Разработка системы электроснабжения жилого микрорайона «Правые Чёмы» г. Новосибирска

Эквивалентное сопротивление грунта: (4.2)гдеl – длина электрода;длина вертикального электрода, который находится в слое сезонных изменений; (4.3) длина вертикального электрода, который находится ниже слоя сезонных изменений.Расчетное сопротивление растеканию тока одного вертикального электрода: (4.4)Где диаметр вертикального электрода, ;высота вертикального электрода, м; глубина заложения. (4.5).Определяем ориентировочное число вертикальных заземлителей: (4.6)Где Rв – расчетное сопротивление растеканию одного вертикального электрода;Rдоп – предельно допустимое сопротивление;предварительное значение коэффициента использования вертикальных электродов, .Принимаем число вертикальных электродов n = 20 из условия их размещения.Найдем сопротивление растекания горизонтального заземлителя, проложенного на глубине 0,7 метра от поверхности грунта: (4.7) (4.8)Длину горизонтального электрода найдем по формуле: (4.9)Сопротивление растеканию тока принятого группового заземлителя: (4.10)Где – коэффициент использования вертикальных электродов, ; – коэффициент использования горизонтального полосового электрода, .Так как размещается 20 вертикальных групповых заземлителельных электрода по прямоугольному контуру с отношением при расстоянии между электродами равно 1,6 м.Из расчетов видно, что расчетное сопротивление не превышает допустимое, а именно 4 Ом > 2,9 Ом, данное условие выполняется.Защитное устройство будет выполняться из горизонтальных и вертикальных заземлителей. Количество вертикальных заземлителей принято 20. Горизонтальные будут прокладываться на расстоянии одного метра от фундамента подстанции.5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬРозничный рынок электроэнергии (РРЭ) – это сфера продажи электроэнергии конечным потребителям вне оптового рынка на уровне «энергоснабжающая организация - потребители». Основной нормативный документ, определяющий порядок работы на розничном рынке электроэнергии и мощности – это «Основные положения функционирования розничных рынков электроэнергии» утверждены Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 №442 (правила розничного рынка электроэнергии 2012) взамен ранее действующих «Основных Положений функционирования розничных рынков в переходный период, которые были утверждены постановлением Правительства Российской Федерации № 530 от 31 августа 2006 года. Целевая модель розничного рынка электроэнергии представлена на рисунке 5.1.Рисунок5.1 – Целевая модель розничного рынка электроэнергииЛиберализация энергорынка РФ – это переход от государственного установления тарифов к рыночному ценообразованию. В условиях переходного периода реформирования электроэнергетики (до 2011 года) часть электроэнергии и мощности приобретается на оптовом рынке по регулируемому тарифу в рамках регулируемых двусторонних договоров, часть – по нерегулируемым (свободным) ценам, по свободным двусторонним договорам, на рынке на сутки вперед, на балансирующем рынке и по результатам конкурентного отбора мощности. Соотношение реализуемых по свободным и регулируемым ценам объемов электроэнергии и мощности периодически изменяется: доля электроэнергии, поставляемой по свободным ценам, увеличивается, по регулируемым – уменьшается. В соответствии с законами «Об электроэнергетике» и «Об особенностях функционирования электроэнергетики в переходный период…», а также Постановлением Правительства №205 «О внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации по вопросу определения объемов продажи электрической энергии по свободным (нерегулируемым) ценам» с 2007 года обязательное снижение объемов регулируемых договоров (РД) на энергорынке запланировано два раза в год.Каждый ГП работает в своей установленной определенной зоны деятельности. Вне пределов границ зоны деятельности ГП может выступать как независимая энергосбытовая компания. Вне пределов зоны своей деятельности он может выступать как энергосбытовая организация. Границы зоны деятельности разных ГП не пересекаются. Эти границы устанавливаются местными органами исполнительной власти в области государственного регулирования тарифов.Независимая энергосбытовая организация - компания, которая покупает и продает электроэнергию в интересах клиента. В отличие от гарантирующего поставщика не привязана к региону. Она может осуществлять поставку электроэнергии по всей России на договорных условиях. Независимые энергосбытовые компании в отличие от ГП не обязаны заключать договоры с любым потребителем и, как правило, заключают договоры только с крупными потребителями, которых выгодно обслуживать.Производители электроэнергии, реализующие произведенную электроэнергию на розничном рынке, называются производителями электрической энергии розничного рынка. Они имеют право продавать выработанную электроэнергию как потребителям, которые находятся в том же субъекте РФ, что и производитель электроэнергии, так и производителю электроэнергии.Сетевые организации - владельцы сетевого оборудования, оказывают услуги транспорта электроэнергии от производителей до потребителей. Их задача - обеспечивать передачу электрической энергии от генерирующих компаний к потребителям, развивать электросетевой сегмент.Обязанности сетевой организации:- содержать и обслуживать сетевое хозяйство;- проводить оперативный и плановый ремонт сетевого хозяйства;- обеспечивать бесперебойность энергоснабжения для потребителей;- подключать потребителей к сетевым объектам при наличии технической возможности;- развивать сетевое хозяйство в соответствии с утвержденной инвестиционной программой.Взаимодействие субъектов розничного рынка представлено на рисунке 5.2.Рисунок5.2 – Взаимодействие субъектов розничного рынкаИх сотрудничество предполагает заключение на оказание услуг по транспортировке электроэнергии и договор купли-продажи, компенсирующий потери в сетях.Порядок получения определяется местным органом исполнительной власти в области государственного регулирования тарифов на основании федеральных законов.Ценообразование на розничном рынке электроэнергии описано далее.Регулируемые цены - для населения и приравненных к нему категориям. Поставка электрической энергии (мощности) населению и приравненным к нему категориям потребителей осуществляется по регулируемым ценам (тарифам), установленным органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области государственного регулирования тарифов. Также региональные службы по тарифам (РСТ) субъектов РФ утверждают тарифы на оказание услуг по передаче электроэнергии, с использованием которых производятся расчеты с сетевыми компаниями и сбытовые надбавки.Нерегулируемые (свободные) цены - для всех групп потребителей, кроме населения и приравненных к нему категорий. Нерегулируемая цена электроэнергии и мощности – это себестоимость поставщика электроэнергии, эти цены рассчитываются для каждого гарантирующего поставщика коммерческим оператором оптового рынка (ОАО «АТС»). Структура цены на электроэнергию показана на рисунке 5.3.Рисунок5.3 – Структура цены на электроэнергиюТарифы на услуги по передаче электроэнергии – устанавливает региональный орган исполнительной власти в области регулирования тарифов, тарифы дифференцируются по видам напряжения. Тарифы всегда устанавливаются в одноставочном и двухставочном варианте, об этом расскажем подробнее в ценовых категориях. В конечной цене электроэнергии для потребителя передача составляет 40% и более, в зависимости от расчетного уровня напряжения, не редко бывает, что цена передачи больше цены покупки электроэнергии на ОРЭМ для конкретного потребителя.Инфраструктурные платежи – это плата за иные услуги, оказание которых является неотъемлемой частью процесса энергоснабжения, в них входят платежи коммерческому оператору (ОАО «АТС»), Системному оператору, Центру Финансовых Расчетов. В конечной цене электроэнергии составляет менее процента.Сбытовые надбавки – это доход гарантирующего поставщика, поскольку гарантирующий поставщик занимает особое положение на розничном рынке в рамках своей зоны деятельности, его доход регулируется региональным органом исполнительной власти в области регулирования тарифов. Сбытовые надбавки устанавливают один раз в год, но дифференцируют по полугодиям. Начиная с 01.01.2013 сбытовые надбавки устанавливаются в виде процента от цены покупки электроэнергии (мощности) гарантирующим поставщиком на оптовом рынке для конкретного потребителя. Притом этот процент зависит от максимальной мощности энергопринимающих устройств потребителя. Таким образом, фактическая величина сбытовой надбавки в цене электроэнергии разная для каждого потребителя в каждом расчетном периоде (месяце).Сумма всех вышеперечисленных составляющих для конкретного гарантирующего поставщика представляет собой его предельный уровень нерегулируемых цен на розничном рынке.На розничных рынках в ценовых зонах гарантирующие поставщики продают электроэнергию клиентам (за исключением населения) по нерегулируемым ценам. Порядок расчета нерегулируемых цен на электрическую энергию указан в «Основных положениях функционирования розничных рынков электрической энергии», которые утверждены Постановлением Правительства РФ от 04.05.2012 № 442. Согласно этим правилам продажа электроэнергии потребителям осуществляется по одной из шести ценовых категорий.