Монтаж, наладка и ввод в эксплуатацию насосной станции ООО "Сибнефтемаш"
Выбор типа и числа рабочих насосов, мощности вентиляторов и двигателей, освещения производственной площади насосной станции. Оценка эффективности монтажа насосного оборудования. Расчет токов короткого замыкания и суммарной электрической нагрузки.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.06.2022 |
Размер файла | 2,5 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
ГАПОУ ТО «ТЮМЕНСКИЙ ТЕХНИКУМ СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ
И ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА»
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
на тему: Монтаж, наладка и ввод в эксплуатацию насосной станции ООО «Сибнефтемаш»
по специальности 08.02.09. Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий
Тюмень 2022
Аннотация
Тема дипломного проекта: монтаж, наладка и ввод в эксплуатацию насосной станции ООО «Сибнефтемаш»
В дипломный проект входит введение, основная часть, состоящая из 5 разделов, заключение и графическая часть.
Введение раскрывает значимость надежности электроснабжения административного здания через кабельную линию и выводит на цель и задачи дипломного проекта.
Технологическая часть рассматривает хозяйственную деятельность предприятия и дает обоснование темы дипломного проекта для предприятия ООО «Сибнефтемаш»
Расчетно-технологическая часть основана на полученных данных проектируемого объекта, на основании которых выполнены расчеты электрических параметров и осуществлен выбор оборудования для ввода насосной станции.
Экономическая часть позволила провести оценку эффективности монтажа насосного оборудования
Заключение посвящено основным выводам, предложениям по реализации проекта монтажа насосной станции ООО «Сибнефтемаш»
Перечень условных обозначений и принятых сокращений
АВР - автоматический ввод резерва (резервного питания)
АПВ - автоматическое повторное включение
АПС - автоматическая пожарная сигнализация
АРМ - автоматизированное рабочее место
ВЛ - воздушная линия электропередачи
ВЛЗ - воздушная линия с защищенными проводами
ВЛИ - воздушная линия с самонесущими изолированными проводами
ВН - высшее напряжение
ВРУ - вводные распределительные устройства
ВТСП - высокотемпературная сверхпроводимость
ЗРУ - закрытое распределительное устройство
ЗТП - закрытая трансформаторная подстанция
КА - коммутационный аппарат
КБ - конденсаторная батарея
КВЛ - кабельно-воздушная линия
КЗ - короткое замыкание
КЛ - кабельная линия электропередачи
КРУ - комплектное распределительное устройство
КТП - комплектная трансформаторная подстанция
НН - низшее напряжение
НТД - Нормативно-техническая документация
НТСП - низкотемпературная сверхпроводимость
НЭ - накопитель энергии
ОРУ - открытое распределительное устройство
ПВХ - поливинилхлорид
ПС - подстанция
ПТЭ - правила технической эксплуатации электрических станций и сетей
РД - руководящий документ
РЗА - релейная защита и автоматика
РП - распределительный пункт
РУ - распределительное устройство
РЩ - релейный щит
СИ - средство измерений
СИП - самонесущий изолированный провод
СН - среднее напряжение
СПЭ - сшитый полиэтилен
ТСН - трансформатор собственных нужд
ТТ - трансформатор тока
Содержание
Введение
1. Технологическая часть
2. Определение расчетных электрических нагрузок насосной станции
2.1 Выбор типа и числа рабочих насосов
2.2 Выбор мощности вентиляторов
2.3 Расчет освещения производственной площади насосной станции
2.4 Выбор мощности двигателей пожарных насосов
2.5 Определение суммарной электрической нагрузки насосной станции
3. Организационная часть
3.1 Выбор типа пункта приема электроэнергии
3.2 Выбор рационального напряжения распределения электроэнергии выше 1000 В
3.3 Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций
3.4 Выбор числа силовых пунктов и мест их расположения
3.5 Расчет токов короткого замыкания
3.6 Выбор и проверка элементов системы электроснабжения насосной станции
4. Технико-экономический расчёт
4.1 Расчет стоимости используемого оборудования
4.2 Расчет времени выполнения электромонтажных работ
4.3 Расчет фонда заработной платы основных рабочих
4.4 Расчет общехозяйственных расходов
4.5 Расчет себестоимости затрат на электромонтажные работы
4.6 Основные технико-экономические показатели
5. Охрана труда
5.1 Анализ опасных и вредных факторов на рабочем месте
5.2 Меры по снижению и устранению опасных и вредных факторов
5.3 Определение шума в машинном зале в расчётной точке
5.4 Пожарная безопасность
Заключение
Список использованных источников
Введение
Одной из главных проблем современной промышленной энергетики является использование наиболее рационального построения системы электроснабжения, выполнение всех её основных принципов. Это связано с огромным ростом энерговооружённости труда, широком внедрении электротехнологических процессов, значительным увеличением потребления электрической энергии.
Электропривод является неотъемлемой частью многих производственных механизмов, участвующих во всём многообразии современных производственных процессах. В каждом конкретном производстве можно выделить ряд операций, характер которых является общим для различных отраслей народного хозяйства. К их числу относятся перемещение грузов при строительно-монтажных работах, вентиляция, водоснабжение и многое другое.
Механизмы, выполняющие подобные операции, как правило, универсальны и имеют общепромышленное применение, в связи с этим и называются общепромышленными механизмами. Общепромышленные механизмы являются основными механизмами множества конкретных разновидностей производственных установок. К их числу относятся подъёмные краны, насосы, вентиляторы, воздуходувки и т.п.
Общепромышленные механизмы играют в народном хозяйстве страны важную роль. Они являются основным средством механизации и автоматизации различных производственных процессов. Поэтому уровень промышленного производства и производительность труда в значительной степени зависят от оснащённости производства общепромышленными механизмами и от их технологического совершенства.
1. Технологическая часть
Насосы представляют собой энергетические машины, в которых механическая энергия привода преобразуется в энергию потока жидкости. По принципу действия все существующие насосы подразделяются на три основных класса: лопастные или лопаточные (насосы обтекания), вихревые насосы (насосы увлечения) и объемные насосы (насосы вытеснения).
Наиболее распространенным видом энергетических машин являются лопастные насосы, используемые в большинстве современных отраслей техники.
В лопастных (лопаточных) насосах преобразование энергии двигателя происходит в процессе обтекания лопастей (лопаток) рабочего колеса и их силового воздействия на поток. У вихревых насосов преобразование энергии двигателя происходит в процессе интенсивного образования и разрушения вихрей при увлечении быстро движущимися частицами жидкости в ячейках рабочего колеса. А медленно движущихся частиц жидкости в боковых или охватывающих верхнюю часть колеса каналах (вихревой эффект). При движении жидкости в колесе вихревого насоса между участками всасывания и нагнетания имеет место и центробежный эффект. В объемных насосах преобразование энергии двигателя происходит в процессе вытеснения в напорный трубопровод объема жидкости из замкнутого пространства насоса поршнем (плунжером, скалкой), мембраной, имеющими возвратно-поступательное движение, или зубьями шестерен, винтами, кулачками, выдвижными скользящими пластинами при вращательном движении этих элементов насоса (ротационные насосы).
