Электроснабжение предприятия производства крупы

Размещено на http://www.allbest.ru/

47

Итоговая работа

по курсовому проектированию

Тема: Электроснабжение предприятия производства крупы

Содержание

электроснабжение напряжение трансформаторный сеть

Исходные данные на проектирование

Введение

1 Определение расчетных электрических нагрузок

2. Определение центра электрических нагрузок

3. Выбор схемы внешнего электроснабжения

3.1 Выбор числа и мощности трансформаторов для системы внешнего электроснабжения станции

3.2 Определение рационального напряжения внешнего электроснабжения станции

3.3 Система внешнего электроснабжения 35 кВ

3.4 Система внешнего электроснабжения 10 кВ

4. Расчет сети внутреннего электроснабжения

4.1 Предварительный выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций

4.2 Выбор мощности компенсирующих устройств и окончательный выбор числа и мощности цеховых трансформаторов

4.3 Определение расчетных нагрузок линий

4.4 Выбор выключателей конца питающих линий и линий отходящих от ГПП

4.5 Определение сечений кабельных линий распределительной сети

4.6 Определение технико-экономических показателей по вариантам

Заключение

Список литературы

Исходные данные на проектирование

Генеральный план предприятия производства крупы.

Сведения об электрических нагрузках предприятия.

Питание возможно осуществить от подстанции энергосистемы, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью 40000 кВА каждый, с первичным напряжением 110 кВ и вторичным - 35/10кВ.

Мощность системы 900 КВА; реактивное сопротивление системы на стороне высокого напряжения, отнесенное к мощности системы 0,9.

Стоимость электроэнергии 9 тенге/кВт.ч.

Расстояние от подстанции энергосистемы до завода 8 км.

Таблица 1 Ведомость электрических нагрузок предприятия

№ по плану	Наименование цеха	Установленная мощность, кВт
		На стороне 10 кВ	На стороне 0,4 кВ
1.	Мельница	3100	5200
2.	Крупорушка		2200
3.	Комбикорма		2800
4.	Компрессорная	2700	2100
5.	Заводоуправление		900

Размещено на http://www.allbest.ru/

47

Рисунок: 1. План предприятия производства крупы

Введение

Основой экономики всех индустриальных стран мира является электроэнергетика. XX век стал периодом интенсивного развития этой важнейшей отрасли промышленности. Создание и освоение энергоблоков мощностью 500 МВт на угле и 800 МВт на газе позволили создать мощные Экибастузскую ГРЭС (4000 МВт) и Сургутскую ГРЭС-2 (4800 МВТ). Последние годы XXи начала XXI вв. можно охарактеризовать как годы определенной стабилизации работы электроэнергетических систем стран СНГ, наметившегося роста количественных и улучшения качественных показателей работы. Особое значение имеет понимание необходимости интеграции национальных энергосистем в рамках их объединения в пространстве СНГ. На сегодняшний день 11 из 12 национальных энергосистем государств Содружества (кроме энергосистемы Армении) осуществляют совместную параллельную работу. Такой режим существенно повысил надежность функционирования энергосистем, создал условия для взаимовыгодных отношений между странами.

Сегодня, на промышленность приходится более 70% потребления электроэнергии, которая должна расходоваться рационально и экономно на каждом предприятии.

Системы электроснабжения предприятия разделяются на систему внешнего электроснабжения (воздушные линии от подстанции энергосистемы до главной понизительной подстанции ГПП или распределительного пункта) и систему внутреннего электроснабжения (распределительные линии от ГПП или ЦРП до цеховых трансформаторных подстанций). Схемы внешнего и внутреннего электроснабжения выполняются с учетом особенностей режима работы потребителей, возможностей дальнейшего расширения производства, удобства обслуживания и т.д. Внутреннее электроснабжение может осуществляться по радиальным и магистральным схемам, имеющим различные модификации.

После определения электрической нагрузки и установления категории надежности потребителя намечают возможные варианты электроснабжения с питанием кабельными или воздушными линиями различных напряжений. Окончательный выбор одного из вариантов определяют сравнением технико-экономических показателей указанных вариантов. Обычно рассматривают 2-3 варианта с выявлением капитальных затрат, ежегодных эксплуатационных расходов, расходов цветного металла, суммарных затрат, т.е. выполняют технико-экономический расчет (ТЭР). Для получения наиболее экономичного варианта электроснабжения предприятия в целом напряжение каждого звена системы электроснабжения должно выбираться, прежде всего, с учетом напряжений смежных звеньев. Выбор напряжений основывается на сравнении технико-экономических показателей различных вариантов.

1. Определение расчетных электрических нагрузок

Краткая характеристика потребителей электроэнергии приведена в таблице 1-1, которые в основном являются приемниками трехфазного переменного тока, частотой 50 Гц, напряжением 0,38 и 10 кВ.

Таблица 1.1 Краткая характеристика потребителей электрической энергии

№ по ген. плану	Наименование потребителя	Категория потребителей по ПУЭ
		На стороне 10 кВ	На стороне 0,4 кВ
1.	Мельница	II	II
2.	Крупорушка		II
3.	Комбикорма		II
4.	Компрессорная	I	I
5.	Заводоуправление		III

Таблица 1.2 Краткая характеристика среды производственных помещений

№ по ген. плану	Наименование потребителей	Характеристика производственной среды
1.	Мельница	Пыльная, шумная
2.	Крупорушка	Пыльная, шумная
3.	Комбикорма	Пыльная, шумная
4.	Компрессорная	Шумная
5.	Заводоуправление	Нормальная

Определение расчетных электрических нагрузок

К основным следует отнести методы определения расчетных нагрузок:

1) по установленной мощности и коэффициенту спроса:

2) по средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузок:

3) по средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузок):

4) по средней мощности и отклонению расчетной нагрузки от средней (статистический метод).

Первый метод расчета применяют для определения расчетной максимальной нагрузки узлов электроснабжения (цеха, корпуса, предприятия) на стадии проектного задания.

Второй метод с достаточной степенью точности позволяет определять расчетные нагрузки узлов на всех ступенях системы электроснабжения, начиная от шин цеховых подстанций и выше в сторону питания. При условии наличия графика нагрузки может считаться вообще вполне удовлетворительным.

Третий метод наиболее точен и применяется для расчета нагрузок на всех ступенях системы электроснабжения, но при условии наличия данных о каждом приемнике узла.

Использование четвертого метода возможно во всех случаях, когда достаточно исходных данных для определения отклонения расчетной нагрузки от средней.

Вспомогательные методы определения расчетных нагрузок:

По удельному расходу энергии на единицу продукции.

По удельной нагрузке, приходящейся на единицу производственной площади.

Определение расчётных нагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса

Расчётная нагрузка (активная Р, и реактивная Q) силовых приёмников цеха определяется из соотношений:

P_p=K_cЧP_н;

Q_p=P_pЧtgj,

где P_н - суммарная установленная мощность всех приёмников цеха;

K_c- средний коэффициент спроса;

tgj- соответствующий характерному для приёмников данного цеха средневзвешенному значению коэффициента мощности.

Расчетная нагрузка осветительных приемников цеха определяется по установленной мощности и коэффициенту спроса

P_po=P_ноЧK_co

где К_со- коэффициент спроса, для освещения;

Р_но- установленная мощность приёмников электрического освещения.

Величина Р_но может находиться и по формуле:

P_но=P_удоЧF,

где P_удо - удельная нагрузка, Вт/м² площади пола цеха. В нашем случае:

P_удо = 14 Вт/м²

F - площадь пола цеха, определяется по генплану:

F= 2500 м ²

P_но = 14 * 2500 =35 кВт

Полная расчётная мощность силовых и осветительных приёмников цеха (графа 10, табл.1-4) определяется:

Размещено на http://www.allbest.ru/

47

Расчётная активная и реактивная мощности групп приёмников выше 1000 В определяются из соотношений, а полная из выражения:

P_p=K_cЧP_н;

Q_p=P_pЧtgj;

Активные суммарные расчетные и реактивные нагрузки потребителей 0,38кВ/0,22кВ и 10кВ в целом по предприятию определяются суммированием соответствующих нагрузок цехов (табл.1.3-1.4)

Пример: Комбикорма 0,4 кВ:

Определение расчетной нагрузки завода в целом.

Полная расчетная мощность предприятия определяется по активным расчетным и реактивным нагрузкам цехов (до и выше 1000 В) с учётом расчётной нагрузки освещения территории предприятия, потерь мощности в трансформаторах цеховых подстанций и ГПП (при её сооружении), с учётом компенсации реактивной мощности.

При решении вопроса компенсации реактивной мощности необходимо учитывать, что при мощности компенсирующего устройства меньше 500 кВАр при напряжении 10 кВ и 10000 кВАр при напряжении 10кВ экономически целесообразной является установка статических конденсаторов. Если необходимая мощность компенсирующего устройства больше указанных величин, то следует проделать сравнительные технико-экономические расчеты, учитывая график потребления реактивной нагрузки и требования энергосистемы с целью выявления эффективности применения синхронных компенсаторов.

На предприятиях, имеющих силовые сети 0,38 кВ, наиболее выгодной может оказаться либо смешанная установка конденсаторов 0,38 и 10 кВ, либо установка конденсаторов только 0,38 кВ. Выбор варианта производится на основании сравнительных технико-экономических расчетов и сопоставлений.

Активные суммарные расчетные и реактивные нагрузки предприятия по результатам расчётов (табл. 1.3) силовых приёмников до 1000В:

Р_р = 10560 кВт; Q_р = 6215,5кВАр;

осветительных приемников (цехов и территорий):

Р_ро = 180,7 кВт;

Силовых преемников 10 кВ:

Р_р = 4640 кВт; Q_р = 2830,4 кВАр.

Таблица 1.3 Расчетные нагрузки 0,38 и 10 кВ цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса.

№ по ген.плану	Наименование потребителей	Силовая нагрузка
		Рн кВт	Кс	cosj/ tgj	Рр кВт	Qр квар
Потребители электроэнергии 10 кВ
1.	Мельница	3100	0,8	0,85/0,61	2480	1512,8
2.	Компрессорная	2700	0,8	0,85/0,61	2160	1317,6
Потребители электроэнергии 0,38/0,22 кВ
1.	Мельница	5200	0,8	0,85/0,61	4160	2537,6
2.	Крупорушка	2200	0,8	0,85/0,61	1760	1056
3.	Комбикорма	2800	0,8	0,85/0,61	2240	1366,4
4.	Компрессорная	2100	0,8	0,85/0,61	1680	1024,8
5.	Заводоуправление	900	0,8	0,95/0,32	720	230,4
ИТОГО по 0,38/ 0,22 10560 6215,2

Таблица 1.4 Расчетные осветительные нагрузки по цехам завода.

№ по ген.плану	Наименование потребителей	Осветительная нагрузка	Силовая и осветительная нагрузка
		F м2	Рудо Вт/м	Рно кВт	Ксо	Рро кВт	Рр+Рро	Qр кВАр	Sр кВА
1.	Мельница	2958	14	41,4	0,85	35,19	4195,19	2559,1	4914,1
2.	Крупорушка	2958	14	41,4	0,85	35,19	1795,19	1095,1	2102,8
3.	Комбикорма	2500	14	35	0,85	29,75	2269,75	1384,6	2658,7
4.	Компрессорная	2500	14	35	0,85	29,75	1709,75	1042,9	2002,7
5.	Заводоуправление	2500	19	47,5	0,9	42,75	762,75	244,08	800,9
6.	Освещение территории	50875	0,16	8,1	1	8,1	8,1		8,1
	Итого			208,4		180,7	10740,7	6325,8	12487,3
Потребители энергии 10 кВ.
1.	Мельница						2480	1512,8	2904,9
2.	Компрессорная						2160	1317,6	2530,2
	Итого						4640	2830,4	5435,1

Так как трансформаторы цеховых и главных понизительных подстанций ещё не выбраны, то приближённо потери мощности в них определяются:

;

В нашем случае:

Необходимая мощность компенсирующих устройств по заводу в целом определяется:

где - активная среднегодовая нагрузка завода;

- соответствует средневзвешенному естественному коэффициенту мощности за год;

- соответствует нормативному значению коэффициента мощности:

где = 2500, - действительное годовое число работы потребителей электроэнергии.

По данным отдела главного энергетика завода: (Q_р/ Р_р+Р_ро)

Принимаем нормативное значение коэффициента мощности:

Мощность компенсирующих устройств по заводу равна:

Некомпенсированная мощность на шинах 10 кВ ГПП:

где - расчетная реактивная мощность завода, отнесенная к шинам 10 кВ ГПП с учетом коэффициента разновременности максимумов силовой нагрузки =0,95;

В качестве компенсирующих устройств принимает батареи статических конденсаторов суммарной мощности 700 кВАр. Определяем потери активной мощности в них:

где -удельные потери активной мощности составляющие 0,2 % от:

Общая активная мощность с учетом потерь в компенсирующих устройствах на шинах подстанций:

где - расчетная активная мощность предприятия, отнесенная к шинам 10 кВ или ГПП с учетом коэффициента разновременности максимума силовой нагрузки, =0,95;

Расчетная нагрузка на шинах 10 кВ ГПП или, ГРП с учетом компенсации реактивной мощности равна:



Предполагаем, что на предприятии будет предусмотрена ГПП. Потери мощности в трансформаторах ГПП ориентировочно определяются:

Полная расчетная мощность завода на стороне высшего напряжения ГПП будет равна:

2. Определение центра электрических нагрузок, построение картограммы и выбор места расположения питающей подстанции

Для определения местоположения ГПП, ГРП и ТП при проектировании системы электроснабжения на генеральный план промышленного предприятия наносится картограмма нагрузок, которая представляет собой размещенные на генеральном плане 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.

Главную понизительную 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 завода, так и цеховых электрических сетей низкого напряжения, уменьшить расход проводникового материала и снизить потери электрической энергии.

Площадь круга в определенном масштабе равна расчетной нагрузке соответствующего цеха Р_i:

Р_i = р • r²_i • m .

Из этого выражения радиус окружности:

r_i = ,

где Р_i - мощность i-го цеха; m - 20 масштаб для определения площади круга (постоянный для всех цехов предприятия).

Силовые нагрузки до и выше 1000 В изображаются отдельными кругами. Считаем, что нагрузка по цеху распределена равномерно, поэтому центр нагрузок совпадает с центром тяжести фигуры, изображающей цех в плане.

Осветительная нагрузка наносится в виде сектора круга, изображающего нагрузку до 1000 В. Угол сектора (б) определяется:

Для определения места ГПП или ГРП находится центр электрических нагрузок отдельно для активной (табл. 2-1) и реактивной (табл. 2-2) нагрузок, так как питание активных и реактивных нагрузок производится от разных установок (генераторы и компенсирующие устройства).

На генплан завода произвольно наносятся оси координат (рис. 2-1). Находим координаты центра электрических нагрузок каждого цеха.

Размещено на http://www.allbest.ru/

47

Рисунок 2: План завода производства крупы.

Пример: х=78 м, у=140 м

Координаты центра электрических нагрузок завода определяются по формулам:

; (2-4) (2-5)

; (2-6) (2-7)

где Х_i , Y_i геометрические координаты i - го цеха;

Р_i активная мощность нагрузки i - го цеха;

Р_iсуммарная активная мощность нагрузки всего предприятия, кВт.

Р_м сумма активных силовых и осветительных нагрузок;

Р_в/всумма активных нагрузок напряжением 10 кВ;

n количество цехов.

В нашем случае:

Принимаем для построения картограммы нагрузок масштаб: m=1кВт/мм².

Пример расчета:

Таблица 2.1 Определение ЦЭН активной мощности

№ цеха по ген. плану	Ррi кВА	Рро кВт	ri мм	град	Хi м	Yi м	РрiЧХi кВтМ	РрiЧYi кВтМ
1.	4160	35,19	36,4	3	78	140	324480	582400
2.	1760	35,19	23,7	7,2	206	140	362560	246400
3.	2240	29,75	26,7	4,8	50	62	112000	138880
4.	1680	29,75	23,1	6,4	142	62	238560	104160
5.	720	42,75	15,1	21,4	220	62	158400	44640
Потребители 10 кВ
1.	2480		28,1		78	140	193440	347200
4.	2160		26,2		142	62	306720	133920
ИТОГО	11616						1696160	1597600

Таблица 2.2 Определение ЦЭН реактивной мощности

№ цеха по ген. плану	Qрi кВАр	Хi м	Yi м	QрiЧХi кВАрМ	QiЧYi кВАрМ
1.	2537,6	78	140	197932,8	355264
2.	1056	206	140	217536	147840
3.	1366,4	50	62	68320	84716,8
4.	1024,8	142	62	145521,6	63537,6
5.	230,4	220	62	50688	14284,8
Потребители энергии 10 кВ
1.		78	140	117998,4	211792
4.		142	62	187099,2	81691,2
ИТОГО	11847,4			985096	959126,4

3. Выбор схемы внешнего электроснабжения

3.1 Выбор числа и мощности трансформаторов для системы внешнего электроснабжения станции

На проектируемой станции в основном преобладают потребители I и II категорий по бесперебойности электроснабжения, поэтому для внешнего электроснабжения предусматриваем две линии.

Питающие линии выполняются воздушными линиями, так как станция находится от источника питания на большом расстоянии. В случае сооружения ГПП предусматривается два трансформатора связи с энергосистемой

Правильный технически и экономически обоснованный выбор числа и мощности трансформаторов для главных понизительных и цеховых подстанций имеет существенное значение для рационального построения схемы электроснабжения.

Мощность трансформаторов целесообразно определять с учетом их перегрузочной способности. Перегрузочная способность трансформатора зависит от особенностей графика нагрузок, который характеризуется коэффициентом заполнения графика.

S_p=17843,5 кВА

Общая перегрузка не должна превышать 40 % [Л1] S_доп 1,35 S_нт

Намечаем к установке два трансформатора с номинальной мощностью (S_нт). Загрузка трансформаторов при нормальном режиме

(3.1)

В после аварийном режиме (отнимаем один трансформатор)



Коэффициент аварийной загрузки имеет допустимое значение.

Рассмотрим вариант применения двух трансформаторов по 6300 кВА каждый:

После аварийный режим:

Рассмотрим вариант применения двух трансформаторов по 15000 кВА каждый:

После аварийный режим:

Следовательно, из рассмотренных вариантов мы выбираем трансформатор мощностью 15000 кВА, т.к. остальные варианты либо перегружены, либо недогружены, что не допустимо.

3.2 Определение рационального напряжения внешнего электроснабжения станции

Для определения величины рационального напряжения электроснабжения (U_рац). По номограмме исходя из значений полной мощности и длина принимаем следующие варианты напряжений питающих линий системы внешнего электроснабжения предприятия:

1 вариант - электроэнергия передается от подстанции энергосистемы до ГПП станции на напряжении 35кВ. На ГПП напряжение понижается до 10кВ;

2 вариант - электроэнергия передается от подстанции до ГПП станции на напряжении-10кВ. На ГПП происходит распределении мощности по всему предприятию.

Схема питания и исходные данные приведены на рисунке 3

Вариант № 1

Размещено на http://www.allbest.ru/

47

Рисунок 3 . Система внешнего электроснабжения 35 кВ, вариант I.

3.3 Система внешнего электроснабжения 35 кВ

а) Выключатели

Предварительно выбираем выключатели (В1 и В2) по номинальным данным (U_н U_н.уст; I_н I_макс.р; S_{н откл} S_{р откл} или I_{н откл} I_{р откл}). Рабочее напряжение схемы питания U_{н уст} = 35кВ.

Расчетный ток в нормальном режиме определяется по формуле:

А

Максимальный рабочий ток линии I_.max.р , А, определяется из условия, что в аварийном режиме одна линия полностью обеспечит нагрузку предприятия , то есть:

А

Для определения мощности, отключаемой выключателями В1 и В2, намечаем расчетную точку короткого замыкания К1.

Согласно исходной схеме питания составляем схему замещения для режима трехфазного короткого замыкания в точке К1 (рис. 4) и определяем параметры схемы замещения в относительных еденицах.

Все сопротивления приводим к базисной мощности:

S _б= S_с = 900 МВА.

Сопротивление системы в относительных базисных единицах:

Сопротивление трехобмоточного трансформатора подстанции энергосистемы в относительных базисных единицах определяется в следующей последовательности.

Для трехобмоточного трансформатора типа ТДТН -31500 / 110 наружней установки с регулированием напряжения под нагрузкой напряжения КЗ между обмотками в процентах при номинальных случаях составляют:

ВН - СН ВН - НН СН - НН

10,5% 17,5% 6,5%

Определяем напряжение КЗ каждой обмотки:

Сопротивление обмоток трансформатора в относительных базисных единицах равны:

Ом

Ом

Ом

Размещено на http://www.allbest.ru/

47

Рисунок 4. Схема замещения трех обмоточного трансформатора

Размещено на http://www.allbest.ru/

47

Рисунок 5. Схема замещения (точка К1)

Схема замещения трехобмоточного трансформатора представлена на рисунке 3. Сопротивление обмоток ВН и СН трех обмотчного трансформатора в относительных базисных единицах:

Ом

Сопротивление от источника питания до точки КЗ в относительных базисных единицах составит

х = х_С + х_Т = 0,9 +2,4= 3,3 Ом

Мощность отключаемая выключателями (В1 и В2)

S_{р откл} = S_c / х =900 /3,3=272,7МВА.

Ток отключаемый выключателем (В1 и В2)

Выбираем выключатель МКП - 35 - 1000 - 25 АУ1

U_Н = 35 кВ, I_Н =1000 А, I_{н. откл} = 25 кА.

Стоимость 275 тыс.тг.

б) Линии.

Питающие линии выполняем проводом марки АС - двухцепная линия.

Выбор сечения провода по техническим условиям:

1) по нагреву расчетным током;

А

А

По условию допустимого тока выбираем провод сечением S = 70 мм²; I_доп = 265 А.

Проверяем по условиям послеаварийного режима работы:

I_доп I_Р;

1,3I_доп I_{max раб};

265 147,2 А;

1,3·265=344,5 А 294,3 А;

2) по условию коронирования;

S = 70 мм² 35 мм²;

3) по условиям механической прочности;

S = 70 мм² 35 мм²;

4) по нагреву током КЗ не проверяется;

5) по допустимой потере напряжения:

L_доп=·U_доп(I_доп/I_р) > L;

где -длина линии при полной загрузке на 1% потери напряжения, м;

U_доп- допустимые потери напряжения (5%);

L_доп=1,34·5·265/147,2=12,06 км >8 км;

По допустимой потере напряжения данное сечение проходит.

6) выбор провода по условиям экономической целесообразности

Принимаем несколько стандартных сечений: 35 мм², 50 мм², 70 мм², 95 мм², 120 мм², 150 мм².

Капитальные затраты на линии:

К_л=2·L·С

где С-стоимость 1 км воздушной линии АС данного сечения, тыс.тг/км.

Стоимость амортизационных отчислений:

;

где =2,8%- ежегодные амортизационные отчисления

Действительные потери в линиях:

;

где - потери мощности в линии при длительно допустимой токовой нагрузке, кВт/км.

коэффициент загрузки линии;

Действительные потери электроэнергии в линиях в год:

;

где Т_ДГ - действительное число часов работы предприятия в год.

Стоимость ежегодных потерь электроэнергии в линиях:

;

где Со- стоимость 1кВт·ч электроэнергии, тыс.тг/ кВт·ч

Ежегодные эксплуатационные расходы:

С_эл=С_пл+С_а;

где С_а - стоимость амортизационных отчислений, тыс.тг/год.

С_пл - стоимость потерь электроэнергии в линиях, тыс.тг/год.

Годовые расчетные затраты:

З_л=С_ЭЛ+0,125· К_л;

Расход цветного металла:

G_ал=q·2·L;

где q- вес одного километра провода, т/км

Определим величину экономически целесообразного сечения:

Производим расчет для шести различных сечений провода и полученные значения заносим в таблицу 3.1.

Из таблицы 3.1 видно, что экономически целесообразным сечением будет сечение S=35 мм.²:

Таблица 3.1 - Технико-экономические показатели питающих линий

Sн, кв. мм	Iд,А	Кз	Кз2	ДРн,кВт	q, т/км	С, тыс.тг.	цл, %	l, км	Со тг.	Тг, ч	Кл, тыс.тг	ДРд, кВт	ДЭал, кВт ч/год	Спл, тыс.тг	Са, тыс.тг	Сэл, тыс.тг	GАЛ, Т	Зл, тыс.тг
35	175	0,8	0,7	88	0,48	1339	2,8	8	9	8000	21424	996,2	7969520	71725680	59987	71785667	7,7	71788345
50	210	0,7	0,5	113	0,63	1367	2,8	8	9	8000	21872	888,3	7106659	63959926	61242	64021168	10	64023902
70	265	0,6	0,3	125	0,88	1427	2,8	8	9	8000	22838	617,1	4936781	44431028	63947	44494976	14	44497831
95	330	0,4	0,2	134	1,24	1472	2,8	8	9	8000	23552	426,6	3412735	30714611	65947	30780558	20	30783502
120	380	0,4	0,2	140	1,47	1520	2,8	8	9	8000	24324	336,1	2688973	24200756	68109	24268866	23	24271907
150	445	0,3	0,1	149	1,9	1603	2,8	8	9	8000	25652	260,9	2086853	18781676	71828	18853504	30	18856710

18856710,49
24271906,52
30783502,35
44497830,59
64023901,67
71788345,13
	35	50	70	95	120	150

Рисунок 6. Экономически целесообразное сечение.

в) Короткозамыкатели и разъединители

Предварительный выбор короткозамыкателей, отделителей и разъединителей, устанавливаемых со стороны высшего напряжения трансформаторов связи с энергосистемой, производится

Для короткозамыкателей по номинальному напряжению;

U_н35 кВ

Выбираем короткозамыкатели КРН-35У1 приводом типа ПРК-1.

U_н=35 кВ,

Цена= 240 тыс.тг.

Для разъединителей

Расчетные условия

U_{н уст} = 35 кВ, I_{max р} = 294,3А.

Принимаем разъединитель РНД-35/1000

U_н=35 кВ, I_н.дл.=1000 А.

Цена с приводом ПР-У1 =162 тыс.тг.

Принимаем отделитель типа ОДЗ-35/630

U_н=35 кВ, I_н.=630 А цена с приводом ПРН-110М= 143 тыс.тг

Цена короткозамыкателя, отделителя и разъединителя

К_к,р=К_к+К_р+К_о= 240 + 162 + 143 =545тыс.тг.

в) Трансформаторы силовые.

Для питания станции электроэнергией на ГПП устанавливаются, по условиям надежности электроснабжения, два трансформатора мощностью 6300 кВА типа ТМ- 6300 / 35/10кВ

Коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме при раздельной работе составляет:

В аварийном режиме

Что соответствует техническим требованиям.

Технические данные:

· номинальная мощность S_нт = 16000 кВА;

· ток холостого хода I_хх = 0,8%;

· напряжение короткого замыкания U_kз = 7.5%

· потери мощности холостого хода при номинальном напряжении Р_хх = 8 кВт;

· потери мощности короткого замыкания Р_кз =46,5 кВт;

· цена =41250 тыс.тг.

г) Технико-экономические показатели питающих линий

Капитальные затраты.

Стоимость двух камер отходящей линии с выключателями МКП - 35 - 1000 - 25 АУ1 (В1 и В2), устанавливаемых в открытом распределительном устройстве (ОРУ) - 35 кВ.

К_В = 2· 205 =410 тыс.тг.

Суммарные капитальные затраты составляют:

К₂ = К_Л+ К_В = 21424 + 410 = 21834 тыс.тг.

Эксплуатационные расходы:

С_Э2 = С_ЭЛ + С_АВ;

где С_АВ - стоимость отчислений на линиях с выключателями;

С_ав=·К_В = 0,064 · 410 = 26,24 тыс.тг/год.

С_Э2= 40241,12+ 26,24 = 40267,36 тыс.тг.

Годовые расчетные затраты.

З₂ =С_Э2 + 0,125 · К₂ = 40267,36 + 0,125 · 21834 =42996,6 тыс.тг/год.

д) Технико-экономические показатели трансформаторов связи с энергосистемой.

Капитальные затраты.

Стоимость двух трансформаторов связи типа ТД- 16000 / 35/10кВ

при наружной установке:

К_Т = 2 · 41250 = 82500 тыс.тг.

Стоимость двух вводов с разъединителями, отделителями и короткозамыкателями, установленными в ОРУ - 35 кВ:

К_рк = 2 · 545 = 1090 тыс.тг.

Суммарные капитальные затраты

К_2Т = К_Т + К_рк =82500+1090=83590 тыс.тг.

Эксплуатационные расходы.

Ежегодные эксплуатационные расходы (С_А2Т) складываются из стоимости электроэнергии, расходуемой на потери в трансформаторах (С_НТ), и стоимость амортизационных отчислений на трансформаторы (С_АТ) и ввода с короткозамыкателями и разъединителями (С_{АР К}).

Приведенные потери электроэнергии в трансформаторах составляют:

, кВт·ч/год

где n - число трансформаторов;

-приведенные потери активной мощности ХХ, кВт;

- приведенные потери активной мощности КЗ, кВт;

- коэффициент загрузки трансформатора =Sр/Sн;

- время потерь, ч;

=8760·(0,124+Тм/10⁴)²;

=8760 · (0,124 + 2500 / 10000)² = 3276,24 ч;

Т_М - годовое число часов использования максимума активной мощности;

кВт·ч/г

Стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах:

= 533341,87 · 9 =4800 тыс.тг/год

Стоимость амортизационных отчислений:

С_А2Т = С_АТ + С_{АР К} = _т (К_Т + К_рк) = 0,064 · 83590 = 5349,8тыс.тг/год

где _т = 6,4% - ежегодные амортизационные отчисления для силового оборудования и распределительных устройств.

Суммарные ежегодные эксплуатационные расходы:

С_Э2Т = С_ПТ + С_А2Т = 4800+5349,8=10249,8тыс.тг/год

Годовые расчетные затраты:

З_2Т = С_Э2Т + 0,125·К_2Т = 10249,8+0,125*83590 =20698,6 тыс.тг/год

Суммарные затраты I варианта:

З₃₅= З2Т+З2 =20698,6+42996,6 = 63695,2тыс.тг/год

Вариант № 2

Размещено на http://www.allbest.ru/

47

Рисунок 7 . Система внешнего электроснабжения 10 кВ, вариант II.

3.4 Система внешнего электроснабжения 10 кВ

а) Выключатели

Предварительно выбираем выключатели (В1 и В2) по номинальным данным (U_н U_н.уст; I_н I_макс.р; S_{н откл} S_{р откл} или I_{н откл} I_{р откл}). Рабочее напряжение схемы питания U_{н уст} = 10кВ.

