Создание системы электроснабжения обогатительной фабрики
Краткая характеристика технологического процесса и требования к надёжности электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок сети по методу коэффициента спроса. Выбор оптимальной схемы внешнего и внутреннего электроснабжения завода.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.12.2013 |
Размер файла | 1,2 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/
Введение
Цель курсового проекта; создание системы электроснабжения и рационального выбора средств конструктивного решения сетей на территории обогатительной фабрики с учетом особенностей технологии производства.
Задачи; определение расчетных электрических нагрузок, выбор схемы электроснабжения, выбор средств компенсации реактивной мощности, расчет токов К.З. и выбор основного электрооборудования, электрический расчет кабельных и воздушных линий, защита элементов электрических сетей от аварийных режимов, автоматика в системе электроснабжения, расчет и выбор элементов заземляющего устройства.
В технологической цепочке участвуют следующие цеха
Склад |
|
Котельная |
|
Пыльнонасосная Пыльнонасосная ( 6 кВ-синхронные двигатели) 4 по 1250кВт |
|
Склад сульфидных руд |
|
Ремонтно-механический цех |
|
Цех обогащения |
|
Цех конусного дробления (6 кВ) |
|
Дробильно- промывочный цех1 Дробильно- промывочный цех1(6 кВ) 2АД по 1000кВт |
|
Насосная станция Насосная станция (6 кВ) |
|
Сушыльный цех (6 кВ) 2АС по1250 кВт |
|
Дробильно- промывочный цех2 Дробильно- промывочный цех2 (6кВ) |
|
Дробильное отделение сульфидного цеха Дробильное отделение сульфидного цеха |
|
Цех дробления |
|
Цех мокро-магнитной сепарации Цех мокро-магнитной сепарации |
|
Гараж |
|
Управление фабрики |
|
Столовая |
|
Шламонасосная |
Все приемники электрической энергии в данных цехах потребляют трехфазный переменный ток, частотой 50 Гц, напряжением 0.4 кВ.
Присутствуют также высоковольтные электроприемники, представленные синхронными и асинхронными двигателями 6 кВ.
Питание возможно осуществить от подстанции энергосистемы, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью 63000 кВА каждый.
Мощность системы 850 Мва, реактивное сопротивление системы на стороне 110 кВ, отнесенное к мощности системы, равно 0,53.
Расстояние от подстанции энергосистемы до предприятия 5 км.
Стоимость электроэнергии составляет 1,79 руб/кВт.ч.
1. Электроснабжение
Характеристика электроприемников и окружающей среды
Выбор конструкции сетей и способов их выполнения производится на основе анализа исходных данных, изучения особенностей производства, требований генплана и окружающей среды.
Определяющими факторами при выборе конструктивного выполнения сети являются:
степень ответственности установки и категория электроснабжения
расстояние от источника питания до потребителя
размещение нагрузки
При расчете электрических нагрузок необходимо знать график электрических нагрузок, режим работы электроприемников предприятия, отраслевые нормативы на коэффициент спроса.
При проектировании следует в соответствии с противопожарными требованиями строительных норм и правил (СНиП) определить степень возгораемости строительных материалов и конструкций зданий и сооружений: несгораемые, трудносгораемые, сгораемые.
Условия в помещениях, влияющие на выбор конструкции сетей, определяются температурой воздуха, наличием агрессивных газов и пыли, возможностью возникновения условий взрывов или пожароопасностью.
По температуре воздуха помещения разделяются на два класса: нормальные и жаркие. В помещениях с нормальной средой температура не должна длительно превышать +30 С, а в жарких она длительно превышает эту температуру.
По влажности среды помещения разделяются на четыре класса: сухие, влажные, сырые и особо сырые. Класс определяется по значению относительной влажности.
Под пыльной понимается среда, где по условиям производства выделяется пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин и аппаратов, затрудняя длительную нормальную работу электрооборудования. Конструкции в этом случае должны иметь пыленепроницаемое исполнение.
1.1 Расчет электрических нагрузок
Нагрузка представлена данными установленной мощности цехов. Расчет ведем по методу коэффициента спроса.
Расчетная активная мощность будет равна:
(1.1)
где - расчетная активная мощность, кВт;
- номинальная мощность, кВт;
- коэффициент спроса.
Расчетная реактивная мощность будет равна:
(1.2)
где - расчетная реактивная мощность, квар;
- коэффициент мощности.
Приведем расчет для склада:
Для остальных расчет аналогичен и приведен в таблице 1.1.
№ |
Наименование цехов ( 0,4 кВ ) |
РН, кВт |
Кс |
Cosц |
Pмс, кВт |
Qмс, Квар |
|
1 |
Склад |
180 |
0,4 |
0,8 |
72 |
51,84 |
|
2 |
Котельная |
2250 |
0,7 |
0,7 |
1575 |
1575 |
|
3 |
Пыльнонасосная Пыльнонасосная (6кВ) |
1100 5000 |
0,7 |
0,6 |
770 3500 |
246,4 1120 |
|
4 |
Склад сульфидных руд |
1800 |
0,4 |
0,8 |
720 |
518,4 |
|
5 |
Ремонтно-механический цех |
1500 |
0,7 |
0,93 |
1050 |
483 |
|
6 |
Цех обогащения |
2600 |
0,27 |
0,3 |
702 |
2155,1 |
|
7 |
Цех конусного дробления (6кВ) |
2470 |
0,7 |
0,6 |
1729 |
533,28 |
|
8 |
Дробильнопромывочный №1 цех №1 (6кВ) 2АД |
965 2000 |
0,7 0,7 |
0,6 0,6 |
675,5 1400 |
216,16 448 |
|
9 |
Насосная станция Насосная станция (6кВ) 2 СД |
880 2400 |
0,75 0,75 |
0,8 0,8 |
660 1800 |
660 1800 |
|
10 |
Сушильный цех (6кВ) 2 АД |
2500 |
0,75 |
0,65 |
1875 |
600 |
|
11 |
Дробильно-промывочный№2 Дробильно-промывочный№2(6кВ) |
700 800 |
0,8 |
0,9 |
560 640 |
179,2 204,8 |
|
12 |
Дробильное отделение сульфидного цеха Дробильное отделение сульфидного цеха |
4800 420 |
0,7 0,7 |
0,6 0,6 |
3360 294 |
1075,2 94,08 |
|
13 |
Цех дробления |
3000 |
0,7 |
0,6 |
2100 |
672 |
|
14 |
Цех мокро-магнитной сепарации |
2100 2570 |
0,45 0,45 |
0,5 0,5 |
945 1156,5 |
1634 2000,75 |
|
15 |
Гараж |
120 |
0,15 |
0,2 |
18 |
84,6 |
|
16 |
Управление Фабрики |
90 |
0,25 |
0,3 |
22,5 |
69,07 |
|
17 |
Столовая |
260 |
0,4 |
0,8 |
104 |
74,88 |
|
18 |
Шламонасосная |
1440 |
0,7 |
0,6 |
1008 |
322,56 |
где - коэффициент спроса, - коэффициент мощности по [2].
1.2 Расчет нагрузки осветительных установок
Определяется по методу удельной мощности.
(1.3)
(1.4)
Где; - удельная мощность осветительной установки (по справочным данным); F - освещаемая площадь; tgц-коэффициент мощности осветительной нагрузки
Площадь территории:
(1.5)
Для освещения котельной, пыльнонасосной, склада сульфидных руд, ремонтно-механического цеха, цеха обогащения, цеха конусного дробления, дробильно-промывочного цеха №1,насосной станции, сушильного цеха, дробильно-промывочного цеха №2, дробильного отделения сульфидного цеха, цеха дробления, цеха мокро-магнитной сепарации, шламонасосной
используем лампы ДРИ с cosц=0.85 (tgц=0.62).
Для освещения склада, гаража, управления фабрики, столовой принимаем люминисцентные лампы с cosц=0.9 (tgц=0.48),
Для освещения территории принимаем лампы высокого давления (ДНаТ) с cosц=0.85 (tgц=0.62).
Приведу пример расчета для склада:
F=a*b=96*22=2112 м2
Где а длинна и b ширина здания.
=0,006*2112=12,67кВт
=12,67*0,48=6,08квар
Нагрузка здания представляет собой сумму силовой и осветительной нагрузки;
Qм=Qмс+Q0=51,84квар+6,08квар=57,92квар
Рм=Рмс+Р0=72кВт+12,67кВт=84,67кВт
Расчет для остальных цехов аналогичен и представлен в таблице 1.2.
Таблица 1.2
№ |
Наименование цехов |
Силовая нагрузка |
Осветительная нагрузка |
Суммарная расчетная нагрузка |
|||||||||||
Установленная нагрузка |
Коэффициент спроса |
Cosц |
Tgц |
Расчетная активная нагрузка |
Расчетная реактивная нагрузка |
Площадь |
Удельная мощность Освещения |
Осветительная активная нагрузка |
Осветительная реактивная нагрузка |
Полная расчетная активная нагрузка |
Полная расчетная реактивная нагрузка |
Полная расчетная нагрузка |
|||
Pн, |
Kс |
Cosц |
Tgц |
Pмс, |
Qмс, |
F, |
Руд |
Pо, |
Qо, |
Pм, |
Qм, |
Sм, |
|||
кВт |
кВт |
Квар |
м2 |
Вт/м2 |
кВт |
квар |
кВт |
квар |
кВА |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
11 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
Потребители 0,4 кВ |
|||||||||||||||
1 |
Склад |
180 |
0,4 |
0,8 |
0,720 |
72 |
51,84 |
2112 |
0,006 |
12,7 |
6,1 |
84,7 |
57,9 |
102,6 |
|
2 |
Котельная |
2250 |
0,7 |
0,7 |
1,000 |
1575 |
1575 |
616 |
0,013 |
8,0 |
3,8 |
1583,0 |
1578,8 |
2235,8 |
|
3 |
Пыльнонасосная |
1100 |
0,7 |
0,6 |
0,320 |
770 |
246,4 |
594 |
0,013 |
7,7 |
3,7 |
777,7 |
250,1 |
816,9 |
|
4 |
Склад сульфидных руд |
1800 |
0,8 |
0,9 |
0,720 |
720 |
518,4 |
1870 |
0,006 |
11,2 |
5,4 |
731,2 |
523,8 |
899,5 |
|
5 |
Ремонтно-механический цех |
1500 |
0,93 |
0,46 |
1,930 |
1050 |
483 |
1540 |
0,017 |
26,2 |
12,6 |
1076,2 |
495,6 |
1184,8 |
|
6 |
Цех обогощения |
2600 |
0,27 |
0,3 |
3,070 |
702 |
2155,1 |
4956 |
0,017 |
84,3 |
40,4 |
786,3 |
2195,5 |
2332,1 |
|
7 |
Дробильно-промывочный цех№1 |
965 |
0,7 |
0,6 |
0,320 |
675,5 |
216,16 |
1628 |
0,017 |
27,7 |
13,3 |
703,2 |
229,4 |
739,7 |
|
8 |
Насосная станция |
880 |
0,6 |
0,7 |
1,000 |
660 |
660 |
396 |
0,013 |
5,1 |
2,5 |
665,1 |
662,5 |
938,8 |
|
9 |
Дробильно промывочный цех№2 |
700 |
0,7 |
0,6 |
0,320 |
560 |
179,2 |
522 |
0,017 |
8,9 |
4,3 |
568,9 |
183,5 |
597,7 |
|
10 |
Дробильное отделенние сульфидного цеха |
4800 |
0,7 |
0,6 |
0,320 |
3360 |
1075,2 |
3652 |
0,017 |
62,1 |
29,8 |
3422,1 |
1105,0 |
3596,1 |
|
11 |
Дробильное отделенние сульфидного цеха |
420 |
0,7 |
0,6 |
0,320 |
294 |
94,08 |
- |
0,017 |
62,1 |
29,8 |
356,1 |
123,9 |
377,0 |
|
12 |
Цех дробления |
3000 |
0,7 |
0,6 |
0,320 |
2100 |
672 |
1656 |
0,017 |
28,2 |
13,5 |
2128,2 |
685,5 |
2235,8 |
|
13 |
Цех мокромагнитной сепарации |
2100 |
0,45 |
0,5 |
1,730 |
945 |
1634 |
1936 |
0,017 |
32,9 |
15,8 |
977,9 |
1649,8 |
1917,8 |
|
14 |
Цех мокромагнитной сепарации |
2570 |
0,45 |
0,5 |
1,730 |
1156,5 |
2000,75 |
- |
0,017 |
32,9 |
15,8 |
1189,4 |
2016,5 |
2341,2 |
|
15 |
Гараж |
120 |
0,15 |
0,2 |
4,700 |
18 |
84,6 |
1260 |
0,016 |
20,2 |
9,7 |
38,2 |
94,3 |
101,7 |
|
16 |
Управление фабрики |
90 |
0,25 |
0,3 |
3,070 |
22,5 |
69,07 |
1854 |
0,016 |
29,7 |
14,2 |
52,2 |
83,3 |
98,3 |
|
17 |
Столовая |
260 |
0,4 |
0,8 |
0,720 |
104 |
74,88 |
1073 |
0,016 |
17,2 |
8,2 |
121,2 |
83,1 |
146,9 |
|
18 |
Шламонасосная |
1440 |
0,7 |
0,6 |
0,320 |
1008 |
322,56 |
814 |
0,013 |
10,6 |
5,1 |
1018,6 |
327,6 |
1070,0 |
|
Итого по 0,4 кВ |
16280,0 |
12346,2 |
20432,0 |
||||||||||||
Потери мощности: в цеховых трансформаторах ? Рт = 0,02 SpУ |
1203,44 6017,23 1805,2 |
||||||||||||||
Итого с учетом потерь |
|||||||||||||||
19 |
Пыльнонасосная |
5000 |
0,7 |
0,6 |
0,32 |
3500 |
1120 |
- |
0,013 |
7,7 |
3,7 |
3507,7 |
1123,7 |
||
20 |
Цех конусного дробления |
2470 |
0,7 |
0,6 |
0,32 |
1729 |
533,28 |
366 |
0,017 |
6,2 |
3,0 |
1735,2 |
536,3 |
||
21 |
Дробильно-промывочный цех №1 2АД |
2000 |
0,7 |
0,6 |
0,32 |
1400 |
448 |
- |
0,017 |
27,7 |
13,3 |
1427,7 |
461,3 |
||
22 |
Насосная станция 2 СД |
2400 |
0,6 |
0,7 |
1 |
1800 |
1800 |
- |
0,013 |
5,1 |
2,5 |
1805,1 |
1802,5 |
||
23 |
Сушильный цех 2 АС |
2500 |
0,75 |
0,65 |
0,32 |
1875 |
600 |
1188 |
0,017 |
20,2 |
9,7 |
1895,2 |
609,7 |
||
24 |
Дробильно-промывочный цех № 2 |
800 |
0,7 |
0,6 |
0,32 |
640 |
204,8 |
- |
0,017 |
8,9 |
4,3 |
648,9 |
209,1 |
||
Итого по 6 кВ |
11019,8 |
4742,5 |
|||||||||||||
Расчетная нагрузка цехов всего |
27299,8 |
17070,7 |
Площадь территории: Fфабрики=107800м2
Fтер=Fфабрики-УFцехов=107800м2-28033м2=79767м2
Р0тер=Fтер* pУД
территорию освещаем лампами ДНаТ tgц = 0.62
Р0тер=Fтер* pУД =79767м2*0,006=478,602кВт
Q0 тер=Р0 тер* tgц =478,602кВ*0,62=296,733кВар
Активная, реактивная и полная суммарные нагрузки предприятия:
РУ=РУ0,4кВ+РУ6кВ + Ртер=16280+11019,8+478,602=27778,402кВт
QУ=QУ0.4кВ+QУ6кВ + Q0 тер =12346,2+4742,5+296,733=17367,433квар
SУ==
При определении суммарной нагрузки по предприятию в целом необходимо учесть коэффициент разновремённости максимумов Крм, значение которого для данной отрасли равно 0,95 [8], а также потери в силовых трансформаторах и ВЛ, которые еще не выбраны, по этому эти потери учитываются приближенно по ниже следующим выражениям.
Приближенные потери в трансформаторах цеховых подстанций:
[1]
?Рт=0,02*32760,76кВт=655,22кВт
?Qт=0,1*32760,76квар=3276,076квар
?Рл=0,03*32760,76кВт=982,82кВт
Активная и реактивная нагрузка фабрики без учёта компенсации:
Мощность компенсирующих устройств, которую необходимо установить в системе электроснабжения предприятия:
где tgцэк=0,4;
Реактивная мощность на шинах 6 кВ после компенсации реактивной мощности:
.
Полная расчетная мощность предприятия, подведённая к шинам пункта приёма электроэнергии:
2. Выбор оптимальной схемы внешнего электроснабжения завода
Определяем рациональное напряжение для системы внешнего электроснабжения предприятия, если известно, что расстояние от подстанции системы до предприятия 5 км, расчётная нагрузка предприятия Sр= установленная мощность 2-х трёхобмоточных трансформаторов связи с энергосистемой S=63000 КВА.
Стоимость электроэнергии Со,п=1,79 коп/(кВт*ч), время использования максимальных потерь энергии Тп=5000 часов, таблица 2.14 [8].
Примем к рассмотрению 2 варианта :
1. Две питающие линии длиной l = 5 км напряжением 35 кВ на железобетонных опорах с трансформацией на низкое напряжение 6 кВ.
2. Две питающие линии такой же длины напряжением 110 кВ с трансформацией его на ГПП на 6 кВ.
Передачу электроэнергии от источника питания до приемного пункта промышленного предприятия осуществим воздушными линиями. Выбор сечения воздушных линий осуществляется по длительно допустимому току.
Определяем расчетные токи в нормальном и аварийном режимах:
, где (2.1)
Iнр - расчетный ток в нормальном режиме, А;
Uном - номинальное напряжение, кВ;
, где (2.2)
Iавр - расчетный ток в аварийном режиме, А. Iавр ? Iдоп
Сечение проводов выбираем по экономической плотности тока:
, где (2.3)
Fэк - экономически целесообразное сечение, мм2;
Jэк - экономическая плотность тока, А/мм2 (при использовании максимума нагрузки 5000ч/год для неизолированных проводов и шин Jэк=1,1 А/мм2), данные в таблице 3. [4].
Таблица 2.1
Проводники |
Экономическая плотность тока, А/мм2, при числе часов использования максимума нагрузки в год |
||||||
Неизолированные провода и шины: |
более 1000 до 3000 |
более 3000 до 5000 |
более 5000 |
||||
-- медные |
2,5 |
2,1 |
1,8 |
||||
-- алюминиевые |
1,3 |
1,1 |
1,0 |
Расчет варианта 1:
;
;
> для отсутствия эффекта короны выбираем АС-70 с Iдоп=265 А > 159 А.
Расчет варианта 2:
;
;
> выбираем АС-185 Iдоп=520 А > 496 А.
Таблица 2.2. Выбор марки и сечения ВЛ.
Вариант |
Uном, кВ |
Iнр, А |
Iавр, А |
Jэк, А/мм2 |
Fэк, мм2 |
F, мм2 |
Iдоп, А |
|
1 |
110 |
79 |
159 |
1,1 |
72 |
70 |
265 |
|
2 |
35 |
250 |
496 |
1,1 |
227 |
185 |
520 |
Выбор трансформаторов.
Мощность трансформатора (преобладают потребители II категории):
.
Выбираем трансформатор мощностью 25000 кВА.
Проверка по загрузке:
;
.
Таблица 2.3 Выбор трансформаторов.
Вариант |
Трансформатор |
Sном, кВА |
Uвн, кВ |
Uнн, кВ |
Pхх, кВт |
Pкз, кВт |
uкз, % |
Iхх, % |
|
1 |
ТДТН-25000/110-76У |
25000 |
115 |
11 |
36 |
140 |
10,5 |
1,0 |
|
2 |
ТРДНС-25000/35-72У1 |
25000 |
36,75 |
10.5 |
25 |
115 |
9,5 |
0,5 |
Капиталовложения в ВЛ.
Применяем двухцепные железобетонные опоры.
, где
Кувл - укрупнённые стоимостные показатели для воздушных линий электропередачи [3],
L - длина линии.
Вариант 1:
;
стоимость сооружения воздушной линии 110кВ
Вариант 2:
стоимость сооружения линии 35кВ
Капиталовложения в подстанции.
Стоимости комплектных трансформаторных подстанций с двумя трансформаторами мощностью 25 МВА:
Вариант 1: Кп/с1=32400 тыс. руб.;
Вариант 2: Кп/с2=23400 тыс. руб.
Всего суммарные капиталовложения по вариантам.
Вариант 1:
Вариант 2:
2.2 Расчет ежегодных издержек
Ежегодные издержки по ВЛ.
Издержки на обслуживание и амортизационные отчисления на капитальный ремонт.
Вариант 1:
Вариант 2:
Амортизационные отчисления на реновацию
Вариант 1:
Вариант 2:
Ежегодные издержки по подстанции.
Издержки на обслуживание и амортизационные отчисления на капитальный ремонт.
Вариант 1:
Вариант 2:
Амортизационные отчисления на реновацию.
Вариант 1:
Вариант 2:
электрический нагрузка электроснабжение завод
Суммарные издержки на обслуживание и амортизационные отчисления на капитальный ремонт элементов схемы электроснабжения.
Вариант 1:
Вариант 2:
Всего амортизационные отчисления на реновацию схемы электроснабжения.
Вариант 1:
Вариант 2:
2.3 Ежегодные издержки на компенсацию годовых потерь электроэнергии по вариантам
Потери в линиях электропередачи.
,
где n - число цепей ВЛ, r0 - активное сопротивление линии, Ом/км
(для АС-70 - 0,46 Ом/км, для АС-185 - 0,17 Ом/км).
(при одной смене продолжительностью 8 часов).
Вариант 1:
,
Вариант 2:
,
Потери электроэнергии в трансформаторах.
Вариант 1:
Вариант 2:
Всего потери энергии по вариантам.
Вариант 1:
Вариант 2:
Всего суммарные издержки на компенсацию потерь энергии по вариантам.
Вариант 1:
Вариант 2:
Здесь - стоимость электроэнергии.
Для наглядности результаты расчетов занесём в табл. № 2.4.
Таблица 2.4 Основные технико-экономические показатели сравниваемых вариантов.
Показатели |
Вариант 1 110кВ |
Вариант 2 35кВ |
|
Капиталовложения, тыс. руб. |
47920 |
37170 |
|
Издержки по обслуживанию оборудования и амортизационные отчисления на капитальный ремонт, тыс. руб./год |
2035,76 |
1490,76 |
|
Амортизационные издержки на реновацию, тыс. руб./год |
1444,4 |
1094,4 |
|
Стоимость годовых потерь электроэнергии, тыс. руб./год |
2899,89 |
3253,52 |
В качестве критериев для сравнения принимаем норму прибыли (рентабельность) и срок окупаемости, рассчитанные по чистой прибыли (табл. 3.3.).
Таблица 2.5. Оценка экономической эффективности варианта внешнего электроснабжения предприятия
Показатель |
Значение |
|
1 |
2 |
|
Стоимость сэкономленной электроэнергии, тыс.руб./год |
-197,56 |
|
Разница в капиталовложениях, тыс.руб. |
10750 |
|
Разница в издержках на обслуживание и амортизационных отчислениях на капитальный ремонт, , тыс. руб./год |
545 |
|
Разница в амортизационных отчислениях на реновацию, , тыс. руб./год |
350 |
|
Балансовая прибыль, тыс. руб./год |
-347,44 |
|
Налог на прибыль (18 %) тыс. руб./год |
0 |
|
Чистая прибыль тыс. руб./год |
0 |
|
Норма прибыли (рентабельность) руб./руб. |
0 |
|
Срок окупаемости лет |
20 |
Вывод: поскольку балансовой прибыли нет, то выбираем вариант с наименьшими капиталовложениями, каким является вариант 2 (35 кВ).
3.Выбор оптимальной схемы внутреннего электроснабжения
3.1 Построение картограммы электрических нагрузок
Картограмма представляет собой размещенные на генеральном плане окружности, площадь которых соответствует в выбранном масштабе расчетным нагрузкам цехов. Окружность должна состоять из секторов, обозначающих соотношение нагрузки силовой 0,4 кВ, силовой 10 кВ и осветительной.
При построении картограммы нагрузок отдельных цехов предприятия центры окружностей совмещают с центрами тяжести геометрических фигур, изображающих отдельные участки цехов с сосредоточенными нагрузками.
Картограмма даёт представление о распределении нагрузок цехов по территории предприятия. Считается, что электрические нагрузки в цехах расположены равномерно.
Радиус окружности рассчитывается по формуле:
, (3.1)
где ri - радиус круга, м;
- расчётная мощность цеха, равная сумме силовой на 0,4 и 10 кВ и осветительной нагрузок;
m - масштабный коэффициент, кВт/м2.
,
Далее производится определение угла сектора, показывающего, какую долю занимает высоковольтная, осветительная или низковольтная нагрузка в составе общей нагрузки цеха
; (3.2)
где РJ - высоковольтная, осветительная или низковольтная нагрузка, кВт;
Рi - суммарная нагрузка цеха, кВт.
°.
Углы секторов считаются в градусах, а радиусы картограмм в м.
Результаты расчёта сводим в таблицу.
3.1Таблица Данные для построения картограмм электрических нагрузок
№ |
№ по плану |
Наименование цеха |
Рмс, кВт |
Р6кВ, кВт |
Рмо, кВт |
, кВт |
, м |
||||
1 |
1 |
Склад |
72 |
- |
12,7 |
84,7 |
5,2 |
63 |
297 |
- |
|
2 |
2 |
Котельная |
1575 |
- |
8,0 |
1583 |
22,42 |
106 |
254 |
- |
|
3 |
3 |
Пыльнососная |
770 |
3500 |
7,7 |
4277,7 |
36,9 |
19 |
61 |
280 |
|
4 |
4 |
Склад сульфидных руд |
720 |
- |
11,2 |
731,2 |
15,2 |
68 |
292 |
- |
|
5 |
5 |
Ремонтно-механический цех |
1050 |
- |
26,2 |
1076,2 |
18,5 |
33 |
327 |
- |
|
6 |
6 |
Цех обогащения |
702 |
- |
84,3 |
786,3 |
15,8 |
239 |
121 |
- |
|
7 |
7 |
Цех конусного дробления(6 кВ) |
1729 |
6,2 |
1735,2 |
23,5 |
16 |
344 |
|||
8 |
8 |
Дробильно-промывочный цех №1 |
675,5 |
1400 |
27,7 |
2103,2 |
25,9 |
27 |
108 |
225 |
|
9 |
9 |
Насосная станция |
660 |
1800 |
5,1 |
1465,1 |
21,5 |
38 |
68 |
254 |
|
10 |
10 |
Сушыльный цех(6кВ) |
1875 |
20,2 |
1895,2 |
24,6 |
18 |
342 |
|||
11 |
11 |
Дробильно-промывочный цех№2 |
560 |
640 |
8,9 |
1208,9 |
19,6 |
18 |
160 |
182 |
|
12 |
12 |
Дробильное отделение сульфидного цеха |
3360 |
- |
62,1 |
3716,1 |
34,4 |
18 |
310 |
- |
|
Дробильное отделение сульфидного цеха |
294 |
32 |
|||||||||
13 |
13 |
Цех дробления |
2100 |
28,2 |
2128,2 |
26 |
17 |
343 |
|||
14 |
14 |
Цех мокро-магнитной сепарации |
945 |
- |
32,9 |
2134,4 |
26,07 |
80 |
180 |
- |
|
14 |
14 |
Цех мокро-магнитной сепарации |
1156,5 |
- |
100 |
- |
|||||
15 |
15 |
Гараж |
18 |
- |
20,2 |
38,2 |
3,5 |
225 |
135 |
- |
|
16 |
16 |
Управление фабрики |
22,5 |
- |
29,7 |
52,2 |
4,07 |
189 |
191 |
- |
|
17 |
17 |
Столовая |
104 |
- |
17,2 |
121,2 |
6,2 |
63 |
297 |
- |
|
18 |
18 |
Шламонасосная |
1008 |
- |
10,6 |
1018,6 |
18,01 |
17 |
343 |
- |
При построении картограммы нагрузок отдельных цехов предприятия центры окружностей совмещают с центрами тяжести геометрических фигур, изображающих отдельные участки цехов с сосредоточенными нагрузками.
3.2 Определение центра электрических нагрузок
Определение центра электрических нагрузок (ЦЭН) производится для выбора места расположения ГПП. На основании построенных картограмм находят координаты условного центра активных электрических нагрузок предприятия, где и находится место расположения источника питания (ГПП). Если по каким либо причинам (технологическим, архитектурным) нельзя расположить в этом центре источник питания, то его смещают в сторону, где есть реальная возможность его расположения.
Для определения центра электрических нагрузок, левый нижний угол периметра предприятия совмещаем с началом координат (по генплану), затем находим координаты центров электрических нагрузок каждого цеха.
Расчёт производится по формулам
, (3.3)
, (3.3)
Результаты расчетов сводятся в таблицы .
Таблица 3.2 Определение месторасположения активного ЦЭН
№ |
№ по плану |
Наимено-вание цеха |
, кВт |
X,м |
Y,м |
X |
Y |
|
1 |
1 |
Cклад |
84,7 |
64,35 |
267,15 |
5450,445 |
22627,605 |
|
2 |
2 |
Котельная |
1583 |
274,95 |
267,15 |
435245,85 |
422898,45 |
|
3 |
3 |
Пыльнососная |
4277,7 |
358,8 |
267,15 |
1534838,8 |
1142787,6 |
|
4 |
4 |
Склад сульфидных руд |
731,2 |
195 |
216,45 |
142584 |
158268,24 |
|
5 |
5 |
Ремонтно-механический цех |
1076,2 |
347,1 |
204,75 |
373549,02 |
220351,95 |
|
6 |
6 |
Цех обогащения |
786,3 |
58,5 |
157,95 |
45998,55 |
124196,09 |
|
7 |
7 |
Цех конусного дробления |
1735,2 |
140,4 |
187,2 |
243622,08 |
324829,44 |
|
8 |
8 |
Дробильно-промывочный цех№ 1 |
2103,2 |
132,6 |
136,5 |
278884,32 |
287086,8 |
|
9 |
9 |
Насосная станция |
1465,1 |
179,4 |
128,7 |
262838,94 |
188558,37 |
|
10 |
10 |
Сушильный цех |
1895,2 |
202,8 |
175,5 |
384346,56 |
332607,6 |
|
11 |
11 |
Дробильно-промывочный цех№2 |
1208,9 |
280,8 |
157,95 |
339459,12 |
190945,76 |
|
12 |
12 |
Дробильное отделение сульфидного цеха |
3716,1 |
97,5 |
89,7 |
362319,75 |
333334,17 |
|
13 |
13 |
Цех дробления |
2128,2 |
276,9 |
89,7 |
589298,58 |
190899,54 |
|
14 |
14 |
Цех мокро-магнитной сепарации |
2134,4 |
354,9 |
136,5 |
757498,56 |
291345,6 |
|
15 |
15 |
Гараж |
38,2 |
50,7 |
46,8 |
1936,74 |
1787,76 |
|
16 |
16 |
Управление фабрики |
52,2 |
159,9 |
42,9 |
8346,78 |
2239,38 |
|
17 |
17 |
Столовая |
121,2 |
304,2 |
42,9 |
36869,04 |
5199,48 |
|
18 |
18 |
Шламонасосная |
1018,6 |
358,8 |
85,8 |
365473,68 |
87395,88 |
|
Итого |
26155,6 |
235,840 |
165,446 |
6168560,815 |
4327359,715 |
Месторасположение активного ЦЭН (точка А).
Хо |
Уо |
|
235,84 |
165,446 |
Таблица - Определение месторасположения реактивного ЦЭН
№ |
№ по плану |
Наимено-вание цеха |
, кВт |
X,м |
Y,м |
X |
Y |
|
1 |
1 |
Cклад |
57,9 |
64,35 |
267,15 |
3725,865 |
15467,985 |
|
2 |
2 |
Котельная |
1578,8 |
274,95 |
267,15 |
434091,06 |
421776,42 |
|
3 |
3 |
Пыльнососная |
250 |
358,8 |
267,15 |
89700 |
66787,5 |
|
4 |
4 |
Склад сульфидных руд |
523,8 |
195 |
216,45 |
102141 |
113376,51 |
|
5 |
5 |
Ремонтно-механический цех |
495,6 |
347,1 |
204,75 |
172022,76 |
101474,1 |
|
6 |
6 |
Цех обогащения |
2195,5 |
58,5 |
157,95 |
128436,75 |
346779,225 |
|
7 |
7 |
Цех конусного дробления |
536,3 |
140,4 |
187,2 |
75296,52 |
100395,36 |
|
8 |
8 |
Дробильно-промывочный цех№ 1 |
690,7 |
132,6 |
136,5 |
91586,82 |
94280,55 |
|
9 |
9 |
Насосная станция |
2465 |
179,4 |
128,7 |
442221 |
317245,5 |
|
10 |
10 |
Сушильный цех |
609,7 |
202,8 |
175,5 |
123647,16 |
107002,35 |
|
11 |
11 |
Дробильно-промывочный цех№2 |
392,6 |
280,8 |
157,95 |
110242,08 |
62011,17 |
|
12 |
12 |
Дробильное отделение сульфидного цеха |
1228,9 |
97,5 |
89,7 |
119817,75 |
110232,33 |
|
13 |
13 |
Цех дробления |
685,5 |
276,9 |
89,7 |
189814,95 |
61489,35 |
|
14 |
14 |
Цех мокро-магнитной сепарации |
3666,3 |
354,9 |
136,5 |
1301169,87 |
500449,95 |
|
15 |
15 |
Гараж |
94,3 |
50,7 |
46,8 |
4781,01 |
4413,24 |
|
16 |
16 |
Управление фабрики |
83,3 |
159,9 |
42,9 |
13319,67 |
3573,57 |
|
17 |
17 |
Столовая |
83,1 |
304,2 |
42,9 |
25279,02 |
3564,99 |
|
18 |
18 |
Шламонасосная |
327,6 |
358,8 |
85,8 |
117542,88 |
28108,08 |
|
Итого |
15964,9 |
140,54 |
153,98 |
2243666,295 |
2458428,18 |
Месторасположение реактивного ЦЭН (точка В).
Хо |
Уо |
|
140,54 |
153,98 |
Выбор местоположения ГПП
Наиболее удачным местом является центр электрических нагрузок, так как уменьшается длина кабельных линий до наиболее мощных потребителей. Поскольку для установки ГПП в центре электрических нагрузок места недостаточно, переносим ГПП на свободное место по направлению к источнику питания. Расположение ГПП на территории предприятия показано на генплане.
3.3 Выбор и расчет сечений кабелей 0,4 кВ
1. Определим расчетные токи в нормальном и аварийном режимах.
2. Проверяем провод по условию нагрева.
3. Находим по потери напряжения:
где и соответствуют .
Приведу расчет для линии ТП 1 - Цех 1:
Принимаем кабель АПвВг-3х50 .
Расчеты для остальных линий аналогичны и представлены в таблицах.
Таблица 3.3
Длительный допустимый ток
Кабель |
Iдоп, А |
|
АПвВГ-3х50 |
180 |
|
АПвВГ-3х70 |
220 |
|
АПвВГ-3х120 |
300 |
|
АПвВГ-3х150 |
335 |
|
АПвВГ-3х180 |
380 |
|
АПвВГ-3х240 |
440 |
|
АПвВГ-3х2,5 |
32 |
Вариант №1 выбор кабелей 0,4 кВ Таблица 3.4
№ |
Потребители электрической энергии |
Sp, кВA |
Uном, кВ |
Iр |
Кабель |
|
ТП 1 |
||||||
1 |
Cклад |
102,6 |
0,38 |
148,265 |
АПвВг-3х50 |
|
2 |
Котельная |
2235,8 |
0,38 |
3230,92 |
8АПвВг-3х240 |
|
3 |
Пыльнонососная |
816,9 |
0,38 |
1180,49 |
4АПвВг-3х120 |
|
4 |
Склад сульфидных руд |
899,5 |
0,38 |
1299,85 |
4АПвВг-3х150 |
|
5 |
Ремонтно-механический цех |
1184,8 |
0,38 |
1712,13 |
4АПвВг-3х240 |
|
ТП 2 |
||||||
11 |
Дробильно-промывочный цех№2 |
597,7 |
0,38 |
863,728 |
2АПвВг-3х240 |
|
13 |
Цех дробления |
2235,8 |
0,38 |
3230,92 |
8АПвВг-3х240 |
|
14 |
Цех мокро-магнитной сепарации |
1917,8 |
0,38 |
2771,38 |
7АПвВг-3х240 ... |
Подобные документы
Характеристика технологического процесса и требования к надёжности электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок по методу упорядоченных диаграмм. Выбор кабельных линий автоматических выключателей, мощности силовых трансформаторов.
дипломная работа [558,8 K], добавлен 30.01.2011Характеристика предприятия и источников электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок цеха; числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 25.06.2012Краткая характеристика технологического процесса и определение расчетных электрических нагрузок. Выбор систем питания электроснабжения и распределения, основного оборудования, проверка систем по условиям короткого замыкания. Релейная защита и автоматика.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 03.09.2010Определение расчетных электрических нагрузок по цехам промышленного предприятия. Расчет и технико-экономический анализ системы внешнего и внутреннего электроснабжения завода. Выбор и проверка электрических аппаратов, изоляторов и токоведущих частей.
дипломная работа [941,7 K], добавлен 22.12.2012Оборудование авторемонтного завода, оценка электрических нагрузок. Определение степени надежности электроснабжения электроприемников, расчетных нагрузок цехов. Мощность компенсирующих устройств. Выбор силовых трансформаторов. Расчет схемы заземления.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 31.05.2015Краткая характеристика металлопрокатного цеха, расчет электрических и осветительных нагрузок. Выбор схемы цеховой сети, числа и мощности цеховых трансформаторов. Определение напряжения внутризаводского электроснабжения. Расчет картограммы нагрузок.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.04.2012Определение расчетных электрических нагрузок по цехам предприятия, рационального напряжения системы электроснабжения. Расчет картограммы нагрузок и определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП.
курсовая работа [141,8 K], добавлен 10.04.2012Определение расчетных нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения цеха. Расчет заземляющего устройства. Расчет и выбор аппаратов максимальной токовой защиты. Автоматика в системах электроснабжения.
курсовая работа [249,2 K], добавлен 07.05.2015Проектирование внутреннего электроснабжения завода и низковольтного электроснабжения цеха. Расчет центра электрических нагрузок. Выбор номинального напряжения, сечения линий, коммутационно-защитной аппаратуры электрических сетей для механического цеха.
дипломная работа [998,0 K], добавлен 02.09.2009Общая характеристика системы электроснабжения организации. Определение расчетных нагрузок и выбор электрооборудования для проектирования системы электроснабжения предприятия. Выбор и проверка сборных шин, измерительных трансформаторов тока и напряжения.
дипломная работа [761,4 K], добавлен 22.06.2015Расчёт электрических нагрузок. Определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор мощности трансформаторов, сечения кабельных линий, схемы внешнего электроснабжения. Защита сетей от аварийных режимов. Организация эксплуатации электрохозяйства.
дипломная работа [250,0 K], добавлен 10.10.2014Определение осветительной нагрузки цехов, расчетных силовых нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности. Определение потерь мощности и электроэнергии. Выбор параметров схемы сети электроснабжения.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 14.06.2015Разработка системы электроснабжения бумажной фабрики. Обзор технологического процесса и определение электрических нагрузок методом коэффициента спроса. Распределение электроэнергии, расчеты релейной защиты, молниезащиты и заземляющего устройства.
дипломная работа [941,9 K], добавлен 19.01.2011Определение электрических нагрузок, выбор цеховых трансформаторов и компенсации реактивной мощности. Выбор условного центра электрических нагрузок предприятия, разработка схемы электроснабжения на напряжение выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [304,6 K], добавлен 23.03.2013Проектирование системы электроснабжения деревоперерабатывающего завода: расчет электрических нагрузок, выбор трансформаторной подстанции и коммуникационной аппаратуры. Разработка мероприятий по повышению надежности электроснабжения потребителей завода.
дипломная работа [697,2 K], добавлен 18.06.2011Техническая характеристика производства теплицы и процессов в отдельных помещениях. Выбор варианта схемы электроснабжения теплицы. Расчет электрических нагрузок силовой распределительной сети, системы электроснабжения. Технико-экономическое обоснование.
дипломная работа [301,8 K], добавлен 03.06.2015Краткая характеристика цеха, описание технологического процесса, определение категории электроснабжения. Выбор величины питающего напряжения и схемы электроснабжения цеха. Расчет электрических нагрузок, выбор компенсирующего устройства, трансформаторов.
курсовая работа [38,5 K], добавлен 10.01.2010Схема электроснабжения. Расчет электрических нагрузок по методу коэффициента максимума, потерь мощности в трансформаторе. Выбор компенсирующей установки, числа и мощности питающих трансформаторов, линий электроснабжения для модернизируемого оборудования.
курсовая работа [391,7 K], добавлен 21.05.2013Описание электрического оборудования и технологического процесса цеха и завода в целом. Расчет электрических нагрузок завода, выбор трансформатора и компенсирующего устройства. Расчет и выбор элементов электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [286,7 K], добавлен 17.03.2010Определение расчетных нагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса. Центр электрических нагрузок предприятия. Выбор рационального напряжения. Технико-экономическое сравнение вариантов схем внешнего электроснабжения производства.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 13.03.2015