Проектирование системы электроснабжения предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Значение электроэнергетики для любой отрасли промышленности трудно переоценивать, потому что для любого производства необходимо электроэнергия для механических, ремонтных, компрессорных, сборочных и других цехов.

Основной задачей курсового проекта является решение ряда вопросов по проектированию главной подстанций промышленного проектирования, цеховых подстанций. Также в курсовое проектирование входит ряд других задач: определение расчетных нагрузок цехов и завода, выбор проводов, кабелей, аппаратуры защиты, схемы электроснабжения, питающих проводников для цехов и завода. Итогом курсового проектирования должна стать схема снабжения завода с рассчитанными и выбранными элементами электроэнергетики.

1. Исходные данные для курсового проектирования по электроснабжению

1 Питание завода осуществляется по воздушной линии (ЛЭП) от подстанции энергосистемы (РайТП), на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью по S_ртп =25 МВА напряжением 115/38,5/11 кВ. Расстояние от питающей подстанции до завода (до ГПП) L_з, км.Номинальное напряжение ЛЭП - 35кВ

2 Данные для определения нагрузки завода.

3 Данные для определения нагрузки цеха №.

4 Генеральный план предприятия начертить самостоятельно на формате А4

2. Расчет электрических нагрузок цеха (до 1кВ)

2.1 Расчёт электрических нагрузок цеха №2

Расчёт общей установленной мощности электрических приёмников Руст, кВт

Руст=;

Р_уст1= 11*5.5+18*2,2+14*0,75+27*0.18 = 115 кВт

Р_уст2= 7х4,0+3х2,2= 35 кВт

Р_уст3= 3х5,5+4х2,2= 25 кВт

Р_уст4= Р_н v=(3х75+6 х30+3х22)*v= 236 кВт

Определение эффективного числа для некоторых двигателей nэ:

Если m>3 и Ки0,2, то:

nэ₁ nэ₄ = 12

Расчёт активной максимальной нагрузки электродвигателей Рр

Р_Р= К_М К_ИPуст, (3)

где, Кu - среднее значение коэффициента использования

Таблица 4 - Средние значения коэффициента использования К_и и коэффициентов мощности cosц и tgц для групп электроприемников

Электроприёмники
	Kи
1 Электродвигатели станков универсального назначения	0,12-0,14	0,4-0,5	2,29-1,73
(токарные, фрезерные, строгальные и другие)
2 Электродвигатели специализированных станков, станков-	0,17-0,2	0,65	1,17
автоматов и агрегатных
3 Электродвигатели прессов (холодной и горячей	0,2-0,25	0,65	1,17
штамповки)
4 Электродвигатели ковочных машин, молотов, волочильных	0,25-0,35	0,65	1,17
станков, шаровых мельниц, очистных барабанов и других
5 Электродвигатели автоматичных поточных линий,	0,4-0,7	0.65-0,75	1,17-0,88
транспортеров, конвейеров
6 Электродвигатели вентиляторов, насосов, компрессоров	0,65-0,8	0,75-0,85	0,88-0,62
7 Электродвигатели кранов, лифтов	0,15-0,35	0,45-0,5	1,98-1,7
8 Сварочные трансформаторы автоматической сварки	0,35-0,4	0,5-0,7	1,7-1,02
9 То же ручной сварки	0,2-0,25	0,3-0,45	3,18-1,98
10 Электрическое освещение	0,85-0,9	0,95	0,33

Км - коэффициент максимума нагрузки берём из графика на рисунке

1

Рисунок 1 - Зависимость коэффициента максимума нагрузки К_м от эффективного числа электроприемников n_э при различных коэффициентах использования К_и

P_p1=1.2*0.2*115=28кВт

P_p2=1.1*0.7*35=27кВт

P_p3=1*0.8*25=20кВт

P_p4=1.3*0,35*236=107кВт

==28+27+20+107+27= 209кВт.

Активная расчётная нагрузка для освещения определяется по формуле:

Р_Р=К_СРуст, (4)

где, Кс0,9 - для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролётов.

=К_С=0,930 = 27кВт.

Расчёт реактивной максимальной нагрузки электродвигателей Qp

Q_Р=KuР_устtg5K, при nэ>10; (5)

Q_Р=1,1KuР_устtg5K, при nэ, (6)

где, tg5K - среднее значение коэффициента мощности для групп электродвигателей (берётся из таблицы 4).

Q_p1=27,6*1,17= 32кВАр

Q_p2=27*0,88*1,1= 26кВАр

Q_p3=20*0,62*1,1= 14кВАр

Q_p4=107*1,7*1=182кВАр

Q =27*0,33*1,1= 10кВАр

Q_цех=?Q=32+26+14+182+10= 264кВАр

Результаты заносим в таблицу 5

Расчёт полной максимальной нагрузки электродвигателей Sp

Sp= (7)

S_p1==42кВА

S_p2==37кВА

S_p3 ==24кВА

S_p4==211кВА

S_p5 ==29кВА

S_цех===337кВА

Результаты заносим в таблицу 5

Расчёт максимального тока

= (8)

1) I_p1==61 А

2) I_p2==53 А

3) I_p3==35 А

4) I_p4==304 А

5) I_p5== 42 А

I_цех===32 А

Результаты заносим в таблицу 5

Таблица 5 - Расчёт электрических нагрузок цеха №2

Группа электрических приёмников	Колич. электро двигателей n	Установл. мощность Руст приведенная ПВ=100%, кВт	m=	Ku		nэ	Км
		Одного электроприёмника Рн мах / Рн min	Общая
1 Эл. двигатели спец. станков	70	5.5/0,18	115	m>3	0,2		42	1.2
2 Эл. двигатели транспортеров	10	4,0/2,2	35	m<3	0,7		10	1.1
3 Эл. двигатели вентиляторов	7	5,5/2,2	25	m<3	0,8		7	1
4 Эл. двигатели кранов ПВ-25%	12	37,5/11	236	m>3	0,35		12	1.3
5 Освещение	-	-	30	-	-		-	0.9
Всего (Цех №2)	99	-	411	-	-	-	-	-



Группа электрических приёмников	Расчётная (максимальная) нагрузка	Расчётный (максимальный) ток Ip, А	Номинальное напряжение Uл.н., кB
	Pp, кВт	Qp, кВАр	Sp, кВА
1 Эл. двигатели спец. станков	28	32	42	61	0.4
2 Эл. двигатели транспортеров	27	26	37	53	0.4
3 Эл. двигатели вентиляторов	20	14	24	35	0.4
4 Эл. двигатели кранов ПВ-25%	107	182	211	304	0.4
5 Освещение	27	10	29	42	0.4
Всего (Цех №2)	209	264	337	32	6

2.2 Расчет электрических нагрузок завода (выше 1кВ)

Расчет активной максимальной нагрузки цехов Рр

Pp=КсPуст, (9)

где Кс - среднее значение коэффициента спроса

Таблица 6 - Средние значения коэффициентов спроса К_с, использования Ки мощности для цехов

Наименование цеха	Кс	Ки
1 Заводоуправление	0,6-0,8	0,85-0,9	0,7-0,95	1,02-0,33
2 Компрессорные станции	0,75-0,9	0,65-0,9	0,75-0,85	0,88-0,62
3 Насосные станции	0,6-0,9	0,6-0,9	0,75-0,85	0,88-0,62
4 Механическое станочное оборудование	0,2	0,14-0,25	0,5-0.65	1,7-1,17
5 Вентиляторы	0,65-0,95	0,4-0,8	0.75-0,89	0.88-0,62
6 Котельная	0,7	0,6-0,65	0,7-0,8	1,02-0,75
7 Станки холодной обработки металлов (прессы, ковочные машины)	0,25-0,4	0,2-0,35	0,65	1,17
8 Ремонтные и вспомогательные цеха	0,4-0,5	0,3-0,4	0,7-0,93	1,02-0,4
9 Доменный цех	0,6	0,5	0,77-0,94	0,83-0,36
10 Мартеновский цех	0,2-0,3	0,13-0,2	0,74	0,9
! 1 Стан (трубопрокатный, листовом, проволочный, заготовочный)	0,4-0,65	0,3-0,5	0.7-0,95	1,02-0,33
12 Сборочный цех (поточные линии)	0,5	0,4-0,6	0,65-0,7	1,17-1,02
13 Склад	0,3-0,7	0,2-0,3	0,5-0,75	1,7-0.88
14 Кузнечный цех	0,25-0,4	0,2-0,35	0.65	1.17
15 Ремонтно-механический цех	0,2-0,4	0,35	0,5-0,65	1,7-1,17