Расчетный ток в нормальном режиме определяется по формуле:

А

Максимальный рабочий ток:

А

Сопротивление обмоток ВН и НН трех обмотчного трансформатора в относительных базисных единицах:

Ом

Сопротивление от источника питания до точки КЗ:

х = х_С + х_Т = 0,8 +6,6 = 7,4 Ом

Мощность отключаемая выключателями (В1 и В2)

S_{р откл} = S_c / х =900 /7,4 = 121,6 МВА

Ток отключаемый выключателем:

Выбираем выключатель ВПМ-10-20/630У3

U_Н = 10 кВ, I_Н =630 А, I_{н. откл} = 20 кА.

Стоимость= 165 тыс.тг.

б) Линии.

Питающие линии выполняем проводом марки АС - двухцепная линия.

Выбор сечения провода по техническим условиям:

1) по нагреву расчетным током

А

А

По условию допустимого тока выбираем провод S =400 мм²; I_доп = 860 А

Проверяем по условиям послеаварийного режима работы:

I_доп I_Р; 860 А 515,1 А;

1,3I_доп I_{max раб}; 1,3·860 = 1118 1030,2А;

2) по условию коронирования:

S = 400 мм² > 25 мм²;

3) по условиям механической прочности:

S = 400 мм² > 25 мм²;

4) по нагреву током КЗ не проверяется;

5) по допустимой потере напряжения:

L_доп=·U_доп(I_доп/I_р) > L

L_доп=2,03·2·5·(860/515,1)=33,89>5 км;

6) выбор провода по условиям экономической целесообразности

Принимаем несколько стандартных сечений: 400 мм², 500 мм², 550 мм², 600 мм², 650 мм².

Производим расчет для пяти различных сечений провода, аналогично расчету первого варианта, и полученные значения заносим в таблицу 3.2.

Из таблицы 3.2 видно, что экономически целесообразным сечением будет сечение S = 400 мм.²

Таблица 3.2 - Технико-экономические показатели питающих линий

Sн, мм2	Iд, А	Кз, %	Кз2	ДРн, кВт	q, т/км	С, тыс. тг.	цл, %	l, км	Со, тг.	Тг, ч	Кл, тыс.тг	ДРд, кВт	ДЭал, кВт ч/год	Спл, тыс.тг	Са, тыс.тг	Сэл, тыс.тг	G АЛ, Т	Зл, тыс.тг
400	860	17	0,03	391	2,6	3096	2,8	8	9	8000	49536	183,24	1465900	13193103,4	138700,8	13331804	41,3	13337996
500	960	15	0,02	436	2,9	3456	2,8	8	9	8000	55296	164,15	1313202	11818821,8	154828,8	11973651	46,1	11980563
550	1050	14	0,02	477	3,2	3780	2,8	8	9	8000	60480	150,08	1200642	10805779,9	169344	10975124	50,4	10982684
600	1050	14	0,02	477	3,2	3780	2,8	8	9	8000	60480	150,08	1200642	10805779,9	169344	10975124	50,4	10982684
650	1180	12	0,02	536	3,5	4248	2,8	8	9	8000	67968	133,55	1068368	9615312,7	190310,4	9805623	56,7	9814119

9814119,066
10982683,95
10982683,95
11980562,62
13337996,22
	400	500	550	600	650

Рисунок 8. Экономически целесообразное сечение.

в) Трансформаторы силовые

Для питания предприятия электроэнергией вместо ГПП устанавливаем ГРП и трансформаторы силовые не устанавливаем, так как питающая линия рассчитана на напряжение 10кВ, а также не устанавливаем коммутационные аппараты типа разъединитель и короткозамыкатель.

г) Технико-экономические показатели питающих линий

Капитальные затраты

Стоимость двух камер отходящей линии с выключателями ВМП-10-20/630У2 (В1 и В2), устанавливаемых в открытом распределительном устройстве (ОРУ) - 10 кВ.

К_В = 2· 165 = 330 тыс.тг.

Суммарные капитальные затраты составляют

К₂ = К_Л+ К_В=49536+330=49866тыс.тг.

Стоимость амортизационных отчислений

С_ав=·К_В = 0,064·330 = 21,12 тыс.тг/год.

Эксплуатационные расходы

С_Э2 = С_ЭЛ + С_ав;

С_Э2= 53808,56+21,12=53829,68 тг.

Годовые расчетные затраты

З₂ =С_Э2+ 0,125 ·К₂ = 53829,68 + 0,125·49866 = 65062 тыс.тг/год.

Суммарные затраты 2 варианта:

З₁₀=З2 = 65062,9 тыс.тг/год

3.3 Выбор рационального напряжения системы внешнего электроснабжения

З₃₅ = 63695,2 тыс.тг/год;

З₁₀= 65062,9 тыс.тг/год;

На основании минимальных затрат принимаем вариант электроснабжения где U_рац= 35 кВ.

4. Расчёт сети внутреннего электроснабжения

4.1 Предварительный выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций

Анализируя величины и размещение электрических нагрузок цехов по территории предприятия и учитывая категории потребителей по степени бесперебойности питания, выбираем одну схему питания.

Питание цеховых ТП осуществляется на напряжении 10кВ от ГПП. Схема питания включает 3 ТП, 2РП и 2 РУ-10 кВ.

Расчетная нагрузка на шинах низкого напряжения трансформаторов ТП-1 составляет:

Р_р = Р_Р1 = 6464,94 кВт;

Q_Р = Q_Р1=3943,7 кВАр;

кВА

Для других трансформаторных подстанций расчетная нагрузка рассчитывается аналогично. Полученные данные сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Предварительный выбор мощности трансформаторов ТП

№ по ГП	Потребители	Место расположения	Расчетная нагрузка	Кол.тр-ров	SТР	КЗ	КЗАВ
			РР, кВт	QР, квар	SР, кВА
ТП 1	цех 1	цех 1	4195,19	2559,1	4914,1	2	4000	0,6	1,2
ТП 2...

Подобные документы

• Электроснабжение завода электротермического оборудования

  Расчет электрических нагрузок предприятия. Определение центра электрических нагрузок. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения. Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения.
  
  курсовая работа [255,8 K], добавлен 12.11.2013
  

• Электроснабжение машиностроительного завода

  Расчет электрических нагрузок промышленного предприятия. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций. Расчет напряжения, схемы внешнего электроснабжения, трансформаторов ГПП. Технико-экономическое обоснование схем.
  
  дипломная работа [1,4 M], добавлен 30.04.2012
  

• Проектирование схем энергоснабжения промышленного предприятия

  Расчет электрических нагрузок низшего и высокого напряжения цехов предприятия. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций. Определение центра реактивных электрических нагрузок. Загрузка трансформаторов на подстанциях.
  
  курсовая работа [255,7 K], добавлен 06.02.2014
  

• Электроснабжение приборостроительного завода

  Проектирование электроснабжения приборостроительного завода: выбор оптимального напряжения, числа и мощности трансформаторов цеховых и главной понизительной подстанций, схемы внутризаводских сетей. Расчет кабельных линий и нагрузок на стороне 10 кВ.
  
  дипломная работа [55,8 K], добавлен 15.07.2010
  

• Электроснабжение завода среднего машиностроения

  Определение силовых нагрузок цехов. Построение картограммы электрических нагрузок. Выбор напряжения питающей и распределительной сети. Выбор типа и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Компенсация реактивной мощности на напряжении до 1 кВ.
  
  курсовая работа [663,4 K], добавлен 16.05.2016
  

• Электроснабжение завода

  Армирование железобетонных изделий и конструкций. Расчет электрических нагрузок завода. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Определение рационального напряжения внешнего электроснабжения. Выбор сечения кабельной линии. Капитальные вложения.
  
  дипломная работа [458,5 K], добавлен 12.11.2013
  

• Реконструкция системы электроснабжения производственной базы КФ АО "Казахвзрывпром"

  Расчёт 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 10.10.2014
  

• Система электроснабжения завода

  Определение 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 10.04.2012
  

• Проектирование электроснабжения химического завода

  Характеристика 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 25.06.2012
  

• Проектирование системы электроснабжения цеха машиностроительного завода

  Определение расчетных электрических нагрузок. Выбор и расчет низковольтной электрической сети, защитных коммутационных аппаратов. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для цеховых подстанций. Устройства автоматического включения резерва.
  
  курсовая работа [432,5 K], добавлен 22.08.2009
  

• Выбор и расчёт схем электроснабжения завода

  Выбор рода тока, напряжения и схемы внешнего и внутреннего электроснабжения. Выбор и расчет числа и мощности цеховых трансформаторов и подстанции, марки и сечения кабелей, аппаратуры и оборудования устройств и подстанций. Компенсация реактивной мощности.
  
  курсовая работа [453,8 K], добавлен 08.11.2008
  

• Электроснабжение и электрооборудование насосной станции

  Выбор напряжения для силовой и осветительной сети. Расчёт освещения цеха. Определение электрических нагрузок силовых электроприёмников. Выбор мощности и числа цеховых трансформаторных подстанций, компенсирующих устройств. Расчёт токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [736,3 K], добавлен 14.11.2012
  

• Электроснабжение завода металлоконструкций

  Определение электрических нагрузок завода металлических конструкций. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций. Особенности выбора величины напряжения внешнего электроснабжения по технико-экономическим параметрам.
  
  курсовая работа [2,6 M], добавлен 13.01.2023
  

• Расчет электроснабжения ООО "Шахта Коксовая"

  Выбор схемы внешнего электроснабжения, величины напряжения, силовых трансформаторов. Расчет электрических нагрузок, воздушных и кабельных линий, токов короткого замыкания. Проверка кабельных линий по потерям напряжения. Компенсация реактивной мощности.
  
  дипломная работа [387,4 K], добавлен 28.09.2009
  

• Внутризаводское электроснабжение завода подшипников

  Проектирование системы внешнего электроснабжения. Определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчет потерь в кабельных линиях. Компенсация реактивной мощности. Расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [273,0 K], добавлен 18.02.2013
  

• Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

  Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор напряжения и схемы электроснабжения. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор и проверка оборудования и кабелей.
  
  курсовая работа [817,1 K], добавлен 18.06.2009
  

• Электроснабжение агломерационной фабрики металлургического комбината

  Определение 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
  

• Расчет системы электроснабжения завода железнодорожного машиностроения

  Определение 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 14.06.2015
  

• Электроснабжение электровозоремонтного завода

  Расчет электрических нагрузок по ремонтно-механическому цеху и предприятию в целом. Выбор числа, мощности и типа трансформатора цеховых трансформаторных подстанций предприятия. Выбор величины напряжения и схемы внутреннего электроснабжения предприятия.
  
  дипломная работа [746,7 K], добавлен 06.04.2014
  

• Система электроснабжения вагоностроительного завода

  Краткая 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 22.04.2012
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам