Электроснабжение механического завода местной промышленности
Разработка схемы внутризаводского электроснабжения для завода местной промышленности. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций и мощности комплектных конденсаторных установок на стороне низшего напряжения центрального теплового пункта.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.09.2014 |
Размер файла | 131,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Общая характеристика предприятия
- 2. Анализ исходных данных на проектирование
- 3. Разработка схемы внутризаводского электроснабжения
- 3.1 Определение расчетных нагрузок
- 3.1.1 Определение расчетной нагрузки ремонтно-механического цеха
- 3.1.2 Определение расчетных силовых и осветительных нагрузок цехов предприятия
- 3.1.3 Определение расчетной нагрузки высоковольтных приемников
- 3.1.4 Приближенная оценка суммарной нагрузки предприятия
Введение
В данном курсовом проекте рассмотрены вопросы электроснабжения механического завода местной промышленности, касающиеся определения расчетных нагрузок цехов завода с учетом их внутреннего освещения и наружного освещения территории комбината, построения картограммы нагрузок, вычисления центра электрических нагрузок и определения места расположения ГПП.
Рассмотрены также вопросы выбора числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций и мощности комплектных конденсаторных установок, устанавливаемых на стороне низшего напряжения ЦТП.
Произведен выбор кабельных линий, питающих цеховые подстанции и силовые пункты, осуществлена их проверка по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах, а также по термической стойкости к токам короткого замыкания в кабельной линии, определено минимально допустимое сечение кабельных линий.
Методом дисконтированных затрат произведено технико-экономическое сравнение двух вариантов внутрицеховой распределительной сети комбината.
Далее произведен расчет установившихся режимов работы системы электроснабжения предприятия (режим максимальных нагрузок и режим минимальных нагрузок) с помощью программного комплекса "Энергия".
В заключении проекта были вычислены полные капиталовложения в проект, его технико-экономические показатели и себестоимость электроэнергии.
1. Общая характеристика предприятия
Промышленные предприятия являются основными потребителями электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников, к которым относятся электродвигатели различных приводов, электрические печи, осветительные установки и т.д. [1]
В данном курсовом проекте рассмотрены вопросы электроснабжения механического завода местной промышленности.
Завод, в основном, занимается производством эмальпосуды изделий.
На заводах эмальпосуды изделий применяются: различного вида фрезерные станки; сверлильные станки; шлифовальные станки. Все приводы переменного тока работают на промышленной частоте 50 Гц. Электротехнологическими установками для заводов эмальпосуды изделий являются электросварка: точечная, шовная и стыковая.
Напряжение силовых приемников в промышленности строительных материалов 380В; для мощных приводов (в данном курсовом проекте-двигателей) - 10кВ. Большинство механизмов работает в продолжительном режиме, иногда с периодическими циклами.
Предприятие работает в две смены.
Расстояние от подстанции энергосистемы до завода 5 км.
Установленная мощность комбината без учета нагрузки ремонтно-механического цеха и освещения составляет 5826 кВт. Время использования максимума активной нагрузки составляет 4700 часов, реактивной - 4500 часов. Расчет оплаты за электроэнергию ведется по одноставочному тарифу =4,1 руб/кВтч.
Среда территории предприятия нормальная, плотность застройки средняя, что позволяет использовать открытую прокладку кабельных линий и строительство эстакад.
2. Анализ исходных данных на проектирование
К потребителям III категории относятся склады, бытовые помещения, гараж размораживания, столовая. Остальные потребители относятся к II категории. На ГПП должно устанавливаться два трансформатора, питание осуществляется по двухцепной ЛЭП (по условию надежности электроснабжения).
Питание предприятие осуществляется от энергосистемы мощностью 200 МВА. Возможно осуществить питание с шин 110, 35, 20, 10 или 6 кВ.
В режиме максимальных нагрузок на шинах питающей подстанции поддерживается напряжение 1,05Uн, в режиме минимальных нагрузок - 1,01Uн.
Генплан предприятия представлен на рисунке 2.1 Ведомость электрических нагрузок предприятия по цехам приведена в таблице 2, Приложения 1. Ведомость по электрическому оборудованию ремонтно-механического цеха представлены в таблице 1, Приложения 2.
Рисунок 2.1 Генплан предприятия
В таблице 2.1 представлены основные сведения о цехах предприятия.
