Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Ведение
• 1. Характеристика объекта
• 2. Расчет электрической нагрузки предприятия
• 2.1 Расчет осветительных установок
• 2.1.1 Расчет осветительной установки подробно проектируемого цеха методом коэффициента использования светового потока
• 2.2 Расчёт активной и реактивной нагрузки предприятия
• 3. Баланс реактивной мощности предприятия
• 3.1 Расчет реактивной мощности источника питании предприятия
• 3.2 Расчет мощности компенсирующих устройств предприятия
• 4. Проектирование схемы внешнего электроснабжения предприятия
• 4.1 Выбор рационального напряжения и определение соответствующих сечений проводов и жил кабелей
• 4.2 Разработка схем ввода электроэнергии на территорию предприятия
• 4.3 Выбор номинальной мощности трансформаторов главной понижающей подстанции с учетом состава и особенностей режима высоковольтных электроприемников
• 5. Проектирование схемы канализации электроэнергии по территории предприятия
• 5.1 Расчет числа цеховых трансформаторов
• 5.1.1 Расчет удельной плотности нагрузки 0,4 кВ на территории размещения электроприемников предприятия
• 5.1.2 Обоснование числа трансформаторов
• 5.2 Разработка схемы канализации электроэнергии по территории предприятия
• 5.2.1 Расчет центра электрических нагрузок предприятия для выбора места расположения ГПП
• 5.2.2 Построение картограммы электрических нагрузок цехов и обособленных подразделений предприятия
• 5.2.3 Разработка схемы канализации электроэнергии на предприятии с учетом требований по резервированию электроснабжения, как по высокому, так и по низкому напряжению
• 5.2.4 Выбор конденсаторных установок
• 5.3 Выбор параметров схем канализации электроэнергии на предприятии
• 6. Выбор оборудования и его проверка по токам короткого замыкания (к.з)
• 6.1 Выбор оборудования
• 6.2 Расчет токов КЗ в сети напряжением выше 1000 В
• 6.3 Проверка оборудования по токам к.з.
• 7. Качество электроэнергии в сети напряжением выше 1000 В
• 7.1 Расчет потерь напряжения в сети напряжением выше 1000 В и цеховых трансформатора
• 7.2 Выбор схемы пуска высоковольтных двигателей
• 8. Проектирование цехового электроснабжения
• 8.1 Характеристика цеха и технические показатели электроприемников
• 8.2 Разработка вариантов схем цехового электроснабжения
• 8.3 Определение расчетных электрических нагрузок и токов для выбора параметров защитных аппаратов и токоведущих элементов цеховой сети
• 8.3.1 Расчет электрических нагрузок на первом уровне электроснабжения
• 8.3.2 Расчет электрических нагрузок на втором уровне электроснабжения
• 8.4 Расчет параметров для вариантов схем электроснабжения цеха
• 8.4.1 Выбор марок распределительных пунктов и шинопроводов
• 8.4.2 Выбор параметров коммутационно-защитных аппаратов и их уставок защиты, выбор сечений проводов и кабельных линий
• 8.5 Электротехнический расчет освещения
• 8.5.1 Электротехнический расчёт рабочего освещения
• 8.5.2 Электротехнический расчёт аварийного освещения
• 8.6 Расчет потерь активной и реактивной мощности и напряжения в цеховой распределительной сети
• 8.7 Технико-экономическое сравнение вариантов схемы цеховой сети
• 8.8 Проверка оборудования в сети напряжением ниже 1000В на отключающую способность и чувствительность к токам КЗ
• 8.8.1 Расчет токов трехфазного короткого замыкания в сети напряжением ниже 1000В
• 8.8.2 Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 на отключающую способность и чувствительность к токам КЗ
• 8.8.3 расчет токов однофазных к.з.
• 8.8.4 Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 на отключающую способность и чувствительность к токам КЗ
• 8.9 Распределение мощности конденсаторных установок в цеховой сети напряжением до 1 кВ
• 8.10 Анализ качества напряжения цеховой сети и расчет отклонения напряжения для характерных электроприемников
• 8.10.1 Самый удаленный электроприемник
• 8.11 Проверка перегрузочной способности трансформаторов пусковыми токами
• 9. Релейная защита
• Заключение
• Список используемой литературы


Ведение

Электроэнергия является самым распространенным видом энергии в производстве.

Первое место по количеству применяемой энергии принадлежит промышленности, а именно 60% из всей вырабатываемой энергии. С помощью электроэнергии приводятся в действие станки и механизмы, освещаются помещения, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами.

За все эти годы существования энергетика развивалась ускоренными темпами, производство электроэнергии с начала века возросло в несколько сот раз, при этом больше всего используются тепловые электростанции, затем гидравлические и атомные (АЭС).

Первые дешевле в строительстве, хотя и проигрывают вторым в стоимости.

Планировался рост мощности АЭС, но после известной аварии на ЧАЭС эти планы не реализуются и перспективы развития АЭС тщательно анализируются, требуется значительно увеличить их надежность.

Системы электроэнергии промышленных предприятий, имеющих много особенностей, всегда разрабатываются так, чтобы питание потребителей было бесперебойным, качественным и сопровождалось оптимальными затратами при сооружении и эксплуатации.

В настоящем проекте предусматривается реализация теоретических предложений и рекомендаций в электроснабжении среднего по мощности предприятия с небольшим количеством (до 10) цехов.

Условия на проект приведены в задании, состоящем из 2-х листов.

Задан вид, план предприятия, категория и установленная мощность всех цехов (по одному из цехов сведения о потребителях заданы подробно).

Приведены данные о возможном источнике питания предприятия. Необходимо выполнить электроснабжение, дойдя до сборных шин низкого напряжения цеховых подстанций.

При выполнении проекта следовать рекомендованному графику работы.

Проект должен содержать пояснительную записку (20-30 листов) и 2 чертежа.



1. Характеристика объекта

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

Электроснабжение завода цветной металлургии.

Питание осуществляется от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью по 100 МВА, напряжением 235/37/6,3. Трансформаторы работают раздельно. Мощность к.з. на стороне 230 кВ 1800 МВА.

Расстояние от подстанции до завода5 4,6 км.

Стоимость электроэнергии 1,6 руб. за 1 кВтч.

Предприятие работает в три смены.

Таблица 1. - Исходные данные по параметрам цехов предприятия

номер цеха по плану	Наименование	Количество приёмников	Установленная мощность, кВт
			Одного приёмника	Суммарная
1	Цех электролиза	150	1-100	12000
2	Насосная N1: а) 0,4 кВ	15	10-80	400
	б) синхр. двигатели 6 кВ	4	550	2200
3	Цех регенерации	30	20-50	1300
4	Разливочная	40	1-40	900
5	Компрессорная: а) 0,4 кВ	10	20-40	200
	б) синхр. двигатели 6 кВ	4	720	2880
6	Механический цех	См. табл.6
7	Электроремонтный цех	30	1-40	900
8	Склад леса	10	1-10	30
9	Склад глинозема	30	1-20	300
10	Склад подсобных материалов	5	10	50
11	Литейный цех	50	10-40	900
12	Склад N2	10	3-10	60
13	Склад строительных материалов	5	5-10	30
14	Магазин	10	1-10	40
15	Заводоуправление	30	10-40	900
16	Насосная N2: синх. двигатели 6 кВ	4	680	2720
17	Котельная	30	10-40	400
18	Склад горючего	4	10-14	42
19	Транспортный цех	20	1-20	280
20	Склад хлорной извести	6	5	30

Освещение цехов и территории завода цветной металлургии определить по площади.

Таблица 2.- Исходные механического цеха

№ по плану	Наименование оборудования	Номер задания
		39
		Установленная мощность, кВт
1,8	Круглошлифовальный станок	5,5+2,2+0,8
2,9	Плоскошлифовальный станок	4+1,5+0,6
3,4,5	Токарно-винторезный станок	2,2+1,1+0,6
6,7	Универсальный фрезерный станок	1,1+0,8+0,4
10,11,19, 20,29,30	Сверлильный станок	2,2+0,4
12-16, 24,25	Токарно-винторезный станок	13+1,1+0,8
17	Пресс гидравлический	10,0
18,21	Кран мостовой с ПВ -25 %, 5 т	13,2+2,7-4,2
22,23	Пресс холодного выдавливания	55,0
26,29	Точильный станок	3,0
27,31	Вентилятор калорифера	7,0
28,34	Пресс кривошипный	30,0
32,33	Долбежный станок	7,5
35-38	Токарно-винторезный станок	13+1,5+0,4
40,43	Сварочный преобразователъ-500	28
41,42,45	Вентилятор вытяжной	7,5
44	Ножницы	17



Рисунок 1. - Генеральный план завода цветной металлургии

Рисунок 2. - План механического цеха



2. Расчет электрической нагрузки предприятия

Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий. Потребители электроэнергии присоединяются через внутрицеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пусковых аппаратов.

Электрические сети промышленных предприятий выполняются внутренними (цеховыми) и наружными. Наружные сети напряжением до 1 кВ имеют весьма ограниченное распространение, так как на современных промышленных предприятиях электропитание цеховых нагрузок производится от внутренних встроенных или присоединенных трансформаторных подстанций

2.1 Расчет осветительных установок

2.1.1 Расчет осветительной установки согласно проектируемого цеха методом коэффициента использования светового потока

2.1.1.1 Расчет рабочего освещения

Размещение светильников определяется следующими размерами:

h_с - высота подвески светильников, м; h_р - высота рабочей поверхности, м; h_u - высота подвеса светильников над полом, м; h - расчетная высота, м; H - высота здания, м; L_a - расстояние от стенки до светильников в поперечной оси, м; L_в - расстояние от стенки до светильников в продольной оси, м; L_а - расстояние между светильниками в продольной оси, м; L_в - расстояние между светильниками в поперечной оси, м; А - длина помещения, м; В - ширина помещения, м.

Основное требование при выборе расположения светильников заключается в доступности при их обслуживании. Кроме того, размещение светильников определяется условие экономичности. Важное значение имеет отношение расстояния между светильниками или рядами светильников к расчетной высоте л=L/h, уменьшение его приводит к удорожанию осветительной установки и усложнению ее обслуживания, а чрезмерное увеличение приводит к резкой неравномерности освещения и к возрастанию расходов энергии.

Для рабочего освещения применим лампы типа ДРЛ, для аварийного - лампы накаливания.

Размеры цеха:

Высота расчётной поверхности расстояние от перекрытия до светильника

Расстояние от светильников до рабочей поверхности (расчётная высота):

- расстояние между светильниками к расчётной высоте. Принимаем для светильников типа РСП 05 [10].

В ряду можно разместить светильников, тогда расстояние от крайних светильников

до стены2·l =36 - 8·4 = 4м;

l = 2м.

Принимаем число рядов , тогда ,

. В итоге общее число светильников в цехе Отношение

.

2.1.1.2 Расчет осветительной установки

Задачей расчета осветительной установки является определение числа и мощности источника света или определение фактической освещенности, создаваемой спроектированной установкой. Расчет освещения выполняется методом коэффициента использования светового потока, т.к. нет крупных затеняющих предметов. При расчете по этому методу световой поток ламп в каждом светильнике, необходимый для создания заданной минимальной освещенности, определяется по формуле:

где К_ЗАП- коэффициент запаса,

F- площадь освещаемой поверхности, м²,

коэффициент минимальной освещенности ( для ламп ДРЛ z=1,15),

N- число светильников,

з- коэффициент использования светового потока источника света, доли единиц.

По значению Ф выбирается стандартная лампа так, чтобы ее поток отличался от расчетного значения на -10% +20%

Коэффициент использования светового потока является функцией индекса помещения i, который определяется по формуле:

где L- длина помещения, м;

B- ширина помещения, м;

h- расчетная высота, м.

Индекс помещения определяется по таблице 5.2 [2] при условии, что

3,5

1.Участок механического цеха:

По табл. 5.2[2] принимаем

- коэффициенты отражения поверхностей.

i==1,8

Из таблицы 5.10 [2] находим з=0,69.

По таблице 4.4 [2] принимаем Е_Н=300 лк, К_ЗАП=1,5.

Ф==43200 лм.

По Ф в таблице 2.15 [2] подбираем лампу типа ДРЛ мощностью 700 Вт со световым потоком Ф_НОМ=50000 лм.

Различие между Ф_НОМ и Ф составляет 13,6% ,что допустимо.

50000-43200/50000*100%=-13,6%

Таблица 2.2.3.1.1- Осветительная нагрузка.

Наименование эп	Pро	Qро	Sро
Осветительная нагрузка	10,5	15,12	18,4

2.1.1.3 Расчёт аварийного освещения

Аварийное освещение будем выполнять лампами накаливания НГ220 в светильниках ПСХ. Освещение безопасности предназначено для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Рассчитаем освещение безопасности.

Расстояние между лампами:

м;

Принимаем Lb = 12м.

16/12 = 1,33 < 1,5

Тогда количество ламп будет равно:

N = 2х3 =6;

Индекс помещения:

,

где S - площадь помещения, ;

h - расчётная высота, м;

А - длина помещения, м, А = 36 м;

В - ширина помещения, м, В = 24 м;

;

Коэффициенты отражения берём из табл. 1-3 ([4], стр.11):

коэффициент отражения потолка = 30%,

коэффициент отражения стен = 10%,

коэффициент отражения рабочей поверхности = 10%;

Световой поток:

,

где Е - минимальная освещённость, Лк,

Е = 0,05Ераб=15, ([4], табл. 4-1);

- коэффициент запаса, = 1,3, ([4], табл. 4-5);

S - площадь помещения, ;

N - число светильников,

-коэффициент использования светового потока, =0,3,

([4], табл. 5-3);

z - коэффициент минимальной освещённости, z = 1,15, ([4], стр. 111);

лм;

Ближайшая стандартная лампа НГ-220-1000.

Технические данные лампы:

Мощность - 1000 Вт, световой поток - 18600 лм, цоколь - Р40.

В цехе имеется естественное освещение, поэтому эвакуационное освещение не требуется (по 6.1.23.ПУЭ).

Расчет осветительной нагрузки методом удельной нагрузки на единицу площади цеха.

Эта нагрузка определяется по удельной мощности освещения, по выражению:

где S- освещаемая площадь, ;

д - удельная плотность осветительной нагрузки, Вт/м²

К_СО- коэффициент спроса осветительной нагрузки

tgц- коэффициент мощности осветительной нагрузки.

Таблица 2.2.3.- Расчет мощности освещения.

Наименование	Удельная плотность осветительной нагрузки, д Вт/м2	Коэффициент спроса Ксо	Коэффициент мощности cos ц		S, м2	Ро, кВт	Qo,Вт
1. Цех электролиза	12	0,8	0,9	1,44	7271,0	69,8	100,5
2. Насосная Х0 1:	-	-	-	-	-	-	-
2.а) 0,4 кВ	12	0,7	0,85	1,44	1281,0	10,76	15,5
2.б) синхронный двигатель 6 кВ		0,9	0,9	1,44
3. Цех регенерации	12	0,6	0,8	1,44	757,0	5,45	7,848
4. Разливочная	12	0,5	0,7	1,44	1396,0	8,37	12,05
5. Компрессорная:	-	-	-	-	-	-	-
5.а) 0,4 кВ	12	0,7	0,85	1,44	634,0	5,32	7,66
5.б) синхронный двигатель 6 кВ		0,9	0,9	1,44	0,0
6. Механический цех	-	-	-	-	-	-	-
7. Электроремонтный цех	12	0,5	0,8	1,44	782,0	4,7	6,768
8. Склад леса	9	0,5	0,8	1,44	715,0	3,22	4,63
9. Склад глинозема	9	0,5	0,8	1,44	1210,0	5,44	7,8
10. Склад подсобных материалов	9	0,7	0,8	1,44	480,0	3,02	4,34
11. Литейный цех	12	0,8	0,9	1,44	1988,0	19,08	27,47
12. Склад №2	9	0,5	0,8	1,44	435,0	1,95	2,8
13. Склад строительных материалов	12	0,5	0,8	1,44	384,0	2,3	3,312
14. Магазин	12	0,5	0,8	0,3	1246,0	7,47	2,24
15. Заводоуправление	12	0,6	0,8	0,3	1380,0	9,936	2,98
16. Насосная №2:	-	-	-	-	-	-	-
16.а) синхронный двигатель 6 кВ	12	0,9	0,9	1,44	456,0	4,92	7,08
17. Котельная	12	0,7	0,8	1,44	620,0	5,21	7,5
18. Склад горючего	9	0,5	0,8	1,44	273,0	1,23	1,77
19. Транспортный цех	10	0,5	0,8	1,44	574,0	2,87	4,13
20. Склад хлорной извести	9	0,5	0,8	1,44	429,0	1,93	2,78
				Итого:	172283,4	172,976	229,168

2.2 Расчёт активной и реактивной нагрузки предприятия

Суммарные расчетные активные и реактивные нагрузки потребителей до и выше 1000 В в целом по предприятию определяются суммированием соответствующих нагрузок всех цехов с учетом расчетной нагрузки освещения, потерь мощности в трансформаторах цеховых подстанций и потерь в высоковольтной линии. Суммарная расчетная активная, реактивная и полная нагрузки, а так же нагрузка на освещение предприятия, отнесенные к шинам 6-10 кВ ГПП



-суммарная активная максимальная мощность;

- суммарная активная мощность на освещение;

- суммарная активная максимальная мощность высоковольтных электроприёмников

-потери активной мощности в трансформаторе ГПП;

- потери активной мощности в линиях

Суммарную реактивную мощность определим далее с учетом мощности компенсирующих устройств.



3. Баланс реактивной мощности предприятия

3.1 Расчет реактивной мощности источника питании предприятия

Рассчитываем реактивную мощность, которую может дать источник питания

3.2 Расчет мощности компенсирующих устройств предприятия

Так как система не обеспечивает потребности в реактивной мощности предприятия, то из-за ее недоотпуска от СЭС требуется компенсация реактивной мощности.

Найдем мощность компенсирующих устройств

Находим реактивную мощность на шинах низшего напряжения ГПП:

Находим полную мощность на шинах низшего напряжения ГПП:

электроснабжение завод высоковольтный релейный



4. Проектирование схемы внешнего электроснабжения предприятия

4.1 Выбор рационального напряжения и определение соответствующих сечений проводов и жил кабелей

Расчетная полная мощность предприятия со стороны высшего напряжения трансформаторов ГПП определяется с учетом потерь мощности в трансформаторах ГПП. Приближенно потери мощности в них определятся как

(2.14)

(2.15)

Тогда расчетная полная мощность предприятия со стороны высшего напряжения трансформаторов ГПП будет равна:

(2.16)

По формулам (2.14-2.16) определяем:

Выбор желаемого напряжения ЛЭП или кабельной линии произведем по формуле Илларионова:

,

где l = 54,6 км - длина линии,



Р = - активная мощность, МВт.

Выбираем ближайшее стандартное значение номинального напряжения: U_ном = 78 кВ.

Выбранное напряжение соответствует высокому напряжению подстанции энергосистемы 235/37/6,3 кВ, то ГПП целесообразно запитать с высокой стороны.

Определяем сечения линий связи с подстанцией энергосистемы.

В режиме максимальных нагрузок:

В послеаварийном режиме:

По [9] определяем число часов использования максимальной нагрузки для данной отрасли промышленности: Т_М = 7500 ч.

Сечения проводов ЛЭП и сечения кабелей в сетях выше 1000 В выбираются по экономической плотности тока, соответствующее режиму максимальных нагрузок:

, (2.17)

где I_М - расчетный ток одной линии в нормальном режиме работы, т.е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается;

j_эк - экономическая плотность тока для заданных условий работы

По [1] для алюминиевых неизолированных проводов экономическая плотность тока равна: j_эк = 1, А/мм².

Находим сечение:

Ближайшее стандартное для 78 кВ сечение - 150 мм².

По [9] выбираем сталеалюминевый провод АС-150 с допустимым током нагрузки 340 А.

Фактический длительный ток нагрева в послеаварийном режиме (когда отключается одна из параллельных цепей) равен 316 А, следовательно выбранное сечение проходит по допустимому току нагрева в рабочих режимах.

Для выбора номинальной мощности трансформаторов ГПП (ПГВ) учитываем, что на данном предприятии имеются потребители I категории по бесперебойности электроснабжения. Выбор трансформаторов ГПП производим по средней мощности за наиболее загруженную смену. На данной стадии проектирования можно допустить, что потери в трансформаторах и линиях одинаковы для максимальных и средних нагрузок.

4.2 Разработка схем ввода электроэнергии на территорию предприятия

Система электроснабжения включает в себя схему электроснабжения и источник питания предприятия. Основными условиями проектирования рациональной системы внешнего электроснабжения является надежность, экономичность и качество электроэнергии в сети.

Экономичность определяется произведенными затратами на систему электроснабжения. Надежность зависит от категории потребителей электроэнергии и особенностей технологического процесса, неправильная оценка которых может привести как и к снижению надежности системы электроснабжения, так и неоправданным затратам на излишнее резервирование.

При проектировании, как правило, разрабатывается несколько вариантов, наиболее целесообразный из которых определяют в результате технико-экономического сопоставления.

Исходя из выбранного напряжения целесообразнее всего напитывать предприятие с подстанции с шин высокого напряжения 235 кВ. В качестве схемы ГПП принимаем схему, состоящую из двух блоков с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии.

Блочная схема с секционным выключателем на высокой стороне ГПП;

Схема 4.2.- Секционные выключатели на высокой стороне.



4.3 Выбор номинальной мощности трансформаторов главной понижающей подстанции с учетом состава и особенностей режима высоковольтных электроприемников

Для выбора номинальной мощности трансформаторов питающих завод торгового машиностроения, принимаем, что потребители относятся ко второй категории по бесперебойности электроснабжения. Выбор трансформаторов ГПП производим по средней мощности за наиболее загруженную смену. На данной стадии проектирования можно допустить, что потери в трансформаторах и линиях одинаковы для максимальных и средних нагрузок. Кроме того, для средних нагрузок применение коэффициента разновременности максимума нагрузок недопустимо.

Далее расчет производим аналогично режиму максимальных нагрузок по методу коэффициента использования:

По табл.табл. 2.2.1-2.2.2 определяем нагрузки:

,

,

.

Мощность одного из двух трансформаторов ГПП равна

Устанавливаем на ГПП два трансформатора типа ТДНС 16000-35/6 У1.

Тип	Номинальная мощность, кВА	сочетание напряжений	Потери, кВт	Uк,%	Iх,%
		ВН	НН	ДРх	ДРк
1	2	3	4	6	7	8	9
ТДНС 16000-35/6 У1	10000	35; 75	11; 6,3	12	60	8	0,75

Выберем трансформатор на напряжение 35/6 кВ для питания синхронных двигателей.

Pсм=1924 Квт

Qсм=0

S=1924 КВА

S_ном.т=КВА

S_тр=1600 кВА; Проверка: 1600*1,4=2240?S_ном.т

Тип	Номинальная мощность, кВА	сочетание напряжений	Потери, кВт	Uк,%	Iх,%
		ВН	НН	ДРх	ДРк
1	2	3	4	6	7	8	9
ТМ- 1600/10	1600	10	6,3	2,8	16,5	5,5	1,3



5. Проектирование схемы канализации электроэнергии по территории предприятия

Трансформаторные подстанции должны размещаться как можно ближе к центру электрических нагрузок. Для этого должны применяться внутрицеховые ТП, а также встроенные в здание цеха или пристроенные к нему ТП, питающие отдельные цеха или части их.

ТП должны размещаться вне цеха только при невозможности размещения внутри его или при расположении части нагрузок вне цеха.

Применение внешних отдельно стоящих цеховых ТП целесообразно:

- при питании от одной ТП нескольких цехов;

- при наличии в цехах взрывоопасных производств;

- при невозможности расположения ТП внутри цеха по соображениям производственного характера.

Однотрансформаторные цеховые ТП применяются при ЭП, допускающих перерыв в электроснабжении на время доставки «складского» резерва, или при резервировании, осуществляемом по перемычкам на вторичном напряжении.

5.1 Расчет числа цеховых трансформаторов

Для выбора мощности цеховых трансформаторов на предприятии определим мощность одного трансформатора и с учетом этой мощности будем вести дальнейшие расчеты. Для этого определим удельную плотность нагрузки.

5.1.1 Расчет удельной плотности нагрузки 0,4 кВ на территории размещения электроприемников предприятия

Объединим цеха предприятия в группы и наметим ориентировочно расположение цеховых трансформаторных подстанций для этих групп цехов.

Рассматривается предприятие с присоединением в сети 6 кВ большого числа трансформаторов. В этом случае номинальные мощности трансформаторов (S_нтр) определяются плотностью нагрузки цехов (производств) и выбираются, как правило, одинаковыми для всей группы цехов (производств). Удельная плотность нагрузки определяется по формуле

,

где

S_м - полная мощность;

S - площадь предприятия.

следовательно, рекомендуемая мощность трансформаторов равна 1000 кВА.

5.1.2 Расчет минимально допустимого числа цеховых трансформаторов по условию передачи активной мощности на напряжение 0,4 кВ

Находим число трансформаторов на предприятии:

где

Р_m - расчетная активная мощность технологически связанных нагрузок (обычно принимается среднее Р_см за наиболее загруженную смену), МВт;

_т - рекомендуемый коэффициент загрузки трансформатора;

S_н.тр - номинальная мощность одного трансформатора, МВА

К установке принимаем 1 трансформаторов мощностью по 1000 кВА каждый. Исходя из этого по справочнику выбираем трансформатор: ТМ-1000.

5.1.2 Обоснование числа трансформаторов

Наибольшая реактивная мощность Q₁, которая может быть передана в сеть напряжением до 1 кВ из сети 6 кВ без увеличения числа трансформаторов, определяется по формуле

5.2 Разработка схемы канализации электроэнергии по территории предприятия

Трансформаторные подстанции должны размещаться как можно ближе к центру электрических нагрузок. Для этого должны применяться внутрицеховые ТП, а также встроенные в здание цеха или пристроенные к нему ТП, питающие отдельные цеха или части их.

ТП должны размещаться вне цеха только при невозможности размещения внутри его или при расположении части нагрузок вне цеха.

Применение внешних отдельно стоящих цеховых ТП целесообразно:

- при питании от одной ТП нескольких цехов;

- при наличии в цехах взрывоопасных производств;

- при невозможности расположения ТП внутри цеха по соображениям производственного характера. Для наружной установки применяются масляные трансформаторы. Учитывая практику проектирования и эксплуатации, следует отметить, что число типов и исполнений трансформаторов, применяемых на одном предприятии, необходимо ограничивать, так как разнообразие их создает неудобства в эксплуатации и вызывает дополнительные затраты на электроремонт, осложняет резервирование и взаимозаменяемость. Целесообразно использовать не более двух, трех номиналов мощностей.

Учитывая преобладание ЭП I и II категории, а также большой удельной мощности нагрузки, следует применять двухтрансформаторные КТП.

Канализацию электроэнергии по территории предприятия от ГПП до КТП отдельных цехов рекомендуется выполнять КЛ. Выберем способ прокладки в траншее. При пересечении территорий складов рационально прокладывать в трубах и блоках. При выборе трассы необходимо достичь наименьшего расхода кабеля и обеспечить его защиту от механических повреждений, от коррозии и вибрации. Выбираем радиальную схему питания цехов.

5.2.1 Расчет центра электрических нагрузок предприятия для выбора места расположения ГПП

В целях экономии металла и электроэнергии важно, чтобы трансформаторные и преобразовательные подстанция всех мощностей и напряжений располагались, возможно, ближе к центру питаемых ими групп нагрузок.

Координаты центра электрических нагрузок (ЦЭН) определяются из соотношений

, , (4.1)

где р_i-мощность i-го электроприемника, х_i и у_i - его координаты (оси ординат можно наносить на план цеха или завода произвольно).

При нахождении ЦЭН предприятия под р_i подразумевают расчетную нагрузку i-го цеха, а под х_i и у_i - координаты ЦЭН i-го цеха. Т.к. ЦЭН каждого цеха не рассчитываются, то приближенно полагаем, что ЦЭН каждого цеха расположен в геометрическом центре плоской фигуры цеха.

Для наглядного представления распределения нагрузок по территорий завода и выбора мощности и типа ТП и РП, применяем картограмму нагрузок, которая представляет собой размещенные на генплане предприятия окружности, причем площади ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам цехов

Таблица 5.2.1.- Расчетные коордионаты.

N	Наименование	PН, кВт	KИ	KС	PР, кВт	X, м	Y, м	PX	PY
1	Цех электролиза	12000	0,7	0,8	9600,0	125,0	240,0	1200000	2304000
2	Насосная N1
	а) 0,4 кВ	400	0,65	0,7	280,0	325,0	235,0	91000	65800
	б) СД 6 кВ	1650	0,8	0,9	1485,0	325,0	235,0	253500	183300
3	Цех регенерации	1300	0,55	0,6	780,0	65,0	185,0	29250	83250
4	Разливочная	900	0,4	0,5	450,0	140,0	180,0	63000	81000
5	Компрессорная
	а) 0,4 кВ	200	0,65	0,7	140,0	220,0	175,0	30800	24500
	б) СД 6 кВ	2160	0,8	0,9	1944,0	220,0	175,0	427680	340200
6	Механический цех				590,2	285,0	175,0	168207	103285
7	Электроремонтный цех	280	0,4	0,5	140,0	315,0	175,0	44100	24500
8	Склад леса	30	0,4	0,5	15,0	65,0	130,0	975	1950
9	Склад глинозема	300	0,4	0,5	150,0	130,0	125,0	19500	18750
10	Склад подсобных материалов	50	0,4	0,7	35,0	165,0	130,0	5775	4550
11	Литейный цех	900	0,7	0,8	720,0	250,0	125,0	180000	90000
12	Склад N2	60	0,4	0,5	485,8	65,0	90,0	31576	43721
13	Склад строительных материалов	30	0,4	0,5	15,0	155,0	25,0	2325	375
14	Магазин	40	0,4	0,5	20,0	240,0	80,0	4800	1600
15	Заводоуправление	150	0,5	0,6	90,0	310,0	15,0	27900	1350
16	Насосная N2: СД 6 кВ	2040	0,8	0,9	1836,0	40,0	55,0	73440	100980
17	Котельная	400	0,6	0,7	280,0	100,0	55,0	28000	15400
18	Склад горючего	42	0,4	0,5	21,0	345,0	65,0	7245	1365
19	Транспортный цех	280	0,4	0,5	140,0	220,0	45,0	30800	6300
20	Склад хлорной извести	30	0,4	0,5	15,0	300,0	45,0	4500	675
		23242			19232,0			2724373	3496851
				X0	141,7	140
				Y0	181,8	180

5.2.2 Построение картограммы электрических нагрузок цехов и обособленных подразделений предприятия

Для наглядного представления распределения нагрузок по территории завода и выбора мощности и типа ТП и РП, применяется картограмма нагрузок, которая представляет собой размещенные на генплане предприятия окружности, причем площади ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Дня каждого цеха наносится своя окружность, центр которой совпадает с центров нагрузок цеха, радиус окружности определяется из выражения

где P_mi - расчетная нагрузка i -го цexa; m - масштаб для определения площади круга (постоянный для всех цехов предприятия).

Определим радиус окружности для цеха №1

мм

Расчёт для остальных цехов производится аналогично. Результаты вычислений запишем в таблицу.



Таблица.5.2.2.1.- Расчет остальных цехов.

№	Наименование цехов	Pрсум, кВт	Pро,кВт	радиус окружности	угол Рр.о
1	Цех электролиза	9682,9	82,9	39	3
2	Насосная N1	-	-	-	-
	а) 0,4 кВ	293,8	13,8	6,67	17
	б) СД 6 кВ	1485,0		15,37	0
3	Цех регенерации	788,6	8,6	11,14	4
4	Разливочная	465,1	15,1	8,46	12
5	Компрессорная	-	-	-	-
	а) 0,4 кВ	146,8	6,8	4,72	17
	б) СД 6 кВ	1944,0	-	17,6	-
6	Механический цех	584,6	13,7	9,7	9
7	Электроремонтный цех	148,9	8,9	4,72	22
8	Склад леса	18,9	3,9	1,5	74
9	Склад глинозема	156,5	6,5	4,88	15
10	Склад подсобных матер.	37,6	2,6	2,36	25
11	Литейный цех	742,7	22,7	10,7	11
12	Склад N2	32,3	2,3	8,8	26
13	Склад строительных материалов	17,8	2,8	1,5	56
14	Магазин	34,2	14,2	1,78	150
15	Заводоуправление	105,7	15,7	3,8	54
16	Насосная N2: СД 6 кВ	1840,9	4,9	17,1	1
17	Котельная	286,3	6,3	6,67	8
18	Склад горючего	21,0	1,5	1,83	25
19	Транспортный цех	144,0	4,0	4,72	10
20	Склад хлорной извести	17,3	2,3	1,5	48

Картограмма представлена на рисунке:

5.2.3 Разработка схемы канализации электроэнергии на предприятии с учетом требований по резервированию электроснабжения, как по высокому, так и по низкому напряжению

В данном пункте необходимо распределить цеховую нагрузку, как следует из пункта 5.1, по 11 трансформаторам номинальной мощностью 1000 кВА. Для электроснабжения предприятия применим трансформаторные подстанции и синхронных двигателей питающихся с шин низкого напряжения ГПП. Исходя из расположения цехов и расчетной мощности цехов, произведем уточнение мощности трансформаторов КТП.

Определим мощность КТП №1 от которой запитаем цеха № и 11. по формуле (78).

Делаем вывод, что двухтрансформаторной КТП с номинальной мощностью одного трансформатора 1000 кВА достаточно.

Исходные данные	Расчетные величины	Эффективное число ЭП	Коэффициент расчетной нагрузки Kр	Расчетная мощность	Расчетный ток, А
№ цеха:	Наименование ЭП	Количество ЭП n, шт.	Номинальная мощность, кВт	Коэффициент использования Kи	Коэффициент реактивной мощности	Kи·Рном	Kи·Рном·tg ц	n·р2ном			активная, кВт	реактивная, квар	полная, кВА
			одного ЭП	общая Рном=?(n·рном)		cos ц	tg ц				nэ=2·?Рном /рном,max		Р0+Рр=Kр·?(Kи·Рном)+Р0	Q0+Qp=Kр·?(Kи·Рном·tg ц)+Q0
			рном
			рном,min	рном,max
	1	2	3	4	5	6	7	8,00	9	10	11	12,0	13	14	15	16	17
	Главный производственный корпус:
1	Цех электролиза	150	1	100	12000	0,7	0,85	0,75	8400	6300		240,0	0,8	6732	5058	8421	486,7423
2	Насосная 0,4 кВ	15	1	80	400	0,65	0,8	0,88	260	229		10,0	0,85	227	203	304	...

Подобные документы

• Проект электроснабжения нефтеперерабатывающего завода

  Анализ технологической схемы нефтеперерабатывающего завода. Выбор параметров схемы электроснабжения, проверка электрооборудования. Расчет токов короткого замыкания, срабатывания релейной защиты. Проектирование электроснабжения инструментального цеха.
  
  дипломная работа [1,3 M], добавлен 21.07.2011
  

• Расчет системы электроснабжения нефтеперерабатывающего завода

  Расчет внешнего и внутреннего электроснабжения, компенсации реактивной мощности, релейной защиты. Выбор оборудования и схемы на основе технико-экономического сравнения вариантов. Проектирование электроремонтного цеха, безопасность и экологичность проекта.
  
  дипломная работа [7,8 M], добавлен 26.06.2011
  

• 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
  

• Проектирование системы электроснабжения цеха промышленного предприятия

  Общие требования к электроснабжению объекта. Составление схемы электроснабжения цеха, расчет нагрузок. Определение количества, мощности и типа силовых трансформаторов, распределительных линий. Выбор аппаратов защиты, расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [343,3 K], добавлен 01.02.2014
  

• Выбор схемы электросети для электроснабжения микрорайона

  Принципы построения систем электроснабжения городов. Расчет электрических нагрузок микрорайона, напряжение системы электроснабжения. Выбор схемы, расчет релейной защиты трансформаторов подстанций.Разработка мероприятий по экономии электроэнергии.
  
  курсовая работа [178,1 K], добавлен 31.05.2019
  

• Расчет устройств релейной защиты и автоматики систем электроснабжения

  Определение параметров схемы замещения и расчет функциональных устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения. Характеристика электроустановки и выбор установок защиты заданных присоединений: электропередач, двигателей, трансформаторов.
  
  курсовая работа [422,5 K], добавлен 23.06.2011
  

• Электроснабжение завода высоковольтной аппаратуры

  Расчет электрических нагрузок завода и термического цеха. Выбор схемы внешнего электроснабжения, мощности трансформаторов, места их расположения. Определение токов короткого замыкания, выбор электрических аппаратов, расчет релейной защиты трансформатора.
  
  дипломная работа [2,6 M], добавлен 30.05.2015
  

• Проектирование системы электроснабжения машиностроительного завода

  Проектирование 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
  

• 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
  

• Электроснабжение промышленного предприятия на примере ОАО "Сумыхимпром"

  Описание схемы электроснабжения промышленного предприятия ОАО "Сумыхимпром". Характеристика трансформаторов и схем первичных соединений на главных понизительных подстанциях предприятия. Анализ релейной защиты и схемы автоматического включения резерва.
  
  отчет по практике [1,8 M], добавлен 17.06.2011
  

• Проектирование электроснабжения электрооборудования гранитной мастерской

  Основной выбор схемы электроснабжения. Расчет распределительных шинопроводов. Определение числа и мощности трансформаторов подстанции. Компенсация реактивной мощности. Вычисление питающей сети цеха. Подсчет и выбор ответвлений к электроприемникам.
  
  курсовая работа [740,0 K], добавлен 02.01.2023
  

• Электроснабжение механического завода

  Определение расчетных силовых электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения предприятия, мощности силовых трансформаторов. Разработка схемы электроснабжения и сетевых элементов на примере ремонтно-механического цеха. Проверка защитных аппаратов.
  
  курсовая работа [579,4 K], добавлен 26.01.2015
  

• Особенности электроснабжения завода

  Определение расчетных активных нагрузок при электроснабжении завода. Выбор силовых трансформаторов главной подстанции завода и трансформаторных подстанций в цехах. Расчет и выбор аппаратов релейной защиты. Автоматика в системах электроснабжения.
  
  курсовая работа [770,9 K], добавлен 04.05.2014
  

• Электроснабжение промышленного предприятия

  Категория надежности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения предприятия. Расчет электрических нагрузок и выбор трансформатора. Компенсация реактивной мощности. Расчет осветительной сети. Выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения.
  
  курсовая работа [466,9 K], добавлен 01.05.2011
  

• 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
  

• Выбор электрооборудования и релейной защиты системы внутризаводского электроснабжения

  Выбор линий электропередач для системы электроснабжения. Определение номинального первичного тока трансформатора. Анализ схемы замещения для расчёта токов короткого замыкания. Вычисление сопротивления асинхронных двигателей при номинальной нагрузке.
  
  курсовая работа [355,8 K], добавлен 08.06.2017
  

• Электроснабжение цеха промышленного предприятия

  Выбор и обоснование схемы электроснабжения ремонтного цеха, анализ его силовой и осветительной нагрузки. Определение числа и мощности силовых трансформаторов подстанции. Расчет токов короткого замыкания, проверка электрооборудования и аппаратов защиты.
  
  курсовая работа [9,8 M], добавлен 21.03.2012
  

• Расчет электроснабжения инструментального цеха промышленного предприятия

  Эксплуатация современных систем электроснабжения промышленных предприятий. Электроснабжение инструментального цеха. Расчет освещения и заземляющего устройства, выбор мощности трансформаторов. Выбор разрядников для защиты от атмосферных перенапряжения.
  
  курсовая работа [857,7 K], добавлен 28.02.2013
  

• Электрические и электронные аппараты в системах электроснабжения

  Выбор магнитного пускателя для защиты асинхронного двигателя. Выбор низковольтных и высоковольтных аппаратов в системах электроснабжения. Схема пуска и защиты двигателя. Соединение понижающих трансформаторов со сборными шинами низкого напряжения.
  
  практическая работа [4,8 M], добавлен 21.10.2009
  

• 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
  

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