Повышение эффективности работы систем электроснабжения города Ярославля

W_вод = (g * n * H * N) * 365 / (1 000 * 3 600 * η _ну),       (33)

где g – ускорение свободного падения, 9, 81 м/с2;

n – норма расхода воды на 1 человека в сутки, зависит от степени

благоустройства зданий, определяется по таблице 1 [2] с учетом климатических условий, л/чел.*сут.;

η _ну – КПД насосной установки, η ну = 0,6 – 0,8;

Н – высота подъема  воды, м:

H = H_l + h _rap + ∆h,                                                 

где H_l – разница отметок между местом установки жилого дома или

здания и  насосной станцией, м;

h _rap – гарантийный напор в жилых зданиях, м;

h _rap = 10 + (n_l – 1) * 4,

n_l – число этажей в здании;

∆h – потери напора в системе, ∆h = 0,1 (H_l + h _rap), м.

n = (125 * 700 + 230 * 500) / (700 + 500) = 168,75.

W_вод = (9, 81 * 168, 75 * 112, 2 * 161 000) * 365 / (1 000* 3 600 * 0, 8) = 3789936.

H = 60 + 42 + 10, 2 = 112, 2.

h _rap = 10 + (9 – 1) * 4 = 42.

∆h = 0, 1 * (60 + 42) = 10, 2.

- Расход электроэнергии  на городские очистные сооружения (20 – 25%), кВт*ч/год:

W_гор.оч. = (0, 2 – 0, 25) * W_вод.                            (34)

 W_гор.оч. = 0, 25 * 3789936= 947484.

- Расход электроэнергии  на полив территории и зеленых  насаждений (5 – 10%), кВт*ч/год:

W_пол. = (0, 05 – 0, 1) * W_вод.                                (35)

W_пол. = 0, 1 * 3789936= 378993,6.

- Общий расход  электроэнергии на подачу воды  в город, кВт*ч/год:

W_общ. = W_вод. + W_гор.оч. + W_пол.                     (36)

W_общ. = 3789936+ 947484+378993,6 = 5116413,6.

в) расход электроэнергии на городской электротранспорт, кВт*ч/год:

W_гт = ω _уд * А_р)/(В * k _зап),                                  (37)

где ω _уд – удельный расход электроэнергии на движение транспорта,

кВт*ч/вагон*км; для трамваев ω уд = 1, 2 – 2, 0, для троллейбусов

ω _уд = 2, 5 – 3, 0;

В – нормальная вместимость вагона, чел.; для трамваев В = 110 – 

140, для троллейбусов  В = 60 – 70;

k _зап – коэффициент заполнения вагонов, k _зап = 0, 25 – 0, 30;

А_р – годовой объем работы транспорта, чел*км/год.

А_р = р * N * r * l_ср,

где р – транспортная подвижность населения, чел*поездок/год 

(в среднем  – 800);

N – число жителей в городе, районе, чел.;

 r – доля перевозок, приходящихся на транспорт; для трамваев

r = 0, 2 – 0, 4; для троллейбусов = 0, 45 – 0, 60.

l_ср – средняя дальность 1 поездки, 3, 5 – 4, 5 км.

А_{р (трамваи)} = 800 * 161000 * 0, 2 * 4 = 103040 000.

А_{р (троллейбусы)} = 800 * 161000 * 0, 45 * 4 = 231840 000.

W_{гт (трамваи)} = 2 * 103040 000 / 110 * 0, 25 = 7493818,1.

W_{гт (троллейбусы)} = 3 * 231840 000/ 60 * 0, 25 = 46368000.

г) расход электроэнергии для жилых и общественных зданий и коммунальных предприятий

- Расход электроэнергии  в жилых зданиях, МВт*ч/год:

W_ж = W_вн.кв. + W_лифт,                                         (38)

где W_вн.кв. (W_лифт) – внутриквартирное (лифтовое) потребление

электроэнергии, МВт*ч/год, которая принимается по таблице [5].

W_вн.кв.  = (ω _уд.кв. * N)/1 000,

ω _уд.кв. – удельная норма расхода электроэнергии на внутриквартирные потребности, 280 – 300 кВт*ч/чел. , которая принимается по таблице [5].

N – число жителей в доме, районе и т.д., чел.

W_лифт = (ω _{уд.лифт.} * N)/1 000,

где ω _{уд.лифт.} – удельная норма расхода электроэнергии на привод

лифтов в  многоэтажных зданиях, 40 – 50 кВт*ч/чел.

W_вн.кв. = 300 * 161 000 / 1 000 = 48300.

W_лифт = 50 * 1610 000 / 1 000 = 8050.

W_ж = 48300 + 8050 = 56350.

- Расход электроэнергии  в общественных зданиях и коммунальных  предприятиях, МВт*ч/год:

W_t = (ω _уд * m * N/1 000) / 1 000,                          (39)

где ω _уд – удельная норма расхода электроэнергии на единицу емкости

учреждения (приведена в таблице), кВт*ч/год, которая принимается по таблице [5].

m – норма емкости на 1 000 жителей, которая принимается по таблице [5].

N – число жителей, чел.

W_t = ((90 * 200 + 240 * 100 + 13, 5 * 1 000 + 35 * 200 + 10 * 4 000 + 40 * * 2 500 + 10 * 200 + 5 * 450 + 120 * 110 + 6 * 250) * 161 000 / 1 000) / 1 000 =  = 35653,45.

д) расход электроэнергии на нужды теплоснабжения, ГВт*ч/год:

W_т = (ω _уд * ∑ Q_год) / 1 000,                                 (40)

где ω уд – удельный расход электроэнергии в системах

централизованного теплоснабжения, 4 – 6 кВт*ч/ГДж;

Q_год – расчетная годовая производительность системы

централизованного теплоснабжения, ГДж/год.

Q_год = Q _{о год} + Q_{в год} + Q_{гв год},

где Q о год, Qв год, Qгв год – годовые расчетные тепловые нагрузки

соответственно  систем отопления, вентиляции и горячего

водоснабжения, ГДж/год.

Примечание  – расчетные суточные нагрузки, полученные с использованием формул (26), (27), (29), необходимо перевести в годовые.

Q о = (539028 + 134757) * 244 * 3, 612 = 166270457,296 (ГДж).

Q в = 53902,8*244 * 3, 612 = 47506046,9184 (ГДж).

Q гв ср = 326* 105000 / 1 000 = 34230 (кВт).

Q гв max = 2,4 * 34230 * 335* 3, 612 = 99405563,04 (ГДж).

Q год = 166270457,296 + 47506046,9184 + 99405563,04 =  313182067,2544(ГДж).

Wт = (6 *313182067,2544) / 1 000 = 1879092,4 (ГВт*ч/год).

е) расчет схемы электроснабжения:

- Расчетная  нагрузка в жилых зданиях, кВТ/год:

Р_жил = (p _{уд жил} * N) / 1000,                                 (41)

где p _{уд жил} – удельная электрическая нагрузка на жилые здания,

Вт/чел.*год; для 5 этажных домов p _{уд жил} = 141, для 9 – 12

этажных домов p _{уд жил} = 113;

 N – число жителей в городе, районе, чел.

1 район: Р_жил = (141 * 56 000) / 1 000 = 7896.

2 район: Р_жил = (113 * 105 000) / 1 000 = 11865.

- Расчетная  нагрузка в общественных зданиях,  кВт/год:

Р_общ = (p _уд.общ * с * N) / 1 000,                          (42)

где p _уд.общ – удельная электрическая нагрузка на общественные

здания, 132 Вт/чел*год;

с – доля общественных зданий, оборудованных электроплитами.

1 район: Р_общ = (132 * 0, 6 * 56 000) / 1 000 = 4435,2.

2 район: Р_общ = (132 * 0, 55 * 105 000) / 1 000 = 7623.

- Общая расчетная  нагрузка, кВт/год:

Р = Р_жил + Р_общ,                                                     (43)

1 район: Р  = 7896 + 4435,2 = 12331,2.

2 район: Р  = 11865 + 7623 = 19488.

- Плотность  нагрузки на 1 га площади застройки, кВт/га:

σ = P / F,                                                                    (44)

где F – площадь застройки, га.

1 район: σ  = 12331,2/ 700 = 17,616.

2 район: σ  = 19488/ 500 = 38,976.

- Оптимальная  мощность трансформаторного пункта, кВ*А:

Р _тп.опт. = 38, 6                                       (45)

где m – число ответвления линий низкого напряжения.

1 район: Р _тп.опт. = 38, 6 * = 229, 12.

2район: Р _тп.опт. = 38, 6 * = 340, 8.

- Число трансформаторных  пунктов, шт.:

n = P / P _тп.опт.                                                        (46)

1 район: n = 12331,2 / 229,12 = 53,82.

2 район: n = 19488 / 340,8 = 57,18.

- Суммарная  протяженность линий электропередач (ЛЭП 10 кВ и ЛЭП до 1 кВ), км:

L _{10 кВ} = 0, 063 * ,                                      (47)

L _{l кВ} = 0, 09 (P * ) / σ.                                     (48)

1 район: L _{10 кВ} = 0, 063 * 53,82 = 25,22.

L _{l кВ} = 0, 09 (12331,2 * ) / 14,616 = 126.

2 район: L _{10 кВ} = 0, 063 * 57,18 = 26,614.

L _{l кВ} = 0, 09 (19488 * ) / 38,976 = 90.

4.5 Газоснабжение

- Годовой расход  газа, м³/год:

Q _год = q₀ * m * N / Q _ис,                                                                       (49)

где q₀ – норма расхода газа на расчетную единицу потребления,

определяется  по таблице 2 [1];

m – количество  расчетных единиц потребления на 1 000 жителей,

m = 1;

N – число  жителей, обеспеченных газом,  тыс.чел.;

Q _ис. – теплота сгорания газа, 34 МДж/м³.

1 район: 

Q_год=(4600*1*80*700*0,4)/34=3030588

2 район:

Q_год=(2800*1*210*500*0,45)/34=3891176,5

- Максимальный  расчетный часовой расход газа, м³/ч:

Q _{h d} = k _{h max} * Q _год,                                                                                 (50)

где k _{h max} – коэффициент часового максимума, принимается согласно таблице 4, 5 [1].

1 район:

k_{h max}=0,00043-(0,00043-0,00042)/(30-20) (22,4-20)=0,0004276

Q_{h d}=3030588*0,0004276=1295,9

2 район:

kh max=0,0004-(0,0004-0,00038)/(50-40) (47,25-40)=0,0003855

Qh d=3891176,5*0,0003855=1500

- Расчетный  часовой расход газа для жилых  домов, м³/ч:

Q _{h d жил} = ∑ k _sin * q _пот * n_i,                                                                      (51)

где k _sin – коэффициент одновременного действия приборов, определяется по приложению 3 [1];

q _пот – расход газа прибором, принимается по паспорту на газовый прибор, м³/ч;

n_i – число однотипных приборов, шт.;

m – число  видов приборов, шт.

1 район:

k_sin=0,202

Q_{h d жил}=0,1*0,202*100=2,02 (м³/час)

2 район:

k_sin=0,202-(0,202-0,170)/(400-100) (200-100)=0,191

Q_{h d жил}=0,191*0,1*200=3,82 (м³/час)

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение подведем итоги проведенного в курсовом проекте теоретического исследования, оценим завершенность его целей и намеченных задач.

Электроснабжение  — это совокупность мероприятий  для обеспечения электроэнергией  потребителей и поддержания комфортных условий жизнедеятельности.

Система электроснабжения — совокупность источников и систем преобразования, передачи и распределения  электрической энергии.

Система электроснабжения в России - это комплекс инженерных сооружений, оборудования и аппаратуры, предназначенный для передачи электрической энергии от источников к потребителям. Основными компонентами системы являются линии электропередач, подстанции и распределительные устройства.

          Цель курсового проекта – выявить  основные механизмы улучшения  качества работы системы электроснабжения на примере города Ярославль.

          Задачи необходимые для достижения  цели:

• дать понятие  системы электроснабжения
• исследовать понятие «эффективность работы системы электроснабжения»
• выявить факторы, влияющие на эффективность <span class="dash0410_0431