Реферати

Дипломна робота: Проектування системи електропостачання верстатобудівного заводу

Росія в першій половині вісімнадцятого століття. РОСІЯ В ПЕРШІЙ ПОЛОВИНІ XVIII СТОЛІТТЯ Після смерті в 1676р. Олексія Михайловича на престол вступив його син Федір Олексійович Романов (1676-1682) . Сучасники назвали його "хворобливим". Фактично країною правили його родичі Милославськ і сестра Софія, а так само її фаворит (розумний і талановитий князь Голицин).

Електронні гроші в Internet. Поняття електронних грошей у Internet Звичайна сьогодні комерційна операція в Internet - покупка інформації (текстів, графіки і т.п.), програмного забезпечення або послуги (наприклад, власне доступу в Internet). Традиційним є використання для цієї мети кредитних карток. Однак для невеликих покупок, яких у Internet 99,9% такий спосіб не можна назвати ні зручним, ні безпечним.

1 Проектування технологічного процесу. Вибір 2-х варіантів одержання заготівлі. Техніко-економічне обґрунтування вибору

"Соціальна орієнтація в різних національних моделях економіки". Соціальні держави із соціал-демократичною моделлю економіки

Етимологічний аналіз слова буржуазія. Найбільш помітним явищем у розвитку російської промисловості став початок промислового перевороту. У технічному плані він виразився в переході від мануфактури (де вже спостерігався внутрівиробничий поділ праці і частково застосовувалося водяне колесо) до фабрики, обладнаної паровими двигунами.

Федеральне агентство по утворенню (Рособразование)

Архангельський державний технічний університет

Кафедра електротехніки й енергетичних систем

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

По дисципліні "Електропостачання промислових підприємств"

На тему "Проектування системи електропостачання верстатобудівного заводу"

1615.10. КП.017.00ПЗ

Корельский Вадим Сергійович

Факультет ОСП-ПЕ курс 4 група 1 d

Керівник проекту доцент Баланцев Г. А. т

Проект допущений до захисту 1

Архангельськ

2010

Федеральне агентство по утворенню (Рособразование)

Архангельський державний технічний університет

Кафедра електротехніки й енергетичних систем

ЗАВДАННЯ НА КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

по "Електропостачанню промислових підприємств"

студенту ОСП-ПЕ 1 факультету 4 курси 1 групи

Корельскому Вадимові Сергійовичу

ТЕМА: "Проектування електропостачання верстатобудівного заводу"

ВИХІДНІ ДАНІ: Електропостачання здійснюється від районної підстанції енергосистеми 110/10 кв із двома трансформаторами по 63 МВ× А, вилученої від заводу на 10 км чи від лінії 35 кв, що знаходиться в 8 км від заводу.

Електричні навантаження верстатобудівного заводу

Найменування підрозділу

підприємства

n, шт.

Sрном, квт

Рном, квт

m

1 Токарно-механічний цех

190

1500

2-10

5

2 Складальний цех

200

2405

1-50

50

3 Інструментальний цех

150

130

1-20

20

4 Ливарний цех

70

2180

1-150

150

5 Ковальський цех

50

1150

3-45

15

6 Ремонтний цех

100

1120

1-80

80

7 Насосна станція (СД, U > 1 кв)

2

2140

1070

1

8 Компресорна станція (СД, U > 1 кв)

2

1100

550

1

9 Деревообробний цех

30

400

1-20

20

10Електрифікований гараж

30

250

1-10

10

11Склади готової продукції

20

180

2-15

7,5

12 Цех (расчитиваемий)

...

...

...

...

Малюнок 1- Генплан верстатобудівного заводу

Варіант 17. Електричні навантаження Цеху

№ п/п

Найменування устаткування

n, шт

Рн, квт

1

Бруківки кран

2

60

2

Металообробні верстати

7

20

3

Транспортери

2

5

4

Ліфти

1

30

5

Фрезерні верстати

8

20

6

Електроінструменти

30

1,5

7

Вентилятори

3

10

Малюнок 2- Генплан цеху, що розраховується

Термін проектування з "15" лютого 2010 р. по "15" грудня 2010 р.

Керівник проекту доцент Баланцев А. Р.

Реферат

Курсовий проект складається з 60 сторінок. У пояснювальній записці присутня 8 малюнків, 12 таблиць. При написанні курсового проекту використовувалося 7 літературних джерел. Курсовий проект так само містить у собі графічну частину.

Ціль роботи - практичне застосування і закріплення знань, отриманих за курсом "Електропостачання промислових підприємств"; підготовка до виконання дипломного проекту на завершальному етапі навчання в університеті.

У ході курсового проектування були розглянуті особливості технологічного процесу верстатобудівного заводу; визначені електричні навантаження по цехах і підприємству в цілому; зроблений вибір зовнішньої і внутрішньої схем електропостачання заводу, а також основного і допоміжного устаткування.

Ключові слова, що зустрічаються в курсовому проекті:

Головна знижувальна підстанція підприємства (ГПП) - підстанція підприємства, призначена для зниження напруги одержуваного із системи до напруги внутрішньозаводської мережі підприємства.

Цехова підстанція (ЦП) - підстанція, встановлювана в чи цеху поруч і призначена для харчування цього цеху, шляхом зниження напруги внутрішньозаводської мережі до напруги споживачів цеху.

Розподільний пристрій (РУ) - електроустановка, призначена для прийому і розподілу електроенергії, містить електричні апарати, шини і допоміжні пристрої.

Внутрішньозаводська мережа - система електропостачання підприємства, що передає електроенергію від ГПП до ЦП чи РУ цехів, що харчується на напрузі внутрішньозаводської мережі

Компенсація реактивної потужності - комплекс заходів спрямованих на зменшення споживання реактивної потужності із системи.

Содержание

Уведення

1. Коротка характеристика технологічного процесу і вимоги до надійності електропостачання

2. Визначення розрахункових електричних навантажень по методу упорядкованих діаграм

2.1 Вибір кабельних ліній

3. Вибір автоматичних вимикачів

4. Визначення розрахункових електричних навантажень по методу коефіцієнта попиту

5. Вибір місця розташування ГПП (ПГВ)

6. Вибір номінальної напруги і схеми внешнегоелектроснабжения

7. Вибір числа і потужності силових трансформаторів ГПП

7.1 Варіанти внутрішньої распредсети підприємства

7.2 Вибір потужності і числа цехових трансформаторів з урахуванням компенсації реактивної потужності

7.3 Вибір кабельних ліній 10-0,4 кв распредсети підприємства

7.4 Вибір варіанта внутрішнього електропостачання

8. Вибір числа і потужності силових трансформаторів

8.1 Вибір пристроїв, що компенсують, ГПП

8.2 Вибір числа і потужності силових трансформаторів ГПП

9. Розрахунок струмів короткого замикання

9.1 Розрахунок параметрів схеми заміщення

9.2 Розрахунок струмів КЗ у мережі10 кв

9.3 Розрахунок струмів КЗ у мережі 0,4кв

10. Перевірка електричних апаратів і проводниковелектрической мережі за умовами КЗ

Список використаних джерел

Уведення

Система електропостачання промислового підприємства є підсистемою енергосистеми, що забезпечує комплексне електропостачання промислових, транспортних, комунальних і сільськогосподарських споживачів даного району. Система електропостачання промислового підприємства є підсистемою технологічної системи виробництва даного підприємства, що висуває визначені вимоги до електропостачання.

Кожне промислове підприємство знаходитися в стані безупинного розвитку: уводяться нові виробничі площі, підвищується використання існуючого чи устаткування старе устаткування заміняється новим, більш виробничим і могутньої, змінюється технологія і т.д. Система електропостачання промислового підприємства (від уведення до кінцевих приймачів електроенергії) повинна бути гнучкої, допускати постійний розвиток технології, ріст потужності підприємств і зміна виробничих умов.

