модернизация сетей энергоснабжения спортивного спортивного комплекса

,АМарка кабеля∆Uн,%ВРУ-1Панель 2ЩО2-1, ЩО4-12,05ВВГнг-LS (5×1,5)1,62ЩО1-1, ЩО3-1, ЩО5-10,51ВВГнг-LS (5×1,5)0,48Итого панель 2 (осветительная нагрузка)2,53--Панель АВР 1.1ЩАО2-1, ЩАО4-10,98ВВГнг-LS (5×1,5)1,47ЩО1-1, ЩО3-1, ЩО5-10,51ВВГнг-LS (5×1,5)0,48Итого панель 2 (осветительная нагрузка)2,53--Панель АВР 1.1ЩАО2-1, ЩАО4-10,98ВВГнг-LS (5×1,5)1,47ЩАО1-1, ЩАО3-1, ЩАО5-10,44ВВГнг-LS (5×1,5)1,62Итого панель АВР 1.1 (осветительная нагрузка)1,41--ВРУ-2 (бассейн)Панель 2ЩО2.10,76ВВГнг-LS (5×1,5)1,74Итого панель 2 (осветительная нагрузка)0,76--Панель 1ЩОП0,06ВВГнг-LS (5×1,5)1,48Итого панель 1 (осветительная нагрузка)0,06--АВР-2.1ЩАО2.10,03ВВГнг-LS (5×1,5)0,94ЩАОП0,01ВВГнг-LS (5×1,5)1,12Итого АВР-2.10,04--ВРУ-3 (спортивный зал)Панель 2ЩО3.11,65ВВГнг-LS (5×1,5)1,17Итого панель 2(осветительная нагрузка)1,65--Продолжение таблицы 3.5 Панель АВР-3.1ЩАО3.10,09ВВГнг-LS (5×1,5)1,17Итого АВР-3.1 (осветительная нагрузка)0,09--Панель 2. ГРЩНаружное освещение0,79ВВГнг-LS (5×1,5)1,17Итого панель 2. ГРЩ (осветительная нагрузка)0,79--ЩО1-1, ЩО3-1, ЩО5-10,51ВВГнг-LS (5×1,5)0,48Итого панель 2 (осветительная нагрузка)2,53--Панель АВР 1.1ЩАО2-1, ЩАО4-10,98ВВГнг-LS (5×1,5)1,47ЩАО1-1, ЩАО3-1, ЩАО5-10,44ВВГнг-LS (5×1,5)1,62Итого панель АВР 1.1 (осветительная нагрузка)1,41--ВРУ-2 (бассейн)Панель 2ЩО2.10,76ВВГнг-LS (5×1,5)1,74Итого панель 2 (осветительная нагрузка)0,76--Панель 1ЩОП0,06ВВГнг-LS (5×1,5)1,48Итого панель 1 (осветительная нагрузка)0,06--АВР-2.1ЩАО2.10,03ВВГнг-LS (5×1,5)0,94ЩАОП0,01ВВГнг-LS (5×1,5)1,12Итого АВР-2.10,04--ВРУ-3 (спортивный зал)Панель 2ЩО3.11,65ВВГнг-LS (5×1,5)1,17Итого панель 2(осветительная нагрузка)1,65--Продолжение таблицы 3.5 Панель АВР-3.1ЩАО3.10,09ВВГнг-LS (5×1,5)1,17Итого АВР-3.1 (осветительная нагрузка)0,09--Панель 2. ГРЩНаружное освещение0,79ВВГнг-LS (5×1,5)1,17Итого панель 2. ГРЩ (осветительная нагрузка)0,79--Далее проводится выбор окончательного сечения вводных кабелей питающей сети с учётом нагрузки модернизированной системы освещения. Для этого суммируется силовая и осветительная нагрузка линий. Результаты выбора приведены в таблице 3.6.Таблица 3.6 – Выбор вводных кабелей питающей сети с учётом нагрузки модернизированной системы освещенияКабельная линияIрасч.,АМарка кабеля∆Uн,%1234Панель 2. ГРЩВРУ 1 Ввод 2151,99ВВГнг-LS (5×50)2,18ВРУ 2 Ввод 242,64ВВГнг-LS (5×10)3,15ВРУ 3 Ввод 230,58ВВГнг-LS (5×6)3,01Ввод-1 ГРЩ от ТП225,21ВВГнг-LS (5×70)4,18Панель 1. ГРЩВРУ 1 Ввод 1172,28ВВГнг-LS (5×50)1,98ВРУ 2 Ввод 135,06ВВГнг-LS (5×6)3,04ВРУ 3 Ввод 145,62ВВГнг-LS (5×10)3,11Ввод-2 ГРЩ от ТП252,96ВВГнг-LS (5×95)4,15Далее проводится выбор автоматических выключателей для коммутации и защиты линий освещения. Выбираются автоматы марки Siemens серии SENTRON.Выбор проведён по выражениям (3.4) – (3.7).Результаты выбора линейных автоматов для защит питающих линий освещения спортивного комплекса приведены в таблице 3.7. Таблица 3.7 – Выбор линейных автоматов для защит питающих линий освещения спортивного комплексаКабельная линияIрасч.,АМарка автоматаIном.