Ценовые категории- это наборы различных вариантов трансляции гарантирующим поставщиком своей себестоимости на потребителя электроэнергии. Клиенту очень важно выбрать наиболее выгодную категорию, поскольку переплата в случае выбора неоптимального варианта может быть существенной. Ценовые категории дифференцируются:- по максимальной мощности присоединенного энергооборудования;- по способу планирования своего потребления;- по способу оплаты услуг по передаче.С 1 января 2012 г. введены понятия: ценовые категории электроэнергии. Всего существует 6 ценовых категорий электроэнергии. Потребитель при выборе какой-то категории рассчитывается с поставщиком электроэнергии по ценам, которые складываются по различным принципам, присущим для выбранного тарифа.Первая ценовая категория – расчеты по данному тарифу осуществляются для объемов потребления, определенных в целом за месяц. По первой ценовой категории рассчитывается большинство потребителей.Вторая ценовая категория - расчеты во второй ценовой категории осуществляются для каждой зоны суток отдельно. Потом все полученные стоимости суммируются. Выделяют три зоны суток: пик, полупик и ночь. Соответственно ночью электроэнергия дешевле, однако в пиковые часы значительно дороже. Вторую ценовую категорию выбирают те потребители, которые имеют преимущественно ночной характер работы (пекарни и т.д.).Третья ценовая категория - существуют цены для каждого часа электроэнергии и цена для мощности в целом. Причем цены на электроэнергию для третьей ценовой категории включают в себя составляющую транспортировки электроэнергии до потребителя (так сказать цену доставки электроэнергию) а цена на мощность - не включает. Стоит отметить, что цены на электроэнергию по 1 и 2 ц.к. по умолчанию включают в себя транспортировки электроэнергии до потребителя. Тарификация для потребителей электроэнергии, рассматриваемых в дипломной работе, а именно для населения, проживающего в городских населенных пунктах в домах, оборудованных стационарными электроплитами или электроотопительными установками, представлена в таблице 5.1:Таблица 5.1Тарификация потребителейПоказательСтоимость, руб/кВт.чНедифференцированный тарифОдноставочный тариф2,6Тариф, дифференциорованный по двум зонам сутокПиковая зона (дневная)2,99Ночная2,06Тариф, дифференциорованный по трем зонам сутокПиковая зона3,21Полупиковая зона2,6Ночная зона2,06ЗАКЛЮЧЕНИЕВ представленной дипломной работе произведён расчёт микрорайона «Правые Чемы» г. Новосибирск. Рассчитаны полные мощности для каждых домов с последующим расчетом активной реактивной и полной мощности микрорайона.По расчётной нагрузке микрорайона был предложен к установке вариант с 4 ТП мощностью 2630 кВА. Далее произведен расчет полной мощности для каждого ТП и определены коэффициенты загрузок в нормальном и послеаварийном режимах.Следующим этапом был выбор технически целесообразных вариантов схем распределительной сети 10 кВ и 0,4 кВ. Для питания каждой категории потребителей предусмотрены различные схемы, обеспечивающие требуемую надежность электроснабжения, а также отвечающие технико-экономическим соображениям.Был произведен расчет распределительной сети 0,4 кВ и 10 кВ, в ходе которого предварительно выбраны сечения кабельных линий из сшитого полиэтилена. В результате проверки на допустимые потери напряжения сечения некоторых линий были увеличены до значений, при которых потери напряжения в линии не превышают допустимые. Сечения КЛ 0,4 кВ выбраны от 4х10 мм2 до 4х400 мм2. Произведен выбор сечениякабельных линий распределительной сети 10 кВ– выбран трехжильный кабель ААШВ, произведена проверка кабеля по допустимой потере напряжения.Был проведен расчет токов короткого замыкания. Для этого была составлена схема прямой последовательности – для расчетов трехфазного короткого замыкания в заданных точках. Полученные значения величин токов короткого замыкания (периодической составляющей значения ударного тока, среднеквадратичного значения нагрева при КЗ) необходимы для выбора коммутационного оборудования и проводников.По результатам расчетов токов короткого замыкания произведен выбор коммутационного оборудования стороны ВН и НН, выбор параметров отходящих линий.При расчете распределительных сетей для защиты кабельных линий были выбраны современные автоматические выключатели с совмещенными полупроводниковым и электромагнитным расцепителями SchneiderElectric с последующей проверкой надежности их срабатывания при коротком замыкании в конце защищаемого участка и проверкой на предельную отключающую способность при трехфазном коротком замыкании на шинах трансформаторных подстанций. Были определены капитальные затраты, величина эксплуатационных затрат, показатели коммерческой эффективности проекта, срок окупаемости. Проектные решения, представленные в данной дипломном проекте, соответствую действующим на момент разработки документации нормам и правилам разработки и эксплуатации систем электроснабжения.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ Инструкция по проектированию городских электрических сетей. РД 34.20.185-94 (с изменениями 1999 г.).– М.: Энергоатомиздат, 1995.- 48 с.ГОСТ Р 53769-2010 от 19. 04. 2010 г. «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. Технические условия» – М., 2010. ГОСТ 32144-2013 от 22. 07. 2013 г. "Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения".Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок – введен 04.08.2014.Правила устройства электроустановок / Министерство топлива и энергетики РФ – 7-е издание – Новосибирск: Сибирское университетское издание, 2008. - 512 с. РД 153.34.3-02.206-00 Рекомендации по разработке проекта нормативов образования и лимитов размещения отходов для предприятий электрических сетей. / Секция «Энергетика» Российской инженерной академии // - введен 01.02.2002. – М.: СПО ОРГРЭС, 2002. – 31 с.СН 541-82. Инструкция по проектированию наружного освещения городов, поселков и сельских населенных пунктов. / Госгражданстрой // - взамен ВСН 22-75 и СН 407-70; введен 14.01.1982 – М.: Стандартинформ, 2004.- 25с.СП 31-110-2003. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий. М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004.– 138 с.Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей средв (техносферная безопасность): учебник / 2-е изд., испр. и доп. – М.: Издательство Юрайт; ИД Юрайт, 2011. – 680 с.Зуев Э.Н. Выбор основных параметров линий электропередачи районных электрических сетей в современных условиях. Методическое пособие по «Электроэнергетические системы и сети» для студентов электроэнергетических специальностей, обучающихся по направлению «Электроэнергетика». – М.: Информэлектро, 2003. – 64 с.Кабышев А.В., Е.В. Тарасов Е.В. Низковольтные автоматические выключатели: учебное пособие/; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 346 с.Карапетян И.Г., Файбисович Д.Л., Шапиро И.М. Справочник по проектированию электрических сетей / Под редакцией Д. Л. Файбисовича. – 4-е изд., перераб. и доп., - М.: Изд-во ЭНАС, 2012 - 376 с.Киреева Э.А. Полный справочник по электрооборудованию и электротехнике (с примерами расчетов): справочное издание / Э.А. Киреева, С. Н. Шерстнев – М.: КНОРУС, 2012. – 864 с.Рыбаков Л.М, Шестакова З.В. «Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию по электроснабжению. Электроснабжение городов». Учебное пособие. МарГУ. – Йошкар-Ола, 2005. – 108 с.Активные и реактивные сопротивления кабелей [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ukrelektrik.com/publ/oborudovanie/kabeli/nye_i_reaktivnye_soprotivlenija_kabelej/15-1-0-40 (дата обращения: 22.04.2015).Выключатели ВА08 до 800 А [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.kontaktor.ru/auto_breakers/detail_page.php?ID=195 (дата обращения: 14.04.2015).Кабель и провод. – Режим доступа: http://www.korporacia.ru/catalog/kabelnaya-produktsiya (дата обращения 08.04.2015).Кабель АПвВГ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.rucabel.ru/apvvg.html (дата обращения: 20.04.2015).Основные технические характеристики трансформаторов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.rus-trans.com (дата обращения: 25.03.2015).Электрическое оборудование станций и подстанций,Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Издательство -Энергия.Год выпуска - 2005.Электрическая часть электростанций и подстанций,Крючков И.П., Кувшинский Н. Н., Неклепаев Б. Н. Издательство -Энергоатомиздат.Год выпуска - 2007.Электрические системы и сети, А.А. Глазунов, А.А. Глазунов.Издательство -Госэнергоиздат Год выпуска - 1960.Электрические системы и сети, В.А. Веников, А.А. Глазунов, Л.А. Жуков.Издательство -Академия.Год выпуска - 1998.Электрические системы и сети, Л.А. Солдаткина.Издательство -Энергия.Год выпуска - 1989г.Электроснабжение, Шпиганович А. Н., Гамазин С. И., Калинин В. Ф. Издательство-ЕГУ им. И. А. Бунина, Липецк: ЛГТУ, Год выпуска - 2005. Количество страниц - 90 с.Оценка экономической эффективности научно-технических решений в сфере электроснабжения и автоматики промышленных установок и технологических комплексов, Мазурина, Е. В. Издательство - Ухта, УГТУ, Год выпуска - 2014.