Электроснабжение завода черной металлургии
Определение степени надежности электроснабжения электроприемников. Расчетные нагрузки на стороне высшего напряжения цеховой трансформаторной подстанции. Выбор схемы распределительного устройств высокого напряжения. Выбор питающих линий электропередачи.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.05.2020 |
| Размер файла | 2,0 M |
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/
[Введите текст]
Бюджетное учреждение высшего образования Ханты-Мансийского автономного округа - Югры
«Сургутский государственный университет»
Политехнический институт
Кафедра радиоэлектроники и электроэнергетики
Курсовой проект по дисциплине «Электроснабжение»
Тема: Электроснабжение завода черной металлургии
Выполнил: обучающийся группы № 603-62
Москалев И. Д.
Проверил: Преподаватель кафедры РЭиЭ, к.т.н., доцент
Кислицин Е.Ю.
г. Сургут, 2019 г.
Содержание
Исходные данные
Введение
1. Определение степени надежности электроснабжения электроприемников
2. Определение расчетных нагрузок
2.1 Определение расчетных нагрузок на стороне высшего напряжения цеховой трансформаторной подстанции
2.2 Определение расчетных нагрузок на шинах распределительных пунктов
2.3 Определение расчетных нагрузок на шинах низкого напряжения пункта приема электроэнергии
2.4 Расчет мощности компенсирующих устройств узла нагрузки
3. Построение картограммы нагрузок предприятия
4. Расчет системы питания
4.1 Построение графиков нагрузок
4.2 Выбор силовых трансформаторов ППЭ
4.3 Выбор схемы распределительного устройств высокого напряжения.
4.4 Выбор питающих линий электропередачи
4.5 Выбор схемы распределительных устройств низкого напряжения ППЭ
5. Выбор напряжения системы распределения
5.1 Выбор мощности и места размещения цеховых трансформаторных подстанций
5.2. Потери мощности в трансформаторах КТП
5.3 Выбор сечения и марки проводников системы распределения.
Заключение
Список использованной литературы
Исходные данные
1. Генеральный план завода черной металлургии.
2. Мощность системы питания 1300 МВ·А.
3. Питание предприятие осуществляется от подстанции энергосистемы напряжением 110 кВ.
4. Индуктивное сопротивление системы 0,6 о.е.
5. Расстояние от источника питания до завода 5 км.
6. Сведения об электрических нагрузках.
Ведомость электрических нагрузок завода
|
№ на плане |
Наименование цеха |
Установленная мощность, кВт |
|
|
1 |
Склад сырья |
100 |
|
|
2 |
Бытовые помещения и столовая |
400 |
|
|
3 |
Административный корпус, СКБ |
350 |
|
|
4 |
Гараж |
180 |
|
|
5 |
Материальный склад |
70 |
|
|
6 |
Склад готовой продукции |
250 |
|
|
7 |
Цех жести |
6000 |
|
|
Цех жести (10 кВ) |
2600 |
||
|
8 |
Деревообрабатывающий цех |
380 |
|
|
9 |
Компрессорная |
400 |
|
|
Компрессорная (10 кВ) |
4800 |
||
|
10 |
Насосная |
700 |
|
|
Насосная (10 кВ) |
7000 |
||
|
11 |
Цех холодной прокатки |
9000 |
|
|
Цех холодной прокатки (10 кВ) |
12000 |
||
|
12 |
Цех горячей прокатки |
8000 |
|
|
Цех горячей прокатки (10 кВ) |
10000 |
||
|
13 |
Слябинг |
3800 |
|
|
Слябинг (10 кВ) |
9000 |
||
|
14 |
Доменный цех |
10000 |
|
|
Доменный цех (10 кВ) |
4000 |
||
|
15 |
Мартеновский цех |
2200 |
|
|
Мартеновский цех (10 кВ) |
1600 |
||
|
16 |
Ремонтно-механический цех |
700 |
|
|
17 |
Лаборатории (ЦЗЛ) |
200 |
|
|
18 |
Столовая |
300 |
|
|
19 |
Электроцех |
500 |
|
|
20 |
Проходная |
10 |
|
|
Освещение цехов и территории завода |
Генеральный план завода черной металлургии
Рисунок 1.1
Введение
Системой электроснабжения называется комплекс устройств, предназначенных для производства, передачи и распределения электроэнергии.
Сложность вопросов проектирования системы электроснабжения промышленных предприятий заключается в оптимальном, рациональном и эффективном решении этой проблемы. Именно комплексное решение данной задачи в совокупности с необходимыми требованиями и стандартами электроснабжения позволяют экономически и технически грамотно работать всему предприятию.
Технически правильное решение при создании систем электроснабжения исключает появление недопустимых отклонений параметров электроэнергии. Все это влияет на производительность предприятия и качество продукции.
Основной целью задания ставится закрепление полученных на протяжении всего курса обучения знания, получение опыта проектирования системы электроснабжения конкретного предприятия и подготовка к выполнению дипломного проекта.
Темой курсового проекта является проектирование системы электроснабжения завода черной металлургии.
1. Определение степени надежности электроснабжения электроприемников
Все оборудование должно удовлетворять технико-технологическим условиям его эксплуатации. Для чего, из анализа технологического процесса производства проектируемого объекта, необходимо выявить характеристику производственной среды, а также определить категорию электроприемников по надежности питания.
Таблица 1.1 - Степени надежности и характеристика окружающей среды
|
№ |
Наименование цеха |
Характеристика производственной среды |
Категория ЭП по надежности питания |
|
|
1 |
Склад сырья |
Нормальная |
3 |
|
|
2 |
Бытовые помещения и столовая |
Нормальная |
3 |
|
|
3 |
Административный корпус, СКБ |
Нормальная |
3 |
|
|
4 |
Гараж |
Нормальная |
3 |
|
|
5 |
Материальный склад |
Нормальная |
3 |
|
|
6 |
Склад готовой продукции |
Нормальная |
3 |
|
|
7 |
Цех жести |
Нормальная |
1 |
|
|
Цех жести (10 кВ) |
Нормальная |
1 |
||
|
8 |
Деревообрабатывающий цех |
Пыльная |
3 |
|
|
9 |
Компрессорная |
Нормальная |
1 |
|
|
Компрессорная (10 кВ) |
Нормальная |
1 |
||
|
10 |
Насосная |
Сырая |
1 |
|
|
Насосная (10 кВ) |
Сырая |
1 |
||
|
11 |
Цех холодной прокатки |
Жаркая |
2 |
|
|
Цех холодной прокатки (10 кВ) |
Жаркая |
2 |
||
|
12 |
Цех горячей прокатки |
Жаркая |
2 |
|
|
Цех горячей прокатки (10 кВ) |
Жаркая |
2 |
||
|
13 |
Слябинг |
Жаркая |
1 |
|
|
Слябинг (10 кВ) |
Жаркая |
1 |
||
|
14 |
Доменный цех |
Жаркая |
1 |
|
|
Доменный цех (10 кВ) |
Жаркая |
1 |
||
|
15 |
Мартеновский цех |
Жаркая |
1 |
|
|
Мартеновский цех (10 кВ) |
Жаркая |
1 |
||
|
16 |
Ремонтно-механический цех |
Нормальная |
3 |
|
|
17 |
Лаборатория (ЦЗЛ) |
Нормальная |
3 |
|
|
18 |
Столовая |
Нормальная |
3 |
|
|
19 |
Электроцех |
Нормальная |
3 |
|
|
20 |
Проходная |
Нормальная |
3 |
2. Определение расчетных нагрузок
Расчет электрических нагрузок является главным этапом при проектировании промышленной электрической сети. Расчетные нагрузки определяются методом коэффициента спроса. При выполнении курсового проекта расчетные нагрузки определяются по номинальной мощности и коэффициенту спроса с учетом осветительной нагрузки, коэффициента разновремённости максимумов и потерь в элементах систем электроснабжения.
2.1 Определение расчетных нагрузок на стороне высшего напряжения цеховой трансформаторной подстанции
Расчетный максимум определяется на примере цеха жести, содержащего нагрузку 10 кВ.
Рисунок 2.1 - Расчетная схема завода
Исходные данные для цеха жести (0,4 кВ):
; ; ;;[2];
; ;
Для нагрузки цеха жести (10 кВ):
; ;
Расчетный максимум цеха №7 (цех жести) по коэффициенту спроса и коэффициенту мощности:
; (2.1.1)
квар; (2.1.2)
;(2.1.3)
; (2.1.4)
Расчетный максимум цеха жести (10 кВ)
; (2.1.5)
квар; (2.1.6)
;(2.1.7)
; (2.1.8)
Мощность осветительной нагрузки цеха:
;(2.1.9)
квар; (2.1.10)
где - коэффициент спроса для осветительной нагрузки;
- коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре при применении газоразрядных источников света (обычно );
- соответствует осветительной нагрузки;
- площадь территории цеха,;
- удельная мощность осветительной нагрузки, Вт/;
Расчетные значения осветительной нагрузки цеха:
; (2.1.11)
квар;(2.1.12)
(2.1.13)
; (2.1.14)
где и - расчетные значения активной и реактивной мощности цеха;
- полная мощность цеха, кВ·А;
- расчетное значение тока узла нагрузки (цеха), А;
- номинальное напряжение в узле нагрузки ,кВ;
Потери в трансформаторе:
; (2.1.15)
квар; (2.1.16)
Расчетный максимум с учетом потерь в трансформаторе (точка 2):
;(2.1.17)
квар;(2.1.18)
кВ·А;(2.1.19)
(2.1.20)
Таблица 2.1.1 - Расчет электрических нагрузок
|
№ |
Наименование цеха |
кВт |
квар |
кВ·А |
А |
||||
|
Электроприемники напряжением 0,4 кВ |
|||||||||
|
1 |
Склад сырья |
100 |
0,9 |
0,6 |
60 |
29,06 |
66,67 |
96,23 |
|
|
2 |
Бытовые помещения и столовая |
400 |
0,9 |
0,7 |
280 |
135,6 |
311,1 |
449,1 |
|
|
3 |
Административный корпус, СКБ |
350 |
0,95 |
0,6 |
210 |
69,02 |
221,1 |
319,1 |
|
|
4 |
Гараж |
180 |
0,9 |
0,4 |
72 |
34,87 |
80 |
115,5 |
|
|
5 |
Материальный склад |
70 |
0,9 |
0,6 |
42 |
20,34 |
46,67 |
67,36 |
|
|
6 |
Склад готовой продукции |
250 |
0,9 |
0,5 |
125 |
60,54 |
138,9 |
200,5 |
|
|
7 |
Цех жести |
6000 |
0,85 |
0,85 |
5100 |
3161 |
6000 |
8660 |
|
|
8 |
Деревообрабатывающий цех |
380 |
0,85 |
0,7 |
266 |
164,9 |
312,9 |
451,7 |
|
|
9 |
Компрессорная |
400 |
0,85 |
0,85 |
340 |
210,7 |
400 |
577,4 |
|
|
10 |
Насосная |
700 |
0,85 |
0,85 |
595 |
368,7 |
700 |
1010 |
|
|
11 |
Цех холодной прокатки |
9000 |
0,85 |
0,8 |
7200 |
4462 |
8471 |
12226 |
|
|
12 |
Цех горячей прокатки |
8000 |
0,9 |
0,9 |
7200 |
3487 |
8000 |
11547 |
|
|
13 |
Слябинг |
3800 |
0,85 |
0,85 |
3230 |
2002 |
3800 |
5485 |
|
|
14 |
Доменный цех |
10000 |
0,85 |
0,85 |
8500 |
5268 |
10000 |
14434 |
|
|
15 |
Мартеновский цех |
2200 |
0,85 |
0,8 |
1760 |
1091 |
2071 |
2989 |
|
|
16 |
Ремонтно-механический цех |
700 |
0,9 |
0,7 |
490 |
237,3 |
544,4 |
785,8 |
|
|
17 |
Лаборатория (ЦЗЛ) |
200 |
0,9 |
0,7 |
140 |
67,81 |
155,6 |
224,5 |
|
|
18 |
Столовая |
300 |
0,9 |
0,7 |
210 |
101,7 |
233,3 |
336,8 |
|
|
19 |
Электроцех |
500 |
0,85 |
0,7 |
350 |
216,9 |
411,8 |
594,3 |
|
|
20 |
Проходная |
10 |
0,9 |
0,7 |
7 |
3,39 |
7,8 |
11,23 |
|
|
Итого: |
43540 |
36177 |
21191 |
41971 |
60580 |
||||
|
Электроприемники напряжением 10 кВ |
|||||||||
|
7 |
Цех жести (10 кВ) |
2600 |
0,9 |
0,85 |
2210 |
1070 |
2456 |
141,8 |
|
|
9 |
Компрессорная (10 кВ) |
4800 |
0,91 |
0,85 |
4080 |
1859 |
4484 |
258,9 |
|
|
10 |
Насосная (10 кВ) |
7000 |
0,9 |
0,85 |
5950 |
2882 |
6611 |
381,7 |
|
|
11 |
Цех холодной прокатки (10 кВ) |
12000 |
0,9 |
0,8 |
9600 |
4649 |
10667 |
615,8 |
|
|
12 |
Цех горячей прокатки (10 кВ) |
10000 |
0,9 |
0,9 |
9000 |
4359 |
10000 |
577,4 |
|
|
13 |
Слябинг (10 кВ) |
9000 |
0,9 |
0,85 |
7650 |
3705 |
8500 |
490,7 |
|
|
14 |
Доменный цех (10 кВ) |
4000 |
0,9 |
0,85 |
3400 |
1647 |
3778 |
218,1 |
|
|
15 |
Мартеновский цех (10 кВ) |
1600 |
0,9 |
0,8 |
1280 |
619,9 |
1422 |
82,11 |
|
|
Итого: |
51000 |
43170 |
20791 |
47917 |
2766 |
Таблица 2.1.2 - Расчет освещения цехов (для всех цехов)
|
№ |
Наименование цеха |
кВ |
квар |
кВ·А |
А |
||||
|
1 |
Склад сырья |
23669 |
8 |
0,6 |
196,3 |
95,09 |
218,1 |
314,9 |
|
|
2 |
Бытовые помещения и столовая |
44734 |
18 |
0,9 |
1150 |
556,8 |
1277 |
1844 |
|
|
3 |
Административный корпус, СКБ |
3787 |
18 |
0,9 |
283,6 |
104,7 |
302,3 |
436,4 |
|
|
4 |
Гараж |
2899 |
18 |
0,6 |
109,6 |
53,07 |
121,8 |
175,7 |
|
|
5 |
Материальный склад |
16568 |
7 |
0,6 |
125,5 |
60,78 |
139,4 |
201,3 |
|
|
6 |
Склад готовой продукции |
66272 |
7 |
0,6 |
459 |
222,3 |
510 |
736,1 |
|
|
7 |
Цех жести |
100888 |
15 |
0,85 |
6644 |
3908 |
7708 |
11125 |
|
|
8 |
Деревообрабатывающий цех |
15444 |
13 |
0,8 |
458,7 |
258,2 |
526,4 |
759,8 |
|
|
9 |
Компрессорная |
11361 |
14 |
0,85 |
502,2 |
289,3 |
579,6 |
836,6 |
|
|
10 |
Насосная |
5385 |
13 |
0,85 |
666,4 |
403,3 |
778,9 |
1124 |
|
|
11 |
Цех холодной прокатки |
95858 |
15 |
0,85 |
8667 |
5172 |
10093 |
14568 |
|
|
12 |
Цех горячей прокатки |
9138 |
15 |
0,85 |
7340 |
3555 |
8155 |
11771 |
|
|
13 |
Слябинг |
29822 |
15 |
0,85 |
3686 |
2223 |
4305 |
6213 |
|
|
14 |
Доменный цех |
15740 |
15 |
0,85 |
8741 |
5384 |
10266 |
14818 |
|
|
15 |
Мартеновский цех |
30000 |
15 |
0,85 |
2219 |
1313 |
2578 |
3722 |
|
|
16 |
Ремонтно-механический цех |
14201 |
15 |
0,85 |
707,3 |
342,6 |
785,9 |
1134 |
|
|
17 |
Лаборатория (ЦЗЛ) |
15444 |
19 |
0,85 |
421,7 |
204,2 |
468,5 |
676,3 |
|
|
18 |
Столовая |
15444 |
18 |
0,8 |
510,2 |
247,1 |
566,9 |
818,3 |
|
|
19 |
Электроцех |
15444 |
13 |
0,9 |
566,8 |
321,9 |
651,9 |
940,9 |
|
|
20 |
Проходная |
4970 |
18 |
0,9 |
92,89 |
44,99 |
103,2 |
149 |
|
|
Итого: |
835259 |
43546 |
24760 |
50136 |
72365 |
Таблица 2.1.3 - Расчет электрических потерь в трансформаторах
|
№ |
Наименование цеха |
кВ |
квар |
кВ |
квар |
кВ·А |
А |
|
|
1 |
Склад сырья |
4,36 |
21,81 |
200,7 |
116,9 |
232,26 |
335,24 |
|
|
2 |
Бытовые помещения и столовая |
25,55 |
127,7 |
1175 |
684,5 |
1360 |
1963 |
|
|
3 |
Административный корпус, СКБ |
6,05 |
30,23 |
289,7 |
134,9 |
319,54 |
461,22 |
|
|
4 |
Гараж |
2,44 |
12,18 |
112 |
65,25 |
129,63 |
187,1 |
|
|
5 |
Материальный склад |
2,79 |
13,94 |
128,3 |
74,73 |
148,47 |
214,3 |
|
|
6 |
Склад готовой продукции |
10,2 |
51 |
469,2 |
273,3 |
543,01 |
783,77 |
|
|
7 |
Цех жести |
154,16 |
770,8 |
6798 |
4679 |
8252,5 |
11911 |
|
|
8 |
Деревообрабатывающий цех |
10,53 |
52,64 |
469,3 |
310,8 |
562,88 |
812,45 |
|
|
9 |
Компрессорная |
11,59 |
57,96 |
513,8 |
347,2 |
620,16 |
895,12 |
|
|
10 |
Насосная |
15,58 |
77,89 |
682 |
481,2 |
834,67 |
1204,7 |
|
|
11 |
Цех холодной прокатки |
201,86 |
1009 |
8868 |
6182 |
10810 |
15603 |
|
|
12 |
Цех горячей прокатки |
163,11 |
815,5 |
7503 |
4370 |
8683 |
12533 |
|
|
13 |
Слябинг |
86,09 |
430,5 |
3772 |
2653 |
4612 |
6656,8 |
|
|
14 |
Доменный цех |
205,32 |
1027 |
8946 |
6411 |
11006 |
15886 |
|
|
15 |
Мартеновский цех |
51,57 |
257,8 |
2271 |
1571 |
2761 |
3985,2 |
|
|
16 |
Ремонтно-механический цех |
15,12 |
78,59 |
723 |
421,1 |
836,71 |
1207,7 |
|
|
17 |
Лаборатория (ЦЗЛ) |
9,37 |
46,85 |
431,1 |
251,1 |
498,86 |
720,05 |
|
|
18 |
Столовая |
11,34 |
56,69 |
521,6 |
303,8 |
603,6 |
871,22 |
|
|
19 |
Электроцех |
13,04 |
65,19 |
579,9 |
387,1 |
697,21 |
1006,3 |
|
|
20 |
Проходная |
2,06 |
10,32 |
94,95 |
55,31 |
109,89 |
158,61 |
|
|
Итого: |
1002,7 |
5014 |
44549 |
29774 |
53622 |
Мощность, требуемая на освещение территории завода (=0,8 [2]):
;(2.1.21)
;(2.1.22)
квар;(2.1.23)
Суммарная нагрузка:
кВ·А (2.1.24)
квар;(2.1.25)
2.2 Определение расчетных нагрузок на шинах распределительных пунктов
электроснабжение надежность степень подстанция
Суммарные максимумы на 0,4 кВ и 10 кВ и расчетная нагрузка на шинах распределительного пункта ():
; (2.2.1)
квар; (2.2.2)
кВ·А; (2.2.3) ; (2.2.4)
По полученным расчетным значениям нагрузок выбираются шинные конструкции РП, линии, питающие РП и коммутационно-защитная аппаратура питающих линий.
2.3 Определение расчетных нагрузок на шинах низкого напряжения пункта приема электроэнергии
Расчётные значения нагрузок на шинах НН ППЭ определяются по расчётным значениям активной и реактивной мощности всех отходящих линий с учётом коэффициента разновремённости максимумов силовой нагрузки и расчётной мощности осветительной нагрузки территории предприятия. Расчетные максимумы в точке 3 () с учетом потерь в кабельных линиях 6-10 кВ (, т.е 5%)
;(2.3.1)
квар;(2.3.2)
;(2.3.3)
При определении расчётных нагрузок на шинах распределительных пунктов и шинах низшего напряжения РУ ППЭ, значение коэффициента разновремённости максимумов силовой нагрузки определяют в зависимости от значения средневзвешенного коэффициента использования и числа присоединений, рассматриваемого узла нагрузки.
2.4 Расчет мощности компенсирующих устройств узла нагрузки
Определив расчетную нагрузку на шинах 10 кВ, необходимо решить вопрос о потоках реактивной мощности. Мощность, которую может потреблять предприятие от энергосистемы, можно определить через нормативное значение коэффициента реактивной мощности :
(2.4.1)
где - базовый коэффициент реактивной мощности для сетей 6-10 кВ, присоединенных к шинам п/ст с высшим классом напряжения 110 кВ, равный 0,5.
квар; (2.4.2)
Величина получилась меньше расчетной реактивной мощности, следовательно, требуется установка компенсирующих устройств.
Мощность компенсирующих устройств, которую нужно установить у потребителя:
квар; (2.4.3)
Коэффициент расчетной реактивной мощности, подключенной к шинам 10 кВ нагрузки с напряжением больше 1000 В:
(2.4.4)
где - коэффициент расчетной реактивной мощности, подключенной к шинам 10 кВ нагрузки с напряжением > 1000 В; и - - суммарная реактивная и активная расчетные мощности и нагрузки с напряжением 10 кВ, подключенным к шинам; Так как , то необходимо разместить компенсирующие устройства только на стороне 0,4 кВ. Расчет на примере цеха №14: квар
квар; (2.4.5)
Выбор ККУ по полученному значению (6УКРМ-0,4-150 У3)[3]
Итоговая мощность цеха с учетом установленных батарей:
квар; (2.4.6)
;(2.4.7)
Устанавливать компенсирующие устройства мощностью менее 150 кВт обычно экономически не выгодно, на шинах низшего напряжения может быть установлена компенсирующая установка большей мощности, чем по расчету.
Таблица 2.4.1 - Выбор БСК
|
№ |
Выбранный БСК |
квар |
квар |
квар |
квар |
кВ·А |
|
|
1 |
Необходимости в БСК нет |
116,9 |
15,47 |
0 |
116,9 |
232,3 |
|
|
2 |
Необходимости в БСК нет |
684,5 |
90,6 |
0 |
684,5 |
1360 |
|
|
3 |
Необходимости в БСК нет |
134,9 |
17,86 |
0 |
134,9 |
319,5 |
|
|
4 |
Необходимости в БСК нет |
65,25 |
8,635 |
0 |
65,25 |
129,6 |
|
|
5 |
Необходимости в БСК нет |
74,73 |
9,89 |
0 |
74,73 |
148,5 |
|
|
6 |
Необходимости в БСК нет |
273,3 |
36,17 |
0 |
273,3 |
543 |
|
|
7 |
4УКРМ-0,4-150 У3 |
4679 |
619,3 |
600 |
4079 |
7928 |
|
|
8 |
Необходимости в БСК нет |
310,8 |
41,14 |
0 |
310,8 |
562,9 |
|
|
9 |
Необходимости в БСК нет |
347,2 |
45,96 |
0 |
347,2 |
620,2 |
|
|
10 |
Необходимости в БСК нет |
481,2 |
63,69 |
0 |
481,2 |
834,7 |
|
|
11 |
4УКРМ-0,4-200 У3 |
6182 |
818,2 |
900 |
5282 |
10374 |
|
|
12 |
4УКРМ-0,4-150 У3 |
4370 |
578,4 |
600 |
3770 |
8397 |
|
|
13 |
2УКРМ-0,4-200 У3 |
2653 |
351,2 |
400 |
2253 |
4394 |
|
|
14 |
6УКРМ-0,4-150 У3 |
6411 |
848,5 |
900 |
5511 |
10507 |
|
|
15 |
2УКРМ-0,4-100 У3 |
1571 |
207,9 |
200 |
1371 |
2652 |
|
|
16 |
Необходимости в БСК нет |
421,1 |
55,74 |
0 |
421,1 |
836,7 |
|
|
17 |
Необходимости в БСК нет |
251,1 |
33,23 |
0 |
251,1 |
498,9 |
|
|
18 |
Необходимости в БСК нет |
303,8 |
40,21 |
0 |
303,8 |
603,6 |
|
|
19 |
Необходимости в БСК нет |
387,1 |
51,23 |
0 |
387,1 |
697,2 |
|
|
20 |
Необходимости в БСК нет |
55,31 |
7,32 |
0 |
55,31 |
109,9 |
|
|
Итого: |
3500 |
26274 |
51749 |
С учетом компенсации:
квар; (2.4.8)
кВ·А; (2.4.9)
3. Построение картограммы нагрузок предприятия
Картограмма нагрузок предприятия представляет собой размещенные по генеральному плану окружности, причем площади, ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Для каждого цеха наносится своя окружность, центр которой совпадает с центром нагрузок цеха. Центр нагрузок цеха или предприятия является символическим центром потребления электрической энергии цеха (предприятия). Главную понизительную, распределительную и цеховые подстанции следует располагать как можно ближе к центру нагрузок, так как это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электрической энергии и значительно сократить протяженность как распределительных сетей высокого напряжения предприятия, так и цеховых электрических сетей низкого напряжения, уменьшить расход проводникового материала и снизить потери электрической энергии.
Если принять для наименьшей нагрузки, равной 94,95 кВт (Проходная), радиус , то
(3.1)
Масштаб .
Радиус для наибольшей нагрузки при принятом масштабе:
(3.2)
Выполнение картограммы в таком масштабе возможно, поэтому оставляю этот масштаб.
Расчет цеха №12 (цех горячей прокатки):
(3.3)
Осветительная нагрузка показывается в виде сегментов круга. Угол сектора определяется по формуле:
(3.4)
Таблица 3.1 - Картограмма электрических нагрузок
|
№ цеха |
кВт |
мм |
мм |
r, мм |
, град |
, кВт·мм |
, кВт·мм |
||
|
1 |
200,7 |
230,8 |
100 |
11,31 |
244,548 |
136,3 |
46314,06 |
20069,428 |
|
|
2 |
1175 |
176,9 |
438,5 |
27,36 |
266,399 |
869,6 |
207914,8 |
515267,22 |
|
|
3 |
289,7 |
138,5 |
876,9 |
13,58 |
91,4946 |
73,62 |
40107,51 |
254014,22 |
|
|
4 |
112 |
146,2 |
1177 |
8,447 |
120,769 |
37,58 |
16370,89 |
131828,76 |
|
|
5 |
128,3 |
153,8 |
1508 |
9,04 |
234,318 |
83,5 |
19737,22 |
193424,73 |
|
|
6 |
469,2 |
592,3 |
100 |
17,29 |
256,268 |
334 |
277917,9 |
46921,21 |
|
|
7 |
6798 |
446,2 |
438,5 |
65,8 |
81,7461 |
1544 |
3032837 |
2980546,7 |
|
|
8 |
469,3 |
492,3 |
930,8 |
17,29 |
147,86 |
192,7 |
231023,6 |
436778,98 |
|
|
9 |
513,8 |
515,4 |
1508 |
18,09 |
113,666 |
162,2 |
264818,1 |
774691,73 |
|
|
10 |
682 |
376,9 |
1654 |
20,84 |
37,6903 |
71,4 |
257053,6 |
1127888,3 |
|
|
11 |
8868 |
823,1 |
430,8 |
75,16 |
59,5351 |
1467 |
7299444 |
3820269,8 |
|
|
12 |
7503 |
800 |
807,7 |
69,13 |
6,70867 |
139,8 |
6002340 |
6060055,2 |
|
|
13 |
3772 |
869,2 |
1092 |
49,02 |
43,5435 |
456,3 |
3279065 |
4120594,8 |
|
|
14 |
8946 |
669,2 |
1454 |
75,49 |
9,69066 |
240,8 |
5987032 |
13006311 |
|
|
15 |
2271 |
884,6 |
1423 |
38,03 |
72,7748 |
459 |
2008579 |
3231192,5 |
|
|
16 |
723 |
615,4 |
1715 |
21,46 |
108,189 |
217,3 |
444920,2 |
1240215,2 |
|
|
17 |
431,1 |
376,9 |
923,1 |
16,57 |
235,254 |
281,7 |
162478,6 |
397906,77 |
|
|
18 |
521,6 |
307,7 |
923,1 |
18,23 |
207,226 |
300,2 |
160481,7 |
481445,17 |
|
|
19 |
579,9 |
492,3 |
1215 |
19,22 |
134,615 |
216,8 |
285473,6 |
704762,84 |
|
|
20 |
94,95 |
30,77 |
1177 |
7,777 |
325,634 |
85,89 |
2921,629 |
111752,32 |
Таблица 3.2 - Картограмма электрических нагрузок для нагрузки 10 кВ:
|
№ цеха |
кВт |
r, мм |
, кВт·мм |
, кВт·мм |
|
|
7 |
2210 |
37,52 |
986000 |
969000 |
|
|
9 |
4080 |
50,98 |
2102769 |
6151384,6 |
|
|
10 |
5950 |
61,56 |
2242692 |
9840384,6 |
|
|
11 |
9600 |
78,2 |
7901538 |
4135384,6 |
|
|
12 |
9000 |
75,71 |
7200000 |
7269230,8 |
|
|
13 |
7650 |
69,8 |
6649615 |
8356153,8 |
|
|
14 |
3400 |
46,54 |
2275385 |
4943076,9 |
|
|
15 |
1280 |
28,55 |
1132308 |
1821538,5 |
Координаты центра электрических нагрузок:
(3.5)
(3.6)
Рисунок 3.1 - Картограмма электрических нагрузок завода черной металлургии
4. Расчет системы питания
4.1 Построение графиков нагрузок
Годовой график по продолжительности строится по характерным сезонным (суточным) графикам нагрузок. При построении рекомендуется принять продолжительность зимнего периода - 213 суток, летнего - 152 суток.
