Проектирование группы цехов завода камнелитных изделий
Подача электроэнергии в необходимом количестве и соответствующего качества от энергосистем промышленного объекта. Установка, устройство и механизмы системы электроснабжения промышленного предприятия. Трансформаторные и преобразовательные подстанции.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 09.04.2016 |
Размер файла | 806,5 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/
Проектирование группы цехов завода камнелитных изделий
Содержание
Технический паспорт проекта
Введение
1. Характеристика производства
1.1 Каменное литье. Технология производства
1.2 Общие сведения
2. Расчет электрических нагрузок предприятия
3. Определение места расположения главной понизительной подстанции
4. Выбор схемы электроснабжения и рационального напряжения
5. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов ГПП
6. Определение количества и мощности цеховых трансформаторных подстанций
7. Расчёт токов короткого замыкания
8. Выбор силового оборудования подстанций
8.1 Выбор оборудования напряжением 110кВ
8.2 Выбор оборудования на 10 кВ
8.3 Выбор трансформаторов тока
Заключение
Технический паспорт проекта
Объектом проектирования является группа цехов завода камнелитных изделий. Исходными данными и основными характеристиками спроектированной системы электроснабжения предприятия являются:
- суммарная установленная мощность электроприемников предприятия (цеха) напряжением ниже 1000 В - 8367,85;
- суммарная установленная мощность электроприемников предприятия (цеха) напряжением выше 1000 В с указанием типа, количества и мощности отдельных электроприемников: цех №1 по таблице 1.1 - 1381,22 кВА; №2 - 878,39 кВА; №3 - 152,48кВА; №4 - 880,66; №5 - 14,27 кВА; №6 - 203,58 кВА; №7 - 3430,763 кВА; №8 - 349,46 кВА; №9 - 723,19 кВА; №11 - 462 кВА; №12 - 4,13кВА;
- категория основных потребителей по надежности электроснабжения - II;
- полная расчетная мощность на шинах ГПП - 8480,143 кВА;
- коэффициенты реактивной мощности: естественный - 0,75, заданный энергосистемой - 0,9; расчетный - 0,73;
- напряжение внешнего электроснабжения - 110 кВ;
- мощность короткого замыкания в точке присоединения к энергосистеме питающих предприятие линий - 5000МВА;
- расстояние от предприятия до питающей подстанции энергосистемы, тип и сечение питающей линии - 18,5 км проводом АС-70;
- количество, тип и мощность трансформаторов ГПП - 2 трансформатора ТМН-6300/110;
- напряжение внутреннего электроснабжения предприятия (цеха) - 10 кВ;
- количество цеховых ТП, типы и мощность их трансформаторов - принято к установке 6 ТП: ТП-2*630 кВА - 4шт., ТП-2*250 - 2 шт.
Введение
Энергетика нашей страны обеспечивает надежное электроснабжение народного хозяйства страны и жилищно-бытовые нужды различных потребителей электрической и тепловой энергии.
Основными потребителями электрической энергии являются различные отрасли промышленности, транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство городов и посёлков. При этом более 70% потребления электроэнергии приходится на промышленные объекты.
Электроэнергия широко используется во всех отраслях народного хозяйства, особенно для электропривода различных механизмов, для электрических установок, а также для электролиза, электроискровой и электрозвуковой обработки материалов и другое.
Для обеспечения подачи электроэнергии в необходимом количестве и соответствующего качества от энергосистем промышленного объекта, установка, устройствам и механизмам служит система электроснабжения промышленных предприятий, состоящая из сетей напряжения до 1 кВ и выше и трансформаторных преобразовательных и распределительных подстанций.
Электроустановки потребителей электроэнергии имеют свои специфические особенности, к ним предъявляются определённые требования: надёжность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов и другое. При проектировании сооружений и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий необходимо правильно в технико-экономическом пункте осуществлять выбор напряжения, определять электрические нагрузки, выбрать тип, и мощность трансформаторных подстанций, и виды их защиты, системы компенсации активной мощности и способы регулирования напряжений. Это должно решаться с учётом совершенствования технологических процессов производства, ростом мощностей отдельных электроприёмников и особенности каждого предприятия, цеха, установки, повышения качества эффективности их работы.
