Xreferat.com » Рефераты по авиации и космонавтике » Электроснабжение аэропортов

Электроснабжение аэропортов

Курсовая работа


Электроснабжение аэропортов


1.Введение


Электрификация основных производственных процессов в настоящее время столь высокого уровня, что даже кратковременное прекращение подачи электроэнергии серьезно влияет на выход готовой продукции, существенно снижает производительность труда и может привести к большим материальным потерям. Не является исключением и аэрофлот. Во всех службах аэрофлота основным видом энергии является электрическая энергия. Поэтому отключение электропитания практически парализует деятельность этого сложного производственного объединения. Нарушение электроснабжения АТБ, складов ГСМ, аэровокзала и других производственных узлов приведет к прекращению подготовки авиатехники к полетам задержкам рейсов и нарушении регулярности полетов. Обесточивания КДП и других объектов посадки УВД приводит к резкому уменьшению производительной способности аэропортов, может повлечь за собой его закрытие, а при неблагоприятном стечении обстоятельств является причиной летного происшествия и даже катастрофы, поэтому к надежности электроснабжения аэропорта предъявляется повышенное требование, которые необходимо выполнять. Следовательно, рационально построение схемы электроснабжения аэропорта имеет серьезное значение. Целью данного курсового проекта является разработка наиболее выгодной и надежной системы электроснабжения и ее расчет.


2. Исходные данные


Класс аэропорта 4

Длина ВПП 1.2км.


Варианты: – Основной 14

– А 15

– В 16

Номинальное напряжение сети 6 кВ

Номинальное напряжение кабеля 10 кВ

График нагрузки 6


Размещение потребителей в АП:

Таблица 1

Наименование объекта

Х, км

Y, км

Кол-во

1.

Аэровокзал

0,9

0,25


2.

Посадочный павильон

1,0

0,25


3.

МНО

6

4.

АТБ

-0,9

0,3


5.

Стояночные колонки

2

6.

Ангары

-0,1

0,3

1

7.

Материальные склады

0,4

0,4

3

8.

Склады ГСМ

0,5

0,5


9.

Котельная

0,7

0,7


10.

Штаб

-0,6

0,7


11.

Столовая

-0,6

0,6


12.

Гостиница

0,5

0,7

1

13.

Автобаза

-0,3

0,7


14.

Водопровод

1,1

-0,8


15.

Канализация

1,3

1,1


16.

Подстанция I

1,0

2,0


17.

Подстанция II


18.

Точки прохождения ЛЭП


Мощность Sб, МВА 300

Сверхпереходное сопротивление Хсґґ 0.35

Питающие линии выполнены проводами марки АС

U1, кВ 110

l1, км 40

F1, ммІ 185

U2, кВ 35

І2, км 25

F2, ммІ 120

Отклонение напряжения на шинах питающей подстанции в зависимости от нагрузки в процентах

при Imax +7%

при Imin +2%

Категория почвы 3

Минимальный cosφ 0.95

(задает энергосистема)

Относительная нагрузка 0,55

(приведенная в таблице 2)

Колебания нагрузки 3

Imax/Imin


3. Обоснование выбора схемы аэропорта.


Выбранная высоковольтная сеть отвечает всем требованиям надежности (рисунок 1). К источникам 1-й категории подводится два независимых источника (для источников 1-й категории особой группы подводится питание от 3-го источника – дизель генератора). Для аэропорта кабели всегда прокладывают в земле. Для данного проекта выбираем кабель с алюминиевыми жилами, так как он дешевле, чем с медными жилами. Выбираем кабель марки АСБ с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке.











Аэропорт питают две воздушные линии 110 и 35 кВ. Они подходят к питающей подстанции ТП1 (ЦИП).

В качестве ЦРП принята ТП4 , так как она находится в центре всей нагрузки аэропорта. ЦРП обеспечивает высококачественный контроль работы всей распределительной сети аэропорта.

Большинство потребителей питаются по петлевой схеме, которая обеспечивает высокую надежность питания и является предельно простой.

ТП12, ТП13 питаются по одной линии, вторым источником питания для них является дизель-генератор.

Дизель генераторы также необходимо устанавливать на ТП3, ТП4, ТП6, так как они питают потребителей особой группы.

Питание ГРМ и КРМ происходит по низковольтным линиям от ТП3 и ТП6 соответственно. Хотя это и объекты особой группы, в третьем источнике нет необходимости, так как надежность двух низковольтных линий очень высокая.

Категорийность объектов выбирается исходя из значимости для нормальной работы аэропорта.

Электроприемники, от работы, которых зависит безопасность полетов, относятся к приемникам особой группы. В нашем проекте согласно нормам технологического проектирования и рекомендациям ИКАО, следующие электроприемники относятся к особой группе, со следующими допустимыми перерывами в питании.

ГРМ, КРМ 0 1-15с.

КДП 1с. 1с.

БПРМ 1с. 15с.

Приемники первой категории – допустимый перерыв питания 15с. Приемники второй категории – допускается перерыв на время ручного переключения.

Вопрос о питании столовой был выяснен в технико-экономическом сравнении. Оказалось, что питание по низковольтной линии от ТП10 более выгодно, чем строить свою подстанцию.

