Главная Коллекция "Otherreferats" Физика и энергетика Электроснабжение инструментального завода

Электроснабжение инструментального завода

Проектирование электроснабжения инструментального завода, расчеты электрических нагрузок для завода по методу коэффициентов использования и максимума, а также выбор рациональной схемы электроснабжения по технико-экономическим показателям и надежности.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 19.02.2014
Размер файла 485,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра ЭПП

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Проектирование систем электроснабжения»

на тему: «Электроснабжение инструментального завода»

Приняла:

доцент Манапова Г.Д.

Разработал:

ст. гр.ЭСНк-10-01 Кулмуратов А.Б.

Вариант №5

Алматы 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Исходные данные к проекту

2. Расчет электрических нагрузок по заводу

2.1 Расчет осветительных нагрузок

2.2 Расчет электрических нагрузок по заводу

2.3 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов

2.4 Определение потерь мощности в трансформаторах

2.5 Определение высоковольтных расчетных нагрузок

2.6 Расчет компенсации реактивной мощности на шинах 10 кВ ГПП

2.7 Уточненный расчет нагрузок по заводу

3. Выбор схемы внешнего электроснабжения

3.1. Технико-экономический расчет для I варианта

3.2. Технико-экономический расчет для II варианта

4. Выбор оборудования U=10 кВ

4.1 Расчет токов короткого замыкания на шинах ГПП

4.2 Выбор выключателей

4.3 Выбор трансформаторов тока

4.4 Выбор выключателей нагрузок на ТП

4.5 Выбор силовых кабелей отходящих линий

4.6 Кабельный журнал

Заключение

Список литературы

Введение

электроснабжение проектирование нагрузка электричество

Курсовая работа по дисциплине «Проектирование систем электроснабжения» является самостоятельной работой студента по закреплению теоретического материала. В данной курсовой работе проектируется электроснабжение инструментального завода. Разработка проекта начинается с определения электрических нагрузок согласно "Руководящим указаниям" методом коэффициентов использования и максимума. Далее идет выбор числа и мощности трансформаторных подстанций и схемы электроснабжения предприятия в целом по результатам технико-экономических расчетов. Рационально выполненная современная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять ряду требований, как экономичность и надежность, безопасность и удобства эксплуатации, возможность расширения производства минимальными изменениями схемы электроснабжения.

1. Исходные данные на проектирование

Тема: «Электроснабжение инструментального завода»

Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью по 63 МВА, напряжением 115/37/6,3 кВ. Мощность КЗ на стороне 115 кВ равна 1400 МВА. Трансформаторы работают раздельно.

Расстояние энергосистемы до завода 4,5 км.

Завод работает в три смены.

Таблица 1 - Электрические нагрузки по цехам предприятия

№

Наименование

Кол-во ЭП,n

Установленная мощность,кВт

Одного ЭП,Рн

УРн

1

Термический цех

80

10-50

2300

2

Сварочный цех

60

30-120

2000

3

Заготовительный цех

70

5-70

900

4

Цех сверл с коническим хвостом

150

2-40

2800

5

Цех проката сверл

70

7-80

2000

6

Сварочный цех

35

10-100

1600

7

Цех метчиков

100

1-50

1300

8

Цех плашек

80

3-40

900

9

Цех фрез

100

2-55

2000

10

Упаковочное отделение

10

1-14

90

11

Термическое отделение

50

10-180

3200

12

Компрессорная: СД 10кВ

4

630

2520

13

Кузнечный цех

40

10-30

900

13а

Отделение кузнечного цеха

35

4-200

700

14

Заводоуправление (3 этаж)

10

1-20

100

15

Склад металла

5

10-20

80

16

Ремонтно-механический

30

1-20

380

17

Корпус вспомогательных служб

50

1-40

800

18

Строительный цех

30

1-20

380

19

Столовая

30

1-30

350

20

Котельная

40

1-80

550

21

Насосная

10

50-100

800

2. Расчет электрических нагрузок по предприятию

2.1 Расчет осветительной нагрузки по цехам предприятия

Расчет осветительной нагрузки при определении нагрузки предприятия производим упрощенным методом по удельной плотности осветительной нагрузки на квадратный метр производственных площадей и коэффициенту спроса.

