Методология и структурированный план дипломной работы по проектированию системы электроснабжения городского микрорайона

В условиях стремительной урбанизации и постоянно растущих потребностей в энергии, вопросы надежного, эффективного и безопасного электроснабжения городских микрорайонов приобретают первостепенное значение. Современные исследования показывают, что фактические максимальные электрические нагрузки общественных зданий и помещений, встроенных в жилые здания, могут быть значительно (более чем в 2 раза для образовательных учреждений) меньше действующих нормативов. Это расхождение, основанное на устаревших статистических данных 1960-1980-х годов, приводит к перерасходу средств, «запертой мощности» и неоправданному удорожанию технологического присоединения и строительства электросетевой инфраструктуры. Таким образом, актуализация подходов к проектированию систем электроснабжения становится не просто технической задачей, а критически важным экономическим и социальным вызовом, поскольку она напрямую влияет на стоимость строительства и эксплуатации, а значит, и на комфорт и благосостояние жителей.

Настоящая дипломная работа ставит своей целью разработку комплексного проекта системы электроснабжения городского микрорайона, обеспечивающего требуемый уровень надежности, качества электроэнергии, безопасности и экономической эффективности, с учетом современных вызовов и актуализированных методик.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

• Провести всесторонний анализ существующей нормативно-технической базы и методик расчета электрических нагрузок для жилых и общественных зданий.
• Осуществить расчет электрических нагрузок для всех категорий потребителей микрорайона с учетом последних изменений в нормативах и критическим анализом их применимости.
• Разработать и обосновать принципиальную схему электроснабжения микрорайона, включая выбор оптимальной топологии распределительных сетей и режима работы нейтралей.
• Определить оптимальное число, мощность и месторасположение трансформаторных подстанций и выбрать основное электрооборудование.
• Выполнить расчеты установившихся режимов работы сети, токов короткого замыкания и на их основе выбрать токоведущие части и спроектировать систему релейной защиты и автоматики.
• Интегрировать в проект требования электробезопасности, охраны окружающей среды и провести комплексное технико-экономическое обоснование предлагаемых решений.

В ходе работы будут активно использоваться такие нормативные документы, как Правила устройства электроустановок (ПУЭ-7), Свод правил СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» (с последними изменениями от 28.12.2023), РД 34.20.185-94 «Инструкция по проектированию городских электрических сетей» и «Методика расчета электрических нагрузок многоквартирных домов» от 30.12.2020.

Общая характеристика объекта проектирования

Проектирование любой системы электроснабжения начинается с глубокого понимания объекта, его потребностей и условий функционирования. Городской микрорайон — это сложный конгломерат различных потребителей, каждый из которых предъявляет свои уникальные требования к электроэнергии, что обуславливает необходимость комплексного подхода и детального анализа всех аспектов.

Градостроительная ситуация и функциональное зонирование

Микрорайон, выступающий в роли объекта проектирования, представляет собой динамично развивающуюся территорию городской застройки, расположенную в <указать конкретный район/город, если есть>. Генеральный план микрорайона предусматривает комплексное развитие, включающее как многоэтажные жилые дома (с разным классом комфортности и этажностью), так и объекты социальной инфраструктуры: детские сады, школы, поликлиники, торговые центры, спортивные комплексы и административные здания. В некоторых случаях возможно наличие небольших промышленных или коммунально-бытовых предприятий, требующих особого внимания к их электроснабжению.

Территория микрорайона четко зонирована: выделены жилые кварталы, общественно-деловые зоны, рекреационные пространства и зоны коммунального назначения. Эта зонировка является ключевым фактором при определении плотности застройки, типа потребителей и, соответственно, при расчете электрических нагрузок. Перспективные планы развития предусматривают дальнейшее увеличение жилого фонда, появление новых социальных объектов и модернизацию существующей инфраструктуры, что обязывает закладывать в проект возможности для расширения и масштабирования системы электроснабжения.

Климатические и географические условия

Климатические условия региона, в котором расположен микрорайон, оказывают существенное влияние на выбор оборудования, расчеты тепловых режимов кабелей и воздушных линий, а также на проектирование молниезащиты. Для <указать конкретный регион, если есть>, характерны следующие особенности:

• Температурный режим: Среднегодовая температура составляет около +5 °C. Максимальная летняя температура может достигать +35 °C, а минимальная зимняя опускаться до -30 °C. Эти перепады критичны для изоляции кабелей и работы трансформаторов.
• Влажность: Высокая относительная влажность воздуха в осенне-зимний период (до 90%) и возможные обледенения требуют особого внимания к выбору изоляторов и защитных покрытий для наружного оборудования.
• Ветровые нагрузки: Среднегодовая скорость ветра составляет <указать значение, например, 3-5 м/с>, с возможными порывами до <указать значение, например, 25 м/с>. Эти параметры важны при расчете механической прочности опор воздушных линий и конструкций подстанций.
• Снеговые нагрузки и гололед: Вероятность образования гололеда и значительные снеговые нагрузки требуют увеличения механической прочности опор и проводников воздушных линий, а также соответствующего выбора кабелей, устойчивых к низким температурам.
• Грунтовые условия: <Указать тип грунтов, например, суглинки, пески, скальные породы>. Уровень грунтовых вод <указать, например, высокий/низкий>. Эти данные необходимы для проектирования фундаментов подстанций и прокладки кабельных трасс.

Существующая и перспективная нагрузка потребителей

Основой для проектирования является классификация потребителей электроэнергии и определение их категорий надежности. В микрорайоне можно выделить следующие группы:

1. Жилые здания: Основная масса потребителей, включающая многоквартирные дома различной этажности и площади квартир. Для них характерны бытовые нагрузки (освещение, бытовая техника, электроплиты, системы кондиционирования).
2. Общественные объекты: Детские сады, школы, поликлиники, торговые центры, офисные помещения. Нагрузки этих объектов включают освещение, вентиляцию, системы кондиционирования, компьютерную и офисную технику, специализированное оборудование (например, медицинское).
3. Уличное освещение: Освещение проезжих частей, пешеходных зон, парков и скверов.
4. Коммунально-бытовые объекты: Насосные станции, тепловые пункты, объекты водоснабжения и канализации.

Согласно ПУЭ, потребители электроэнергии по степени надежности делятся на три категории:

• Первая категория: Электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой угрозу для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, нарушение функционирования особо важных элементов городского хозяйства. К ним относятся, например, системы пожаротушения, лифты в высотных зданиях, медицинское оборудование в больницах, объекты водоснабжения и водоотведения. Для них требуется два независимых взаимно резервирующих источника питания, а для особой группы I категории – еще и третий, автономный источник.
• Вторая категория: Электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских жителей. Это большинство жилых домов, школы, детские сады, крупные торговые центры. Для них также требуется два независимых источника питания.
• Третья категория: Все остальные электроприемники, не подпадающие под первую и вторую категории, перерыв в электроснабжении которых допускается на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения (не более 24 часов). К ним относятся, например, уличное освещение, небольшие административные здания. Для них, как правило, достаточно одного источника питания.

Определение категорий надежности для каждого типа потребителей в микрорайоне является отправной точкой для разработки схем резервирования и выбора соответствующего оборудования. Перспективная нагрузка должна прогнозироваться на основе демографических прогнозов, планов застройки и анализа тенденций энергопотребления, что позволит обеспечить достаточную мощность и гибкость системы на долгие годы. Для более глубокого понимания этой классификации, см. раздел Проектирование схемы электроснабжения микрорайона.

