Главная Коллекция "Otherreferats" Физика и энергетика Система электроснабжения завода сельскохозяйственного машиностроения

Система электроснабжения завода сельскохозяйственного машиностроения

Определение технико-экономических показателей электрических схем. Мероприятия по технике безопасности при монтаже электрооборудования системы электроснабжения завода, противопожарные требования и охрана труда. Основные цехи завода машиностроения.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 19.11.2012
Размер файла 243,2 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.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАВОДА

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ НАГРУЗОК

2.1 Определение осветительной нагрузки цехов

2.2 Определение расчетных силовых нагрузок

2.3 Определение места расположения ГПП

2.4 Выбор внутризаводского напряжения

3. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

3.1 Методы определения

3.2.Выбор компенсирующих устройств

3.3 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности

3.4 Выбор трансформаторов

3.5 Выбор типа трансформаторов и КТП

3.6 Определение потерь мощности и электроэнергии в цеховых трансформаторах

4. ВЫБОР СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

5. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ СЕТИ

5.1.Выбор сечений кабельных линий

5.2 Расчет сечения кабельных линий

6. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ (ВЭС)

6.1 Общие положения

6.2 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП

6.3 Выбор воздушных линий по технико-экономическим параметрам

7. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

7.1 Расчет трехфазных КЗ

7.2 Расчет параметров схемы замещения

8. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ГПП

8.1 Общие положения

8.2 Выбор оборудования на напряжении 110кВ

8.3 Выбор оборудования на напряжении 10кВ

8.3.1Выбор конструкции и выключателей ГПП

8.3.2Выбор трансформаторов напряжения

8.3.3Выбор трансформатора собственных нужд

9. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА

9.1 Защита понижающего трансформатора ГПП

9.1.1 Газовая защита

9.1.2 Продольная дифференциальная защита

9.1.3Максимальная токовая защита трансформатора ГПП

9.1.4 3ащита от перегрузки с действием на сигнал

9.2 Максимальная токовая защита

9.2.1 Токовая отсечка

9.2.2 3ащита от однофазных замыканий на землю с действием на сигнал

9.3 3ащита линий, питающих дуговые сталеплавильные печи

9.4 3ащита синхронных двигателей

9.4.1 3ащита от междуфазных коротких замыканий

9.4.2 3ащита от перегрузок

10. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЗАВОДА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

10.1 Сравнительный анализ результатов расчетов по выбору вариантов схем электроснабжения

10.2 Укрупненный расчет сметной стоимости на приобретение и монтаж оборудования и сетей системы электроснабжения предприятия

10.3 Управление энергохозяйством, организация эксплуатации и ремонта электрооборудования и сетей

10.4 Расчет численности, основной и дополнительной заработной платы ремонтного и эксплуатационного персонала

10.5 Расчет сметы годовых затрат на содержание оборудования и сетей схемы электроснабжения завода и определение себестоимости 1кВт.ч потребляемой электроэнергии

11. БЕЗОПАСНОСТБ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

11.1 Выбор объектов анализа

11.2 Анализ потенциальной опасности завода для персонала

11.3 Мероприятия и средства по обеспечению безопасности труда

11.4 Мероприятия и средства по защите окружающей среды от выбросов

11.5 Мероприятия и средства по обеспечению безопасности в чрезвычайных ситуациях

11.6 Расчет защитного заземления ГПП завода

11.7 Расчет грозоупорности ЛЭП

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАВОДА

В данном дипломном проекте разрабатывается система электроснабжения завода сельскохозяйственного машиностроения в пределах 110/10кВ, определение технико-экономических показателей электрических схем, разрабатываются мероприятия по технике безопасности при монтаже электрооборудования системы электроснабжения завода, противопожарные требования и охрана труда.

Источниками электроэнергии, необходимой заводу, служат РПС на расстоянии 30 км от завода с напряжением на шинах 220/110/10 кВ и ЛЭП на напряжение 110 кВ, проходящая рядом с заводом, на расстоянии 30 км от завода.

Завод сельскохозяйственного машиностроения выпускает технику для нужд сельского хозяйства различных модификаций, а также запасные части к ним. Нахождение завода в данном регионе позволяет эффективно использовать местные сырьевые ресурсы, а также позволяет регулировать занятость населения данного района. Основными цехами на данном заводе является: сборочные, моторный, литейный, кузнечный, деревообрабатывающий. Они оборудованы большим количеством поточных линий, конвейеров, прессов, индуктивных нагревателей, плавильных печей, автоматических сварочных агрегатов, станков и вспомогательным оборудованием (кран, балки, тельферы, вентиляторы и т.п.) Остальные цеха играют вспомогательную роль, обеспечивая необходимый технологический процесс по изготовлению готовой продукции и запасных частей. Завод работает в три смены. Комплектующие и сырье, необходимое для организации производственного процесса, поступают на завод железнодорожным и автомобильным транспортом. Металлические заготовки проходят обработку в кузнечном и литейном цехе, где посредством ковки и штамповки изготавливают комплектующие для механосборочного цеха. Компрессорная станция обеспечивает завод сжатых воздухов, который применяется в качестве носителя энергии в пневмозажимах и пневмоинструментах как основного, так и вспомогательных производств. Насосная станция снабжает завод водой различного назначения: хозяйственной, для пожарных и технологических нужд. Склад ГСМ и химикатов обеспечивает хранение горюче-смазочных материалов, необходимых для технологических нужд. Локомотивное депо занимается перемещением грузов, как по территории завода, так и за его пределами, обеспечивает работу технологического оборудования основных и вспомогательных цехов. Годовое число часов использования активной нагрузки по заводу:

Тм=4700ч

Установленные мощности по цехам - Таблица 1:

№

п/п

Наименование цеха

Руст.,10кВ кВт (кВА)

Руст.,0,4кВ кВт

F.м.кв.

1

Главный корпус

12260

79200

2

Вспомогательный корпус

1435

8320

3

Блок вентиляции цехов

520

2560

4

Моторный цех

2195

39600

5

Литейный цех ( ДСП -5, 4*3000 кВА)

12000

3010

48160

6

Кузнечный цех

4500

53720

7

Деревообрабатывающий цех

490

9840

8

Склад сжатых газов

400

13760

9

Компрессорная ( СД - 630, 4*630 кВт)

2520

680

7440

10

Локомотивное депо

370

20000

11

Насосная станция (СД - 800, 5*800кВт)

4000

600

4800

12

Склад ГСМ

200

7560

13

Цех регенерации масла

250

6000

14

Склад тарных химикатов

330

21760

15

Заводоуправление

300

7500

Электрическая нагрузка завода

18520

27540

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ НАГРУЗОК

2.1 Определение осветительной нагрузки цехов

В соответствии с характером работы в цехах намечаю две системы освещения: комбинированную и общую. В настоящие время в качестве источников света наиболее широкое распространение получили три типа ламп: люминесцентные, ртутно-дуговые и накаливания. Ртутно-дуговые (ДРЛ) применяются в освещении кузнечного, литейного цеха и освещения территории завода. Лампы накаливания применяются для освещения склада ГСМ, склада тарных химикатов, склада сжатых газов, локомотивного депо, а также для выполнения аварийного освещения, которое составляет 10% от общей мощности освещения. В остальных помещениях и цехах в качестве источника света применяются люминесцентные лампы.

Для определения установленной мощности осветительной установки для каждого помещения используем Л-4.

Исходя из типа светильника, разряда зрительной работы определяю Руд.осв.- удельная активная мощность в осветительной установке, а также соsц и коэффициент потерь в пускорегулировочной аппаратуре - Кпра.

Установленная мощность осветительной установки определяется из выражения:

Где: F- освещаемая площадь;

Расчетная активная нагрузка определяется по формуле:

Расчетная реактивная мощность определяется по формуле:

Где: Кс. о - коэффициент спроса осветительной нагрузки;

Кпра.- коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре.

Расчетная нагрузка с учетом аварийного освещения определяется по выражениям: электроснабжение завод машиностроение

Для примера приведем расчет осветительной нагрузки деревообрабатывающего цеха. Данные для расчета:

F =9840 м.кв.

