Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий
Элементы системы электроснабжения. Расчёт электрических нагрузок, картограмма. Выбор напряжения электроснабжения, количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Компенсация реактивной мощности на предприятии, расчет токов короткого замыкания.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.11.2014 |
Размер файла | 320,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1. Характеристика предприятия и его электроприёмников
2. Расчёт электрических нагрузок. Картограмма
3. Выбор напряжения электроснабжения
4. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций
5. Компенсация реактивной мощности на предприятии
6. Выбор мощности трансформаторов ГПП
7. Выбор схемы электроснабжения предприятия
8. Расчет токов короткого замыкания
9. Выбор и проверка оборудования на ГПП
10. Выбор сечения проводников питающих и распределительных сетей
11. Выбор элементов силовой сети участка точного литья
12. Выбор защит трансформаторов ГПП и расчёт отходящей линии
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Одними из основных потребителей электроэнергии являются промышленные предприятия. Элементами системы электроснабжения промышленных предприятий являются питающие и распределительные электрические сети, трансформаторные и преобразовательные подстанции. Система электроснабжения строится таким образом, чтобы она была надёжна, удобна и безопасна в обслуживании, обеспечивала необходимое качество энергии и бесперебойность электроснабжения в нормальном и послеаварийном режимах. В то же время система электроснабжения должна быть экономичной по затратам, ежегодным расходам, потерям энергии и расходу дорогостоящих материалов и оборудования. Кроме этого, при проектировании нужно учитывать непрерывный рост предприятия, укрупнение его электрической мощности, введение современного и более производительного оборудования. Именно поэтому система электроснабжения должна быть гибкой, допускать развитие технологического процесса, рост мощности предприятия и изменения производственных условий.
Выбор элементов системы электроснабжения при проектировании производится по расчётным электрическим нагрузкам. При этом занижение величин электрических нагрузок ведёт к перегревам элементов сетей и оборудования, что приводит к сокращению срока службы и дорогостоящему ремонту, а завышение величин электрических нагрузок приводит к увеличению капитальных вложений на строительство, монтаж и обслуживание, а также к увеличению расхода дорогостоящих материалов.
Основными задачами при проектировании систем электроснабжения промышленных предприятий являются: оптимизация параметров системы электроснабжения путём рационального выбора напряжения питания, правильное определение электрических нагрузок и соблюдение требований к бесперебойности электроснабжения.
1. Основная часть
1. Характеристика предприятия и его электроприемников
В данном курсовом проекте необходимо разработать систему электроснабжения завода ДВС (двигателей внутреннего сгорания).
Завод включает в себя 14 цехов: ремонтно-механический цех; цех метизов; компрессорная; механосборочный цех; механическое отделение; заготовительно-сварочный цех (заготовительно-сварочный участок); литейный цех; термический цех; кузнечно-прессовый цех; штамповочный цех; механический цех; инструментальный цех; склады; заводоуправление, столовая.
Основными потребителями в большинстве цехов являются электроприёмники II категории надёжности электроснабжения, отключение которых может привести к расстройству технологического процесса и массовому недоотпуску продукции.
В проекте детально рассчитан заготовительно-сварочный участок. Большинство производственных помещений относится к цехам с нормальной средой.
Исходные данные
Таблица 1.1 - Электроснабжение завода ДВС.
Номер по плану |
Наименование цеха |
Кол-во ЭП |
Установленная мощность, кВт |
||
одного ЭП Рном |
Рном |
||||
1 |
Заводоуправление, столовая |
38 |
124 |
346 |
|
2 |
Ремонтно-механический цех |
58 |
248 |
520 |
|
3 |
Цех метизов |
32 |
318 |
270 |
|
4 |
Компрессорная |
20 |
525 |
290 |
|
4 СД 10 кВ |
500 |
2000 |
|||
5 |
Механосборочный цех |
150 |
155 |
1750 |
|
6 |
Механическое отделение |
45 |
155 |
918 |
|
7 |
Заготовительно-сварочный цех |
108 |
280 |
3800 |
|
7а |
Заготовительно-сварочный участок |
См. данные участка |
|||
8 |
Литейный цех |
80 |
10120 |
2700 |
|
9 |
Термический цех |
62 |
2,280 |
1840 |
|
10 |
Кузнечно-прессовый цех |
55 |
470 |
1500 |
|
11 |
Штамповочный цех |
100 |
5100 |
2500 |
|
12 |
Механический цех |
90 |
270 |
1320 |
|
13 |
Инструментальный цех |
42 |
248 |
815 |
|
14 |
Склады |
38 |
310 |
250 |
Таблица 1.2 - Электрооборудование заготовительно-сварочного участка
Номер по плану |
Наименование электроприемника |
Номинальная мощность Pном, кВт |
|
23,24,25 |
Ножницы роликовые |
15 |
|
18,19,20 |
Ножницы |
8 |
|
21,22 |
Пресс |
11 |
|
15,17 |
Отрубной станок |
8 |
|
16 |
Электроэрозийный станок |
7 |
|
26 |
Кран-балка 5т |
12 |
|
6,7 |
Сварочная машина |
35 |
|
4,13 |
Вентилятор |
7 |
|
8,9 Шовная сварочная машина 20 5 Пресс 12 10,11,12 Машина контактной сварки 18 14 Пресс 22 1,2,3 Ножницы роликовые 15 |
2. Расчет электрических нагрузок. Картограмма. ЦЭН
Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок завода ДВС. Расчет ведется методом коэффициентов использования и расчетных коэффициентов согласно действующим “Указаниям по расчету нагрузок”.
