Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Содержание

• Введение
• 1. Теоретическая часть
• 1.1 Нагрузка предприятия
• 1.2 Назначение картограммы электрических нагрузок
• 1.3 Выбор трансформаторов на ГПП
• 1.4 Категории электроприемников
• 2. Расчетная часть
• 2.1 Расчет активной и реактивной нагрузки
• 2.2 Расчет осветительной нагрузки
• 2.3 Расчет акт нагрузки для каждого цеха
• 2.4 Расчет радиуса активной нагрузки и доли низковольтных нагрузок
• 2.5 Таблица электрических нагрузок предприятия
• 2.6 Определение центра электрических нагрузок
• 2.7 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП
• 2.8 Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения предприятия
• 2.9 Выбор сечения воздушных и кабельных линий
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

Данный раздел предназначен для ознакомления с целями и задачами курсовой работы, а также для пояснения актуальности проводимой работы. Электроснабжение предприятий принято делить на внешнее и внутреннее. В систему внутреннего электроснабжения входит комплекс электротехнических сооружений от точки присоединения к энергосистеме до пункта приёма электроэнергии предприятия: главной понизительной подстанции или центрального (главного) распределительного пункта.

Особенностью промышленного предприятия как потребителя электроэнергии является то, что для осуществления технологического процесса используется большое число разнообразных электроприёмников различных мощностей и номинальных напряжений. Системы электроснабжения, обеспечивающие электрической энергией промышленные объекты, оказывают существенное влияние на работу электроприводов, осветительных, преобразовательных и электротехнологических установок, в конечном счёте, на производственный процесс в целом. Поэтому надёжное и экономичное электроснабжение требуемого качества - необходимое условие нормального функционирования любого промышленного предприятия. Правильное проектирование является весьма важным, т.к. в проекте закладываются основные свойства, определяющие технические, эксплуатационные и экономические показатели. Главной задачей проектирования предприятий является разработка рационального электроснабжения с учетом новейших достижений науки и техники на основе технико-экономического обоснования решений, при которых обеспечивается оптимальная надежность снабжения потребителей электроэнергией в необходимых размерах, требуемого качества с наименьшими затратами. Реализация данной задачи связана с рассмотрением ряда вопросов, возникающих на различных этапах проектирования. Одним из этапов проектирования является расчет и построение картограммы нагрузок.

Цель: Произвести расчет нагрузок предприятия и построить картограмму нагрузок, а также рассчитать рациональное напряжение внешнего электроснабжения.

Задачи:

1. Выполнить расчет электрических нагрузок.

2. Построить картограмму по расчетам.

3. Произвести выбор числа и мощности трансформаторов на главной понизительнй подстанции (ГПП).

4. Выполнить расчет питающих кабелей.

Также в работе основываясь на методических указаниях и справочных источниках будет изложена теоретическая часть с рассмотрением понятий о нагрузках предприятия, назначение картограммы нагрузок, информация о выборе трансформаторов на главную понизительную подстанцию и категории электроприемников.

1. Теоретическая часть

Для правильного выбора и проверки проводников (кабелей и шин), а также трансформаторов по экономической плотности тока и соответственно пропускной способности, расчета потерь и отклонений напряжений, выбора устройств компенсации и защиты необходимо знать электрические нагрузки проектируемого объекта. Основой рационального решения вопросов электроснабжения современных предприятий и энергосистем является правильное определение электрических нагрузок. При завышении нагрузок - появляются излишние затраты, а также недоиспользование мощностей дорогостоящего оборудования. При занижении - может приводить к перегрузкам энергосистемы и недоотпускам продукции. Ни первый, ни второй вариант не являются приемлемыми. Данную задачу осложняет еще и то, что имеется довольно много факторов и зависимостей, трудно поддающихся учету при проектировании. При проектировании обычно определяют три вида нагрузок:

1. Среднюю за максимально загруженную смену-Pср.max и среднегодовую-Pср. Величина Pср.max необходима дли определения расчетной активной нагрузки Pр, а величина Pср для определения годовых потерь электроэнергии.

2. Расчетную активную Pр и реактивную Qр величины необходимы для расчета сетей по условиям допустимого нагрева, выбора мощности трансформаторов и преобразователей, а также для определения максимальных потерь мощности, отклонения и потерь напряжения.

3. Максимальную кратковременную (пусковой ток) Iи, эта величина необходима для проверки колебании напряжения, определения тока трогания токовой релейной защиты, выбора плавких вставок предохранителей и проверки электрических сетей по условиям самозапуска двигателей.

1.2 Назначение картограммы электрических нагрузок

Картограмма нагрузок-представляет собой нанесенные на генплан окружности, площади которых в принятом масштабе равны расчетным активным нагрузкам цехов. Каждому цеху, объекту, участку соответствует своя окружность, центр которой совмещают с центром нагрузок цеха, т.е. условной точкой потребления электроэнергии. Каждый круг может быть разделен на секторы, соответствующие силовой низковольтной, осветительной, высоковольтной нагрузке.

Картограмма нагрузок дает представление о величине расчетной нагрузки и о ее составе. Величину масштаба т подбирают экспериментально, ориентируясь на чертеж генплана предприятия и минимальную нагрузку цехов и зданий. На основании построенной картограммы определяют координаты центра электрических нагрузок (ЦЭН) предприятия, цеха где п - число цехов или участков; X_i и Y_i - координаты цеха или участка (в см или мм замеряют по чертежу).

Главную понизительную подстанцию (ГПП) размещают в центре питаемых ими электрических нагрузок или вблизи него с некоторым смещением в сторону источника питания.

1.3 Выбор трансформаторов на ГПП

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий является одним из важных вопросов электроснабжения и построения рациональных сетей. В нормальных условиях трансформаторы должны обеспечивать питание всех потребителей предприятия при их номинальной нагрузке. Число трансформаторов на подстанции определяется требованием надёжности электроснабжения. С таким подходом наилучшим является вариант с установкой двух трансформаторов, обеспечивающий бесперебойное электроснабжение потребителей цеха любых категорий.

Двухтрансформаторные подстанции применяются при значительном числе потребителей II категории, либо при наличии потребителей I категории. Кроме того, двухтрансформаторные подстанции целесообразны при неравномерном суточном и годовом графике нагрузки предприятия, при сезонном режиме работы при значительной разнице нагрузок в сменах. Тогда при снижении нагрузки один из трансформаторов отключается.

В основном, установка двух трансформаторов обеспечивает надёжное питание потребителей. Это значит, что при повреждении одного трансформатора, второй, с учётом его перегрузочной способности, обеспечивает 100% надёжность питания в течении времени, необходимого для ремонта трансформатора. На крупных трансформаторных подстанциях, ГПП, как правило, число трансформаторов выбирается не более двух. Это обусловлено, главным образом тем, что стоимость коммутационной аппаратуры на стороне высшего напряжения предприятия соизмерима со стоимостью трансформатора.

1.4 Категории электроприемников

Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) выделяют три класса, различающиеся степенью надежности и защиты электроприемников.

Первая категория.

Данная группа подразумевает непрерывную подачу электричества к объектам и не допускает перерыва в электроснабжении. Перебои в поставке тока может привести к очень серьезным последствиям, а именно:

1. Угрозе жизни и здоровья людей.

2. Значительным финансовым потерям.

3. Поломке дорогостоящего оборудования, нарушению функционирования объектов ЖКХ.

4. Сбою в технологических процессах.

Питание установок в этом случае производится при помощи двух независимых друг от друга источников, один из которых является резервным. Отсутствие электричества допускается лишь на момент автоматического включения резервного источника. Из первой группы категории электроприемников выделяются установки, сбой в работе которых может повлечь чрезвычайно высокий риск травматизма, смерти и аварии на производстве. В этом случае требуется наличие третьего источника питания для повышения степени защиты электроснабжения.

В качестве второго или третьего источника электроэнергии могут применяться местные энергосистемы и электростанции. В случае, когда резервирование электроснабжения не гарантирует непрерывности технологического процесса, осуществляется технологическое резервирование путем монтажа взаимно резервирующих установок или специальных агрегатов безаварийной остановки процессов, срабатывающих при перебое в поставке энергии. Электроприемники первой категории широко используются в промышленности (химической, металлургической), шахтах, лечебно-профилактических учреждениях и реанимационных, котельных, в противопожарных устройствах, лифтах и т.п.

Вторая категория.

Эта группа включает в себя устройства, отключение которых может привести к следующим последствиям:

1. Нарушению производственного цикла и недоотпуску продукции.

2. Простою оборудования, транспорта и различных механизмов.

3. Нарушению жизнедеятельности целых районов и большого количества людей.

Электроприемники данной группы также имеют два независимых источника питания. Однако, перерыв в подачи электроэнергии может быть более длительным, чем для установок первой категории. Например, отсутствие электричества допускается на время, необходимое для включения резервного источника питания аварийной бригадой. К этой категории электроснабжения электроприемников относятся жилые многоквартирные здания, общежития, детские и медицинские учреждения, спортивные сооружения, магазины, предприятия общественного питания, школы, музеи, бани и т.д.

Третья категория.

Эта категория надежности включает в себя установки, которые нельзя определить в первые две группы. Это могут быть жилые малоквартирные дома, небольшие производственные площадки и вспомогательные цеха.

1. Питание осуществляется от одного источника, при этом перебои в поставки энергии могут достигать 24 часов (72 часа за год). За это время должен быть проведен ремонт электрооборудования, поэтому при проектировании подобных сетей необходимо учесть метод проводки кабелей и резервирование трансформатора.

Степень защиты электроустановок рассчитывается инженерами-проектировщиками при создании проекта системы энергоснабжения в соответствии с ПУЭ. Для этого учитываются многие факторы, от которых зависит нормальное функционирование предприятия. Анализируется степень ответственности и назначения устройств преобразования электроэнергии, учитывается их роль в технологическом процессе и допустимые параметры простоя. При этом категория надежности может быть изменена при необходимости потребителем энергии. Для этого ему требуется обратиться к поставщику со специальным заявлением, в котором он отражает необходимость повышения надежности из-за увеличения риска на производстве или перевода жилого помещения в категорию нежилого. Как правило, электроснабжение жилых районов осуществляется через общие распределительные сети, относящиеся к 3 категории надежности.

электроснабжение нагрузка сеть напряжение трансформатор

2. Расчетная часть

Завод резинотехнических изделий

.

1. Ц1-Заводоуправление Kc-(0,75)

2. Ц2-Цех спец шлангов Kc-(0,4)

3. Ц3-Цех специальных буровых рукавов Kc-(0,3)

4. Ц4-Инструментальная Kc-(0,3)

5. Ц5-Подготовительный цех Kc-(0,6)

6. Ц6-Цех производства транспортных лент Kc-(0,67)!

7. Ц7-Цех напорных рукавов Kc-(0,32)

8. Ц8-Склады, открытые Kc-(0,3)

9. Ц9-Лаборотории Kc-(0,5)

10. Ц10-Цех клиновидных ремней Kc-(0,4)

2.1 Расчет активной и реактивной нагрузки

Расчетная нагрузка (активная и реактивная) силовых приемников определяется из соотношений:

(1)

(2)

Расчет активной нагрузки.

550*0.75=412,5 кВт

700*0,4=280 кВт

180*0,3=54 кВт

180*0,3=54 кВт

650*0,6=390 кВт

750*0,67=502,5 кВт

280*0,32=89,6 кВт

380*0,3=114 кВт

900*0,5=450 кВт

500*0,4=200 кВт

Расчет sinб и tgб по основным тригонометрическим тождествам.

Sinб= (3)

tgб (4)