Таблица 4.1 - Суточный график нагрузок завода с учетом компенсации
|
№ |
Мвар |
Мвар |
|||||
|
1 |
85 |
70,53 |
37,91 |
4974,04 |
1437 |
80,07 |
|
|
2 |
84 |
69,7 |
37,464 |
4857,69 |
1404 |
79,13 |
|
|
3 |
83 |
68,87 |
37,018 |
4742,72 |
1370 |
78,19 |
|
|
4 |
83 |
68,87 |
37,018 |
4742,72 |
1370 |
78,19 |
|
|
5 |
84 |
69,7 |
37,464 |
4857,69 |
1404 |
79,13 |
|
|
6 |
83 |
68,87 |
37,018 |
4742,72 |
1370 |
78,19 |
|
|
7 |
82 |
68,04 |
36,572 |
4629,12 |
1338 |
77,24 |
|
|
8 |
90 |
74,68 |
40,14 |
5576,43 |
1611 |
84,78 |
|
|
9 |
98 |
81,31 |
43,708 |
6611,85 |
1910 |
92,32 |
|
|
10 |
100 |
82,97 |
44,6 |
6884,48 |
1989 |
94,2 |
|
|
11 |
100 |
82,97 |
44,6 |
6884,48 |
1989 |
94,2 |
|
|
12 |
95 |
78,82 |
42,37 |
6213,24 |
1795 |
89,49 |
|
|
13 |
92 |
76,33 |
41,032 |
5827,02 |
1684 |
86,66 |
|
|
14 |
96 |
79,65 |
42,816 |
6344,74 |
1833 |
90,43 |
|
|
15 |
98 |
81,31 |
43,708 |
6611,85 |
1910 |
92,32 |
|
|
16 |
98 |
81,31 |
43,708 |
6611,85 |
1910 |
92,32 |
|
|
17 |
95 |
78,82 |
42,37 |
6213,24 |
1795 |
89,49 |
|
|
18 |
98 |
81,31 |
43,708 |
6611,85 |
1910 |
92,32 |
|
|
19 |
98 |
81,31 |
43,708 |
6611,85 |
1910 |
92,32 |
|
|
20 |
96 |
79,65 |
42,816 |
6344,74 |
1833 |
90,43 |
|
|
21 |
99 |
82,14 |
44,154 |
6747,48 |
1950 |
93,26 |
|
|
22 |
99 |
82,14 |
44,154 |
6747,48 |
1950 |
93,26 |
|
|
23 |
95 |
78,82 |
42,37 |
6213,24 |
1795 |
89,49 |
|
|
24 |
93 |
77,16 |
41,478 |
5954,39 |
1720 |
87,61 |
|
|
Итого: |
142557 |
41190 |
2095 |
Рисунок 4.1 - Суточный график электрических нагрузок (зима и лето)
Рисунок 4.2 - Годовой график электрических нагрузок
; (4.1.1)
4.2 Выбор силовых трансформаторов ППЭ
Мощность трансформаторов выбирают по суточному графику нагрузки предприятия и проверяют на послеаварийную перегрузку[4].
Среднеквадратичная мощность:
кВт;(4.2.1)
; (4.2.2)
квар;(4.2.3)
кВ·А; (4.2.4)
Мощность одного трансформатора для n - трансформаторной подстанции:
кВ·А; (4.2.5)
Так как на предприятии имеются потребители I категории, то необходимо установить двух-трансформаторную подстанцию
Предварительно выбирается трансформатор ТРДН - 63000/110 У1 [4] с регулировкой напряжения под нагрузкой (РПН)и проверяется на эксплуатационную перегрузку.
Коэффициент предварительной загрузки:
; (4.2.6)
Коэффициент аварийной перегрузки :
; (4.2.7)
Проверка допустимости эквивалентирования:
МВ·А; (4.2.8)
МВ·А; (4.2.9)
(4.2.10)
Условие эквивалентирования не выполняется. В этом случае полагают:
(4.2.11)
Коэффициент максимума :
(4.2.11)
(4.2.12)
Время перегрузки часов, определяется из справочникадля типа охлаждения трансформаторов: Д (ONAN) - принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла. Сравнение с коэффициентом:
, т.е.