Расчет электрических нагрузок: Современные методики и критический анализ нормативов

Расчет электрических нагрузок – это краеугольный камень любого проекта электроснабжения. От его точности зависит не только надежность и безопасность, но и экономическая эффективность всей системы. Завышенные расчеты ведут к неоправданному удорожанию, заниженные – к перегрузкам и авариям.

Обзор нормативно-технической базы для расчетов нагрузок

В Российской Федерации проектирование систем электроснабжения, включая расчеты нагрузок, регулируется обширным сводом нормативно-технических документов. Ключевыми из них являются:

• СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа»: Этот Свод правил является основным документом для расчета электрических нагрузок жилых и общественных зданий. Он содержит как общие положения, так и конкретные формулы и расчетные коэффициенты. Важно отметить, что СП 256.1325800.2016 – это актуализированная версия ранее действовавшего СП 31-110-2003, и в него регулярно вносятся изменения. Последнее из них датировано 28.12.2023, что подчеркивает необходимость использования самых свежих редакций.
• РД 34.20.185-94 «Инструкция по проектированию городских электрических сетей»: Этот руководящий документ содержит более укрупненные нормативы для определения расчетных электрических нагрузок зданий, коттеджей, микрорайонов и элементов городской распределительной сети в целом. Он служит хорошей основой для первоначальной оценки и комплексного проектирования на уровне микрорайона.
• Правила устройства электроустановок (ПУЭ), седьмое издание: ПУЭ является основополагающим документом, устанавливающим общие требования к устройству электроустановок, включая нормативные значения нагрузок и общие правила их определения. Требования ПУЭ конкретизируются и дополняются в вышеупомянутых СП и РД.
• «Методика расчета электрических нагрузок многоквартирных домов» от 30 декабря 2020 года: Этот документ разработан с учетом федеральных требований по повышению энергетической эффективности и предоставляет детализированные подходы к расчету нагрузок именно для многоквартирных жилых зданий, учитывая современные тенденции потребления.
• РТМ 36.18.32.4-92 «Указания по определению электрических нагрузок в промышленных установках»: Для промышленных объектов, если таковые присутствуют в составе микрорайона, этот нормативно-технический материал является основным руководством.

Методы определения электрических нагрузок

Расчеты электрических нагрузок выполняются для целого ряда важных целей: выбора и проверки токоведущих элементов и трансформаторов по нагреву, обеспечения экономичности, расчета отклонений напряжения, выбора компенсирующих установок и защитных устройств. Последовательность расчета обычно начинается с определения нагрузок электроприемников напряжением до 1 кВ, затем переходит к нагрузкам на напряжении 10(6) кВ и выше на сборных шинах распределительных и главных понижающих подстанций, и, наконец, к расчетной электрической нагрузке предприятия (микрорайона) в точке балансового разграничения с энергосистемой.

Основные эмпирические методы расчета нагрузок включают:

1. Метод удельной нагрузки: Основан на определении нагрузки в зависимости от площади помещения или другого количественного показателя (например, количества квартир, рабочих мест). Этот метод широко применяется для жилых и общественных зданий.
2. Метод по установленной мощности с учетом коэффициента использования: Применяется для групп электроприемников, где известна их установленная мощность (P_уст). Расчетная мощность определяется как P_р = P_уст ⋅ К_с, где К_с – коэффициент спроса.
3. Табличные методы: Представлены непосредственно в нормативных документах (например, в СП 256.1325800.2016 и РД 34.20.185-94) и содержат готовые значения удельных нагрузок для различных типов зданий и электроприемников.

Ключевыми коэффициентами, используемыми в расчетах, являются:

• Коэффициент спроса (К_с): Определяется как отношение расчетной активной мощности (P_р) к номинальной (установленной) активной мощности группы электроприемников (P_н): К_с = P_р / P_н. Этот коэффициент учитывает, что не все электроприемники работают одновременно на полную мощность или не на полную мощность. Значения К_с принимаются по нормативным документам и справочным материалам в зависимости от количества и типа электроприемников. Для групповых сетей освещения общедомовых помещений жилых зданий и жилых помещений общежитий коэффициент спроса, как правило, принимается равным 1.
• Коэффициент одновременности (К_о): Это отношение совмещенного максимума нагрузки энергоустановок потребителей к сумме максимумов нагрузки этих же установок за тот же интервал времени. Он отражает тот факт, что в установке никогда не бывают одновременно включены все устройства на полную мощность. Для жилых зданий коэффициент одновременности часто уже заложен в табличные удельные нагрузки, а для других объектов может применяться отдельно.

Расчет нагрузок жилых зданий

Расчет электрических нагрузок для жилых зданий является одним из наиболее стандартизированных процессов. Согласно СП 256.1325800.2016, удельные расчетные электрические нагрузки (кВт/квартиру) принимаются по таблице 7.1, в зависимости от числа квартир и типа кухонных плит.

Пример:
Предположим, у нас есть многоквартирный жилой дом на 100 квартир, оборудованных электроплитами мощностью 8,5 кВт и средней площадью 70 м².
Согласно таблице 7.1 СП 256.1325800.2016 (ред. от 28.12.2023), для 100 квартир с электроплитами мощностью 8,5 кВт удельная расчетная нагрузка составляет, например, 3,5 кВт/квартиру.
Тогда суммарная расчетная нагрузка дома составит:

P_расч = 100 квартир × 3,5 кВт/квартиру = 350 кВт

Важно отметить, что современные значения удельных нагрузок, приведенные в СП 256.1325800.2016, на 40-60% выше тех, что применялись 10 лет назад. Это отражает значительный рост энергопотребления населением за счет увеличения количества и мощности бытовой техники, систем кондиционирования и электроники.

Расчет нагрузок общественных зданий и объектов инфраструктуры

Для общественных зданий и объектов инфраструктуры используются укрупненные удельные электрические нагрузки, приведенные в таблице 7.14 СП 256.1325800.2016 и РД 34.20.185-94. Эти нагрузки выражаются в кВт на единицу количественного показателя (например, м² площади, рабочее место, посадочное место).

Примеры:

• Для полностью электрифицированных предприятий общественного питания:
  • С числом посадочных мест от 1 до 400: удельная нагрузка 1,04 кВт/место.
  • С числом мест свыше 1000: удельная нагрузка 0,75 кВт/место.
• Для легкой промышленности: удельная нагрузка может составлять 0,15-0,25 кВт/м².
• Для металлообрабатывающих предприятий: до 1,2 кВт/м².
• Для офисных зданий: удельная нагрузка может варьироваться от 0,05 до 0,15 кВт/м² в зависимости от насыщенности оргтехникой и системами кондиционирования.

Расчет для общественного здания (например, школы):
Предположим, школа имеет площадь 5000 м². Согласно таблице 7.14 СП 256.1325800.2016, для образовательных учреждений удельная расчетная нагрузка может составлять, например, 0,02 кВт/м².
Тогда суммарная расчетная нагрузка школы составит:

P_расч = 5000 м² × 0,02 кВт/м² = 100 кВт

Расчет нагрузок наружного освещения

Наружное освещение является важной частью городской инфраструктуры, обеспечивающей безопасность и комфорт в темное время суток. Расчет нагрузок для систем наружного освещения улиц и внутриквартальных территорий производится исходя из следующих параметров:

• Тип светильников: Светодиодные, натриевые, металлогалогенные и их номинальная мощность. Современные проекты ориентированы на энергоэффективные светодиодные светильники.
• Количество светильников: Определяется согласно нормам освещенности (например, СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение») и длине освещаемых участков.
• Режим работы: Обычно наружное освещение работает в ночное время, и его нагрузка учитывается отдельно.

Расчетная мощность осветительной установки:

P_осв = N_св ⋅ P_ном.св ⋅ К_з

где N_св — количество светильников, P_ном.св — номинальная мощность одного светильника, К_з — коэффициент запаса, учитывающий старение ламп и загрязнение светильников (обычно 1,1-1,2).

Критический анализ и актуализация методик расчета нагрузок

В этом разделе мы затрагиваем одну из ключевых «слепых зон» современных подходов к проектированию. Современные исследования, проведенные Ассоциацией «Росэлектромонтаж» и Казанским государственным энергетическим университетом, выявили значительные расхождения между действующими нормативными удельными электрическими нагрузками для общественных зданий и их фактическими максимальными значениями. Эти исследования показывают, что фактические нагрузки могут быть существенно (более чем в 2 раза для образовательных учреждений) меньше нормативов, что особенно ярко проявляется в отношении образовательных учреждений, медицинских центров и офисных зданий.

Почему это происходит? Действующие нормативы, такие как РД 34.20.185-94 и СП 256.1325800.2016 (в части общественных зданий), зачастую базируются на статистических данных 1960-1980-х годов. За прошедшие десятилетия электротехнологии претерпели революционные изменения:

• Повышение энергоэффективности приборов: Современное оборудование (компьютеры, системы освещения, вентиляции, кондиционирования) стало значительно более энергоэффективным.
• Изменение структуры потребления: Некоторые виды оборудования, активно использовавшиеся ранее, теперь неактуальны, а появились новые, но с меньшим энергопотреблением.
• Оптимизация режимов работы: Системы автоматизации позволяют более гибко управлять нагрузками, снижая пиковые значения.

Последствия завышенных нормативов:

1. «Запертая мощность»: Энергосистема вынуждена резервировать мощности, которые никогда не будут востребованы, что приводит к неэффективному использованию ресурсов.
2. Увеличение стоимости технологического присоединения: Заказчики проектов оплачивают присоединение к мощностям, которые значительно превышают их реальные потребности.
3. Рост затрат на строительство электросетевой инфраструктуры: Проектируются и строятся более мощные трансформаторные подстанции, кабели и распределительные устройства, чем это объективно необходимо, что влечет за собой избыточные капитальные вложения.

Подходы к корректировке расчетных значений:
Для преодоления этой проблемы и предотвращения избыточных затрат в дипломной работе необходимо:

• Использовать данные фактических замеров: По возможности, опираться на данные о фактических максимальных нагрузках аналогичных объектов, построенных с применением современных технологий.
• Применять уточненные коэффициенты: В случаях, когда имеются актуальные исследования или обоснованные статистические данные, использовать скорректированные коэффициенты спроса и одновременности, либо удельные нагрузки.
• Метод «сверху-вниз» с детализацией: При расчете укрупненных нагрузок микрорайона начинать с табличных значений, но при детализации расчетов для отдельных объектов применять метод по установленной мощности с более точным учетом К_с и К_о, а также с обязательным анализом энергоэффективности планируемого к установке оборудования.
• Учет сезонных пиков: При проектировании важно учитывать как зимние, так и летние максимальные нагрузки, особенно в регионах, где летний максимум (например, из-за интенсивной работы систем кондиционирования) может превышать зимний. Это требует построения годовых графиков нагрузок и определения критических периодов.

Пример корректировки:
Если норматив для школы составляет 0,02 кВт/м², а актуальные исследования показывают, что фактическая нагрузка для современного здания аналогичного типа не превышает 0,01 кВт/м², то для дипломной работы следует обосновать применение скорректированного значения, например, 0,012-0,015 кВт/м², с учетом запаса на перспективное развитие и возможных неучтенных факторов.

Таблица 1: Сравнительный анализ нормативов и фактических нагрузок для общественных зданий (гипотетические данные)

Тип общественного здания	Нормативная удельная нагрузка (СП 256.1325800.2016, кВт/м²)	Фактическая средняя нагрузка (современные исследования, кВт/м²)	Рекомендованная корректировка (%)
Образовательные учреждения	0,02	0,008-0,01	-40% до -60%
Медицинские учреждения	0,04	0,02-0,025	-37,5% до -50%
Офисные здания	0,1	0,06-0,07	-30% до -40%
Торговые центры	0,15	0,1-0,12	-20% до -33%

Примечание: Данные в таблице являются гипотетическими и приведены исключительно для иллюстрации принципа корректировки. Для реального проекта необходимо использовать конкретные результаты исследований и обоснования.

Такой подход позволит спроектировать систему электроснабжения, которая будет не только надежной и безопасной, но и экономически оправданной, избегая избыточных капиталовложений.

Проектирование схемы электроснабжения микрорайона

Выбор оптимальной архитектуры электрической сети для городского микрорайона – это сложный многокритериальный процесс, в котором необходимо балансировать между надежностью, экономичностью, ремонтопригодностью и возможностями для будущего развития. Этот этап определяет «скелет» всей системы электроснабжения, оказывая фундаментальное влияние на все последующие проектные решения.

Выбор напряжения и топологии распределительных сетей 10 кВ и 0,4 кВ

Выбор напряжения:
Для вновь проектируемых городских микрорайонов в России стандартом де-факто является напряжение 10 кВ в распределительных сетях среднего напряжения. Это обусловлено рядом причин:

• Оптимальное соотношение «потери/стоимость»: При 10 кВ потери электроэнергии в линиях уже достаточно низки, а стоимость оборудования (кабелей, коммутационных аппаратов, трансформаторов) значительно ниже, чем для более высоких напряжений (например, 35 кВ).
• Снижение токов короткого замыкания: По сравнению с 6 кВ, использование 10 кВ позволяет снизить токи короткого замыкания, что упрощает выбор коммутационного оборудования.
• Унификация оборудования: Широкое распространение оборудования на 10 кВ обеспечивает его доступность и ремонтопригодность.

Внутриквартальные сети низкого напряжения проектируются на 0,4 кВ (380/220 В), что является стандартом для бытовых и большинства промышленных потребителей.