Кс.о. = 1 соsц =0.7

Лб-80:

Кпра.= 1,2 tgц = 1.02

Тип светильника ОДОР;

К=1,5

Z=1,1

Руд. =13,5 Вт/м.кв.

Расчетная мощность:

Так как в светильнике установлены две лампы типа ЛБ-80, тогда общая мощность светильника равна 160 Вт.

Количество светильников:

Расчетная активная и реактивная мощность рабочего освещения равна:

Расчетные нагрузки с учетом аварийного освещения равны:

Результаты расчетов свожу в таблицу № 2.

Расчет осветительной нагрузки завода:

1

Таблица

№2.

№ п/п

Наименование цеха

Площадь, м.кв.

Тип ламп

Кпра.

tgФ

Руд.,

кВт/м.кв.

Руст.осв. кВт

Кс.

Рсв-ка кВт

Кол-во

св-ков

.ШТ

Рр.осв кВт

Qр.осв. квар

1

Главный корпус

79200

люм

1,2

1,02

0,0135

1069,2

1

0,16

6683

1283

1308,7

2

Вспомогательный корпус

8320

люм

1,2

1,02

0,0135

112,3

1

0,16

702

134,8

137,5

3

Блок вентиляции цехов

2560

люм

1,2

1,02

0,0135

34,6

1

0,16

216

41,5

42,3

4

Моторный цех

39600

люм

1,2

1,02

0,0135

534,6

1

0,16

3341

641,5

654,3

5

Литейный цех

48160

Дрл

1,1

1,02

0,0126

606,8

1

0,25

2427

667,5

680,8

6

Кузнечный цех

53720

Дрл

1,1

1,02

0,0126

676,9

1

0,25

2708

744,6

759,5

7

Деревообрабатывающий цех

9840

люм

1,2

1,02

0,0135

132,8

1

0,16

830

159,4

162,6

8

Склад сжатых газов

13760

нак

1

0

0,005

68,8

0,5

0,2

344

34,4

0

9

Компрессорная станция

7440

люм

1,2

1,02

0,0126

93,7

1

0,16

586

112,4

114,6

10

Локомотивное депо

20000

нак

1

0

0,0126

252

0,8

0,2

1260

201,6

0

11

Насосная станция

4800

люм

1,2

1,02

0,0126

60,5

1

0,16

378

72,6

74,1

12

Склад ГСМ

7560

нак

1

0

0,005

37,8

0,5

0,2

189

18,9

0

13

Цех регенерации масла

6000

люм

1,2

1,02

0,0135

81

1

0,16

506

97,2

99,1

14

Склад тарных химикатов

21760

нак

1

0

0,005

108,8

0,5

0,2

544

54,4

0

15

Заводоуправление

7500

люм

1,2

1,02

0,0175

131,3

0,8

0,16

821

126

128,5

Всего по заводу

4001,1

21535

4389,8

4162

2.2 Определение расчетных силовых нагрузок

Электрические нагрузки являются исходными данными для решения сложного комплекса технических и экономических вопросов, возникающих при проектировании электроснабжения промышленного предприятия. Определение электрических нагрузок составляет первый этап проектирования любой системы электроснабжения и производится с целью выбора и проверки токоведущих элементов и трансформаторов по нагреву и экономическим соображением, расчета отклонений и колебаний напряжения, выбора компенсирующих установок, защитных устройств и т.д. От правильной оценки ожидаемых электрических нагрузок зависит рациональность выбора схемы электроснабжения и ее технико-экономические показатели.

Для определения расчетных активных и реактивных нагрузок завода используем следующие методы:

по установленной мощности и коэффициенту спроса (для низковольтных электроприемников цехов);

по средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм), для электроприемников, число которых известно, это дуговые сталеплавильные печи (ДСП) и синхронные двигатели (СД);

по удельной нагрузке на единицу производственной площади
(освещение) - рассчитано выше в гл. 2.1.

Для определения расчетных активных и реактивных нагрузок в таблице №3 предоставлены показатели электрических нагрузок потребителей электрической энергии. Определяем расчетную активную и реактивную нагрузку цехов: по формулам:

Где: Кс - коэффициент спроса (из таблице №3);

Руст.- номинальная мощность низковольтной нагрузки:

, квар.

Где: Рр - расчетная активная нагрузка;

tg ц - коэффициент мощности низковольтной нагрузки.

Для главного корпуса:

Kc = 0,8; tgц =1,17

Для остальных цехов расчет производится аналогично расчету главного корпуса.

Расчетные данные заносим в таблицу № 4.

Определяем расчетную активную и реактивную нагрузку компрессорной (СД-6ЗОкВ 4630кВт):

Где: Км - коэффициент максимума, принимаем - 1,29

Ки - коэффициент использования, принимаем - 0,7

Рн - номинальная мощность одного СД

N - количество СД

Где: tgц - коэффициент мощности СД, принимаем -1,46

Определяем расчетную активную и реактивную нагрузку насосной станции (СД-800кВт 5800кВт):

Определяем расчетную активную и реактивную нагрузку литейного цеха(ДСП-5 43000кВА):

Где: Км - коэффициент максимума, принимаем - 1,29

Ки - коэффициент использования, принимаем - 0,75

Рн - номинальная мощность одного ДСП

N - количество ДСП

Где: tgц - коэффициент мощности ДСП, принимаем - 0,48

Показатели электрических нагрузок потребителей электрической энергии.

Таблица №3:

№ п/п

Наименование цеха

Ки

СОSц

Кс

1

Главный корпус

0,5

0,75

0,8

2

Вспомогательный корпус

0,5

0,75

0,8

3

Блок вентиляции цехов

0,5

0,75

0,8

4

Моторный цех

0,5

0,75

0,8

5

Литейный цех: 0,4 кВ 10 кВ

0,75

0,7 0,9

0,7

6

Кузнечный цех

-

0,7

0,7

7

Деревообрабатывающий цех

0,5

0,75

0,8

8

Склад сжатых газов

0,2

0,5

0,2

9

Компрессорная: 0,4 кВ 10 кВ

0,7

0,8

0,75

10

Локомотивное депо

-

0,7

0,3

11

Насосная станция: 0,4 кВ 10 кВ

0,7

0,7

0,75

12

Склад ГСМ

0,2

0,8

0,2

13

Цех регенерации масла

0,5

0,8

0,6

14

Склад тарных химикатов

-

0,5

0,2

15

Заводоуправление

-

0,8

0,8

Расчетные электрические нагрузки потребителей электрической нагрузки.

Таблица № 4:

№

Наименование цеха,

Рр, кВт

tg ц

Qр, квар

Sр,кВА

п/п

Нагрузка

1

Главный корпус

11091

12783,7

16924,3

- низковольтная нагрузка

9808

1,17

11475

- освещение

1283

1,02

1308,7

2

Вспомогательный корпус

1282,4

1446,2

1932,9

-низковольтная нагрузка

1148

1,17

1308,7

-освещение

134,4

1,02

137,5

3

Блок вентиляции цехов

457,5

354,3

578,6

-низковольтная нагрузка

416

0,75

312

-освещение

41,5

1,02

42,3

4

Моторный цех

2397,5

2708,8

3617,4

-низковольтная нагрузка

1756

1,17

2054,5

- освещение

641,5

1,02

654,3

5

Литейный цех

14384,5

7898

16410,1

- низковольтная нагрузка

2107

1,17

2465,2

- ВВ нагрузка (ДСП)

11610

0,48

4752

- освещение

667,5

1,02

680,8

6

Кузнечный цех

3894,6

4445

5909,8

-низковольтная нагрузка

3150

1,17

3685,5

-освещение

744,6

1,02

759,5

7

Деревообрабатывающий цех

551,4

840,6

1005,3

-низковольтная нагрузка

392

1,73

678

-освещение

159,4

1,02

162,6

8

Склад сжатых газов

114,4

95,1

148,8

-низковольтная нагрузка

80

0,75

60

-освещение

34,4

0

0

9

Компрессорная станция

2898

-2335,9

3722,2

-низковольтная нагрузка

510

0,75

382,5

- ВВ нагрузка (СД)

2275,6

-1,46

-2833

- освещение

112,4

1.02

114,6

10

Локомотивное депо

312,6

397,6

505,8

-низковольтная нагрузка

111

1,73

192

-освещение

201,6

0

0

11

Насосная станция

4164,6

-4062,7

5818

-низковольтная нагрузка

480

0,75

360

- ВВ нагрузка (СД)

3612

-1,46

-4496,8

-освещение

72,6

1,02

74,1

12

Склад ГСМ

58,9

49,3

76,8

-низковольтная нагрузка

40

0,75

30

-освещение

18,9

0

0

13

Цех регенерации масла

247,2

211,6

325,4

-низковольтная нагрузка

150

0,75

112,5

-освещение

97,2

1,02

99,1

14

Склад тарных химикатов

120,4

535

548,4

-низковольтная нагрузка

66

0,75

49,5

-освещение

54,4

0

0

15

Заводоуправление

366

308,5

478,7

-низковольтная нагрузка

240

0,75

180

-освещение

126

1,02

128,5

16

По заводу:

- нагрузка

37977,6

20767,6

- освещение

4389,4

4477,5

?:

42367

25245.1

49318.1

2.3 Определение места расположения ГПП

Для определения места расположения ГПП на генплане наносим картограммы активных нагрузок каждого цеха, так как мы не знаем точного расположения источников реактивной мощности (конденсаторные установки, компенсаторы и т.д.) Картограмма нагрузок предприятия состоит из окружностей. Площадь, ограниченная каждой из этих окружностей рrі2 в выбранном масштабе m, равна расчетной нагрузке соответствующего цеха:

Отсюда радиус окружности:

Находим центр электрических нагрузок для каждого цеха. Считаем, что нагрузка цеха равномерно расположена по площади цеха, поэтому центр электрических нагрузок можно принять совпадающим с центром тяжести фигуры, изображающей цех на плане.

Проверяя аналогию между массами и электрическими нагрузками цехов Рі координаты их центра можно определить в соответствии со следующими формулами:

По расчетам ЦЭН находится почти в центре завода. ГПП располагаем смещенной от ЦЭН на запад.

Рядом с ограждением завода, так как ЛЭП и РУ ВН ГПП обслуживают сторонние организации.

2.4 Выбор внутризаводского напряжения

Напряжение 10 кВ бесспорно целесообразно применять на предприятии, чем напряжение 6 кВ по следующим причинам:

- все электродвигатели завода напряжением 10 кВ;

- меньше потери электроэнергии;

- меньше затрат на цветной металл;

- габариты электроустановок одинаковые.

3. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

3.1 Методы определения

При выборе числа и мощности цеховых трансформаторов необходимо учитывать следующие факторы:

1. Категории надежности электроснабжения потребителей.

2. Нагрузочная способность трансформаторов в нормальном и послеаварийном режиме.

3. Количество трансформаторов в цеховых ТП как правило, не превышает двух.

4. Цеха, имеющие мощность меньше 1000 кВА, присоединяют к более мощным цехам или объединяются между собой.

5. Учитывают необходимость компенсации реактивной мощности на напряжении 380В.

Предварительно выбирается минимальное возможное число трансформаторов Nmin, исходя из предположения, что в сети 380В компенсация реактивной мощности будет доведена до:

cosц=1

Тогда:

Где: Ртр.нн. - расчетная нагрузка на стороне низкого напряжения;

Кз - номинальный коэффициент загрузки трансформаторов;

Sтр.н.- номинальная мощность трансформатора, ориентировочно выбирается исходя из плотности нагрузки; ? N - добавка до ближайшего целого числа. Удельная плотность нагрузки определяется по формуле:

,

Где: Sр.нн. - расчетная низковольтная нагрузка цеха;

F - площадь цеха.

д,кВА/м.кв

до 0,2

0,2 - 0,3

более 0,3

Sтр.н.кВА

до 1000

1600

1600 или 2500

Загрузка цеховых трансформаторов выбирается в зависимости от категории надежности потребителей электроэнергии. Рекомендуется применять следующие коэффициенты загрузки трансформаторов:

- для первой категории двух трансформаторных ТП:

Кз=0,65-0,7

- для второй категории однотрансформаторных подстанций в случае взаимного резервирования трансформаторов на низшем напряжении:

Кз=0,7-0,8

- для третьей категории и наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов:

Кз=0,9-0,95

Экономически оптимальное число трансформаторов Nопт отличается от Nmin на величину m:

Где: m - дополнительно установленные трансформаторы, при отсутствии достаточных стоимостных показателей. Для практического расчета допускается, применять значение m в зависимости от Nmin и ?N.

3.2 Выбор компенсирующих устройств

Компенсацию реактивной мощности производят при помощи уже имеющихся синхронных двигателей и батарей статических конденсаторов (Б). Экономически целесообразную компенсируемую реактивную мощность определяют методом динамического программирования. Суммарную мощность конденсаторных батарей на напряжение 380 В, определяют по формуле:

Где: Qср.м - суммарная средняя реактивная мощность;

Qмах - наибольшая реактивная мощность, передаваемая через трансформаторы в сеть 380В.

Дополнительная мощность компенсирующих устройств (КУ) для снижения потерь мощности в трансформаторах определяется по формуле:

Где: у - расчетный коэффициент.

3.3 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности

При выборе числа и мощности цеховых трансформаторов одновременно решаем вопрос об экономически целесообразной величине реактивной мощности, передаваемой через трансформаторы в сеть напряжением 0,4 кВ.

Расчет производим с учетом следующих факторов:

- категории надежности электроснабжения потребителей;

- компенсация реактивных нагрузок на напряжение до 1 кВ;

- перегрузочная способность трансформаторов;

- удельная плотность нагрузки.

Распределяем цеха на группы, для которых будем производить расчеты числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности:

Группа № 1:

Главный корпус.

Вспомогательный корпус.

Блок вентиляции цехов.

Группа №2:

Моторный цех.

Деревообрабатывающий цех.

Склад сжатых газов.

Компрессорная станция.

Заводоуправление.

Группа №3:

Литейный цех.

Группа №4:

Кузнечный цех.

Локомотивное депо.

Склад ГСМ.

Склад регенерации масла.

Склад тарных химикатов.

Группа №5:

Насосная станция.

Для питания группы цехов используем однотрансформаторные подстанции с резервированием, осуществляемым по линиям низкого напряжения от соседних подстанций.

3.4 Выбор трансформаторов

Расчет количества трансформаторов проведем на примере механосборочного корпуса. Разбиваю потребителей данного завода на группы, руководствуясь принципами: территориальной близостью, идентичность характера основных электроприемников, маломощных потребителей присоединяю к мощным.

Группа №1 характеризуется как расположенная близко к главному корпусу, имеет в основном идентичные приемники такие, как электродвигатели станков.

Таблица - Расчет плотности нагрузки:

№

Наименование цеха

F,

м.кв

Рр.Ц, кВт

Qр.Ц, квар

Ру.ц,

кВт

Sр.Ц, кВА

д,кВА/ м.кв

1

Главный корпус

79200

11091

12783,7

12260

16924,3

2

Вспомогательный корпус

8320

1282,4

1446,2

1435

1932,9

3

Блок вентиляции цехов

2560

457,5

354,3

520

578,6

?

90080

12830,9

14584,2

14215

19435,8

0,21

Группа №2 характеризуется тем, что имеет в основном тиристорные преобразователи частоты (имеющие индивидуальные фильтрокомпенсирующие устройства).

Таблица:

№

Наименование цеха

F,

м.кв

Рр.Ц, кВт

Qр.ц,

квар

Ру.ц,

кВт

Sр.ц, кВА

д, кВА/

м.кв

4

Моторный цех

39600

2397,5

2708,8

2195

3617,4

7

Деревообрабатыва ющий цех

9840

551,4

840,6

490

1005,3

8

Склад сжатых газов

13760

114,4

95,1

400

129,2

9

Компрессорная

7440

622,4

497,1

680

796,5

15

Заводоуправление

7500

366

308,5

300

478,7

?