Все условия проверки выполняются, значит выбор трансформатора ТРДН - 63000 осуществлён верно.
4.3 Выбор схемы распределительного устройств высокого напряжения
Схемы электрических соединений на стороне высшего напряжения подстанций желательно выполнять наиболее простыми.
Распределительное устройство на стороне высокого напряжения принимается по схеме:
Рисунок 4.3 - Схема РУ ВН
4.4.Выбор питающих линий электропередачи
Для трансформатора ТРДН-63000/110: 50кВт;; ; [3].
Потери в трансформаторе:
кВт; (4.4.1)
квар; (4.4.2)
Расчетная мощность с учетом потерь в трансформаторе:
кВ·А; (4.4.3)
Ток в линии в нормальном режиме:
А;(4.4.4)
Ток в линии в послеаварийном режиме (ПАР):
А; (4.4.5)
где n - количество цепей на ЛЭП;
- номинальное напряжение сети;
- полная расчетная мощность завода с учетом потерь в трансформаторе;
Сечение провода рассчитывается по экономической плотности тока:
;(4.4.6)
где - расчетный ток;
- экономическая плотность тока
Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного значенияи выбирается провод АС-240/32 (, )[3].
Проверка сечение провода по падению напряжения в линии в нормальном и послеаварийном режимах:
;(4.4.7)
Ом; (4.4.8)
; (4.4.9)
Проверка проводников воздушной линии электропередачи по условиям короны и радиопомех: 240 мм2> 70 мм2 (минимальная площадь сечения токопровода на напряжение 110 кВ - 70 мм2).
Все условия проверки выполняются, значит выбор провода марки АС-240/32 осуществлён верно.
4.5 Выбор схемы распределительных устройств низкого напряжения ППЭ
Принимается схема распределительного устройства на стороне низкого напряжения для трансформаторов без расщепления вторичной обмоткой с вторичным напряжением 10кВ:
Рисунок 4.5.1 - Схема РУ
5. Выбор напряжения системы распределения
Рациональное напряжение распределения электроэнергии выше 1 кВна предприятии определяется на основании технико-экономического расчета и для вновь проектируемых СЭС в...
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 17.02.2013Расчёт 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 07.11.2012Проектирование 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 18.02.2013Характеристика производства и электроприемников. Рассмотрение электроснабжения и электрооборудования механического цеха завода среднего машиностроения. Расчет нагрузки освещения цеха и заземляющих устройств. Определение числа и мощности трансформатора.
курсовая работа [124,6 K], добавлен 23.04.2019Описание 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 08.12.2010Картограмма 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 18.05.2015Станкостроительный 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 20.07.2008Проектирование 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 01.02.2008Расчет 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 16.11.2009Краткая 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 13.07.2014Характеристика энергоснабжаемого микрорайона. Определение расчетных электрических нагрузок жилых и общественных зданий. Выбор величины питающего напряжения. Расчет наружной осветительной сети. Выбор и расчет оборудования сети 10 кВ.
дипломная работа [631,8 K], добавлен 25.06.2004Описание технологического процесса цеха и техническая характеристика производственных машин. Выбор электродвигателей по типу, мощности и напряжению производственных механизмов. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на цеховой подстанции.
дипломная работа [687,4 K], добавлен 21.06.2022Выбор 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 26.04.2010Характеристика основных технологий в черной и цветной металлургии. Классификация металлургических процессов. Сырье для черной металлургии и его добычи. Продукты металлургического производства. Дуговые электроплавильные печи, конвертеры, прокатные станы.
курсовая работа [773,0 K], добавлен 16.10.2010Расчетные нагрузки на днищевое перекрытие судна и определение его элементов. Выбор и обоснование категории марки судостроительной стали. Расчет элементов наружной обшивки. Расчетные нагрузки на водонепроницаемые переборки и определение их элементов.
курсовая работа [186,6 K], добавлен 08.12.2009Кинематический расчет и выбор электродвигателя. Допускаемые напряжения при кратковременной перегрузке. Построение схемы нагружения зубчатых колес. Определение запаса прочности, выбор шпонок. Определение основных размеров крышки и корпуса редуктора.
курсовая работа [337,0 K], добавлен 03.11.2012Выбор преобразователя. Проектирование автономного инвертора напряжения. Выбор схемы, расчет параметров выпрямителя. Расчет параметров фильтра. Анализ работы автономного инвертора напряжения, расчет графиков. Оценка функционирования систем управления.
курсовая работа [874,3 K], добавлен 24.06.2011Технические показатели проекта; характеристика потребителей цеха по режиму нагрузки, категории бесперебойности. Выбор напряжения сети, системы питания и силы света. Расчёт электроосвещения, электронагрузок, числа и мощности трансформаторов, заземления.
курсовая работа [573,3 K], добавлен 23.10.2011Расчет 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 16.09.2017Анализ 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 01.12.2007
