Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования

Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина

Контрольная работа

«Электроснабжение механического завода местной промышленности»

Выполнила: студентка группы 5-26

Бакшт А. Л.

Проверила: Пономарева Е. В.

Иваново 2014



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 данной работе 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.



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 данной работе 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 данной работе - 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.

Рисунок 2.1.Генплан предприятия

В таблице 2.1 представлены основные сведения о цехах предприятия.



Таблица 2.1

№ цеха по плану	Название цеха	Установленная мощность, кВт	Окружающая среда	Категория цеха по надежности электроснабжения
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 К_И 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).

Данные по характерным группам электроприемников приведены в таблице 3.1 (значения К_И и определены по [3]).

Таблица 3.1 Характерные группы электроприемников РМЦ

№	Название	Кол.	Р сумм, 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 96 кВт, 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. трансформаторный напряжение кабельный подстанция

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	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

...