11.5.5. Электроснабжение

Потребление электроэнергии в жилых и общественных зданиях предусматривается на цели освещения, культурно-бытовые и силовые нужды и рассчитывается по удельным нормам расхода электроэнергии.

Необходимо определить потребление электроэнергии на коммунально-бытовые нужды города в начале и конце расчетного периода и определить необходимый объем капвложений в развитие электроснабжения.

Потребление электроэнергии на внутриквартирные нужды зависит от уровня благоустройства и степени насыщенности их различными электробытовыми приборами.

Расход электроэнергии в жилых зданиях осуществляется на внутриквартирные нужды и привод лифтов в многоэтажных зданиях и определяется по формулам 6.3.1. и 6.3.2. соответственно на начало и конец периода.

W = W_уд*N*10^-3 ,                                      (6. 3. 1)

где W_уд - удельная норма потребления электроэнергии на внутриквартирные нужды, кВт-ч/чел  (320);

N - численность населения.

W_нач. = 320 * 340000 * 10^-3 = 108800 МВт-ч;

W_кон. = 320 * 357000 * 10^-3 = 114240 МВт-ч.

W_лиф. = W_уд.*N*10^-3 ,                                 (6. 3. 2)

где W_уд - удельная норма потребления электроэнергии на привод лифтов  в многоэтажных домах кВт-ч/чел, (40);

N - численность населения, проживающего в многоэтажных домах.

На начало расчетного периода W_лиф.  = 40 * 10^-3 * 171700 = 6868 МВт- ч;

На конец - W_лиф.= 40 * 10^-3 * 237400 = 9496 МВт-ч

Расход электроэнергии в учреждениях и предприятиях обслуживания определяется по формуле:

W_i = W_уд.*m*N*10^-3 ,                                (6. 3. 3)

где W_уд - удельная норма расхода электроэнергии на единицу емкости учреждения (таблица 16).

Расчеты расхода электроэнергии в общественных зданиях приведен в таблице 6. 3. 1.

Таблица 6. 3. 1

Расход электроэнергии в общественных зданиях

Наименование учреждения	Wi на начало периода, МВт-ч	Wi на конец периода, МВт-ч
Детские учреждения	6120	6426
Школы, учебные заведения	8160	8568
Лечебные учреждения: больницы	4590	4819,5
Поликлиники	2380	2499
Культурно-просветит-ские учреждения	13600	14280
Торговые предприятия	13600	14280
Предприятия общ. питания	34000	35700
Учреждения бытового обслуживания	680	714
Коммунальные Предприятия: бани	765	803,25
прачечные	4488	4712,4
Гостиницы	510	535,5
Прочие организации и учреждения обслуживания	51	53,55
Итого	88944	93391,2

Прирост расхода электроэнергии в общественных зданиях - 4447,2 МВт-ч

Расход электроэнергии на наружное освещение определяется по формуле:

W_у.осв. = N_уст.*Т*К_одн.*10^-3 ,                           (6. 3. 4)

где N_уст. - суммарная установленная мощность установок уличного освещения, кВт.

Т - число горения ламп (Т=2500 ч/год).

К_одн.- коэффициент одновременности включения установок уличного освещения (1).

Суммарная установленная мощность установок уличного освещения определяется по формуле:

N_уст.= N_мр.+ N_мг.+ N_му.+ N_у ,                           (6. 3. 5)

где N_мг.- мощность осветительных установок для магистральных улиц общегородского значения, кВт.

N_мр - то же, для магистральных улиц районного значения.

N_му- то же, для улиц и проездов местного значения.

N_у - то же, для проездов старой части города, не освещаемых на начало периода, кВт.

Мощность осветительных установок для каждой категории дорог определяется по формуле:

N_i = P_yi*Z_i   ,                                                        (6. 3. 6)

где P_yi - удельная установленная мощность осветительных установок i-й категории улиц кВт.км.

Z_i - протяженность улиц i-й категории.

Определим  мощность осветительных установок для каждой категории улиц на начало периода.

N_мг= 50,3 кВт/км * 16,66 км = 837,998 кВт.

N_мр= 17,3 кВт/км * 23,8 км = 411,74 кВт.

N_му= 9,9 кВт/км * (90,44 км + 107,1 км * 0,30) = 1213,443 кВт.

На начало расчетного периода 30%  проездов местного значения освещено, а остальная часть - 70% должна быть освещена в конце расчетного периода.

На конец периода:

N_мг= 50,3 кВт/км * 22,491 км = 1131,2973 кВт;

N_мр= 17,3 кВт/км * 32,13 км = 555,849 кВт;

N_му= 9,9 кВт/км * ((90,44 км + 107,1 км * 0,30) + (94 км + 37,485 км)) = 1897,9191 кВт;

N_у = 9,9кВт/км * 107,1км * 0,70 = 742,203 кВт.

На начало расчетного периода N_уст.= 2463,181 кВт, на конец - 4327,2684 кВт.

На начало расчетного периода W_у.осв. = 6157,9525 МВт-ч, на конец - 11952,09225 МВт-ч.

Суммарный расход электроэнергии на наружное освещение с учетом расходов электроэнергии на освещение парков, скверов и дворовых участков, архитектурно-рекламное и др., который принимается в размере 50% расхода электроэнергии на уличное освещение, определяется по формуле:

W _н.осв.= 1,5*W_у.осв.                                                            (6. 3. 7)

На начало расчетного периода W_н.осв. = 9236,92875 МВт-ч, на конец - 17928,13837 МВт-ч.

Расход электроэнергии на коммунальных предприятиях общегородского значения:

 ,                     (6. 3. 8)

где Р - среднесуточная производительность городского водопровода;

Н - расчетный напор водопровода (Н = 1500 кПа);

1,25 - коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на отвод сточных вод;

_н.у - КПД насосных установок (на начало_н.у = 0,65, на конец _н.у = 0,75).

На начало расчетного периода

W_в.п = 1,25 * 26000 * 1500 * 365 * 10^-6 / 23868 = 0,746 МВт-ч.

На конец расчетного периода

W_в.п. = 1,25 * 29000 * 1500 * 365 * 10^-6 / 27540 = 0,721 МВт-ч.

Прирост: - 0,025 МВТ-ч

Расход электроэнергии на нужды городского электротранспорта определяется по формуле:

  ,                                      (6. 3. 9)

где W_уд. - удельный расход электроэнергии на движения трамвая (2,5 кВт*ч/ваг.- км) и троллейбуса (3 кВт*ч/ваг.- км);

А_р. - годовой объем работы городского электротранспорта;

B - средняя нормальная вместимость вагонов (В=70чел./ваг.);

К_зап. - коэффициент заполнения вагонов.

Расход электроэнергии трамваями на начало расчетного периода:

МВт-ч

На конец расчетного периода расход электроэнергии на нужды городского трамвая будут такие же, как и в начале расчетного периода, т.к. удельный вес трамвая в обще годовом объеме работ будет сокращаться  за счет более интенсивного развития безрельсового транспорта.

Расход электроэнергии троллейбусами на начало расчетного периода:

МВт-ч.

Расход электроэнергии троллейбусами на конец расчетного периода:

МВт-ч.

Прирост расхода электроэнергии городским транспортом 100208 МВт-ч.

Расход электроэнергии на нужду центрального теплоснабжения определяется по формуле:

W_ц.т.= W_у.д.*Q_год*10^-3 ,                              (6. 3. 10)

где W_у.д.- удельный расход электричества в системах центрального водоснабжения (5 кВт-ч/Дж)

Q_год- расчетная годовая тепло производительность систем центрального теплоснабжения.

На начало расчетного периода:

W_ц.т.= 5 * (3252218,119 + 1507554 + 678189 + 1127485,094 + 6852833,988) * *10^-3 = 67091,401 МВт-ч.

На конец расчетного периода:

W_ц.т.= 5 * (3438830,102 + 1582917 + 712096 + 1558847,203 + 7195462,180) * *10^-3 = 72440,7624 МВт-ч.

Прирост: 5349,3614 МВт-ч.

Определим прирост суммарного годового потребления электроэнергии на коммунально-бытовые:

= 5440 + 2628 + 4447,2 + 5770,18587 + (- 0,025) + 5349,3614 + 100208 = 123842,7222 МВт-ч.

В городе применяются распределительные линии электропередачи (ЛЭП) напряжением от 1 до 10 кВ. Необходимо определить суммарную протяженность ЛЭП. Для этого вычисляется прирост расчетной мощности трансформационного пункта (ТП) и устанавливается потребное количество ТП.

 ,                                        (6. 3. 11)

где P - расчетная мощность ТП, мВт.

- прирост суммарного годового потребления электроэнергии на коммунально-бытовые нужды.

h - число часов использования электронагрузки ( h=3500 ч/год)

P= 123842,7222 / 3500 =  35,3836 МВт.

,                                          (6. 3. 12)

где P_тп- установленная мощность ТП (500 кВТ.)

n -  потребное число ТП.

n = 35,3836 * 10³ / 500 ≈ 70 штук.

                           (6. 3. 13)

 ,                                (6. 3. 14)

где  - плотность нагрузки (50 кВт/га);

m - число отходящих линий ТП (5).

км

км

Рассчитаем капитальные вложения в развитие электрических сетей, учитывая затраты на строительство кабельных распределительных линий напряжением 1-10 кВ, на ТП и на уличное освещение.

Стоимость ЛЭП определяется в соответствии с удельной стоимостью их строительства:

3270 * 100 * 37,08 = 12125160 рублей.

327 * 100 * 142,42 = 4657134 рубля.

Стоимость ТП: 587 * 100 * 70 = 410900 рублей.

Для расчета капитальных вложений в уличное освещение необходимо исходить из протяженности улиц различной категории, требующих освещения:

Категория улиц	Кол-во рядов	Протяженность улиц, км	Кап. вложения, руб.
Новая часть города
Магистральные улицы районного значения	2	5,831	326536
Магистральные улицы общегородского значения со средней разделительной полосой	4	8,330	932960
Улицы местного значения	1	25,3232	1012928
	1	6,3308	202585,6
Проезды	1	37,485	1199520
Старая часть города
Проезды	1	74,97	2399040
Итого	-	-	6073570

Просуммировав  полученные стоимостные показатели, мы получим объем капитальных вложений в развитие электроснабжения города:

12125160 + 4657134 + 4109000 + 6073570 = 26964864 рубля.