а,AIу.т.р,AIу.э.р,AIв.а,кА1234567ВРУ-1Кабельная линияIрасч.,АМарка автоматаIном.а,AIу.т.р,AIу.э.р,AIв.а,кА1234567Панель 2ЩО2-1, ЩО4-11,332Siemens SENTRON VL6621015ЩО1-1, ЩО3-1, ЩО5-10,312Siemens SENTRON VL6621015Панель АВР 1.1ЩАО2-1, ЩАО4-10,632Siemens SENTRON VL6621015ЩАО1-1, ЩАО3-1,ЩАО5-10,284Siemens SENTRON VL6621015ВРУ-2 (бассейн)Панель 2ЩО2.10,492Siemens SENTRON VL6621015Панель 1ЩОП0,036Siemens SENTRON VL6621015Панель АВР 2.1ЩАО2.10,018Siemens SENTRON VL6621015ЩАОП0,009Siemens SENTRON VL6621015ВРУ-3 (спортивный зал)Панель 2Продолжение таблицы 3.7ЩО3.11,056Siemens SENTRON VL6621015АВР-3.1ЩАО3.10,06Siemens SENTRON VL6621015ГРЩПанель 2. ГРЩНаружное освещение0,5Siemens SENTRON VL6621015Далее проводится выбор вводных автоматов для защиты линий, питающие ВРУ-1, ВРУ-2 и ВРУ-3 от ГРЩ, а также вводных автоматов ГРЩ, с учётом модернизированной сети освещения.Результаты расчётов и выбора приведены в таблице 3.8.Таблица 3.8 - Выбор вводных автоматов питающей сети с учётом нагрузки модернизированной системы освещенияКабельная линияIрасч.,АМарка автоматаIном.а,AIу.т.р,AIу.э.р,AIв.а,кА1234567Панель 2. ГРЩВРУ 1 Ввод 2151,99Siemens SENTRON VL200200200100045ВРУ 2 Ввод 242,64Siemens SENTRON VL63636318945ВРУ 3 Ввод 230,58Siemens SENTRON VL63634012045Автомат ввода-1 от ТП225,21Siemens SENTRON VL25025025075045Панель 1. ГРЩВРУ 1 Ввод 1172,28Siemens SENTRON VL200200200100045ВРУ 2 Ввод 135,06Siemens SENTRON VL63634012045ВРУ 3 Ввод 145,62Siemens SENTRON VL63636318945Ввод-2 ГРЩ от ТП252,96Siemens SENTRON VL400400300900453.4 Определение потерь мощности и электроэнергии в кабельных линияхПотери активной мощности в кабельной линии определяются: (3.18)где Iрн- расчетный ток нормального режима, А;Uном - номинальное напряжение сети, Uном = 0,38 кВ;r0 –удельные активное сопротивления линии, мОм/м;L-длина линии, км;n – количество кабелей в линии, шт.Потери электроэнергии в линии трехфазной электрической сети в нормальном режиме определяются:(3.19)где τ -время наибольших потерь, ч, вычисляемое по формуле:τ=(0,124+Тмах·10-4)2·8760,                               (3.20)где Тмах – годовое число часов максимума нагрузки, [7], ч.Расчёты проводятся для питающей силовой и осветительной сети до и после проведения модернизации.Для питающей КЛ ЩО2-1, ЩО4-1 до модернизацииτ= (0,124+5300·10-4)2·8760=3746 ч.ΔРн= 3·4,522·0,02·15,6·10-3 =0,019 кВт.ΔWа= 0,019·3746=71,63 кВт·ч.Аналогичные расчеты проводятся для других КЛ, результаты сводятся в таблицу 3.9 (до модернизации) и таблицу 3.10 (после модернизации).