Расчет электрических нагрузок
Выполнение расчета электрических нагрузок по цехам по методу упорядоченных диаграмм. Суть коэффициента расчетной мощности. Расчет мощности источников бесперебойного питания. Определение электрических нагрузок освещения. Выбор компенсирующих устройств.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.05.2020 |
| Размер файла | 254,9 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/
ВВЕДЕНИЕ
Важнейшей задачей всех служб железнодорожного транспорта являются:
- повышение уровня электрификации, механизации и автоматизации технологических процессов;
- существенный подъём производительности и энерговооружённости труда;
- обеспечение более экономичного использования электрической энергии путём внедрения новой техники и усовершенствования оборудования;
- усовершенствование и автоматизация учёта и контроля за использованием энергоресурсов.
Несмотря на некоторые особенности, электроснабжение нетяговых потребителей железнодорожного транспорта осуществляется по тем же принципам, что и промышленное электроснабжение. При реконструкции, модернизации или новом строительстве основной проблемой промышленного электроснабжения является рациональный выбор:
- источника питания;
- места размещения понизительных подстанций и силовых пунктов;
- числа и мощности трансформаторов;
- сечения проводов и жил кабелей;
- устройств защиты от аварийных режимов.
В общем балансе электроэнергии, потребляемой предприятиями железнодорожного транспорта нетяговые потребители занимают около 30 %. Наиболее крупные нетяговые потребители железнодорожного транспорта сосредоточены на сортировочных и участковых станциях и на железнодорожных узлах. Электроснабжение этих потребителей выполняется, как правило, с использованием схем, принятых для электроснабжения промышленных предприятий. За последнее десятилетие созданы новые конструкции и виды электротехнического оборудования силовых и измерительных трансформаторов, реакторов, ячеек типа КСО, коммутационных аппаратов, устройств защиты от перенапряжений.
Правильное проектирование системы электроснабжения депо, рациональное размещение подстанций в центре электрических нагрузок и равномерное распределение электрических нагрузок, уменьшит потери электроэнергии, повысит уровень надежности электроснабжения, приведет к уменьшению приведенных затрат и снижению удельных норм расхода электроэнергии.
Общая цель обновления устройств электроснабжения нетяговых потребителей заключается в сочетании качественного повышения технико-эксплуатационных, энергетических, экономических показателей работы системы электроснабжения с минимизацией затрат на проведение модернизации при учете реальных или планируемых объемов грузопотока.
В связи со значительным моральным и физическим износом основного производственного оборудования и питающих его электрических сетей и систем на ряде предприятий проводится комплексная реконструкция всего производственного процесса. При этом появляется возможность по-новому пересмотреть систему электроснабжения, заново оптимизировать конфигурацию питающей и распределительной сети и применить современные образцы электротехнического оборудования.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Таблица 1 Удельная плотность нагрузки
|
№ |
Потребитель электроэнергии |
, |
|
|
1 |
Административные здания |
30…50 |
|
|
2 |
Ремонтные мастерские |
50…80 |
|
|
3 |
Деревообрабатывающие цеха |
75…140 |
|
|
4 |
Лаборатории промышленных предприятий |
130…290 |
|
|
5 |
Литейные цехи |
230…270 |
|
|
6 |
Механические, сборочные, термические и инструментальные цехи |
200…600 |
|
|
7 |
Освещение цехов |
5…20 |
Таблица 2 Характеристики цехов предприятия
|
№ |
Наименование цеха |
, кВт |
Размеры цеха |
F, м2 |
, |
||
|
А, м |
В, м |
||||||
|
1 |
Литейный |
1013 |
35 |
35 |
1225 |
826,9 |
|
|
2 |
Инструментальный |
1148 |
35 |
35 |
1225 |
937,1 |
|
|
3 |
Сборочный |
1250 |
65 |
25 |
1625 |
769,2 |
|
|
4 |
Механический |
1265 |
95 |
30 |
2850 |
443,9 |
|
|
|
ИТОГО |
4676 |
|
|
|
|
Рис.1. Структура установленной мощности предприятия
Ведомость нагрузок
Таблица 3
|
N |
Наименование электроприемника |
кол-во шт. |
Рн,кВт |
РнУ |
Ки |
cos(ц) |
|
|
|
Цех1 Литейный |
||||||
|
1 |
станок 1 |
8 |
8 |
64 |
0,65 |
0,8 |
|
|
2 |
станок 2 |
15 |
60 |
900 |
0,14 |
0,6 |
|
|
3 |
станок 3 |
7 |
7 |
49 |
0,85 |
0,95 |
|
|
|
Уn |
30 |
У |
1013 |
|
|
|
|
N |
Наименование эл-ка |
n шт. |
Рн,кВт |
РнУ |
Ки |
cos(ц) |
|
|
|
Цех2 Инстументальный |
||||||
|
1 |
станок 1 |
19 |
57 |
1083 |
0,14 |
0,6 |
|
|
2 |
станок 2 |
7 |
7 |
49 |
0,65 |
0,8 |
|
|
3 |
станок 3 |
4 |
4 |
16 |
0,85 |
0,95 |
|
|
|
Уn |
30 |
У |
1148 |
|
|
|
N |
Наименование электроприемника |
кол-во шт. |
Рн,кВт |
РнУ |
Ки |
cos(ц) |
|
|
|
Цех3 Сборочный |
||||||
|
1 |
станок 1 |
5 |
5 |
25 |
0,85 |
0,95 |
|
|
2 |
станок 2 |
5 |
5 |
25 |
0,65 |
0,8 |
|
|
3 |
станок 3 |
20 |
60 |
1200 |
0,14 |
0,6 |
|
|
|
Уn |
30 |
У |
1250 |
|
|
|
|
N |
Наименование эл-ка |
кол-во шт. |
Рн,кВт |
РнУ |
Ки |
cos(ц) |
|
|
|
Цех4 Механический |
||||||
|
1 |
станок 1 |
3 |
3 |
9 |
0,85 |
0,95 |
|
|
2 |
станок 2 |
17 |
68 |
1156 |
0,14 |
0,6 |
|
|
3 |
станок 3 |
10 |
10 |
100 |
0,65 |
0,8 |
|
|
|
Уn |
30 |
У |
1265 |
|
|
2. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1 Силовые электрические нагрузки
Расчет электрических нагрузок по цехам выполняется по методу упорядоченных диаграмм. Главным расчетным параметром этого метода является коэффициент расчетной мощности , определяемый в зависимости от эффективного числа приемников , и группового коэффициента использования для данного узла:
где n - число электроприемников в группе.
Расчетная активная нагрузка любой линии на 2УР находится по формуле
Расчетная реактивная мощность для электроприемников с индуктивным характером нагрузки определяется как
,
где принимается в зависимости от :
Значения находятся по табл.
|
Исходные данные |
Расчетные величины |
||||||||||||||||
|
По данным технологов |
По справочным данным |
Pсм= KиiPHi, кВт |
Qсм=KиiPHitgц, кВАр |
npHi2 |
nэ |
Kp |
Kp' |
Расчетные мощности |
IP |
||||||||
|
№ |
Наименование электроприемника |
Количество, n |
Номинальная мощность |
Ки |
Pp= KpKиiPHi |
Qp= Kp'KиiPHi tgц |
Sp |
||||||||||
|
Одного ЭП рн, кВт |
Общая, Рн, кВт |
||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
|
Цех 1 |
|||||||||||||||||
|
1 |
Станок 1 |
8 |
8 |
64 |
0,65 |
0,75 |
41,6 |
31,2 |
512 |
||||||||
|
2 |
Станок 2 |
15 |
60 |
900 |
0,14 |
1,33 |
126,0 |
167,6 |
54000 |
||||||||
|
3 |
Станок 3 |
7 |
7 |
49 |
0,85 |
0,33 |
41,65 |
13,7 |
343 |
||||||||
|
4 |
ИТОГО |
30 |
1013 |
0,21 |
209,3 |
212,5 |
54855 |
30 |
0.75 |
1 |
156,98 |
159,4 |
223,7 |
12,92 |
|||
|
Цех 2 |
|||||||||||||||||
|
1 |
Станок 1 |
19 |
57 |
1083 |
0,14 |
1,33 |
151,62 |
201,65 |
61731 |
||||||||
|
2 |
Станок 2 |
7 |
7 |
49 |
0,65 |
0,75 |
31,85 |
23,89 |
343 |
||||||||
|
3 |
Станок 3 |
4 |
4 |
16 |
0,85 |
0,33 |
13,6 |
4,49 |
64 |
||||||||
|
4 |
ИТОГО |
30 |
1148 |
0.17 |
197,07 |
230,03 |
62138 |
30 |
0.75 |
1.00 |
147,8 |
172,5 |
227,2 |
13,12 |
|||
|
Цех 3 |
|||||||||||||||||
|
1 |
Станок 1 |
5 |
5 |
25 |
0,85 |
0,33 |
21,25 |
7,01 |
125 |
||||||||
|
2 |
Станок 2 |
5 |
5 |
25 |
0,65 |
0,75 |
16,25 |
12,19 |
125 |
||||||||
|
3 |
Станок 3 |
20 |
60 |
1200 |
0,14 |
1,33 |
168 |
223,44 |
72000 |
||||||||
|
4 |
ИТОГО |
30 |
1250 |
0.16 |
205,5 |
242,64 |
72250 |
30 |
0.75 |
1.00 |
154,13 |
181,9 |
234,5 |
13,54 |
|||
|
Цех 4 |
|||||||||||||||||
|
1 |
Станок 1 |
3 |
3 |
9 |
0,85 |
0,33 |
7,65 |
2,52 |
27 |
||||||||
|
2 |
Станок 2 |
17 |
68 |
1156 |
0,14 |
1,33 |
161,84 |
215,25 |
78608 |
||||||||
|
3 |
Станок 3 |
10 |
10 |
100 |
0,65 |
0,75 |
65 |
48,75 |
1000 |
||||||||
|
4 |
ИТОГО |
30 |
1265 |
0,19 |
234,49 |
266,52 |
79635 |
30 |
0.75 |
1.00 |
175,87 |
199,9 |
266,3 |
15,37 |
2.2 Расчет мощности источника бесперебойного питания (ИБП)
Расчет мощности источников бесперебойного питания (ИБП)
Расчет мощности бесперебойного питания ЦЕХА 1
- Выходная мощность нагрузки ИБП
где kр =1,65 - кратность пускового тока; принимается из диапазона 1,2…2.
- Выходная мощность ИБП с учетом, мощности, необходимой для заряда аккумуляторных батарей
где зUPS =0,9 - коэффициент полезного действия ИБП;
- Активная и реактивная мощности ИБП
Расчет мощности бесперебойного питания ЦЕХА 2
- Выходная мощность нагрузки ИБП
где kр =1,65 - кратность пускового тока; принимается из диапазона 1,2…2. электрический нагрузка мощность освещение
- Выходная мощность ИБП с учетом, мощности, необходимой для заряда аккумуляторных батарей
где зUPS =0,9 - коэффициент полезного действия ИБП;
- Активная и реактивная мощности ИБП
Расчет мощности бесперебойного питания ЦЕХА 3
- Выходная мощность нагрузки ИБП
где kр =1,65 - кратность пускового тока; принимается из диапазона 1,2…2.
- Выходная мощность ИБП с учетом, мощности, необходимой для заряда аккумуляторных батарей
где зUPS =0,9 - коэффициент полезного действия ИБП;
- Активная и реактивная мощности ИБП
Расчет мощности бесперебойного питания ЦЕХА 4
- Выходная мощность нагрузки ИБП
где kр =1,65 - кратность пускового тока; принимается из диапазона 1,2…2.
- Выходная мощность ИБП с учетом, мощности, необходимой для заряда аккумуляторных батарей
где зUPS =0,9 - коэффициент полезного действия ИБП;
- Активная и реактивная мощности ИБП
2.3 Электрические нагрузки освещения
Расчет нагрузок производим с помощью коэффициента спроса:
Потребляемая мощность электроосвещением находиться по формуле:
Росв.=Кс*Ру
где, - Кс - коэффцент спроса,
- Ру - установленная мощность.
Ру = Руд*F
где, - F - площадь цеха (м2)
- Р уд - определяем из [1,табл.6]
Таблица №8
|
№ |
Наименование цеха |
КСО |
Р уд, |
F, |
Росв., |
Qосв, |
||
|
м2 |
кВт |
кВАр |
||||||
|
1 |
Цех 1 |
0,95 |
13 |
1225 |
15,13 |
0,5 |
7,56 |
|
|
2 |
Цех 2 |
0,85 |
13 |
1225 |
13,54 |
0,5 |
6,77 |
|
|
3 |
Цех 3 |
0,95 |
14 |
1625 |
21,61 |
0,5 |
10,81 |
|
|
4 |
Цех 4 |
0,95 |
16 |
2850 |
43,32 |
0,5 |
21,66 |
|
|
|
ИТОГО |
93,60 |
46,80 |
2.3 Суммарные электрические нагрузки цехов
Таблица №9
|
№ |
Наименование цеха |
Рр, |
Qр, |
Росв, |
Qосв, |
РрS, |
QрS, |
|
|
кВт |
кВАр |
кВт |
кВАр |
кВт |
кВАр |
|||
|
1 |
Цех 1 |
156,98 |
159,4 |
15,13 |
7,56 |
172,11 |
166,96 |
|
|
2 |
Цех 2 |
147,8 |
172,5 |
13,54 |
6,77 |
161,34 |
179,27 |
|
|
3 |
Цех 3 |
154,13 |
181,9 |
21,61 |
10,81 |
175,74 |
192,71 |
|
|
4 |
Цех 4 |
175,87 |
199,9 |
43,32 |
21,66 |
219,18 |
221,56 |
Рис.2. Расчетные силовые и осветительные нагрузки
2.4 Картограмма нагрузок
Картограмма электрических нагрузок представляет собой нанесение на генеральный план окружности в выбранном масштабе, соответствующие нагрузкам цехов.
Ррасi=МRi2
M =10 - выбранный масштаб;
Ri= Ppасi / М
,
Нагрузка освещения представляется на картограмме в виде сектора, с углом
=Росв*360 / РрУ
Ррi=360
Pосв=
Таблица №10
|
№ |
Наименование цеха |
Рр, |
Росв, |
Рр?, |
?, |
R, |
|
|
кВт |
кВт |
кВт |
град |
см |
|||
|
1 |
Цех 1 |
156,98 |
15,13 |
172,11 |
31,65 |
2,34 |
|
|
2 |
Цех 2 |
147,8 |
13,54 |
161,34 |
30,21 |
2,27 |
|
|
3 |
Цех 3 |
154,13 |
21,61 |
175,74 |
44,27 |
2,37 |
|
|
4 |
Цех 4 |
175,87 |
43,32 |
219,18 |
31,2 |
3,01 |
2.5 Выбор компенсирующих устройств
Потребная мощность компенсирующих устройств (КУ)
где 1,1 - коэффициент запаса;
- экономическое значение коэффициента реактивной мощности,
=0,33
К установке принимается ближайшая по мощности стандартная комплектная конденсаторная установка (ККУ). При этом не должна превышать, т.е. .
Тогда итоговая реактивная нагрузка на шинах ТП
Таблица №11
|
№ |
Наименование цеха |
Рр?, |
Q?, |
Sp?, |
, кВАр |
|||||||
|
кВт |
кВАр |
кВА |
кВАр |
кВАр |
кВАр |
|||||||
|
1 |
Цех 1 |
172,11 |
166,96 |
239,79 |
0,67 |
0,97 |
121,18 |
50*2=100 |
66,96 |
184,68 |
0,93 |
|
|
2 |
Цех 2 |
161,34 |
179,27 |
241,18 |
0,64 |
1,11 |
138,63 |
50*2=100 |
79,27 |
179,76 |
0,90 |
|
|
3 |
Цех 3 |
175,74 |
192,71 |
260,81 |
0,59 |
1,10 |
148,19 |
50*2=100 |
92,71 |
198,69 |
0,88 |
|
|
4 |
Цех 4 |
219,18 |
221,56 |
311,65 |
0,65 |
1,01 |
163,94 |
75*2=150 |
71,56 |
230,57 |
0,94 |
Параметры комплектных конденсаторных установок (ККУ) 0.4 кВ
Таблица №12
|
№ |
Наименование цеха |
Тип |
Мощность |
Количество |
Суммарная мощность, кВАр |
|
|
1 |
Цех 1 |
УКН-0.38-50У3; |
50+50 |
2 |
100 |
|
|
2 |
Цех 2 |
УКН-0.38-50У3; |
50+50 |
2 |
100 |
|
|
3 |
Цех 3 |
УКН-0.38-50У3; |
50+50 |
2 |
100 |
|
|
4 |
Цех 4 |
УКН-0.38-75У3 |
2*75 |
2 |
150 |
2.6 Определение координат центра электрических нагрузок
Для определения центра электрических нагрузок используется механическая аналогия (находим центр тяжести плоской фигуры). На генеральном плане наносим прямоугольную декартовую систему координат, находим координаты цехов.
Таблица №13
|
№ |
ЦЕХ |
Рр?, |
X |
Y |
Рр?X |
Рр?Y |
X0 |
Y0 |
|
|
кВт |
|||||||||
|
1 |
Цех 1 |
172,11 |
39 |
121 |
6712,29 |
20825,31 |
112,96 |
124,85 |
|
|
2 |
Цех 2 |
161,34 |
93 |
121 |
15004,62 |
19522,14 |
|||
|
3 |
Цех 3 |
175,74 |
150 |
116 |
26361 |
20385,84 |
|||
|
4 |
Цех 4 |
219,18 |
74 |
63 |
16219,32 |
13808,34 |
|||
|
ИТОГО |
597,06 |
67445,58 |
74541,63 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение расчетных электрических нагрузок по цехам предприятия, рационального напряжения системы электроснабжения. Расчет картограммы нагрузок и определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП.
курсовая работа [141,8 K], добавлен 10.04.2012Расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха, по уровням системы. Определение нагрузок цехов на напряжение распределения, построение картограммы. Расчет центра электрических нагрузок. Выбор компенсирующих устройств и мест их установки.
курсовая работа [284,8 K], добавлен 23.06.2019Краткая характеристика проектируемого предприятия. Характеристика электроприемников и источников питания. Расчет электрических нагрузок. Определение расчетной нагрузки по цехам. Построение картограммы электрических нагрузок. Выбор силовых трансформаторов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 21.11.2010Расчет электрических нагрузок предприятия. Определение центра электрических нагрузок. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения. Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения.
курсовая работа [255,8 K], добавлен 12.11.2013Определение ожидаемых электрических нагрузок промышленного предприятия. Проектирование системы электроснабжения группы цехов сталелитейного завода. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях. Расчёт максимальной токовой защиты трансформаторов.
дипломная работа [796,8 K], добавлен 06.06.2013Расчет электрических нагрузок цехов, определение центра электрических нагрузок. Выбор местоположения главной распределительной подстанции. Расчет мощности цехов с учетом потерь в трансформаторах и компенсации реактивной мощности на низкой стороне.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.11.2010Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок и мощности компенсирующих устройств реактивной мощности. Выбор мощности трансформаторов подстанции. Расчет заземляющего устройства подстанции и выбор распределительной сети.
курсовая работа [702,9 K], добавлен 23.04.2021Расчет электрических нагрузок, мощности освещения и токов трехфазного короткого замыкания. Выбор числа и мощности трансформаторов, компенсирующих устройств и аппаратов защиты. Подбор сечений проводников. Проверка автомата на коммутационную способность.
реферат [1,1 M], добавлен 16.05.2012Расчёт нагрузок напряжений. Расчет картограммы нагрузок. Определение центра нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Варианты электроснабжения завода. Расчёт токов короткого замыкания.
дипломная работа [840,8 K], добавлен 08.06.2015Определение расчетных электрических нагрузок. Выбор компенсирующих устройств и мест их установки. Определение центра электрических нагрузок. Комплектные трансформаторные подстанции. Выбор сечения воздушной линии. Расчёт токов короткого замыкания.
курсовая работа [245,5 K], добавлен 25.12.2015Краткая характеристика цеха. Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет и выбор питающего кабеля, магистральной и распределительной сети. Конструктивное выполнение цеховой сети.
контрольная работа [64,9 K], добавлен 14.05.2014Определение электрических нагрузок фабрики. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности. Построение картограммы и определение условного центра электрических нагрузок. Расчет токов короткого замыкания и учет электроэнергии.
курсовая работа [666,7 K], добавлен 01.07.2012Определение электрических нагрузок, выбор цеховых трансформаторов и компенсации реактивной мощности. Выбор условного центра электрических нагрузок предприятия, разработка схемы электроснабжения на напряжение выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [304,6 K], добавлен 23.03.2013Определение электрических нагрузок цеха методом упорядоченных диаграмм. Расчет и выбор компенсирующего устройства. Расчет внутрицеховых электрических сетей. Выбор аппаратов защиты. Расчет тока короткого замыкания. Проверка элементов цеховой сети.
курсовая работа [717,4 K], добавлен 01.07.2014Расчет 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 29.09.2009Расчет электрических нагрузок. Построение графиков электрических нагрузок. Основные показатели и коэффициенты, характеризующие графики нагрузок. Средняя активная мощность. Выбор силовых трансформаторов. Схемы электрических соединений подстанции.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 23.06.2011Краткая характеристика предприятия. Расчет электрических нагрузок по цехам и предприятию в целом с учетом осветительных нагрузок. Определение количества и мощности цеховых трансформаторов. Расчёт токов КЗ в электроустановках, напряжением выше 1 кВ.
курсовая работа [497,3 K], добавлен 27.06.2013Определение расчетной полной мощности предприятия, выбор компенсирующих устройств и числа трансформаторов на подстанции. Расчет силовых электрических нагрузок для трехфазных потребителей с линейным напряжением 380В. Составление схемы питающей сети.
курсовая работа [1008,4 K], добавлен 12.11.2015Расчет электрических нагрузок цеха. Выбор числа и мощности трансформаторов на цеховой подстанции. Определение мощности компенсирующих устройств. Расчет токов короткого замыкания питающей и цеховой сети. Молниезащита здания ремонтно-механического цеха.
курсовая работа [518,5 K], добавлен 04.11.2021Расчет электрических нагрузок низшего и высокого напряжения цехов предприятия. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций. Определение центра реактивных электрических нагрузок. Загрузка трансформаторов на подстанциях.
курсовая работа [255,7 K], добавлен 06.02.2014