В системе цехового распределения электроэнергии широко используются комплектные распределительные устройства, подстанции, силовые и осветительные токопроводы. Это создаёт гибкую систему распределения, в результате чего экономится большое количество проводов и кабелей. электроэнергия трансформаторный преобразовательный подстанция
Широко применяется совершенные системы автоматики, а также простые и надёжные устройства, защиты отдельных элементов системы электроснабжения промышленных предприятий. Всё это обеспечивает необходимое рациональное и экономное расходование электроэнергии во всех отраслях промышленности, являются основными потребителями огромного количества электроэнергии, которая вырабатывается на электростанциях, оснащённых современным энергетическим оборудованием.
1. Характеристика производства
1.1 Каменное литье. Технология производства
Каменные изделия (бруски, плиты, трубы, желоба и др.) получают путем расплавления предварительно подготовленной шихты из горных пород и соответствующих добавок к ним, отливки расплава в формы, кристаллизации изделия, отжига и охлаждения его.
В качестве сырья для изготовления, изделий каменного литья используют обычно горные породы магматического происхождения -- диабазы и базальты. Эти породы по химическому составу достаточно постоянны и дают возможность получить изделия высокой плотности, стойкости в агрессивных средах и с повышенной сопротивляемостью истиранию. Изделия из диабазов и базальтов имеют темную окраску вследствие наличия в них темноокрашенных минералов. Для получения изделий каменного литья светлых тонов в качестве сырья используют кварцевый песок, доломит, мел и мрамор. Для снижения температуры плавления шихты и отбеливания состава расплава в шихту вводят плавиковый шпат и окись цинка.
Целесообразно применять отходы при разработке горных пород. Наиболее пригодны горные породы с содержанием SiO2 до 42… 47%. При большем количестве SiO2 повышается вязкость расплава, снижаются литьевые качества и ухудшается кристаллизация. Плагиоклазы повышают кристаллизационную способность расплава, но повышают температуру плавления. Оливины и пироксены улучшают литьевые качества материала, но увеличивают хрупкость изделий и повышают температуру плавления.
Для понижения температуры плавления в шихту вводятся флюсующие вещества (плавиковый шпат 3%); для ускорения процессов кристаллизации при охлаждении расплава -- тугоплавкие материалы: магнезит, хромит и хромитную руду, действующие как центры кристаллизации (затравки); для отбеливания расплава вводят оксид цинка в количестве 0.8%. Перед загрузкой в печь сырьевые материалы измельчают, просеивают и дозируют в необходимом соотношении. [http://referat.bookap.info/work/45471/Kamennoe-lite-Texnologiya-proizvodstva]
Для плавки шихты применяют шахтные, ванные, вращающиеся и электрические печи. Расплав получается при температуре 1400… 1500 °C. При непрерывной отливке изделий расплавленный материал поступает в копильники, в которых создается запас однородной массы с температурой 1180… 1250 °C. Охлаждение расплава перед разливкой в формы необходимо для образования надлежащей структуры изделий и снижения усадочных дефектов (трещин, раковин). Далее расплав выливается в земляные, металлические или силикатные формы, подогретые до 600… 700 °C, и постепенно охлаждается.
Затем изделия подвергаются отжигу (медленному охлаждению) обычно в туннельных или камерных печах при температуре 800 … 900 °C. Отжиг способствует повышению деформативности, уничтожению температурных напряжений, связанных с охлаждением и кристаллизацией.
Постепенное понижение температуры благоприятствует выпадению кристаллической фазы из расплава. Введенные в сырьевую смесь минерализаторы способствуют ускорению процесса кристаллизации, путем регулирования температуры управляют степенью кристалличности камнелитных изделий. При охлаждении базальтовых расплавов при температуре 1250 °C начинается выделение мельчайших октаэдрических кристаллов магнетита, что приводит к осветлению прилегающих участков основной стекловидной массы. При 1200 °C выделяются отдельные, единичные кристаллики полевого шпата типа плагиоклаза. Около 1150 °C резко увеличивается число центров кристаллизации плагиоклаза и возникает тонкокристаллическая сетка мельчайших кристалликов плагиоклаза. При дальнейшей снижении температуры (1100°С) параллельно с продолжающимся выделением магнезита и плагиоклаза начинают выделяться кристаллы пироксена.
1.2 Общие сведения
Подстанция энергосистемы напряжением 110/35 кВ расположенная до подстанции предприятия на расстоянии 18,5 км. По категории надежности цеха относятся ко 2 и 3.
На предприятии имеется один электроприемник напряжением выше 1000 В: компрессорная 10 кВ переменного тока. Остальные цеха запитаны кабельными линиями напряжением 0,38 кВ переменного тока.
Среднегодовая температура воздуха составляет на севере республики 0 ... +1,5°. Территория Карелии относится к зоне избыточного увлажнения. Наибольшее распространение в нашем районе имеют супесчаные валунно-каменистые почвы на незначительной площади морского наноса.
Гололедный район - 2, ветровой район - 5, число дней с грозой составляет от 5 до 10 в год, со средней суммарной продолжительностью гроз от 10 до 50 часов за год. Грунт предприятия обладает средней коррозионной активностью. Блуждающие токи, колебания и растягивающие условия в грунте отсутствуют.
Выбор оборудования производится с учетом сильного загрязнения окружающей среды.
2. Расчет электрических нагрузок предприятия
Расчетную нагрузку определяем методом расчетных коэффициентов. Расчет электрических нагрузок электроприемников напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа, сборки, распределительного шинопровода, щита станций управления, троллея, магистрального шинопровода, цеховой трансформаторной подстанции), а также по цеху или корпусу в целом.
Расчётные формулы:
Расчёт цеха минеральных изделий:
кВт
квар
кВт
кВт
квар
кВА
Расчет производим для каждого цеха и группы отдельно. Результат сводим в таблицу 1.1.
Таблица 2.1 - Расчёт электрических нагрузок.
№ цеха |
Наименование цеха |
Руст. цеха, кВт |
Соs ц |
Кс |
Силовая низковольтная нагрузка |
Осветительные нагрузки |
Полная низковольтная нагрузка |
Полная высоковольтная нагрузка |
||||||||
Рн кВт |
Qн Вар |
F м2 |
Pуд Вт/м2 |
Pосв кВт |
Рнн кВт |
Qнн |
Sнн кВА |
Рвв кВт |
Qвв кВар |
Sвв кВА |
||||||
1 |
Цех минераловатных изделий |
3100 / 100 |
0,75 / 0,85 |
0,6 / 0,8 |
1643 / 70 |
1445,84 / 42 |
192 |
18 |
3,46 |
1646,46 / 70 |
1445,84 / 42 |
2191,18 / 81,63 |
987,88 / 56 |
869,33 / 33,6 |
1315,92/ 65,3 |
|
2 |
Цех ситалловых изделий |
2150 |
0,75 |
0,6 |
1096,5 |
964,92 |
141 |
18 |
50,63 |
1099,04 |
964,92 |
1462,52 |
659,42 |
580,29 |
878,39 |
|
3 |
Нефтехранилище |
260 |
0,8 |
0,72 |
169 |
126,75 |
24 |
18 |
0,43 |
169,43 |
126,75 |
211,59 |
121,99 |
91,49 |
152,48 |
|
4 |
Котельная |
150 / 1260 |
0,5 / 0,8 |
0,2 / 0,8 |
45 / 844,2 |
77,85 / 633,15 |
17,5 |
18 |
0,315 |
45 / 844,52 |
77,85 / 633,15 |
90 / 1055,5 |
18 / 675,62 |
31,34 / 506,7 |
36,14 / 844,52 |
|
5 |
Заводоуправление |
200 |
0,5 |
0,1 |
40 |
69,2 |
123,75 |
18 |
2,23 |
71,43 |
69,2 |
99,45 |
71,43 |
12,36 |
14,27 |
|
6 |
Насосная станция водоснабжения |
290 |
0,8 |
0,8 |
203 |
152,25 |
32,25 |
18 |
0,58 |
203,58 |
152,25 |
245,21 |
162,86 |
122,15 |
203,58 |
|
7 |
Компрессораня |
7 / 450 |
0,8 / 0,81 |
0,05 / 0,8 |
0,7 / 328,5 |
0,53 / 236,52 |
94,25 |
18 |
1,69 |
0,7 / 330,19 |
0,53 / 236,52 |
0,88 / 406,16 |
0,035 / 2784,15 |
0,026 / 2004,59 |
0,043 / 3430,72 |
|
8 |
Пегматитовый цех |
930 |
0,8 |
0,4 |
465 |
348,75 |
52,5 |
18 |
0,945 |
465,95 |
348,75 |
582 |
279,57 |
209,67 |
349,46 |
|
9 |
Мозаичный цех |
1920 |
0,8 |
0,4 |
960 |
720 |
236,5 |
18 |
4,26 |
964,26 |
720 |
1203,41 |
578,55 |
433,91 |
723,19 |
|
11 |
Цех каменного литья |
445 / 530 |
0,6 / 0,78 |
0,1 / 0,8 |
124,6 / 386,9 |
161,98 / 309,52 |
1342,25 |
18 |
24,16 |
124,6 / 411,06 |
161,98 / 309,52 |
204,36 / 514,56 |
24,92 / 328,85 |
32,39 / 263,08 |
40,87 / 421,13 |
|
12 |
Транспортный цех |
40 |
0,65 |
0,2 |
12 |
14,04 |
77 |
18 |
1,386 |
13,386 |
14,04 |
19,4 |
2,68 |
3,14 |
4,13 |
|
Итого осв. |
90,086 |
|||||||||||||||
Итого |
8367,85 |
8480,143 |
3. Определение места расположения главной понизительной подстанции
Находим центр электрических нагрузок:
Данные сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Расчётные данные.
№ цеха |
Руст.цеха |
Х, см. |
У, см |
Pi*xi |
Pi*yi |
|
1 |
3100 |
2,5 |
7,5 |
7750 |
23250 |
|
2 |
2150 |
3 |
3 |
6450 |
6450 |
|
3 |
260 |
3,4 |
8,3 |
884 |
2158 |
|
4 |
1260 |
3,7 |
4,7 |
4662 |
5922 |
|
5 |
200 |
4 |
6,5 |
800 |
1300 |
|
6 |
290 |
4 |
3,5 |
1160 |
1015 |
|
7 |
450 |
4,7 |
1,5 |
2115 |
675 |
|
8 |
930 |
5 |
9,1 |
4650 |
8463 |
|
9 |
1920 |
4,7 |
5,8 |
9024 |
11136 |
|
11 |
530 |
7 |
5,5 |
3710 |
2915 |
|
12 |
40 |
6,7 |
8,7 |
268 |
348 |
Rу = 1 см =25 м
Определяем масштаб нагрузок:
Главная понизительная подстанция (ГПП) будет располагаться, согласно расчетам, по Х=3,7 см, а по Y=5,7 см. Место расположение выбираем немного в стороне, т.к. должно выдерживаться расстояние от подстанции до здания. Соответственно располагаем ГПП по координатам Х=3,5 см, Y=5,5 см.
Рисунок 3.1 - Месторасположение ГПП.
4. Выбор схемы электроснабжения и рационального напряжения
Намечаем два варианта электроснабжения по напряжению:
Вариант 1- 35/10кВ (рисунок 4.1)
Рисунок 4.1 - Схема электроснабжения. Ввод 35кВ
Вариант 2 - 110/10кВ (рисунок 4.2)
Рисунок 4.2 - Схема электроснабжения. Ввод 110кВ
Для начала расчетов необходимо определиться с капитальными затратами на сооружение каждой схемы. Капитальные затраты - стоимость оборудования на создание схемы.
Таблица 4.1 - Перечень оборудования схем
35кв Разъединителей-8шт Выключателей-3шт Трансформаторов-2шт ЛЭП 35-2шт Uном=35 |
110кв Разъединителей-6шт Трансформаторов-2шт ЛЭП 110-2шт Uном=110 |
Расчётный ток при максимальной нагрузке:
=8480,14 кВА
=0,73
Для определения трансформатора необходимо найти его примерную мощность. Для этого воспользуемся формулой:
- суммарная мощность необходимая предприятию, коэффициент загрузки для трансформаторной линии 1 и 2 категории по ПУЭ
Выбор силового трансформатора производится по расчетной мощности и постоянному напряжению.
Данные расчётов для удобства сравнения заносим в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 - Каталожные данные трансформаторов.
Тип |
Потери(кВт) |
Ток холостого хода |
Напряжение короткого замыкания |
Цена, (тыс.руб) |
||
Холостого хода, кВт |
Короткого замыкания , кВт |
|||||
ТМН 10000/35 |
14,5 |
65 |
0,8 |
7,5 |
3500 |
|
ТДН 10000/110 |
14 |
60 |
0,7 |
10,5 |
5000 |
Таблица 4.3 - Оборудование
Тип оборудования |
Номинальный ток, А |
Стоимость одной единицы, тыс. руб. |
Цена оборудования, тыс. руб. |
|
Разъединитель типа РНД-35/1000У1 |
1000 |
27,8 |
222,4 |
|
Разъединитель типа РДЗ-110/1000УХЛ1 |
1000 |
180 |
1080 |
|
Вакуумный выключатель на 35 кВ С-35М-1000-10У1 |
1000 |
952 |
2856 |
|
Вакуумный выключатель на 10 кВ BB TEL 1000-10/20 |
1000 |
90 |
270 |
|
Итого по 35 кВ |
3348,4 |
|||
Итого по 110 кВ |
1350 |
Выбор линии электропередач заключается в определении сечения проводника, а также выборе опор. Выбор сечения проводящей жилы производится по средством экономической плотности тока. Выбор опор осуществляется в зависимости от количества линий, марки проводов.
Марку провода принимаем АС.
Где jэк,
- экономическая плотность тока, табличное значение.
По ПУЭ каждому напряжению обозначено минимальное сечение провода с учетом потерь на "корону".
Минимальное допустимое сечение=35F=185Р=161 кВт/км=510АСтоимость=132518,5=24512,5 тыс.руб. |
Минимальное допустимое сечение=70F=70Р=125 кВт/км=265АСтоимость=135018,5=24975 тыс.руб. |
Технико-экономическое сравнение вариантов. Определяем капитальные затраты для каждого варианта.
К35 = NтрСт + NрСр + NвСв + NлСл = 23500 + 3348,4 + 224512,5 = = 59373,4 тыс.руб. |
К110= NрСтр + NрСр + NлСл = = 25000 + 1350 + 224975 = = 61300 тыс.руб. |
Определяем стоимость потерь электроэнергии отчислений на амортизацию и экранизацию оборудование.
Сэ = Сп + Са + Сэп
Сп = Сп + Спл
Спр = Рр*Со
Спл = Рл*Со
Эксплуатационные расходы
Потери активной энергии в линиях
,
где - число линий( 2 шт.);
- потери мощности на 1 км линии кВт/км, при протекании длительно допустимого тока;
- длина линии, км;
- коэффициент загрузки линии;
- время потерь
ч/год
,
где - ток линии в рабочем режиме;
- длительно допустимый ток на провод;
Вариант 1.
Вариант 2.
Приведённые потери активной энергии трансформаторов
где - число трансформаторов;
- каталожные данные трансформаторов;
- действительное время работы трансформатора в год (8760 ч.)
- коэффициент загрузки трансформатора;
Кэ - коэффициент =0,1
Стоимость потерь электроэнергии
Амортизационные отчисления: Рл =2,8; Ртр =6,3; Роб=6,3.
Где Рл и Ртр - нормы амортизационных отчислений на амортизацию, капитальный и текущие ремонты, обслуживание;
кл и ктр - капитальные затраты на сооружение воздушных линий и трансформаторов;
Отчисления на обслуживание оборудование:
Рл =0,4; Ртр =3; Роб=3.
Сэп=
0,15-общие ежегодные затраты при нормативном коэффициенте эффективности капиталовложений.
Данные расчётов для удобства сравнения заносим в таблицу 4.4.
Таблица 4.4 - Расчётные данные.
Вариант |
Капитальные затраты К, тыс.руб. |
Эксплуатационные расходы Сэ , тыс. руб. |
Потери электроэнергии в год Э , кВт ч |
Общие затраты З , тыс. руб. |
|
35/10 кВ |
59373,4 |
785,43 |
2342,5 |
16010,74 |
|
110/10 кВ |
61300 |
830,9 |
1076,2 |
15249,95 |
Вывод: Т.к. разница в затратах минимальна, то можем выбрать любое из предложенных напряжений ввода, для данных условий будет ввод 110 кВ.
5. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов ГПП
Силовой трансформатор ГПП относится к основному силовому оборудованию подстанции выбирается исходя из суммарной расчетной мощности потребляемой от ГПП по ПУЭ, перегрузка силового трансформатора допускается в течение 5-6часов в сутки не более чем на 40%.Поэтому коэффициент загрузки трансформатора ГПП не должен превышать 0,8 т. к. на нашем предприятии 80% составляет нагрузка 2 категории, то необходимо для таких приемников организовывать 2 источника питания.
Для начала определяемся с допустимыми перегрузками трансформатора (Smax = 8480 кВА).
Определяемся с вариантами трансформаторов для технико-экономического сравнения.
Из ряда стандартных значений мощностей силовых трансформаторов намечаем приблизительно 2 ближайших: 6,3; 10 МВА.
Определяем, сможет ли 1 трансформатор передать всю необходимую мощность для 2 категории:
Каталожные данные трансформаторов заносим в таблицу 5.1
Таблица 5.1
Тип трансформатора, кВА |
Потери, кВт |
Ток холостого хода, Iх.х. % |
Напряжение короткого замыкания, U, % |
Стоимость одного, тыс. руб. |
||
Холостого хода |
Короткого замыкания |
|||||
ТМН 6300/110 |
11,5 |
44 |
0,8 |
10,5 |
2500 |
|
ТДН-10000/110 |
14 |
60 |
0,7 |
10,5 |
5000 |
Определяем капитальные затраты
Стоимость потерь электроэнергии в год:
Амортизационные отчисления:
Где
0,1 - амортизационные отчисления на оборудование подстанций
К - капитальные затраты.
Общие эксплуатационные расходы:
Общие ежегодные затраты при коэффициенте эффективности капиталовложений Рн=0,15.
Вывод: выбираем трансформатор, ТМН-6300/110,т.к. его стоимость минимальная, по сравнению с другими.
6. Определение количества и мощности цеховых трансформаторных подстанций
На территории завода располагаем 6 трансформаторных подстанций, в наиболее мощных цехах, а в остальных ставим распределительные устройства, запитанные от трансформаторных подстанций.
Определяем мощность трансформаторов каждой трансформаторной подстанции:
Считаем, что коэффициент загрузки каждого трансформатора трансформаторной подстанции равен единице, поэтому
ТП1 кВ*А,
кВ*А,
поэтому к установке принимаем два трансформатора мощностью 630 кВА.
ТП2 кВ*А,
кВ*А,
поэтому к установке принимаем два трансформатора мощностью 630 кВА.
ТП3 (РУ1, РУ2, РУ3) кВ*А,
кВ*А,
поэтому к установке принимаем два трансформатора мощностью 250 кВА.
ТП4 (РУ4, РУ5, РУ6) кВ*А,
кВ*А,
поэтому к установке принимаем два трансформатора мощностью 630 кВА.
ТП5 (РУ7;РУ8) кВ*А,
кВ*А,
поэтому к установке принимаем два трансформатора мощностью 250 кВА.
ТП6 кВ*А,
кВ*А, поэтому к установке принимаем два трансформатора мощностью 630 кВА.
Для установки в цеховые трансформаторные подстанции, принимаем трансформаторы сухие типа ТСЗ.
Рисунок 6.1 - Генплан предприятия с указанием данных для выбора трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций
7. Расчёт токов короткого замыкания
Составляем схему замещения.
Рисунок 7.1 - Расчетная схема
Сопротивление трансформатора двух обмоточного:
Сопротивление линии:
Сопротивление системы:
Трёхфазный ток короткого замыкания в точке К (КА):
Ударный ток в точке К (кА):
Мощность короткого замыкания в точке К (МВ*А):
Двухфазный ток короткого замыкания в точке К (КА):
Определяем токи и мощность короткого замыкания в точке К1
Определяем токи и мощность короткого замыкания в точке К2
Для удобства все данные заносим в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 - Расчётные данные
Точка КЗ |
, кА |
, кА |
, МВА |
, кА |
|
К1 |
24 |
61 |
5000 |
20,7 |
|
К2 |
3,3 |
8,4 |
59 |
2,8 |
8. Выбор силового оборудования подстанций
8.1 Выбор оборудования напряжением 110кВ
Выбор вводного разъединителя
кВ*А
кВ
Определяем ток, протекающий через разъединитель:
А
Выбираем тип разъединителя:
РДЗ-1-110/1000 УХЛ1
кВ
А
кА
кА
сек
-ток динамической стойкости (кА)
-ток термической стойкости (кА)
-время короткого замыкания (сек)
Проверка:
1) На электродинамическую стойкость:
2) На термическую стойкость к току короткого замыкания:
-время переходного процесса , принимаем равным 0,9сек.
Выбор секционного разъединителя
кВ*А
кВ
Определяем ток, протекающий через разъединитель
А
Выбираем тип разъединителя:
РДЗ-1-110/1000 УХЛ1
кВ
А
кА
кА
Проверка:
1) На электродинамическую стойкость:
2) На термическую стойкость к току короткого замыкания:
Для подключения релейной защиты автоматики и токовых измерительных приборов, устанавливаем в каждую фазу по трансформатору тока ТФЗМ-110.
Для подключения катушек напряжения схем защиты по напряжению, устанавливаем в каждую фазу по измерительному трансформатору напряжения НОМ-110.
Для защиты линий от перенапряжений до ввода на трансформатор, устанавливаем ограничитель перенапряжения ОПН-110.
Для защиты нейтрали трансформатора от перенапряжений, устанавливаем в неё ограничитель перенапряжения ОПН-10.
8.2 Выбор оборудования на 10 кВ
Выбор вводного выключателя:
кВ*А
кВ
Определяем ток, протекающий через выключатель:
А
Выбираем тип выключателя:
BB TEL-10/20-1000
кВ
А
кА
кА
кА
-максимальный ток , который может отключить выключатель, без каких-либо
повреждений (кА)
сек
Проверка:
1) На электродинамическую стойкость:
2) На термическую стойкость к току короткого замыкания:
3) На отключающую способность:
Выбор секционного выключателя:
кВ*А
кВ
Определяем ток, протекающий через выключатель:
А
Выбираем тип выключателя:
BB TEL-10/20-1000
кВ
А
кА
кА
кА
сек
Проверка:
1) На электродинамическую стойкость:
2) На термическую стойкость к току короткого замыкания:
3) На отключающую способность:
Выбор выключателя отходящей линии:
кВ*А
кВ
Определяем ток, протекающий через выключатель:
А
Выбираем тип выключателя:
BB TEL-10/20-1000
кВ
А
кА
кА
кА
сек
Проверка:
1) На электродинамическую стойкость:
2) На термическую стойкость к току короткого замыкания:
3) На отключающую способность:
8.3 Выбор трансформаторов тока
Выбор вводного трансформатора тока
кВ*А
кВ
Определяем ток, протекающий через трансформатор тока:
А
Выбираем тип трансформатора тока:
ТПЛ-СЭЩ-10
10кВ
А
кА
Ом
кА
сек
Класс точности 0,5
Проверка:
1) На электродинамическую стойкость:
2) На термическую стойкость к току короткого замыкания:
3) По соответствию класса точности:
, - табличное значение - общее сопротивление приборов, требуемых подключения.
Так как индуктивное сопротивление крайне мало, то условно принимаем:
- активное сопротивление приборов , подключенных к трансформатору тока.
- активное сопротивление контактов.
- активное сопротивление проводов между приборами и трансформатором тока.
- полная мощность приборов подключенных к трансформатору тока.
- вторичный ток трансформатора тока
Ом
- сечение,
l - примерная длина соединения проводов l=20м
- удельное сопротивление проводов
После определения примерного сечения проводов , необходимо принять одно из стандартных значений сечений, мм2: 1; 1,2; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5.
Для электроснабжения допускается применять медные провода с 1, а алюминиевые начиная с 2,5 .
После принятия стандартного сечения производится перерасчёт сопротивления проводов:
В итоге считается
,
Расчёт:
Ом
Выбор секционного трансформатора тока:
кВ*А
кВ
Определяем ток, протекающий через трансформатор тока:
А
Выбираем тип трансформатора тока:
ТПЛК-10 У3
кВ
А
кА
Ом
кА
сек
Класс точности 0,5
Проверка:
1) На электродинамическую стойкость:
2) На термическую стойкость к току короткого замыкания:
3) По соответствию класса точности
Ом
Выбор трансформатора тока отходящей линии
кВ*А
кВ
Определяем ток, протекающий через трансформатор тока:
А
Выбираем тип трансформатора тока:
ТПЛК-10 У3
10кВ
А
кА
Ом
кА
сек
Класс точности 0,5
Проверка:
1) На электродинамическую стойкость:
2) На термическую стойкость к току короткого замыкания:
3) По соответствию класса точности
Ом
Заключение
В ходе выполнения курсового проекта "Электроснабжение группы цехов камнелитных изделий" с помощью справочной литературы и методического пособия был произведен расчет электрических нагрузок, в результате которого получена полная максимальная нагрузка предприятия. Далее, отталкиваясь от полной максимальной нагрузки предприятия, была выбрана схема электроснабжения с наименьшими затратами и эксплуатационными расходами. Кроме этого были рассчитаны два варианта силовых трансформаторов ГПП, и выбран один наивыгоднейший с номинальной мощностью 6,3МВА. Затем были рассчитаныи токи короткого замыкания, необходимые для проверки оборудования. Далее с помощью математических расчётов были выбраны разъединители на 110кВ, трансформаторы тока и трансформаторы напряжения, которые устанавливаются в каждую фазу. После чего необходимо было рассчитать оборудование на стороне низшего напряжения (10кВ), это выключатели, трансформаторы тока. Для работы электрооборудования цехов необходимо понижение напряжения с 10кВ до 0,4кВ, при этом следует рассчитать трансформаторные подстанции. Т.к. в данном предприятии около 80% потребителей 1 и 2 категории, необходимо запитывать трансформаторные подстанции от двух источников.
Для защиты оборудования от скачков напряжения и короткого замыкания, необходимо максимально обезопасить все электроустановки большим количеством электрических защит.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Разработка типовой системы электроснабжения цеха промышленного предприятия, где установлены группы единиц промышленного оборудования, являющихся потребителями электроэнергии. Выбор рационального напряжения, числа, типа и мощности трансформаторов.
реферат [114,2 K], добавлен 09.07.2014Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия, обеспечивающей требуемое качество электроэнергии и надёжность электроснабжения потребителей. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор основных параметров, расчет токов.
дипломная работа [767,7 K], добавлен 17.02.2015Расчёты электрических нагрузок и освещения для группы цехов металлургического завода. Выбор числа, мощности и типа цеховых трансформаторных подстанций предприятия. Определение напряжения внешнего электроснабжения. Полная расчетная нагрузка системы.
дипломная работа [836,3 K], добавлен 04.06.2013Определение 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 22.12.2012Определение 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 06.06.2013Расчет 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 13.03.2010Роль электроснабжения в технологическом процессе. Оценка потребителей электроэнергии, их влияние на качество электроэнергии. Электроснабжение цехов предприятия. Расчёт системы электрического освещения. Расчёт мощности трансформатора и выбор подстанции.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 24.09.2012Определение категорий потребителей на заводе. Выбор номинального напряжения. Построение графиков нагрузок. Выбор места расположения главной понизительной подстанции и цеховых трансформаторных подстанций. Расчет сетей внешнего электроснабжения завода.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 19.05.2012Классификация потерь в системе электроснабжения промышленного предприятия. Влияние коэффициента мощности сети на потери электроэнергии. Пути уменьшения потерь в системе электроснабжения промышленных предприятий за счет компенсации реактивной мощности.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 08.06.2017Расчёт системы электроснабжения промышленного электрооборудования. Выбор трансформаторов для понижающей подстанции, силовых кабелей, распределительных и защитных устройств групп электрооборудования. Оснащение для электроснабжения промышленного здания.
курсовая работа [382,3 K], добавлен 12.11.2015