78140

4051,7

4450,1

4065

6027,1

0,075

Группа №3: дуговые печи промышленной частоты:

№

Наименование цеха

F, м.кв

Рр.Ц, кВт

Qр.ц, квар

Ру.ц, кВт

Sр.Ц, кВА

Д кВА/ м.кв

5

Литейный цех

48160

2774,5

3146

3010

4194,6

0,08

№

Наименование цеха

F,

м.кв

Рр.ц, кВт

Qр.ц. квар

Ру.ц,

кВт

Sр.ц, кВА

Д кВА/ м.кв

6

Кузнечный цех

53720

3894,6

4445

4500

5909,8

10

Локомотивное депо

20000

312,6

397,6

370

505,7

12

Склад ГСМ

7560

58,9

49,3

200

76,8

13

Цех регенерации масла

6000

247,2

211,6

250

325,4

14

Склад тарных химикатов

21760

120,4

535

330

548,4

?

109040

4633,7

5638,5

5650

7298,2

0,06

Группа №5: насосная станция.

№

Наименование цеха

F, м.кв

Рр.ц, кВт

Qр.ц квар

Ру.ц, кВт

Sр.ц кВА

Д кВА/

м.кв

11

Насосная станция

4800

552,6

434,1

600

702,7

0,14

Выбор трансформаторов для группы №1:

Выбираем мощность трансформатора 16ООкВА, так как:

д=0,21кВА/м.кв

Определяем число трансформаторов по формуле:

Где:

Кз=0,7

Так как в группе №1 представлены потребители второй категории надежности - N - добавка до ближайшего целого числа.

Наибольшую реактивную мощность, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1000 В, определяется по формуле:

Суммарная мощность конденсаторных батарей на напряжение 1000В составляет:

Где: Qр 1 -расчетная реактивная мощность группы № 1

Дополнительную мощность Qнк2 НБК для данной группы №1 определяем по формуле:

где:г - расчетный коэффициент, зависящий от схемы питания, стоимости потерь, удельных затрат на НБК, ВБК и ТП, региона, сменной работы, длины и сечения линии, при отсутствии достоверных данных можно принять:

г = 0,4-0,6

Так как Qнк2 получился со знаком «-» , то принимаем:

Qнк2=0

Суммарная мощность НБК группы№1 составит:

Распределяем суммарную мощность НБК равномерно между отдельными КТП группы№1, так как точно не знаем, как располагаются потребители реактивной мощности.

На один трансформатор приходит:

мощности НБК.

Расчетную мощность НБК округляем до ближайшей мощности комплектных конденсаторных установок (ККУ).

К каждой секции КТП на стороне 0,4кВ подключаем ККУ мощностью 900квар.

Полная мощность ККУ для группы№1 составляет:

Определяем реактивную мощность, которую можно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1000В, после установки ККУ:

По формулам:

Проверяем загрузку трансформаторов группу№1.

По формуле:

Кз.тр.1< Кз = 0,69<0,7-08

Следовательно, выполняется.

Расчет числа и мощности цеховых трансформаторов для остальных групп идентичен, данные расчетов сводим в таблицу №5.

Выбор цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности напряжение 0,4кВ.

Таблица №5:

№ группы

Рр.кВт

Ор.квар

Sр,кВА

Кол-во тр-ов

Sном.тр.

Кз.тр./Кз

Qmах.тр квар

Qр.НБК, квар

QНБК, квар

Qmах.тр после компенсации, квар

Соsц

Количество

Мощность,

Тип К.У

1

12830,9

14584,2

19435,8

12

1600

0,69/0,7

4000,2

10584

10800

3784,2

0,88

12*У.К-0,38-900Н

2

4051,7

4450,1

6027,1

6

1000

0,68/0,7

1106,22

3343,8

3600

850,1

0,88

6*У.К-0,38-600Н

3

2774,5

3146

4194,6

4

1000

0,7/0,7

377

2769

2400

746

0,85

4*У.К-0,38-600Н

4

4633,7

5638,5

7298,2

6

1000

0,75/0,8

_

5638,5

5400

238,5

0,85

6*У.К-0,38-900Н

5

552,6

434,1

702,7

2

630

0,6/0,7

_

_

_

434,1

0,88

Всего:

24843,4

28252,9

37622

30

5483,4

22335,3

22200

6052,9

3.5 Выбор типа трансформаторов и КТП

Для трансформаторов одной мощности выбираем одинаковый тип трансформаторов для облегчения складирования резервных трансформаторов.

КТП с трансформаторами мощностью 1000кВА, 1600кВА по конструкции и типам коммутационных аппаратов мало отличаются друг от друга, по-этому принимаем один тип КТП для всех подстанций, с учетом разного количества отходящих присоединений.

3.6 Определение потерь мощности и электроэнергии в цеховых трансформаторах

Потери активной ?РТ и реактивной ?QТ мощностей трансформаторов определяются по формулам:

Где:

Iхх- ток холостого хода трансформатора;

Uкз- напряжение короткого замыкания;

?Рхх- потери активной мощности при холостом ходе;

?Ркз- потери в меди трансформатора.

Для примера приводим расчет потерь активной и реактивной мощностей в цеховых трансформаторах литейного цеха, а также потерь энергии в этих трансформаторах.

Параметры трансформатора:

Тип трансформатора - ТСЗ 1600/10

Естественное воздушное охлаждение:

?Рхх - 4,2 кВт

Iхх=2,5%

?Ркз- 16 кВт

Uкз=5,5%

?/Y-0

Тогда:

Потери электроэнергии составляют:

Где:

Т=8760 часов в год.

Тм=4700часов

Цех работает в три смены - ф - время максимальных потерь.

кВтчас/год.

Результаты расчетов по другим цехам сводим в таблицу 6:

Потери мощности и энергии в цеховых трансформаторах.

Таблица №6:

№ гр.

Sтр.н, кВА

N. шт

?Рхх, кВт

?Ркз,

кВт

Iхх,

%

Uкз %

Кз

?Рт, кВт

?Qт,

квар

?Sт

кВА

W,кВт* час/год

1

1600

12

4,2

16

2,5

5,5

0,69

144,48

997,44

1007,8

366105

2

1000

6

3

11,2

2,5

5,5

0,68

49,07

302,6

306,5

180612

3

1000

4

3

11,2

2,5

5,5

0,7

33,9

207,8

210,5

172951

4

1000

6

3

11,2

2,5

5,5

0,75

55,8

335,62

340,2

274482

5

630

2

2,5

10,2

1,5

5,5

0,6

12,3

56,4

57,7

66492

?

295,55

1899,86

1922,7

10606422

4.ВЫБОР СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Схемы электроснабжения, обеспечивающие питание предприятия на его территории, в виду большой разветвленности, большого количества аппаратов должны обладать в значительно большей степени, чем схемы внешнего электроснабжения, дешевизной и надежностью одновременно.

Схемы внутризаводского электроснабжения бывают радиальными, магистральными и смешанными.

При выборе схемы распределения электроэнергии на промышленном предприятии рассмотрим экономические и технические вопросы, в которых учтем капитальные вложения, потери электроэнергии и расхода проводников при разных вариантах.

Электроснабжение КТП осуществляется по кабельным линиям (КЛ).

5. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ СЕТИ

5.1 Выбор сечений кабельных линий

Сечение жил кабелей выбирается по техническим и экономическим условиям.

К техническим условиям относятся:

- выбор сечения, по нагреву максимальными рабочими токами;

-механической прочности;

- нагреву от кратковременных токов КЗ;

-потере напряжения в нормальном и послеаварийном режимах. Экономические условия выбора заключаются в определении сечения линии приведенные годовые затраты которой будут минимальными. Выбор сечения по нагреву осуществляется по расчетному току. Для параллельно работающих линий в качестве расчетного тока принимается ток послеаварийного режима. По справочным данным в зависимости от расчетного тока определяют ближайшее стандартное сечение. Это сечение приводят для конкретных условий прокладки кабеля, если условия прокладки отличается от приведенных, то длительно допустимая токовая нагрузка определяется по формуле:

Iґдоп.,

где: Iдоп.- длительно допустимый ток одиночного кабеля;

Кср.- коэффициент, учитывающий температуру среды, отличную от расчетной;

Кс.н.- коэффициент снижения токовой нагрузки;

Кпов.- коэффициент повышения допустимого тока при недогруженности отдельных кабелей в группе.