По этому методу расчетная осветительная нагрузка принимается равной средней мощности освещения за наиболее загруженную смену и определяется по формуле:

Рpo=Кco•Руо , кВт, Кco

Qpo=tgцо•Рро , квар,

где Кco - коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки;

tgцо - коэффициент реактивной мощности, определяется по cos;

Руо - установленная мощность приемников освещения по цеху, определяется по удельной осветительной нагрузке на 1м2 поверхности пола известной производственной площади:

Руо=со•F, кВт.

где F-площадь производственного помещения, которая определяется по генеральному плану завода, в м2 ;

со - удельная расчетная мощность в кВт на 1м2.

Все расчетные данные заносятся в таблицу 2.1 - Расчет осветительной нагрузки.

2.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию

Расчет электрических нагрузок напряжением до 1 кВ по цехам предприятия производим также методом упорядоченных диаграмм упрощенным способом. Результаты расчета силовых и осветительных нагрузок по цехам сведены в таблицу 2.2 - Расчет силовой нагрузки напряжением 0,4кВ.

Рсм=Ки•УРн; (Лит. 7, Приложение 1)

Qсм=Рсм•tgц;

Рр=Кр•Рсм;

nэ>10 Qр=Qсм;

nэ?10 Qр=1,1•Qсм;

Если nэ=2•УРн/Рнmax;

Кр=f{Ки,nэ}, ( Лит. 6, таблица 3);

Кс ( лит. 2, таблица 2.2);

Сosц ( Лит. 7, Приложение 1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 2.1 Расчет осветительной нагрузки

№ п/п

Наименование произв.помещений

Размеры помещения, м

Площадь помещения, м2

Удельная осветительная нагрузка с0, кВт/м2

Коэф. спроса, Кс

Установленная мощность освещения, Руо, кВт

Расчетная мощность осветительной нагрузки

Cosц/tgц

Тип лампы

Рро, кВт

Qро,кВар

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

Термический цех

101,3х32

3242,56

0,015

0,8

48,64

38,91

19,45

0,9/0,5

ДРЛ

2

Сварочный цех

56х30

1680

0,016

0,95

26,88

25,54

12,77

0,9/0,5

ДРЛ

3

Заготовительный цех

56х22,6

1268,96

0,015

0,8

19,04

15,23

7,62

0,9/0,5

ДРЛ

4

Цех сверл с коническим хвостом

56х50,6

2836,96

0,015

0,8

42,55

34,04

17,02

0,9/0,5

ДРЛ

5

Цех проката сверл

213х29,6

2929,05

0,015

0,8

43,93

35,14

17,57

0,9/0,5

ДРЛ

6

Сварочный цех

112х26,6

2985,92

0,016

0,95

47,77

45,38

22,69

0,9/0,5

ДРЛ

7

Цех метчиков

109,3х42,6

2630,73

0,015

0,8

39,46

31,57

15,78

0,9/0,5

ДРЛ

8

Цех плашек

82,6х37,8

3085,7

0,015

0,8

46,28

37,02

18,51

0,9/0,5

ДРЛ

9

Цех фрез

143,3х26,7

3821,18

0,015

0,8

57,32

45,86

22,93

0,9/0,5

ДРЛ

10

Упаковочное отделение

32х21,3

682,56

0,020

0,8

13,65

10,92

5,46

0,9/0,5

ДРЛ

11

Термическое отделение

147,6х37,3

5474,82

0,015

0,8

82,12

65,69

3,84

0,9/0,5

ДРЛ

12

Компрессорная: СД 10кВ

32х32

1024

0,010

0,8

10,24

8,19

4,09

0,9/0,5

ДРЛ

13

Кузнечный цех

45,3х32

1450,56

0,015

0,8

21,76

17,41

8,71

0,9/0,5

ДРЛ

13а

Отделение кузнечного цеха

50,6х32

1621,12

0,015

0,8

24,32

19,46

9,73

0,9/0,5

ДРЛ

14

Заводоуправление (3 этаж)

