Розроблення системи електрозабезпечення житлового кварталу «Марсель» з додатковим живленням від вітрової електростанції
Автор: Маслюк Владислав Русланович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електропостачальні системи та енергетичний менеджмент
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Система електропостачання житлового району – це комплекс, який складається з трансформаторних підстанцій, ліній електропередачі, центральних розподільних пунктів, електроприймачів, споживачів електроенергії, пристроїв РЗіА, що забезпечують нормальну роботу електроустаткування наданням йому якісної електроенергії у необхідній кількості. Основні принципи проєктування СЕП: аналіз інформації про джерела живлення, їх відстань до проєктованого об’єкту, паспортні дані трансформаторів, встановлені потужності споживачів; забезпечення надійного живлення із дотриманням усіх показників якості електроенергії [4] та врахуванням категорійності споживачів за надійністю електропостачання; врахування різних видів навантаження та їх розташування на генеральному плані забудови; проєктована схема повинна легко читатись, бути надійною та якісною, зручною в обслуговуванні та відповідати всім нормативно-правовим документам; проєктування мережі із врахуванням перспективи розвитку житлового кварталу, врахування можливих підключень до проєктованих джерел живлення субспоживачів; проєктована СЕП повинна бути безпечною для обслуговуючого персоналу, обладнана пристроями релейного захисту та автоматики для відмикання струмів КЗ та запобіганню виникнення аварійних ситуацій на об’єкті. Об’єкт дослідження – розроблення системи електрозабезпечення житлового кварталу «Марсель» з додатковим живленням від вітрової електростанції. Предмет дослідження – вибір оптимального техніко-економічного варіанту системи електропостачання та її режими. Мета роботи: проєктування системи зовнішнього та внутрішнього електропостачання об’єкту із впровадженням передових технологій щодо генерації електричної енергії власною вітровою електростанцією згідно чинних нормативно-правових документів. Комплектна трансформаторна підстанція (КТП) – це електроустановка, яка призначена для прийому, перетворення та розподілу електричної енергії трифазного змінного струму на промислову частотою 50Гц в системах з глухозаземленою нейтраллю трансформатора на стороні нижчої напруги [8]. Однотрансформаторні ТП-10/0,4кВ застосовуються при живленні електроприймачів, що допускають перерву в електропостачанні на час, який не буде перевищувати 1 добу, необхідний для ремонту або заміни пошкодженого елементу (живлення електроприймачів III категорії), можуть і живити електроприймачів II категорії, за умови резервування потужності з іншого джерела живлення [1, 5]. Двотрансформаторні ТП-10/0,4кВ застосовуються при живленні електроприймачів, що допускають перерву в електропостачанні до 1 доби (час необхідний для вмикання резервного живлення діями чергового персоналу) [1, 5]. Від трансформаторної підстанції до ввідно-розподільчого пристрою прокладається кабельна чотирипровідна лінія. Три провідника є лінійними (фазними), а четвертий – нейтральний (нейтраль). Напруга між нейтральним проводом і будь-яким лінійним називається фазною і її величина дорівнює 220 В. Напруга між лінійними проводами трифазної системи змінного струму називається лінійною - її значення дорівнює 380 В. В житловому кварталі розрізняють освітлювальні мережі з напругою живлення 220 В, призначених для освітлювальних установок, і силові – з напругою живлення 380 В, призначених для силових установок [5, 9]. Ввідно-розподільчий пристрій (ВРП) – це пристрій, який вміщає в собі також апарати і прилади на відхідних лініях. Використовується ВРП для прийому, розподілу і обліку електроененергії трифазного змінного струму промисловою частотою 50 Гц, на напругою 220/380В. ВРП, розподільчі щити, повинні встановлюватись в електрощитових приміщеннях об’єкту. ВРП – обов’язковий пристрій електропостачання житлового кварталу [5]. В ввідно-розподільчому пристрої знаходяться: - ввідний автоматичний вимикач; - лічильники обліку електроенергії; - вимірювальні прилади (амперметри, вольтметри); - апаратура захисту; - вимикачі розподільчий щитків. В даній роботі насамперед провели аналіз вхідних даних щодо характеристик житлових будинків та готелю. Врахувавши це, перейшли до етапу визначення розрахункових електричних навантажень для кожного вводу ввідно-розподільчого пристрою будинків та готелю, визначили рівень компенсації реактивної потужності, а також обчислили сумарне навантаження, яке склало 1137,81 кВА [1]. За цим показником вибрали двотрансформаторну підстанцію із силовими сухими трансформаторами потужністю 1250 кВА кожен. В розділі вибору схеми зовнішнього електропостачання техніко-економічним порівнянням визначили, що економічно доцільніше живлення ТП здійснювати кабельною лінією 10 кВ. Маючи уже готові дані перейшли до вибору схеми внутрішнього електропостачання, де вибрали та перевірили кабелі, які будуть живити проєктовані споруди, у нормальному та аварійному режимах. Після цього перейшли до розрахунку струмів КЗ у двох точках проєктованої електромережі [2], [3], за якими у наступному пункті провели перевірку проєктованого обладнання за певними критеріями. Розрахунковий струм КЗ на стороні 10 кВ районної підстанції – 6,23 кА, на стороні 10 кВ проєктованої підстанції – 4,35 кА, а на стороні 0,4 кВ проєктованої підстанції – 28,23 кА. Вказали на базі яких типів комірок необхідно встановлювати ТП. Також провели розрахунок генерації електричної енергії вітровими генераторами [7] та запропонували варіант схеми із підвищуальними трансформаторними підстанціями, за допомогою якого можна продавати електроенергію у мережу за зеленим тарифом.