Из этого, получаем формулу:

Где: n1 число недогруженных кабелей;

n - общее число кабелей в группе.

При выборе сечения кабелей учитывают допустимые кратковременные перегрузки. Для жил кабелей самое малое стандартное сечение обеспечивает отсутствие коронирования.

Выбор сечения кабеля по механической прочности также не производиться, так как минимальное стандартное сечение кабеля удовлетворяет этому условию.

Воздействие тока КЗ учитывают только при выборе сечения кабельных линий защищаемых релейной защитой. Кабели, защищаемые плавкими предохранителями на термическую стойкость токам КЗ, не проверяют, так как время срабатывания предохранителя мало. Проверку на термическую стойкость токам КЗ проведем после расчетов токов КЗ.

5.2 Расчет сечения кабельных линий

Предварительный расчет сечения КЛ по вариантам, для технико-экономического сравнения двух вариантов.

Вариант1: КЛ питающая Т1-Т3по магистральной схеме. Определяем ток в линии W1.1 на участке (ГПП-Т№1) в нормальном режиме:

,

Где: Sт - номинальная мощность цехового трансформатора;

Кз - коэффициент загрузки трансформатора.

А

В послеаварийном режиме:

А

Определяем экономическое сечение КЛ:

мм2

Где:Jэк- экономическая плотность тока, марка кабеля ААШвУ.

По ПУЭ, таблица 1.3.16 выбираем стандартное сечение токопроводящих жил:

Получаем формулу:

Sст = 95мм2 Iдоп = 205А

По Л-5, таблица 7.25, выбираем расчетные данные для кабеля:

По формуле:

Rо= 0,326 Ом/км Х0=0,083 Ом/км

Находим длину линии (по генплану):

L=180м = 0,18км

2.Определяем ток в линии W1.1 на участке (Т№1 - Т№3):

- в нормальном режиме:

А

- в послеаварийном режиме:

А

Определяем экономическое сечение КЛ:

мм2

где:Jэк- экономическая плотность тока, марка кабеля ААШвУ. По ПУЭ, таблица 1.3.16 выбираем стандартное сечение токопроводящих жил:

Sст= 50мм2 Iдоп=150А

По Л-5, таблица 7.25, выбираем расчетные данные для кабеля:

Rо=0,62 0м/км Х0= 0,09Ом/км

Находим длину линии ( по генплану):

L=60м = 0,06 км

4. Проверяем КЛ.

- по нагреву длительным током по условию:

,

Где: К1 коэффициент на температуру почвы

К2- коэффициент на число рядом лежащих кабелей

ГПП-Т№1:

Условие выполняется Т№1-Т№3:

Условие выполняется по нагреву длительным номинальным током в послеаварийном режиме, по условию:

Где: К1 коэффициент на температуру почвы.

К2- коэффициент на число рядом лежащих кабелей - Кз - коэффициент перегруза КЛ ГПП-Т№1:

Условие выполняется Т№1-Т№3:

Условие выполняется.

6. Проверяем линии по падению напряжения - в нормальном режиме:

?UГПП = 0,13%

?U1-3=0,04%

Условие:

?Uдоп=5% >?Uрасч

Для всех КЛ выполняется - в послеаварийном режиме:

?Uгппав=0,18%

?U1-3ав=0,055%

Условие:

?Uдоп ав.=10%>?Uрасч ав

Для всех КЛ выполняется.

Для других КЛ, расчет идентичен, данные расчетов сводим в таблицы №7 и №8. Проверка КЛ для СД и ДСП проводим только для нормального режима.

Расчетные данные КЛ для Варианта 1.

Таблица №7:

Линия

Участок

Iр,А

Sэк,мм2

Sст,

мм2

Iдоп,А

Rо,Ом/км

Хо,Ом/км

L,км

Iп/ав, А

?U,%

?Uп/ав,%

W 1

ГПП-Т№1

129

92,4

95

205

0,326

0,083

0,18

181,2

0,13

0,18

Т№1-Т№3

64,7

46,2

50

150

0,62

0,09

0,06

90,58

0,04

0,055

W 2

ГПП-Т№2

129

92,4

95

205

0,326

0,083

0,186

181,2

0,132

0,185

Т№2-Т№4

64,7

46,2

50

150

0,62

0,09

0,06

90,58

0,04

0,055

W 3

ГПП-Т№5

90,2

64,4

70

165

0,26

0,086

0,28

126,2

0,29

0,42

Т№5-Т№13

25,5

18,2

25

90

1,24

0,099

0,21

35,7

0,2

0,32

W 4

ГПП-Т№6

90,2

64,4

70

165

0,26

0,086

0,3

126,2

0,3

0,43

Т№6-Т№14

25,5

18,2

25

90

1,24

0,099

0,21

35,7

0,2

0,32

W 5

ГПП-Т№7

194

138

150

250

0,206

0,079

0,09

271

0,4

0,68

Т№7-Т№9

129

92,4

95

205

0,326

0,083

0,06

181

0,11

0,15

Т№9-Т№11

64,7

46,2

50

150

0,62

0,09

0,06

90,58

0,04

0,055

W 6

ГПП-Т№8

194

138

150

250

0,206

0,079

0,09

271

0,4

0,68

Т№8-Т№10

129

92,4

95

205

0,326

0,083

0,06

181

0,11

0,15

Т№10-Т№12

64,7

46,2

50

150

0,62

0,09

0,06

90,58

0,04

0,055

W 7

ГПП-Т№15

80,9

57,8

70

165

0,26

0,086

0,31

113,2

0,32

0,54

Т№15-Т№17

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,2

56,56

0,24

0,41

W 8

ГПП-Т№16

80,9

57,8

70

165

0,26

0,086

0,31

113,2

0,32

0,54

Т№16-Т№18

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,2

56,56

0,24

0,41

W9

ГПП-Т№23

80,9

57,8

70

165

0,26

0,086

0,12

113,2

0,28

0,49

Т№23-Т№19

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,16

56,5

0,23

0,4

W10

ГПП -Т№24

80,9

57,8

70

165

0,26

0,086

0,12

113,2

0,28

0,49

Т№24-Т№20

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,16

56,5

0,23

0,4

W11

ГПП-Т№21

80,9

57,8

70

165

0,26

0,086

0,12

113,2

0,28

0,49

Т№21-Т№25

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,11

56,5

0,21

0,38

Линия

Участок

Iр,А

Sэк,мм2

Sст,

мм2

Iдоп,А

Rо,Ом/км

Хо,Ом/км

L,км

Iп/ав, А

?U,%

?Uп/ав,%

W 12

ГПП-Т№22

80,9

57,8

70

165

0,26

0,086

0,12

113,2

0,28

0,49

Т№22-Т№26

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,11

56,5

0,21

0,38

W 13

ГПП-Т№27

80,9

57,8

70

165

0,26

0,086

0,36

113,2

0,3

0,54

Т№27-Т№29

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,044

56,5

0,15

0,22

W 14

ГПП-Т№28

80,9

57,8

70

165

0,26

0,086

0,38

113,2

0,38

0,55

Т№28-Т№30

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,046

56,5

0,16

0,23

W 15

ГПП-СД№11

46,2

33

35

110

0,89

0,95

0,46

-

0,78

-

W 16

ГПП-СД№9

39,4

26

35

110

0,89

0,95

0,12

-

0,41

-

W 17

ГПП-ДСП

173

123

120

240

0,258

0,081

0,3

-

1,1

-

?

5,656

Расчетные данные КЛ для Варианта 2.