Лопастные насосы подразделяются на центробежные (радиальные), диагональные и осевые (пропеллерные). В центробежных насосах движение жидкости в рабочем колесе происходит от центральной части к периферии по радиальным направлениям, то есть в потоке частиц жидкости нет осевых составляющих абсолютной скорости. В диагональных насосах частицы жидкости движутся по поверхностям вращения с образующими, наклонными к оси, то есть осевые и радиальные составляющие абсолютной скорости - величины одного порядка. В осевых насосах частицы жидкости движутся в осевом направлении. Лопастные насосы обладают малой способностью самовсасывания. Поэтому при пуске их всасывающую трубу и колесо заливают жидкостью, применяя различные способы. Лопастные насосы удобны для непосредственного соединения с современными типами электродвигателей. Лопастные насосы отличаются компактностью и легкостью.
К.п.д. лопастных насосов достигает 0,9 - 0,92 и в области умеренных напоров не уступает к.п.д. поршневых насосов. Поэтому при невысоких и средних напорах и больших подачах применяются исключительно лопастные насосы. Лопастные насосы находят широкое применение при подаче нефти и нефтепродуктов по трубопроводам, для подачи воды в нефтяной пласт при нефтедобыче, для подачи высоко агрессивных и токсичных жидкостей в нефтехимии. Фактором, ограничивающим частоту вращения и высоту всасывания лопастного насоса, является кавитация. При засасывании насосом жидкости из резервуара давление, в подводящем трубопроводе по мере продвижения жидкости в насос, падает и при входе на колесо может стать меньше давления упругости насыщенных паров жидкости. Происходит холодное вскипание жидкости. Образовавшиеся при входе паровые пузырьки в области повышенного давления на выходе рабочего колеса мгновенно конденсируются, что сопровождается характерными потрескиваниями, шумами. Это явление носит название кавитации насоса. При сильном развитии кавитации может произойти полный срыв работы насоса.
Кавитацию сопровождает ряд нежелательных в эксплуатации насосов явлений:
- эрозия материала стенок. Образовавшиеся пузырьки пара, попадая в область повышенных давлений, мгновенно конденсируются, при смыкании частицы жидкости, окружающие пузырёк, движутся ускоренно к центру пузырька, и при полном исчезновении пузырька эти частицы сталкиваются, создавая мгновенное местное повышение давления, которое может достигать больших значений. Такие давления на рабочих поверхностях каналов колеса приводят к сильным ударам, выщерблению, разъеданию материала стенок;
- повышение вибрации, которая приводит к быстрому изнашиванию подшипников;
- быстрая химическая эрозия рабочих органов насоса при выделении паров химически активной жидкости. Химическая эрозия увеличивается также с повышением в паровой фазе содержания кислорода, растворенного в перекачиваемой жидкости и перешедшего при кавитации в паровую фазу;
- сужение проходного сечения подводящих каналов и полный срыв работы насосов при активном холодном кипении, что связано с выделением растворенных газов, в том числе и воздуха, из жидкости при прохождении ею области вакуума.
Вихревые насосы получили наибольшее распространение в стационарных и передвижных установках мощностью не превышающие несколько десятков киловатт для перекачки маловязких жидкостей, не содержащих абразивных примесей. Напор вихревых насосов в 2-5 раз больше напора центробежных насосов при тех же значениях диаметра колеса и частоты вращения, но они отличаются низким к.п.д. (0,25 - 0,5).
Объемные насосы характеризуются тем, что рабочие органы их периодически образуют замкнутые объемы жидкости и вытесняют эти отобранные порции жидкости, увеличивая давление в нагнетательный трубопровод. Особенностями объемных насосов являются постоянное, почти герметичное, разделение всасывающей и нагнетательной камер, а также способность к самовсасыванию. Подача объемного насоса определяется геометрическими размерами его рабочих органов и числом циклов в единицу времени. Подача объемных насосов от 0,8 до 800 м3/ч. В объемных насосах величина напора принципиально не ограничена.
Области применения различных типов насосов в зависимости от их подачи и напора приведены на рисунке 1 [1].
Рисунок 1 - График областей использования различных типов насосов в зависимости от их подачи и напора.
Центробежные насосы, применяемые в широком диапазоне напоров и подач, отличаются многообразием конструктивных исполнений. Они выполняются вертикальными и горизонтальными, как одноступенчатыми, так и многоступенчатыми, одностороннего и двустороннего входа.
Такое многообразие параметров и назначений центробежных насосов вызвало множество разных конструктивных решений. Конструкторам центробежных насосов приходится сопоставлять преимущества разных конструктивных решений и, анализируя их, находить самое оптимальное для каждого конкретного случая.
Определение числа и единичной подачи (напора) насосной установки производится по полной подаче (напору) насосной станции, по условиям оптимального числа центробежных насосов, исходя из необходимости маневрирования потоками перекачиваемой жидкости и надежности в электроснабжении.
Технологическая схема насосной установки представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Технологическая схема насосной установки: 1 - Электродвигатель; 2 - насос; 3 - магистраль; 4 - электропривод задвижки; 5 - электромагнитный привод задвижки; 6 - обратный клапан; 7 - реле давления; 8 - реле заливки; 9 - расходомер; 10 - реле уровня; 11 - реле заливки (аварийное).
Насосная станция -- это замкнутое помещение, в котором необходимо создать условия для работы обслуживающего персонала. Насосы с их приводами являются сильными источниками тепла в помещении. Например, некоторые части насосной установки (электродвигателя) нагреты постоянно свыше 100 °С. Эти источники тепла достаточно серьезно влияют на микроклимат внутри насосной станции. В летние месяцы работы насосной станции температура воздуха в помещении может достигать уровня, при котором невозможен комфортный и производительный труд человека. К тому же в любом помещении необходима периодическая замена воздуха. Этим целям служит вентиляция помещений. В дипломе необходимо реализовать вентиляцию на основании опыта уже устроенных систем вентиляции на уже существующих насосных станциях.
Два приточных вентилятора в блоке с калориферами устанавливаются по бокам от главных ворот, предназначенных для подачи транспорта. Калориферы необходимы для создания тепловой завесы в зимнее время, что повышает эффективность отопления и снижает сквозняки от дверей. Еще один блок приточной вентиляции с калорифером устанавливается у центрального входа в мастерскую с улицы. Три вытяжных вентилятора устанавливаются с задней стены насосной станции.
В конструкциях насосных установок имеется множество металлических деталей, которые при эксплуатации подвергаются термическому и механическому воздействию, и как следствие этого процесса они изнашиваются. Для изготовления простых новых деталей, и поддержания старых в нормальном состоянии, а также для плановых и аварийных ремонтов узлов и агрегатов машин в мастерской устанавливается группа металлообрабатывающих станков и сварочных автоматов. Перечень типового устанавливаемого оборудования:
- один сверлильный станок;
- два токарно-винторезных станка;
- один фрезерный станок;
- один кругло шлифовальный станок;
- один обдирочно-шлифовальный станок;
- два сварочных трансформатора.
Для монтажа насосов необходим кран. Мостовой кран необходим для замены крупных деталей насосов и электродвигателей. Назначение крана - подъем и доставка насосов к месту назначения.
В случае возникновения пожара необходимо его ликвидировать. Для этой цели устанавливаются два пожарных насоса по бокам от главных ворот.
Таким образом, основными электроприемниками насосной станции являются двигатели приводов насосов, вентиляторов, приводы оборудования мастерской, крановый привод, а также общее освещение производственной площади.
2. Определение расчетных электрических нагрузок насосной станции
2.1 Выбор типа и числа рабочих насосов
Мощность на валу насоса Рнас (кВт) или мощность, отдаваемая насосу ведущим двигателем при непосредственном соединении, определяется по следующей формуле [1]:
(1)
где Кз - коэффициент запаса (Кз = 1,03 при Р>50 кВт);
-- плотность перекачиваемой жидкости, для холодной воды равна 1000 кг/м3;
g -- ускорение силы тяжести, м2/с;
Q -- производительность насоса, м3/с;
Н -- напор, м;
нас - полный к.п.д. насоса.
Выбираем 8 насосов типа 800В-2,5/63 со следующими каталожными данными [1]:
Qh = 4 м3/с;
Нн = -63 м;
н = 88%;
nн = 600 об/мин;
Рн = 1950 кВт;
m = 25000 кг; габариты L x B x H = 4300х4200х7000 мм.
В качестве ведущих двигателей выбираем синхронные электродвигатели типа СДН-17-71/10 со следующими каталожными данными [2]:
Рн = 2000 кВт;
n0,=500 об/мин;
cos = 0,9;
Iстат = 135 А;
н = 95,3%;
Uh = 10 кВ;
Mmax/Мн = 1;
Ms=0.05/Mн = 1,6;
Ub = 85 В;
Iв = 255 A;
m=17400 кг, габариты LxB=4450x3250 мм.
Присоединенная мощность (кВт) определяется по следующей формуле:
(2)
где n - количество электродвигателей;
Рн -- номинальная мощность электродвигателя, кВт;
н - номинальный к.п.д. электродвигателя;
Кз - коэффициент загрузки.
Коэффициент загрузки определяется по следующему выражению:
(3)
Выбранный тип насоса обеспечивает требуемую производительность и напор, если на сеть параллельно работают 8 насосов. Область работы насосов представлена на рисунке 3. Параметры насосов по верхней границе поля Q-H обеспечиваются базовым рабочим колесом (РК), а в других точках поля - его обточкой по наружному диаметру или применением других колес в том же корпусе.
Рисунок 3 - Область работы насосов: 1 - один насос типа 800В-2,5/63; 2 - восемь параллельно работающих насосов типа 800В-2,5/63; 3 - рабочая точка: Н=60 м. Q=18 м3/с (64800 м3/ч).
2.2 Выбор мощности вентиляторов
Для вентиляции машинного зала насосной станции с объемом помещения V= 22*55,5*16 = 19536 м3 и высотой 16 м и мастерской с объемом V=22*14,5*5=1595 м3 и высотой 5 м устанавливаются центробежные вентиляторы.
Определим мощность приводного двигателя вентилятора, если часовая кратность обмена воздуха равна i = 2.0, полное сопротивление воздушного тракта, преодолеваемое вентилятором, составляет 120 кг/м2 (мм вод. ст.).
Необходимая производительность вентилятора, м3/с:
(4)
где Q - объем помещения, м3.
Мощность электродвигателя вентилятора определяется по формуле:
(5)
где Q - производительность вентилятора, м3/с;
h -- полное давление, кг/м2;
k - коэффициент запаса (к = 1,1 -1,6);
-- полный коэффициент полезного действия вентилятора (0,5-0,85).
Количество воздуха, подаваемого вентилятором в машинный зал насосной станции:
Мощность электродвигателя вентилятора, установленного в машинном зале насосной станции:
Для привода вентилятора выбираем асинхронный двигатель с КЗ ротором типа 4А160S2У3 с каталожными данными [3]:
Рн = 7,5 кВт;
Uн = 380/660 В;
cosн, =0,91;
н = 88 %;
n0 = 3000 об/мин;
Sн = 2,3 %;
Iп/Iн = 7,5;
Mmax/Мн = 2,2;
Мп/Мн = 1,4.
Количество воздуха, подаваемого вентилятором в мастерскую:
Мощность электродвигателя вентилятора установленного в мастерской:
Для привода вентилятора выбираем асинхронный двигатель с КЗ ротором типа 4А80В2УЗ с каталожными данными [3]:
Рн = 2,5 кВт;
Uн =380 В;
cosн, =0,87;
н = 83 %;
n0 = 3000 об/мин;
Sн = 5 ;
Iп/Iн = 6,5;
Mmax/Мн = 2,2;
Мп/Мн = 2.
Мощность электродвигателей дня приточной и вытяжной вентиляции принимаем одинаковой.
Приточные вентиляторы работают в блоке с калориферами. Мощность каждого калорифера принимаем равной 2 кВт.
Мощность, расходуемая на обогрев калориферами:
Ркал = n*Р1k кВт(5)
Ркал =3*2 = 6
где Р1k - мощность одного калорифера.
Присоединенная мощность двигателей для привода вентиляторов в мастерской:
(6)
где Рприт.мас, Рвыт.мас -- активные номинальные мощности двигателей соответственно для приточной и вытяжной вентиляции мастерской, кВт. Аналогично для машинного зала насосной станции:
2.3 Расчет освещения производственной площади насосной станции
Расчет общего освещения по удельной мощности является упрощенной формой метода коэффициента использования. Удельная мощность (Вт/м2) является важнейшим энергетическим показателем осветительной установки, широко используемым для оценок экономических решений и для предварительного определения нагрузки при начальных стадиях проектирования.
Удельная мощность определяется по таблицам [4] и зависит от типа светильников, нормированной освещенности, коэффициента запаса, коэффициента отражения поверхностей помещения, значения расчетной высоты установки светильника, площади помещения.
Площадь помещения машинного зала определяется по генеральному плану насосной станции Fм.з. = 1221 м2. Удельная мощность осветительной установки для машинного зала равна =18 Вт/м2.
Мощность осветительной нагрузки машинного зала определяется по формуле:
Росв.м.з. = Кс**F(7)
Росв.м.з. = 0,95*18*1221 = 20,879 кВт.
Значения коэффициента спроса осветительной нагрузки Кс приведены в [5]. Для газоразрядных ламп коэффициент мощности cos = 0,5 (tg = 1,732).
Реактивная мощность, потребляемая освещением, рассчитывается по формуле:
Qocв.м.з. = Росв.м.з.*tg(8)
Qocв.м.з. = 20,879*1,732 = 36,121 кВар.
Определяем полную мощность осветительной нагрузки:
(9)
=41,7 кВА
Расчет освещения мастерской ведется аналогично расчету освещения машинного зала насосной станции. Площадь мастерской по генплану Fмас = 319 м2. Удельная мощность осветительной установки мастерской по [4] равна =15 Вт/м. Освещение производится люминесцентными лампами. Коэффициент мощности для люминесцентных ламп cos = 0,9 (tg = 0,484).
Мощность осветительной нагрузки мастерской:
Росв.мас. = 1*15*319 = 4,785 кВт.
Реактивная мощность, потребляемая освещением:
Qocв.мac. = 4,785*0,484 = 2,316 кВар.
Определяем полную мощность осветительной нагрузки:
=5,31 кВА
Определение общей мощности осветительной нагрузки по насосной станции в целом:
Росв = Росв.м.з+ Росв.мас (10)
Qocв = Qocв.м.з. + Qосв.мас (11)
(12)
Росв =20,879 + 4,785 =25,664 кВт
Qocв = 36,121 + 2,316 = 38,437 кВар
=46,2 кВА
Для сравнения, определим мощность осветительной нагрузки с помощью метода коэффициента использования, учитывающего геометрию помещения, конструкцию и конкретное расположение осветительной установки, нормы освещенности, вид светильников и характеристики применяемых ламп.
Метод коэффициента использования светового потока предназначен для расчета равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затеняющих предметов.
При расчете по этому методу световой поток Ф (лм) ламп в каждом светильнике, необходимый для создания заданной минимальной освещенности (норма освещенности - Ен), определяется по следующей формуле [5]:
(13)
где Кзап -- коэффициент запаса:
F - площадь освещаемой поверхности, м2;
Z - коэффициент минимальной освещенности, z=l.l - для люминесцентных ламп, Z = 1,5 для ламп накаливания и ДРЛ;
N - число светильников;
- коэффициент использования светового потока источника света, в долях единицы.
По значению Ф выбирается стандартная лампа так, чтобы ее поток отличался от расчетного значения Ф на -10 +20%. При невозможности выбора источника света с таким приближением корректируется число светильников.
При расчете освещения, выполненного люминесцентными лампами, чаще всего первоначально намечается число рядов n, которое в (2.8) соответствует величине N. Тогда под Ф следует понимать поток ламп одного ряда.
Если световой поток ламп в каждом светильнике составляет Фном, то число светильников в ряду определяется по формуле:
(14)
Суммарная длина N светильников сопоставляется с длиной помещения, при этом возможны следующие случаи:
1) суммарная длина светильника превышает длину помещения. В этом случае необходимо применить более мощные лампы (у которых поток на единицу длины больше) или увеличить число рядов, можно компоновать ряды из сдвоенных, строенных светильников и т.д.:
2) суммарная длина светильников равна длине помещения: задача решается установкой непрерывного ряда светильников;
3) суммарная длина ряда меньше длины помещения: принимается ряд с равномерно распределенными вдоль него разрывами между светильниками. Рекомендуется, чтобы расстояние между светильниками в ряду не превышало 0.5 расчетной высоты
Расчетная высота (м) определяется по следующей формуле [5]:
H = H - hp - hc (15)
где Н - высота помещения, м;
hp - высота расчетной поверхности над полом, м;
hс - расстояние светильника от перекрытия, м.
Коэффициент использования светового потока является функцией индекса помещения i, который определяется по формуле [5]:
(16)
где L - длина помещения, м;
В - ширина помещения, м;
h - расчетная высота, м.
Для определения коэффициента использования кроме индекса помещения i необходимо оценить коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка n стен c и рабочей поверхности p.
Основное требование при выборе расположения светильников заключается в доступности их при обслуживании. Кроме того, размещение светильников определяется условием экономичности. Важное значение имеет отношение расстояния между светильниками или рядами светильников к расчетной высоте = La/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.
При расположении рабочих мест рядом со стенами здания светильники следует устанавливать на расстоянии L от стены, которое принимается равным (0,3-0,5)L.
Для расчета освещения машинного зала в качестве источника света выбираем лампы ДРЛ. Лампы типа ДРЛ применяются для общего освещения производственных помещений высотой более 8 метров, в которых не требуется правильной цветопередачи. Система освещения - общая, т.е. и искусственное и естественное освещение. Размеры машинного зала определяем по генеральному плану Lм.з.хВм.з.хНм.з. = 55,5х22х16 м. Лампы ДРЛ размещены в светильниках типа РСП-1000/ГОЗ с габаритами DxH=610x670 мм. Данный тип светильника имеет глубокую кривую силы света.
Определим расчетную высоту: h=16 - 0 -1 =15 м.
э=1, тогда расстояние между лампами, расположенными в одном ряду, Lа=эh=115=15 м.
При La = 14 м в ряду можно разместить 4 светильника, тогда
(17)
где l - расстояние от стены до крайнего светильника, м;
N1 - число светильников в одном ряду.
l находиться в пределах (0,3 - 0,5)La т.е. (4,55,257,5)м
Принимаем число рядов светильников равным двум, тогда Lв = 12 м. При прямоугольных полях рекомендуется La: Lв 1,5 [4].
La: Lв=15: 12 = 1,25 1,5.
Число светильников в машинном зале N = 8. Размещение светильников представлено на рис.2.2.
По табл.5-2 [4] принимаем п = 0,7; с = 0,5; р = 0,3.
при Ен = 150 лк и Кзап=1.5, принятых по табл.4-4 в [4] находим:
Рисунок 4 - Размещение светильников в машинном зале; а) в плане; б) в разрезе определяем коэффициент использования светового потока = 72%.
По полученному Ф подбираем из табл.2-17 [4] лампу типа ДРЛ мощностью 1000 Вт со световым потоком Фном=50000 лм (Фном отличается от Ф на 8,84%, что допустимо).
Расчетная осветительная нагрузка определяется по формуле [5]:
Po = PycтKc - Кпра (18)
где Руст - установленная мощность ламп, кВт;
Кс - коэффициент спроса;
Кпра - коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА), Кпра=1,1 - для ламп ДРЛ и ДРИ; Кпра = 1,2 -для люминесцентных ламп со стартерными схемами включения и KПpа = 1,3 -1,35 - для люминесцентных ламп с безстартерными схемами включения.
Расчетная осветительная нагрузка машинного зала:
Po.м.з. = (8х1)0,951,1 = 8,36 кВт.
Для газоразрядных ламп типа ДРЛ cos = 0,5 (tg = 1,732), тогда:
Qо.м.з. = Ро.м.з. * tg = 8,36 * 1,732 = 14,48 кВар.
Освещение мастерской
Для расчета освещения в мастерской в качестве источника света применяем люминесцентные лампы типа ЛБ в светильниках ПВЛМ - ДОР с габаритами LсвхВсвхНсв = 1625х270х215 мм, с прямым косинусным светораспределением. Система освещения - общая. Размеры мастерской по генплану: LмасхВмасхНмас =21х х14,7х5 м.
Расчетная высота:
h = 5 - 0 - 0,22 = 4,78 м.
По табл. 4-11 [4]: с = 1,4, тогда расстояние между рядами
L = ch = 1,4 4,78 = = 6,7 м.
Намечаем два ряда светильников. Коэффициенты отражения от поверхностей принимаем такими же, как для машинного зала п = 0,7; с = 0,5; р = 0,3.
Индекс помещения:
По табл. 5-12 [4]: = 58%; по табл. 4-4к [4] для металлообрабатывающих мастерских Ен = 300 лк, Кзап =1,5. Тогда по (2.14):
где Фном = 5220 лм для ЛБ мощностью 80 Вт
Общее число ламп - 52. Выбираем лампу типа ЛБ мощностью 80 Вт. При установке этих ламп расхождение расчетного и номинального светового потока составляет 1,92%, что допустимо.
Длина непрерывного ряда светильников: l ряда = N Lcв = 131,625 = 21,125 м.
Определим остаток расстояния и превратим в равные разрывы между светильниками:
l oст = Lмас - l ряда (19)
lразрыва = l ocm/N (20)
l oст = 22 - 21,125 = 0,825 м,
lразрыва = 0,825/13 = 0,067 м.
Расчетная осветительная нагрузка мастерской:
Ро.мас. = (52x0,08)11,35 = 5,616 кВт.
Для люминесцентных светильников cos = 0,9 (tg = 0,484).
Qо.мас. = Po.мac tg(21)
Qо.мас = 5,616 * 0,484 = 2,718 кВар.
Общая мощность осветительной нагрузки по насосной станции в целом:
Ро = Ро.м.з. + Ро.мас (22)
Qo = Qo.м.з. + Qo.мac (23)
Ро = 8,36 + 5,616 = 13,976 кВт
Qo = 14,48 + 2,718 = 17,198 кВар,
При расчете осветительной нагрузки по методу удельной мощности получили завышенное значение, поэтому в дальнейших расчетах будем использовать значение расчетной осветительной нагрузки, определенное по методу коэффициента использования.
2.4 Выбор мощности двигателей пожарных насосов
Выше упоминалось, что в машинном зале для ликвидации пожара устанавливаются два пожарных насоса по бокам главных ворот. Пожарные насосы постоянно находятся в работе, то есть они работают в режиме циркуляции, поддерживая давление в трубопроводе.
Для привода пожарных насосов выбираем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А112 М2У3 [3].
Каталожные данные электродвигателя:
· номинальная мощность Рн = 7,5 кВт;
· номинальное напряжение Uн =380 В;
· номинальный коэффициент мощности соsн = 0.88;
· номинальный к.п.д. н = 87,5 %;
· синхронная скорость nо = 3000 об/мин;
· номинальное скольжение Sн = 2,6 %;
· кратность пускового тока Iп/Iн = 7.5;
· кратность максимального момента Мmах/Мн = 2.2;
· кратность пускового момента Мп/Мн = 2.
2.5 Определение суммарной электрической нагрузки насосной станции
Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования.
При проектировании системы электроснабжения или анализе режимов ее работы потребители электроэнергии (отдельный приемник электроэнергии, группа приемников, цех или завод в целом) рассматривают в качестве нагрузок. Различают следующие виды нагрузок: активную мощность Р, реактивную мощность Q, полную мощность S и ток I.
В практике проектирования систем электроснабжения применяют различные методы определения электрических нагрузок, которые подразделяют на основные и вспомогательные. В первую группу входят методы расчета по:
- установленной мощности и коэффициенту спроса;
- средней мощности и отклонению расчетной нагрузки от средней (статистический метод);
- средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузок;
- средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм).
Вторая группа включает в себя методы расчета по:
- удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска продукции за определенный период времени;
- удельной нагрузке на единицу производственной площади.
Применение того или иного метода определяется допустимой погрешностью расчетов.
Определим расчетные нагрузки насосной станции по методу коэффициента спроса. Для определения расчетных нагрузок по этому методу необходимо знать установленную мощность Рн группы приемников и коэффициенты мощности cos и спроса Кс данной группы, определяемые по справочным материалам [9, 10]. Данный метод расчета является приближенным, поэтому его применение рекомендуют для предварительных расчетов и определения общезаводских нагрузок.
Расчетную нагрузку группы однородных по режиму работы приемников определяют по формулам [5]:
(24)
(25)
(26)
где tg соответствует cos данной группы приемников.
Определим расчетную нагрузку для группы электроприемников (ЭП) -- пожарные насосы.
Расчетные нагрузки группы ЭП:
Рр = 0,8 15 = 12 кВт;
Qp = 12 0,54 = 6,48 кВар;
Определим расчетную нагрузку для группы ЭП, работающих в повторно-кратковременном режиме (ПКР) -- сварочные трансформаторы.
Рн = Sн cosн = 162 0,62 = 100,44 кВт;
Определим расчетную нагрузку для группы ЭП, работающих в повторно-кратковременном режиме (ПКР) -- сварочные трансформаторы.
Рн = Sн cosн = 162 0,62 = 100,44 кВт;
(27)
Расчетные нагрузки группы ЭП:
Рр = 0,4 *155,6 = 62,24 кВт;
Qp = 62,24 1,265= 78,733 кВар;
Для остальных групп ЭП расчеты сведены в табл. 2.1.
Суммарные активные и реактивные нагрузки, по насосной станции в целом, рассчитываются по следующим формулам [11]:
PM = ( PM0,4 + PM10) Kpм + Pm (28)
QM = ( QM0,4 + QM10) Kpм + Qm (29)
где PM0,4 и QM0,4- суммарная активная и реактивная расчетная нагрузка ЭП напряжением 0.4 кВ;
PM10 и QM10 - суммарная активная и реактивная расчетная нагрузка ЭП напряжением 10 кВ;
Рт, Qт - потери мощности в цеховых трансформаторах;
Крм - коэффициент разновременности максимумов нагрузок отдельных групп приемников.
Потери в трансформаторах цеховых подстанций Рт и Qт можно определить приближенно, по суммарным значениям нагрузок напряжением до 1000 В [5,11]:
Рт = 0,02 * SM0,4 = 0,02 * 250,396 = 4,547 кВт;
Qm = 0,1 * SM0,4 =0,1 * 250,396 = 22,736 кВар.
РM = (190,871 + 16000) *1 + 4,547 = 16169,243 кВт.
При реальном проектировании энергосистема задает экономическую (близкую к оптимальной) величину реактивной мощности Оэ 0,3 PM в часы максимальных (активных) нагрузок системы, передаваемой в сеть потребителя.
Qэ = 0,3 PM = 0,3 * 16169,243 = 4850,773 кВар.
По этой величине, исходя из баланса реактивных нагрузок на шинах (6-10 кВ) пункта приема электроэнергии (ППЭ), определяется величина компенсирующих устройств:
Qку = QM - Qэ.(30)
В тех случаях, когда величина Qку получается менее 300 кВар, равна нулю или принимает отрицательное значение, то компенсирующих устройств не требуется.
Полная расчетная мощность в общем случае определяется по выражению:
(31)
На насосной станции основными ЭП являются синхронные двигатели (СД). Отличительной особенностью СД от других типов электродвигателей является то, что они могут работать с опережающим cos, то есть выдавать в сеть реактивную мощность, минимальную величину которой по условию устойчивой работы СД можно определить по следующей формуле [5, 10]:
(32)
где Рн - номинальная активная мощность СД, кВт;
Кз -- коэффициент загрузки СД по активной мощности;
tgн -- номинальный коэффициент реактивной мощности.
Qсд.min = (8*2000)*0,925*(-0,484) = -7163,2 кВар.
Насосная станция потребляет реактивную мощность QM0,4 = 162,07 кВар, но учитывая, что насосная станция работает на нефтеперерабатывающем заводе (НПЗ), на котором большое количество потребителей реактивной мощности предполагается, что СД будут выдавать реактивную мощность потребителям НПЗ.
Тогда:
QM= (162,07 -7163,2) * 1 + 22,736 = -6991,736 кВар.
Полная расчетная мощность в данном случае:
(33)
Средневзвешенный коэффициент мощности:
(34)
Насосная станция подает воду на НПЗ, технологический процесс непрерывный, станция работает в 3 смены без выходных дней.
Число часов использования максимума нагрузки насосной станции:
(35)
где Рmax - максимальная активная мощность, потребляемая электроприемниками насосной станции.
Для сравнения, определения расчетную нагрузку насосной станции методом математической статистики. По этому методу расчетную нагрузку группы электроприемников определяют двумя показателями: средней нагрузкой Рср и среднеквадратическим отклонением ср.кв из уравнения [5]:
Для сравнения, определения расчетную нагрузку насосной станции методом математической статистики. По этому методу расчетную нагрузку группы электроприемников определяют двумя показателями: средней нагрузкой Рср и среднеквадратическим отклонением ср.кв из уравнения [5]:
(36)
где - принятая кратность меры рассеяния.
При выборе параметров токоведущих частей без учета теплового износа изоляции принимается расчетное значение р = +2.5, то есть расчетная нагрузка в этом случае равна:
Рр = Рср + 2,5 * ср.кв.. (37)
Средняя нагрузка определяется по формуле:
(38)
Среднеквадратичная нагрузка определяется по выражению:
(39)
Среднеквадратичное отклонение для группового графика нагрузок определяется по формуле:
(40)
Суточный график нагрузок насосной станции представлен в таблице 1. По суточному графику нагрузок определяем значения Рср и Рср.кв.
При расчете нагрузок методом математической статистики в качестве максимальной (100% - ной) нагрузке принимаем сумму номинальных мощностей всех электроприемников насосной станции .
Таблица 1 Суточный график нагрузок насосной станции
Часы |
Р,% |
Р,кВт |
Часы |
Р,% |
Р,кВт |
|
0 |
98,91887 |
16218,961 |
12 |
99,00769 |
16233,525 |
|
1 |
98,91887 |
16218,961 |
13 |
99,81548 |
16365,972 |
|
2 |
98,91887 |
16218,961 |
14 |
99,75114 |
16355,422 |
|
3 |
98,91887 |
16218,961 |
15 |
99,32982 |
16286,342 |
|
4 |
98,91887 |
16218,961 |
16 |
100,0000 |
16396,226 |
|
5 |
98,91887 |
16218,961 |
17 |
100,0000 |
16396,226 |
|
6 |
98,91887 |
16218,961 |
18 |
99,44982 |
16306,017 |
|
7 |
98,91887 |
16218,961 |
19 |
99,38539 |
16295,453 |
|
8 |
100,0000 |
16396,226 |
20 |
99,06326 |
16242,636 |
|
9 |
100,0000 |
16396,226 |
21 |
99,80674 |
16364,539 |
|
10 |
99,39423 |
16296,903 |
22 |
99,74231 |
16353,975 |
Средняя нагрузка:
Среднеквадратичная нагрузка:
Среднеквадратичное отклонение:
Расчетная нагрузка по (2.73):
Рр = 1625,9287 + 2,5 * 68,192=1642,9767
Расчётное значение нагрузки по методу математической статистики получилось больше, чем по методу коэффициента спроса поэтому в дальнейших расчетах будем использовать значение расчетной нагрузки, определенное по методу коэффициента спроса.
3. Организационная часть
3.1 Выбор типа пункта приема электроэнергии
Система электроснабжения любого промышленного предприятия может быть разделена на две подсистемы: питания, распределения энергии внутри предприятия.
В систему питания входят питающие линии электропередач (ЛЭП) и пункт приема электроэнергии (ППЭ), состоящий из устройства высшего напряжения (УВН), силовых трансформаторов и распределительного устройства низшего напряжения (РУНН).
ППЭ называется электроустановка, служащая для приема электроэнергии от источника питания (ИП) и распределяющая (или преобразующая и распределяющая) ее между электроприемниками предприятия непосредственно или с помощью других электроустановок. Число и тип ППЭ зависят от мощности потребляемой предприятием и от характера размещения электрических нагрузок на его территории.
При близости ИП к потребителям электроэнергии с суммарной потребляемой мощностью в пределах пропускной способности линий 6-10 кВ электроэнергия подводится к РП, которые служат для приема и распределения электроэнергии без ее преобразования или трансформации. От РП электроэнергия распределяется по цеховым ТП 6-10/0,4-0,69 кВ и подводится также к высоковольтным электроприемникам 6 -10 кВ. В этих случаях напряжения питающей и распределительных сетей совпадают.
ГПП называется подстанция, получающая питание от энергосистемы и преобразующая и распределяющая электроэнергию на более низком напряжении (6-35 кВ) по предприятию или по отдельным его районам.
ПГВ называется подстанция с первичным напряжением 35 - 220 кВ, выполненная, как правило, по упрощенным схемам коммутации на первичном напряжении, получающая питание непосредственно от энергосистемы или от УРП данного предприятия или предназначенная для питания отдельного объекта (цеха) или района.
В качестве ППЭ выбираем ПГВ.
3.2 Выбор рационального напряжения распределения электроэнергии выше 1000 В
Рациональное напряжение Upaц распределения электроэнергии выше 1000В предприятия определяется в основном значениями мощности ЭП напряжением 6кВ и 10кВ.
Если мощность ЭП 6кВ составляет от суммарной мощности предприятия менее 10-15%, то Upaц распределения принимается равным 10кВ, а ЭП 6кВ получают питание через понижающие трансформаторы 10/6 кВ.
Если мощность ЭП 6кВ составляет от суммарной мощности предприятия более 40%, то Upaц распределения принимается равным 6кВ.
Если мощность ЭП 6кВ составляет от суммарной мощности предприятия менее 15-40%, то необходимо произвести ТЭР.
Кроме того, при выборе Upaц распределения электроэнергии на напряжении выше 1000В следует учитывать напряжение распределения электроэнергии в электрических сетях до 1000В. В случае применения в последних напряжения 660В предпочтение во многих случаях отдается напряжению 10 кВ.
В данном случае доля мощности ЭП 10 кВ составляет:
(41)
поэтому в качестве напряжения распределения принимаем Upaц = 10 кВ.
3.3 Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций
Число трансформаторных подстанций (ТП) и мощность их трансформаторов определяется средней нагрузкой цеха (цехов) за наиболее загруженную смену (Scm), удельной плотностью нагрузки (при мощности цеха более 1500 кВА) и требованиями надежности электроснабжения.
Для цехов I и II категории принимают двухтрансформаторные ТП, для цехов III категории принимают однотрансформаторные ТП.
Средняя нагрузка цеха за наиболее загруженную смену определяется по следующим формулам:
(42)
(43)
(44)
Рн - номинальная (установленная) мощность одного или группы ЭП, кВт;
tg - коэффициент мощности.
Потребители электроэнергии насосной станции относятся к I, II и III категориям, поэтому ТП принимается двухтрансформаторной.
Определение мощности трансформаторов ТП должно производиться с учетом перегрузочной способности трансформаторов.
При преобладании ЭП I-II категории коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме должен быть в пределах 0,65-0,75. Для однотрансформаторных подстанций коэффициент загрузки трансформаторов должен быть в пределах 0.9-1.0.
Номинальная мощность трансформатора определяется по выражению [5]:
(45)
где N - количество трансформаторов на ТП;
Кз -- коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме.
По расчетному значению Sном.т =125,08 кВА выбираем трансформатор типаТМЗ-160/10
Коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме
(46)
Коэффициент загрузки трансформатора в послеаварийном режиме
(47)
Каталожные данные трансформатора ТМЗ-160/10:
SHOM = 160 кВА; Рх = 0,51 кВт; Рк = 2,65 кВт; Ix = 2.4%; UK = 4,5%.
Потери мощности в трансформаторах KТП:
(48)
=1,465 кВт
Расчетная нагрузка на стороне ВН цеховой ТП [5]:
(49)
3.4 Выбор числа силовых пунктов и мест их расположения
Для приема и распределения электроэнергии к группам потребителей трехфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380В применяют силовые распределительные шкафы и пункты.
Для цехов с нормальными условиями окружающей среды изготовляют шкафы серии СП-62 и ШРС1-20УЗ защищенного исполнения, а для пыльных и влажных - шкафы серии СПУ-62 и ШРС1-50УЗ закрытого исполнения. Шкафы имеют на вводе рубильник, а на выводах - предохранители типа ПН2 или НПН. Номинальные токи шкафов СП-62 и ШРС1-20УЗ составляют 250 и 400А, шкафов СПУ-62 и ШРС1-50УЗ - 175 и 280А.
Силовые пункты и шкафы выбираются с учетом условий воздуха рабочей зоны, числа подключаемых приемников электроэнергии к силовому пункту и их расчетной нагрузки (расчетный ток группы приемников, подключаемых к силовому пункту, должен быть не больше номинального тока пункта).
3.5 Расчет токов короткого замыкания
Основной причиной нарушения нормального режима работы системы электроснабжения является возникновение короткого замыкания (КЗ) в сети или элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции или неправильных действий обслуживающего персонала. Для снижения ущерба, обусловленного выходом из строя электрооборудования при протекании токов КЗ, а также для быстрого восстановления нормального режима работы системы электроснабжения (СЭС) необходимо правильно определять токи КЗ и по ним выбирать электрооборудование, защитную аппаратуру и средства ограничения токов КЗ.
При возникновении КЗ имеет место увеличение токов в фазах СЭС или электроустановок по сравнению с их значением в нормальном режиме работы. В свою очередь, это вызывает снижение напряжений в системе, которое особенно велико вблизи места КЗ.
В трехфазной сети различают следующие виды КЗ: трехфазные, двухфазные, однофазные и двойное замыкание на землю.
Трехфазные КЗ являются симметричными, так как в этом случае все фазы находятся в одинаковых условиях. Все остальные виды КЗ являются несимметричными, поскольку при каждом из них фазы находятся не в одинаковых условиях и значения токов и напряжений в той или иной мере искажаются.
Расчетным видом КЗ для выбора или проверки параметров электрооборудования обычно считают трехфазное КЗ. Однако для выбора или проверки уставок релейной защиты и автоматики требуется определение и несимметричных токов КЗ.
Расчет токов КЗ с учетом действительных характеристик и действительных режимов работы всех элементов СЭС сложен. Поэтому для решения большинства практических задач вводят допущения, которые не дают существенных погрешностей:
· не учитывается сдвиг по фазе ЭДС различных источников питания, входящих в расчетную схему;
· трехфазная сеть принимается симметричной;
· не учитываются токи нагрузки;
· не учитываются емкости, а следовательно, и емкостные токи в воздушной и кабельной сетях:
· не учитывается насыщение магнитных систем, что позволяет считать постоянными и независящими от тока индуктивные сопротивления во всех элементах короткозамкнутой цепи;
· не учитываются токи намагничивания трансформаторов.
В зависимости от назначения расчета токов КЗ выбирают расчетную схему сети, определяют вид КЗ, местоположение точек КЗ на схеме и сопротивления элементов схемы замещения.
3.6 Расчёт токов короткого замыкания в установках напряжением выше 1000В
Расчёт токов КЗ в установках напряжением выше 1кВ имеет ряд особенностей по сравнению с расчётом токов КЗ в установках напряжением до 1кВ. Эти особенности заключается в следующем:
1. активные сопротивления элементов системы электроснабжения при определении тока КЗ не учитывают, если выполняется условие:
R<(X/3), (5.1)
где R и X суммарные активные и реактивные сопротивления элементов системы электроснабжения до точки КЗ;
1. при определении токов КЗ учитывают подпитку от присоединенных к данной сети синхронных компенсаторов, синхронных и асинхронных электродвигателей. Влияние асинхронных электродвигателей на токи КЗ не учитывается при мощности электродвигателей до 100кВт в единице, если электродвигатели отделены от места КЗ одной ступенью трансформации, а также при любой мощности, если они отделены от места КЗ двумя и более ступенями трансформации либо если ток от них может поступать к месту КЗ только через те элементы, через которые проходит основной ток КЗ от сети и которые имеют существенное сопротивление (линии, трансформаторы и т.п.) [17].
Расчёт токов КЗ будем вести в относительных единицах. При этом все величины сравнивают с базисными, в качестве которых принимают базисную мощность Sб и базисное напряжение Uб. За базисную мощность принимаем мощность энергосистемы, то есть Sб = 1300 МВА, а сопротивление системы Хс=0,48 о.е. В качестве базисного напряжения принимают среднее напряжение той ступени, на которой имеет место КЗ. Сопротивление элементов системы электроснабжения приводят к базисным условиям.
Электрическая схема и схема замещения для расчетов токов КЗ приведены на рис. 5.1-5.2.
Расчет токов КЗ в точке К-1.
Базисное напряжение: UБ(К-1) = 37,5 кВ.
Базисный ток:
(50)
Сопротивление системы, приведенное к базисным условиям:
(51)
Сопротивления воздушных ЛЭП [16]:
(52)
(53)
Постоянная времени затухания апериодического тока для точки К-1 [5,10,16]:
(54)
где X(k-i), R(k-i) - соответственно индуктивное и активное сопротивления цепи КЗ;
щ=2f(55)
щ=2*3,14*50= 314-1c
Ударный коэффициент для точки К-1 [16]:
(56)
Полное сопротивление схемы замещения до точки К-1:
(57)
где Е"с -- приведенное значение сверхпереходной ЭДС системы.
Ударный ток КЗ в точке К-1 [5,10,16]:
(58)
Расчет токов КЗ в точке К-2.
Базисное напряжение: UБ(К2) = 10,5 кВ.
...Подобные документы
Характеристика насосной станции и требования, предъявляемые к электроприводу насосов. Электросхема управления насосной установкой. Расчет электрической сети питающих кабелей. Охрана труда при эксплуатации насосной станции. Типы осветительных щитков.
курсовая работа [114,4 K], добавлен 27.05.2009Технология и генеральный план насосной станции. Определение расчётных электрических нагрузок. Электропривод механизма передвижения моста. Выбор мощности двигателей пожарных насосов. Выбор системы питания, напряжения распределения электроэнергии.
дипломная работа [540,6 K], добавлен 07.09.2010Расчет электрических нагрузок, освещения, потерь мощности в трансформаторе, токов короткого замыкания. Выбор защитной аппаратуры, распределительных и заземляющих устройств, линии электроснабжения. Схема управления и сигнализации для сетевого насоса.
дипломная работа [345,1 K], добавлен 17.08.2016Выбор напряжения для силовой и осветительной сети. Расчёт освещения цеха. Определение электрических нагрузок силовых электроприёмников. Выбор мощности и числа цеховых трансформаторных подстанций, компенсирующих устройств. Расчёт токов короткого замыкания.
курсовая работа [736,3 K], добавлен 14.11.2012Проведение расчетов силовых и осветительных нагрузок при организации энергоснабжения канализационной насосной станции. Обоснование выбора схем электроснабжения и кабелей распределительных линий насосной станции. Расчет числа и мощности трансформаторов.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 15.02.2017Характеристика насосной станции и реализуемого технологического процесса. Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов. Виды электропроводок. Монтаж кабельных линий, осветительного оборудования и защитного заземления.
дипломная работа [687,3 K], добавлен 03.04.2015Характеристики мелиоративной насосной станции. Выбор технических средств автоматизации. Принципиальная схема и техническое описание. Алгоритм действия элементов схемы. Расчет схемы соединений щита управления. Ввод в эксплуатацию и техника безопасности.
курсовая работа [555,5 K], добавлен 20.04.2016Разработка схемы распределения электроэнергии для питания местной и удаленной нагрузок. Выбор числа и мощности рабочих трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания для проверки электрических аппаратов и проводников; выбор электрооборудования станции.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 19.05.2013Определение противопожарного запаса воды, диаметров всасывающих и напорных водоводов, потребного напора насосной станции, геометрически допустимой высоты всасывания, предварительной вертикальной схемы насосной станции. Составление плана насосной станции.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 23.06.2015Распределение электроэнергии по суммарной мощности потребителей. Выбор числа трансформаторов на подстанции. Разработка принципиальной схемы соединений. Расчет токов короткого замыкания. Оценка основного и вспомогательного оборудования подстанции.
курсовая работа [503,8 K], добавлен 27.11.2013Обоснование выбора рода тока и рабочего напряжения электрической станции проекта. Выбор типа, числа и мощности генераторных агрегатов. Выбор устройств автоматизации проектируемой электрической станции. Разработка схемы распределения электроэнергии.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 17.02.2015Выбор схем электрических соединений, выдачи мощности, собственных нужд станции. Расчёт токов короткого замыкания с учётом подпитки от двигателей. Релейная защита блока генератор-трансформатор. Разработка схемы управления вводной подстанционной панели.
дипломная работа [9,0 M], добавлен 11.06.2014Расчетные подачи и гидравлическая схема насосной станции. Проектирование машинного зала. Расчёт характеристик водопроводной сети. Выбор трансформаторов и подбор дренажных насосов. Расчет машинного зала в плане. Расчет параметров насосной станции.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 14.06.2010Расчет нагрузки и выбор главной схемы соединений электрической подстанции. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов и проводников. Релейная защита, расчет заземления подстанции.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.12.2014Расчет мощности электродвигателя привода компрессора, токов короткого замыкания, релейной защиты, заземления и выбор вспомогательного оборудования, высоковольтного выключателя, токоведущих шин, кабелей с целью снабжения электрокомпрессорной станции.
дипломная работа [19,7 M], добавлен 08.03.2010Проектирование схемы электрической станции типа ТЭЦ с одним высшим напряжением. Выбор структурной схемы проектируемой станции, нужного оборудования. Определение токов короткого замыкания. Разработка схемы электрических соединений электростанции.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.07.2014Выбор типа схемы электроснабжения и величины питающих напряжений. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов подстанции. Описание принципа работы схемы насосного агрегата. Построение системы планово-предупредительного ремонта электрооборудования.
дипломная работа [231,4 K], добавлен 07.06.2022Назначение и устройство насосной станции. Техническая эксплуатация ее электрооборудования и сетей. Неисправности асинхронных двигателей насосной установки, влияющих на расход электроэнергии. Технология их ремонта и процесс их испытания после него.
курсовая работа [173,5 K], добавлен 06.12.2013Компенсация реактивной мощности с учётом нагрузок с резкопеременным графиком работы завода ферросплавов. Расчет токов короткого замыкания на шинах распределительных устройств. Релейная защита трансформатора и синхронного электродвигателя насосной станции.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 03.07.2011Структура организации охраны труда на предприятиях электрических сетей. Разработка вариантов схем и выдачи энергии. Расчет токов короткого замыкания. Выбор оборудования, измерительных приборов и измерительных трансформаторов, типов релейной защиты.
дипломная работа [231,8 K], добавлен 06.06.2014