Цель проекта спроектировать оптимальную систему (СЭС) 10-ти этажного офисного здания в городе Стамбуле (Турция) с учетом особенностей национальных требований к СЭС подобных сооружений.

   Принятая схема электроснабжения офисного здания должна обеспечить требуемую степень надежности электроснабжения проектируемого объекта и уровень качества электроенергии, иметь необходимое технико-экономическое обоснование.

   Электроприемники рассматриваемого офисного здания относятся к потребителем II категории по надежности.(1)

   Исходными данными для проекта являются:

   - Поэтажный ситуационный план расположения помещений с размещенными в них электроприемниками;
   - Данные об установленных мощностях электроприемников, режимах их работы и технологическом назначении;
   - Сведения о возможных источниках питания.

   В состав проекта входят расчетн-пояснительная записка и графическая часть.

   В расчетно-пояснительной записке отражаются характеристики электроприемников, требования к системе электроснабжения офисного здания, требования нормативных документов для проектрования.

   Краткая характеристика электропотребителей офисного здания.

   Офисное здание состоит из:

   - 9-ти этажей (с 1-го по 9-й этаж);
   - 10-й этаж технический.
   - Офисные помещения различного назначения со 1-го по 9-й этаж количество и расположение помещений на указанных этажах одинаковое.

   Каждый из 9-ти этажей включает в себя:

   - 2 многокомнатных офиса;
   - Общее офисное помещение;
   - Общественные помещения (техническая комната, три туалета, кухня, два коридора и лестничная площадка).

   Подробное указание помещений с 1-го по 9-й этаж (на примере 7-го этажа) приведено в таблице 1.1.

   Кроме этого, все электродвигатели водяных насосов, оборудование двух лифтов и установки общего кондиционирования здания находятся на техническом этаже.

   Таким образом основная часть электрической нагрузки здания расходуется на электрическое освещение.

   Возможными источниками электропитания для рассматриваемого офисного здания являются две секции шин 10кВ распределительного пункта РП-5421, расположенного на северо-восток от здания на расстоянии 550 метров. Мощность короткого замыкания на указанных секциях шин составляет Sкз=70мВА.

   Возможная площадка для расположения комплектной трансформаторной подстанции находится во дворе офисного здания на расстоянии 70 метров (по трассе возможной прокладки силовых кабелей в земле).

   Таблица 1.1. Технические параметры помещений 7-го этажа

   Электрические нагрузки офисных зданий являются случайными , зависят от набора электроприемников и многих других факторов. Нагрузки общественных зданий существенно меняются в течение суток и в зависимости от времени года.

   Принято нормировать электрические нагрузки в киловаттах на офис, причем по мере увеличения количества офисов присоединенных к данному элементу сети, удельные нагрузки снижаются. Такой подход хорошо отражает сущность процесса формирования электрических нагрузок и в известной мере соответствует методике расчета нагрузок в промышленности, где коэффициент спроса зависит от числа электроприемников и оправдал себя в проектной практике.

   В данном работе для удобства изложения тоже будет применяться термин коэффициент спроса, являющийся отношением наибольшей расчетной нагрузки в данной точке сети к установленной мощности электроприемников. Однако надо помнить, что понятие установленной мощности по отношению к офису является условным.

   Утвержденные расчетные удельные нагрузки офисов приняты для периода зимнего максимума, т.е. для периода наибольших нагрузок в общественных зданиях , определены на расчетный срок примерно 15 лет (для внутренных сетей) и 8-10 лет для внешних сетей и трансформаторных подстанций.

   Расчетные нагрузки для лифтовых установок определяются на основе коэффициентов спроса, зависящих от числа присоединенных лифтов и этажности зданий, установленных на основании специальных исследований.

2.2 Исследование и формирование электрических нагрузок общественных зданий

   Выше уже упоминалось, что включение электроприемников в офисе носит случайный характер и зависит от ряда факторов. Все это в совокупности должно учитываться при определении расчетной нагрузки, имеющей важнейшее значение для выбора параметров электрической сети. За расчетную нагрузку принимается получасовой максимум, который является наибольшим из средних получасовых нагрузок рассматриваемого элемента сети (ввод в офис, стояк, питающая линия, шины подстанции и т.д.)

   Для групповых сетей офисов более обоснованным было бы применение, например, 15-минутного максимума (при небольших сечениях проводов постоянная времени нагрева мала), но, имея в виду малую вероятность появления 15-минутного максимума и некоторую условность принимаемых темпов естественного роста нагрузок, в расчетах сетей принимают единый нормируемый получасовой максимум. Это позволяет выбирать сечения проводов и кабелей по таблицам, приведенным в ПУЭ, без каких-либо пересчетов. Ниже рассматриваются в схематическом виде вопросы формирования электрических нагрузок и методы обработки результатов натурных измерений.

   Среднияя вероятность включения электроприемников в данный момент времени за период может быть выражена формулой(4)

   где - среднияя за период потребляемая полная мощность, кВ.А; - установленная мощность электропприемников, кВ.А; - установленная активная мощность, кВт; - электроэнергия, потребляемая из сети за период ,кВт.ч.

   При включении группы электроприемников независимо друг от друга средние вероятности включения суммируются и определяются из выражения

   Если, однако, режимы работы электроприемников зависят друг от друга, то средняя вероятность включения группы будет меньше средней вероятности включения группы независимых электроприемников и средняя нагрузка этой группы будет меньше суммы средних нагрузок отдельных электроприемников. В таких случаях определяется средневзвешенная вероятность (по мощности):

   где и средние максимумы нагрузки группы электроприёмников; - коэффициент спроса i-го электроприёмника.

   Важной велечиной для оценки результатов измерений является среднеквадратичное отклонение, иногда называемое стандартным отклонением или стандартом, определяемое из следующих выражений для полной и активной мощности:

   где n – число измерений, P – измеренная нагрузка, кВт; - средняя нагрузка, кВт; S – полная мощность, кВА; - средняя полная мощность кВА.

   Из приведенных выражений ясно, что среднеквадратичное отклонение характеризует отклонение отдельных значений нагрузки от среднего его значения.

   При натурных измерениях приходится иметь дело с ограниченным количеством измерений рассматриваемых величин. Для оценки достоверности получаемых результатов определяют ошибки среднего и среднеквадратичного отклонения , кВт:

   Следовательно, действительные средние значения будут находиться в пределах, кВт:

   а действительные значения стандарта, кВт:

   Для определения максимальной нагрузки, кВт, с заданной вероятностью, т.е. при заданном нормированном отклонении, пользуются выражением

   Следует подчеркнуть прямую связь между нормированным и среднеквадратичным отклонением:

   Нормированное отклонение показывает, на сколько среднеквадратичных отклонений изменяется максимум нагрузки по сравнению со своим средним значением. Для внутрненних сетей административных зданий с малыми сечениями проводов и относительно малой постоянной времени принимают =3 (вероятность 99,7%), а для наружных сетей =1,65/2 (вероятность примерно 95%). Из формулы после простейших преобразований получаем следующие выражения для коэффициента спроса и максимальной (наибольшей) нагрузки, кВт:

   Максимум нагрузки и коэффициент спроса в значительной мере зависят от числа электроприемников: чем больше n, тем ближе расчетный максимум к своему среднему значению . Величины и могут быть определены для любой точки электрической сети.

2.3. Нормирование электрических нагрузок и их прогнозирование

   Выше отмечалась важность правильного определения расчетных нагрузок как решающего фактора для выбора мощности и числа трансформаторных подстанций, сечений проводов и кабелей, аппаратуры, электроборудования и, следовательно, для выявления размеров капитальных вложений в сеть. Исходными данными, естественно, служат фактические показатели, определенные на основе измерений в большом числе домов и обработанные по методике, изложенной выше. Однако эти нагрузки растут главным образом за счет увеличения числа и мощности электроприборов, приобретаемых населением. Это вызывает необходимость иметь в сети некоторые запасы с тем, чтобы сеть была в состоянии пропустить увеличивающуюся нагрузку к концу расчетного периода.

   Рассмотрим наиболее распространенные пути определения удельных нагрузок, основанные на вероятностной оценке. Это позволяет при большом количестве измерений в течение относительно длительного времени получить корреляционные зависимости максимальных нагрузок от числа и мощности приборов различного назначения.

   Средние максимумы, кВт, находятся из выражений

   где P1 , P2, …, Pn – мощности приборов, присоединенных к данной фазе, кВт; ,,...... - коэффициенты корреляции (средние коэффициенты спроса или средние вероятности включения этих приборов во время максимума).

   Можно принимать значения Kc= 0,6 для освещения.

2.4. Расчеты электричческих нагрузок

   Для расчетов электрических нагрузок общественных зданий следует пользоваться ведомственными строительными нормами.

   Расчетная нагрузка питающих линий лифтовых установок определяется по формуле:

   где - коэффициент спроса, определенный по табл. 2.1. в зависимости от количества лифтовых установок и этажности зданий, в которых они установлены; - количество лифтовых установок, подключенных к линии; - установленная мощность электродвигателя i-й лифтовой установки по паспорту, кВт; ПВi – продолжительность включения электродвигателя i-й лифтовой установки, принимаемая по паспорту, отн. Ед.; - дополнительная нагрузка от электромагнитного тормоза, аппаратов управления и освещения i-й лифтовой установки, кВт.

   Таблица 2.1. Коэффициент спроса лифтовых установок для здания различной этажности

   Расчётные нагрузки питающих линий электродвигателей насосов водоснабжения, вентиляторов и других санитарно-технических устройств определяются по их установленной мощности с учётом коэффициента спроса Ксэд=0,7.

Рисонок 2 - Двухклавишный выключатель
(анимация: размер - 801х368; объем - 58 КБ; количество кадров - 7; задержка между кадрами - 0,5 с; количество циклов повторения - бесконечное) Список используемых источников

   1- ПУ-Э-2006
   2- ДБН В. 2.5 – 23 – 2003. Проектирование электрооборудования жилых и общественных зданий и сооружений, Киев, 2004, - 131с.
   3- ВСН 59 – 88
   4- Тульчин И.К., Нудлер Г.И. Электрические сети и электрооборудование жилых и общественных зданий. М.: Энергоатомиздат, 1990, -479стр.
   5- Железко Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях. Москва,: Энергоатомиздат, 1989, -173стр.
   6- Козлов В.А. Электро снабжение городов. Ленинград,: Энергоатомиздат Ленинградское отделение, 1988, -261стр.
   7- Михайлов В.В. Тарифы и режимы электро-потребления. Москва,: Энергоатомиздат, 1986, -211стр.
   8- Козлов В.А., Билик Н.И., Файбисович Д.Л. Справочник по проектированию електро- снабжение городов. Ленинград,: Энергоатомиздат Ленинградское отделение, 1986, -253стр.
   9- Козлов В.А. Городские распределительные электрические сети. Ленинград,: Энергоатомиздат Ленинградское отделение, 1982, -219стр.
   10-Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4кВ. Ленинград,: Энергоатомиздат Ленинградское отделение, 1988, -170стр.

   При написании данного автореферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: 1 декабря 2009 г. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

В начало