: уличный светодиодный светильник LED R500-3-
120-6-165K (cos =0,95; tg =0,328),
-для категории Б: уличный светодиодный светильник LED R500-1-
120-6-55K (cos =0,95; tg =0,328),
- для внутриквартального и категории В: уличный светодиодный
светильник LED R500-1-120-4-35K (cos =0,95; tg =0,328).
Активная расчетная нагрузка уличного освещения, кВт,
определяется по формуле [5]:
,lPP
n
1i
ii.о.у.уд.о.у.р
(2.11)
где Р
уд.у.о.i
– удельная нагрузка i-ой улицы, кВт/км;
l
i
– длина i-ой улицы, км.
59
. . .
37,5 (0,5 0,84) 10 (0,5 0,84) 63,7 .
р у о
P кВт
Активная расчетная нагрузка внутриквартального освещения, кВт,
определяется по формуле [5]:
,FPP
мкр.кв.вн.уд.кв.вн.р
(2.12)
где Р
уд.вн.кв.
– удельная нагрузка внутриквартального освещения,
кВт/га, принимается равной 0,6 кВт/га;
F
мкр.
– площадь микрорайона, га.
. . .
0,6 42 25,2 .
р вн кв
P кВт
Расчетная активная нагрузка освещения микрорайона, кВт [5]:
.кв.вн.р.о.у.р.мкр.о.р
PPP
(2.13)
. . .
63,7 25,2 88,9 .
р о мкр
P кВт
Реактивная составляющая нагрузки освещения, кВАр, определяется
по формуле [5]:
,tgPtgPQ
.кв.вн.кв.вн.р.о.у.о.у.р.мкр.о.р
(2.14)
где
.кв.вн.о.у
tgиtg
– коэффициенты мощности светильников
уличного и внутриквартального освещения.
. . .
63,7 0,328 25,2 0,328 29,2 .
р о мкр
Q кВар
Полная расчетная нагрузка освещения микрорайона, кВА [5]:
2
.мкр.о.р
2
.мкр.о.р.р.мк.о.р
QPS
(2.15)
22
. . .
88,9 29,2 93,6 .
р о мкр
S кВА
кВА.
Расчет электрической нагрузки микрорайона выполняется путем
суммирования расчетных нагрузок отдельных групп однородных
потребителей с учетом коэффициента участия в максимуме наибольшей из
нагрузок (п. 6.31, [5]):
i
n
iруiмахрмикр
PkPP
1
..
, (2.16)
60
n
iлiлiсiквiквiумахрмикр
tgPktgPktgPQ
1
.......
)(
, (2.17)
где Р
р.мах
- наибольшая из электрических нагрузок групп однородных
потребителей, кВт;
Р
р.i
- расчетные нагрузки остальных групп потребителей, кВт;
К
у.i
– коэффициенты несовпадения максимумов электрических
нагрузок, определяются по таблице 6.13 [5].
Расчетная нагрузка микрорайона определяется с учетом нагрузки
уличного освещения.
Коэффициенты участия в максимуме для наружного и
внутриквартального освещения К
у.i
= 1 [5].
Если в группу объектов входит несколько жилых домов, имеющих
одинаковую площадь квартир, тип плит, то необходимо определить
суммарную нагрузку для условно принятого дома методом [5].
Для определения суммарной нагрузки микрорайона необходимо
рассчитать нагрузку «условных» домов, объединив однотипные жилые
дома в условные.
Определение нагрузок условного дома. Объединим в первый
условный дом жилые дома с электрическими плитами для приготовления
пищи. Суммарное число квартир: N = 1399; число и мощность лифтовых
установок в домах с этажностью менее 12:
5 4,5 3 ( , )45
лл
n Р кВт
,
число и мощность лифтовых установок в домах с этажностью более
12:
28 4,5 23( 7,5 )
лл
n Р кВт
.705
0,67 0,65
0,67 (1399 1000) 0,65
1500 1000
кв
P
кВт/кв;
. . .1
0,65 1399 909,4 ;
кв у д
Р кВт
. . .1
0,65 5 4,5 3 4,5 0,4 28 4,5 23() 7,5 142,8 ,()
с у д
P кВт
61
где коэффициент спроса на лифтовые установки определяется по
таблице 6.4 [5];
. . .1
909,4 0,9 142,8 1037,9 ;
р у д
P кВт
. . .1
909,4 0,2 0,9 142,8 1,17 332,2 ;
р у д
Q кВАр
22
. . .1
1037,9 332,2 1089,8 .
р у д
S кВА
Объединим во второй условный дом жилые дома с плитами для
приготовления пищи на природном газе.
Суммарное число квартир: N=974; число и мощность лифтовых
установок в домах с этажностью менее 12:
8 4,5 5 7,5 ;
лл
n Р кВт
число и мощность лифтовых установок в домах с этажностью более
12:
6 4,5 6()7,5 .
лл
n Р кВт
.562
0,69 0,67
0,69 (974 600) 0,67
1000 600
кв
P
кВт/кв;
. . .2
0,67 974 653,8 ;
кв у д
Р кВт
. . .2
0,5 8 4,5 5 7,5 0,6 6 4,5 6 7,5 80,0 ,( ) ( )
с у д
P кВт
где коэффициент спроса на лифтовые установки [4];
. . .2
653,8 0,9 80 725,8 ;
р у д
P кВт
. . .2
653,8 0,29 0,9 80 1,17 84,2 ;
р у д
Q кВАр
22
. . .2
725,8 84,2 730,7 .
р у д
S кВА
Суммарная расчетная нагрузка микрорайона определяется по
формуле:
,РkРP
i.рi.уmax.р.мкр.р
(2.18)
где Р
р.max
– наибольшая из расчетных нагрузок в микрорайоне, кВт;
Р
р.i
– расчетная нагрузка i-го объекта, кВт;
k
у.i
– коэффициент участия i-го объекта в максимуме нагрузок,
принимается по 6.13 [4].
62
. . . . .1 . . .2 . . .2 у.о.з.i . . .i . . . . . . . .
( ) .
р мкр р у д р у д у у д р о з у осв р у о р вн кв
P Р Р k k Р k Р Р
P
р.мкр
=1037,9+725,8·0,9+(150·0,5+150·0,5+92·0,5+55,2·0,5+54·0,5+64,
4x x0,5+447,2·0,4+46·0,5+250·0,5+46·0,5+375·0,5+200·0,5+115·0,5) +1·88,9
=
= 2757,7 кВт.
Реактивная расчетная нагрузка микрорайона, кВАр:
. . .max . .р мкр р у i р i i
Q Р tg k Р tg
(2.19)
. . . . .1 . .2 . . .2 у.о.з.i . . .i . .i . . осв
( ) .
р мкр р у д у д у у д р о з о з у осв осв
Q Q Q k k Р tg k Р tg
Q
р.мкр
=332,2+84,2·0,9+(150·0,5·0,62+150·0,5·0,33+92·0,5·0,2+55,2·0,5·
0,2++54·0,5·0,62+64,4·0,5·0,2+447,2·0,4·0,2+46·0,5·0,2+250·0,5·0,62+46·0,5
·0,62+ +375·0,5·0,62+200·0,5·0,62+115·0,5·0,62) + 1·88,9·0,328 = 892,9 квар.
Полная расчетная нагрузка, кВА:
2
.мкр.р
2
.мкр.р.мкр.р
QPS
(2.20)
22
..
892,92 2898,5 77 7,7
р мкр
S кВА
2.6 Выбор числа и мощности трансформаторов ТП
Для ориентировочного определения экономически целесообразной
мощности трансформаторов в ТП применяется следующая формула [3]:
,45,1S
3
2
.эк.тр
(2.22)
где
– плотность нагрузки микрорайона, кВА/км
2
, определяется по
формуле:
.мкр
.мкр.р
F
S
, (2.23)
где F – площадь микрорайона, км
2
.
2
2898,7
6901,7
0,42
кВА
км
.
63
2
3
..
1,45 6901,7 525,6
тр эк
S
кВА.
Ориентировочное число ТП [3,5]
,
nSK
S
N
.тр.ном.тр
н
з
.мкр.р
ТП
(2.24)
где
н
з
K
– коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном
режиме;
S
тр.ном.
– номинальная мощность трансформатора, кВА;
n
тр.
– число трансформаторов на ТП, шт.
В микрорайоне преобладают потребители II категории, а также
имеется потребитель I категории, поэтому принимается число
трансформаторов на всех ТП равным двум [1,3,8].
2898,7
3,3
0,7 630 2
ТП
N
.
Принимаем: N
ТП
= 3: 2 ТП мощностью 2×630 кВА и 1 ТП мощностью
2×1000 кВА.
Объекты микрорайона распределяются между ТП с учетом их
нагрузки и месторасположения в микрорайоне (таблица 2.5).
Таблица 2.5
Распределение объектов микрорайона по ТП
№
ТП
Число и мощность
силовых трансформаторов
№ объектов,
питаемых от ТП
-
N
т
×S
н.т
, шт.×кВ∙А
-
ТП-1
2х630
30,24,20,16,26,6,18,10,
часть вн.кв.осв-я
ТП-2
2х630
102,76,112,4,110,96,84,104,
часть вн.кв.осв-я
ТП-3
2х1000
78,84,86,76,68,60,64,72,66,62,80,82,
часть вн.кв.осв-я
64
Значения коэффициентов загрузки в нормальном и послеаварийном
режимах согласно [3]:
,
1nS
S
K,
nS
S
K
.тр.ном.тр
ТП.р
.ав.п
з
.тр.ном.тр
ТП.р
н
з
(2.25)
где S
р.ТП
– расчетная мощность ТП, кВА;
S
тр.ном.
– номинальная мощность трансформаторов ТП, кВА;
n
тр.
– число трансформаторов ТП.
Активная расчетная мощность, подключенная к ТП:
,РkРP
i.рi.уmax.ТП.рТП.р
(2.26)
где Р
р.ТП.max
– наибольшая из расчетных нагрузок, подключенных к
ТП, кВт;
Р
р.i
– расчетная нагрузка i-го объекта, кВт;
k
у.i
– коэффициент несовпадения максимумов нагрузок [4].
Реактивная составляющая расчетной нагрузки ТП, кВАр,
определяется по формуле:
ii.рi.уmax.ТП.рТП.р
tgРktgРQ
(2.27)
Полная расчетная мощность, кВА:
2
ТП.р
2
ТП.рТП.р
QPS
(2.28)
Полученные по формулам (24) коэффициенты не должны превышать
следующих значений:
.5,1K;9,0K6,0
.ав.п
з
н
з
Расчет мощности нагрузки, подключенной к ТП 1:
Объединяются в один условный дом жилые дома № 30,24,16,10,6 с
природным газом.
Общее число квартир: N = 640.
.640
0,69 0,67
0,69 (640 600) 0,69
1000 600
кв
P
кВт/кв.
Р
кв.у.д
= 0,69640 = 441,6 кВт.