На стадии проектирования возникает необходимость определить расчетные нагрузки, как в целом по заводу, так и в частности по заготовительно-сварочному участку, то есть определить нагрузки на разных уровнях системы электроснабжения (СЭС) данного предприятия. Расчет нагрузок на этих уровнях несколько различается.
Расчет электрических нагрузок заготовительно-сварочного участка
Необходимо начертить план рассматриваемого цеха с нанесением на него оборудования. После приведения и определения мощностей электроприёмников, необходимо разместить распределительные шкафы и шинопроводы. Для заготовительно-сварочного участка намечаем два распределительных шинопровода ШС-1, ШС-2.
Исходные данные для расчета заполняются на основании полученных исходных данных и согласно справочным материалам.
Рср = Ки ·Рн ; (2.1)
Qср = Ки ·Рн ·tg = Рср ·tg , (2.2)
где Рср., Qср. - соответственно средние активная и реактивная нагрузки за наиболее загруженную смену.
Эффективное число ЭП (nэф) для каждой группы определяется по формуле:
, (2.3)
где Рн - общая установленная мощность группы электроприемников цеха.
Найденное значение nэф округляется до ближайшего меньшего числа. В случае если nэф>n, то nэф принимается равным n.
Для нахождения расчетного коэффициента Кр определяется групповой коэффициент использования по формуле:
, (2.4)
где Рср - сумма средних расчетных мощностей ЭП.
По найденным значениям Ки и nэф из таблицы 1 по методическим указаниям [3] находится Кр.
Расчетные мощности Рр, Qр, Sр определяются по формулам:
; (2.5)
, если ;
Qp= Qср, если nэф >10; (2.6)
. (2.7)
Если Рр окажется меньше мощности наибольшего ЭП группы, то следует принять Рр= Рном. max.
Расчетный ток группы ЭП
Расчет электрических нагрузок заготовительно-сварочного участка
Выбираем два распределительных шинопровода (ШС1, ШС2). Распределяем ЭП по ШС и производим расчёт нагрузок по каждому из них и участку в целом.
По данным, приведенным в [2] для всех присоединенных ЭП находим коэффициент использования kи и коэффициент мощности cos.
Далее для каждого ЭП определяем среднюю активную и реактивную нагрузки, за наиболее загруженную смену, по формулам:
, (1)
, (2)
где - Pс.р, Qс.р соответственно средние активная и реактивная нагрузки за наиболее загруженную смену;
Рн - общая установленная мощность группы электроприёмников;
tg - соответствует средневзвешенному cos характерному для электроприёмников данного режима работы.
Эффективное число электроприёмников определяю по формуле:
, (3)
где РН -- общая установленная мощность электроприемников цеха.
Групповой коэффициент использования всех присоединенных к ШС электроприемников, вычисляется по формуле:
, (4)
где Pс.р. - сумма средних расчетных мощностей всех групп ЭП, присоединенных к ШС, ШР.
Расчетные мощности Pр, Qр по итоговой строке для ШС определяем по формулам:
(5)
По найденным значениям kи и nэ находим kр - коэффициент расчётной нагрузки, определяемый в зависимости от группового коэффициента использования и эффективного числа электроприемников. Находим по таблице 2 приложения 1[1] или по таблице 1 при кВт.
Полная расчётная мощность определяется по формуле:
При nэ 10 (6)
При nэ > 10 (7)
; (8)
Используя спецификацию оборудования цеха, производим расчёт нагрузок цеха: Приведем пример расчета ЭП 1,2,3 - Ножницы роликовые: Pн = 15кВт, n = 3, kи=0,45, cos=0,65.
?Pн = 3•15 = 45 кВт;
Pср = 0,45•45 = 20,3 кВт;
Qср = 1,17•20,3 = 23,8 квар.
Аналогично производим расчет для других ЭП.