P_p1=0,6*35=21кВт

P_p2=209кВт (см. п. 3.1)

P_p3=0,2*190=44кВт

P_p4=0,7*220=154кВт

P_p5=0,75*300=225кВт

P_p6=0,2*520= 104кВт

P_p7=0,5*350= 175кВт

P_{p зав}=? P_р=21+209+44+154+225+104+175= 932кВт

Результат заносим в таблицу 7

Расчет реактивной максимальной нагрузки цехов Qр

Qp=Pp, (10)

где - среднее значение коэффициента мощности для цехов.

Q_p1=21*1,02 =21,42кВАр

Q_p2= 264кВАр (см. п. 3.1)

Q_p3=44*1,7 = 74,8кВАр

Q_p4=154*1,02 = 157кВАр

Q_p5=225*0,88 = 198кВАр

Q_p6=104*0,9 = 94кВАр

Q_p7 =175*1,7= 298кВАр

Q_{p зав}=?Q_p=21,42+264+74,8+157+198+94+298=1106кВАр

Результат заносим в таблицу 7

Расчёт полной максимальной нагрузки цехов Sp

Sp= (11)

S_p1== 30кВА

S_p2==337кВА (см. п. 3.1)

S_p3== 87кВА

S_p4==220 кВА

S_p5==300 кВА

S_p6==140 кВА

S_p7==345 кВА

S_pзав===1447 кВА

Результат заносим в таблицу 7

Определение расчетных токов для цехов и завода Iр

=

I_p1==2,9А

I_p2=32А (см. п. 3.1)

I_р3==8,4А

I_p4==21,2А

I_p5==28,9А

I_p6==13,5А

I_p7==33,2А

I_pзав==24А

Результаты заносим в таблицу 7

Таблица 7 - Расчет электрических нагрузок завода

Наименование цеха	Руст, кВт	Кс		Рр, кВт	Qр, кВАр	Sр, кВА	Iр, А	Uл.н, кВ
1. Заводоуправлене	35	0.6		21	21	30	2,9	6
2. Мех.цех №2	411	0.2		209	264	337	32	6
3. Рем-мех. цех	190	0.2		44	75	87	8,4	6
4. Котельная	220	0.7		154	157	220	21,2	6
5. Компрессорная	300	0.75		225	198	300	28,9	6
6. Мартеновский цех	520	0.2		104	94	140	13,5	6
7. Сборочный цех	350	0.5		175	298	345	33,2	6
Завод	2028	-	-	932	1106	1447	24	35

3. Выбор проводников для цеховой сети (до 1 кВ)

Определение длительно допустимого тока для электродвигателей и сеченияS

, (13)

где, - поправочный коэффициент на условие прокладки проводов и кабелей (в нашем случае для всех групп электродвигателей берём из таблиц 8 и 9

Электродвигатели специальных станков

Uн =380 В Iр = 61 А Кпопр= 1

I_доп1 ?61/1=61А

Выбираем 4-хжильльй провод типа АПР с прокладкой в стальных трубах с сечением S=35мм² и допустимым током I_доп1 = 85А

Электродвигатели транспортеров

Uн =380 В Iр = 53 А Кпопр= 1

I_доп2 ?53/1=53А

Выбираем 4-хжильльй провод типа АПР с прокладкой в стальных трубах с сечением S=35мм² и допустимым током I_доп2 = 85А

Электродвигатели вентиляторов

Uн =380 В Iр = 35 А Кпопр= 1

I_доп3 ?35/1=35А

Выбираем 4-хжильльй провод типа АПР с прокладкой в стальных трубах с сечением

S=16мм² и допустимым током I_доп3 = 55А

Электродвигатели кранов

Uн =380 В Iр = 304 А Кпопр= 1

I_доп4 ?304/1=304А

Выбираем 4-хжильный кабель типа ААБ с прокладкой в земле сечением S=185мм² и допустимым током I_доп4 = 450А

Электроосвещение

Uн =380 В Iр = 42 А Кпопр= 1

I_доп2 ?42/1=42А

Выбираем 4-хжильльй провод типа АПР с прокладкой в стальных трубах с сечением

S=35мм² и допустимым током I_доп5 = 85А

Сечения выбирались из таблицы 9

Таблица 8 - Поправочный коэффициент К_попр1 на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле (в трубах или без труб)

Расстояние в свету между кабелями, мм	Коэффициент при количестве кабелей
100	1,0	0,9	0,85	0,8	0,78	0,75
200	1,0	0,92	0,87	0,84	0,82	0,81
300	1,0	0,93	0,9	0,87	0,86	0,85

Таблица 9 - Поправочный коэффициент К_попр2 на токи для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин в зависимости от температуры земли и воздуха

Условная температура среды, ?С	Нормированная температура жилы, ?С	Поправочный коэффициент на токи при фактической температуре среды,°С
		-5	0	+5	10	15	20	25	30	35
15	80	1.14	1,11	1,08	1,04	1,00	0.96	0,92	0,88	0,83
25	80	1.24	1,2	1,17	1,13	1,09	1,04	1,00	0,95	0,90
25	70	1,19	1,24	1.2	1,15	1,11	1,05	1,00	0,94	0.88
15	65	1,18	1,14	1,1	1,05	1,00	0,95	0,89	0,84	0,77
75	65	1,32	1,27	1,22	1,17	1,12	1,06	1,00	0,84	0,87
15	60	1,2	1,15	1,12	1.06	1,00	0,94	0.88	0,82	0,75
15	50	1,25	1,2	1,14	1,07	1,00	0,93	0,84	0.76	0,66
	Лист

Тип кабеля сечение и I_доп выбираем из таблицы 10

Группа проводников	Провода с резиновой и пластмассовой изоляцией	Кабели и защищенные провода с резиновой и пластмассовой изоляцией
Характерная марка	АПР-АПРТО-АПРВ-АПВ	АВРГ-АНРГ-АВВГ-АВРБГ - АНРБГ-АВВБГ - АПРФ	АВВБ-АНРБ-АВВБ
Способ прокладки	открыто	в стальных трубах	в воздухе	в земле
Сечение. мм2	Iдоп, А	Iдоп, А, при числе проводов равном	Iдоп при числе жил (одножильных проводов) равном
		2	3	4	5-6	7-9	2	3	4	2	3	4
2,5	24	20	19	19	15	14	21	19/25	17	34	29/38	26
4	32	28	28	23	22	21	29	27 / 35	24	42	38/49	35
6	39	36	32	30	26	24	38	32/42	29	55	46/60	42
10	60	50	47	39	38	35	55	42/55	38	80	70 / 90	63
16	75	60	60	55	48	45	70	60/75	54	105	90/115	81
25	105	85	80	70	65	60	90	75 / 95	68	135	115/ 150	104
35	130	100	95	85	75	70	105	90 / 120	81	160	140/ 180	126
50	165	140	130	120	105	95	135	110/145	100	205	175/225	158|
70	210	175	165	140	130	125	165	140/ 180	126	245	210 /275	190
95	255	215	200	175	-	-	200	170/220	153	295	255 / 330	230
120	295	245	220	200	-	-	230	200 /260	190	340	295/385	266
150	340	275	255	-	-	-	270	235/305	212	390	335/435	302
185	390	-	-	-	-	-	310	270/350	243	440	385 / 500	347

Таблица 11 - Выбор проводов и кабелей для цеховой сети (для цеха №2)

Группа электро приемников	Uн, В	IР, А	Коэффициент по правки Kпопр		Провод, кабель	Проверка
					Тип	S, мм»	Iдоп, А	Коэффициент защиты Кз	Кз *Iз	Iдоп> Кз *Iз
1. Эл.дв. спец. станков	380	61	1	61	АПР	35	85	1	80	85А?80А
2 Эл.дв. транспортеров	380	53	1	53	АПР	35	85	1	80	85А?80А
3 Эл.двигатели вентиляторов, насосов, компрессоров	380	35	1	35	АПР	16	55	1	50	55А?50А
4 Эл. двигатели кранов(сварка)	380	304	1	304	АПР	185	450	1	400	450А?400А
5 Освещение	380	42	1	42	АПР	35	85	1,25	75	85А?75А

4 Выбор аппаратов защиты для цеховых электроприёмников (до 1кВ)

Расчёт тока наибольшего по мощности двигателя

=, (14)

где, - коэффициент мощности (можно принять равный 0,8),

- коэффициент полезного действия (можно принять равным 0,9).

Электродвигатели специальных станков (Ки=0,2)

I_н1= =12 А

Электродвигатели транспортеров (Ки=0,7)

I_н2= =8,4А

Электродвигатели вентиляторов, компрессоров (Ки=0,8)

I_н3= = 12А

Электродвигатели кранов (Ки=0,35)

I_н4= =80А

Электроосвещение

Для освещения можно принять Iр=Iн

I_н5= I_р5

Расчёт пускового тока наибольшего по мощности двигателя

=(5-7) (15)

Электродвигатели специальных станков

I_пуск1= 5*12=60 А

Электродвигатели транспортеров

I_пуск2=5*8,4=42 А

Электродвигатели вентиляторов, комрессоров

I_пуск3=5*12=60 А

Электродвигатели кранов

I_пуск4=7*80=560 А

Расчёт тока перегрузки

=+-) (16)

Электродвигатели специальных станков

I_пер1= 60+(61-0,2*12)=119 А

Электродвигатели транспортеров

I_пер2=42+(53-0,7*8,4)=90 А

Электродвигатели вентиляторов, компрессоров

I_пер3=60+(35-0,8*12)=85,4 А

Электродвигатели кранов

I_пер4=560+(304-0,35*80)=836 А

Расчёт тока срабатывания

=1,25• (17)

Электродвигатели специальных станков

I_{сраб эл м1} ?1.25*119=149 А

Электродвигатели транспортеров

I_{сраб эл м 2}?1.25*90=112,5 А

Электродвигатели вентиляторов, компрессоров

I_{сраб эл м3} ?1.25*85,4=107 А

Электродвигатели кранов

Расчёт номинального тока теплового расцепителя и выбор автоматического выключателя I_{сраб эл м 4}?1,25*836=1045 А

I_н.тепл ?(1,1-1,3) Iр (18)

Электродвигатели специальных станков

I_н.тепл1 ?(1,1-1,3)*61=(67,1-79,3) А

Принимаем I_н.тепл = 80А и выбираем автомат типа А3716 и I_н=160А; I_{н уст} =630А

Электродвигатели транспортеров

I_н.тепл2 ?(1,1-1,3)*53=(58,3-68,9) А

Принимаем I_н.тепл = 80А и выбираем автомат типа А3716 и I_н=160А; I_{н уст} =630А

Электродвигатели вентиляторов, компрессоров

I_н.тепл3 ?(1,1-1,3)*35=(38,5-45,5) А

Принимаем I_н.тепл = 50А и выбираем автомат типа АЕ2056 и I_н=100А;

I_{н уст} =3,5*50=175А

Электродвигатели кранов

I_н.тепл4 ?(1,1-1,3)*304=(334,4-395,2) А

Принимаем I_н.тепл = 400А и выбираем автомат типа А3736 и I_н=630А; I_{н уст} =2300А

Данные I_н, I_{н уст} и I_{н тепл} берём из таблицы 12

Таблица 12 - Технические данные автоматических выключателей

Серия автомата	Номи наль ный ток авто мата Iн, А	Номинальный ток теплового расцепителя Iн тепл, А	Номиналь ная уставка электро магнитного расцепителя Iн уст, А	Серия автомата	Номи наль ный ток авто мата Iн, А	Номинальный ток теплового расцепителя Iн тепл,А	Номинальная уставка электромагнитного расцепителя Iн уст, А
АП 50	50	1.6; 2.5; 4; 6.4; 10; 16; 25; 40; 50; 63	3. 5,8: 11* Iн. тепл	А3726	250	200; 250	2500
АЕ 2026	16	0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.8; 1.0; 1.25; 2,0: 2.5; 3.15; 4; 5; 6.3; 8; 10; 12.5; 16	12* Iн. тепл	А3736	630	250; 320; 400 500 630	2500 5000 6300
АЕ 2046	63	10; 12.5.16.20 25. 31.5; 40; 50; 63	То же	АВМ-10	750	500; 600; 750	4000 - 8000
АЕ 2056	100	16; 20; 25; 31.5; 40; 50; 60; 80; 100	То же	АВМ-15	1500	1000; 1150; 1200; 1400; 1500	8000:10000
А3716	160	16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160	630	АВМ-20	2000	1000; 1200; 1500; 1800:2000	8000; 10000

Проверка сечения S, на условие соответствия выбранному защитному устройству

? КзIз (19)

где, Кз - коэффициент защиты (для всех групп электродвигателей Кз=1);

Iз= - параметр защитного устройства, А

Электродвигатели специальных станков

? КзIз = 1*80 = 80А; 85А?80А неравенство соблюдается

Электродвигатели транспортеров

? КзIз = 1*80 = 80А; 85А?80А неравенство соблюдается

Электродвигатели вентиляторов, компрессоров

? КзIз = 1*50 = 50А; 55А?50А неравенство соблюдается

Электродвигатели кранов

? КзIз = 1*400 = 400А; 450А?400А неравенство соблюдается

Результаты проверки занесены в таблицу 4.1.

Выбор номинальной вставки электромагнитного расцепителя , А

? (20)

> (21)

Электродвигатели специальных станков

? 630А?149А

> 630А>61А

Вывод: оба неравенства соблюдаются

Электродвигатели транспортеров

? 630А?112,5А

> 630А>53А

Вывод: оба неравенства соблюдаются

Электродвигатели вентиляторов, компрессоров

? 175А?107А

> 175А>35А

Вывод: оба неравенства соблюдаются

Электродвигатели кранов

? 2500А?1045А

> 2500А>304А

Вывод: оба неравенства соблюдаются

5.1.8 Выбор предохранителя для освещения

>(1,1-1,25) (22)

где - номинальный ток плавкой вставки, А

Выбираем I_{н вст} и I_н из таблицы 13.

Таблица 13 - Технические данные плавких предохранителей

Тип	Номиналь-	Номинальный ток		Тип	Номилаль-	Номинальный ток
нителя	патрона Iн A	плавком вставки Iн вст, А		предохранителя	патрона Iн А	плавком вставки Iн вст А
	15 60 100 200 350 600	6,10,15 15,20,25,35,45,60 60,80,100 100,125,160,200 200,225,260,300,350 350,430,500,600
ПР2				ПН2 - 400	400	200,250,315,355.400
				ПН2-600	600	315,400,500,630
					100 150 200 330 500	63,100 150 200 250,300 400,500
НПН - 15	15	6,10,15
НПН-60М	60	20,25,35,45,60		ПНБ-3
IIH2 - 100	100 250	31.5 40,50,63,80 100 80,100,125. 160,200,250			100 250 400 630	40,63,100 160,250 315,400 500,630
ПН2-250				ПНБ - 5

I_{н вст}>(1.1-1.25) I_p=1.25*42=52,5 А

Выбираем предохранитель типа НПН-60Н, I_н=60А, I_{н вст}=60А

Проверяем:

Кз для освещения принимаем:

Кз=1,25

? КзIз = 1,25*60 = 75А; 85А?75А неравенство соблюдается

Результаты расчёта занесены в таблицу 14.

Таблица 14 - Выбор аппаратов защиты для электроприемников цеха №2

Группа электро- приемников	Uлн, В	Наибольший По мощности электродвигатель	Ip, А	Ток пере грузки Iпер, А	Автомат	Предохранитель
					Тип	Iн, А				Тип	Iн, А	Iн вст, А
		Рн1 кВт	Iн1 А	Iпуск1 А					Iн. тепл, А	Iн уст, А	Iсраб эл м, А
1 Эл. дв. спец. станков	380	5,5	12	60	61	119	А3716	160	80	630	149	-	-	-
2 Эл.дв. транспортеров	380	4,0	8,4	42	53	90	А3716	160	80	630	112,5	-	-	-
3 Эл. двигатели вентиляторов, компрессоров, насосов	380	5,5	12	60	35	85	АЕ2056	100	50	175	107	-	-	-
4 Эл.дв. кранов	380	37,5	80	560	304	836	А3736	630	400	2500	1045	-	-	-
5. Освещение	380	-	-	-	42	-	-	-	-	-	-	НПН-60Н	60	60

5. Выбор схемы электроснабжения завода и цехов

В общем случаи схемы внутризаводского распределения электроэнергии имеют ступенчатое построение. Чтобы не усложнять, коммутацию и защиту сетей, целесообразно применять схемы с числом ступеней не более трех.

Для небольших предприятий с одним приемным пунктом электроэнергии (ГПП) при наличии потребителей первой категории предусматривают секционирование шин приемного пункта и питание каждой секции по отдельной линии. Для предприятий, получающих питание от районных сетей 35, 110 кВ и более, широко применяют схему глубокого ввода. Подстанции глубокого ввода (ГПП) располагают близко от питаемых ими нагрузок (ТП) и выполняется по простой схеме: без выключателей и сборных шин на стороне высшего напряжения. Наиболее дешевыми являются схемы с отделителями и короткозамыкателями.

При проектировании считаем, что питание электроэнергией промышленных предприятий осуществляется от районной подстанции системы, расположенной на расстоянии L (5 км) от проектируемой ГПП завода.

Для питания завода целесообразно принять глубокий ввод двумя воздушными линиями электропередачи. Систему шин РУ вторичного напряжения 10 кВ можно принять одинарную, секционированную по числу силовых трансформаторов (две секции с двумя трансформаторами).

В курсовом проекте следует начертить схему электроснабжения цеховых электроприемников, начиная от районной подстанции (Рай ТП):

- присоединение Рай ТП к энергосистеме (110кВ);

- присоединение ГПП завода к Рай ТП (35 кВ);

- присоединение цеховых ТП к ГПП завода (6 кВ);

- присоединение электроприемников цеха №2 к цеховой ТП (380 В).

При составлении схемы электроснабжения можно пользоваться литературой [3], п. 7.2 или другой справочной литературой (см. также приложение Щ).

6. Выбор питающих проводников для заводской сети (выше 1кВ)

6.1 Расчет тока линий , А

= (23)

Расчетные токи для цехов и завода были рассчитаны ранее (см. таблицу 7)

6.2 Выбор кабеля по нагреву для цехов

? (24)

?=2,9А; =60А; =10;

?=32А; =60А; =10;

?=84А; =105А; =25 ?=21А; =60А; =10

?=13,5А; =60А; =10 ?=28,9А; =60А; =10

?=33,2А; =60А; =10

Марка кабелей для всех цехов - ААБ с прокладкой в земле

6.3 Выбор кабеля по экономической плотности тока для цехов и завода

=, (25)

где (по таблице 15 для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами сечением 16 и менее при использовании 4000 часов в год =1,4А/; для алюминиевого кабеля завода =1,9 А/).

Таблица 15 - Экономическая плотность тока* J_эк

Проводники	Экономическая плотность тока, А/мм2, при числе часов использования максимума нагрузки в год(Тmax)
	более 1000 до 3000	более 3000 до 5000	более 5000
Неизолированные провода и шины: - медные - алюминиевые	2,5 1,3	2,1 1,1	1,8 1,0
Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с жилами: - медными - алюминиевыми	3,0 1,6	2,5 1,4	2.0 1,2
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами. - медными - алюминиевыми	3,5 1,9	3,1 1,7	2,7 1,6

6.4 Для цехов

S_эк1= =2,1мм² S_эк2= =6мм²

S_эк3= = 23мм²

S_эк4= =60 мм²

S_эк5= =15 мм²

S_эк6= =9,6 мм²

S_эк7= =23,7 мм²

Для завода

I_р=24А U_л.н=35кВ

Из механических соображений выбираем воздушную линию (ВЛ) типа АС-35 с допустимым током I_доп=175А, R₀=0,91 Ом/км, X₀=0,40 Ом/км, d=8,4

16 - для проводов цехов, из таблицы 17 - для кабеля завода. Результаты расчётов занесены в таблицу 18.

Таблица 18-Выбор питающих кабелей для цехов завода и проводов для ГПП

Наименование цеха	Uл.н. кВ	Sp, кВА	Ip, А	Кабель, провод	Кабель, провод
				Тип (материала жилы. изоляция)	Сечение по нагреву Sнагр, мм2	Сечение по экономической плотности тока Sэк, мм2	Сечение* (окончательный выбор) S, мм2	Допустимый ток сечения S Iдоп, А
1 Заводоуправление	6	30	2,9	ААБ с прокладкой в земле	10	10	16	75
2 Мех.цех №2	6	337	32		10	16	16	75
3 Ремонтно-механический цех	6	87	84		25	50	16	75
4 Котельная	6	220	21		10	10	16	75
5 Компрессорная	6	300	29		10	16	16	75
6 Мартеновский цех	6	140	14		10	10	16	75
7 Сборочный цех	6	345	33		10	16	16	75
Завод	35	1447	24	АС-35	35	35	35	175

6.5 Проверка воздушной линии от РТП до ГПП на корону

Таблица 19 - Конструктивные и расчетные данные проводов воздушных линий

Марка провода	Длительно допустимая токовая нагрузка Iдоп« A	Сопротивление, Ом / км	Расчетный диаметр d, мм
		активное	индуктивное
А-16	105	1,96	0,42	5,1
А-25	135	1,27	0,42	6,4
А-35	170	0,91	0,41	7,5
А-50	215	0,63	0,40	9,0
А -70	265	0,45	0,39	10,7
А-95	370	0,33	0,38	12,4
А-120	375	0,27	0,37	14,0
A-150	140	0,21	0,36	15,8
А-185	550	0,17	0,35	17,5
АС 10	80	3.14	0.42	4,4
АС - 16	105	1,96	0,41	5,4
АС - 25	130	1.27	0,41	6,6
АС -35	175	0,91	0,40	8,4
АС-50	210	0,63	0,39	9,6
АС - 70	265	0,45	0,38	11,4
АС - 95	330	0,33	0.37	13,5
АС-120	380	0,27	0,37	15,2
АС-150	445	0,21	0.36	17,0
АС - 185	510	0,17	-	19,0

6.7 Проверка воздушной линии от РПП до ГПП на потерю напряжения

Таблица 20 - Проверка воздушной линии от РПП до ГПП на потерю напряжения

Линия	Расчетный ток линии Ip, A	Длина ЛЭП L, км	Напряжение ЛЭП Uлн, кВ	Удельное резистивное сопротивление R0, Ом/км	Удельное реактивное сопротивление X0, Ом/км		Потеря напряжения к линии ?U, %
Воздушная	24	5	35	0,91	0,4	0,67/0,77	0,5

Cosц===0,64

Sinц===0,77

L=5 км (см. задание на КП)

?U%= (R₀ cosц + X₀ sinц) (0,91*0,64+0,40*0,77)=0,5%

0,5%<5%

Вывод: потери допустимы.

7. Картограмма нагрузок цеха

7.1 Расчёт радиуса круга

R=, (31)

где, m - масштаб, кВт/;

R - радиус круга, см.

R₁= =0,9 см R₄= =2,5 см R₇= =2,64 см

R₅= =3 см R₂= =2,88 см

R₃= =1,32 см R₆= =2 см

7.2 Расчёт координат центра нагрузок завода

= (32)

= (33)

== =136,5 м

== =178,2 м

Результаты расчётов занесены в таблицу 21. План предприятия и координаты центра нагрузок изображены на рисунке 2.

электроснабжение цех силовой трансформатор

Таблица 21 - Картограмма нагрузок цехов завода. Местоположение ГПП

Наименование цеха	Рр, кВт (из таблицы Б.1)	Масштаб m, кВт/см2	Радиус круга Ri, см	Координаты центра нагрузок
				цеха	завода
				X, м	Y, м	Х0, м	Y0, м
1 Заводоуправление	21	8	0,9	50	30	-	-
2 (цех №2)	209		2,88	50	105	-	-
3 Ремонтно-механический цех	44		1,32	50	200	-	-
4 Ремонтно вспомогательный	154		2,5	50	270	-	-
5 Котельная	225		3	210	95	-	-
6 Мартеновский цех	104		2	210	185	-	-
7 Сборочный цех	175		2,64	210	300	-	-
Завод	932	-	-	-	-	136,5	178,2

Размещено на Allbest.ru