Выбор защитных устройств для линий и ТП не производим, так как это не предусмотрено в задании к данному курсовому проекту.


4. Расчет присоединенной нагрузки.


Расчет присоединенной нагрузки каждого объекта ведется следующим образом. Для осветительных сетей умножаем осветительную мощность Ру на коэффициент нагрузки Кн и коэффициент спроса Кс. Получаем активную присоединенную мощность осветительной сети данного объекта (потребителя) Рпр. Для силовых сетей Рпр получаем аналогично. Реактивную присоединенную нагрузку получаем умножением Рпр на tgφ, определяемый из заданного cosφ. Затем находим суммарное активное и реактивные присоединенные мощности.

Рассмотрим расчет мощности на примере объекта «Аэровокзал».

Осветительная нагрузка

Рпрн·Кс·Ру ; Ру=600 кВт, Кс=0.8, Кн=0.2

Рпр=600·0.8·0.2=96 кВт

Силовая нагрузка

Рпрн·Кс·Ру; Qпрпр·tgφ

Ру=1200 кВт, Кс=0.65, Кн=0.2, cosφ=0,75, tgφ=0,88

Рпр=1200·0,65·0,2=156 кВт

Qпр=156·0,88=137.28 квар

ΣРпр=252 кВт

Σ Qпр=137 квар

Аналогично рассчитываем мощности других потребителей и сводим их в таблицу 2.

Таблица 2

Наименование объекта

Осв. нагр cosφ=1

Силовая нагрузка

Кн

Рпр, кВт

Qпр, квар

S,

кВА


Ру

Кс

Ру

Кс

cosφ

tgφ





Аэровокзал

600

0,8

1200

0,65

0,75

0,88

0,2

252

137

287

Посад. павильон

300

0,75

600

0,75

0,7

1,02

0,4

270

184

327

МНО

40

0,9

0,3

11

АТБ

400

0,75

850

0,7

0,72

0,96

0,3

269

171

319

Стоян. колонка

30

0,9

0,65

1,17

0,5

14

16

21

Ангары

150

0,9

600

0,6

0,75

0,88

0,6

297

190

353

Мат. склад (1сд.)

40

0,8

40

0,5

0,7

1,02

0,6

31

12

34

ГСМ

100

0,8

600

0,6

0,75

0,88

0,5

220

158

271

Котельная

80

0,8

1500

0,8

0,72

0,96

0,4

506

461

684

Штаб

170

0,9

50

0,6

0,8

0,75

0,4

73

9

74

Автобаза

140

0,8

840

0,65

0,8

0,75

0,5

329

205

388

Водопровод

20

0,6

350

0,7

0,75

0,88

0,4

103

86

134

Канализация

8

0,6

140

0,7

0,75

0,88

0,2

21

17

27

Светосигнальная система

8

0,5

260

0,83

0,8

0,75

0,2

44

32

55

БПРМ

4

0,8

60

0,82

0,8

0,75

0,5

26

18

32

ДПРМ

3

0,75

40

0,77

0,8

0,75

0,7

23

16

28

РСБН

84

0,65

0,8

0,75

0,8

38

28

47

КРМ

12

1

0,8

0,75

2,5

30

23

38

ГРМ

12

1

0,8

0,75

2,5

30

23

38

СДП

2,5

0,6

45

0,87

0,8

0,75

0,5

20

15

25

АРП

13,3

1

0,8

0,75

0,25

3

2

4

ОРЛ-Т

3

0,65

180

0,67

0,8

0,75

0,4

49

36

61

ПРЛ

32

0,85

0,85

0,62

0,8

22

13

26

КДП

25

0,9

270

0,65

0,85

0,62

0,3

59

33

68

МРЛ

35

1

0,8

0,75

0,5

18

13

22

Столовая (300 мест)

300*0,9

0,8

0,97

0,2

0,44

86

17

88

Гостиница (800 м.) нагр. распред. по руководству

800*0,12

1

0,9

0,48

0,3

29

14

32


Кс=0,8 (Приложение 3); Удельная расчетная нагрузка 0.9 кВт

Рпрн·Кс·Ру =0,8·0,4·270=86,4 кВт осветительная нагрузка

Рпрн·Кс·Ру силовая нагрузка

Qпрпр·tgφ силовая нагрузка Qпр=86,4·0,2=17,28 квар


5. Технико-экономический расчет.


Если Pl ‹ 20 кВт·км, то его рационально (объект) питать от более мощной подстанции.

Если Pl › 100 кВт·км, то на объекте нужно ставить ТП.

Если 20 ‹ Pl ‹ 100 кВт·км, то нужно делать технико-экономический расчет

При расчете сетей стараются такие технико-экономические решения, которые можно заложить в самом начале технического проектирования и таким образом сразу получить наиболее экономическое решение.

Составим сравнение двух вариантов схем электроснабжения, чтобы узнать какой из них экономически выгоден, установить ТП непосредственно у объекта «столовая» и тянуть высоковольтную линию, либо подводить питание к столовой от ближайшей ТП по низковольтному кабелю.