Производим расчет для ШС1:
По найденным значениям kи и nэ находим kр = 1,05
Pр = 102,4•1,05= 107,5 кВт;
nэ > 10
кВА.
Аналогично производим расчёт для ШС2 в цехе, результаты расчетов сведены в таблицу 3.
Таблица 3 - Расчет электрических нагрузок заготовительно-сварочного участка.
Исходные данные |
Расчетные величины |
nэф |
kр |
Расчетные величины |
||||||||||||
Наименование ЭП |
Количество ЭП |
Мощность, кВт |
kи |
cosц |
tgц |
Pср, кВт |
Qср, квар |
?pн2 |
Pр, кВт |
Qр, квар |
Sр, кВА |
Iр, А |
||||
pн |
Pн |
|||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
ШС1: |
||||||||||||||||
Ножницы роликовые (1,2,3) |
3 |
15 |
45 |
0,45 |
0,65 |
1,17 |
20,3 |
23,8 |
675 |
|||||||
Вентилятор (4,13) |
2 |
7 |
14 |
0,6 |
0,8 |
0,7 |
8,4 |
5,9 |
98 |
|||||||
Пресс (5) |
1 |
12 |
12 |
0,25 |
0,95 |
0,32 |
3 |
0,96 |
144 |
|||||||
Сварочная машина (6,7) |
2 |
35 |
70 |
0,25 |
0,7 |
1,02 |
17,5 |
17,9 |
2450 |
|||||||
Шовная сварочная машина (8,9) |
2 |
20 |
40 |
0,5 |
0,7 |
1,02 |
20 |
20,4 |
800 |
|||||||
Машина контактной сварки (10,11,12) |
3 |
18 |
54 |
0,5 |
0,7 |
1,02 |
27 |
27,5 |
972 |
|||||||
Пресс (14) |
1 |
22 |
22 |
0,25 |
0,95 |
0,32 |
5,5 |
1,8 |
484 |
|||||||
Кран-балка (26) |
1 |
12 |
12 |
0,06 |
0,5 |
1,73 |
0,7 |
1,2 |
144 |
|||||||
Итого по ШС1 |
15 |
7-35 |
269 |
0,38 |
- |
0,97 |
102,4 |
99,5 |
5767 |
12 |
1,05 |
107,5 |
99,5 |
146,5 |
211,7 |
|
ШС2: |
||||||||||||||||
Электроэр.станок (16) |
1 |
7 |
7 |
0,12 |
0,6 |
1,33 |
0,8 |
1,1 |
49 |
|||||||
Отрубной станок (15,17) |
2 |
8 |
16 |
0,12 |
0,6 |
1,33 |
1,9 |
2,5 |
128 |
|||||||
Ножницы (18,19,20) |
3 |
8 |
24 |
0,45 |
0,65 |
1,17 |
10,8 |
12,6 |
192 |
|||||||
Пресс (21,22) |
2 |
11 |
22 |
0,25 |
0,95 |
0,32 |
5,5 |
1,8 |
242 |
|||||||
Ножницы роликовые (23,24,25) |
3 |
15 |
45 |
0,45 |
0,65 |
1,17 |
20,3 |
23,8 |
675 |
|||||||
Итого по ШС2 |
11 |
7-15 |
114 |
0,34 |
- |
1,06 |
39,3 |
41,8 |
1286 |
10 |
1,13 |
44,4 |
45,9 |
63,9 |
92,3 |
|
Итого по участку |
383 |
0,37 |
- |
1 |
141,7 |
141,3 |
7053 |
20 |
1 |
141,7 |
141,7 |
200 |
289 |
Расчет осветительных нагрузок
Нагрузку электрического освещения определяем по удельной мощности, Вт/м2. Для этого определяем площадь цеха по масштабу генплана в реальном измерении, в м2. Из таблицы 2[2] принимаем удельные мощности ру.о. и типы источников света. Расчетную нагрузку определяем с учетом коэффициента спроса кс.
Значения коэффициента спроса принимаем из таблицы 3[2]. Площадь, освещаемую наружным освещением, определяем как разность между территорией завода в целом и площадью всех цехов, зданий, сооружений.
Для заводоуправления, столовой № 1 в качестве источника света принимаем лампы ЛЛ.
Pу o = ру.o.•F кВт (9)
Рр.o = kс•Ру кВт (10)
Qp.o. = Pp.o.•tg квар (11)
Расчет осветительной нагрузки по остальным цехам аналогичен. Расчеты сведены в таблицу 4.
Таблица 4 - Расчёт нагрузки электрического освещения по цехам
Наименование цеха |
Площадь F, м2 |
Pуд.о, Вт/м2 |
Тип ИС |
Pу.о, кВт |
kс |
cosц |
tgц |
Pр.о, кВт |
Qр.о, квар |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1. Заводоуправление, столовая |
1375 |
17 |
ЛЛ |
23,4 |
0,9 |
0,75 |
21,06 |
15,8 |
||
2. Ремонтно-механический цех |
1444 |
14 |
ДРЛ |
20,2 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
19,2 |
33,2 |
|
3. Цех метизов |
1444 |
14 |
ДРЛ |
20,2 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
19,2 |
33,2 |
|
4. Компрессорная |
1582 |
12 |
ДРЛ |
18,9 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
17,9 |
31,1 |
|
5. Механосборочный цех |
5777 |
14 |
ДРЛ |
80,9 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
76,8 |
132,9 |
|
6. Механическое отделение |
1444 |
13 |
ДРЛ |
18,8 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
17,9 |
30,9 |
|
7. Заготовительно-сварочный цех |
5777 |
15 |
ДРЛ |
86,7 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
82,4 |
142,6 |
|
7а. Заготовительно-сварочный участок |
555 |
15 |
ДРЛ |
8,3 |
0,85 |
0,5 |
1,73 |
7,06 |
12,2 |
|
8. Литейный цех |
2888 |
15 |
ДРЛ |
43,3 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
41,2 |
71,3 |
|
9. Термический цех |
2820 |
15 |
ДРЛ |
42,3 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
40,2 |
69,6 |
|
10. Кузнечно-прессовый цех |
2820 |
15 |
ДРИ |
42,3 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
40,2 |
69,6 |
|
11. Штамповочный цех |
2820 |
15 |
ДРИ |
42,3 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
40,2 |
69,6 |
|
12. Механический цех |
2820 |
14 |
ДРЛ |
39,5 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
37,5 |
64,9 |
|
13. Инструментальный цех |
1444 |
19 |
ДРЛ |
27,4 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
26,1 |
45,2 |
|
14. Склады |
5777 |
8 |
ДРЛ |
46,2 |
0,6 |
0,5 |
1,73 |
27,7 |
47,9 |
|
15. Наружное освещение |
138585 |
0,5 |
ДРЛ |
69,3 |
1,0 |
0,5 |
1,73 |
69,3 |
119,9 |
Расчет нагрузок цехов
Расчет нагрузок по цехам отличается от расчета по ШС тем, что при отсутствии полного перечня мощностей ЭП, эффективное число nЭ определяем по упрощенному выражению:
; (12)
Расчетный коэффициент kр по известным kи и nЭ находим по таблице 2 [1] или по таблице 1 при Pср<260 кВт.
Расчетные мощности определяем по формулам:
Pр = КрKиPн = КрPс.р; (13)
Qр = КрКиPнtg = КрQс.р= Ррtg, при любом nЭ; (14)
Нагрузки от синхронных электродвигателей привода механизмов рассчитываем аналогично с учетом следующего: реактивная мощность определяется не по средневзвешенному tg, а по tgн, соответствующему cosн. При этом значения Qp = Qс.р. заносятся со знаком «минус», так как синхронные двигатели являются источниками реактивной мощности.
Расчет нагрузок по предприятию ведем в следующей последовательности.
Суммируем значения Pн, Рcр, Qcр. Определяем групповой коэффициент использования:
. (15)
Определяем число присоединений на сборных шинах ГПП. Так как схема электроснабжения еще не разработана, принимаем N в диапазоне 8-25 для ГПП. По найденному групповому kи = 0,5 и числу присоединений N определяем значение коэффициента одновременности kо = 0,9 по таблице А3 [4]. Расчетные мощности Рр и QP определяем по выражениям:
(16)
(17)
(18)
;
;
кВА.
Результирующую нагрузку на стороне ВН по предприятию определяем с учетом средств компенсации реактивной мощности и потерь мощности в цеховых трансформаторах.
кВт; (19)
квар; (20)
кВА. (21)
кВт;
квар;
кВА.
Потери в трансформаторах определяем в целом по заводу. Расчёт ведем по упрощенным формулам:
Рт/ = 0,02S/р; (22)
Qт/ = 0,1S/p ; (23)
где S/р - расчетная мощность нагрузки , питающейся через трансформаторы.
Рт/ = 0,0210535= 210,7 кВт;
Qт/ = 0,110535= 1053,5 квар;
Активные и реактивные потери в трансформаторах суммируем со среднерасчётными и расчётными нагрузками по заводу.
Pp.пр = Рр + Р = 9581 + 210,7 = 9791,7 кВт; (24)
Qp.пр = Qp + Q = 7342,5+ 1053,5 = 8396 квар; (25)
кВА. (26)
Результаты расчетов сводим в таблицу 5.
Таблица 5 - Расчет электрических нагрузок по предприятию
Исходные данные |
Расчетные величины |
Расчетные величины |
||||||||||||
Наименование цеха |
Количество ЭП |
Мощность, кВт |
kи |
cosц |
tgц |
Pср, кВт |
Qср, квар |
nэф |
kр |
Pр, кВт |
Qр, квар |
Sр, кВА |
||
pн |
Pн |
|||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
Заводоуправление, столовая |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
38 |
1-24 |
346 |
0,7 |
0,8 |
0,75 |
242,2 |
181,7 |
28 |
1.0 |
242,2 |
186,65 |
||
б) освещение |
23,4 |
0,9 |
0,8 |
0,75 |
21,06 |
15,8 |
21,06 |
15,8 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
369,4 |
263,3 |
197,5 |
263,3 |
202,5 |
332,2 |
||||||||
Ремонтно-механический цех |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
58 |
2-48 |
520 |
0,2 |
0,7 |
1,02 |
104 |
106,08 |
21 |
1,15 |
119,6 |
121,9 |
||
б) освещение |
20,2 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
19,2 |
33,2 |
19,2 |
33,2 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
540,2 |
123,2 |
137,2 |
138,8 |
155,1 |
208,1 |
||||||||
Цех метизов |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
32 |
3-18 |
270 |
0,3 |
0,7 |
1,02 |
81 |
82,6 |
30 |
1,0 |
81 |
82,6 |
||
б) освещение |
20,2 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
19,2 |
33,2 |
19,2 |
33,2 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
290.2 |
100,2 |
115,8 |
100,2 |
115,8 |
153,1 |
||||||||
Компрессорная |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
20 |
5-25 |
290 |
0,6 |
0,8 |
0,75 |
174 |
130,5 |
23 |
1,0 |
174 |
130,5 |
||
б) освещение |
18,9 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
17,9 |
31,1 |
17,9 |
31,1 |
||||||
в) С.Д. 10 кВ |
4 |
500 |
2000 |
0,8 |
0,9 |
0,48 |
1600 |
-768 |
4 |
1,0 |
1600 |
-768 |
||
Итого по 0,4 кВ |
308,9 |
191,9 |
161,6 |
191,9 |
161,6 |
250,9 |
||||||||
Механосборочный цех |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
150 |
1-55 |
1750 |
0,4 |
0,7 |
1,02 |
700 |
714 |
63 |
0,7 |
490 |
499,8 |
||
б) освещение |
80,9 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
76,8 |
132,9 |
76,8 |
132,9 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
1830,9 |
776,8 |
846,9 |
566,8 |
632,7 |
849,5 |
||||||||
Механическое отделение |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
45 |
1-55 |
918 |
0,3 |
0,7 |
1,02 |
275,4 |
280,9 |
33 |
0,75 |
206,6 |
210,7 |
||
б) освещение |
18,8 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
17,9 |
30,9 |
17,9 |
30,9 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
936,8 |
293,3 |
311,8 |
224,5 |
241,3 |
329,6 |
||||||||
Заготовительно-сварочный цех |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
108 |
2-8 |
3800 |
0,5 |
0,6 |
1,33 |
1900 |
2527 |
95 |
0,75 |
1425 |
1895,3 |
||
б) освещение |
86,7 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
82,4 |
142,6 |
82,4 |
142,6 |
||||||
Заготовительно-сварочный участок |
||||||||||||||
в) силовая 0,4 кВ |
26 |
7-35 |
383 |
0,37 |
0,7 |
1,02 |
141,7 |
141,3 |
21 |
1,0 |
141,7 |
141,7 |
||
г) освещение |
8,3 |
1,0 |
0,5 |
1,73 |
8,3 |
14,4 |
8,3 |
14,4 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
4278 |
2132,4 |
2825,3 |
1657,4 |
2194 |
2749,7 |
||||||||
Литейный цех |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
80 |
10-120 |
2700 |
0,6 |
0,8 |
0,75 |
1620 |
1215 |
45 |
0,85 |
1377 |
1032,7 |
||
б) освещение |
43,3 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
41,2 |
71,3 |
41,2 |
71,3 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
2743,3 |
1661,2 |
1286,3 |
1418,2 |
1104 |
1797 |
||||||||
Термический цех |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
62 |
2,2-80 |
1840 |
0,7 |
0,9 |
0,48 |
1288 |
618,2 |
46 |
0,85 |
1094,8 |
525,5 |
||
б) освещение |
42,3 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
40,2 |
69,6 |
40,2 |
69,6 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
1882,3 |
1328,2 |
687,8 |
1135 |
595,1 |
1282 |
||||||||
Кузнечно-прессовый цех |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
55 |
4-70 |
1500 |
0,5 |
0,7 |
1,02 |
750 |
765 |
42 |
0,8 |
600 |
612 |
||
б) освещение |
42,3 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
40,2 |
69,6 |
40,2 |
69,6 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
1542,3 |
790,2 |
834,6 |
640,2 |
681,6 |
935 |
||||||||
Штамповочный цех |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
100 |
5-100 |
2500 |
0,2 |
0,7 |
1,02 |
500 |
510 |
50 |
0,75 |
375 |
382,5 |
||
б) освещение |
42,3 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
40,2 |
69,6 |
40,2 |
69,6 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
2542,3 |
540,2 |
579,6 |
415,2 |
452,1 |
614 |
||||||||
Механический цех |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
90 |
2-70 |
1320 |
0,3 |
0,7 |
1,02 |
396 |
403,9 |
37 |
0,75 |
297 |
302,9 |
||
б) освещение |
39,5 |
0,95 |
0,5 |
1,73 |
37,5 |
64,9 |
37,5 |
64,9 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
1359,5 |
433,5 |
468,8 |
334,5 |
367,8 |
497 |
||||||||
Инструментальный цех |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
42 |
2-48 |
815 |
0,2 |
0,7 |
1,02 |
163 |
166,3 |
33 |
0,75 |
122,3 |
124,7 |
||
в) освещение |
27,4 |
0,95 |
0,5 |
1,75 |
26,1 |
45,2 |
26,1 |
45,2 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
845,4 |
189,1 |
211,5 |
148,4 |
169,9 |
226 |
||||||||
Склады |
||||||||||||||
а) силовая 0,4 кВ |
38 |
3-10 |
250 |
0,5 |
0,8 |
0,75 |
125 |
93,8 |
50 |
1,0 |
125 |
93,8 |
||
б) освещение |
46,2 |
0,6 |
0,5 |
1,73 |
27,7 |
47,9 |
27,7 |
47,9 |
||||||
Итого по 0,4 кВ |
296,2 |
152,7 |
141,7 |
155,7 |
141,7 |
210 |
||||||||
Наружное освещение |
69,3 |
1,0 |
0,5 |
1,73 |
69,3 |
119,9 |
69,3 |
119,9 |
||||||
Итого по заводу |
21525,9 |
0,5 |
0,76 |
10645,5 |
8158,3 |
0,9 |
9581 |
7342,5 |
12071 |
|||||
Потери в трансформаторах |
210,7 |
1053,5 |
210,7 |
1053,5 |
||||||||||
Итого с потерями |
0,85 |
10856,2 |
9211,8 |
9791,7 |
8396 |
12898 |
Картограмма
Центр электрических нагрузок (ЦЭН).
Картограмма нагрузок дает первое представление о распределении нагрузок по территории предприятия, а так же о структуре нагрузок. Интенсивность распределения нагрузок электроприемников изображается при помощи окружности. Радиус окружности связан с расчетной мощностью приемника электроэнергии:
(27)
где r - радиус круга;
Рр - средняя активная мощность за наиболее загруженную смену (для цеха);
m - масштаб. Принимаем масштаб .
Каждый круг разделяем на секторы, центральные углы которых пропорциональны осветительной и силовой нагрузкам:
, (28)
где - центральный угол, пропорциональный осветительной нагрузке;
Р0,4кВ - расчетная нагрузка на стороне низкого напряжения;
Рр - расчетная активная мощность (для цеха).
В качестве центра круга выбираем центр электрической нагрузки приемника электроэнергии, соответствующей геометрическому центру цеха.
С целью определения наиболее эффективного места расположения главной понизительной подстанции предприятия, находим центр активных нагрузок нагрузок.
Центр активных электрических нагрузок определяем по формулам:
; (29)
; (30)
где XА , YА - координаты центра активных электрических нагрузок, мм;
мм;
мм;
Результаты расчетов сведены в таблицу 6.