80х26,6

2132,8

0,020

0,9

42,66

38,39

19,19

0,9/0,5

ЛЛ

15

Склад металла

40х18,6

746,4

0,010

0,7

7,46

5,22

2,61

0,9/0,5

ДРЛ

16

Ремонтно-механический

45,3х17,3

785,57

0,020

0,85

15,71

13,35

6,67

0,9/0,5

ДРЛ

17

Корпус вспомогательных служб

80х21,3

1706,4

0,014

095

23,89

22,69

11,35

0,9/0,5

ДРЛ

18

Строительный цех

72х29,3

2111,76

0,013

095

27,45

26,08

13,04

0,9/0,5

ДРЛ

19

Столовая

42,7х26,7

1137,32

0,020

0,9

22,75

20,47

10,24

0,9/0,5

ЛЛ

20

Котельная

66,7х29,3

1016,74

0,013

0,6

13,22

7,93

3,96

0,9/0,5

ДРЛ

21

Насосная

30х18,7

559,8

0,013

0,6

7,28

4,37

2,18

0,9/0,5

ДРЛ

22

Освещение территории

46060,82

0,009

1

414,55

414,55

207,27

0,9/0,5

ДРЛ

Таблица 2.2 Расчет силовых нагрузок предприятия напряжением U = 0,4кВ

№

Название цеха

Кол-во ЭП, n

Установленная мощность, кВт

m

Kи

cos ц

tg ц

Средние нагрузки

nэ

Kр

Расчетные нагрузки

РнminчРн max

?Pн

Pсм, кВт

Qсм, квар

Pp, кВт

Qp, квар

Sp, кВА

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

1

Термический цех

Силовая

80

10-50

2300

?3

0,6

0,75

0,88

1380

1214,4

80

0,8

1104

1214,4

Осветительная

38,91

19,45

Итого

1142,91

1233,85

1677,37

2

Сварочный цех

Силовая

60

30-120

2000

?3

0,4

0,6

1,33

800

1064

34

0,75

600

1064

Осветительная

25,54

12,77

Итого

625,54

1076,77

1250,06

3

Заготовительный цех

Силовая

70

5-70

900

?3

0,4

0,7

1,02

360

367,2

26

0,75

270

367,2

Осветительная

15,23

7,62

Итого

285,23

374,82

472,81

4

Цех сверл с коническим хвостом

Силовая

150

2-40

2800

?3

0,3

0,7

1,02

840

856,8

140

0,7

588

856,8

Осветительная

34,04

17,02

Итого

622,04

873,82

1077,22

5

Цех проката сверл

Силовая

70

7-80

2000

?3

0,3

0,7

1,02

600

612

50

0,75

450

612

Осветительная

35,14

17,57

Итого

485,14

629,57

798,92

6

Сварочный цех

Силовая

35

10-100

1600

?3

0,4

0,6

1,33

640

851,2

32

0,75

480

851,2

Осветительная

45,38

22,69

Итого

525,38

873,89

1027,95

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

7

Цех метчиков

Силовая

100

1-50

1300

?3

0,3

0,7

1,02

390

397,8

52

0,7

273

397,8

Осветительная

31,57

15,78

Итого

336,14

413,58

517,76

8

Цех плашек

Силовая

80

3-40

900

?3

0,3

0,7

1,02

270

275,4

45

0,75

202,5

275,4

Осветительная

37,02

18,51

Итого

239,52

293,91

383,24

9

Цех фрез

Силовая

100

2-55

2000

?3

0,3

0,7

1,02

60

61,2

8

0,95

57

67,32

Осветительная

45,86

22,93

Итого

102,86

90,25

139,48

10

Упаковочное отделение

Силовая

10

1-14

90

?3

0,3

0,8

0,75

27

20,25

7

0,95

25,65

22,275

Осветительная

10,92

5,46

Итого

36,57

27,74

46,18

11

Термическое отделение

Силовая

50

10-180

3200

?3

0,6

0,75

0,88

1920

1689,6

36

0,85

1632

1689,6

Осветительная

65,69

32,84

Итого

1697,69

1722,44

2422,52

12

Компрессорная: СД 10кВ

Силовая

0

0

0

Осветительная

8,19

4,09

9,15

Итого

8,19

4,09

9,15

Для построения картограммы нагрузок предприятия:

,

где R - радиус окружности;

б - угол сектора;

m - масштаб для определения площади круга, равный 0,5 кВт/мм.

