Проектирование системы электроснабжения текстильного комбината
Анализ электрической нагрузки предприятия, качества напряжения. Разработка схем внешнего и цехового электроснабжения. Выбор оборудования и его проверка. Конструктивное исполнение системы электроснабжения и расчет заземления и грозозащиты подстанции.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.02.2015 |
| Размер файла | 1,9 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.
0,095
0,3
0,05
1,14
0
0,38
7
0,6
0,8
8
21,63
4
12,46
0,095
0,6
0,14
2,28
0,001
0,38
8
0,6
0,8
9,5
21,63
4
12,46
0,095
0,71
0,166
2,698
0,001
0,38
9
0,6
0,8
7,5
11,62
4
12,46
0,095
0,3
0,038
1,14
0
0,38
10
0,6
0,8
7,5
11,62
4
12,46
0,095
0,3
0,038
1,14
0
0,38
11
0,6
0,8
8
8,33
4
12,46
0,095
0,23
0,021
0,874
0
0,38
12
0,6
0,8
8
11,62
4
12,46
0,095
0,32
0,04
1,216
0
0,38
13
0,6
0,8
10
3,24
4
12,46
0,095
0,11
0,004
0,418
0
0,38
14
0,5
0,87
9
17,29
4
12,46
0,095
0,45
0,101
1,71
0,001
0,38
15
0,5
0,87
9
17,29
4
12,46
0,095
0,45
0,101
1,71
0,001
0,38
16
0,5
0,87
8
17,29
4
12,46
0,095
0,4
0,089
1,52
0,001
0,38
17
0,5
0,87
7
17,29
4
12,46
0,095
0,35
0,078
1,33
0,001
0,38
18
0,6
0,8
6
3,24
4
12,46
0,095
0,07
0,002
0,266
0
0,38
19
0,5
0,87
6
33,7
4
12,46
0,095
0,58
0,255
2,204
0,002
0,38
20
0,5
0,87
6
33,7
4
12,46
0,095
0,58
0,255
2,204
0,002
0,38
21
0,6
0,8
6
3,24
4
12,46
0,095
0,07
0,002
0,266
0
0,38
22
0,6
0,8
8
3,24
4
12,46
0,095
0,09
0,003
0,342
0
0,38
23
0,6
0,8
8
3,24
4
12,46
0,095
0,09
0,003
0,342
0
0,38
24
0,6
0,8
10
21,63
4
12,46
0,095
0,74
0,175
2,812
0,001
0,38
25
0,6
0,8
9
8,1
4
12,46
0,095
0,25
0,022
0,95
0
0,38
26
0,5
0,87
9
33,7
4
12,46
0,095
0,87
0,382
3,306
0,003
0,38
27
0,5
0,87
8
33,7
4
12,46
0,095
0,78
0,34
2,964
0,003
0,38
28
0,6
0,8
7
15,75
4
12,46
0,095
0,38
0,065
1,444
0
0,38
29
0,6
0,8
9
15,75
4
12,46
0,095
0,49
0,083
1,862
0,001
0,38
30
0,6
0,8
9
15,75
4
12,46
0,095
0,49
0,083
1,862
0,001
0,38
31
0,6
0,8
8
15,75
4
12,46
0,095
0,43
0,074
1,634
0,001
0,38
32
0,6
0,8
8
8,1
4
12,46
0,095
0,22
0,02
0,836
0
0,38
33
0,6
0,8
10
8,1
4
12,46
0,095
0,28
0,025
1,064
0
0,38
34
0,5
0,87
7
40,35
10
0,92
0,088
0,07
0,031
0,266
0,003
0,38
35
0,35
0,94
9
70,02
16
1,84
0,073
0,2
0,244
0,76
0,01
0,38
36
0,6
0,8
7,5
32,51
4
12,46
0,095
0,84
0,296
3,192
0,002
0,38
37
0,5
0,87
7,5
37,07
4
12,46
0,095
0,8
0,385
3,04
0,003
0,38
38
0,5
0,87
10,5
34,61
4
12,46
0,095
1,05
0,47
3,99
0,004
0,38
39
0,5
0,87
5,5
34,61
4
12,46
0,095
0,55
0,246
2,09
0,002
0,38
Таблица 9.11 - Расчет потерь мощности и напряжения (2 вариант)
|
№ ЭП |
cos (ф) |
sin (ф) |
L, м |
Iраб, А |
F, ммІ |
rуд, Ом/км |
xуд, Ом/км |
?U, % |
?Р, кВт |
?U,В |
?Q,квар |
U (кB) |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
|
1 |
0,5 |
0,87 |
8,5 |
33,7 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,82 |
0,361 |
3,116 |
0,003 |
0,38 |
|
|
2 |
0,5 |
0,87 |
10,5 |
33,7 |
4 |
12,46 |
0,095 |
1,02 |
0,446 |
3,876 |
0,003 |
0,38 |
|
|
3 |
0,5 |
0,87 |
9 |
33,7 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,87 |
0,382 |
3,306 |
0,003 |
0,38 |
|
|
4 |
0,6 |
0,8 |
9 |
21,63 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,67 |
0,157 |
2,546 |
0,001 |
0,38 |
|
|
5 |
0,6 |
0,8 |
12 |
21,63 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,89 |
0,21 |
3,382 |
0,002 |
0,38 |
|
|
6 |
0,6 |
0,8 |
7 |
15,6 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,38 |
0,064 |
1,444 |
0 |
0,38 |
|
|
7 |
0,6 |
0,8 |
9,5 |
21,63 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,71 |
0,166 |
2,698 |
0,001 |
0,38 |
|
|
8 |
0,6 |
0,8 |
11 |
21,63 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,82 |
0,192 |
3,116 |
0,001 |
0,38 |
|
|
9 |
0,6 |
0,8 |
9 |
11,62 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,36 |