электроснабжение тепловой пункт завод
Таблица 2.1
№ цеха по плану |
Название цеха |
Установленная мощность, кВт |
Окружающая среда |
Категория цеха по надежности электроснабже-ния |
|
1 |
Заводоуправление и лаборатории |
96 |
Нормальная |
II |
|
2 |
Ремонтно-механический цех |
Нормальная |
II |
||
3 |
Кроватный цех |
948 |
Нормальная |
III |
|
4 |
Бытовые помещения |
54 |
Нормальная |
III |
|
5 |
Столовая |
132 |
Нормальная |
II, III |
|
6 |
Цех эмальпосуды |
2580 |
активная |
II |
|
Цех эмальпосуды (10кВ) |
720 |
||||
7 |
Склад готовой продукции |
60 |
Нормальная |
III |
|
8 |
Насосная |
48 |
Нормальная |
II |
|
Насосная (10кВ) |
750 |
||||
9 |
Гараж размораживания |
360 |
Нормальная |
III |
|
10 |
Материальный склад |
36 |
Нормальная |
III |
|
11 |
Гараж |
42 |
Нормальная |
III |
3. Разработка схемы внутризаводского электроснабжения
3.1 Определение расчетных нагрузок
3.1.1 Определение расчетной нагрузки ремонтно-механического цеха
Расчетная нагрузка ремонтно-механического цеха определяется модифицированным статистическим методом [2].
Все электроприемники цеха разбиваются на характерные группы. В группу объединяются электроприемники с одинаковыми значениями коэффициента использования КИ и .
Расчетные активная и реактивные нагрузки определяются по выражениям (3.1), (3.2), (3.3).
, (кВт) (3.1)
, (квар) (3.2)
, (кВА) (3.3)
где установленная мощность электроприемников i-й характерной группы;
значение тангенса i-й характерной группы;
коэффициент использования i-й группы;
коэффициент расчетной мощности, который определяется по [2] в зависимости от среднего коэффициента использования и эффективного числа электроприемников , определяемым по выражениям (3.4) и (3.5).
, (3.4)
. (3.5).
В таблице Приложения 2 представлена ведомость по электрооборудованию ремонтно-механического цеха. Все электроприемники РМЦ разбиваются на характерные группы по значению коэффициента использования КИ.
Данные по характерным группам электроприемников приведены в таблице 3.1 (значения КИ и определены по [3]).
Таблица 3.1 Характерные группы электроприемников РМЦ
№ |
Название |
Кол-во |
Рсумм, кВт |
Ки |
cosц/tgц |
Рср, кВт |
Qср, кВт |
|
1. |
Станки мелкосерийного производства с нормальным режимом работы |
44 |
287,265 |
0,13 |
0,5/1,732 |
37,34 |
64,68 |
|
2. |
Станки мелкосерийного производства с тяжелым режимом работы |
30 |
127,58 |
0,17 |
0,65/1,169 |
21,69 |
25,35 |
|
3. |
Кран-балки, электрическая таль |
9 |
110,2 |
0,06 |
0,5/1,732 |
6,61 |
11,45 |
|
4. |
Сварка, преобразователи |
17 |
514,2 |
0,3 |
0,6/1,333 |
154,26 |
205,62 |
|
5. |
Вентиляторы |
6 |
35,3 |
0,65 |
0,8/0,75 |
22,95 |
17,21 |
|
6. |
Ножницы, прессы, молоты |
9 |
90,3 |
0,17 |
0,65/1,169 |
15,35 |
17,95 |
|
7. |
Электрические печи |
8 |
112,8 |
0,8 |
0,95/0,328 |
90,24 |
29,6 |
|
Суммарное (среднее) значение |
123 |
1277,645 |
0,274 |
348,44 |
371,86 |
Подставим в (3.4) и (3.5) численные значения, получим:
тогда , [2].
Находим по (3.1), (3.2), (3.3) значения расчетных нагрузок:
3.1.2 Определение расчетных силовых и осветительных нагрузок цехов предприятия
Расчетные нагрузки цехов определяются по установленной мощности методом коэффициента спроса [2].
Силовые расчетные нагрузки определяем из выражений:
, (кВт) (3.6)
, (квар) (3.7)
, (кВА) (3.8)
где установленная мощность всех электроприемников цеха (из исходных данных);
средний коэффициент спроса, определяемый по [3].