Вариант 1: Высоковольтная сеть. Электрический расчет






Расчет сечений высоковольтной сети ведется по экономической плотности тока

Fэк=I/Jэк, где Jэк – определяется в зависимости от материала и конструкции, использование максимальной нагрузки Тmax=3000 ч., кабель с бумажной изоляцией, Al, Jэк=1,6 А/ммІ

Fэк=7,75/1,6=4,84 ммІ

Ближайшее стандартное значение Fст=10 ммІ, Iдд=60 А

Находим потери напряжения

Это составляет 0,25% ‹ ΔUдоп=6%

Рассмотрим ПАР

Iпар=7,75·2=15,5 А

Как видим Iпар ‹ Iдд.

Следовательно, кабель сечением 10 ммІ подходит.


Экономический расчет.

В случае сооружения ТП на объекте «столовая», согласно приложению 8 затраты составляют 11500 грн. Затраты на сооружение высоковольтной кабельной линии: стоимость кабеля 21400 грн./км (АСБ), стоимость строительных работ 530 грн./км.

(21400+530)·0,32·2=1710 грн.

Учитывая требуемые нормативы ежегодных отчислений приведенных в приложении 4 и Ен=12% определяем по формуле ежегодные расчетные затраты за счет капитальных вложений:

З=Ен·К+И=(Енао)·К+Сэ

Ен=12% – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Еа=2% – для отчислений на амортизацию

Ео=2% – для отчислений на обслуживание

Сэ – стоимость годовых потерь электроэнергии

Звл=(0,12+0,094)·41,15+(0,12+0,043)·1,71=2,74 тыс. грн.

Для завершения экономического расчета необходимо еще определить стоимость ежегодных потерь в кабелях. По высоковольтному кабелю в нормальном режиме протекает ток 8 А. Потери в высоковольтном кабеле за 1 год (τ=3000ч.) составляет:

Авл=3IІrdτ=3·64·3,5·0,32·3000=571 кВт/ч

Стоимость потерь электроэнергии:

Сэ=(571/0,8)·1,2=8 грн.


Вариант 2: Низковольтная сеть. Электрический расчет.








Расчет сечений низковольтной сети ведется по минимуму массы проводов и проверяется по допустимой потере напряжения.

Найдем ток в рабочем режиме:

Принимаем ΔUдоп=4,5%=17,1В

Рассчитаем потерю напряжения на индуктивном сопротивлении линии:

Определяем допустимою потерю напряжения на активном сопротивлении линии:

ΔUадоп= ΔUдоп-ΔUх=17,1-0,85=16,25В

ρAl=35 Ом·ммІ/км

Определяем сечение

Стандартное ближайшее значение

Fст=150 ммІ Iдд=305 А

Как видим

Iдд › Iр

Проверим по потери напряжения:

Это составляет 4,2% ‹ ΔUдоп=4,5%

Рассмотрим ПАР:

Iдд › Iпар сечение подходит

Проверим по потере напряжения:

Это составляет 7,7% ‹ ΔUдоп=4,5+5=9,5%


Экономический расчет.

Как показал электрический расчет по низковольтной стороне, необходимо тянуть один 4-х жильный кабель на 320 м сечением 150 ммІ. При таком варианте стоимость кабеля с прокладкой составит

(5,07+0,53)·0,32=1,792 тыс. грн.

Также при варианте низковольтной сети необходимо поставить на объекте распределительный щит, общей стоимостью 1,35 тыс. грн. Учтем также, что при присоединении дополнительной мощности к ближайшей ТП, придется увеличивать мощность трансформаторов в этой ТП с 2х160 кВА на 2х250 кВА. Ввиду этого потребуется еще 2000 грн. на сооружение более мощной ТП.

Таким образом, приведенные расчетные затраты составляют:

Знл=4,4·0,214+1,722·0,163=1,233 тыс. грн.

По низковольтному кабелю протекает ток 134 А. Потери в низковольтном кабеле за один год составляет (τ=2000 ч.):

ΔАнл=3·I·R0·l·τ=3·17956·0,21·0,32·2000=7240 кВт/ч

Стоимость потерь электроэнергии:

Теперь можно произвести сравнение приведенных годовых народнохозяйственных затрат по обеим вариантам. Нетрудно заметить, что в случае сооружения ТП, расчетные затраты составляют 2,74 тыс. грн., в то время как при прокладке низковольтного кабеля они не превышают 1,233 тыс. грн. Низковольтный вариант экономичнее на 1,51 тыс. грн. По этому ему не обходимо отдать предпочтение.


6. Расчет нагрузок и выбор мощности силовых трансформаторов.


Нагрузку ТП определяют по формуле:

∑Рi – присоединенная активная суммарная мощность всех ЭП, питающихся от данной ТП.

∑Qi – присоединенная суммарная реактивная мощность.

Для потребителей первой категории рекомендуется устанавливать 2 трансформатора на ТП. Одно-трансформаторные подстанции встречаются у потребителей второй категории.

При выборе мощности трансформатора необходимо проверить его перегрузочную способность. Для этого определяют максимальную нагрузку по графику суточной нагрузки:






Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: