Электрооборудование и энергоснабжение геологоразведочных работ
Оптимальный вариант и провести электротехнический расчет системы электроснабжения участка геологоразведочных работ для следующих условий. Основные энергетические параметры установки ЗИФ - 1200 с электорообогревом. Расчет токов короткого замыкания.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.06.2015 |
| Размер файла | 77,4 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Российский Государственный Геологоразведочный Университет
Кафедра механизации, автоматизации и энергоснабжения горных и геологоразведочных работ
Курсовой проект по курсу «Электрооборудование и энергоснабжение геологоразведочных работ»
Выполнил: студент группы РТМЭ-07 Кузин С.Г.
Проверил: профессор Лимитовский А.М.
Москва 2011
Задание:
Обосновать оптимальный вариант и провести электротехнический расчет системы электроснабжения участка геологоразведочных работ для следующих условий: ведется бурение 3 буровыми установками ЗИФ-1200 по сетке 03х03 км. Расстояние до районной ЛЭП (10 кВ) и базы - 12 км; стоимость электроэнергии 1,5 руб/кВт*ч, стоимость топлива 15 руб/кг, стоимость ЛЭП - 42000 руб., районный коэффициент 1,2
электротехнический геологоразведочный ток замыкание
1. Согласно условию возможны варианты электроснабжения
а). Централизованное от районной ЛЭП - 10 с общей или 3 индивидуальными ТП на месторождении
б). От полустационарной ДЭС без трансформации или трансформацией электроэнергии.
в). От 3 передвижных ДЭС.
2. Находим основные энергетические параметры установки ЗИФ - 1200 с электорообогревом
2.1 Определение средних нагрузок
Нахождение средних нагрузок необходимо для определения расхода, потерь электроэнергии и обоснования расчетной мощности проектируемого энергоисточника:
|
Наименование потребителя |
Номинальная мощность, кВт |
Приведенное число потребителей |
Коэффициенты |
Мощность |
||||||
|
Pн |
nэ |
Kи |
Kм |
cosц |
Pс |
Pр |
Sс, кВА |
Sр, кВА |
||
|
ЗИФ-1200 |
170 |
5.1 |
0,46 |
1,65 |
0,65 |
78.2 |
129 |
120.3 |
198.5 |
Основываясь на полученных значениях расчетных мощностей, примем: в качестве индивидуального энергоисточника к буровому станку дизельную электростанцию АД-200-Т/400 мощностью 200 кВт или понижающую трансформаторную подстанцию КТП-10/04 мощностью 250 кВ·А; в качестве единого энергоисточника для 3 установок может использоваться дизельная электростанция АС-500 мощностью 500 кВт или комплектная трансформаторная подстанция КТП-10/04 мощностью 630 кВ·А.
Примем напряжение в районной ЛЭП - 10 кВ, с целью уменьшения потерь напряжения в магистральной линии.
После нахождения расчетной нагрузки мощность выбранного по ней энергоисточника (Рдэс Sтп) должна быть проверена на возможность пуска максимального короткозамкнутого электродвигателя Pст с использованием соотношений:
2.2 Определим расход энергии
где: - число часов работы буровой установки в год; - число нерабочих дней в году; - число смен; - продолжительность смены; - коэффициент, учитывающий передислокацию и ремонт; - сокращение времени в предпраздничные дни.
За расчетную единицу времени примем квартал, тогда:
3. Определим токи в рабочем режиме
3.1 От энергоисточников до установок
По величине тока из условия нагрева могут быть приняты медные провода траншейных линий сечением 95 мм2
При использовании группового энергоисточника (ДЭС или ТП) и размещении его в центре квадрата сетки скважин расстояние до каждой буровой установки составит:
Тогда потери напряжения в линии от энергоисточника до буровой установки
где: - активное сопротивление линии; - проводимость меди (53 м/Ом ·мм2); - сечение провода; - индуктивное сопротивление линии ;
Или относительные потери напряжения составят:
3.2 От государственных ЛЭП до трансформаторных подстанций
По величине тока I3=16А из условия нагрева могут быть приняты провода сечением до 2,5 мм2
Однако по условиям прочности в линиях напряжением выше 1000В не применяются провода менее 16 мм2. Поэтому в магистральной линии принимаем провода 16 мм2.
Потери напряжения в магистральной линии от районной сети до трансформаторной подстанции составят:
По экономической плотности тока сечение проводов:
где: - экономическая плотность тока
4. Расчет токов короткого замыкания
В сетях напряжением ниже 1000В рассчитывают токи трех - и двухфазного короткого замыкания.
По первому току проверяют коммутационные аппараты на отключающую способность в наиболее близкой точке к энергоисточнику, а по второму выбирают уставки тока срабатывания максимальной защиты у удаленных потребителей:
4.1 Расчет уставок токовой защиты в низковольтной сети участка
4.2 Расчет числа заземлений
Расчет числа заземлений произведем из условия, что бурение ведется по глинам, где удельное сопротивление равно , а в качестве заземления используем стальные штыри диаметром и длиной
Сопротивление единичного штыревого заземлении:
число электродов:
Принимаем 4 электрода
Выбор аппаратуры производится по номинальным значениям напряжения и тока для наружной установки:
На вводе в подстанцию: разъединитель РЛН - 10/200 в сочетании с предохранителями ПКТН с плавкой вставкой 35 А.
На выходе с подстанции: воздушный автоматический выключатель А3100 с номинальным током расцепителя 400 А и предельной отключающей способностью 10 кА
Ток уставки:
Принимаем ток уставки равный 700 А.
Выбираем кабели и аппаратуру управления двигателей буровой установки:
- буровой станок ;
гибкий кабель сечением 50 мм2, воздушный автоматический выключатель А-3100, пускатель ПМА-534, ток уставки
- буровой насос
гибкий кабель сечением 50 мм2; воздушный автоматический выключатель АП-50, магнитный пускатель ПА-632.
Ток уставки
-труборазворот
гибкий кабель сечением 2.5 мм2; воздушный автоматический выключатель АП-50, магнитный пускатель ПМЕ-234.
Ток уставки
5. Технико-экономический расчет
Определяем оптимальную систему электроснабжения, составляем возможные варианты по денежным потокам.
а) Затраты по варианту централизованного электроснабжения от районной линии включает в себя:
1) Затраты на строительство магистральных и распределительных линий.
2) Приобретение комплектных трансформаторных подстанций.
3) Обслуживание электроустановок.
4) Стоимость электроэнергии.
5) Издержки, связанные с потерей электроэнергии в линиях и трансформаторах.
6) Прочие затраты.
а) При энергоснабжении от районной ЛЭП и применении индивидуальных подстанций капитальные вложения составляют:
где: - стоимость 1 км линии напряжением 10 кВ, руб.; - протяженность линии, км; - стоимость индивидуальных ТП; - число потребителей (подстанций).
Капиталовложения в оборотные фонды при этом варианте не предусматриваются, т.е. .
Эксплуатационные расходы за квартал составят:
где: - стоимость обслуживания электроустановок за квартал (км линии и подстанции) руб; - число часов работы за квартал; - стоимость энергии руб/кВт·ч; - мощность передвижного трансформатора кВ·А; - напряжения в линиях, соответственно, 10 и 0,38 кВ; - сечение проводов в линии 10 кВ; - проводимость алюминия м/Ом·мм2; - полная средняя мощность, соответственно, всех и одной установки; - расстояние от подстанции до буровой км; - число скважин, пробуриваемых за квартал; - коэффициент амортизации электрооборудования ().
Затраты по первому варианту, приведенные к началу принятого периода составят:
где: - ставка альтернативного вложения; n - число периодов; C - ставка налога на прибыль.
В случае применения групповой ТП на месте работ капиталовложения составят:
Эксплуатационные расходы за квартал составят:
тогда
б) Затраты по варианту электроснабжения от единой дизельной электростанции (ДЭС) включают в себя:
1) Затраты на приобретение и обслуживание ДЭС.
2) На выработку электроэнергии.
3) Строительство распределительных линий.
4) Издержки, связанные с потерей энергии.
5) Прочие расходы.
Без трансформации электроэнергии:
где: - Капиталовложения в ДЭС; - Оборотные фонды на запас топлива, равные квартальному потреблению; - Удельный расход топлива, кг/кВт·ч; - Стоимость топлива, руб./кг.
Эксплуатационные расходы при этом варианте:
С трансформации энергии:
в) затраты по варианту электроснабжения от передвижной ДЭС включают в себя:
1) Затраты на передвижные ДЭС.
2) Обслуживание передвижных ДЭС.
3) Выработку ими электроэнергии.
Эксплуатационные расходы при этом варианте:
тогда
…
В случае применения энергоснабжения от госсети с групповой подстанцией на месте работ капиталовложения составят 1882297 руб., этот вариант требует наименьших затрат, примем его в качестве основного.
Следовательно, по экономическим соображениям принимается система электроснабжения от районной сети с групповой понижающей подстанцией, но при стоимости подключения к районной сети более чем 1481061 руб. этот вариант получается не целесообразным и следует принять систему электроснабжения от передвижных ДЭС.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет токов короткого замыкания в системе электроснабжения в относительных и именованных единицах с использованием средних и точных напряжений на каждой ступени. Параметры схемы замещения системы электроснабжения. Расчет параметров цепи кабельной линии.
курсовая работа [348,1 K], добавлен 08.05.2014Выбор схемы электроснабжения и расчет освещения района работ. Определение электронагрузок и средневзвешенного коэффициента мощности, методы его улучшения. Расчет электрических сетей и токов короткого замыкания. Устройство и расчет защитного заземления.
курсовая работа [5,7 M], добавлен 22.08.2012Расчет электроснабжения участка разреза. Требования к схемам электроснабжения. Выбор подстанций и трансформаторов. Расчет электрических сетей, токов короткого замыкания, токов однофазного замыкания на землю в сети 6 кВ. Выбор защитной аппаратуры.
курсовая работа [182,9 K], добавлен 06.01.2013Расчет короткого замыкания и его параметров в электроустановках напряжением до 1 кВ. Определение действующего значения периодической слагающей тока короткого замыкания в произвольный момент времени. Построение векторных диаграмм токов и напряжений.
курсовая работа [431,9 K], добавлен 21.08.2012Составление однолинейной схемы замещения системы электроснабжения. Расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения, нахождение активного и реактивного сопротивления. Приведение токов КЗ к базисному напряжению. Расчет токов короткого замыкания.
контрольная работа [894,9 K], добавлен 14.11.2012Проектирование нагрузок системы внутризаводского электроснабжения. Выбор конденсаторной установки. Определение величины оптимальных электрических нагрузок для силовых трансформаторов и подстанции. Расчет токов короткого замыкания, марки и сечения кабелей.
курсовая работа [223,2 K], добавлен 12.02.2011Выбор трансформаторов и передвижных комплектных трансформаторных подстанций для электроснабжения участка карьера. Расчет сети и токов короткого замыкания в сети 6 кВ, приняв сопротивление системы ХС=0. Выбор коммутационной и защитной аппаратуры.
контрольная работа [830,2 K], добавлен 09.03.2015Изучение переходных процессов в системах электроснабжения, причин их возникновения. Расчет коротких замыканий, включающий в себя нахождение тока короткого замыкания, ударного тока, мощности короткого замыкания и прочих параметров электрооборудования.
курсовая работа [879,7 K], добавлен 20.09.2014Определение расчетных нагрузок главных понизительных подстанций шахты. Продолжительность загрузки электроприемников в течение суток. Компенсация реактивной мощности. Расчет токов короткого замыкания участковой подстанции. Схема шахтной системы заземления.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 09.12.2014Расчет токов сверхпереходного и установившегося режимов в аварийной цепи при симметричном и несимметричном коротком замыкании. Построение векторных диаграмм токов и напряжений в данных единицах в точке короткого замыкания. Аналитический расчет токов.
курсовая работа [412,6 K], добавлен 13.05.2015