0,045 |
1,368 |
0 |
0,38 |
|
|
10 |
0,6 |
0,8 |
9 |
11,62 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,36 |
0,045 |
1,368 |
0 |
0,38 |
|
|
11 |
0,6 |
0,8 |
9,5 |
8,33 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,27 |
0,025 |
1,026 |
0 |
0,38 |
|
|
12 |
0,6 |
0,8 |
9,5 |
11,62 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,38 |
0,048 |
1,444 |
0 |
0,38 |
|
|
13 |
0,6 |
0,8 |
11,5 |
3,24 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,13 |
0,005 |
0,494 |
0 |
0,38 |
|
|
14 |
0,5 |
0,87 |
10,5 |
17,29 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,52 |
0,117 |
1,976 |
0,001 |
0,38 |
|
|
15 |
0,5 |
0,87 |
10,5 |
17,29 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,52 |
0,117 |
1,976 |
0,001 |
0,38 |
|
|
16 |
0,5 |
0,87 |
9,5 |
17,29 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,47 |
0,106 |
1,786 |
0,001 |
0,38 |
|
|
17 |
0,5 |
0,87 |
8,5 |
17,29 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,42 |
0,095 |
1,596 |
0,001 |
0,38 |
|
|
18 |
0,6 |
0,8 |
7,5 |
3,24 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,08 |
0,003 |
0,304 |
0 |
0,38 |
|
|
19 |
0,5 |
0,87 |
7,5 |
33,7 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,73 |
0,318 |
2,774 |
0,002 |
0,38 |
|
|
20 |
0,5 |
0,87 |
7,5 |
33,7 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,73 |
0,318 |
2,774 |
0,002 |
0,38 |
|
|
21 |
0,6 |
0,8 |
7,5 |
3,24 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,08 |
0,003 |
0,304 |
0 |
0,38 |
|
|
22 |
0,6 |
0,8 |
9,5 |
3,24 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,11 |
0,004 |
0,418 |
0 |
0,38 |
|
|
23 |
0,6 |
0,8 |
9,5 |
3,24 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,11 |
0,004 |
0,418 |
0 |
0,38 |
|
|
24 |
0,6 |
0,8 |
11,5 |
21,63 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,86 |
0,201 |
3,268 |
0,002 |
0,38 |
|
|
25 |
0,6 |
0,8 |
10,5 |
8,1 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,29 |
0,026 |
1,102 |
0 |
0,38 |
|
|
26 |
0,5 |
0,87 |
10,5 |
33,7 |
4 |
12,46 |
0,095 |
1,02 |
0,446 |
3,876 |
0,003 |
0,38 |
|
|
27 |
0,5 |
0,87 |
9,5 |
33,7 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,92 |
0,403 |
3,496 |
0,003 |
0,38 |
|
|
28 |
0,6 |
0,8 |
8,5 |
15,75 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,46 |
0,079 |
1,748 |
0,001 |
0,38 |
|
|
29 |
0,6 |
0,8 |
10,5 |
15,75 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,57 |
0,097 |
2,166 |
0,001 |
0,38 |
|
|
30 |
0,6 |
0,8 |
10,5 |
15,75 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,57 |
0,097 |
2,166 |
0,001 |
0,38 |
|
|
31 |
0,6 |
0,8 |
9,5 |
15,75 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,52 |
0,088 |
1,976 |
0,001 |
0,38 |
|
|
32 |
0,6 |
0,8 |
9,5 |
8,1 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,26 |
0,023 |
0,988 |
0 |
0,38 |
|
|
33 |
0,6 |
0,8 |
11,5 |
8,1 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,32 |
0,028 |
1,216 |
0 |
0,38 |
|
|
34 |
0,5 |
0,87 |
8,5 |
40,35 |
10 |
0,92 |
0,088 |
0,08 |
0,038 |
0,304 |
0,004 |
0,38 |
|
|
35 |
0,35 |
0,94 |
10,5 |
70,02 |
16 |
1,84 |
0,073 |
0,24 |
0,284 |
0,912 |
0,011 |
0,38 |
|
|
36 |
0,6 |
0,8 |
9 |
32,51 |
4 |
12,46 |
0,095 |
1,01 |
0,356 |
3,838 |
0,003 |
0,38 |
|
|
37 |
0,5 |
0,87 |
9 |
37,07 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,96 |
0,462 |
3,648 |
0,004 |
0,38 |
|
|
38 |
0,5 |
0,87 |
12 |
34,61 |
4 |
12,46 |
0,095 |
1,2 |
0,537 |
4,56 |
0,004 |
0,38 |
|
|
39 |
0,5 |
0,87 |
7 |
34,61 |
4 |
12,46 |
0,095 |
0,7 |
0,313 |
2,66 |
0,002 |
0,38 |
Потери напряжения в кабелях, соединяющих СП с ТП рассчитываются аналогично потерям в кабелях по формулам (9.21) - (9.23). Расчеты сведем в табл.9.12.
В шинопроводах потери напряжения и мощности вычисляются по формулам (9.21) - (9.23) где , - удельное активное и реактивное сопротивление шинопровода, Ом/км;
- номинальное напряжение сети, В;
- максимальный рабочий ток шинопровода, А; l - длина шинопровода, м.
Таблица 9.12 - Расчет потерь в кабелях, питающих СП
|
Вариант 1 |
|||||||||||||
|
№ РП |
cos (ф) |
sin (ф) |
L, м |
Iраб, А |
Iдоп, А |
F, ммІ |
rуд, Ом/км |
xуд, Ом/км |
?U, % |
?Р, кВт |
?U,В |
?Q,квар |
|
|
1 |
0,5 |
0,87 |
30 |
55,12 |
80 |
35 |
0,153 |
0,06 |
0,06 |
0,017 |
0,228 |
0,007 |
|
|
2 |
0,6 |
0,8 |
30 |
28,02 |
80 |
35 |
0,153 |
0,06 |
0,07 |
0,016 |
0,266 |
0,006 |
|
|
3 |
0,55 |
0,84 |
35 |
38,11 |
80 |
35 |
0,153 |
0,06 |
0,08 |
0,023 |
0,304 |
0,009 |
|
|
4 |
0,54 |
0,84 |
40 |
51,38 |
80 |
35 |
0,153 |
0,06 |
0,08 |
0,022 |
0,304 |
0,009 |
|
|
5 |
0,54 |
0,84 |
35 |
49,94 |
80 |
35 |
0,153 |
0,06 |
0,08 |
0,021 |
0,304 |
0,008 |
|
|
6 |
0,46 |
0,89 |
40 |
108,0 |
120 |
50 |
0,138 |
0,055 |
0,23 |
0,202 |
0,874 |
0,081 |
Для шинопроводов с нагрузкой в конце шинопровода (магистральные) подставляется полная длина шинопровода, а для шинопроводов с нагрузкой распределенной равномерно по длине (распределительные), подставляется половина длины участка с равномерно распределенной нагрузкой.
Результаты расчетов потерь в шинопроводах представлены в табл. 9.13.
Таблица 9.13 - Расчет потерь в шинопроводах
|
Шино-провод |
cos (ф) |
sin (ф) |
L, м |
Рм, кВт |
Iраб, А |
rуд, Ом/км |
xуд, Ом/км |
?U, % |
?Р, кВт |
Тип |
?U,В |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
2 вариант |
||||||||||||
|
ШРА-1 |
0,55 |
0,84 |
36 |
219,85 |
101,4 |
0,2 |
0,1 |
0,323 |
0,222 |
ШРА4-250-32-1У3 |
0,123 |
|
|
ШРА-2 |
0,48 |
0,88 |
18 |
159,34 |
127,5 |
0,2 |
0,1 |
0,192 |
0,176 |
ШРА4-250-32-1У3 |
0,073 |
9.6 Технико-экономическое сравнение вариантов схемы цеховой сети
Для технико-экономического сравнения вариантов необходимо рассчитать капитальные затраты на сооружение цеховой электрической сети и затраты на ее эксплуатацию. Экономическим критерием эффективности варианта является минимум приведенных затрат:
З = ЕН•К+И , (9.24)
где ЕН = 0,12 - нормативный коэффициент;
К - единовременные капитальные затраты;
И - ежегодные эксплуатационные издержки; ущерб от перерывов электроснабжения не считаем, так как неизвестна зависимость ущерба от качества электроэнергии.
Эксплуатационные издержки определяются:
И = ИЦ + И?А; (9.25)
Стоимость потерь электроэнергии определяется по формуле:
И?А = •?А, (9.26)
где - стоимость потерь 1 кВт•ч электроэнергии.
При расчетах используем укрупненные показатели.
Капитальные затраты на сооружение первого и второго вариантов складываются из затрат на:
1. Распределительные пункты и шинопроводы;
2. Кабели, питающие отдельные электроприемники и РП;
3. Коммутационно - защитные аппараты на 0,4 кВ.
(9.27)
где Кi - стоимость шинопровода, руб; Li - длина шинопровода, м; Lc - длина секции шинопровода (1 м).
Расчет для I и II вариантов сведем в табл. 9.14.
Таблица 9.14 - Расчет стоимости шинопроводов
|
Наименование |
I,А |
Тип |
Iдоп,А |
L,м |
Цена, руб/сек |
Ст-ть, руб |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
Вариант 2 |
|||||||
|
ШРА-1 |
101,4 |
ШРА4-250-32-1У3 |
250 |
36 |
2970 |
106900 |
|
|
ШРА-2 |
127,5 |
ШРА4-250-32-1У3 |
250 |
36 |
2970 |
106900 |
|
|
ИТОГО |
213800 |
Стоимость кабельных линий определяется:
Ккл = УКклi•Li , (9.28)
где Кклi - стоимость 1 м кабеля.
Li - длина кабеля.
Стоимость автоматов по 1-му и 2-му варианту (табл.9.17).