Таблица № 8:

Линия

Участок

Iр,А

Sэк,мм2

Sст,

мм2

Iдоп,А

Rо,Ом/км

Хо,Ом/км

L,км

Iп/ав, А

?U,%

?Uп/ав,%

W 1

ГПП-Т№1

194,2

138,7

150

250

0,206

0,079

0,18

271

0,72

1,02

Т№1-Т№3

129,4

92,4

95

205

0,326

0,083

0,06

181,2

0,11

0,15

Т№3-Т№5

64,7

46,2

50

150

0,62

0,09

0,06

90,58

0,05

0,062

W 2

ГПП-Т№2

194,2

138,7

150

250

0,206

0,079

0,18

271

0,72

1,02

Т№2-Т№4

129,4

92,4

95

205

0,326

0,083

0,06

181,2

0,11

0,15

Т№4-Т№6

64,7

46,2

50

150

0,62

0,09

0,06

90,58

0,05

0,062

W3

ГПП-Т№7

194,2

138,7

150

250

0,206

0,079

0,08

271

0,68

0,94

Т№7-Т№9

129,4

92,4

95

205

0,326

0,083

0,06

181,2

0,11

0,15

Т№9-Т№11

64,7

46,2

50

150

0,62

0,09

0,06

90,58

0,05

0,62

W 4

ГПП-Т№8

194,2

138,7

150

250

0,206

0,079

0,08

271

0,68

0,94

Т№8-Т№10

129,4

92,4

95

205

0,326

0,083

0,06

181,2

0,11

0,15

Т№10-Т№12

64,7

46,2

50

150

0,62

0,09

0,06

90,58

0,05

0,62

W 5

ГПП-Т№15

65,9

47,1

50

150

0,62

0,09

0,31

92,26

0,24

1,13

Т№15-Т№13

25,49

18,2

25

90

1,24

0,099

0,16

35,7

0,74

1,2

W 6

ГПП-Т№16

65,9

47,1

50

150

0,62

0,09

0,32

92,3

0,26

1,15

Т№16-Т№14

25,49

18,2

25

90

1,24

0,099

0,18

35,7

0,4

1,3

W 7

ГПП-Т№19

80,92

57,8

70

165

0,26

0,086

0,27

113,3

0,41

0,58

Т№19-Т№17

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,19

56,6

0,24

0,42

W8

ГПП-Т№20

80,92

57,8

70

165

0,26

0,086

0,27

113,3

0,41

0,58

Т№20-Т№18

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,19

56,6

0,24

0,42

W9

ГПП -Т№23

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,12

56,6

0,19

0,37

W10

ГПП -Т№24

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,14

56,6

0,19

0,37

W11

ГПП-Т№21

80,92

57,8

70

165

0,26

0,086

0,13

113,3

0,37

0,94

Т№21-Т№25

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,09

56,6

0,17

0,35

Линия

Участок

Iр,А

Sэк,мм2

Sст,

мм2

Iдоп,А

Rо,Ом/км

Хо,Ом/км

L,км

Iп/ав, А

?U,%

?Uп/ав,%

W 12

ГПП-Т№22

80,92

57,8

70

165

0,26

0,086

0,14

113,3

0,4

0,96

Т№22-Т№26

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,09

56,6

0,17

0,35

W 13

ГПП-Т№27

80,92

57,8

70

165

0,26

0,086

0,35

113,3

0,94

1,14

Т№27-Т№29

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,05

56,6

0,15

0,31

W 14

ГПП-Т№28

80,92

57,8

70

165

0,26

0,086

0,37

113,3

0,97

1,2

Т№28-Т№30

40,4

28,9

35

110

0,89

0,095

0,05

56,6

0,15

0,31

W 15

ГПП-СД№11

46,2

33

35

110

0,89

0,95

0,46

-

0,78

-

W 16

ГПП-СД№9

39,4

26

35

110

0,89

0,95

0,12

-

0,41

-

W 17

ГПП-ДСП

173

123

120

240

0,258

0,081

0,3

-

1,1

-

?

5,26

Размещено на http://www.allbest.ru/

6. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ (ВЭС)

6.1 Общие положения

Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения является важной задачей при построении оптимальной системы электроснабжения предприятия.

При выборе напряжения питания завода необходимо учитывать следующие факторы:

напряжение 35кВ экономически оправдано при передаваемой мощности не более 10МВА;

напряжение 110кВ экономически оправдано при передаваемой мощности от10МВАдо150МВА.

Находим величину рационального напряжения Uрац. по формуле Илларионова:

Где : L-расстояние от завода до РПС;

Рр- передаваемая активная мощность завода.

Питание завода осуществляется от РПС 220/110/10кВ, находящийся в 30 км от завода. Исходя из этого определяем:

Uрац=74,9кВ

Полученное напряжение округляем до ближайшего большего стандартного напряжения.

Принимаем для рассмотрения:

Uном=110кВ

6.2 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП

На проектируемом предприятии в основном преобладают электроприемники второй категории по степени надежности электроснабжения, наряду с которыми имеются также электроприемники первой и третьей категории. Поэтому для внешнего электроснабжения необходимо применять два независимых источника.

Принимаю двухцепную ЛЭП от РПС два трансформатора:

Uном. =110кВ

Трансформаторы и токопровод подключаются к секционированным шинам для взаимного резервирования и уменьшения токов КЗ.

При выборе мощности трансформаторов ГПП необходимо учитывать следующие факторы:

1) Величину нагрузки.

2) Продолжительность использования максимума нагрузки.

3) Годовое число часов работы предприятия.

4) Перспективу роста нагрузки.

5) Форму графика нагрузки.

Согласно СН-174-75 выбор мощности трансформаторов ГПП следует производить таким образом, чтобы при выходе из строя одного трансформатора оставшийся в работе трансформатор обеспечил работу предприятия на время замены вышедшего из строя с учетом возможного ограничения нагрузки (отключения электроприемников 3-й категории), без ущерба основной деятельности предприятия. При этом допускается 40 % перегрузка оставшегося в работе трансформатора на время максимума нагрузки общей продолжительностью не более 6-и часов в сутки в течение 5-ти суток подряд. При коэффициенте его загрузки в режиме, предшествующем аварийному, не более 0,7. Номинальная мощность трансформатора определяется по формуле:

,

Где:

N=2

Так как на предприятии преобладают электроприемники 2-й категории по надежности электроснабжения, то на ГПП предусматриваем установку 2-х трансформаторов. Кз.н.- номинальный коэффициент загрузки трансформаторов, равный 0,7 для указанной категории ЭП. Тогда для варианта ВЭС №1. Двухцепная ЛЭП от РПС два трансформатора Uном110кВ.

Sпот = 1922,7

кВА (табл№6):

кВА

кВА

Принимаем к установке два трансформатора ТРДН-40000/110 с параметрами:

Uном.вн=115кВ

Uкз-10,5%

ДРхх=36 кВт

Uном.нн=10,5кВ

Iхх=0,65%

ДРкз=172 кВт;

Параметры и потери трансформаторов ГПП.

Таблица№9:

№

Тип трансформатора

N

ш т

Sт, кВА

Кз

Uкз,

%

ДР

XX,

кВт

ДРкз ,кВт

Iхх,

%

ДРтр.

гпп

кВт

Q

Тр.гпп

ГПП, квар

Рлэп,

кВт

Qлэп

квар

Sлэп,

КВА

1

ТРДН 40000/110

2

40000

0,6

10,5

36

172

0,65

195,84

3544

42858,3

30688,9

52712,9

6.3 Выбор воздушных линий по технико-экономическим параметрам

Целью технико-экономического расчета является определение оптимального варианта сечений проводов линий. Критерием экономичности является минимум приведенных затрат тыс.руб./год,:

Где: Кн - нормативный коэффициент экономической эффективности,0,12;

Сэ- эксплуатационные и ремонтные издержки составляют 5,5%;

Ипот - стоимость потерь электроэнергии, тыс.руб./год.

,

,

При питании напряжением 110кВ;

;

Где: m - стоимость одного кВт максимальных потерь мощности электроэнергии, руб/кВт*год; б- основная ставка двухставочного тарифа, руб/кВт:

б =60руб./кВт.*мес.=720руб./кВт.*год.;

в- дополнительная плата, за 1 кВт*ч:

в =0,89руб./кВт.*час. Тв- число часов включения, 8760ч,

Тм- число часов использования максимума , 4700ч

tм - число часов использования максимума потерь, ч

За основу принимаем стандартное сечение, выбранное по техническим условиям: Iлэп.р<Iдоп; Iлэп.ав<1,3Iдоп, а так же дополнительно рассматриваем ближайшее большее стандартное сечение. После выбора сечения производится проверка по падению в конце линии.

Выбираю двухцепную ЛЭП на ЖБ опорах с проводами АС 70/11:

;

Технико-экономический расчет двухцепной ВЛ 110кВ - Таблица №10:

АС 70/11

АС 95/16

АС 120/19

АС 150/24

Iлэп.р, А

138

138

138

138

Rуд, Ом/км

0,428

0,306

0,249

0,198

L,км

34,8

34,8

34,8

34,8

1701,9

1216,7

990,1

787,3

810,6

579,5

471,6

375

Куд

13,5

13,95

14,55

15,2

14094

14563

15190,2

15868,8

0,175

0,175

0,175

0,175

3 тыс.руб.год

3277

3128

3130

3152

В результате ТЭР выбираю двухцепную ЛЭП на ЖБ опорах с проводам АС 95/16.

Проверка падения напряжения в рабочем режиме:

Реактивная мощность генерируемая ЛЭП:

Проверка падения напряжения в нормальном режиме.

Таблица №11:

Ррпс,кВт

ДQлэп,квар

Qг.лэп,квар

Qрпс,квар

ДU,кВ

дU,кВ

Uтр,кВ

43263,9

287,6

609

30046,1

0,076

0,095

114,92

Проверка падения напряжения в после аварийном режиме - Таблица №12

Ррпс,кВт

ДQлэп,квар

Qг.лэп,квар

Орпс,квар

ДU,кВ

дU,кВ

Uтр,кВ

43263,9

575,2

609

30046,1

0,152

0,19

114,84

7.РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

7.1 Расчет трехфазных КЗ

При проектировании и эксплуатации электрических установок и систем для решения технологических вопросов требуется произвести расчет переходных процессов и в частности процессов при внезапном коротком замыкании. Рассмотрим режим трехфазного КЗ как наиболее тяжелый, с наибольшими токами. К числу задач для практического решения, которых производятся, такие расчеты относятся:

1. Составление, оценка и выбор схем электрических соединений, как отдельных установок, так и системы в целом. Выбор аппаратов и
проводников и их проверка по условиям работы при коротких
замыканиях.

2. Проектирование и установка устройств релейной защиты.

3. Определения условий несинхронного включения синхронных машин, и включения их методом самосинхронизации.

4. Конструктивные решения элементов распределительных устройств.

5. Выбор числа и мощности дугогасящих реакторов.

6. Проектирования и проверка защитного заземления.

Каждый из практических методов расчета электрических переходных процессов в частности процесса при КЗ основаны на некоторых допущениях.

Расчет проводим в режиме: когда питание ГПП осуществляется от РПС по ЛЭП 110кВ через ТРДЦН 40000/110 при выключенном секционном выключателе. В качестве расчетных принимаем следующие точки КЗ:

К-1 для выбора оборудования на стороне 110кВ ГПП.

К-2 для выбора оборудования на стороне 10кВ ГПП.

Для выбора и проверки электрооборудования необходимо определить:

начальное значение периодической составляющей тока КЗ (сверхпереходный ток)

значение ударного тока КЗ для проверки электрических аппаратов на электродинамическую стойкость

действующее значение установившегося тока КЗ для проверки
электрических аппаратов на термическую стойкость.

мощность КЗ для проверки выключателей по отключающей
способности.

7.2 Расчет параметров схемы замещения

Расчет проводим в относительных единицах, за базовые принимаем следующие величины:

Sб=1000МВА

Uб1=115кВ

Uб2=10,5кВ

Тогда:

Сопротивление ЛЭП:

Сопротивление трансформатора ГПП:

Uкз.вн =10,5%

Sт=40МВА

ДРкз=172кВт

?Рхх = 36кВт

Iхх=0,65%

Сопротивление СД:

Ток К3, в точке К1.

Куд- ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени

Ток К 3, в точке К 2 на шинах ГПП.

Расчет токов короткого замыкания на шинах ГПП производится с учетом подпитки от синхронных двигателей

Результаты расчетов свожу в таблицу №13.

Результаты расчетов КЗ.

Таблица № 13^

К1

К2

Iпо

4,56

24,22

iУД

11,7

61,65

8.ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ГПП

8.1 Общие положения

Электрические аппараты, изоляторы и токоведущие устройства работают в условиях эксплуатации в трех режимах:

в режиме длительной нагрузки;

в режиме перегрузки;

в аварийном режиме короткого замыкания.

В длительном режиме надежная работа аппаратов обеспечивается правильным выбором их по номинальному напряжению и номинальному току.

В режимах перегрузки надежная работа аппаратов и других устройств обеспечивается ограничением величины и длительности повышения напряжения и тока в таких пределах, при которых еще гарантируется нормальная работа электрических устройств за счет запаса прочности. В режимах КЗ надежная работа аппаратов обеспечивается соответствующим выбором параметров устройств по термической и электродинамической стойкости.

Для выключателей, предохранителей нагрузки добавляется условия выбора их по отключающей способности.

Выбранные аппараты должны отвечать требованиям технико-экономической целесообразности. Основные условия выбора электрооборудования:

По роду установки -наружная или внутренняя.

По номинальному напряжению:

Uн>Uуст.

По номинальному току:

Iн>Iр.тах.

По электродинамической стойкости:

iдин.ст.>iy

По термической стойкости:

Iт2*tт>Вк=I?2*tф,

Где: Iт- предельный ток термической стойкости по каталогу, tт - длительность протекания тока термической стойкости, tф - расчетное время действия КЗ. По отключающей способности:

Sоткл.н. > Sоткл.р.

Фактическое время (tф) действия токов КЗ необходимое для проверки электрооборудования и сечения кабельных линий на термическую стойкость, определяется временем действия релейной защиты (tзащ.) собственным временем срабатывания выключателя (tв) и временем дуги (tд) по формуле:

Где:

Дt= 0,5с

Выдержка времени защиты, расположенной ближе к источнику питания по сравнению с защитой, имеющей меньшую выдержку времени. Для цеховых ТП как для первого участка защищаемой сети защита имеет выдержку времени равную нулю. Время срабатывания выключателя 0,055с, время срабатывания токового реле 0,02с. Время горения дуги 0,002с, при расхождении контактов выключателя - будут составлять полное время отключения первого участка:

tф1=0,02+0,055+0,002=0,077с

Время отключения вводного выключателя ГПП состоит из следующих составляющих:

tф2=0,5+tф1=0,577с

Время отключения трансформатора ГПП со стороны 110кВ определяется следующим образом:

tфз=0,3+tф2=0,3+0,577=0,877с

8.2 Выбор оборудования на напряжении 110кВ

В виду того, что ГПП является, тупиковой подстанцией выбираю упрощенную схему на разъединителях. Выбор разъединителей производится по номинальному напряжению и номинальному току. Выбор короткозамыкателей производится по номинальному напряжению и виду установки. Таким образом, должны выполняться соотношения:

Uн>Uуст; Iн>Iр.mах.

Проверку проводим по:

Iдин.ст.>iу

Iт>Вк= I?Іtф

Принимаем к установки разъединитель типа: РНДЗ-2-110/1000У1 с приводом ПРН-110У1. Для защиты нейтрали трансформатора при их разземлении устанавливаю два ограничитель перенапряжения типа: ОПН-10.

Для защиты изоляции ОРУ и ВЛ от перенапряжения устанавливаем разрядники типа:ОПН-110 данные приведены в таблице.

Для подключения чувствительных органов релейной защиты принимаю к установки трансформаторы тока встроенные в силовой трансформатор ТВТ110-1-300/5

Номинальные параметры аппаратов и параметры цепи.

Таблица №14

Наименование электрооборудования

Паспортные данные

Расчетные данные

тип

Uн, кВ

Iн,А

Iпр

ск, кА

IІ*tд,

кАІ*с

Uн, кВ

Iрн

А

Iу,

к А

I", кА

I2*tфк,

кА2*с

Разъединитель

РНДЗ-2-110/630

110

630

80

1452

110

138

11.7

4.56

18.2

Выключатель

ВМТ-110 Б

110

630

52

1200

110

138

11.7

4.56

18.2

Трансформаторы тока

ТВТ110-1-300/5

110

300

18

1049

110

138

11.7

4.56

18.2

8.3 Выбор оборудования на напряжении 10кВ

8.3.1 Выбор конструкции и выключателей ГПП

ЗРУ 10кВ комплектую из ячеек КРУ серии КВ-1-10-20УЗ оснащенными вакуумными выключателями ВВЭ-М-10. Выбор вводной ячейки КРУ:

Принимаю к рассмотрению ячейку КРУ КВ-1-10-20УЗ с выключателем ВВЭ-М-10

Uввода=10кВ=Uн.выкл.=10кВ

< Iр.выкл=3150А

> Iр.выкл=3150А

Отключающая способность периодической составляющей:

Iпф =Iпо2рпс =24,22кА < I откл.ном = 31,5кА

Выключающая способность:

Iуд=61,65кА<Iвкл=80кА

Iпо=24,22<Iвкл = 31,5кА

Электродинамическая стойкость:

Iпо=24,22<Iдин = 31,5кА

Iуд=61,65кА<Iдин = 80кА

Термическая стойкость.

Вычисляется по следующей формуле:

8.3.2 Выбор трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения выбирают по следующим параметрам:

- по напряжению:

Uн.уст<Uн

- по конструкции и схеме соединения обмоток

- по классу точности при данной вторичной нагрузке

УSнагр<Sном,

Где Sном - номинальная мощность в выбранном классе точности УSнагр - нагрузка всех подключенных к измерительным приборам и реле.

Вторичную нагрузку рассчитываем на весь трансформатор, отдельно определяя активную, реактивную и полную мощности.

Для цепей измерения и контроля изоляции, а также для питания цепей автоматики принимаем к установке измерительные трансформаторы напряжения тип НОЛ.08-10УХЛЗ

С вторичным напряжением В и 100, класс точности 1 с мощностью:

Sн=150кВА

И устанавливаем на каждой секции РУ-10кВ

Трансформаторы напряжения присоединяются к сборным шинам через плавкие предохранители типа ПКН001-10У1

Расчет нагрузки трансформатора напряжения.

Таблица №15:

Наименование прибора

тип

Sодной

обмотки

Число

обмоток

Рпот,

Вт

Qпот,

квар

Счетчик активной энергии

И680

2

2

1,14

2,7

Счетчик реактивной энергии

И676

3

2

1,14

2,7

Вольтметр

Э762

2

1

2

_

Варметр

Д304

2

1

2

_

Частотомер

Д762

1

1

2

_

Реле напряжения

РН54

5

1

5

_

К установке принимаю два трансформатора напряжения: НОЛ.08-10УХЛЗ ячейка КРУ серии КВ-1-10-20УЗ №204 в состав, которой входит тележка с трансформатором напряжения и предохранителями, кроме того, кабельная сборка с выходом на две стороны.

8.3.3 Выбор трансформатора собственных нужд.:

Где:

Крм=0,8

Коэффициент разновременности максимума нагрузки.

Расчет нагрузки трансформаторов СН

Таблица№16:

Вид потребителя

Р,кВт

Кол-во,шт

COSц

Р, кВт

Q,квар

Подогрев приводов ОРУ

1

4

1

4

Подогрев КРУ

1

25

1

25

Обдув силового трансформатора

2,5

2

0,8

5

3,74

Освещение ОРУ

0,5

4

1

2

0,8

Освещение ЗРУ

0,01

10

1

1

Потребляемая оперативными цепями

5

1

1

5

Помещение ДС

5

1

1

5

Ремонтная мастерская

10

1

0,8

10

6

Итого:

57

10,54

К установке принимаю два трансформатора ТМ40/10, ячейка КРУ серии КВ-1-10-20УЗ №606.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Справочник по проектированию электрических сетей под редакцией Д.Л.Файбисовича “издательство НЦ ЭНАС “ 2006г.

Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. А.А.Федоров, Л.Е.Старкова. Москва ЭНЕРГОАТОМИЗ ДАТ 1987г.

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) шестое издание, Москва ЭНЕРГОАТОМИЗ ДАТ 1986г.

Страница:


Подобные документы

  • Электроснабжение и электрооборудование механического цеха завода среднего машиностроения

    Выбор элементов электроснабжения и электрооборудования механического цеха завода среднего машиностроения. Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и трансформатора. Классификация помещений по пожаро-, взрыво-, электробезопасности.

    курсовая работа [319,4 K], добавлен 29.01.2011

  • Расчет и анализ системы электроснабжения деревоперерабатывающего завода

    Проектирование системы электроснабжения деревоперерабатывающего завода: расчет электрических нагрузок, выбор трансформаторной подстанции и коммуникационной аппаратуры. Разработка мероприятий по повышению надежности электроснабжения потребителей завода.

    дипломная работа [697,2 K], добавлен 18.06.2011

  • Расчет электроснабжения завода

    Определение расчетной нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса. Определение числа и мощности цеховых трансформаторов завода. Выбор вариантов схем внешнего электроснабжения. Расчет технико-экономических показателей питающих линий.

    курсовая работа [522,6 K], добавлен 30.06.2012

  • Электроснабжение завода торгового машиностроения

    Характеристика электроприемников завода. Расчет электрических и силовых нагрузок, составление их картограммы. Определение количества и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Подбор электрического оборудования. Выбор схемы внешнего электроснабжения.

    курсовая работа [528,6 K], добавлен 07.02.2014

  • Проектирование системы электроснабжения завода

    Проектирование внутреннего электроснабжения завода и низковольтного электроснабжения цеха. Расчет центра электрических нагрузок. Выбор номинального напряжения, сечения линий, коммутационно-защитной аппаратуры электрических сетей для механического цеха.

    дипломная работа [998,0 K], добавлен 02.09.2009

  • Проект электроснабжения нефтеперерабатывающего завода

    Анализ технологической схемы нефтеперерабатывающего завода. Выбор параметров схемы электроснабжения, проверка электрооборудования. Расчет токов короткого замыкания, срабатывания релейной защиты. Проектирование электроснабжения инструментального цеха.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 21.07.2011

  • Расчет системы электроснабжения ремонтно-механического цеха станкостроительного завода

    Описание электрического оборудования и технологического процесса цеха и завода в целом. Расчет электрических нагрузок завода, выбор трансформатора и компенсирующего устройства. Расчет и выбор элементов электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания.

    дипломная работа [286,7 K], добавлен 17.03.2010

  • Особенности электроснабжения завода

    Определение расчетных активных нагрузок при электроснабжении завода. Выбор силовых трансформаторов главной подстанции завода и трансформаторных подстанций в цехах. Расчет и выбор аппаратов релейной защиты. Автоматика в системах электроснабжения.

    курсовая работа [770,9 K], добавлен 04.05.2014

  • Разработка системы электроснабжения авторемонтного завода

    Оборудование авторемонтного завода, оценка электрических нагрузок. Определение степени надежности электроснабжения электроприемников, расчетных нагрузок цехов. Мощность компенсирующих устройств. Выбор силовых трансформаторов. Расчет схемы заземления.

    дипломная работа [2,7 M], добавлен 31.05.2015

  • Электроснабжение вагоно-ремонтного завода

    Определение расчетных электрических нагрузок. Проектирование системы внешнего электроснабжения завода. Расчет токов короткого замыкания и заземления. Выбор основного электрооборудования, числа и мощности трансформаторов. Релейная защита установки.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 08.11.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены