Рациональная схема электроснабжения
Эффективность использования и экономия энергоресурсов. Расчет электрических нагрузок. Технико-экономическое сравнение двух вариантов системы электроснабжения. Картограмма электрических нагрузок. Определение оптимальной схемы для промышленного предприятия.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.07.2015 |
Размер файла | 63,4 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/
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
БУХАРСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
КАФЕДРА: "Электроэнергетические системы и их управление"
По предмету: "ММО и АСУЭС и ЭС"
Рациональная схема электроснабжения
Выполнил:
Комилов С.
БУХАРА
2012
Содержание
Введение
1. Исходные данные расчета
1.1 Расчет электрических нагрузок
1.2 Картограмма электрических нагрузок
1.3 Расчет внешнего электроснабжения
1.4 Выбор главной понизительной подстанции завода
2. Система внутризаводского электроснабжения
3. Расчет кабельных линий
4. II-вариант системы электроснабжения завода
5. Сравнение вариантов
Заключение
Литература
Введение
И.А. Каримов цитирует: Мы не сможем достигнуть высоких целей по модернизации страны, если не обеспечим четкой и глубокой взаимосвязи процессов реформирования экономики и социальной сферы с постоянным обновлением общественно-политической и судебно-правовой системы.
Началом к модернизации и технического перевооружению, является решение одной из важнейших проблем развития промышленности, повышение эффективности использования и экономия энергоресурсов, в связи с их удорожанием. Один из основных способов решения проблемы является использование рациональной схемы электроснабжения. Одна из основных задач курсового проекта является определение оптимальной схемы электроснабжения промышленного предприятия. При этом в курсовом проекте рассматриваются два варианта системы электроснабжения, и на основе технико-экономических сравнений, определяется рациональная схема электроснабжения предприятия.
Курсовой проект, также предусматривает решение комплексной задачи. Здесь рассматриваются вопросы по выбору линий высокого и низкого напряжения, расчет и выбор подстанций различного уровня электроснабжения. При вышесказанных решений этих задач учитывается категория потребителей, нормативные показатели таких как, потери напряжения или нормативный коэффициент мощности. Таким образом, рассматриваются все вопросы по электроснабжению промышленных предприятий. экономия энергоресурс электрический нагрузка
1. Исходные данные расчета
По справочнику определяем коэффициент спроса цехов и cosц. Исходные данные расчета занесены в таблицу №1.
Таблица №1.
№ |
НАИМЕНОВАНИЕ ЦЕХОВ |
Pуст кBт |
Kс - |
Cosц |
|
1 |
Административное здание |
150 |
0,6 |
0,74 |
|
2 |
Цех радиотехники |
350 |
0,75 |
0,84 |
|
3 |
Телевизорный цех |
450 |
0,6 |
0,87 |
|
4 |
Сборочный цех |
680 |
0,65 |
0,88 |
|
5 |
Цех измерительных приборов |
570 |
0,72 |
0,86 |
|
6 |
Центральная лаборатория |
280 |
0,5 |
0,76 |
|
7 |
Склад готовой продукции |
250 |
0,62 |
0,78 |
|
8 |
Испытательный цех |
200 |
0,56 |
0,73 |
1.1 Расчет электрических нагрузок
Расчет электрических нагрузок производим по методу коэффициента спроса.
Расчет нагрузок 1-цеха
Силовая активная нагрузка 1-цеха.
Ррас=Руст?Кс = 150•0,74 =90 кBт
Силовая реактивная нагрузка 1-цеха
Qрас=Pрас •tg ц =90•0,91 =81,8 кBap
Активная нагрузка освещения.
Pос=F•Po/1000 = 1390 •20/1000 =27,2 кBт
где F , Po -площадь и удельная мощность освещения
Реактивная мощность освещения.
Qос=Pос •tg ц = 27,2 • 0,95 = 25,84 кBap
Суммарная активная нагрузка 1-цеха
PУ=Pрас+Pос = 90+27,2 = 117,2 кВт
Суммарная peактивная нагрузка 1-цеха
QУ=Qрас+Qос =81,8+25,84 = 107,64 кВар
Полная мощность 1-цеха
v 117,22+107,642 = 159,13 кBA
Расчеты для остальных цехов выполняются аналогично, поэтому подробный расчет не приводится, а только результаты в виде таблицы
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ТАБЛИЦА № 2
№ |
Наименование цехов |
Pyс кBт |
Kc - |
Cosц |
Pрас кВт |
QраскВар |
Р0 Вт |
F кв.м |
Pос кВт |
Qос квар |
PУрас кВт |
QУрас кВар |
Sрас кВА |
|
1. |
Административное здание |
150 |
0,6 |
0,74 |
90,0 |
81,8 |
20 |
1360 |
27,20 |
25,84 |
117,20 |
107,64 |
159,13 |
|
2. |
Цех радиотехники |
350 |
0,75 |
0,84 |
262,5 |
169,6 |
20 |
880 |
17,60 |
16,72 |
280,10 |
186,28 |
336,39 |
|
3. |
Телевизорный цех |
450 |
0,6 |
0,87 |
270,0 |
153,0 |
19 |
528 |
10,03 |
9,53 |
280,03 |
162,55 |
323,79 |
|
4. |
Сборочный цех |
680 |
0,65 |
0,88 |
442,0 |
238,6 |
18 |
960 |
17,28 |
16,42 |
459,28 |
254,98 |
525,31 |
|
5. |
Цех измерительных приборов |
570 |
0,72 |
0,86 |
410,4 |
243,5 |
18 |
960 |
17,28 |
16,42 |
427,68 |
259,93 |
500,48 |
|
6. |
Центральная лаборатория |
280 |
0,5 |
0,76 |
140,0 |
119,7 |
22 |
640 |
14,08 |
13,38 |
154,08 |
133,10 |
203,61 |
|
7. |
Склад готовой продукции |
250 |
0,62 |
0,78 |
155,0 |
124,4 |
10 |
880 |
8,80 |
8,36 |
163,80 |
132,71 |
210,82 |
|
8. |
Испытательный цех |
200 |
0,56 |
0,73 |
112,0 |
104,9 |
14 |
880 |
12,32 |
11,70 |
124,32 |
116,56 |
170,42 |
|
Всего |
2930 |
1881,9 |
1235,4 |
2006,49 |
1353,76 |
2429,9 |
Общая мощность предприятия
PУ = 2006,49 кВт QУ = 1353,76 кВар SУрас=2429,9 кВА
Потери мощности в трансформаторах
ДPтр= SУрас •0,02 =2429,9• 0,02 = 48,6 кBт
Потери реактивной мощности в трансформаторах
ДQтр= SУрас •0,1 = 2429,9 • 0,1 =242,99 кBт
Компенсируемая реактивная мощность
2006,49 •(0,78 - 0,33) = 896,85 кBap
где tg цест и tg цн - естественный и нормативный коэффициенты мощности
Общая мощность предприятия после компенсации
v2006,49 2 + (1353,76 - 896,85)2 =2125,1 кBA
1.2 Картограмма электрических нагрузок
Графическое выражение электрических нагрузок на генплане предприятия называется картограммой электрических нагрузок. При этом электрическая нагрузка цехов выражается кругами, центр, которого соответствует геометрическому центру данного цеха. Сектор в круге характеризует мощности расходуемой на освещения цеха. Для составления картограммы на генплан предприятия вводится системы координаты. Картограмма электрических нагрузок составляется для определения центра электрических нагрузок. Сначала, расчетная мощность каждого цеха умножается на координаты данного цеха. В примере 1-цеха рассмотрим составление картограммы.
Расчетную мощность 1-цеха умножаем на координаты 1-цеха
Px1=P1•X1=117,2 •166 = 19455 кBт• м
Pу1=P1•У1= 117,2 • 52 = 6094 кBт• м
Определяем угол освещения - б по следующей формуле
Определяем радиус круга по следующей формуле
Расчеты для остальных цехов выполняются аналогично, поэтому подробный расчет не приводится. Результаты расчетов показаны в таблице №3
№ |
Наименование цехов |
X м |
Y м |
P•Х кВт•м |
P•Y кВт•м |
б град |
Rм |
|
1. |
Административное здание |
166 |
52 |
19455 |
6094 |
83,55 |
6,1 |
|
2. |
Цех радиотехники |
128 |
84 |
35853 |
23528 |
22,62 |
9,4 |
|
3. |
Телевизорный цех |
126 |
32 |
35284 |
8961 |
12,90 |
9,4 |
|
4. |
Сборочный цех |
78 |
76 |
35824 |
34905 |
13,54 |
12,1 |
|
5. |
Цех измерительных приборов |
76 |
30 |
32504 |
12830 |
14,55 |
11,7 |
|
6. |
Центральная лаборатория |
66 |
114 |
10169 |
17565 |
32,90 |
7,0 |
|
7. |
Склад готовой продукции |
26 |
102 |
4259 |
16708 |
19,34 |
7,2 |
|
8. |
Испытательный цех |
26 |
40 |
3232 |
4973 |
35,68 |
6,3 |
|
Всего |
176580 |
125565 |
Определяем координаты центра электрических нагрузок
1.3 Расчет внешнего электроснабжения
Система внешнего электроснабжения включает в себя главную понизительную подстанцию предприятия или главную распределительную подстанцию, а также линии электропередачи, связывающие с энергосистемой. Расчет внешнего электроснабжения начинается с выбором ЛЭП
Расчетный ток ЛЭП
Iрас=Sрас /(n?·Uн )= 2125,1/(2•1,73• 110)=5,58 A
Аварийный ток ЛЭП
Iав=Sрас /(·Uн )= 2125,1/(1,73• 110)= 11,2 A
Паспортные параметры выбранной ЛЭП
Тип АС-3х 70; Iдд=265 A; Ro=0,45 oм/км; Xo=0,4 oм/км; Ko = 40,8 млн. сум
Потери напряжения в ЛЭП
=1,73•5,58•(0,45•0,94+0,4•0,329) • 14 = 75,27 B
ДU% =(ДUл/Uн)•100% =(75,27/ 110000)•100% = 0,07 %
Потери мощности ЛЭП
=3•5,582•0,45•28•10-3 = 1,18 кBт
Расчет технико-экономических показателей ЛЭП
Потери энергии в ЛЭП
ДAл= ДPл•ф = 1,18•4622 = 5433,7 кВт• час
Амортизационные отчисления ЛЭП
571,2•0,023 = 13,14 млн. сум
ца=0,023;
Отчисление на текущий ремонт и обслуживание
Uтр=Kлэп•цтр = 571,2•0,004 = 2,28 млн. сум
Где,
цТР=0,004; отчисление на текущий ремонт и на обслуживание.
Стоимость потерь ЛЭП
1,18 •200000 +5433,7 •100 =0,78 млн сум
Где, б-основная ставка для оплаты за заявленную мощность электроэнергии, на текущий год б=200000 сум/кВт. в-дополнительная ставка, за использованную электроэнергию в=100 сум/кВт•час
Годовые издержки ЛЭП
U = Ua + Uтр + ДUпот = 13,14+2,28+0,78 =16,2 млн сум
Приведенные затраты
ЛЭП
3лэп = U + Kлэп•0,12 = 16,2 +0,12•571,2= 84,74 млн сум
1.4 Выбор главной понизительной подстанции завода
Коэффициент загрузки трансформатора
2429,9/(2•1600)=0,76
Коэффициент загрузки трансформатора в пределах нормативного.
Следовательно, выбираем трансформатор 2хТДН 1600/110/10
ДРк= 85 кВт, ДРхх= 21 кВт, Iхх=0,85%, Uк-= 10,5%, К= 184 млн.с
Потери мощности в трансформаторах
=2• (85•0,762 +21) = 140,03 кВт
Потери энергии трансформатора.
=2• (85•0,762 •4622 + 21•8760) =821 МВт
Расчет технико-экономических показателей ГПП.
Стоимость потерь энергии трансформаторов.
= 140,03•200000 +820993,4 •100 = 110,10 млн. сум
Амортизационное отчисление ГПП
ца=0,064;
Uа=Kгпп•ца =184•0,064 = 11,8 млн. сум
Отчисление на текущий ремонт и на обслуживание
цтр=0,04
Uтр=Kгрп•цтр= 184•0,04 = 7,36 млн сум
Годовые издержки ГПП
U = Ua + Uтр + ДUп = 11,8+7,36+110,10 = 129,24 млн сум
Приведенные годовые затраты ГПП
3 = U + Kгрп•0,12 = 129,24 +0,12• 184 =151,3 млн. сум
Технико-экономические показатели внешнего электроснабжения 4-таблица
Наименование оборудов |
K млн.сум |
Ua млн.сум |
Uтр млн сумм |
ДUп млн сум |
U млн сум |
3 млн сум |
|
ГПП |
184 |
11,78 |
7,36 |
110,10 |
129,24 |
151,32 |
|
ЛЭП |
571,2 |
13,14 |
2,28 |
0,78 |
16,20 |
84,74 |
|
Итого |
755,2 |
24,91 |
9,64 |
110,88 |
145,44 |
236,07 |
2. Система внутризаводского электроснабжения
Система внутреннего электроснабжения включает в себя электрические сети находящейся на территории завода, включая цеховые подстанции.
Система внутреннего электроснабжения предлагается в двух вариантах. В первом варианте сгруппируем нагрузки цехов следующем образом:
ТП |
Цех |
|
ТП 1 |
1,2,3 |
|
ТП 2 |
4,6 |
|
ТП 3 |
5,7,8 |
Нагрузка трансформатора.
Pтп1= Р1+ Р2+Р3 = 677,3 кВт;
Qтп1= Q1+ Q2+ Q3 = 456,5 кВар;
Компенсируем реактивную мощность подстанции до нормативного значения
Компенсируемая реактивная мощность
=677,3 • (0,67 - 0,33) = 232,9 кВар
Выбираем комплект компенсирующих устройств с мощностью 160 кВар, тип 1xККУ-0,38-III и 80 кВар, 1xККУ-0,38-I
Расчет полной мощности подстанции после компенсации.
v677,32+(456,5-232,9)2=713,3 кВА
Коэффициент загрузки трансформатора
713/(2•400)=0,89
Коэффициент загрузки трансформатора в пределах нормативного.
Поэтому окончательно выбираем мощность трансформатора.
Потери мощности в трансформаторах
=2• (5,5•0,892 +0,92) = 10,58 кВт
Потери энергии трансформатора.
=2• (5,5•0,892 •4622 + 0,92•8760) =56,53 МВт
Таблица №10
№ T П |
Число и тип трансформатор |
Pтп кВт |
QтпкВap |
SтпкBA |
в- |
ДPккВт |
ДPхкВт |
Uк% |
Iх% |
Kмлн.c |
|
TП-1 |
2XTM-400/10 |
677,3 |
456,5 |
713,3 |
0,89 |
5,50 |
0,92 |
4,50 |
2,10 |
62,70 |
|
TП-2 |
2XTM-400/10 |
613,4 |
388,1 |
645,9 |
0,81 |
5,50 |
0,92 |
4,50 |
2,10 |
62,70 |
|
ТП-3 |
2XTM-400/10 |
715,8 |
509,2 |
753,8 |
0,94 |
5,50 |
0,92 |
4,50 |
2,10 |
62,70 |
Таблица №11
№ TП |
Число и тип трансформатор |
Qкy кBap |
Тип компенс устройства |
ДPтр кВт |
Атр МВт•ч |
|
TП-1 |
2XTM-400/10 |
232,9 |
1x80 кВар ККУ-0,38-Iи 1х160 кВар, ККУ-0,38-III |
10,58 |
56,53 |
|
TП-2 |
2XTM-400/10 |
185,7 |
1х160 кВар, ККУ-0,38-III |
9,01 |
49,26 |
|
ТП-3 |
2XTM-400/10 |
273,0 |
KKУ-0,38-V 1x280 кBap |
11,61 |
61,25 |
Технико-экономические показатели цеховых подстанций.
Общие потери мощности подстанций ДРтр= 31,2 кВт
Общие потери энергии подстанций ДАтр=167 МВт•час
Стоимость потерь энергии трансформаторов.
= 31,2•200000 +167050•100 =22,94 млн. сум
Амортизационные отчисления подстанций
=188,10•0,064=12 млн. сум
Отчисление на текущий ремонт и обслуживание
=188,10 •0,04=7,52 млн. сум
Годовые издержки подстанций
U =Ua+Uтр+ДUп=12+7,52+ 22,94 = 42,5 млн. сум
Приведенные годовые затраты цеховых подстанций
Зпс=Кпс•Ен + U =188,10•0,12 +42,5 = 65,1 млн сум
3. Расчет кабельных линий
Выбор кабельных линий осуществляем по нагреву, т.е. по длительному допустимому току кабеля. Для этого определяется максимальный рабочий ток кабеля и сопоставляется с длительно-допустимым током выбранного кабеля. Если расчетный аварийный ток кабеля меньше чем длительно-допустимый ток кабеля, принимается выбранный кабель. Максимальным расчетным током принимается аварийный ток кабеля. На каждой кабельной линии принимаем два параллельных кабеля. Расчетный аварийным током принимается ток кабеля тогда, когда нагрузка кабеля протекает через только один из параллельных кабелей. В первом варианте в основном принимаем радиальные линии, т.е. цеховые подстанции питается непосредственно от ГРП. Распределительные пункты цехов от цеховых подстанций. В первом варианте 3 ТП, соответственно 3 высоковольтных кабельных линий и 5 низковольтных кабельных линий. От 1-КЛ питается 2,3,8 цеха, соответственно нагрузка КЛ-1 будет равна нагрузке 2,3,8 цехов, т.е. Sкл1 = S 2+S3 +S8.Определяем расчетные токи кабелей.
Расчетный ток 1 -кабеля.
Iрас=Sрас /(n?·Uн )= 713,3/(2•1,73• 10)= 20,6 A
Расчет аварийного тока 1 -кабеля.
Iав=Sрас /(·Uн )= 713,3/(1,73• 10) = 41,2 A
Паспортные параметры кабельной линии.
Тип-2хАСБ 3х50; Iдд=140 А Ro=0,62 ом/км Xo=0,09 ом/км
Стоимость 1 км кабельной линии
Ко= 20,58 млн.сум/км
Потери мощности 1 -кабельной линии
=3• 20,62•0,62•0,112=0,088 кВт
Потери напряжения кабеля.
=
=1,73• 20,6 • (0,62 • 0,95+0,09•0,313) • 0,056= 1,23 B;
=( 1,23 / 10000)•100%=0,012%
Расчеты остальных кабельных линий выполняются аналогично, результаты расчетов занесены в таблицу №12
N |
НомерКЛ |
Потребители кабелей |
Uном B |
Pкл кВт |
Qкл кВар |
Sкл кВА |
Iрас А |
Iав А |
|
1 |
КЛ-1 |
ГПП-ТП1 |
10000 |
677,3 |
456,5 |
713,3 |
20,6 |
41,2 |
|
2 |
КЛ-2 |
ГПП-ТП2 |
10000 |
613,4 |
388,1 |
645,9 |
18,6 |
37,3 |
|
3 |
KЛ- 3 |
ГПП-ТП3 |
10000 |
715,8 |
509,2 |
753,8 |
21,8 |
43,5 |
|
4 |
KЛ- 4 |
ТП1-РП1 |
400 |
117,2 |
107,6 |
159,1 |
114,8 |
229,7 |
|
5 |
KЛ 5 |
ТП1-РП2 |
400 |
280,1 |
186,3 |
336,4 |
121,4 |
242,8 |
|
6 |
KЛ- 6 |
ТП2-РП3 |
400 |
154,1 |
133,1 |
203,6 |
146,9 |
293,9 |
|
7 |
KЛ- 7 |
ТП3-РП4 |
400 |
163,8 |
132,7 |
210,8 |
152,1 |
304,3 |
|
8 |
KЛ- 8 |
ТП3-РП5 |
400 |
124,3 |
116,6 |
170,4 |
123,0 |
246,0 |
Результаты расчетов по выбору КЛ и расчет потерь КЛ занесены в таблицу №13
№ КЛ |
Потребители кабелей |
Iaв А |
Iдд А |
Тип и сечение кабеля |
Ro Ом/км |
Хо Ом/км |
L км |
Ko млн. сум |
?Pл кВт |
?U% |
|
КЛ-1 |
ГПП-ТП1 |
41,2 |
140 |
2хАСБ-3х50 |
0,62 |
0,09 |
0,056 |
20,58 |
0,088 |
0,012 |
|
КЛ-2 |
ГПП-ТП2 |
37,3 |
140 |
2хАСБ-3х50 |
0,62 |
0,09 |
0,006 |
20,58 |
0,008 |
0,001 |
|
KЛ- 3 |
ГПП-ТП3 |
43,5 |
140 |
2хАСБ-3х50 |
0,62 |
0,09 |
0,04 |
20,58 |
0,07 |
0,009 |
|
KЛ- 4 |
ТП1-РП1 |
229,7 |
240 |
2хАВВГ-3х95+1х50 |
0,326 |
0,06 |
0,07 |
11,263 |
1,806 |
0,977 |
|
KЛ 5 |
ТП1-РП2 |
242,8 |
270 |
4хАВВГ-3х120+1х70 |
0,258 |
0,06 |
0,044 |
27,924 |
2,007 |
0,574 |
|
KЛ- 6 |
ТП2-РП3 |
293,9 |
305 |
2хАВВГ-3х150+1х70 |
0,206 |
0,06 |
0,068 |
17,3472 |
1,815 |
0,84 |
|
KЛ- 7 |
ТП3-РП4 |
304,3 |
305 |
2хАВВГ-3х150+1х70 |
0,206 |
0,06 |
0,104 |
17,3472 |
2,975 |
1,355 |
|
KЛ- 8 |
ТП3-РП5 |
246,0 |
270 |
2хАВВГ-3х120+1х70 |
0,258 |
0,06 |
0,056 |
13,962 |
1,311 |
0,684 |
Технико-экономические показатели кабельных линий
Общие потери мощности кабельных линий
ДPкл = 10,08 кВт
Потери энергии кабельных линий.
ДAкл=ДPкл•ф =10,08 •4622= 46,594 МВт•час
Стоимость потерь энергии в кабельных линиях
= 10,08•200000 +46594 •100 = 6,676 млн. сум
Амортизационные отчисления кабельных линий
7,88 •0,023=0,181 млн.сум
Отчисление на текущий ремонт и на обслуживание
7,88•0,004= 0,032 млн.сум
Годовые издержки кабельных линий.
U=ДUп+Uа+Uтр=6,676+0,181 +0,032= 6,89 млн.сум
Приведенные годовые затраты кабельных линий
Зкл=Ккл•Ен+U =7,88•0,12 +6,89 = 7,834 млн.сум
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 1-ВАРИАНТА
Наимен. оборуд |
K млн.сум |
ДPп кВт |
Ua млн.сум |
Uтр млн сум |
ДUп млн сум |
U млн сум |
3 млн сум |
|
ТП |
188,1 |
31,20 |
12,04 |
7,52 |
22,94 |
42,51 |
65,08 |
|
КЛ |
7,88 |
10,08 |
0,18 |
0,03 |
6,68 |
6,89 |
7,83 |
|
ИТОГО |
196,0 |
41,28 |
12,22 |
7,56 |
29,62 |
49,40 |
72,91 |
4. II-вариант системы электроснабжения завода
Во втором варианте системы электроснабжения предлагается следующая схема:
ТП |
Цех |
|
ТП 1 |
1,2,3,5 |
|
ТП 2 |
4,6,7,8 |
Нагрузка трансформатора.
Pтп1= Р1+ Р2+ Р3 + Р5 = 1105 кВт;
Qтп1= Q1+ Q2 + Q3 + Q5= 716,4 кВар;
Компенсируем реактивную мощность подстанции до нормативного значения
Компенсируемая реактивная мощность
= 1105 • (0,65 - 0,33) = 351,7 кВар
Выбираем комплект компенсирующих устройств с мощностью 280 кВар, тип ККУ-0,38-V и 80 кВар, тип ККУ-0,38-I
Расчет полной мощности подстанции после компенсации.
v11052+(716,4 - 351,7)2=1163,6 кВА
Коэффициент загрузки трансформатора
1163,6/(2•630)=0,92
Коэффициент загрузки трансформатора в пределах нормативного.
Поэтому окончательно выбираем мощность трансформатора.
Потери мощности в трансформаторах
=2• (7,6•0,922 +1,42) = 15,8 кВт
Потери энергии трансформатора.
=2• (7,6•0,922 •4622 + 1,42•8760) =84,8 МВт
Таблица №10
№ T П |
Число и тип трансформатор |
Pтп кВт |
Qтп кВap |
Sтп кBA |
в - |
ДPк кВт |
ДPх кВт |
Uк % |
Iх % |
K млн.c |
|
TП-1 |
2XTM-630/10 |
1105,0 |
716,4 |
1163,6 |
0,92 |
7,6 |
1,42 |
5,5 |
2 |
93 |
|
TП-2 |
2XTM-630/10 |
901,5 |
637,4 |
949,3 |
0,75 |
7,6 |
1,42 |
5,5 |
2 |
93 |
Таблица №11
№ TП |
Число и тип трансформатор |
Qкy кBap |
Тип компенс устройства |
ДPп кВт |
Атр МВт•ч |
|
TП-1 |
2XTM-630/10 |
351,7 |
ККУ-0,38-I 1x80 кBap, ККУ-0,38-V 1x280 кBap |
15,8 |
84,80 |
|
TП-2 |
2XTM-630/10 |
339,9 |
KKУ-0,38-I 1x80 кBap, KKУ-0,38-V 1x280 кBap |
11,5 |
64,76 |
Технико-экономические показатели цеховых подстанций.
Общие потери мощности подстанций ДРтр= 27,27 кВт
Общие потери энергии подстанций ДАтр=149,6 МВт•час
Стоимость потерь энергии трансформаторов.
= 27,27•200000 + 149600•100 =20,4 млн. сум
Амортизационные отчисления подстанций
=186•0,064=11,9 млн. сум
Отчисление на текущий ремонт и обслуживание
=186 •0,04=7,44 млн. сум
Годовые издержки подстанций
U =Ua+Uтр+ДUп=11,9+7,44+20,4 =39,75 млн. сум
Приведенные годовые затраты цеховых подстанций
Зпс=Кпс•Ен + U =186•0,12 +39,75 =62,07 млн сум
Расчет кабельных линий
Расчетный ток 1 -кабеля.
Iрас=Sрас /(n?·Uн )= 1105/(2•1,73• 10)= 33,6 A
Расчет аварийного тока 1 -кабеля.
Iав=Sрас /(·Uн )= 1105/(1,73• 10) = 67,2 A
Паспортные параметры кабельной линии. Тип-2хАСБ 3х50; Iдд=140 А Ro=0,62 ом/км Xo=0,09 ом/км Стоимость 1 км кабельной линии Ко= 20,58 млн.сум/км
Потери мощности 1 -кабельной линии
=3• 33,62•0,62•0,088=0,18 кВт
Потери напряжения кабеля.
=
=1,73• 33,6 • (0,62 • 0,95+0,09•0,313) • 0,044= 1,58 B;
=( 1,58 / 10000)•100%=0,02 %
Расчеты остальных кабельных линий выполняются аналогично, результаты расчетов занесены в таблицу №12
N |
Номер КЛ |
Потребители кабелей |
Uном B |
Pкл кВт |
Qкл кВар |
Sкл кВА |
Iрас А |
Iав А |
|
1 |
КЛ-1 |
ГПП-ТП1 |
10000 |
1105,01 |
716,4 |
1164 |
33,6 |
67,2 |
|
2 |
КЛ-2 |
ГПП-ТП2 |
10000 |
901,48 |
637,36 |
949 |
27,4 |
54,8 |
|
3 |
KЛ- 3 |
ТП1-РП1 |
400 |
117,20 |
107,64 |
159,1 |
114,8 |
230 |
|
4 |
KЛ- 4 |
ТП1-РП2 |
400 |
280,03 |
162,55 |
323,8 |
116,8 |
234 |
|
5 |
KЛ 5 |
ТП1-РП3 |
400 |
280,10 |
186,28 |
336,4 |
121,4 |
243 |
|
6 |
KЛ- 6 |
ТП2-РП4 |
400 |
154,08 |
133,10 |
203,6 |
147 |
294 |
|
7 |
KЛ- 7 |
ТП2-РП5 |
400 |
163,80 |
132,71 |
210,8 |
152,1 |
304 |
|
8 |
KЛ- 8 |
ТП2-РП6 |
400 |
124,32 |
116,56 |
170,4 |
123,0 |
246 |
Результаты расчетов по выбору КЛ и расчет потерь КЛ занесены в таблицу №13
№ |
Потребители кабелей |
Iaв А |
Iдд А |
Тип и сечение кабеля |
Ro Ом/км |
Хо Ом/км |
L Км |
Ko млн. сум |
Kл млн. сум |
?Pл кВт |
?U% |
|
1 |
ГПП-ТП1 |
67,2 |
140 |
2хАСБ-3х50 |
0,62 |
0,09 |
0,044 |
20,58 |
0,91 |
0,18 |
0,02 |
|
2 |
ГПП-ТП2 |
54,8 |
140 |
2хАСБ-3х50 |
0,62 |
0,09 |
0,06 |
20,58 |
1,23 |
0,17 |
0,018 |
|
3 |
ТП1-РП1 |
230 |
240 |
2хАВВГ-3х95+1х50 |
0,326 |
0,06 |
0,11 |
11,26 |
1,24 |
2,84 |
1,54 |
|
4 |
ТП1-РП2 |
234 |
240 |
2хАВВГ-3х95+1х50 |
0,326 |
0,06 |
0,062 |
22,53 |
1,40 |
3,31 |
0,98 |
|
5 |
ТП1-РП3 |
243 |
270 |
2хАВВГ-3х120+1х70 |
0,258 |
0,06 |
0,096 |
27,92 |
2,68 |
4,38 |
1,25 |
|
6 |
ТП2-РП4 |
294 |
305 |
2хАВВГ-3х150+1х70 |
0,206 |
0,06 |
0,04 |
17,35 |
0,69 |
1,07 |
0,50 |
|
7 |
ТП2-РП5 |
304 |
305 |
2хАВВГ-3х150+1х70 |
0,206 |
0,06 |
0,056 |
17,35 |
0,97 |
1,60 |
0,73 |
|
8 |
ТП2-РП6 |
246 |
270 |
2хАВВГ-3х120+1х70 |
0,258 |
0,06 |
0,08 |
13,96 |
1,12 |
1,87 |
0,98 |
Технико-экономические показатели кабельных линий Общие потери мощности кабельных линий ДPкл = 15,42 кВт
Потери энергии кабельных линий.
ДAкл=ДPкл•ф = 15,42 •4622= 71285 кВт•час
Стоимость потерь энергии в кабельных линиях
= 15,42•200000 +71285•100 = 10,213 млн. сум
Амортизационные отчисления кабельных линий
10,2•0,023=0,235 млн.сум
Отчисление на текущий ремонт и на обслуживание
10,2•0,004= 0,041 млн.сум
Годовые издержки кабельных линий.
U=ДUп+Uа+Uтр = 10,213+0,235+0,0412 = 10,49 млн.сум
Приведенные годовые затраты кабельных линий
Зкл=Ккл•Ен+U =10,2•0,12 +10,49= 11,72 млн.сум
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 2-ВАРИАНТА
Наимен. оборуд |
K млн.сум |
ДPп кВт |
Ua млн.сум |
Uтр млн сум |
ДUп млн сум |
U млн сум |
3 млн сум |
|
ТП |
186 |
27,27 |
11,9 |
7,44 |
20,41 |
39,75 |
62,074 |
|
КЛ |
10,24 |
15,4 |
0,24 |
0,04 |
10,21 |
10,490 |
11,718 |
|
ИТОГО |
196,24 |
42,69 |
12,14 |
7,48 |
30,62 |
50,24 |
73,79 |
5. Сравнение вариантов
На основе технико-экономических показателей выбираем наиболее экономичный вариант электроснабжения. Для этого составляем следующую таблицу.
Номер варианта |
K млн.сум |
ДPп кВт |
Ua млн.сум |
Uтр млн сум |
ДUп млн сум |
U млн сум |
3 млн сум |
|
1-вариант |
195,98 |
41,28 |
12,22 |
7,56 |
29,62 |
49,40 |
72,91 |
|
2-вариант |
196,24 |
42,69 |
12,14 |
7,48 |
30,62 |
50,24 |
73,79 |
Технико-экономические показатели обоих вариантов показали, что 1вариант дешевле 2 варианта на 0,26 млн сум. Поэтому для электроснабжения завода выбираем схему 1 го варианта.
Заключение
В связи с ростом мощности электростанций необходима модернизация всех промышленных предприятий, в чем и заключалась данный курсовой проект. В курсовой работе спроектирована система электроснабжения завода измерительных приборов. Электрические нагрузки рассчитаны по методу коэффициенту спроса. Для определения месторасположения главной распределительной подстанции построена картограмма электрических нагрузок. В выпускной квалификационной работе рассмотрена система электроснабжения в двух ступенях: система внешнего электроснабжения и система внутреннего электроснабжения. Внутреннее электроснабжения завода выполнено в двух вариантах. На основе технико-экономических сравнений выбрана схема рационального модернизированного электроснабжения. Стоимость электрооборудования рассчитано по нынешним ценам.
Трансформаторные подстанции выбраны в соответствии с категориями потребителей. Кабельные линии выбраны по нагреву, т.е. по длительно допустимому току кабеля. Для обеспечения надежности системы электроснабжения во всех подстанциях трансформаторы работают параллельно, т.е. на каждой подстанции установлено по два трансформатора. На каждой кабельной линии имеются минимум по два кабеля. Стоимость потерь рассчитано по двухставочному тарифу.
При проектировании учтены нормативные показатели регулирующие режимы потребления электроэнергии в промышленных предприятиях. Компенсирована реактивная мощность на подстанциях до нормативного значения коэффициента мощности.
Литература
1. А.А. Федоров, В.В. Каменева "Основы электроснабжения промышленных предприятий", Издательство "Энергия", 1979 г.
2.Блок В.М. Учебное пособие по дипломному и курсовому проектированию для электроэнергетических специальностей. М.: "Высшая школа", 1991 г.
3. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Под редакцией А.А. Фёдорова и Г.В. Сербиновского -М.: Энергия, 1980 г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение расчетных электрических нагрузок по цехам предприятия, рационального напряжения системы электроснабжения. Расчет картограммы нагрузок и определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП.
курсовая работа [141,8 K], добавлен 10.04.2012Определение расчетных электрических нагрузок по цехам промышленного предприятия. Расчет и технико-экономический анализ системы внешнего и внутреннего электроснабжения завода. Выбор и проверка электрических аппаратов, изоляторов и токоведущих частей.
дипломная работа [941,7 K], добавлен 22.12.2012Технико-экономический расчет схемы электроснабжения металлургического завода. Величина годовых электрических и тепловых нагрузок. Расчет параметров, выбор основного оборудования. Определение режимов работы ТЭЦ и их анализ. Расчет себестоимости энергии.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.01.2015Расчет электрических нагрузок промышленного предприятия. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций предприятия. Технико-экономическое обоснование схемы внешнего электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 13.03.2010Технологический 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 18.03.2012Определение расчетных нагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса. Центр электрических нагрузок предприятия. Выбор рационального напряжения. Технико-экономическое сравнение вариантов схем внешнего электроснабжения производства.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 13.03.2015Расчёт электрических нагрузок. Определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор мощности трансформаторов, сечения кабельных линий, схемы внешнего электроснабжения. Защита сетей от аварийных режимов. Организация эксплуатации электрохозяйства.
дипломная работа [250,0 K], добавлен 10.10.2014Определение ожидаемых электрических нагрузок промышленного предприятия. Проектирование системы электроснабжения группы цехов сталелитейного завода. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях. Расчёт максимальной токовой защиты трансформаторов.
дипломная работа [796,8 K], добавлен 06.06.2013Определение электрических нагрузок, выбор цеховых трансформаторов и компенсации реактивной мощности. Выбор условного центра электрических нагрузок предприятия, разработка схемы электроснабжения на напряжение выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [304,6 K], добавлен 23.03.2013Определение расчётных электрических нагрузок цехов. Расчёт электрического освещения завода. Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего электроснабжения. Определение центра электрической нагрузки. Схема распределительной сети предприятия.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 05.04.2010