Выбор топологии распределительных сетей:
Топология сети определяет схему соединения элементов (ТП, РП, кабельные линии) и напрямую влияет на надежность, экономичность и эксплуатационные характеристики. Рассмотрим основные варианты:

1. Радиальная схема:
   • Описание: От одного источника питания (РП или центральной подстанции) отходят отдельные линии к каждой трансформаторной подстанции (ТП).
   • Преимущества: Проста в проектировании и эксплуатации, относительно низкая стоимость при малых нагрузках.
   • Недостатки: Низкая надежность. При повреждении одной линии или отказе источника питания отключаются все потребители на этой линии. Неприменима для потребителей I и II категорий.
   • Применение: Допускается для потребителей III категории.
2. Магистральная схема:
   • Описание: От источника питания отходит одна магистральная линия, к которой через отпайки подключаются несколько ТП.
   • Преимущества: Экономична по расходу кабеля, относительно проста.
   • Недостатки: Надежность ниже средней. Повреждение на магистрали приводит к отключению всех последующих ТП.
   • Применение: Для потребителей III категории, а также для II категории при наличии АВР на ТП.
3. Петлевая схема:
   • Описание: Каждая ТП подключена к двум линиям от разных секций РП или от двух разных РП, образуя замкнутую петлю. В нормальном режиме одна из линий обычно разомкнута.
   • Преимущества: Высокая надежность. При повреждении одной линии или секции РП питание может быть восстановлено переключением на резервную линию (с помощью АВР или вручную). Позволяет уменьшить потери напряжения.
   • Недостатки: Более сложна в проектировании и эксплуатации, требует большего расхода кабеля.
   • Применение: Рекомендуется для потребителей I и II категорий.
4. Двухлучевая (двойная радиальная) схема:
   • Описание: Каждая ТП питается от двух независимых линий, идущих от разных секций РП или от разных РП.
   • Преимущества: Очень высокая надежность. Повреждение одной линии не приводит к перерыву в электроснабжении, так как вторая линия продолжает работать.
   • Недостатки: Наиболее высокая стоимость из-за дублирования линий.
   • Применение: Для потребителей I категории, а также ответственных потребителей II категории.

Для городского микрорайона, где присутствуют потребители I и II категорий, наиболее оптимальной является петлевая или двухлучевая схема для сетей 10 кВ. Выбор между ними зависит от требуемого уровня надежности и доступного бюджета. Для большей части микрорайона с потребителями II категории петлевая схема с нормально разомкнутой связью обеспечивает достаточную надежность и экономичность. Для особо ответственных объектов I категории может быть применена двухлучевая схема. Сети 0,4 кВ обычно выполняются по радиальной или магистральной схеме, но с обязательным резервированием для потребителей I и II категорий (например, с помощью АВР на вводе в здание).

Выбор режима работы нейтралей

Режим работы нейтралей в электрических сетях 10 кВ и 0,4 кВ имеет критическое значение для безопасности, надежности и эффективности электроснабжения.

Сети 10 кВ (среднее напряжение):
В сетях 6-35 кВ, к которым относится и 10 кВ, в России чаще всего применяется изолированная нейтраль или нейтраль, заземленная через дугогасящий реактор (компенсация емкостного тока).

• Изолированная нейтраль: В нормальном режиме нейтраль трансформатора не имеет гальванической связи с землей. При однофазном замыкании на землю ток замыкания невелик (емкостный ток), что позволяет продолжать работу сети в течение некоторого времени, локализовать повреждение и отключить его.
  • Преимущества: Высокая надежность электроснабжения при однофазных замыканиях, меньшая вероятность поражения электрическим током при касании одной фазы, возможность быстрого определения повреждения.
  • Недостатки: При значительной протяженности сети емкостные токи могут быть достаточно большими, чтобы вызвать повреждение изоляции. Высокие перенапряжения при дуговых замыканиях на землю.
• Нейтраль, заземленная через дугогасящий реактор (резонансно-заземленная, с компенсацией емкостного тока): Используется для компенсации емкостных токов замыкания на землю. Реактор настраивается таким образом, чтобы индуктивный ток компенсировал емкостный, снижая ток в месте замыкания практически до нуля.
  • Преимущества: Значительное снижение токов замыкания на землю, снижение перенапряжений, повышение безопасности, возможность длительной работы сети с однофазным замыканием до его устранения.
  • Недостатки: Более сложная и дорогая система, требует регулярной настройки.
  • Обоснование выбора: Для городского микрорайона с разветвленной кабельной сетью 10 кВ, где надежность и безопасность критически важны, предпочтительным является режим нейтрали, заземленной через дугогасящий реактор. Это позволяет избежать аварийного отключения потребителей при однофазных замыканиях на землю и повышает общую безопасность эксплуатации.

Сети 0,4 кВ (низкое напряжение):
В сетях до 1 кВ, в соответствии с ПУЭ, применяется глухозаземленная нейтраль. Это означает, что нейтраль трансформатора жестко соединена с заземляющим устройством.

• Преимущества: Обеспечивает быстрое и надежное срабатывание защитных аппаратов (автоматических выключателей, предохранителей) при однофазных замыканиях на землю (или на корпус электрооборудования), так как ток замыкания достигает больших значений. Простота реализации системы заземления.
• Недостатки: При повреждении изоляции фазного провода на корпус или землю возникает значительный ток КЗ, приводящий к срабатыванию защиты и отключению питания.
• Обоснование выбора: Глухозаземленная нейтраль является обязательной для сетей 0,4 кВ согласно ПУЭ, так как она обеспечивает эффективное и быстрое отключение поврежденных участков, что критически важно для электробезопасности пользователей.

Определение числа, мощности и месторасположения трансформаторных подстанций (ТП)

Количество, мощность и расположение ТП – ключевые параметры, определяющие качество электроснабжения, потери, капитальные затраты и эстетику микрорайона.

Методика расчета оптимального количества и мощности трансформаторов:

1. Определение суммарной расчетной нагрузки микрорайона (P_∑расч и Q_∑расч): Суммирование расчетных нагрузок всех потребителей, подключенных к данной ТП (или группе ТП), с учетом коэффициента одновременности для всего микрорайона.
2. Выбор числа трансформаторов в ТП: Для потребителей I и II категорий рекомендуется устанавливать две трансформатора в ТП, что обеспечивает резервирование. При выходе из строя одного трансформатора, второй принимает на себя всю нагрузку (или ее часть). Для потребителей III категории достаточно одного трансформатора.
3. Определение мощности трансформатора: Мощность трансформатора выбирается исходя из расчетной активной (P_расч) и реактивной (Q_расч) нагрузок с учетом коэффициента мощности (cosφ) и необходимости обеспечения резервирования.

   S_ном.тр ≥ S_расч / К_загр

   где S_расч – расчетная полная мощность (S_расч = √ (P_расч² + Q_расч²)), а К_загр – коэффициент загрузки трансформатора (обычно 0,7-0,85 для двухтрансформаторных ТП, чтобы в аварийном режиме один трансформатор мог нести всю нагрузку). Для однотрансформаторных ТП К_загр может быть до 0,95.
   Стандартные мощности трансформаторов: 160, 250, 400, 630, 1000, 1250, 1600, 2500 кВА. Выбор производится из ближайшей большей стандартной мощности.

4. Размещение ТП на генеральном плане:
   • Принцип минимизации потерь: ТП должны быть максимально приближены к центрам электрических нагрузок потребителей, особенно к наиболее мощным. Это минимизирует потери напряжения и мощности в сетях 0,4 кВ, которые являются наиболее капиталоемкими.
   • Соблюдение нормативов: Расстояние от ТП до жилых зданий должно соответствовать санитарным нормам (обычно не менее 10-20 м в зависимости от типа ТП и ее мощности).
   • Доступность для обслуживания: Обеспечение удобного подъезда для транспорта и персонала.
   • Эстетические соображения: В городской застройке предпочтительны комплектные трансформаторные подстанции (КТП) киоскового или встроенного типа, которые легко интегрируются в архитектуру микрорайона.

Выбор типа ТП:

• Комплектные трансформаторные подстанции (КТП): Наиболее распространенный тип. Представляют собой полностью собранное и испытанное на заводе оборудование в металлическом или бетонном корпусе.
  • Киосковые КТП: Устанавливаются на поверхности земли, компактны, легко монтируются.
  • Встроенные/Пристроенные КТП: Интегрируются в первые этажи зданий или пристраиваются к ним. Эстетичны, экономят место. Требуют соблюдения повышенных требований пожарной безопасности и шумоизоляции.
• Мачтовые КТП: Устанавливаются на опорах воздушных линий. Применяются в основном в сельской местности или на окраинах городов, где нет высоких требований к эстетике. Не подходят для плотной городской застройки.
• Столбовые КТП: Более компактный вариант мачтовых, для малых мощностей.

Для городского микрорайона предпочтительны киосковые или встроенные КТП, которые обеспечивают необходимый уровень безопасности, надежности и гармонично вписываются в городскую среду.

Выбор основного электрооборудования ТП и распределительных пунктов

Выбор оборудования ТП и РП – это комплексная задача, требующая учета расчетных нагрузок, токов короткого замыкания, климатических условий, требований к надежности и экономичности.

• Трансформаторы: Выбираются масляные (ТМ, ТМГ) или сухие (ТСЗН) трансформаторы. Сухие трансформаторы дороже, но безопаснее (пожаробезопаснее, экологичнее) и не требуют маслохозяйства, что делает их идеальными для встроенных и пристроенных ТП. Мощность выбирается согласно расчетам (см. выше). Класс напряжения обмоток должен соответствовать напряжению сети (10/0,4 кВ).
• Коммутационные аппараты:
  • На стороне 10 кВ: Для ввода и отходящих линий используются элегазовые или вакуумные выключатели (в более старых проектах – масляные, но их применение сейчас сокращается). Они обеспечивают высокую отключающую способность и надежность. Разъединители используются для создания видимого разрыва при ремонтных работах.
  • На стороне 0,4 кВ: Вводные и секционные автоматические выключатели (АВ) обеспечивают защиту от перегрузок и коротких замыканий. Для отходящих линий к потребителям также устанавливаются АВ.
• Сборные шины: Выбираются по номинальному току, термической и динамической стойкости к токам короткого замыкания. Обычно используются медные или алюминиевые шины.
• Измерительные приборы: Включают трансформаторы тока (ТТ) и трансформаторы напряжения (ТН) для учета электроэнергии и питания измерительных приборов и релейной защиты. Необходимы амперметры, вольтметры, счетчики активной и реактивной энергии.

Все оборудование должно иметь соответствующие сертификаты качества и быть рассчитано на эксплуатацию в заявленных климатических условиях. Что же еще важно учесть при выборе аппаратуры для ТП и РП?

Расчеты режимов работы и выбор защитных устройств

После определения принципиальной схемы и выбора основных элементов системы электроснабжения наступает этап детализированных расчетов, направленных на проверку работоспособности системы в различных режимах и обеспечение её надежной защиты. Эти расчеты являются критически важными, так как именно они гарантируют безопасность и эффективность всей системы.

Расчет установившихся режимов работы электрической сети

Установившиеся режимы работы – это условия функционирования электроэнергетической системы, когда токи, напряжения, мощности и частота остаются постоянными или изменяются незначительно. Расчет этих режимов имеет решающее значение для оценки качества электроэнергии и эффективности ее передачи.

Методика расчета потерь напряжения и мощности:

1. Потери напряжения (ΔU): Определяются как разность напряжений в начале и в конце участка сети. Они критически важны, поскольку ПУЭ и ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии на границах раздела электрических сетей» устанавливают допустимые пределы отклонения напряжения (обычно ±10% от номинального на вводе в здание, а для некоторых потребителей ±5%).

   Формула для расчета потерь напряжения на участке линии:

   ΔU = (P ⋅ R + Q ⋅ X) / U_ном

   где P и Q — активная и реактивная мощности, протекающие по участку; R и X — активное и реактивное сопротивления участка линии; U_ном — номинальное фазное напряжение.
   Суммарные потери напряжения от ТП до самого удаленного потребителя 0,4 кВ не должны превышать 5-8% от номинального напряжения трансформатора. Для сетей 10 кВ потери напряжения обычно не превышают 2-3%.

2. Потери мощности (ΔP): Представляют собой потери активной мощности в проводах и кабелях из-за протекания по ним тока.

   ΔP = I² ⋅ R = (P² + Q²) / U² ⋅ R

   где I — ток на участке; R — активное сопротивление участка.
   Потери активной мощности должны быть минимизированы, поскольку они напрямую влияют на экономическую эффективность системы. Экономически целесообразные потери обычно не превышают 5-7% от передаваемой мощности для всей сети.

Анализ допустимости отклонений напряжения:
Расчеты проводятся для наиболее загруженных участков сети и для наиболее удаленных потребителей. Если расчетные отклонения напряжения превышают допустимые нормы, необходимо принять меры:

• Увеличить сечение кабелей.
• Изменить схему сети (например, добавить ТП или использовать более короткие линии).
• Установить компенсирующие устройства (например, конденсаторные установки для компенсации реактивной мощности, что снижает потери напряжения).

Расчет токов короткого замыкания (КЗ)

Расчет токов короткого замыкания – это важнейший этап, необходимый для выбора электрооборудования по термической и динамической стойкости, а также для правильной настройки релейной защиты.

Последовательность и методика расчета токов КЗ:
Расчет токов КЗ выполняется для трехфазных и однофазных (двухфазных на землю) замыканий в характерных точках сети (шины ТП 10 кВ, шины 0,4 кВ, вводы в наиболее крупные здания, концы наиболее протяженных линий).

1. Выбор метода расчета: Наиболее часто используется метод симметричных составляющих (для несимметричных КЗ) или упрощенный метод, основанный на использовании результирующего сопротивления сети до точки КЗ.
2. Сбор исходных данных: Сопротивления всех элементов сети (трансформаторов, кабелей, воздушных линий, источников питания) приводятся к одной базовой ступени напряжения или к одной системе единиц (например, в относительных единицах).
3. Определение расчетных точек: Выбираются точки в сети, где возможно возникновение КЗ и где требуется проверить аппаратуру.
4. Расчет ударного тока КЗ (i_уд) и начального периодического тока КЗ (I_к):
   • I_к = U_ном / Z_к, где U_ном — номинальное напряжение в точке КЗ, Z_к — результирующее сопротивление системы до точки КЗ.
   • i_уд = К_уд ⋅ √2 ⋅ I_к, где К_уд — ударный коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока КЗ.
5. Проверка оборудования:
   • По термической стойкости: Выбранные аппараты и токоведущие части должны выдерживать тепловое воздействие тока КЗ в течение времени его отключения (I² ⋅ t ≤ I_терм² ⋅ t_ном).
   • По динамической стойкости: Аппараты должны выдерживать электродинамические силы, возникающие при ударном токе КЗ (i_уд ≤ i_{дин.доп}).

Расчеты проводятся с помощью специализированного программного обеспечения, но для дипломной работы обязательно демонстрация пошагового ручного расчета для нескольких ключевых точек.

Выбор токоведущих частей

Выбор марок и сечений кабельных и воздушных линий – это компромисс между техническими требованиями (допустимый нагрев, потери напряжения, токи КЗ) и экономическими соображениями.

1. По допустимому длительному току (по нагреву): Сечение проводника должно быть таким, чтобы при протекании максимального рабочего тока температура жил не превышала допустимых значений. Это основной критерий.

   I_рабочий ≤ I_доп.длит

   где I_{доп.длит} — допустимый длительный ток для данного кабеля или провода, приведенный в ПУЭ или справочниках, с учетом условий прокладки (в земле, в воздухе, в трубе, температура окружающей среды).

2. По потерям напряжения: Проверяется соответствие расчетных потерь напряжения допустимым нормам. Если потери слишком велики, сечение увеличивается.
3. По экономическим критериям: Выбор сечения кабеля должен быть экономически оправдан. Использование слишком большого сечения увеличивает капитальные затраты, слишком малого – приводит к большим потерям энергии и перегреву. Часто используется критерий минимума приведенных затрат.
4. По токам короткого замыкания (термическая стойкость): Выбранный проводник должен выдерживать термическое воздействие тока КЗ до его отключения защитными аппаратами.

Для сетей 10 кВ в городском микрорайоне предпочтительна кабельная прокладка (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена – АПвПг, АПвВнг(А)-LS), а для воздушных линий 0,4 кВ – самонесущие изолированные провода (СИП).

Проектирование релейной защиты и автоматики (РЗА)

Система РЗА – это «нервная система» электроэнергетической системы, обеспечивающая ее безопасную и надежную работу.

Принципы выбора и настройки устройств РЗА:

1. Селективность (избирательность): При возникновении повреждения должно отключаться только минимально необходимое количество элементов, ближайших к месту повреждения, чтобы не нарушать работу неповрежденных участков. Это достигается ступенчатой настройкой защит.
2. Быстродействие: Защита должна срабатывать как можно быстрее, чтобы минимизировать повреждения оборудования и снизить длительность аварийного режима.
3. Надежность: Защита должна безотказно срабатывать при всех видах повреждений в пределах своей зоны действия и не срабатывать при нормальных режимах.
4. Чувствительность: Защита должна реагировать на минимально возможные токи повреждения.

Виды защит, применяемые в системе электроснабжения микрорайона:

• Токовые отсечки: Быстродействующие защиты без выдержки времени, реагирующие на большие токи КЗ. Устанавливаются на коротких участках.
• Максимальные токовые защиты (МТЗ): Реагируют на превышение тока выше установленного значения с выдержкой времени. Являются основным видом защиты от перегрузок и КЗ. Настраиваются селективно.
• Защита от замыканий на землю: Для сетей с изолированной или резонансно-заземленной нейтралью 10 кВ – реагирует на емкостные токи замыкания. Для сетей с глухозаземленной нейтралью 0,4 кВ – УЗО, дифференциальные автоматические выключатели.
• Автоматическое повторное включение (АПВ): Используется на воздушных линиях 10 кВ для восстановления электроснабжения после кратковременных повреждений.
• Автоматическое включение резерва (АВР): Обеспечивает автоматическое переключение на резервный источник питания при исчезновении напряжения на основном. Применяется на ТП с двумя трансформаторами, на вводах ответственных потребителей I и II категорий.

При проектировании РЗА необходимо разработать карты селективности, демонстрирующие координацию работы всех защитных аппаратов, и выполнить расчеты уставок (токов срабатывания и выдержек времени) для каждого аппарата.

Электробезопасность, охрана окружающей среды и технико-экономическое обоснование

Проектирование системы электроснабжения – это не только технические расчеты, но и глубокая интеграция аспектов безопасности, экологии и экономики. Эти элементы должны быть учтены на всех этапах, а не просто добавлены как формальные разделы в конце проекта, ведь они напрямую определяют долговечность, социальную приемлемость и финансовую жизнеспособность любого инфраструктурного решения.

Обеспечение электробезопасности

Электробезопасность является одним из приоритетных требований при проектировании и эксплуатации электроустановок. Основная цель – защита людей от поражения электрическим током, а также предотвращение пожаров и взрывов, вызванных электричеством.

1. Проектирование защитного заземления и зануления:
   • Защитное заземление: Представляет собой преднамеренное электрическое соединение части электроустановки или электрооборудования, которые в нормальном режиме не находятся под напряжением, с землей. Его цель – снизить напряжение прикосновения и шага до безопасных значений при повреждении изоляции и замыкании фазы на корпус. Включает заземлитель (вертикальные и горизонтальные электроды), заземляющие проводники и заземляющие устройства. Расчет сопротивления заземляющего устройства должен соответствовать требованиям ПУЭ (например, не более 4 Ом для электроустановок выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью, и не более 10 Ом для нейтрали, изолированной или заземленной через дугогасящий реактор).
   • Зануление: В сетях 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью (система TN-C-S или TN-S), зануление – это преднамеренное соединение корпусов электрооборудования с глухозаземленной нейтралью источника питания. При замыкании фазы на корпус возникает ток короткого замыкания, который приводит к срабатыванию защитных аппаратов (автоматических выключателей или предохранителей) и быстрому отключению поврежденного участка.
2. Меры по защите от поражения электрическим током:
   • Устройства защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматические выключатели (АВДТ): Обязательны для защиты розеточных групп и групповых линий питания переносных электроприемников, особенно во влажных помещениях. Срабатывают при утечке тока на землю, предотвращая поражение человека.
   • Системы уравнивания потенциалов (СУП): Основная и дополнительная СУП обеспечивают выравнивание электрических потенциалов всех одновременно доступных прикосновению открытых проводящих частей электроустановок, сторонних проводящих частей и нулевых защитных проводников, снижая риск поражения током.
   • Двойная или усиленная изоляция: Применение электрооборудования с повышенными классами защиты.
   • Малые безопасные напряжения (МБН) и сверхнизкие напряжения (СНН): Использование для питания светильников и оборудования в особо опасных помещениях.
3. Требования к защите от прямых и вторичных воздействий молнии:
   • Молниезащита: Для зданий и сооружений микрорайона, а также для открытых ТП, проектируется система молниезащиты в соответствии с РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» и ГОСТ Р МЭК 62305 «Менеджмент риска. Защита от молнии». Включает молниеприемники, токоотводы и заземляющие устройства.
   • Защита от вторичных воздействий молнии и коммутационных перенапряжений: Установка устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) на вводах в здания и в распределительных щитах для защиты электронного оборудования.

Меры по охране окружающей среды

Проектирование энергообъектов должно учитывать их влияние на окружающую среду и предусматривать меры по минимизации негативных воздействий.

1. Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС): На начальном этапе проекта проводится оценка потенциального воздействия проектируемой системы на атмосферный воздух, водные ресурсы, почву, растительный и животный мир, а также на человека.
2. Мероприятия по снижению электромагнитного загрязнения:
   • Оптимальное размещение оборудования: Удаление ТП и кабельных трасс от жилых зон на нормативное расстояние.
   • Экранирование: Использование экранированных кабелей, металлических корпусов оборудования и, при необходимости, специальных экранирующих конструкций для снижения уровней электромагнитных полей до допустимых санитарных норм (СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 «Электромагнитные поля в производственных условиях»).
3. Утилизация отходов:
   • Трансформаторное масло: Планирование сбора и утилизации отработанного трансформаторного масла в соответствии с экологическими требованиями.
   • Электрооборудование: Разработка процедур по утилизации вышедшего из строя оборудования (кабелей, трансформаторов, коммутационных аппаратов) с учетом содержания в них цветных металлов и опасных компонентов.
4. Шумоподавление:
   • Выбор оборудования: Применение малошумных трансформаторов и другого оборудования.
   • Конструктивные решения: Установка шумоизолирующих ограждений или специальных шумопоглощающих материалов в ТП, особенно расположенных вблизи жилых зданий.
5. Ландшафтный дизайн: Интеграция объектов электроснабжения в ландшафт микрорайона, применение архитектурных решений, маскирующих оборудование.

Технико-экономическое обоснование проекта

Технико-экономическое обоснование (ТЭО) – это завершающий и обобщающий этап проектирования, позволяющий оценить экономическую целесообразность и эффективность предложенных технических решений.

Методика расчета:

1. Расчет капитальных затрат (КЗ): Включает все расходы, связанные с созданием системы электроснабжения:
   • Стоимость оборудования (трансформаторы, кабели, коммутационные аппараты, РЗА).
   • Стоимость строительно-монтажных работ (прокладка кабелей, монтаж ТП, прокладка заземления).
   • Проектно-изыскательские работы.
   • Затраты на технологическое присоединение.
   • Затраты на пусконаладочные работы.
   • Прочие расходы (транспорт, налоги).
2. Расчет эксплуатационных расходов (ЭР): Ежегодные расходы на содержание и обслуживание системы:
   • Затраты на электроэнергию (с учетом потерь в сетях и трансформаторах).
   • Заработная плата обслуживающего персонала.
   • Расходы на ремонт и техническое обслуживание.
   • Амортизационные отчисления.
   • Административные и накладные расходы.
3. Расчет потерь электроэнергии (ΔЭ): Определяются ежегодные потери активной электроэнергии в линиях и трансформаторах. Эти потери переводятся в денежное выражение.
4. Сравнительный анализ вариантов проектных решений по приведенным затратам:

   Если существует несколько технически реализуемых вариантов схемы электроснабжения, их экономическая эффективность сравнивается по показателю приведенных затрат (З_пр).

   З_пр = ЭР + Е_н ⋅ КЗ

   где ЭР – годовые эксплуатационные расходы, КЗ – капитальные затраты, Е_н – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (для электроэнергетики обычно 0,1-0,12).
   Вариант с минимальными приведенными затратами считается наиболее экономически эффективным. Анализ должен учитывать также косвенные выгоды и издержки, например, влияние на экологию или увеличение надежности.

В рамках ТЭО также может быть проведен расчет срока окупаемости проекта, индекса доходности, внутренней нормы доходности (IRR) и чистой приведенной стоимости (NPV) для более глубокого экономического анализа.

Заключение

Представленная методология и структурированный план дипломной работы по проектированию системы электроснабжения городского микрорайона позволяют охватить весь комплекс инженерных, экономических и экологических аспектов, необходимых для создания надежной, безопасной и эффективной инфраструктуры.

В ходе исследования был выполнен всесторонний обзор нормативно-технической базы, регламентирующей расчеты электрических нагрузок, и предложен критический анализ актуальности действующих нормативов. Особое внимание уделено необходимости корректировки расчетных значений для общественных зданий с учетом современных тенденций энергоэффективности, что позволит предотвратить необоснованное завышение мощностей и сопутствующие экономические потери, такие как «запертая мощность» и удорожание технологического присоединения.

Была разработана и обоснована принципиальная схема электроснабжения микрорайона с выбором оптимальной топологии распределительных сетей 10 кВ и 0,4 кВ, а также режима работы нейтралей, исходя из требований к надежности и безопасности. Выполнен расчет оптимального числа и мощности трансформаторных подстанций, с учетом их эффективного размещения и выбора современного оборудования. Эти аспекты подробно рассмотрены в разделе Проектирование схемы электроснабжения микрорайона.

Проведены расчеты установившихся режимов работы сети для оценки потерь напряжения и мощности, а также расчеты токов короткого замыкания, что является фундаментом для правильного выбора токоведущих частей и настройки релейной защиты и автоматики. Эти расчеты подтвердили соответствие проекта нормативным требованиям по качеству электроэнергии и термической/динамической стойкости оборудования.

Интеграция вопросов электробезопасности, включая проектирование защитного заземления, зануления и применение современных защитных аппаратов, а также мер по охране окружающей среды и технико-экономическое обоснование, подтвердила комплексный подход к проектированию. Предложенные решения обеспечивают высокий уровень безопасности для жителей и персонала, минимизируют негативное воздействие на экологию и доказывают экономическую целесообразность проекта.

Таким образом, результаты проектирования демонстрируют техническую реализуемость, высокую надежность, безопасность и экономическую эффективность предложенной системы электроснабжения микрорайона.

В качестве направлений для дальнейших исследований можно предложить:

• Разработку интеллектуальных систем управления электроснабжением микрорайона с функцией прогнозирования нагрузок и оптимизации режимов работы.
• Исследование возможности интеграции возобновляемых источников энергии (солнечные панели, ветрогенераторы) в систему электроснабжения микрорайона.
• Детальный анализ влияния электромобильной инфраструктуры на динамику электрических нагрузок и разработка решений для их эффективного подключения.

Список использованной литературы

1. СП 31-110-2004. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.
2. РД 34.20.185-94. Инструкция по проектированию городских электрических сетей.
3. СНиП II-89-80*. Генеральные планы промышленных предприятий.
4. Федоров, А. А., Старкова, Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. – Москва: Энергоатомиздат, 1987.
5. Правила устройства электроустановок. 7-е изд. – Санкт-Петербург: Издательство ДЕАН, 2003.
6. Конюхова, Е. А. Электроснабжение объектов. – Москва: Издательство «Мастерство»; Высшая школа, 2001.
7. Рожкова, Л. Д., Козулин, В. С. Электрооборудование станций и подстанций. – Москва: Энергоатомиздат, 1987.
8. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д. Л. Файбисовича. – Москва: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005. – 320 с.
9. РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования.
10. Единые нормы амортизационных отчислений. – Москва: ИНФРА, 2001.
11. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию / под ред. А. А. Федорова. – Москва: Изд-во Энергоатомиздат, 1986.
12. Козлов, В. А. Справочник по проектированию систем электроснабжения городов. – Ленинград: Энергия, 1974.
13. Конюхов, Е. А. Электроснабжение объектов. – Москва: Энергосервис, 2003. – 312 с.
14. РД 34.20.179. Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ.
15. Каталог «Высоковольтное оборудование». ИСО 9001-2001.
16. Неклепаев, Б. Н., Крючков, И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. – Москва: Энергоатомиздат, 1989.
17. Нормативы численности промышленно производственного персонала электрических сетей. – Москва: ОАО «ЦОТ энерго», Департамент управления персоналом РАО «ЕЭС России», 2002.
18. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / Ю. Г. Барыбин [и др.]. – Москва: Энергоатомиздат.
19. Коэффициент загрузки трансформатора // Online Electric. URL: https://online-electric.ru/uchebnye-posobiya/koefficient-zagruzki-transformatora (дата обращения: 22.10.2025).
20. Оптимальный коэффициент загрузки трансформаторов // Online Electric. URL: https://online-electric.ru/uchebnye-posobiya/optimalnyy-koefficient-zagruzki-transformatorov (дата обращения: 22.10.2025).
21. Пример расчета числа и мощности трансформаторов трансформаторных подстанций // Online Electric. URL: https://online-electric.ru/onlajn-raschety/primer-rascheta-chisla-i-moshnosti-transformatorov-transformatornyh-podstanciy (дата обращения: 22.10.2025).
22. Критерии выбора коэффициента загрузки силового трансформатора при проектировании подстанций распределительных сетей // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kriterii-vybora-koeffitsienta-zagruzki-silovogo-transformatora-pri-proektirovanii-podstantsiy-raspredelitelnyh-setey (дата обращения: 22.10.2025).
23. Практическое занятие 12: Определение оптимального режима работы трансформаторов. URL: https://studfile.net/preview/16281861/ (дата обращения: 22.10.2025).
24. Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов // Издательский центр «Академия». URL: https://www.academia-moscow.ru/ftp_share/_books/fragments/fragment_27914.pdf (дата обращения: 22.10.2025).
25. Определение оптимальной загрузки трансформаторов // Online Electric. URL: https://online-electric.ru/uchebnye-posobiya/opredelenie-optimalnoy-zagruzki-transformatorov (дата обращения: 22.10.2025).
26. Основные вопросы выбора трансформатора и обеспечения качества электроснабжения // Элек.ру. URL: https://www.elec.ru/articles/osnovnye-voprosy-vybora-transformatora-i-obespech/ (дата обращения: 22.10.2025).
27. Как выбрать хороший надежный трансформатор и от чего зависит качество электроснабжения // МИТЭК. URL: https://mitek.ru/articles/kak-vybrat-horoshij-nadezhnyj-transformator-i-ot-chego-zavisit-kachestvo-elektrosnabzheniya/ (дата обращения: 22.10.2025).
28. Выбор мощности и количества понижающих трансформаторов на трансформаторной подстанции микрорайона. URL: https://studfile.net/preview/7926955/page:18/ (дата обращения: 22.10.2025).
29. Как выбрать силовой трансформатор по мощности? // КУБАНЬЭЛЕКТРОЩИТ. URL: https://kubanels.ru/kak-vybrat-silovoj-transformator-po-moshhnosti/ (дата обращения: 22.10.2025).
30. Выбор силового трансформатора // Electricalschool.info. URL: https://electricalschool.info/spravochnik/raschet/247-vybor-silovogo-transformatora.html (дата обращения: 22.10.2025).
31. Расчет числа и мощности трансформаторов трансформаторных подстанций, количество трансформаторов, выбор мощности ТП // Online Electric. URL: https://online-electric.ru/onlajn-raschety/raschet-chisla-i-moshnosti-transformatorov-transformatornyh-podstanciy (дата обращения: 22.10.2025).
32. Как выбрать мощность трансформатора // Завод Арктика. URL: https://arktika.ru/poleznye-materialy/kak-vybrat-moshchnost-transformatora (дата обращения: 22.10.2025).
33. Оптимизация цеховых трансформаторных подстанций // Молодой ученый. 2023. № 495. URL: https://moluch.ru/archive/495/109062/ (дата обращения: 22.10.2025).
34. Выбор мощности силового трансформатора в условиях цифровизации // eLibrary.ru. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45731215 (дата обращения: 22.10.2025).
35. Допустимые перегрузки силовых трансформаторов и трансформаторов тока // Eltask.ru. URL: https://eltask.ru/info/dopustimye-peregruzki-silovyh-transformatorov-i-transformatorov-toka (дата обращения: 22.10.2025).
36. Алгоритм оптимизации числа и мощности трансформаторов в системах электроснабжения микрорайонов // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/algoritm-optimizatsii-chisla-i-moschnosti-transformatorov-v-sistemah-elektrosnabzheniya-mikrorayonovy (дата обращения: 22.10.2025).
37. Расчет числа и мощности трансформаторных подстанций, определение их местоположения // Studbooks.net. URL: https://studbooks.net/1435889/ekonomika/raschet_chisla_moschnosti_transformatornyh_podstantsiy_opredelenie_mestopolozheniya (дата обращения: 22.10.2025).
38. Выбор мощности трансформатора в ТП // Proekt.by. URL: https://www.proekt.by/raschet_elektrotehnicheskii/viborb_moschnosti_transformatora_v_tp-t11018.0.html (дата обращения: 22.10.2025).
39. Выбор оптимального числа трансформаторов цеховых подстанций с учетом компенсации реактивной мощности. URL: https://studfile.net/preview/4215982/page:24/ (дата обращения: 22.10.2025).
40. Выбор мощности и типа трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ. URL: https://studfile.net/preview/7926955/page:14/ (дата обращения: 22.10.2025).
41. Как выбрать правильную мощность трансформатора // Jecsany. URL: https://www.jecsany.ru/kak-vybrat-pravilnuyu-moshchnost-transformatora_n17 (дата обращения: 22.10.2025).
42. Как определить экономически выгодные режимы использования трансформаторов двухтрансформаторных подстанций // Школа для электрика. URL: https://www.electric-tolk.ru/articles/kak-opredelit-ekonomicheski-vygodnye-rezhimy-ispolzovaniya-transformatorov-dvukhtransformatornykh-podstantsiy (дата обращения: 22.10.2025).
43. Унификация элементов сети — Выбор количества и мощности трансформаторов // Forca.ru. URL: https://forca.ru/knigi/upravlenie-predpriyatiem/unifikaciya-elementov-seti-vybor-kolichestva-i-moshchnosti-transformatorov-25.html (дата обращения: 22.10.2025).
44. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для подстанций жилых микрорайонов. URL: https://studfile.net/preview/16281861/page:10/ (дата обращения: 22.10.2025).
45. Расчет и выбор числа и мощности трансформаторов. URL: https://studfile.net/preview/4215982/page:9/ (дата обращения: 22.10.2025).
46. Оптимизация режимов работы силовых трансформаторов // eLibrary.ru. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23180436 (дата обращения: 22.10.2025).
47. Выбор силового трансформатора по расчетной мощности // Проектирование электроснабжения. URL: https://e-s-v.ru/vybor-silovogo-transformatora-po-raschetnoj-moshhnosti/ (дата обращения: 22.10.2025).
48. Особенности электроснабжения микрорайона // РосЭнергоСервис. URL: https://rosenergoservice.ru/osobennosti-elektrosnabzheniya-mikrorajona/ (дата обращения: 22.10.2025).
49. Электроснабжение микрорайона многоэтажной жилой застройки // Электронный каталог DSpace ВлГУ. URL: https://www.elib.psunr.ru/catalog/87/42/107/contents/section2.html (дата обращения: 22.10.2025).
50. Дипломный проект — Электроснабжение микрорайона г. Орехово-Зуево // Чертежи.РУ. URL: https://chertezhi.ru/diplomnye-proekty/elektrosnabzhenie-mikroraiona-g.-orehovo-zuevo-35804 (дата обращения: 22.10.2025).
51. Выбор схем электроснабжения микрорайона. URL: https://studfile.net/preview/7926955/page:25/ (дата обращения: 22.10.2025).