Таблица 6 - Расчет картограммы цехов
Наименование цеха |
Расчетные нагрузки |
Координаты цеха |
Расчетные величины |
Pрxi |
Pрyi |
|||||||
Pр0,4кВ, кВт |
Pр.осв, кВт |
Pр.вв, кВт |
xi, мм |
yi, мм |
ri, мм |
б0,4, град |
босв, град |
бвв, град |
||||
Заводоуправление,столовая |
242,2 |
21,06 |
132 |
5 |
10 |
331,2 |
28,8 |
34755 |
1316 |
|||
Ремонтно-механический цех |
119,6 |
19,2 |
82 |
26 |
7 |
310,2 |
49,8 |
11382 |
3608 |
|||
Цех метизов |
81 |
19,2 |
113 |
26 |
6 |
291 |
69 |
11323 |
2605 |
|||
Компрессорная |
174 |
17,9 |
1600 |
20 |
27 |
33 |
18,6 |
1,9 |
339,5 |
67238 |
90771 |
|
Механосборочный цех |
490 |
76,8 |
82 |
68 |
13 |
311,2 |
48,8 |
46477 |
38542 |
|||
Механическое отделение |
206,6 |
17,9 |
103 |
62 |
8 |
331,3 |
28,7 |
23124 |
13919 |
|||
Заготовительно-сварочный цех( + участок) |
1566.7 |
90.7 |
92 |
115 |
23 |
340,3 |
19,7 |
152481 |
190601 |
|||
Литейный цех |
1377 |
41,2 |
127 |
154 |
21 |
349,5 |
10,5 |
180111 |
218403 |
|||
Термический цех |
1094,8 |
40,2 |
170 |
121 |
19 |
347,3 |
12,7 |
192967 |
137347 |
|||
Кузнечно-прессовый цех |
600 |
40,2 |
170 |
119 |
14 |
337,4 |
22,6 |
108834 |
76184 |
|||
Штамповочный цех |
375 |
40,2 |
170 |
74 |
11 |
325,1 |
34,9 |
70584 |
30725 |
|||
Механический цех |
297 |
37,5 |
170 |
61 |
10 |
319,6 |
40,4 |
56865 |
20405 |
|||
Инструментальный цех |
122,3 |
26,1 |
160 |
48 |
7 |
296,7 |
63,3 |
23744 |
7123 |
|||
Склады |
125 |
27,7 |
29 |
62 |
7 |
295 |
65 |
4573 |
9777 |
|||
Итого |
10562,2 |
984458 |
841326 |
Подстанции максимально приближаем, насколько это позволяют производственные условия, к центру активных нагрузок соответствующих групп потребителей электроэнергии. Приближение подстанции позволяет построить экономичную и надежную систему электроснабжения, так как сокращается протяженность сетей вторичного напряжения, уменьшаются потери энергии и отклонения напряжения; уменьшается зона аварий; облегчается и удешевляется развитие электроснабжения.
3. Выбор напряжения электроснабжения
Выбор напряжения питания зависит от мощности, потребляемой предприятием, его удалённости от источника питания, напряжений, имеющихся на источнике питания, типа оборудования, установленного на предприятии, технико-экономических показателей.
Для приближённого определения рационального напряжения воспользуемся формулой Илларионова:
; (31)
где - расстояние до источника питания, км;
Р - передаваемая мощность, МВт.
По данным об источниках питания при МВт просчитываем два варианта:
1) кВ, кВ;
кВ.
1) кВ, км;
кВ
Принимаем напряжение источника питания 110 кВ - как более рациональное выгодное.
Напряжение внутризаводского электроснабжения принимаем 10 кВ, так как на предприятии присутствуют высоковольтные СД на 10 кВ.
Напряжение внутрицехового электроснабжения обусловлено типом основных электроприёмников предприятия и осветительной нагрузки. Поэтому принимаем наиболее выгодную систему напряжения 380/220В.
4. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций
Выбор места расположения, числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций (ТП) производим исходя из категории надёжности электроснабжения потребителей, расчётной нагрузки и условий окружающей среды. На выбор мощности трансформаторов также влияет удельная плотность нагрузки объекта (цеха). При проектировании ТП допускается объединять объекты с небольшими нагрузками и присоединять их на одну подстанцию, размещаемую у потребителя наибольшей мощности.
Целесообразность объединения проверяем условием:
кВА·м. (32)
где Sр - полная расчётная мощность объекта (цеха), кВА;
- расстояние от нагрузки до подстанции, м.
Расчёт числа и мощности трансформаторов в цеховых ТП сведен в таблицу 7. Расчётную полную мощность (Sр) берём из таблицы 5.
Удельную плотность нагрузки объекта (цеха) определяем по формуле:
. (33)
Для склада металла №1:
.
Номинальную мощность трансформатора определяем по формуле:
, (34)
где N - количество трансформаторов;
kз - коэффициент загрузки трансформатора.
Для ТП №1:
.
Принимаем ТП 2Ч1600 кВА.
Затем просчитываем фактический коэффициент загрузки по формуле:
(35)
Затем просчитываем фактический коэффициент загрузки при аварийной перегрузке трансформатора...
Подобные документы
Изучение схемы электроснабжения подстанции, расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов. Составление схемы РУ высокого и низкого напряжений подстанции. Расчёт токов короткого замыкания. Подбор выключателей, кабелей и их проверка.
курсовая работа [571,1 K], добавлен 17.02.2013Вопросы реконструкции электроснабжения восточной части г. Барнаула. Расчет электрических нагрузок потребителей и района в целом. Выбор количества и мощности трансформаторов потребителей и трансформаторов ГПП, высоковольтной аппаратуры и кабеля.
дипломная работа [418,1 K], добавлен 19.03.2008Анализ и расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор типа и числа подстанций. Расчет и питающих и распределительных сетей до 1000В, свыше 1000В. Расчет токов короткого замыкания. Расчет заземляющего устройства. Вопрос ТБ.
курсовая работа [100,4 K], добавлен 01.12.2007Картограмма и определение центра электрической нагрузки кузнечного цеха. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Расчет токов короткого замыкания. Расчет питающей и распределительной сети по условиям допустимой потери напряжения.
дипломная работа [538,0 K], добавлен 18.05.2015Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии.
дипломная работа [653,6 K], добавлен 20.07.2008Станкостроительный завод: электроснабжение, графики нагрузок, центр электрических нагрузок, схема электроснабжения, мощность конденсаторных установок и трансформаторов, выбор напряжений, сетей завода и токов, экономическая часть и охрана труда.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 20.07.2008Описание технологического процесса в аммиачно-холодильном цехе, его назначение и необходимое оборудование. Характеристика окружающей среды производственных помещений. Выбор рационального напряжения питающей сети. Выбор системы внешнего электроснабжения.
дипломная работа [678,1 K], добавлен 08.12.2010Определение и анализ электрических нагрузок системы электроснабжения объекта. Ознакомление с процессом выбора числа и мощности цеховых трансформаторов. Характеристика основных аспектов организации технического обслуживания электрооборудования цеха.
дипломная работа [7,1 M], добавлен 08.02.2022Проектирование электроснабжения цехов цементного завода. Расчет электрических нагрузок: цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса, завода в целом, мощности трансформаторов. Определение центра нагрузок и расположения питающей подстанции.
курсовая работа [142,1 K], добавлен 01.02.2008Расчёт электрических нагрузок осветительной сети. Выбор мощности компенсирующих устройств. Проектирование трансформаторной подстанции. Конструктивное исполнение цеховой электрической цепи. Проектирование освещения и организация мер безопасности.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 07.11.2012Характеристика компрессорного цеха, классификация его помещений. Расчёт электрических нагрузок, компенсирующих устройств, выбор трансформаторов. Определение токов короткого замыкания. Расчет автоматического выключателя. Проектирование систем молниезащиты.
курсовая работа [615,4 K], добавлен 05.11.2014Проектирование внутрицеховых электрических сетей завода ОАО "Тагат" имени С.И. Лившица. Определение силовой и осветительной нагрузок; выбор числа и мощности трансформаторов цеховой подстанции. Расчет релейной защиты и автоматики; меры электробезопасности.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 18.02.2013Разработка проекта изменения электрической части Запорожской АЭС: технико-экономическое сопоставление вариантов и выбор схемы выдачи мощности АЭС. Расчет электроснабжения собственных нужд блока, выбор мощности дизель-генераторов систем надежного питания.
курсовая работа [356,4 K], добавлен 22.11.2010Краткая характеристика механосборочного цеха. Схемы внешнего электроснабжения. Анализ электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения, расчет трансформаторов. Компоновка цеховой подстанции. Принцип работы установки инверторной сварки "Магма–315Р".
дипломная работа [710,8 K], добавлен 13.07.2014Расчет максимальных режимов присоединений и токов короткого замыкания на подстанции. Анализ выбора силового электрооборудования: высоковольтных выключателей, трансформаторов тока и напряжения, силовых трансформаторов, трансформаторов собственных нужд.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.09.2017Расчет рационального варианта электроснабжения электромеханического цеха. Общие требования к электроснабжению. Выбор трансформаторов, аппаратов защиты и распределительных устройств, сечения шинопроводов и кабельных линий. Расчет токов короткого замыканий.
курсовая работа [224,1 K], добавлен 16.11.2009Однолинейная схема главных электрических соединений подстанции. Расчет токов нормального режима и короткого замыкания. Выбор и проверка токоведущих частей и изоляторов, электрических аппаратов, контрольно-измерительной аппаратуры, трансформаторов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 08.09.2015Характеристика системы электроснабжения пассажирского вагона. Расчет мощности основных электропотребителей: вентиляции, отопления, охлаждения воздуха, освещения. Определение мощности источника электроэнергии. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры.
курсовая работа [791,3 K], добавлен 06.02.2013Выбор трансформаторов, выключателей, разъединителей, короткозамыкателей, коммутационных аппаратов и их проверка на систематическую перегрузку, расчет токов короткого замыкания и теплового импульса с целью проектирование трансформаторной подстанции.
курсовая работа [182,0 K], добавлен 26.04.2010Общая характеристика исследуемого предприятия и анализ его деятельности. Технологические возможности станка, его устройство и принцип работы. Расчет и выбор мощности двигателя, частотного преобразователя. Расчет системы электроснабжения цеховой сети.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 21.07.2015