Данные и результаты по расчету силовой нагрузки цехов представлены в таблице 3.2.
Пример расчета силовой нагрузки для Заводоуправления и лабораторий. Установленная мощность цеха составляет 96кВт, Кс=0,6, cos/ tg=0,9/0,48. Расчетная активная нагрузка цеха по (3.6):
Расчетная реактивная нагрузка цеха по (3.7):
.
Расчетная полная нагрузка цеха по (3.8):
Таблица 3.2
Силовая нагрузка цехов
№ |
Наименование цеха |
Рн, кВт |
Кс |
cos/ tg |
, кВт |
, квар |
Sр, кВА |
|
1 |
Заводоуправление и лаборатории |
96 |
0,6 |
0,9/0,48 |
57,6 |
27,65 |
63,89 |
|
2 |
Ремонтно-механический цех |
- |
- |
- |
348,44 |
371,86 |
509,598 |
|
3 |
Кроватный цех |
948 |
0,8 |
0,7/1,02 |
758,4 |
773,57 |
1083,32 |
|
4 |
Бытовые помещения |
54 |
0,5 |
0,8/0,75 |
27 |
20,25 |
33,75 |
|
5 |
Столовая |
132 |
0,6 |
0,8/0,75 |
79,2 |
59,4 |
99 |
|
6 |
Цех эмальпосуды |
2580 |
0,8 |
0,75/0,88 |
2064 |
1816,32 |
2749,38 |
|
7 |
Склад готовой продукции |
60 |
0,5 |
0,9/0,48 |
30 |
14,4 |
33,28 |
|
8 |
Насосная |
48 |
0,7 |
0,8/0,75 |
33,6 |
25,2 |
42 |
|
9 |
Гараж размораживания |
360 |
0,8 |
0,8/0,75 |
288 |
216 |
360 |
|
10 |
Материальный склад |
36 |
0,5 |
0,9/0,48 |
18 |
8,64 |
19,97 |
|
11 |
Гараж |
42 |
0,6 |
0,7/1,02 |
25,2 |
25,7 |
35,99 |
Осветительная нагрузка цеха определяется по методу коэффициента спроса и удельным нормам мощности на единицу производственной площади [4]. Расчет ведется по выражениям:
, (кВт) (3.9)
, (квар) (3.10)
, (кВА) (3.11)
где площадь цеха, определяемая по генеральному плану, ;
удельная расчетная мощность светильника, , определяемая по выражению:
, () (3.12)
где
удельная табличная мощность светильника, , принимается по [5] в зависимости от типа источника света, высоты подвеса светильника и площади освещаемого помещения и приводится для освещенности в 100 лк;
нормированная освещенность, по [5];
коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре [5];
коэффициент спроса освещения, для расчета внутреннего освещения зданий принимается по [5].
для ЛН: , , ;
для ЛЛ: , , ;
для ДРЛ: , , .
Данные и результаты по расчету осветительной нагрузки представлены в таблице 3.3.
Пример расчета осветительной нагрузки для заводоуправления и лаборатории. Площадь склада составляет 5196 м2. Принимаем к установке светильники типа ЛСО с лампами ЛЛ, , , . По [5] определяем Ксо=0,85, Ен=400 (Лк),
Определяем удельную расчетную мощность светильника по (3.12):
().
Определяем расчетную активную мощность светильников в цехе по (3.9):
(кВт).
Определяем расчетную реактивную мощность по (3.10):
(квар).
Определяем полную расчетную нагрузку по (3.11):
(кВА).