Таблица 9.17 - Стоимость автоматов
|
1 Вариант |
2 Вариант |
|||||||
|
№ |
Iм, А |
Модель автомата |
Цена автомата |
№ |
Iм, А |
Модель автомата |
Цена автомата |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
СП-1 |
55,12 |
ВА-5135 630А |
9000 |
ШРА-1 |
101,4 |
ВА-5135 630А |
9000 |
|
|
СП-2 |
28,02 |
ВА-5135 630А |
9000 |
ШРА-2 |
127,5 |
ВА-5135 630А |
9000 |
|
|
СП-3 |
38,11 |
ВА-5135 630А |
9000 |
ШМА-1 |
101,4 |
ВА-5135 630А |
9000 |
|
|
СП-4 |
51,38 |
ВА-5135 630А |
9000 |
ШМА-2 |
127,5 |
ВА-5135 630А |
9000 |
|
|
СП-5 |
49,94 |
ВА-5135 630А |
9000 |
|||||
|
СП-6 |
108,0 |
ВА-5135 630А |
9000 |
|||||
|
ВСЕГО |
54000 |
ВСЕГО |
36000 |
Расчет стоимости капиталовложений:
КВАР1 = ККЛ + КРП + КАВТОМАТ = 4 + 18 + 250,04 = 272,04 тыс. руб.
КВАР2 = ККЛ + КШИН + КАВТОМАТ = 4,75 + 213,8 + 210 = 428,55 тыс. руб.
Определение издержек:
(9.38)
где И% - процентное отчисление на амортизацию, ремонт и обслуживание;
В - стоимость потерь одного киловатт в час электроэнергии;
?А = ?Р •ф (9.39)
где ф - время максимальных потерь, ч/год
ф = (0,124 + Тм /10000)І •8760, (9.40)
где Тм - время использования max нагрузки, ч/год.
Потери энергии в цеховой распределительной сети определяются исходя из следующих условий: цеха работают в две смены, следовательно, для данного объекта: Тм = 3600 ч/год,
ф = (0,124 + 5100 /10000)І •8760 = 3521 ч/год.
Для первого варианта:
а) потери мощности:
.
б) потери энергии:
.
Для второго варианта:
а) потери мощности:
.
б) потери энергии:
.
Результирующие издержки:
И1 = 0,09*272040 + 283297,6*3,45 = 293616,32 руб/год.
И2 = 0,09*428550 + 259615,4*3,45 = 285204,13 руб/год.
Определяем приведенные затраты:
З1 = 0,12*272040 + 293616,32 = 361626,32 руб/год.
З2 = 0,12*428550 + 285204,13 = 392341,63 руб/год.
Расхождение по затратам:
Расхождение между затратами составляет 7,83 > 5%, следовательно, варианты неравноценны и выбираем вариант №1 с наименьшими затратами.
9.7 Проверка оборудования в сети напряжением ниже 1000 В на отключающую способность и чувствительность к токам КЗ
9.7.1 Расчет токов трехфазного к.з. в сети напряжением ниже 1000 В
Ввиду большой электрической удаленности электроустановок до 1кВ от генераторов и электрической системы в качестве источника питания принимают шины высокого напряжения понижающего трансформатора 6-10/0,4 кВ.
При напряжении до 1 кВ даже небольшое сопротивление оказывает существенное влияние на ток КЗ. Поэтому в расчетах учитываются все сопротивления короткозамкнутой цепи, как индуктивные, так и активные. Кроме того, учитывают активные сопротивления всех переходных контактов в этой цепи (на шинах, на вводах и вводах аппаратов, разъемные контакты аппаратов и контакт в месте КЗ).
По [1] при расчете токов КЗ в сетях рекомендуется учитывать сопротивление следующим образом: 0,02 Ом - для первичных цеховых РП, а также на зажимах аппаратов, питаемых радиальными линиями от щитов подстанций или главных магистралей; 0,025 Ом - для вторичных цеховых РП, а также на зажимах аппаратов, питаемых от первичных РП.
Определяем сопротивление трансформатора ТМ-630/10:
Вычисляем сопротивления в именованных единицах через сопротивления в о.е.:
Произведем приведение сопротивлений со стороны 6 кВ к ступени 0,4 кВ:
где коэффициент трансформации,
Рассчитаем сопротивление и ток КЗ в точке на вводе низшего напряжения цеховой подстанции:
,
Суммарное активное сопротивление, кроме сопротивлений элементов системы электроснабжения высшего напряжения и цехового трансформатора, должно учитывать переходные сопротивления контактов. Для этой цели в расчет вводим добавочное сопротивление, которое на шинах подстанции составляет 15 мОм:
,
, следовательно
.
.
,
, следовательно [2].
,
,
,
, следовательно [2],
,
.
Для остальных точек расчет аналогичен. Результаты сведем в табл..9.18.
Рисунок 9.7
9.7.2 Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 В на отключающую способность
Проверка на отключающую способность осуществляется по выражению:
(9.32)
Таблица 9.19 - Проверка автоматических выключателей
|
РП |
Тип автоматического выключателя |
Предельная отключающая способность, кА |
||
|
СП-1 |
ВА-5135 |
9 |
4,554 |
|
|
СП-2 |
ВА-5135 |
9 |
4,557 |
|
|
СП-3 |
ВА-5135 |
9 |
4,487 |
|
|
СП-4 |
ВА-5135 |
9 |
4,576 |
|
|
СП-5 |
ВА-5135 |
9 |
4,682 |
|
|
СП-6 |
ВА-5135 |
9 |
5,25 |
Так, как > , то все автоматы выбраны правильно, и подходят по отключающей способности к токам к.з. Токи к.з. по мере удаления от цеховой трансформаторной подстанции уменьшаются (по расчетам на НН - менее 4 кА (см. табл.9.18)) вследствие сопротивлений контактов, кабелей и пр., а автоматы ВА-2129 имеют предельную отключающую способность 6 кА, следовательно, эти автоматы удовлетворяют условиям проверки.
9.7.3 Расчет токов однофазного к.з. в сети напряжением ниже 1000 В
Для правильного выбора параметров релейной защиты и автоматики в системе электроснабжения наряду с токами трехфазных КЗ необходимо знать токи несимметричных КЗ - в нашем случае однофазное КЗ, для проверки чувствительности авоматов НН к таким КЗ.
Ток однофазного замыкания на землю в сети 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью, равен утроенному току нулевой последовательности и определяется по формуле:
где Uф - фазное напряжение сети; ZТ/3 - сопротивление силового трансформатора при однофазном замыкании на корпус (принимается ZТ = 11,5 мОм при мощности трансформатора 1000 кВА с обмотками ?/Yн-11).
Полное сопротивление петли: фазный - нулевой провод:
где Rф, Rн - суммарные активные сопротивления фазного и нулевого проводов всех участков рассчитываемой цепочки (ТП - ЭП - ТП).
Для проводов из цветных металлов Rф и Rн равны омическому сопротивлению при f = 50 Гц (); Rд - сопротивление дуги в точке КЗ принимается равным 0,03 Ом; RТТ, ХТТ - активное и индуктивное сопротивление трансформатора тока RТТ = 0,00015 Ом; ХТТ = 0,00021 Ом; RA, XA - активное и индуктивное сопротивление автоматических выключателей;
RA = 0,0004 Ом, XA = 0,00099 Ом; Xc - сопротивление питающей системы, принимается равным 0,0032 Ом при мощности КЗ системы 100 и 200 МВА; X' - внешнее индуктивное сопротивление петли фаза-нуль, принимается равным 0,6 Ом/км; X” - внутреннее индуктивное сопротивление проводов зануления. Учитывается только для проводов, выполненных из стали: X”= 0,6 Rст,
где Rст - величина активного сопротивления для различных профилей стали, определяется по кривым 13 при токах кI.
Rд = 30 мОм; RТТ = 0,15 мОм; ХТТ = 0,21 мОм; RA = 0,4 мОм, XA = 0,99 мОм; Xc = 3,2 мОм; X' = 0,6 Ом/км; X'' = 4,46 Ом/км.
Сопротивления кабельных линий на стороне ВН, мОм:
Rф = 0,04*0,68 = 27,2 мОм,
мОм,
мОм;
Полное сопротивление петли: фазный - нулевой провод:
= 159,84 мОм.
Ток однофазного КЗ в точке 3 на шине НН, кА:
Расчет тока однофазного КЗ в точке к4 шины РУ-0,4
Кабельная линия от шин НН до РУ-0,4
Rф = 0,045*1,93 = 86,85 мОм,
27 мОм,
мОм;
Полное сопротивление петли: фазный - нулевой провод:
= 302,14 мОм.
Ток однофазного КЗ в точке к4:
В качестве примера расчета тока однофазного КЗ на шинах СП-1-0,4 кВ рассмотрим расчёт для точки К5 - на вводе КЛ в СП-1.
Кабельная линия от шин РУ-0,4 до СП-1.
Rф = 0,035*1,44 = 50,4 мОм,
мОм,
мОм,
Полное сопротивление петли: фазный - нулевой провод:
= 496,01 мОм.
Ток однофазного КЗ в точке к5:
9.7.4 Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 В на чувствительность к токам КЗ
Расчет токов однофазных КЗ на остальных СП аналогичен, результаты представим в табл. 9.20, где произведем проверку чувствительности автоматических выключателей на линиях к однофазным КЗ по условию чувствительности:
.
(для автоматов с обратно-зависимой характеристикой). Данное условие выполняется.
Таблица 9.20 - Проверка чувствительности автоматов к однофазным КЗ в сети 0,4 кВ
|
Место установки |
№ точки КЗ |
Тип выключателя |
Iрц.ном, А |
Iкз(1),кА |
Iкз(1)/ Iрц.ном |
|
|
Линейный тр-ра |
К3 |
ВА 88-43 |
630 |
2,44 |
3,87 |
|
|
СП-1 |
К5 |
ВА-5135 |
160 |
0,56 |
3,5 |
|
|
СП-2 |
К8 |
ВА-5135 |
250 |
0,88 |
3,52 |
|
|
СП-3 |
К10 |
ВА-5135 |
250 |
0,95 |
3,8 |
|
|
СП-4 |
К22 |
ВА-5135 |
160 |
0,74 |
4,625 |
|
|
СП-5 |
К15 |
ВА-5135 |
250 |
1,01 |
4,04 |
|
|
СП-6 |
К19 |
ВА-5135 |
250 |
0,99 |
3,96 |
9.8 Анализ качества напряжения цеховой сети и расчет отклонения напряжения для характерных режимов силовых электроприемников (самого мощного и самого удаленного)
Наиболее наглядно анализ качества напряжения отражается эпюрой отклонения напряжения. Общее отклонение напряжения характеризуется исходной схемой электроснабжения. Величина напряжения на источнике питания за счет встречного регулирования напряжения в зависимости от режима работы следующая: в максимальном режиме (1,05-1,1)UНОМ, в минимальном режиме UНОМ
На цеховых трансформаторных подстанциях устанавливают трансформаторы, которые имеют устройства ПБВ с пределом регулирования 2Ч2,5%.
Величина отклонения напряжения рассчитывается по формуле:
Оценка качества напряжения для самого удаленного электроприемника.
Максимальный режим.
- номинальное напряжение источника питания.
- напряжение источника питания в максимальном режиме.
Мощность на четвертом уровне электроснабжения:
Мощность передаваемая по кабельной линии №1:
Ток протекающий по кабельной линии №1:
Потеря напряжения в кабельной линии №1:
Ом/км
Ом/км
Напряжение в конце кабельной линии №1:
Отклонение напряжения относительно номинального:
Потеря напряжения в трансформаторе:
Мощность третьего уровня:
Коэффициент загрузки трансформатора:
Приведем напряжение к стороне НН.
Коэффициент трансформации:
Отклонение напряжения относительно номинального:
Потеря напряжения в кабеле, соединяющем РУ-0,4 и CП-6:
Ом/км
Ом/км
Напряжение в конце кабеля, у CП-6:
Отклонение напряжения в конце кабеля относительно номинального:
Расчет потери напряжения в кабеле от CП-6 до ЭП №39.
соответственно токовая нагрузка и длина этого участка:
Сечение кабеля на этом участке равно
Ом/км
Ом/км
Напряжение в месте присоединения кабеля питающего ЭП №39:
Отклонение напряжения в конце кабеля относительно номинального:
Минимальный режим.
- номинальное напряжение источника питания.
- напряжение источника питания в максимальном режиме.
Мощность на четвертом уровне электроснабжения:
Мощность передаваемая по кабельной линии №1:
Ток протекающий по кабельной линии №1:
Потеря напряжения в кабельной линии №1:
Ом/км
Ом/км
Напряжение в конце кабельной линии №1:
Отклонение напряжения относительно номинального:
Потеря напряжения в трансформаторе:
Мощность третьего уровня:
Коэффициент загрузки трансформатора:
Приведем напряжение к стороне НН.
Коэффициент трансформации:
Отклонение напряжения относительно номинального:
Потеря напряжения в кабеле, соединяющем РУ-0,4 и CП-6:
Ом/км
Ом/км
Напряжение в конце кабеля, у CП-6:
Отклонение напряжения в конце кабеля относительно номинального:
Расчет потери напряжения в кабеле от CП-6 до ЭП №39.
соответственно токовая нагрузка и длина этого участка:
Сечение кабеля на этом участке равно
Ом/км
Ом/км
Напряжение в месте присоединения кабеля питающего ЭП №39:
Отклонение напряжения в конце кабеля относительно номинального:
.
Послеаварийный режим.
- номинальное напряжение источника питания.
- напряжение источника питания в максимальном режиме.
Мощность на четвертом уровне электроснабжения:
Мощность передаваемая по кабельной линии №1:
Ток протекающий по кабельной линии №1:
Потеря напряжения в кабельной линии №1:
Ом/км
Ом/км
Напряжение в конце кабельной линии №1:
Отклонение напряжения относительно номинального:
Потеря напряжения в трансформаторе:
Мощность третьего уровня:
Коэффициент загрузки трансформатора:
Приведем напряжение к стороне НН.
Коэффициент трансформации:
Отклонение напряжения относительно номинального:
Потеря напряжения в кабеле, соединяющем РУ-0,4 и CП-6:
Ом/км
Ом/км
Напряжение в конце кабеля, у CП-6:
Отклонение напряжения в конце кабеля относительно номинального:
Расчет потери напряжения в кабеле от CП-6 до ЭП №39.
соответственно токовая нагрузка и длина этого участка:
Сечение кабеля на этом участке равно
Ом/км
Ом/км
Напряжение в месте присоединения кабеля питающего ЭП №39:
Отклонение напряжения в конце кабеля относительно номинального:
.
Оценка качества напряжения для самого мощного электроприемника.
Максимальный режим.
- номинальное напряжение источника питания.
- напряжение источника питания в максимальном режиме.
Мощность на четвертом уровне электроснабжения:
Мощность передаваемая по кабельной линии №1:
Ток протекающий по кабельной линии №1:
Потеря напряжения в кабельной линии №1:
Ом/км
Ом/км
Напряжение в конце кабельной линии №1:
Отклонение напряжения относительно номинального:
Потеря напряжения в трансформаторе:
Мощность третьего уровня:
Коэффициент загрузки трансформатора:
Отклонение напряжения относительно номинального:
Потеря напряжения в кабеле, соединяющем РУ-0,4 и СП-6:
Ом/км
Ом/км
Напряжение в конце кабеля, у СП-6:
Отклонение напряжения в конце кабеля относительно номинального:
Расчет потери напряжения в кабеле от СП-6 до ЭП №36.
соответственно токовая нагрузка и длина этого участка:
Сечение кабеля на этом участке равно
Ом/км
Ом/км
Напряжение в месте присоединения кабеля питающего ЭП №36:
Отклонение напряжения в конце кабеля относительно номинального:
.
Минимальный режим.
- номинальное напряжение источника питания.
- напряжение источника питания в максимальном режиме.
Мощность на четвертом уровне электроснабжения:
Мощность передаваемая по кабельной линии №1:
Ток протекающий по кабельной линии №1:
Потеря напряжения в кабельной линии №1:
Ом/км
Ом/км
Напряжение в конце кабельной линии №1:
Отклонение напряжения относительно номинального:
Потеря напряжения в трансформаторе:
Мощность третьего уровня:
Коэффициент загрузки трансформатора:
Приведем напряжение к стороне НН.
Коэффициент трансформации:
Отклонение напряжения относительно номинального:
Потеря напряжения в кабеле, соединяющем РУ-0,4 и СП-6:
Ом/км
Ом/км
Напряжение в конце кабеля, у СП-6:
Отклонение напряжения в конце кабеля относительно номинального:
Расчет потери напряжения в кабеле от СП-6 до ЭП №36.
соответственно токовая нагрузка и длина этого участка:
Сечение кабеля на этом участке равно
Ом/км
Ом/км
Напряжение в месте присоединения кабеля питающего ЭП №36:
Отклонение напряжения в конце кабеля относительно номинального:
.
Послеаварийный режим.
- номинальное напряжение источника питания.
- напряжение источника питания в максимальном режиме.
Мощность на четвертом уровне электроснабжения:
Мощность передаваемая по кабельной линии №1:
Ток протекающий по кабельной линии №1:
Потеря напряжения в кабельной линии №1:
Ом/км
Ом/км
Напряжение в конце кабельной линии №1:
Отклонение напряжения относительно номинального:
Потеря напряжения в трансформаторе:
Мощность третьего уровня:
Коэффициент загрузки трансформатора:
Приведем напряжение к стороне НН.
Коэффициент трансформации:
Отклонение напряжения относительно номинального:
Потеря напряжения в кабеле, соединяющем РУ-0,4 и СП-6:
Ом/км
Ом/км
Напряжение в конце кабеля, у СП-6:
Отклонение напряжения в конце кабеля относительно номинального:
Расчет потери напряжения в кабеле от СП-6 до ЭП №36.
соответственно токовая нагрузка и длина этого участка:
Сечение кабеля на этом участке равно
Ом/км
Ом/км
Напряжение в месте присоединения кабеля питающего ЭП №36:
Отклонение напряжения в конце кабеля относительно номинального:
.
9.9 Проверка перегрузочной способности трансформаторов пусковыми токами
Так как мощность трансформатора больше мощности электродвигателя более чем в три раза и длина линии менее 300 м (имеется ввиду линия, питающая отдельный низковольтный электроприемник), то проверку на устойчивость при пуске производить не требуется [2].
9.10 Конструктивное исполнение цеховой сети
Цеховую электрическую сеть выполняем кабельными линиями, проложенными в специальных каналах. В полу цеха сооружается канал из железобетона или кирпича, который перекрывается железобетонными плитами или стальными рифлеными листами. Кабели внутри канала укладываются на сборные конструкции, установленные на боковых стенах.
Преимущество такой прокладки кабелей заключается в защите их от механических повреждений, удобстве осмотра и ревизии, а недостаток - в значительных капитальных затратах.
Цеховые трансформаторные подстанции - комплектные. Для удобства обслуживания и из технических соображений располагается рядом с объектом и находится в специально выделенном помещении, при этом не нарушается технологический режим.
На трансформаторных подстанциях установлены двухобмоточные трансформаторы типа ТМ-630/10.
На вводах используется вводные распределительные устройства. На отходящих линиях установлены автоматические выключатели.
Электрическая сеть всех зданий состоит из распределительной сети (сеть от ВРУ до РП), выполненной четырехжильными кабельными линиями напряжением 380 В марки ВВГ, и групповой сети (сеть от РП до электроприемников), выполненной трехжильными кабельными линиями напряжением 380 В.
Все электроприемники и светильники собраны соответственно на щитки силовые и осветительные соответственно типа ПР-11-3047 и ЩО-31-21.
Заключение
Результатом данного курсового проекта является система электроснабжения текстильного комбината г. Красноярск. Система электроснабжения проектировалась с учетом современным требованиям к системам, таким как надежность, экономичность, безопасность для человека и окружающей среды.
Было обосновано питающее напряжение, рассчитаны электрические нагрузки по уровням электроснабжения. Из двух схем электроснабжения на основании технико-экономического сравнения, разработана радиальная схема на распределительных пунктах на стороне НН и радиальная схема электроснабжения трансформаторных подстанций на стороне ВН.
Проведены светотехнический и электротехнический расчеты освещения. В проекте предусмотрено также аварийное освещение.
Выбранное электротехническое оборудование проверено на действие токов короткого замыкания, высоковольтное - на термическую стойкость.
Анализ качества напряжения у характерных электроприемников, проведенный для различных режимов работы, показал, что отклонения напряжения лежат в допустимых пределах.
электроснабжение цех напряжение заземление
Список использованных источников
Правила устройства электроустановок / Министерство топлива и энергетики РФ - 7-е изд., перераб. и доп. С изменениями - М. Главгосэнергонадзор России, 2002. - 606 с.: ил.
Федоров А. А., Старкова Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учебное пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1987. - 386 с.: ил.
Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: В 2 т. т 2. Электрооборудование/Под общ. ред. А. А. Федорова. - М.: Энергоатомиздат, 1987. 592 с.: ил.
Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.: ил.
Кнорринг Г. М. Справочник по проектированию электрического освещения. Л. - Энергия, 1968.
Электротехнический справочник: в 3-х т. Т. 2. Э 45 Электротехнические устройства/Под. общ. ред. Проф. МЭИ В. Г. Герасимова, П. Г. Грудинского, Л. А. Жукова и др. - 6-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоиздат, 1981. - 640 с.: ил.
Рожкова Л. В., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1987. - 648 с.: ил.
Долин П. А. Справочник по технике безопасности. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоиздат, 1982. - 800 с.: ил.
Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования/Под. ред. Ю. Г. Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 464 с.: ил. - (Электроустановки промышленных предприятий/Под. общ. ред. Ю. Н. Тищенко и др.).
Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий: Учеб. для вузов по спец. «Электропривод и автоматизация промышленных установок» - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1986. - 421 с.
Расчет электрических нагрузок в системах электроснабжения: Методические указания к выполнению курсового и дипломного проектирования для студентов специальности 100400 «Электроснабжение (по отраслям)» всех форм обучения / сост. Н.В. Дулесова. - Красноярск, КГТУ, 2002. - 28 с.
Молниезащита зданий и сооружений: Методические указания к выполнению лабораторной работе № 3 для студентов специальности 100400-«Электро...
Подобные документы
Формирование первичных групп электроприемников для проектируемой электрической сети. Расчет электрических нагрузок по установленной мощности, электрического освещения производственных помещений. Конструктивное исполнение системы цехового электроснабжения.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 22.06.2014Системы электроснабжения промышленных предприятий. Расчет электроснабжения огнеупорного цеха, оборудования подстанции. Определение категории надежности. Выбор рода тока и напряжения, схемы электроснабжения. Расчет релейной системы и заземления подстанции.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.06.2014Категории надежности электроснабжения по пожаро- и взрывоопасности. Технический расчет радиальной схемы электроснабжения. Выбор оборудования цеховой ТП и аппаратов защиты внутреннего электроснабжения 0,4кВ. Конструкция трансформаторной подстанции.
дипломная работа [284,9 K], добавлен 19.05.2012Определение расчетной нагрузки промышленных предприятий. Выбор и обоснование схемы внешнего электроснабжения. Выбор цеховых трансформаторов и кабелей потребителей высоковольтной нагрузки. Расчет токов короткого замыкания, заземления и молниезащиты.
дипломная работа [538,3 K], добавлен 24.04.2015Требования к надёжности электроснабжения. Выбор напряжения, типа трансформаторов, цеховых трансформаторных подстанций и схемы электроснабжения предприятия. Автоматизированное проектирование внутризаводской электрической сети. Проверка силовой аппаратуры.
дипломная работа [483,7 K], добавлен 24.06.2015Общая 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 22.06.2015Выбор 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 08.11.2008Определение категорий потребителей на заводе. Выбор номинального напряжения. Построение графиков нагрузок. Выбор места расположения главной понизительной подстанции и цеховых трансформаторных подстанций. Расчет сетей внешнего электроснабжения завода.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 19.05.2012Выбор схемы электроснабжения прокатного производства. Расчет электрических нагрузок. Выбор компенсирующего устройства, мощности и силового трансформатора. Характеристика высоковольтного оборудования. Релейная защита, конструктивное исполнение подстанций.
курсовая работа [402,5 K], добавлен 06.09.2016- Проектирование системы электроснабжения предприятия по изготовлению бетонных строительных материалов
Расчет электрических нагрузок. Построение схемы электроснабжения. Выбор сечения кабелей и шинопроводов. Проверка электрической сети на потери напряжения. Расчет токов короткого замыкания, защиты генераторов. Выбор основного электрооборудования.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 29.03.2016 Проектирование 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 18.06.2011Оценка категории надёжности электроснабжения, чертеж варианта цеховой схемы электроснабжения. Чертеж схемы питающей сети переменного тока. Способы прокладки кабельных линий для подключения оборудования. Расчет электрической нагрузки для работы цеха.
контрольная работа [1015,5 K], добавлен 06.06.2011Проведение расчета силовых нагрузок для отдельно взятой трансформаторной подстанции при организации электроснабжения населенного пункта. Разработка схемы электрической сети мощностью 10 киловольт. Расчет токов короткого замыкания и заземления подстанции.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 15.02.2017Определение 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 22.12.2012Понятие системы электроснабжения как совокупности устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий. Описание схемы электроснабжения. Критерии выбора электродвигателей и трансформаторов.
курсовая работа [73,5 K], добавлен 02.05.2013Расчет электрической нагрузки микрорайона. Определение числа и мощности сетевых трансформаторных подстанций. Выбор схем электроснабжения микрорайона. Расчет распределительной сети высокого и низкого напряжения. Проверка аппаратуры защиты подстанции.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 25.12.2014Определение расчетной нагрузки сети, величины напряжения внешнего электроснабжения. Выбор силовых трансформаторов. Расчет воздушных и кабельных линий электропередач. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов, изоляторов и шин.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 25.03.2013Характеристика и анализ основных исходных данных для проектирования системы цехового электроснабжения. Формирование первичных групп электроприемников для проектируемой электрической сети цеха, схема их питания и выбор конструктивного исполнения.
курсовая работа [992,1 K], добавлен 27.10.2012Выбор рода тока и напряжения для внутрицехового электроснабжения. Расчет электрических нагрузок цеха. Выбор и проверка защитной аппаратуры. Определение местоположения пунктов питания на территории. Расчет распределительных сетей среднего напряжения.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 10.07.2013Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия, обеспечивающей требуемое качество электроэнергии и надёжность электроснабжения потребителей. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор основных параметров, расчет токов.
дипломная работа [767,7 K], добавлен 17.02.2015
