prosdo.ru
добавить свой файл
1 2 ... 5 6




СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4

1 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 5

1.1 Краткая характеристика предприятия и его электроприемников 5

1.2 Расчет электрических нагрузок. Картограмма. ЦЭН 7

1.3 Выбор рационального напряжения сети 21

1.4 Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций 22

1.5 Компенсация реактивной мощности. 25

1.6 Выбор схемы электроснабжения предприятия 26

1.7 Расчет и выбор мощности трансформаторов ГПП 26

1.8 Расчёт токов короткого замыкания 27

1.9 Выбор и проверка высоковольтного оборудования на ГПП 31

1.10 Выбор сечения проводников питающих и распределительных сетей 38

1.11 Учёт электрической энергии и измерение электрических величин 42

1.12 Расчет и выбор силовой сети и аппаратов защиты цеховых ЭП 43

1.13 Выбор защит трансформаторов ГПП и расчет защит отходящей линии 50

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 57
ВВЕДЕНИЕ
Системы электроснабжения являются сложными объектами, все элементы которых участвуют в едином производственном процессе, основными специфическими особенностями которого являются непрерывность производства, быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера. В системе электроснабжения осуществляется единый процесс производства, передачи, преобразования, распределения и потребления электрической энергии.

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией в необходимом количестве и соответствующего качества промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и промышленные приемники электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электрических станций.


Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий велось в централизованном порядке в ряде проектных организаций. В результате обобщения опыта проектирования возникли типовые решения. В настоящее время созданы методы расчета и проектирования цеховых сетей, выбора мощности трансформаторов, методика определения электрических нагрузок, выбора напряжений, сечений проводов и жил кабелей и т.п.
1 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Краткая характеристика предприятия и его электроприёмников
В данном проекте рассматривается электроснабжение завода цветной металлургии.

Данный завод является энергоёмким производством и предъявляет высокие требования к качеству электроэнергии. Завод включает в себя 15 цехов 8 из которых являются производственными. Наиболее энергоёмкими считаются: цех электролиза, цех регенерации, компрессорная, насосная, литейный цех. В компрессорной и насосной имеется синхронные двигатели в количестве десяти штук на напряжение 6 кВ.

Основными потребителями в большинстве цехов являются электроприёмники 2-3 категории надёжности электроснабжения, отключения которых может привести к нарушению технологического цикла и массовому недоотпуску продукции – цех электролиза, разливочный цех , кузнечно-механический цех. Имеются также потребители 1-2 категории надёжности электроснабжения – компрессорная, литейный цех, насосная, котельная и 3 категории надёжности энергоснабжения – заводоуправление, склады, гараж.

Большую часть электроприёмников в цехах составляют электроприводы производственных механизмов и металлообрабатывающих станков, общепромышленных механизмов насосов, подъёмно-транспортных машин, компрессоров, вентиляторов.

В проекте детально рассчитано термическое отделение.


Таблица 1.1 – Электрические нагрузки завода цветной металлургии

Номер по плану


Наименование цеха

Количество электро-приемников

Установленная мощность, кВт

одного

суммарная

1

Цех электролиза

150

5-100

10000

2

Цех регенерации

80

1-35

1700

3

Разливочный цех

30

5-50

880

4

Склад глинозема

30

10-30

370

5

Компрессорная

а) 0,4 кВ

б) С.Д. 6 кВ

10

4

10-30

800


250

3200

6

Насосная

а) 0,4 кВ

б) С.Д. 10 кВ

12

6

10-30

500


300

3000


7

Литейный цех

60

1-60

1850



Термическое отделение

См. данные цеха

8

Кузнечно-механический

40

10-80

550

9

Ремонтно- механический

42

2,2-40

820

10

Котельная

40

1-80

830

11

Склад горючего

4

7-10

36

12

Склад известняка

5

5-10

42

13

Энергоцех

40

1-36

372

14

Заводоуправление, столовая

32

1-30

368

15

Гараж

15


1-20

171



Таблица 1.2 - Электрические нагрузки термического отделения

Номер

по

плану

Наименование цеха

Установленная

мощность

кВт

1

2

3

1, 7, 19

Соляная печь

40

2, 5

Муфельная печь

15

3, 8

Соляная печь

25

9, 10

Электрическая печь

32

11

Вентилятор

2,8

12

Термобарокамера

10

4, 13, 20

Компрессор

7

14, 15

Электрическая печь

55

Продолжение таблицы 1.2

1

2

3


16

Соляная ванна

5

17

Вентилятор

7

18

Насос

35

6

Кран-балка

4,5



1.2 Расчёт электрических нагрузок. Картограмма. ЦЭН
Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок предприятия. Расчёт электрических нагрузок выполняется в соответствии с «Указаниями по расчёту электрических нагрузок» РТМ 36-18-324-92.

Для подключения электроприёмников в участке принимаются к установке два распределительных шинопровода.

Из справочных материалов для всех присоединённых ЭП находим коэффициент использования Ки, коэффициент мощности cosφ.По известному cosφ определяется tgφ.

Далее определяются расчетные (промежуточные) величины Pср и Qср , которые вписываются в графы 7 и 8 (таблица 1.3).

Рср = Ки ·Рном 

Qср = Ки·Рн·tg = Рс.р·tg 

Для примера произведем расчет для соляной печи (позиция 1, 7), которые получают питание от распределительного шинопровода №1.

Pcр=0,7∙40=28 кВт,

Qср=28∙0,33=9,24 квар,

,

Затем определяется эффективное число электроприемников, присоединенных к распределительному шинопроводу №1 по формуле:


, 

,

где РН — общая установленная мощность электроприемников , установленных на участке .

—сумма квадратов номинальных мощностей отдельных групп электроприемников участка;

Затем определяется групповой коэффициент использования для ШС №1:

; 

;

Расчетные активная, реактивная и полная мощности:

; 

По таблице А.1[1] зная и находится Кр., Кр.=1,01.

, при или , при ; 

; 

;

;

;


Итого по участку:

,

;

;

,

n-эффективное число электроприёмников.

Затем по таблице А.1[1] зная и находится Кр., Кр.=1.
;

.

Нагрузка электрического освещения определяется по удельной мощности зависимости от требуемого освещения. Для этого определяется площадь цеха по масштабу генплана в реальном измерении. Из таблицы приложения В1 [1] принимаются удельные мощности и типы источников света. Расчет выполняется в виде таблицы 1.4.

Установленная мощность определяется по формуле:

; 

где - площадь помещения, м2.

- установленная мощность, кВт.

Расчетная нагрузка определяется с учетом коэффициента спроса по формулам:

, 

, 


Значения коэффициента спроса принимаем из таблицы 3[2]. Площадь, освещаемую наружным освещением, определяем как разность между территорией завода в целом и площадью всех цехов, зданий, сооружений.

Пример расчета для цеха электролиза.

.

,

.

Для остальных цехов расчет аналогичен и сводится в таблицу 1.4

Полученные значения заносятся в таблицу 1.5 расчета силовых нагрузок в графы 7 и 8, 11 и12.

Расчет нагрузок по цеху и в целом по предприятию отличается тем, что при отсутствии полного перечня мощностей ЭП эффективное число ЭП определяется по упрощенному выражению:

nэ = ; 

В качестве примера производится расчет для цеха электролиза.

Расчёт силовой нагрузки начинается с того, что находятся соответственно значения средних расчетных (промежуточных) величин активной и реактивной

мощностей:

nэ = .

Расчетный коэффициент Кр по известным Ки и nэ находится по таблице А1[1]

или по таблице А2 при Рср<250 кВт, Кр=0,8;

Расчетные мощности определяются по формулам:

Pр = Кр·Ки·Pн.= Кр·Pс.р, 

Pр =0,7·10000=7000 кВт,


Qр = Кр·Ки·Pн·tg = Кр·Qс.р. = Рр·tg; 

Qр = 7000·0,85=4338,2 квар.

Далее расчет производится в табличной форме (таблица 1.5).

.

Суммарная нагрузка по предприятию находится следующим образом:

суммируются значения ΣРн, ΣРс.р, ΣQс.р и определяется групповой коэффициент использования по формуле:

, 

, 

,

.

Пока не разработана схема электроснабжения число присоединений (N), можно принять в диапазоне 9-25. По групповому Ки и числу присоединений определяется коэффициент одновременности Ко=0,9 . Расчетные мощности Рр и Qр определяются по выражениям:

, 

,

, 

.

Результирующая нагрузка по предприятию определяется с учетом средств компенсации реактивной мощности и потерь мощности в трансформаторах.


При определении потерь мощности в трансформаторах системы внутризаводского электроснабжения следует иметь ввиду, что указанные потери имеют место в силовых цеховых трансформаторах. Электродвигатели высокого напряжения питаются на напряжении внутризаводского электроснабжения и при определении потерь мощности в цеховых трансформаторах не учитываются. Так как потери в трансформаторах определяются в целом по заводу, то они рассчитываются по упрощенным формулам:

, 

, 

где S'р- расчетная мощность нагрузки, питающейся через трансформаторы.

, 

, 

, 

Для определения S/р, а впоследствии и Sр находим коэффициент реактивной мощности в целом по заводу:

Расчетные мощности для вычисления потерь в трансформаторах находятся по формулам:

,

,

,

,

.

Полученные значения заносятся в таблицу 1.5 в графы 7 и 8, 12 и 13.


Таким образом, расчётные мощности Рр, Qp и Sp с учётом потерь в трансформаторах получились следующими:

,

,

.

Картограмма электрических нагрузок дает первоначальное представление о распределении нагрузок по территории предприятия, а также об их структуре. Картограммой нагрузок называется план предприятия с цехами, зданиями, сооружениями, на который нанесены окружности, характеризующие среднюю интенсивность распределения нагрузок ЭП. Нагрузка изображается в виде окружности, площадь которой в выбранном масштабе равна расчетной нагрузке цеха, здания, сооружения:



где r - радиус окружности, мм;

- средняя активная мощность за наиболее загруженную смену (для цеха);

m - масштаб, кВт/мм2, m=0,3 кВт/мм2;

Центром окружности является геометрический центр плоскости фигуры данного цеха. Для наглядности представления структуры нагрузок, окружности делятся на сектора, каждый из которых соответствует нагрузке низшего напряжения и осветительной нагрузке.



где - центральный угол, пропорциональный осветительной нагрузке;

- расчетная осветительная нагрузка;


- расчетная активная мощность цеха.

В качестве центра окружности выбирается центр электрической нагрузки приемника электроэнергии, соответствующей геометрическому центру цеха, корпуса.

Результаты расчета представлены в таблице 1.6.

Для примера производится расчет для цеха электролиза:

, .

Координаты центров активной (;) нагрузки определяются по формулам:

; 

; 

Значения величин , , - взяты из итоговой строки таблицы 1.6.

;

.




следующая страница >>