Таблица 3.9 - Результаты расчётов годовых потерь электроэнергии в кабельных линиях до проведения модернизацииЛинияМарка кабеляn,штL,кмr0,Ом/кмIрн,АкВткВт·чВРУ-1Панель 2ЩО2-1, ЩО4-1АВВГ (4×2,5)10,0215,64,520,01971,63ЩО1-1, ЩО3-1, ЩО5-1АВВГ (4×2,5)10,0815,63,810,054202,28ЩР-1.3АВВГ (4×4)10,047,927,490,6802547,28ЩР-1.4АВВГ (4×4)10,027,914,170,101378,35ЩРВ-1АВВГ (4×25)10,081,2870,821,5055637,73Панель 1ЩР-1.2АВВГ (4×10)10,113,1644,792,0067514,48ЩР-1.1АВВГ (4×25)10,151,2871,593,07511518,95ВТЗ-1АВВГ (4×2,5)10,1215,66,030,218816,63ВТЗ-2АВВГ (4×2,5)10,1015,66,030,181678,03ВТЗ-3АВВГ (4×2,5)10,0715,66,030,109408,31ВТЗ-4АВВГ (4×2,5)10,0515,66,030,072269,71Панель АВР 1.1ЩАО2-1, ЩАО4-1АВВГ (4×2,5)10,0215,63,160,00933,71ЩАО1-1, ЩАО3-1, ЩАО5-1АВВГ (4×2,5)10,0415,63,870,028104,89Продолжение таблицы 3.9ЩК-1.1АВВГ (4×2,5)10,0615,68,160,186696,76ЩК-1.2АВВГ (4×2,5)10,0815,63,010,034127,36ВРУ-2 (бассейн)Панель 2ЩРВ-2АВВГ (4×2,5)10,0415,65,190,051191,05ЩО2.1АВВГ (4×2,5)10,0615,63,920,043161,08Панель 1ЩОПАВВГ (4×2,5)10,0315,62,150,00622,48ЩПБАВВГ (4×4)10,057,917,000,3471299,86ЩР-2.1АВВГ (4×2,5)10,0815,65,700,120449,52АВР-2.1ЩАО2.1АВВГ (4×2,5)10,0415,63,140,01971,17ЩАОПАВВГ (4×2,5)10,0115,62,980,00518,73ВРУ-3 (спорт. зал)Панель 2ЩО3.1АВВГ (4×2,5)10,0615,65,240,074277,20Панель 1ЩР3.1АВВГ (4×2,5)10,0715,69,190,2791045,14ЩН-3.1АВВГ (4×2,5)10,1115,63,040,047176,06АВР-3.1ЩК-3.1АВВГ (4×2,5)10,1215,64,320,105393,33ЩАО3.1АВВГ (4×2,5)10,0615,63,390,032119,87ГРЩПанель 1. ГРЩВРУ 1 Ввод 2АВВГ (4×95)10,230,34174,216,06922734,47ВРУ 2 Ввод 2АВВГ (4×16)10,281,9861,526,05622685,78ВРУ 3 Ввод 2АВВГ (4×16)10,241,9838,152,0387634,35КондиционированиеАВВГ (4×16)10,121,9853,692,0187559,43ГРЩ Ввод 1АВВГ (4×150)10,350,21283,2016,0460085,84Продолжение таблицы 3.9 Панель 2. ГРЩВРУ 1 Ввод 1АВВГ (4×95)10,230,34184,116,77925394,14ВРУ 2 Ввод 1АВВГ (4×16)10,281,9845,073,2512174,5ВРУ 1 Ввод 1АВВГ (4×16)10,241,9852,363,83814377,15Наружное освещениеАВВГ (4×4)10,107,910,00,2749,2ГРЩ Ввод 2АВВГ (4×150)10,350,21293,817,26464670,94АВР (Противопожарная панель)ДУАВВГ (4×6)10,115,2633,111,8646982,54Оповещение, пожарная станцияАВВГ (4×2,5)10,0815,619,011,3375008,4Всего76,158285288,3Таблица 3.10 - Результаты расчётов годовых потерь электроэнергии в кабельных линиях после проведения модернизацииЛинияМарка кабеляn,штL,кмr0,Ом/кмIрн,АкВткВт·чВРУ-1Панель 2ЩО2-1, ЩО4-1ВВГнг-LS (5×1,5)10,0212,61,3320,0015,02ЩО1-1, ЩО3-1,ЩО5-1ВВГнг-LS (5×1,5)10,0812,60,3120,00031,124ЩР-1.3ВВГнг-LS (5×2,5)10,047,5527,490,682547,28ЩР-1.4ВВГнг-LS (5×1,5)10,0212,614,170,161603,11ЩРВ-1ВВГнг-LS (5×16)10,081,270,821,5055637,73Панель 1Продолжение таблицы 3.10ЩР-1.2ВВГнг-LS (5×6)10,113,0644,792,0067514,48ЩР-1.1ВВГнг-LS (5×16)10,151,271,592,5639600,99ВТЗ-1ВВГнг-LS (5×1,5)10,1212,66,030,182681,77ВТЗ-2ВВГнг-LS (5×1,5)10,1012,66,030,145543,17ВТЗ-3ВВГнг-LS (5×1,5)10,0712,66,030,072269,71ВТЗ-4ВВГнг-LS (5×1,5)10,0512,66,030,072269,71Панель АВР 1.1ЩАО2-1, ЩАО4-1ВВГнг-LS (5×1,5)10,0212,60,6320,00031,124ЩАО1-1, ЩАО3-1, ЩАО5-1ВВГнг-LS (5×1,5)10,0412,60,2840,00020,749ЩК-1.1ВВГнг-LS (5×1,5)10,0612,68,160,133498,22ЩК-1.2ВВГнг-LS (5×1,5)10,0812,63,010,027101,14ВРУ-2 (бассейн)Панель 2ЩРВ-2ВВГнг-LS (5×1,5)10,0412,65,190,054202,28ЩО2.1ВВГнг-LS (5×1,5)10,0612,60,4920,00051,873Панель 1ЩОПВВГнг-LS (5×1,5)10,0312,60,0360,000010,037ЩПБВВГнг-LS (5×1,5)10,0512,617,000,5782165,19ЩР-2.1ВВГнг-LS (5×1,5)10,0812,65,700,097363,36АВР-2.1ЩАО2.1ВВГнг-LS (5×1,5)10,0412,60,0180,00060,225ЩАОПВВГнг-LS (5×1,5)10,0112,60,0090,00010,037ВРУ-3 (спорт. зал)Панель 2ЩО3.1ВВГнг-LS (5×1,5)10,0612,61,0560,00228,241Панель 1Продолжение таблицы 3.10ЩР3.1ВВГнг-LS (5×1,5)10,0712,69,190,253947,739ЩН-3.1ВВГнг-LS (5×1,5)10,1112,63,040,037138,602АВР-3.1ЩК-3.1ВВГнг-LS (5×1,5)10,1212,60,470,0013,746ЩАО3.1ВВГнг-LS (5×1,5)10,0612,60,060,00070,262ГРЩПанель 1. ГРЩВРУ 1 Ввод 2ВВГнг-LS (5×50)10,230,39151,996,9325959,78ВРУ 2 Ввод 2ВВГнг-LS (5×10)10,281,8442,643,6313597,98ВРУ 3 Ввод 2ВВГнг-LS (5×6)10,243,0630,581,877005,02КондиционированиеВВГнг-LS (5×10)10,121,8453,692,0187559,43ГРЩ Ввод 1ВВГнг-LS (5×70)10,350,28225,2115,21656999,14Панель 2. ГРЩВРУ 1 Ввод 1ВВГнг-LS (5×50)10,230,39172,288,90433354,38ВРУ 2 Ввод 1ВВГнг-LS (5×6)10,283,0635,063,68813815,25ВРУ 1 Ввод 1ВВГнг-LS (5×10)10,241,8445,622,0817795,43Наружное освещениеВВГнг-LS (5×1,5)10,1012,60,50,0013,756ГРЩ Ввод 2ВВГнг-LS (5×95)10,350,2252,9612,79847941,31АВР (Противопожарная панель)ДУВВГнг-LS (5×4)10,114,6533,112,1938214,98Оповещение, пожарная станцияВВГнг-LS (5×1,5)10,0812,619,011,0844060,66Всего68,983258414В результате проведённой модернизации в рассматриваемых питающих линиях спортивного комплекса, установлено:- потери мощности в исследуемых кабельных линиях уменьшились после модернизации на величину, составляющую 76,158-68,983=7,175 кВт, что составляет 9,42 % от величины потерь мощности до проведения модернизации;- потери электроэнергии в исследуемых кабельных линиях уменьшились после модернизации на 285288,3-258414=26874,3 кВт·ч, что составляет 9,42 % от величины потерь электроэнергии до проведения модернизации.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ результате выполнения работы разработан проект модернизации сетей энергоснабжения спортивного комплекса при соблюдении заданных требований к надежности схемы электроснабжения и качеству электроэнергии, передаваемой потребителям. Для достижения поставленной цели в работе выполнено:- приведена техническая характеристика сетей энергоснабжения спортивного комплекса с обоснованием необходимости проведения модернизации;- разработаны мероприятия по модернизации сетей энергоснабжения спортивного комплекса, включающие модернизацию питающих кабельных линий системы электроснабжения спортивного комплекса путём замены устаревших кабельных линий марки АВВГ на современные кабели марки ВВГнг-LS, для чего проведён расчёт электрических нагрузок, осуществлён выбор сечения указанных кабельных линий, электрических аппаратов, проведён расчёт токов короткого замыкания, а также определение потерь электроэнергии в кабельных линиях до проведения и после реконструкции;- разработаны мероприятия по модернизации электрической сети освещения спортивного комплекса, для чего проведён расчёт электрических нагрузок, выбраны новые светодиодные источники освещения, модернизированы кабельные линии системы освещения.Потери электроэнергии в исследуемых кабельных линиях уменьшились после модернизации на 26874,3 кВт·ч, что составляет 9,42 % от величины потерь электроэнергии до проведения модернизации. В целях безопасности при модернизации внедрена система TN-C-S согласно [1, гл.7.1].При принятии решений в работе были соблюдены надежность, экономичность, безопасность и удобство эксплуатации.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1.Правила устройства электроустановок (ПУЭ) / под общ. ред. В.В. Дрозд. - 7-е изд-е. - М.: Альвис, 2012.2.Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ (ред. от 29.07.2017) «Об энергосбережении, повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»3.Энергетическая стратегия России на период до 2030 года // РД РАО «ЕЭС России». – М.: Министерство энергетики, 2013.4.ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения5.СП 31-110-2003 Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий. Утв. пост. Госстроя России от 26.10.2003 г. № 1946.Анчарова, Т.В. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений: Учебник / Т.В. Анчарова, М.А. Рашевская, Е.Д. Стебунова. - М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 416 c.7.Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергоатомиздат, 1989 г.8.СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение. Утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 7 ноября 2016 г. № 777. Введен в действие с 8.05.2017 г.9.Баранов Л.А. Светотехника и электротехнология / Л. А. Баранов, В. А. Захаров -М.: Колос, 2008. - 343с.10.Газалов, В.С. Светотехника и электротехнология. Учебное пособие. /В.С. Газалов. – Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2003. – 268 с.11.Кудрин, Б. И. Электроснабжение / Б.И. Кудрин. - М.: Academia, 2018. - 352 c.: ил., табл.12.Рожкова, Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: Учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова.- М.: ИЦ Академия, 2016. - 448 c.13.Сибикин, Ю.Д. Электроснабжение / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин.- Вологда: Инфра-Инженерия, 2017. - 328 c.14.Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. – 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ЭНАС.,2018 – 312 с.: ил., табл.15.Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Ю.Г. Барыбина и др.- М.: Энергоатомиздат, 2016. – 576 с.16.Фролов, Ю. М. Основы электроснабжения / Ю.М. Фролов, В.П. Шелякин. - М.: Лань, 2015. - 480 c.17.Хорольский, В. Я. Надежность электроснабжения / В.Я. Хорольский, М.А. Таранов. - М.: Форум, Инфра-М, 2015. - 128 c.18.Шеховцов, В. П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению / В.П. Шеховцов. - М.: Форум, Инфра-М, 2015. - 136 c.19.Грунтович, Н.В. Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования: Учебное пособие / Н.В. Грунтович. - М.: Инфра-М, 2018. - 396 c.20.Сибикин, Ю.Д. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2015. - 464 c.21.Хорольский, В. Я. Эксплуатация систем электроснабжения / В.Я. Хорольский, М.А. Таранов. - М.: Дрофа, 2015. - 288 c.22.Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 2016. - 392 с.