Таблица - 2.3 Расчет данных для составления картограммы нагрузок предприятия

№ п/п

Наименование произв.помещений

Рро, кВт

Рр, кВт

R, мм

б, °

1

2

4

5

6

7

1

Термический цех

38,91

1142,91

27

12

2

Сварочный цех

25,54

625,54

20

15

3

Заготовительный цех

15,23

285,23

13

19

4

Цех сверл с коническим хвостом

34,04

622,04

20

20

5

Цех проката сверл

35,14

485,14

17

26

6

Сварочный цех

45,38

525,38

18

31

7

Цех метчиков

31,57

336,14

15

34

8

Цех плашек

37,02

239,52

12

56

9

Цех фрез

45,86

102,86

8

160

10

Упаковочное отделение

10,92

36,57

6

107

11

Термическое отделение

65,69

1697,69

33

14

12

Компрессорная: СД 10кВ

8,19

8,19

3

360

13

Кузнечный цех

17,41

287,41

14

22

13а

Отделение кузнечного цеха

19,46

282,66

13

25

14

Заводоуправление (3 этаж)

38,39

74,39

7

186

15

Склад металла

5,22

29,2

5

64

16

Ремонтно-механический

13,35

98,85

8

50

17

Корпус вспомогательных служб

22,69

202,69

11

40

18

Строительный цех

26,08

111,58

9

84

19

Столовая

20,47

139,47

10

53

20

Котельная

7,93

241,68

12

12

21

Насосная

4,37

436,37

17

4

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

Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только путем технико-экономических расчетов с учетом следующих факторов: категории надежности электроснабжения потребителей; компенсации реактивных нагрузок на напряжении до 1кВ; перегрузочной способности трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; шага стандартных мощностей; экономичных режимов работы трансформаторов в зависимости от графика нагрузки.

Данные для расчета:

Рp0,4= 8426,08 кВт;

Qp0,4= 9851,57 кВар;

Sp0,4= 12963,5 кВА.

Инструментальный завод относится ко 2 категории потребителей, предприятие работает в три смены, следовательно, коэффициент загрузки трансформаторов Кзтр=0,75.

Sн.тр - принятая номинальная мощность трансформатора, выбирается по удельной плотности нагрузок:

, кВА/м2,

при Sуд<0,2 применяются трансформаторы 630-1000 кВА, при Sуд=0,2-0,3 применяются трансформаторы 1600 кВА, при Sуд>0,3 применяются трансформаторы 2500 кВА, ?Fцех=44930,91 м2. Для каждой технологически концентрированной группы цеховых трансформаторов одинаковой мощности минимальное их число, необходимое для питания наибольшей расчетной активной нагрузки, рассчитывается по формуле:

где Рр 0,4 - суммарная расчетная активная нагрузка;

Кз - коэффициент загрузки трансформатора;

Sнт - принятая номинальная мощность трансформатора;

N - добавка до ближайшего целого числа

По выбранному числу трансформаторов определяют наибольшую реактивную мощность Q1, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ, определяется по формуле:

Рисунок 2.1.

Из условия баланса реактивной мощности на шинах 0,4 кВ определим величину Qнбк 1, так как составляющая QНБК2 в большинстве случаев меньше 0, то расчет ведется по 1-й составляющей Qнбк1:

Qнбк 1+Q1=Qр 0,4, отсюда

Qнбк 1= Qр 0,4 - Q1=9851,37- 6365,12=3486,63 кВар

так как составляющая QНБК2 в большинстве случаев меньше 0, то расчет ведется по 1-й составляющей Qнбк1.

Определим мощность одной батареи конденсаторов, приходящуюся на каждый трансформатор:

Принимаем батарею конденсаторов типа: УКЛН-0,38-450-150У3 (Лит. 2, таблица 2.192)

На основании расчетов составляется таблица 2.4 - Распределение нагрузок цехов по ТП, в которой показано распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП.

Таблица 2.4 Распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП

№ Тп Sнт,кВА Qнбк

№ цехов

Рр0,4 кВт

Qр0,4 кВар

Sр0,4 кВA

К з

1

2

3

4

5

6

ТП1ч ТП2

(4x1600)

5

485,14

629,57

6

525,38

873,89

7

336,14

413,58

8

239,52

293,91

10

36,57

27,74

11

1697,69

1722,44

12

8,19

4,09

13

287,41

325,51

13а

282,66

280,77

18

111,58

129,32

20

241,58

210,21

Qнбк=4х450

-1800

Итого по ТП1ч ТП2

3766,82

3111,03

4885,43

0,76

ТП3ч ТП4

(4x1600)

Qнбк=4x450

1

1142,91

1233,85

2

625,54

1076,77

3

285,23

374,82

4

622,04

873,82

9

102,86

90,25

14

74,39

64,07

15

29,22

22,41

16

98,85

122,95

17

202,69

256,15

19

139,47

77,44

21

436,37

540,75

Освещение тер.

414,55

207,27

-1800

Итого по ТП3ч ТП4

4174,12

3140,55

5223,63

0,82

Распределим Qнбк по ТП реактивным нагрузкам

Исходные данные:

Qр 0,4= 9851,57 кВар;

Qнбк=3486,625 кВар.

,

то фактическая реактивная мощность:

QфТП1-2=4x450=1800кВар, а нескомпенсированная мощность равна:

Qнеск= Qр ТП1,2- Qф ТП1,2= 4911,03 - 1800=3111,03 кВар.

Уточненное распределение Qнбк по ТП сведем в таблицу 2.5.

Таблица 2.5 Уточненное распределение Qнбк по ТП

№ ТП

Qр тп, кВар

Qр нбк, кВар

Qф.ТП, кВар

Qнеск., кВар

1

2

3

4

5

ТП 1-ТП 2

4911,03

1738,09

(4х450)=1800

3111,03

ТП 3-ТП 4

4940,55

1748,54

(4х450)=1800

3140,55

2.4 Определение потерь мощности в трансформаторах

Выбираем трансформаторы ТМЗ-1600-10/0,4 (лит. 2, таблица 2.110.)

Таблица 2.5. Паспортные данные трансформатора

SН, кВА

IХХ, %

UКЗ, %

?PХХ, кВт

?PКЗ, кВт

1600

1%

6%

2,65

16,5

ТП 1-ТП 2:

Кз = 0,75 Nтр=4

ТП 3-ТП 4:

Кз = 0,69 Nтр=4

2.5 Определение высоковольтных расчетных нагрузок

Определение расчетных мощностей синхронных двигателей

Рр СД = Рн СД·NСД·Кз, кВт,

Qр СД = Рр СД·tgц, кВар.

Рн СД = 630 кВт NСД = 4

Cosц = 0,85ч0,9 (0,9)

Кз = 0,85ч0,92 (0,87)

Рр СД = Рн СД·NСД·Кз = 630·4·0,87 = 2192,4 кВт.

Qр СД = Рр СД·tgц = 2192,4·0,48 = 1052,35 кВар.

СДНЗ-2-18-41-24: Мощность - 630 кВт, U=10кВ, n=300 об/мин, х''d=18,2% (Лит. 2, таблица 2.48.)

2.6 Расчет компенсации реактивной мощности на шинах 10 кВ ГПП

Составим схему замещения, показанную на рисунке 2.2.

Составляем уравнение баланса реактивной мощности на шинах 10 кВ относительно QВБК

? Qген=? Qпотр

Qэ + QНБК + QВБК= Qр0,4+ Qрез + QСД +ДQТР

Резервная мощность:

Qрез =0,15•УQрасч = 0,15• (Qр0, 4- QНБК +ДQТР+ Qр СД)=

=0,15•(9851,57 - 3600+526,82+1052,352)=1174,6 кВар.

Мощность, поступающая от энергосистемы:

Qэ=0,25•УPр зав=0,25 • (Pр0,4+ДPтр + Рр СД) = 0,25•(8426,08+89,07+2192,4) =

= 2676,89 кВар.

Определение мощности ВБК:

QВБК= Qр0,4+ Qрез + QСД +ДQТР - Qэ - QНБК

QВБК=9851,54+1174,6+1052,35+526,82-2676,89-3600=6328,42 кВар

QВБК/2=3164,21 кВар

Для компенсации реактивной мощности на шинах ГПП выбираем конденсаторные батареи типа УКРЛ(П)-56-10,3-3600-450УЗ (Лит. 2, таблица 2.192.), где QН = 3600 кВар, N=2

УQН =7200 кВар.