Таблица 3.3
Осветительная нагрузка
№ цеха |
F, м2 |
Тип светильника |
Ен Лк |
Ксо |
Кпра |
cos/ tg |
Рро, кВт |
Qро, квар |
Sро, кВА |
|||
1 |
5196 |
ЛСО |
400 |
2,3 |
9,2 |
0,9 |
1,2 |
0,95/ 0,33 |
51,63 |
17,04 |
54,37 |
|
2 |
2165 |
РСП |
200 |
3,5 |
7,0 |
0,9 |
1,2 |
0,6/ 1,33 |
16,37 |
21,77 |
27,24 |
|
3 |
1200 |
РСП |
200 |
3,5 |
7,0 |
0,9 |
1,1 |
0,6/ 1,33 |
8,32 |
11,07 |
13,85 |
|
4 |
2932 |
ЛСП |
100 |
2,4 |
2,4 |
0,6 |
1,2 |
0,95/ 0,33 |
5,07 |
1,67 |
5,34 |
|
5 |
600 |
ЛСО |
200 |
2,6 |
5,2 |
0,6 |
1,2 |
0,95/ 0,33 |
2,25 |
0,74 |
2,37 |
|
6 |
7217 |
РСП |
200 |
3,3 |
6,6 |
0,9 |
1,1 |
0,6/ 1,33 |
47,16 |
62,72 |
78,47 |
|
7 |
800 |
ЛСП |
100 |
2,8 |
2,8 |
0,6 |
1,2 |
0,95/ 0,33 |
1,61 |
0,53 |
1,69 |
|
8 |
500 |
ЛСП |
200 |
2,4 |
4,8 |
0,85 |
1,2 |
0,95/ 0,33 |
2,45 |
0,81 |
2,58 |
|
9 |
500 |
РСП |
100 |
3,5 |
3,5 |
0,6 |
1,1 |
0,6/ 1,33 |
1,16 |
1,54 |
1,93 |
|
10 |
1899 |
ЛСП |
100 |
2,4 |
2,4 |
0,6 |
1,2 |
0,95/ 0,33 |
3,28 |
1,08 |
3,45 |
|
11 |
1266 |
РСП |
100 |
3,5 |
3,5 |
0,6 |
1,1 |
0,6/ 1,33 |
2,92 |
3,89 |
4,86 |
|
12 территория |
136526,2 |
ЖКУ |
5 |
2,4 |
0,12 |
1,0 |
1,1 |
0,6/ 1,33 |
18,021 |
23,97 |
29,99 |
Для освещения территории предприятия принимаем светильники типа РСП. Площадь территории предприятия составляет F=160801,2 (м2), , , , Ен=5 (Лк), , [5].
,
,
.
3.1.3 Определение расчетной нагрузки высоковольтных приемников
Для высоковольтной нагрузки (10 кВ) выбираются асинхронные двигатели, установленные в цехе эмальпосуды. Принимаем к установке два асинхронных двигателя типа АК12-32-4УХЛ4 мощностью 400 кВт. (по [13]).
Параметры двигателей:
, (кВт) (3.13)
, (квар) (3.14)
, (кВА). (3.15)
Так же высоковольтной нагрузкой (10 кВ) являются синхронные двигатели, установленные в насосной. Принимаем к установке три синхронных двигателя типа СД-12-24-10УЗ мощностью по 250 кВт каждый (по [13]).
.
3.1.4 Приближенная оценка суммарной нагрузки предприятия
Результаты расчетов расчетных нагрузок цехов сведены в таблицу 3.4.
Пример расчета суммарной нагрузки для заводоуправления и лаборатории:
.
Таблица 3.4
Расчетные нагрузки цехов
№ |
Ррсил, кВт |
Qрсил, квар |
Sрсил, кВА |
Рро, кВт |
Qро, квар |
Sро, кВА |
Ррц, кВт |
Qрц, квар |
Sрц, кВА |
|
1 |
57,6 |
27,65 |
63,89 |
51,63 |
17,04 |
54,37 |
109,23 |
44,69 |
118,02 |
|
2 |
348,44 |
371,86 |
509,598 |
16,37 |
21,77 |
27,24 |
364,81 |
393,63 |
536,69 |
|
3 |
758,4 |
773,57 |
1083,32 |
8,32 |
11,07 |
13,85 |
766,72 |
784,64 |
1097,05 |
|
4 |
27 |
20,25 |
33,75 |
5,07 |
1,67 |
5,34 |
32,07 |
21,92 |
38,85 |
|
5 |
79,2 |
59,4 |
99 |
2,25 |
0,74 |
2,37 |
81,45 |
60,14 |
101,25 |
|
6 |
2064 |
1816,32 |
2749,38 |
47,16 |
62,72 |
78,47 |
2111,16 |
1879,04 |
2826,27 |
|
6 (10кВ) |
600 |
306 |
673,53 |
- |
- |
- |
600 |
306 |
673,53 |
|
7 |
30 |
14,4 |
33,28 |
1,61 |
0,53 |
1,69 |
31,61 |
14,93 |
34,96 |
|
8 |
33,6 |
25,2 |
42 |
2,45 |
0,81 |
2,58 |
36,05 |
26,01 |
44,45 |
|
8 (10кВ) |
600 |
-396 |
718,9 |
- |
- |
- |
600 |
-396 |
718,9 |
|
9 |
288 |
216 |
360 |
1,16 |
1,54 |
1,93 |
289,16 |
217,54 |
361,85 |
|
10 |
18 |
8,64 |
19,97 |
3,28 |
1,08 |
3,45 |
21,28 |
9,72 |
23,39 |
|
11 |
25,2 |
25,7 |
35,99 |
2,92 |
3,89 |
4,86 |
28,12 |
29,59 |
40,82 |
|
Террит. |
- |
- |
- |
18,021 |
23,97 |
29,99 |
18,021 |
23,97 |
29,99 |
|
Сумма |
4929,44 |
3268,99 |
6422,61 |
160,241 |
146,83 |
226,14 |
5089,681 |
3415,82 |
6646,02 |
Анализируя полученные результаты можно сделать вывод, что наибольший удельный вес в структуре потребления мощности имеет:
1. По активной мощности - силовая нагрузка на 0,38 кВ.
2. По реактивной мощности - силовая нагрузка на 0,38 кВ.
3. По полной мощности - полная силовая нагрузка на 0,38 кВ.
Наибольшая нагрузка приходится на цех №6 (Цех эмальпосуды) - 42,5% от всей нагрузки предприятия.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка систем электроснабжения механического завода местной промышленности: описание технологического процесса, расчет электрических нагрузок, выбор системы питания и распределения электроэнергии, расчет релейной защиты и заземляющего устройства.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 05.09.2010Проектирование 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 15.07.2010Определение 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 13.01.2023Расчет 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 06.04.2014Расчет 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 30.04.2012Выбор 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 08.11.2008Характеристика электроприемников завода. Расчет электрических и силовых нагрузок, составление их картограммы. Определение количества и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Подбор электрического оборудования. Выбор схемы внешнего электроснабжения.
курсовая работа [528,6 K], добавлен 07.02.2014Краткая 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 22.04.2012Проектирование системы внутреннего и внешнего электроснабжения, которая отвечала бы современным требованиям и была бы наиболее рациональной и экономичной. Определение расчетной нагрузки по заводу. Выбор числа, мощности цеховых трансформаторных подстанций.
дипломная работа [386,3 K], добавлен 02.01.2011Расчет электрических нагрузок промышленного предприятия. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций предприятия. Технико-экономическое обоснование схемы внешнего электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 13.03.2010Расчёты электрических нагрузок и освещения для группы цехов металлургического завода. Выбор числа, мощности и типа цеховых трансформаторных подстанций предприятия. Определение напряжения внешнего электроснабжения. Полная расчетная нагрузка системы.
дипломная работа [836,3 K], добавлен 04.06.2013Определение категорий цехов и предприятия по надежности электроснабжения. Выбор количества цеховых трансформаторов с учётом компенсации реактивной мощности. Разработка схемы внутризаводского электроснабжения и расчет нагрузки методом коэффициента спроса.
курсовая работа [382,4 K], добавлен 11.12.2011Определение 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 18.06.2009Расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Разработка системы внутризаводского электроснабжения. Расчет электрических нагрузок на головных участках магистралей. Выбор измерительных трансформаторов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.09.2009Классификация по степени бесперебойности электроснабжения цехов завода железобетонных конструкций. Выбор напряжения питающих и распределительных сетей, количества, мощности и место положения цеховых подстанций. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [528,1 K], добавлен 14.03.2016Характеристика 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 25.06.2012Определение 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 16.05.2016Проектирование электроснабжения завода по изготовлению огнеупоров. Картограмма электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности и выбор числа цеховых трансформаторов. Автоматическое регулирование мощности конденсаторов. Анализ условий труда в цехе.
дипломная работа [863,8 K], добавлен 05.09.2010Определение 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 14.06.2015Расчет электрических нагрузок промышленного предприятия. Выбор числа, мощности и типа цеховых трансформаторных подстанций. Технико-экономическое обоснование электрических схем. Компенсация реактивной мощности подстанции, релейная и газовая защита.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 07.03.2012