2.7 Уточненный расчет нагрузок по заводу

Таблица 2.6

№ТП

№ цехов

N

Рн.min - Рн.max кВт

?Рн, кВт

Ки

Средние мощности

nэ

Км

Расчетные мощности

Sр, кВА

Кз

Рсм, кВт

Qсм, кВар

Рр, кВт

Qр, квар

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

ТП1 - ТП2(4х1600)

5

70

7-80

2000

600

612

6

35

10-100

1600

640

851,2

7

100

1-50

1300

390

397,8

8

80

3-40

900

270

275,4

10

10

1-14

90

27

20,25

11

50

10-180

3200!

1920

1689,6

13

40

10-30

900

360

316,8

13а

35

4-200

700

280

246,4

18

30

1-20

380

114

116,28

20

40

1-80

550

275

206,25

Силовая

490

1-200

11620

0,42

4876

4731,98

117

0,7

3413,2

4731,98

Освещение

304,79

152,38

QНБК

-1800

Итого

3717,99

3084,36

4830,81

0,75

ТП 3 - ТП 4 (4х1600)

1

80

10-50

2300

1104

1214,4

2

60

30-120

2000

600

1064

3

70

5-170

900

270

367,2

4

150

2-40

2800

588

856,8

9

100

2-55

2000

57

67,32

14

110

1-20

100

36

44,88

15

5

10-20

80

24

19,8

16

30

1-20

380

85,5

116,28

17

50

1-40

800

180

244,8

19

30

1-30

350

119

67,2

21

10

50-100

800

432

538,56

Силовая

595

1-120

12510

0,28

3495,5

4601,24

209

0,7

2446,85

4601,24

Освещение

264,07

132,04

Освещение тер.

414,55

207,27

QНБК

-1800

Итого

3125,47

3140,55

4430,75

0,69

Итого на шинах 0,4кВ

6843,46

6224,91

Потери в ЦТ

89,7

526,82

Нагрузка 0,4 кВ, приведенная к шинам 10 кВ

6933,16

6751,73

Компрессорная

4

630

2920

2192,4

1052,35

ВБК

-7200

Итого по заводу

9125,56

604,08

Ко=0,9, Ко=f{Ки.срвзв.,nприс.}, (Лит. 6, таблица 3)

Рр=0,9*9125,56=8213 кВт

Qр=0,9*604,08=543,67 кВар

3. Выбор схемы внешнего электроснабжения

Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью по 63 МВА, напряжением 115/37/6,3 кВ. Мощность КЗ на стороне 115 кВ равна 1400 МВА. Трансформаторы работают раздельно.

Расстояние от подстанции до завода 4,5 км.

Завод работает в три смены.

Для технико-экономического сравнения вариантов электроснабжения завода рассмотрим два варианта:

I вариант - от высокой стороны трансформатора подстанции энергосистемы 115 кВ;

II вариант - от среднего напряжения подстанции энергосистемы 37 кВ.

3.1 Технико-экономический расчет для I варианта

Рисунок 3.1 Первый вариант схемы электроснабжения

Выбираем трансформаторы ГПП:

Выбираем два трансформатора мощностью 6300 кВА.

Коэффициент загрузки:

Таблица 3.1

Паспортные данные трансформатора ТМН(ТМ)-6300/110/10 (Лит. 2, таблица 2.108.)

Sн, кВА

Iх.х, %

Uк.з, %

?Pх.х, кВт

?Pк.з, кВт

Цена, млн. тг

6300

1

10,5

10

44

25

Потери мощности в трансформаторах:

Потери электроэнергии в трансформаторах ГПП.

При трехсменном режиме работы Твкл=6000 ч (Лит. 2, таблица 2.25)и соответственно Тмакс=6000 ч (Лит. 2, таблица 2.25), то время максимальных потерь будет равна:

Потери активной мощности в трансформаторах:

ДWтр.гпп=2•(ДPхх•Tвкл+ДPкз?ф ?Kз2)=2•(10•6000+44•4591,78•0,692)=310156,85 кВт•ч,

Выбор сечения ЛЭП-110 кВ:

Находим полную мощность ЛЭП:

а) Рабочий ток, проходящий по одной линии:

,

б) Ток аварийного режима:

Iав=2•Iр=2•22,86=45,71 А.

в) По экономической плотности тока определяем сечение проводов:

где jэ=1 А/мм2 экономическая плотность тока, при Тм=6000ч и неизолированных алюминиевых проводах (Лит 8, таблица П1.2).

Принимаем провод марки: АС -70 с Iдоп=265А (Лит. 9).

х0=0,444 Ом/км, r0=0,428 Ом/км (Лит. 1, таблица 7.1).

Проверим выбранные провода по допустимому току.

При рабочем токе: Iдоп=265 А ? Iр=22,86 А;

При аварийном режиме: Iдоп ав=1,3•Iдоп=1,3•265=344,5 A ? Iав=45,71 A.

д) Потери электроэнергии в ЛЭП:

где R = r0•l = 0,428•4,5=1,926 Ом, где r0=0,428 Ом/км - удельное сопротивление сталеалюминевого провода, l=4,5 км - длина ЛЭП.

Рассчитываем токи короткого замыкания.

Рисунок 3.1. Схема замещения для расчета токов к.з.

Sб=1000 МВА; Uб=115 кВ.

кА

Куд1 (лит. 2, таблица 2.45)

Куд2 (лит. 2, таблица 2.45)

Выбор выключателей на напряжение 110 кВ

Выключатели В1, В2, В3, В4 выбираем по аварийному току.

Условия выбора выключателей В1, В2:

Uном ? Uнс;

Iном ? Iав;

Iоткл ? Ik1;

Iдин ? iyдк1 ;

Выключатель типа ВРС-110-2500. Цена -10,5 млн. тг. (Лит. 10).

110 кВ ? 110 кВ;

2500 А ? 45,71 А;

31,5 кА ? 7,07 кА;

81 кА ? 17,1 кА;

Условия выбора выключателей В3, В4:

Uном ? Uнс;

Iном ? Iав;

Iоткл ? Ik2;

Iдин ? iyдк2

Выключатель типа ВРС-110-2500. Цена -10,5 млн. тг. (Лит. 10).

110 кВ ? 110 кВ;

2500 А ? 45,71 А;

31,5 кА ? 5,84 кА;

81 кА ? 14,87 кА;

Выбор разъединителей на напряжение 110 кВ.

Условия выбора разъединителей Р1, Р2:

Uном ? Uн.с.;

Iном ? Iав.;

Iтерм.? Ik2

Iскв.ампл ? iyдк2;

Разъединитель типа РДЗ-I-110/1000УХЛ1. Цена - 340,6 тыс. тг. (Лит. 11).

110 кВ ? 110 кВ;

1000 А ? 45,71 А;

25 ? 5,84 кА;

80 кА ? 14,87 кА;

Капитальные затраты на оборудования.

а) Затраты на трансформаторы ГПП:

Ктр.гпп=2 •Ктр.гпп=2•25 000 000=50 000 000 тг.

б) Затраты на ЛЭП 110 кВ: (железнобетонные двухцепные с одновременной подвеской двух цепей), АС-70/11. Длина- 4,5 км.Цена - 15 750 000 тг (лит. 1, таблица 9.5)

Клэп = l•Клэп=4,5•3 500 000=15 750 000 тг.

в) Затраты на выключатели :

Кв1,в2=2 • Кв1=2•10 500 000=21 000 000 тг.

Кв3,в4=2 • Кв3=2•10 500 000=21 000 000 тг.

г) Затраты на разъединители:

Кр1,р2=2 •Кр1=2•340 600=681 200 тг.

Суммарные затраты на оборудования для I варианта:

?КII= Ктр.гпп + Клэп + Кв1,в2+ Кв3,в4 + Кр1,р2 =108 431 200 тг.

Кобор= Ктр.гпп + Кв1,в2+ Кв3,в4+ Кр1,р2 =92 681 200 тг.

Амортизационные отчисления:

Иа.лэп =Еа•Клэп=0,028•15 750 000=441 000 тг./год; Еа ( лит. 2, таблица 2.23)

Иа.обор= Еа.обор•Кобор = 0,063•92 681 200=5 838 916 тг./год; Еа ( лит. 2, таблица 2.23)

Иа?= Иа.лэп+ Иа.обор= 441 000+5 838 916 =6 279 916 тг./год.

Издержки на эксплуатацию:

Иэкс.лэп = Еэкс.лэп • Клэп = 0,004•15 750 000=63 000 тг./год;

Иэкс.обор = Еэкс.обор • Кобор = 0,03•92 681 200=926 812 тг./год;

Иэкс.?= Иэкс.лэп +Иэкс.обор=63 000+926 812=989 812 тг./год.

Издержки, вызванные потерями электроэнергии в проектируемой электроустановке за год:

Ипот=Со•( ?Wтр.гпп +?Wлэп)=10•(310156,85+27729,44)=3 378 863 тг./год

Сo=10 тг./кВт·ч

Суммарные издержки:

ИII=Иа?+ Иэкс.?+Ипот =6 279 916+989 812+3 378 863 =10 648 591 тг./год

Приведенные суммарные затраты:

ЗII=Ен•КII+ ИII=0,12•108 431 200+10 648 591=23 660 335 тг./год

Ен - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, для расчетов в электроэнергетике Ен=0,12 1/год.

3.2 Технико-экономический расчет для II варианта

Рисунок 3.2. Схема внешнего электроснабжения для II варианта.

Выбираем трансформаторы ГПП:

Выбираем два трансформатора мощностью 6300 кВА.

Коэффициент загрузки:

Таблица 3.2. Паспортные данные трансформатора ТМН(ТМ)-6300/35 (лит. 2, таблица 2.106.)

Sн, кВА

Iх.х, %

Uк.з, %

?Pх.х, кВт

?Pк.з, кВт

Цена, млн.тг.

6300

0,9

7,5

9,2

46,5

17

Потери мощности в трансформаторах:

Потери электроэнергии в трансформаторах ГПП.

При трехсменном режиме работы Твкл=6000ч и соответственно Тмакс=6000ч, то время максимальных потерь будет равна:

Потери активной мощности в трансформаторах:

ДWтр.гпп=2•(ДPхх•Tвкл+ДPкз? ф ?Kз2)=2•(9,2•6000+46,5•4591,78•0,692)=

=311361,22 кВт•ч,

Находим полную мощность ЛЭП:

Долевое участие трансформатора ГПП:

Выбор сечения ЛЭП-35 кВ:

а) Рабочий ток, проходящий по одной линии:

,

б) Ток аварийного режима:

Iав=2•Iр=2•71,84=143,68 А

в) По экономической плотности тока определяем сечение проводов:

где j=1 А/мм2 экономическая плотность тока, при Тм=6000ч и алюминиевых проводах (Лит 8, таблица П1.2).

Принимаем провод марки: АС -70/11 с Iдоп=265А (Лит. 9).

х0=0,432 Ом/км, r0=0,428 Ом/км (Лит. 1, таблица 7.1).

Проверим выбранные провода по допустимому току.

При рабочем токе: Iдоп=265 А ? Iр=71,84 А;

При аварийном режиме: Iдоп ав=1,3•Iдоп=1,3•265=344,5 A ? Iав=143,68 A.

Страница:


Подобные документы

  • 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 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

  • 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

  • Проектирование электроснабжения завода по производству сельскохозяйственной техники

    Технологический процесс завода по производству сельскохозяйственной техники. Выбор схемы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности, выбор трансформаторов, определение потерь. Картограмма электрических нагрузок.

    курсовая работа [527,2 K], добавлен 18.03.2012

  • Электроснабжение завода металлоконструкций

    Определение электрических нагрузок завода металлических конструкций. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций. Особенности выбора величины напряжения внешнего электроснабжения по технико-экономическим параметрам.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 13.01.2023

  • 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

  • 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

  • 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

  • Электроснабжение завода высоковольтной аппаратуры

    Расчет электрических нагрузок завода и термического цеха. Выбор схемы внешнего электроснабжения, мощности трансформаторов, места их расположения. Определение токов короткого замыкания, выбор электрических аппаратов, расчет релейной защиты трансформатора.

    дипломная работа [2,6 M], добавлен 30.05.2015

  • Проектирование электроснабжения химического завода

    Характеристика предприятия и источников электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок цеха; числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 25.06.2012

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