Основні задачі, розв'язувані при проектуванні систем електропостачання промислових підприємств, полягають в оптимізації параметрів цих систем шляхом правильного вибору напруг, визначення електричних навантажень і вимог до безперебійності електропостачання; раціонального вибору числа і потужності трансформаторів, перетворювачів струму і частоти, конструкції промислових мереж, засобів компенсації реактивної потужності і регулювання напруги, засобів симметрирования навантажень і придушення вищих гармонік у мережах шляхом правильної побудови схеми електропостачання, що відповідає оптимальному рівню надійності і т.д. Усі ці задачі безупинно ускладнюються внаслідок росту потужностей електроприемников, появи нових видів використання електроенергії, нових технологічних процесів і т.д.

Вихідними даними на проектування електропостачання заводу є:

1. Генеральний план підприємства, на якому позначені місця розташування цехів, шляху внутрішньозаводського транспорту.

2. Характеристика технологічного процесу виробництва підприємства й окремих цехів.

3. Електричні навантаження по цехах підприємства у виді загальної встановленої потужності. Для цеху, електропостачання якого треба розробити докладно - паспортні дані окремих приймачів електроенергії (номінальна потужність, коефіцієнт потужності).

4. Зведення про джерела електропостачання промислового підприємства:

- можливі джерела харчування і їхня потужність;

- відстань від джерел харчування до промислового підприємства;

- напруги на збірних шинах джерел харчування.

Задачі курсового проектування: систематизація: розширення і закріплення теоретичних знань по спеціальних дисциплінах; придбання і розвиток навичок рішення інженерних задач з використанням сучасних методів розрахунку, виконання креслень пропонованих конструкцій; оволодіння методикою вибору електроустаткування і схем електропостачання з використанням директивних, інструктивних і довідкових матеріалів, сучасних наукових і інженерних розробок в області електропостачання; уміння оформляти технічну документацію відповідно до вимог Дст.

1. КОРОТКА ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ І ВИМОГИ ДО НАДІЙНОСТІ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ.

Як об'єкт проектування обраний верстатобудівний завод. У технологічному ланцюжку по випуску продукції беруть участь наступні цехи і ділянки: токарно-механічний, складальний, інструментальний , ливарний, ковальський, ремонтний , насосна станція, компресорна, деревообробний цех, гараж, склад готової продукції , механічний цех ( щорозраховується).

Усі приймачі електричної енергії в даних цехах споживають трифазний перемінний струм, частотою 50 Гц, напругою 380 В, за винятком компресорної і насосної станцій, де крім приймачів 380В маються приймачі з робочою напругою вище 1кв.

По безперебійності енергопостачання до споживачів 2-ий категорії відносяться: токарно-механічний, складальний, інструментальний, ливарний, деревообробний , ремонтний, механічний, що розраховується, ковальський цеху, компресорна і насосна станції.

Інші споживачі підприємства відносяться до 3-їй категорії: електрифікований гараж, склад готової продукції.

Харчування заводу, можливо, здійснити від підстанції 110/10 кв із двома трансформаторами по 63 МВ*А, розташованої в 10 км від заводу, чи від лінії 35 кв, що знаходиться в 8 км від заводу.

2. Визначення розрахункових електричних навантажень по методу упорядкованих діаграм

При визначенні розрахункових навантажень цеху, використовуємо метод упорядкованих діаграм. Цей метод є основним при визначення розрахункових навантажень систем електропостачання. При виконання розрахунків розподіляємо електроприемники на характерні групи і намічаємо вузли харчування. Розрахунок проводимо для усіх вузлів навантаження і всього цеху в цілому.

Розрахункове максимальне активне навантаження групи електроприемников визначаються по формулі , квт

Рмакс= Кмакс· Ки· Рном= Кмакс· Рсм, (1)

де Рном- сумарна номінальна активна потужність електроприемников, квт;

Рсм- середня потужність за найбільш завантажену зміну, квт;

Ки- груповий коефіцієнт використання;

Кмакс- коефіцієнт максимуму.

Для двигунів повторно-короткочасного режиму номінальна потужність приводиться до тривалого режиму (ПВ = 100%) і визначається по формулі , квт

рном= рп, (2)

де рпи Пвп- відповідно паспортна потужність і паспортна тривалість включення.

Для зварювальних трансформаторів номінальна потужність визначається по формулі , квт

рном= Sпсоsφ п, (3)

де Sп- паспортна потужність зварювального трансформатора і паспортні значення cosφ пі Пвп.

Сумарна номінальна активна потужність групи електроприемников визначається по формулі

Рном= . (4)

Середнє активне і реактивне навантаження за найбільш завантажену зміну одного приймача визначається по формулі

рсм= рном· ки; (5)

qсм= рсм· tgφ п, (6)

де ки- коефіцієнт використання електроприемников приймаємо по [3, с.31, прил.1].

Для групи електроприемников

Рсм= , (7)

Qсм= . (8)

Груповий коефіцієнт використання визначається по формулі :

Ки= Рсм/ Рном. (9)

Коефіцієнт максимуму Кмаксопределяется в залежності від групового коефіцієнта використання Киї ефективного числа електроприемников nеф[3, с.9, табл.3].

Для перебування nефопределим показник силової зборки :

m = рном. макс/ рнои. мін, (10)

де рном. макс- номінальна потужність найбільшого електроприемника в групі, квт;

рнои. мін- номінальна потужність найменшого електроприемника в групі, квт.

При Ки > 0,2 і m > 3 ефективні числа електроприемников визначають по формулі :

nеф= 2·Рном/ рном. макс. (11)

У тих випадках, коли nеф > n, те варто приймати nеф= n.

Розрахункова максимальна реактивна потужність визначається по формулі :

Qмакс= К'макс· Qсм, (12)

де К'макс- коефіцієнт максимуму реактивного навантаження,

при nеф≤ 10 К'макс= 1,1, а при nеф > 10 К'макс= 1.

Для висвітлення цеху приймаємо лампи ДРЛ-400, відповідно для них вибираємо світильники "РСП 05-400" і ПРА "1ДО 400ДРЛ 44-001УХЛ1"

Таблиця 1- Параметри ПРА

Найменування

Потужність

Лампи, Ут

Тік, А

Утрати потужності (не більш) , Ут

Коефіцієнт

потужності

Маса, кг

1ДО400ДРЛ44-001УХЛ1

400

2,4

25

0,85

5,5

Малюнок 3- Світильник РСП 0,5-400

Навантаження електричного висвітлення враховуються по формулах [3, с.11, ф.9]

Рр.o.= po.· F · Kc.o., (13)

Qp.o.= Pp.o· tgφo(14)

де - навантаження виробничої площі, для висоти приміщень 4-6 м і необхідної для таких цехів освітленості 300 лк , Ут/;

F - площа цеху, F = 4200;

- для ламп ДРЛ , тому що = 0,85 , те =0,62

- коефіцієнт попиту на освітлювальне навантаження, для виробничих будинків, що складаються з ряду прольотів Кс. про = 0,95 [7, с.100, табл.2.7].

Повне розрахункове навантаження цеху з висвітленням визначаються по формулі [3, с.11, ф.10]

(15)

Втрати в трансформаторі можна на цій стадії проектування визначити по формулах [3, с.13, ф.13, 14]

Δ РТ= 0,02 S'р, (16)

ΔQТ= 0,1 S'р. (17)

Разом по цеху повна розрахункова потужність

. (18)

Розрахунковий струм визначається по формулах:

для одного приймача

(19)

для групи приймачів

. (20)

Результати розрахунків занесемо в таблицю 2.

Таблиця 2- Розрахункові навантаження електроприемников цеху

Вузли харчування і групи електроприемников

Установлена потужність, приведена до ПВ=1 (квт)

Середнє навантаження за максимально завантажену зміну

Розрахункове навантаження

Кількість ел. приймачів (робітників/резервних)

Одного ел. приймача (найменшого - найбільшого) Рн (квт)

Загальна робітників/резервних Рн (квт)

m=Рн max / Рн min

Коефіцієнт використання Ки

cos(fi)

tg(fi)

Рсм=Ки * Рн (квт)

Qсм=Рсм * tg (fi св)

Ефективне число ел. приймачів nе

Коефіцієнт максимуму Км

Рр=Км * Рсм (квт)

Qp=Qсм * К'м (квар)

Sp (ква)

Ip, (А).

СП-1

7

Вентилятор

1

10

10

0,6

0,8

0,75

6,00

4,50

18,9

5

Фрезерний верстат

2

20

40

0,2

0,65

1,17

8,00

9,35

93,5

3

Транспортер

1

5

5

0,45

0,75

0,88

2,25

1,98

10,1

2

Металообробний верстат

2

20

40

0,2

0,65

1,17

8,00

9,35

93,5

Разом по СП-1

6

5-20

95

4,00

0,26

0,67

24,25

25,19

5

2,2

53,4

27,7

60,1

91,3

СП-2

6

Електроінструмент

30

1,50

45

0,1

0,5

1,73

4,50

7,79

30

1,6

7,3

8,6

11,3

17,1

2

Металообробний верстат

2

20

40

0,2

0,65

1,17

8,00

9,35

93,50

Таблиця 2- Продовження

5

Фрезерний верстат

2

20

40

0,2

0,65

1,17

8,00

9,35

93,50

1

Бруківки кран ПВ-100%.

1

37,95

37,95

0,14

0,5

1,73

5,31

9,20

115,3

Разом по СП-2

35

1,5-37,95

163

25,3

0,16

0,57

25,81

35,70

9

2,3

59,4

39,3

71,2

108,2

СП-3

3

Транспортер

1

5

5

0,45

0,75

0,88

2,25

1,98

10,13

7

Вентилятор

1

10

10

0,6

0,8

0,75

6,00

4,50

18,99

1

Бруківки кран ПВ-100%.

1

37,95

37,95

0,2

0,5

1,73

7,59

13,15

115,3

5

Фрезерний верстат

3

20

60

0,2

0,65

1,17

12

14,03

140,3

Разом по СП-3

6

5-37,95

112,95

7,59

0,25

0,62

27,84

33,66

5

2,2

61,25

37,03

71,6

171,6

СП-4

2

Металообробний верстат

3

20

60

0,2

0,55

1,52

12,00

18,22

165,8

7

Ліфт

1

30

30

0,1

0,65

1,17

3,00

3,51

70,12

5

Фрезерний верстат

1

20

20

0,2

0,65

1,17

4,00

4,68

46,75

7

вентилятор

1

10

10

0,6

0,8

0,75

6,00

4,50

18,99

Разом по СП-4

6

10-30

120

3,00

0,21

0,61

25,00

30,91

6

2,2

9,00

34,0

35,2

53,43

Разом по цеху

53

490,9

0,62

1,27

102,90

125,46

183

138,0

238,0

361,7

Висвітлення

58,1

36,0

68,4

103,9

Разом по цеху, з урахуванням висвітлення

241,

174,

306,4

465,5

Втрати в трансформаторі

6,13

30,6

31,3

47,5

З урахуванням висвітлення і втрат у трансформаторі

247,2

204,7

337,6

513,0

2.1 Вибір кабельних ліній

Перетин проводів і жив кабелів цехової мережі вибираємо по нагріванню тривалим розрахунковим струмом. Приймаємо марки кабелів АВВГ і ВВГ.

Тік у лініях знаходимо по формулі, А:

. (21)

гдеSр- навантаження на кабель, МВ× А.

В усіх випадках для провідника обраної марки і перетину повинний виконуватися умова припустимого нагрівання його розрахунковим струмом

.

Коефіцієнт завантаження лінії визначається по формулі:

. (22)

Визначимо нестандартний перетин проводу, мм2:

, (23)

гдеjе- економічна щільність струму, А/мм2, 1,4.

Результати розрахунків зведемо в таблицю 3.

Таблиця 3 - Вибір кабелів у цеху

ділянка

Ip, А

Ідоп, А

L, м

Кз

спосіб прокладки

марка кабелю

перетин кабелю

по нагріванню

прийнято

ВРУ-СП-1

91,3

156,4

18,0

0,58

у каналі

АВВГ

50

4х95

СП-1-7

19,0

35

5,0

0,54

у каналі

ВВГ

1,5

4х4

СП-1-5(1)

46,7

75

12,0

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП-1-5(2)

46,7

75

16,0

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП-1-2(1)

46,7

75

37,8

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП-1-2(2)

46,7

75

25,2

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП-1-3

10,1

15

29,0

0,68

у трубі

ВВГ

1

4х1,5

ВРУ-СП-2

108,2

216,2

85,4

0,5

у каналі

АВВГ

50

4х150

СП-2-5(1)

46,7

50

18,0

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП-2-5(2)

46,7

50

10,7

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП-2-1

115,3

156

10,0

0,74

у каналі

АВВГ

70

4х95

СП-2-2(1)

46,7

75

22,4

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП-2-2(2)

46,7

75

36,4

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП2-6

17,1

34

10,7

0,50

у трубі

ВВГ

2,5

4х6

ВРУ-СП-3

171,6

216,2

23,3

0,79

у каналі

АВВГ

120

4х150

СП-3-7

19,0

35

8,0

0,54

у каналі

ВВГ

1,5

4х4

СП-3-1

115,3

156

9,0

0,74

у каналі

АВВГ

70

4х95

СП-3-5(1)

46,7

75

16,8

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП-3-5(2)

46,7

75

9,0

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП-3-5(3)

46,7

75

28,0

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП-3-3

10,1

15

9,0

0,68

у трубі

ВВГ

1

4х1,5

ВРУ-СП-4

53,4

156

66,0

0,34

у каналі

АВВГ

16

4х95

СП-4-7

19,0

35

8,0

0,54

у каналі

ВВГ

1,5

4х4

СП4-4

70,1

75

9,3

0,62

у трубі

АВВГ

35

4х35

СП4-5

46,7

75

2,8

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП4-2(1)

46,7

75

16,0

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП4-2(1)

46,7

75

30,0

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

СП4-2(1)

46,7

75

40,6

0,62

у трубі

ВВГ

10

4х16

3. Вибір автоматичних вимикачів

Визначимо пікові навантаження відгалужень до двигунів:

, (24)

гдеіпуск. дв- пусковий струм двигуна, А;

Іном. дв- номінальний струм двигуна, А;

іп- кратність пускового струму двигуна стосовно номінального, 6,5.

При виборі автоматичних вимикачів необхідно виконати наступні умови:

1) номінальна напруга вимикача повинна відповідати номінальній напрузі мережі:

,

гдеUном. в- номінальна напруга вимикача, У;

Uном. с- номінальна напруга мережі, В.

2) номінальний струм вимикача повинний бути дорівнює чи перевищувати розрахунковий струм відгалуження:

,

гдеіном. в- номінальний струм вимикача, А;

Ір- розрахунковий струм відгалуження, А.

3) номінальний струм расцепителя повинний бути дорівнює чи перевищувати розрахунковий струм відгалуження:

,

4) струм спрацьовування електромагнітного расцепителя повинний перевищувати пусковий струм двигуна, що захищається:

, (25)

гдеіср. е- струм спрацьовування електромагнітного расцепителя. А;

Кн. о- коефіцієнт надійності відбудування електромагнітного расцепителя від пускового струму двигуна, 2,1.

5) струм спрацьовування теплового расцепителя повинний перевищувати номінальний струм двигуна:

, (26)

гдеіср. т- струм спрацьовування теплового расцепителя. А;

Іном. дв- номінальний струм двигуна, А.

Для вимикачів харчування розподільних щитів крім умов, викладених вище, враховуємо додаткові умова - неспрацьовування токового відсічення при повному навантаженні щита і пуску найбільш могутнього електродвигуна:

, (27)

гдеіср. о- струм спрацьовування відсічення вимикача, А;

Кн. о- коефіцієнт надійності відбудування, 1,5.

Результати розрахунків зведемо в таблицю 4.

Таблиця 4 - Вибір автоматичних вимикачів у цеху

ділянка

розрахункові дані

автоматичний вимикач

Ip, A

Іпик, А

тип

Іном. у

Іном. рц

Іср. е

Іср. т

А

ВРУ-СП-1

91,3

548,0

ВА88-32

100

140

1300

130

СП-1-7

19,0

114,0

ВА47-29C

20

22,6

140

29

СП-1-5(1)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП-1-5(2)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП-1-2(1)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП-1-2(2)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП-1-3

10,1

60,6

ВА47-29C

10

11,3

70

14,5

ВРУ-СП-2

108,2

757,4

ВА88-32

160

168

1600

208

СП-2-5(1)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП-2-5(2)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП-2-1

115,3

749,5

ВА88-32

100

105

1000

130

СП-2-2(1)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП-2-2(2)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП2-6

17,1

102,6

ВА47-29C

25

28,25

150

32,5

ВРУ-СП-3

171,6

1201,2

ВА88-32

160

168

1600

208

СП-3-7

19,0

114,0

ВА47-29C

20

22,6

140

29

СП-3-1

115,3

749,5

ВА88-32

100

105

1000

130

СП-3-5(1)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП-3-5(2)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП-3-5(3)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП-3-3

10,1

60,6

ВА47-29C

10

11,3

70

14,5

ВРУ-СП-4

53,4

373,8

ВА88-32

100

140

1000

130

СП-4-7

19,0

114,0

ВА47-29C

20

22,6

140

29

СП4-4

70,1

455,7

ВА47-100 D

50

70

650

72,5

СП4-5

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП4-2(1)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП4-2(1)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

СП4-2(1)

46,7

280,2

ВА47-29C

50

56,5

350

72,5

БРЕШУ

465,5

3025,8

ВА88-40

500

525

5000

650

4. Визначення розрахункових електричних навантажень по методу коефіцієнта попиту

По методу коефіцієнта попиту розраховуються навантаження всього підприємства. Відповідно до цього методу допускається визначати потужності окремих цехів за середнім значенням коефіцієнта попиту, квт:

, (28)

гдерном- сумарна номінальна активна потужність силових електроприемников цеху, квт;

Кс- коефіцієнт попиту даної групи електроприемников.

Розрахункова реактивна потужність при відомій величинерр. н, квар:

квар, (29)

гдеtgφ- коефіцієнт реактивної потужності, що відповідає заданномусоsφ.

Результати розрахунку зведемо в таблицю 5.

Таблиця 5 - Розрахункові навантаження цехів тракторобудівного заводу

найменування підрозділу

Рном, квт

Кс

cosφ

tgφ

Pp, квт

Qp, квар

Sр, ква

Івнр, A

Іннр, A

1 Токарно-механическй цех

1500

0,35

0,7

1,02

525

535,6

750,0

43,3

1082,5

2 складальний цех

2405

0,35

0,7

1,02

841,75

858,8

1202,5

69,4

1735,7

3 Інструмент цех

130

0,35

0,7

1,02

45,5

46,4

65,0

3,8

93,8

4 Ливарний цех

2180

0,7

0,8

0,75

1526

1144,5

1907,5

110,1

2753,2

5 Ковальський цех

1150

0,5

0,7

1,02

575

586,6

821,4

47,4

1185,6

6 Ремонтний цех

1120

0,4

0,65

1,17

448

523,8

689,2

39,8

994,8

7 Насосна станція (СД)

2140

0,8

0,85

-0,62

1712

-1061,0

2014,1

116,3

2907,1

8 Компресорна станція (СД)

1100

0,8

0,85

-0,62

880

-545,4

1035,3

59,8

1494,3

9 Деревообробний цех

400

0,3

0,7

1,02

120

122,4

171,4

9,9

247,4

10 електрифиц-ий гараж

250

0,3

0,75

0,88

75

66,1

100,0

5,8

144,3

11Склад готової продукції

180

0,4

0,8

0,75

72

54,0

90,0

5,2

129,9

12 Цех ( щорозраховується)

491

-

-

-

183

137,3

238,0

13,7

343,5

Разом

13046

-

-

-

7003

2469,2

7425,9

428,7

10718,4

Розрахункова активна потужність приймачів висвітлення цеху також визначається по методу коефіцієнта попиту, квт:

, (30)

де - питома розрахункова потужність, Ут/м2;

- площа цеху, м2;

- коефіцієнт попиту на освітлювальне навантаження;

- коефіцієнт, що враховує втрати в пускорегулирующей апаратурі (ПРА), приймемо для дугових ртутних ламп (ДРЛ) ; для люмінесцентних ламп (ЛЛ) ; для ламп накалювання (ЛН) ;

- нормоване значення освітленості для даного цеху, лк;

- значення освітленості, до якого приведено ; приймаємо ;

- значення освітлювального навантаження; приймаємо для ДРЛ ; для ЛЛ ; для ЛН ; для Днат .

Повне і реактивне розрахункове освітлювальне навантаження визначається з вираження, квт, квар:

, (31)

де - коефіцієнт реактивної потужності електроприемников висвітлення;

; (32)

У курсовому проекті вибирається тип джерел світла для цехів і території підприємства. Вибір кількості і схеми розміщення ламп не потрібно. Розрахунки зведені в таблицю 6.

Таблиця 6 - Розрахункова потужність приймачів висвітлення

Найменування цеху

Тип ламп

Енорм, лк

Кпра

F, м2

Кс

Руд, Ут/м2

Рро, квт

tgjо

Qро, квар

Sро, ква

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

Токарно-механическй цех

ДРЛ

300

1,1

8400

0,95

5,8

152,74

1,33

203,1

254,2

2

Складальний цех

ДРЛ

300

1,1

8500

0,95

5,8

154,56

1,33

205,6

257,2

3

Інструмент цех

ДРЛ

300

1,1

4400

0,95

5,8

80,005

1,33

106,4

133,1

4

Ливарний цех

ДРЛ

300

1,1

10000

0,95

5,8

181,83

1,33

241,8

302,6

5

Ковальський цех

ДРЛ

300

1,1

4000

0,95

5,8

72,732

1,33

96,7

121,0

6

Ремонтний цех

ДРЛ

300

1,1

2800

0,95

5,8

50,912

1,33

67,7

84,7

7

Насосна станція (СД > 1кв)

ДРЛ

300

1,1

6400

0,95

5,8

116,37

1,33

154,8

193,6

8

Компресорна станція (СД > 1кв)

ДРЛ

300

1,1

5600

0,95

5,8

101,82

1,33

135,4

169,4

9

Деревообробний цех

ДРЛ

300

1,1

1600

0,95

5,8

29,093

1,33

38,7

48,4

10

Електрифицирован-ний гараж

ЛЛ

200

1,2

2000

0,65

14,6

45,552

0,33

15,0

48,0

11

Склад готової продукції

ЛЛ

200

1,2

2500

0,65

14,6

56,94

0,33

18,8

60,0

12

Цех ( щорозраховується)

ДРЛ

300

1,1

4200

0,95

5,8

76,369

1,33

101,6

127,1

Висвітлення підприємства

Днат

100

1,1

139600

0,5

5,8

368,54

1,33

490,2

613,3

На підставі попередніх розрахунків складаємо зведену таблицю розрахункових навантажень цехів підприємства (таблиця 7).

Таблиця 7 - Розрахункові потужності електроприемников підприємства

№ це-ха

Найменування цеху

Рр. н, квт

Рр. про, квт

Qр. н, квар

Qр. про, квар

Рр, квт

Qр, квт

Sр, кв∙A

ΔРт, квт

ΔQт, квт

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

Токарно-механическй цех

525

152,7

535,6

203,1

677,6

738,7

1002,5

20,05

100,2

2

Складальний цех

841,7

154,6

858,8

205,6

996,3

1064,9

1457,9

29,16

145,8

3

Інструмент. цех

45,5

80,0

46,4

106,4

125,5

152,8

197,7

3,95

19,77

4

Ливарний цех

1526

181,8

1144,5

241,8

1707,8

1386,3

2199,7

43,99

219,9

5

Ковальський цех

575

72,7

586,6

96,7

647,7

683,3

941,5

18,83

94,15

6

Ремонтний цех

448

50,9

523,8

67,7

498,9

591,5

773,8

15,48

77,38

7

Насосна станція

0

116,4

0

154,8

116,4

154,8

193,6

3,87

19,36

СД > 1кв

1712

-

-1061

-

1712,0

-1061

2014,1

-

-

8

Компресорна станція

0

101,8

0

169,4

101,8

169,4

197,7

3,95

19,77

СД > 1кв

880

-

-545,4

-

880,0

-545,4

1035,3

-

-

9

Деревообделоч-ний цех

120

29,1

122,4

48,4

149,1

170,8

226,7

4,53

22,67

10

Електрифициро-ванний гараж

75

45,6

66,1

48,0

120,6

114,1

166,0

3,32

16,60

11

Склад готової продукції

72

56,9

54

60,0

128,9

114,0

172,1

3,44

17,21

12

Цех

183

76,4

137,3

127,1

259,4

264,4

370,4

7,41

37,04

Висвітлення підприємства

-

368,5

-

613,3

368,54

613,26

715,48

14,31

71,55

Разом на стороні

10 кв

-

-

-

-

8653,3

3491,7

9331,2

186,6

933,1

Разом на стороні ВН

-

-

-

-

8839,9

4424,8

9885,5

-

-

Повна розрахункова потужність електроприемников низької напруги цеху, по якій вибирають шинопроводи, кабелі, електричні апарати, ква:

; (33)

Втрати в трансформаторах визначаємо по формулах, квт, квар:

Dрт=0,02Sрн;(34)

DQт=0,1Sрн;(35)

Сумарне навантаження на стороні 10 кв одержимо з урахуванням втрат у трансформаторах 10/0,4 кв, ква:

; (36)

На ГПП:

Dрт= 0,02×9331,2 = 186,6 квт.

DQт= 0,1×9331,2 = 933,1 квар.

Розрахункове активне навантаження на зовнішнє електропостачання, квт:

, (37)

гдекрм- коефіцієнт різночасності максимумів, примемкрм=0,95 [1];

РР. ВН=(8653,3+186,6)·0,95 = 8839,9 квт.

QР. ВН= 3491,7 + 933,1 = 4424,8квт.

ква.

5. Вибір місця розташування ГПП (ПГВ)

Для визначення місця розташування ГПП (ПГВ) на генплан підприємства наноситься картограмма електричних навантажень. Вона являє собою розміщені на генплані кола, площі яких в обраному масштабі дорівнюють розрахунковим потужностям цехів, квт,:

, (38)

відкіля радіус окружності, мм:

, (39)

гдеррі- розрахункова активна мощностьі- го цеху, на стороні 10кв, квт;

m- масштаб потужності, квт/мм2, 0,5.

Для кожного цеху наноситься своя окружність. Кожне коло має заштрихований сектор, що відповідає по площі освітлювальному навантаженню. Результати розрахунку зведемо в таблицю 8.

Таблиця 8 - Вибір місця розташування ГПП

найменування підрозділу

Рр, квт

x, м

y, м

Ррх, квт*м

Рру, квт*м

Ri, мм

1 Токарно-механічний цех

697,8

60

170

41867,3

118624

21,1

2 Складальний цех

1025,5

160

280

164074

287130

25,6

3 Інструмент цех

129,5

170

70

22008,2

9062,2

9,1

4 Ливарний цех

1751,8

300

270

525547

472992

33,4

5 Ковальський цех

666,6

290

120

193303

79987,5

20,6

6 Ремонтний цех

514,4

390

240

200612

123453

18,1

7 Насосна станція (СД)

1832,2

390

60

714575

109935

34,2

8 Компресорна станція (СД)

985,8

450

280

443600

276018

25,1

9 Деревообробний цех

153,0

550

120

84175,5

18365,6

9,9

10 Електрифікований гараж

141,3

450

50

63566,2

7062,91

9,5

11Склади готової продукції

133,5

290

50

38707,6

6673,73

9,2

12 Цех ( щорозраховується)

262,7

60

310

15761,3

81433,2

12,9

Разом

8839,9

-

-

2507798

1590737

-

Картограмма активних навантажень цехів підприємства дозволяє знайти центр електричних навантажень (ЦЕН) усього підприємства. Координати ЦЕН можна визначити по формулах, м:

(40)

(41)

гдехі,Yi- координати центрів навантажень окремих цехів, м.

м

м

Картограмма активних навантажень цехів підприємства приведена на малюнку 4.

Малюнок 4 - Картограмма активних навантажень

6. ВИБІР НОМІНАЛЬНОЇ НАПРУГИ І СХЕМИ ЗОВНІШНЬОГО ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ

6.1 Визначення раціональної напруги

При виконанні розрахунків доцільно до системи зовнішнього електропостачання віднести трансформатори, установлені на підстанції енергосистеми, а також живильні лінії разом з комутаційно-захисною апаратурою, установленої на початку лінії.

Т. к. на підприємстві маються споживачі другий категорій надійності, те передбачаємо спорудження двох живильних ліній на сталевих опорах.

Вибір напруг для живильних ліній до ГПП підприємства виконуємо в такий спосіб.

Для визначення раціональної напруги обчислюємо нестандартна напруга, що відповідає розрахунковим даним. Розрахунок виконуємо по формулі Стилла, кв:

(42)

где- довжина лінії, км;

Р- передана потужність, квт, приймається рівному розрахунковому активному навантаженню предприятиярр. п.

кв

кв

Для техніко-економічного порівняння з напруг, що маються на підстанції енергосистеми, вибираємо найближчі стандартні - 35 і 110кв.

Далі визначаємо техніко-економічні показники для наступних варіантів: 1) будівництво ВЛ-35кв від лінії 35кв находящейся на відстані 8км від підприємства; 2) будівництво ВЛ-110кв від ПС-110/10кв находящейся на відстані 10км від підприємства.

Виходячи з розрахункового навантаження розраховуємо номінальний струм ЛЕП ВН, А:

, (43)

де n - кількість рівнобіжних ліній, n = 1 (розрахуємо максимальний струм, коли харчування всього підприємства здійснюється по одній лінії, при відключеної другій):

A

А

Визначимо нестандартний перетин проводу по (4), за умови роботи ВЛ у нормальному режимі (обидві лінії в роботі):

F110= 26/1,4 = 19 мм2

F35= 81,5/1,4 = 58 мм2

Згідно табл. 7.38 [5], мінімальний перетин проводів ВЛ напругою 35кв і вище - 70мм2. Вибираємо провід марки АС-70 на напругу 110 кв і 35 кв по методу економічної щільності струму. За умовою нагрівання довгостроково припустимим струмом даним проводам відповідають значення 265А, що є припустимим навіть при роботі лінії в ремонтному чи аварійному режимі. Далі обрані проводи перевіряємо за умовою припустимої втрати напруги.

При цьому повинно виконуватися умова:

∆Uдоп≤5%Uном

Утрата напруги визначається як:

; (44)

Для ВЛ-110 кв 3х70:rуд=0,428ом/км,худий=0,444Ом/км,

Для ВЛ-35 кв 3х70:rуд=0,428ом/км,худий=0,432Ом/км,

В.

Що складає 0,17 % від Uн.

В.

Що складає 2,7 % від Uн.

6.2 Приведені витрати на будівництво лінії

Витрати визначаються по формулі, т. руб/рік:

З=рнк+И,(45)

гдерн- нормативний коефіцієнт капітальних вкладень, рн=0,12;

К- капітальні вкладення, тис. руб:

;(46)

- загальна вартість спорудження лінії, для 110кв - 24,6 тис. р/км, для 35кв - 20,1 тис. р/км;

Кв- вартість вимикачів, для 110кв - 23,6 тис. руб, для 35кв - 5,1 тис. руб;

И- річні експлуатаційні витрати, тис. руб/рік:

І = Ие+Иа+Ио,;(47)

Вартість витрат на втрати електроенергії, тис. руб/рік:

, (48)

гдекз- коефіцієнт завантаження лінії в нормальному режимі:

Кз=Ір/Ідоп (49)

Кз110= 26/265 = 0,09

Кз35= 81,5/265 = 0,31

τ м- час використання енергії (двозмінний режим), τ м=24·365·2/3=5840 ч/рік;

С0- вартість енергії з [1], З0=0,75 коп/квт. ч = 0,0075 руб/квт. ч;

ΔРном- утрати потужності в лінії при довгостроково припустимому струмі навантаження, квтч:

ΔРном= Ір2rл;

ΔРном110= 0,71 квт/км

ΔРном35= 14,0 квт/км

Ие110= 2·0,71·0,092·5840·0,0075·3 = 4,2 руб/рік

Ие35= 2·14,0·0,312·5840·0,0075·6 = 1414,0 руб/рік

Вартість витрат на амортизациюиа, тис. руб/рік:

Иа= Иа, л+ Иа, у,(50)

гдеиа, л= Ка, л·Кл;(51)

Иа, у= Ка, у·Кв;(52)

Ка, л- норма амортизаційних відрахувань лінії, Ка, л= 0,028;

Ка, в- норма амортизаційних відрахувань вимикачів, Ка, у= 0,094;

Ио- відрахування на обслуговування, тому що в розглянутих варіантах вони змінюються незначно, Іоні враховуємо.

Иа110=24,6·10·0,028 + 2·23,6·0,094 = 11,325 т. руб/рік

Иа35=20,1·8·0,028 + 2·5,1·0,094 = 5,460 т. руб/рік

Витрати:

З110=0,12(24,6·10 + 2·23,6) + 0,004 + 11,325 = 46,52 т. руб/рік

З35=0,12(20,1·8 + 2·5,1) + 1,414 + 5,46 = 27,39 т. руб/рік

Вибираємо варіант будівництва ВЛ-35кв, унаслідок більш дешевої вартості будівництва й експлуатації.

7. ВИБІР СХЕМИ РОЗПОДІЛЬНОЇ МЕРЕЖІ Й ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТІВ ПО ПІДПРИЄМСТВУ

7.1 Варіанти внутрішньої распредсети підприємства.

Внутрішньозаводський розподіл електроенергії виконується по радіальній, магістральній чи змішаній схемі. Вибір схеми визначається категорією надійності споживачів їхнім територіальним розміщенням, особливостями режимів роботи.

На генплані підприємства вказуємо число і розташування цехових ТП, а також джерело електроенергії - ГПП - поблизу ЦЕН. Трансформаторні підстанції цехів типу КТП розташовуємо біля стін чи цеху на осьовій лінії.

Для початку намічаємо 2 варіанти распредсети 10 кв, для яких вибираємо трансформатори, кабельні лінії. Далі, виходячи з економічних показників, приймаємо кращий з них. Результати розрахунків представлені в таблиці 8-11 для 2-х варіантів, представлених на малюнках 5, 6.

Малюнок 5 - План мережі 10 кв підприємства, варіант 1.

Малюнок 6 - План мережі 10 кв підприємства, варіант 2.

7.2 Вибір числа і потужності цехових трансформаторів з урахуванням компенсації реактивної потужності

Для цехів з різними питомими плотностями навантаження можуть бути прийняті різні номінальні потужності трансформаторів. Однак, число типорозмірів трансформаторів, застосовуваних на підприємстві, варто обмежити до 1-2, тому що велика їхня розмаїтість створює незручність в експлуатації і додаткові труднощі в резервуванні і взаємозамінності. Тому виділяємо цеху з великою щільністю навантаження і для них вибираємо трансформатори більшої потужності, чим для іншої частини комбінату. У цьому випадку близкорасположенние цеху з навантаженням < 1000 кв∙ А доцільно підключати до загального ТП.

При обраній одиничній потужності цехових трансформаторів число їх у цілому по підприємству залежить від ступеня компенсації реактивної потужності в мережах напругою нижче 1000 В и припустимих перевантажень у нормальному і послеаварийном режимах.

До мереж НН підключається велике число споживачів реактивної потужності (РМ). Джерелами РМ у цих мережах є синхронні двигуни і конденсаторні батареї, а відсутня частина покривається рівчаком РМ із мережі ВН 10 кв. Цей рівчак економічно доцільно здійснювати тільки в межах завантаження трансформаторів, не перевищуючого прийнятого в Дст нормативного коефіцієнта завантаженняβ норм. т, тому що трансформатори коштують дорожче, ніж конденсатори. У цьому випадку вибір числа цехових трансформаторів напругою 10 кв і оптимальної потужності конденсаторних батарей напругою нижче 1000 В виробляється одночасно.

Попередньо приймаємо мінімально можливе число0цехових трансформаторів, виходячи їхнього припущення, що в мережі НН буде здійснена повна компенсація РМ, тобто досоsφ нн=1, а, отже,Sсм=Рсм:

(53)

гдерсм- середня сумарна активна потужність приймачів цеху за найбільш завантажену зміну з урахуванням висвітлення, квт;

β норм. т- нормативний коефіцієнт завантаження цехових ТП. Значення коефіцієнта завантаження визначається з умови взаємного резервування трансформаторів у послеаварийном режимі з урахуванням припустимого перевантаження трансформатора, що залишився в роботі,β норм. т=0,7-0,8 - для переважних приймачів 2-й категорії.

Вибір трансформаторів цехових ТП виконуємо по середньої мощностирсм, а не півгодинному максимумурм30, тому що постійна часу нагрівання трансформаторів, на відміну від іншого електроустаткування, складає 2,5...3 год, отже, інтервал часу 3Тв середньому дорівнює тривалості однієї робочої сменитсм.

Отримане значение0округляємо до найближчого більшого числа:

(54)

деΔNт- добавка до найближчого цілого числа.

Остаточне число трансформаторів визначається на основі техніко-економічних розрахунків. При відсутності достовірних вартісних показників для практичних розрахунків допускається оптимальне число цехових трансформаторів визначати по формулі:

(55)

гдеттпринимается по спеціальних графіках у залежності отNміnи ΔNт.

При остаточному виборі числа цехових трансформаторів у цілому по підприємству приймаються в увагу наступні вимоги:

- необхідність забезпечення вимог до надійності електропостачання;

- довжина КЛ напругою нижче 1000 В не повинна перевищувати 200 м;

- облік взаємного розташування трансформаторів і живильних ліній напругою 6-10 кв на генплані підприємства.

З огляду на, чтоNопт > N0, фактичний коефіцієнт завантаження трансформаторівβ буде менше нормативного, тобто з'являється можливість завантажувати цехові трансформатори реактивною потужністю, переданої з мережі напруги 6-10 кв.

Найбільшу РМ, що доцільно передати через трансформатори в мережу НН без перевищення передбаченогоβ норм. т, визначається по формулі, квар:

; (56)

Сумарна потужність конденсаторних батарей напругою нижче 1000 В складе, квар:

; (57)

ЗначениеQнбкуточняется при виборі стандартних комплектних батарей (ККУ). Якщо виявилася, чтоQнбк < 0, тому установка КУ на даній підстанції не потрібно.

Пристрої, що компенсують, вибираємо для більш економічного варіанта, обраного відповідно до таблиці 12.

Таблиця 8 - Вибір цехових трансформаторів і компенсація реактивної потужності, варіант 1.

№ ТП

Цеху

Рс, квт

Qс, квар

Sс, ква

Кз

Sтр. расч, ква

N, шт

Тип транс-ра

QНБК, квар

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ТП1

1

677,74

738,74

1002,5

0,80

452

2

ТСЗ-630/10

-

ТП2

2

996,31

1064,3

1457,9

0,73

664

2

ТСЗ-1000/10

-

ТП3

3, 11

254,45

266,77

368,7

0,74

170

2

ТСЗ-250/10

-

ТП4

4

1707,8

1386,3

2199,7

0,69

1139

2

ТСЗ-1600/10

-

ТП5

5

647,73

683,33

941,5

0,75

432

2

ТСЗ-630/10

-

ТП6

6, 8(0,4)

600,74

760,95

709,2

0,89

375

2

ТСЗ-400/10

384

ТП7

7(0,4), 9, 10

386,02

239,65

411,9

0,82

241

2

ТСЗ-250/10

96

ТП8

12

259,37

264,38

370,4

0,74

173

2

ТСЗ-250/10

-

Таблиця 9 - Вибір цехових трансформаторів і компенсація реактивної потужності, варіант 2.

№ ТП

Цеху

Рс, квт

Qс, квар

Sс, (з обліком КРМ) ква

Кз

Sтр. расч, ква

N, шт

Тип транс-ра

QНБК, квар

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ТП1

1, 3

803,24

741,55

1030,5

0,82

535

2

ТСЗ-630/10

96

ТП2

2, 12

1255,6

1328,7

1693,8

0,85

837

2

ТСЗ-1000/10

192

ТП3

7(0,4), 9, 10

386,02

239,65

422,9

0,85

241

2

ТСЗ-250/10

67

ТП4

4

1707,8

1386,3

2199,7

0,69

1139

2

ТСЗ-1600/10

0

ТП5

5, 11

776,67

797,29

1066,1

0,85

485

2

ТСЗ-630/10

67

ТП6

6, 8(0,4)

600,74

760,95

709,2

0,89

375

2

ТСЗ-400/10

384

На основі [5], вибираємо наступні КУ для варіанта 2:

Установлюємо 2 комплектні конденсаторні установки УКМ-0,4-96-48 УЗ напругою 0,38 кв, потужністю 96 квар кожна, із кроком регулювання 48 квар, з автоматичним регулюванням по напрузі в ТП-1. На батареях виставляємо потужність по 48квар.

Установлюємо 2 комплектні конденсаторні установки УКМ-0,4-96-48 УЗ напругою 0,38 кв, потужністю 96 квар кожна, із кроком регулювання 48 квар, з автоматичним регулюванням по напрузі в ТП-2.

Установлюємо 2 комплектні конденсаторні установки УКМ-0,4-100-33,3 УЗ напругою 0,38 кв, потужністю 100 квар кожна, із кроком регулювання 33,3 квар, з автоматичним регулюванням по напрузі в ТП-3 і в ТП-5. На батареях виставляємо потужність по 33,3 квар.

Установлюємо 2 комплектні конденсаторні установки УКМ-0,4-192-48 УЗ напругою 0,38 кв, потужністю 192 квар кожна, із кроком регулювання 48 квар, з автоматичним регулюванням по напрузі в ТП-6.

7.3 Вибір Кабельних ліній 10-0,4кв распредсети підприємства

Вибір площі перетину жив кабелів РС ВН виконуємо по економічній щільності струму. Далі обрані кабелі повинні бути перевірені по технічних умовах, до яких відносять:

- тривале нагрівання розрахунковим струмом як у нормальному (Ір. норм), так і в послеаварийном (Ір. ав) режимах;

- утрата напруги в жилах кабелів у нормальному і послеаварийном режимах;

- короткочасне нагрівання струмом КЗ (після розрахунку струмів КЗ).

Технічні й економічні умови приводять до різних перетинів для однієї і тієї ж лінії. Остаточно вибираємо перетин, що задовольняє усім вимогам.

Розрахункові струми в нормальному і послеаварийном режимах, А:

; (58)

; (59)

Економічний перетин жив кабелів знаходимо по формулі, мм2:

, (60)

гдеJек- економічна щільність струму, що залежить від типу провідника ( чипровід кабель) і значення величиниTм; у нашому случаеJек=1,4.

Розраховане значення площі перетину жив кабелів округляємо до найближчого стандартних.

Перевірка кабелів на спадання напруги виробляється по формулі, %:

; (61)

Припустиме відхилення напруги на кінці кабелю - 5%.

При перевірці кабелів за умовою тривалого нагрівання необхідно врахувати, що для кабельних ліній напряжениемUном≤10 кв можливі перевищення довгостроково припустимого токаідоппри систематичних перевантаженнях у нормальному чи режимі аваріях, якщо найбільший токір. нормпредварительной навантаження лінії в нормальному режимі був не більш 80% від токаідоп, А:

; (62)

Коефіцієнт попереднього навантаження:

; (63)

Для даного значениякпниtм=1 ч знаходимо коефіцієнт припустимого перевантаження в послеаварийном режимі.

Перевірка за умовою тривалого нагрівання в послеаварийном режимі зводиться до перевірки виконання умови, А:

, (64)

де Кав= 1,4.

Приймаємо більший перетин, обраний за умовою економічної щільності струму, з урахуванням мінімального перетину , що складає 25 мм2.

Результати розрахунків зводяться в таблицю 12.

Таблиця 10 - Вибір площі перетину жив кабелів мережі 10кв, варіант 1

Лінія

Sр,

ква

В

ліній

Ір. норм, А

Ір. ав, А

Площа перетину, мм2

Мар-ка

L, м

Проклад-ка

по Jек

по Ідл. доп

прийнято

1

2

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ГПП-ТП1

1002,5

2

29,0

57,9

21

16

3х25

АСБ

220

У траншеї

ГПП-ТП2

1828,2

2

52,8

105,7

38

35

3х35

АСБ

200

У траншеї

ТП5-ТПЗ

368,66

2

10,7

21,3

8

16

3х25

АСБ

130

У траншеї

ГПП-ТП4

2843,1

2

82,2

164,3

59

70

3х70

АСБ

60

У траншеї

ГПП-ТП5

1310,2

2

37,9

75,7

27

16

3х25

АСБ

60

У траншеї

ТП4-ТП6

969,50

2

28,0

56,0

20

16

3х25

АСБ

70

У траншеї

ГПП-ТП7

585,07

2

16,9

33,8

12

16

3х25

АСБ

150

У траншеї

ТП2-ТП8

370,36

2

10,7

21,4

8

16

3х25

АСБ

180

У траншеї

Гпп-цех7

2014,1

2

58,2

116,4

42

50

3х50

АСБ

60

У траншеї

Гпп-цех8

1035,3

2

29,9

59,8

21

16

3х25

АСБ

170

У траншеї

ТП3-цех11 (0,4 кв)

172,08

1

150,2

150,2

107

50

4х95

Авббшв

90

У траншеї

ТП6-цех8 (0,4 кв)

197,68

1

102,5

102,5

73

25

4х70

Авббшв

30

У траншеї

ТП7-цех7 (0,4 кв)

193,64

1

118,7

118,7

85

35

4х70

Авббшв

30

У траншеї

ТП7-цех10 (0,4 кв)

165,96

1

182,1

182,1

130

70

3х120+

1х95

Авббшв

30

У траншеї

Таблиця 11 - Вибір площі перетину жив кабелів мережі 10кв, варіант 2

Лінія

Sр,

ква

В

ліній

Ір. норм, А

Ір. ав, А

Площа перетину, мм2

Мар-ка

L, м

Проклад-ка

по Jек

по Ідл. доп

прийнято

1

2

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ГПП-ТП1

2919,8

2

84,4

168,8

60

70

3х70

АСБ

230

У траншеї

ТП1-ТП2

1828,2

2

52,8

105,7

38

35

3х35

АСБ

170

У траншеї

ГПП-ТПЗ

2253,1

2

65,1

130,2

47

50

3х50

АСБ

140

У траншеї

ГПП-ТП4

2199,6

2

63,6

127,1

45

50

3х50

АСБ

100

У траншеї

ГПП-ТП5

1113,1

2

32,2

64,3

23

16

3х25

АСБ

110

У траншеї

ГПП-ТП6

1496,3

2

43,2

86,5

31

25

3х25

АСБ

115

У траншеї

ТП6-цех8

1035,3

2

29,9

59,8

21

16

3х25

АСБ

60

У траншеї

ТП1-цех3 (0,4 кв)

197,74

1

191,5

191,5

137

70

3х120+

1х95

Авббшв

50

У траншеї

ТП2-цех12 (0,4 кв)

370,36

2

209,4

418,8

150

2х95

2х (4х95)

Авббшв

30

У траншеї

ТП3-цех9 (0,4 кв)

226,73

2

144,3

288,7

103

150

3х150+

1х120

Авббшв

35

У траншеї

ТП3-цех10 (0,4 кв)

172,08

1

182,1

182,1

130

70

3х120+

1х95

Авббшв

40

У траншеї

ТП5-цех11 (0,4 кв)

165,96

1

150,2

150,2

107

50

4х95

Авббшв

35

У траншеї

ТП6-цех8 (0,4 кв)

197,68

1

102,5

102,5

73

25

4х70

Авббшв

50

У траншеї

7.4 Вибір варіанта внутрішнього електропостачання

Порівняємо вартість двох запропонованих варіантів. Оскільки витрати на обслуговування і втрати будуть мало друг від друга відрізнятися, порівняємо тільки капіталовкладення запропонованих варіантів.

На підставі економічного порівняння табл.12, вибираємо варіант 2.

Таблиця 12 - Порівняння вартості варіантів розподільної мережі 10-0,4 кв

N

Устаткування

В,

шт., м

Вартість руб/шт.,

руб/м.,

Вартість, руб.

1

2

3

4

5

Варіант 1

1

АСБ-3х25

1960

220

431200

2

АСБ-3х35

400

239

95600

3

АСБ-3х50

120

340,97

40916,4

4

АСБ-3х70

120

399

47880

5

Авббшв - 4х70

60

326,88

19612,8

6

Авббшв - 4х95

90

415,32

37378,8

7

Авббшв -4х120

30

490,1

14703

8

ТСЗ-250/10

6

474065

2844390

9

ТСЗ-400/10

2

548228

1096456

10

ТСЗ-630/10

4

726113

2904452

11

ТСЗ-1000/10

2

980000

1960000

12

ТСЗ-1600/10

2

1399000

2798000

Разом

12290589

Варіант 2

1

АСБ-3х25

570

220

125400

2

АСБ-3х35

340

239

81260

3

АСБ-3х50

480

340,97

163665,6

4

АСБ-3х70

460

399

183540

5

Авббшв - 4х70

50

326,88

16344

6

Авббшв - 4х95

155

415,32

64374,6

7

Авббшв -4х120

90

490,1

44109

8

Авббшв -4х150

70

598,95

41926,5

9

ТСЗ-250/10

2

474065

948130

10

ТСЗ -400/10

2

548228

1096456

11

ТСЗ -630/10

4

726113

2904452

12

ТСЗ -1000/10

2

980000

1960000

13

ТСЗ -1600/10

2

1399000

2798000

Разом

10427658

8. ВИБІР ЧИСЛА І ПОТУЖНОСТІ СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ

8.1 Вибір пристроїв, що компенсують, ГПП

Розрахункове реактивне навантаження на зовнішнє електропостачання, реактивна потужність, що доцільно приймати із системи, квар:

QС= Ррвн· tgφ, (65)

гдеtgφ =0,329, відповідає коефіцієнту потужності = 0,95.

QС= 8839,9 · 0,329 = 2900 квар

Сумарна потужність, яку необхідно компенсувати на підприємстві визначається виходячи зі співвідношення, квар:

QКУ= QР- QС; (66)

QКУ=4425 - 2900 =1525 квар

Сумарна потужність конденсаторних батарей по 0,4 кв складе:

QНБК0,4= 96+192+67+67+384 = 806 квар.

Іншу реактивну потужність 1525 - 806 = 719 квар компенсуємо на ГПП.

На ГПП установлюємо 2 комплектні конденсаторні установки УКЛ (П)56-6,3(10,5)-450 напругою 10 кв, потужністю 450 квар кожна, з автоматичним регулюванням по напрузі на шини ГПП. Т. о. сумарна потужність конденсаторних батарей по 10 кв складе:

QНБК10= 2·450 = 900 квар.

QКУ= 900 + 806 = 1706 квар

8.2 Вибір числа і потужності силових трансформаторів ГПП, з урахуванням компенсації реактивної потужності

Повне навантаження на зовнішнє електропостачання, з урахуванням компенсації РМ, ква:

; (67)

ква

Для установки на ГПП приймемо два трансформатори, тому що на підприємстві в основному споживачі 2 категорії.

Потужність одного трансформатора визначимо як, ква:

, (68)

гдеn - кількість трансформаторів, ;

Кз- коефіцієнт завантаження, виходячи з категорії споживачів, Кз=0,7.

Sном= 9248,6/(2·0,7) = 6606 ква

Приймемо до установки на ГПП два трансформатори ТМН-10000/35.

Перевіряємо трансформатор по перевантажувальній здатності при аварійному відключенні другого трансформатора:

1,4 Sном³Sр; (69), 1,4·10000 > 9248,6

Трансформатор проходить по перевантажувальній здатності.

9. РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КЗ

9.1 Розрахунок параметрів схеми заміщення

Малюнок 7 - Схема розрахунку струмів к. з.

Малюнок 8 - Схема заміщення

Опір системи, приведений до 10 кв, Ом:

, (70)

де - відносний опір системи, приведений до Uc= 110 кв із [1] =0,3;

SC- потужність енергосистеми, SC= 1000 Мвт із [1].

Ом.

Опір силових трансформаторів приведене до 10 кв, Ом:

, (71)

де uk- напруга к. з. трансформатора, %.

Для трансформатора ГПП (ТД-10000/35):

Ом

Для цехового трансформатора в ТП-2 (ТМ-1000/10):

Ом

Опір СД, Ом:

; (72)

, (73)

де Рн-номинальная потужність двигуна, МВА, Рн1= 1,07, Рн2= 0,55 Мвт;

η - КПД,η1= 0,946,η2= 0,92;

cosφ-коефіцієнт потужності,cosφ1= 0,85,cosφ2= 0,85;

Ін-номинальний струм, А,Ін1=59,Ін2=30;

х''- сверхпереходное опір, о. е.,x1''= 0,2,x2''= 0,2.

Ом

кв

Ом

кв

Опір ліній:

, (74)

де n - кількість рівнобіжних ліній,

L - довга лінії, км.

Для АС-70 (ВЛ-35кв) - rуд= 0,428 ом/км, худий= 0,432 Ом/км

Для АСБ-10-3х25 (КЛ-10кв) - rуд= 1,24 ом/км, худий= 0,099 Ом/км

Для АСБ-10-3х35 (КЛ-10кв) - rуд= 0,89 ом/км, худий= 0,085 Ом/км

Для АСБ-10-3х50 (КЛ-10кв) - rуд= 0,62 ом/км, худий= 0,09 Ом/км

Для АСБ-10-3х70 (КЛ-10кв) - rуд= 0,443 ом/км, худий= 0,086 Ом/км

Для Авббшв-0,4-4х95 (КЛ-10кв) - rуд= 0,326 ом/км, худий= 0,05 Ом/км

Опір ВЛ-35кв, приведене до 10кв:

Ом

Опір КЛ-10кв, що відходить від ГПП до ТП-2, приведене до 10кв:

Ом

Опір КЛ-10кв, що відходить від ТП-2 до РУ-0,4кв цеху-12, приведене до 0,4кв:

Ом

Опір КЛ-10кв, що відходить від ГПП до цеху 7, приведене до 10кв:

Ом

Опір КЛ-10кв, що відходить від ГПП до цеху 8, приведене до 10кв:

Ом

9.2 Розрахунок струмів кз у мережі 10 кв

Розрахунок струмів КЗ виконуємо в іменованих одиницях, А:

, (75)

де Zk∑- сумарний опір до крапки к. з., Ом;

ЄС- напруга системи, кв.

Складемо паралельно галузі системи і СД, Ом:

; (76)

Ом.

; (77)

кв.

ка.

Постійна часу, з:

; (78)

с.

Ударний коефіцієнт:

; (79)

.

Ударний струм к. з. у крапці ДО1, ка:

; (80)

ка.

Сумарний опір до крапки ДО2, приведене до 10 кв, Ом:

; (81)

Ом.

ка.

9.3 Розрахунок струмів КЗ у мережі 0,4кв цеху

Розрахунок струмів КЗ робимо в іменованих одиницях. При цьому параметри схеми заміщення приводимо до ступіні напруги мережі, на якій знаходиться розрахункова крапка КЗ, а активні й індуктивні опори всіх елементів виражаємо в мом. При цьому коефіцієнти трансформації всіх трансформаторів приймають рівними відношенню середніх номінальних напруга мереж, що зв'язують ці трансформатори.

Результуючі активне й індуктивне опори короткозамкнутой ланцюга до крапки ДО3 (на шинах РУ-0,4кв цеху №12), Ом:

, (82)

гдеRдоб- додатковий опір контактів,Rдоб= 15 мом для РУ-0,4кв;

ка.

Постійна часу, по (65):

с.

Ударний коефіцієнт, по (66):

.

Ударний струм КЗ у крапці ДО2, по (67):

ка.

10. ПЕРЕВІРКА ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТІВ І ПРОВІДНИКІВ ЕЛЕКТРИЧНОЇ МЕРЕЖІ ЗА УМОВАМИ КЗ

10.1 Перевірка вимикачів ВВ/TEL-10/600-12,5/31,5

а) При перевірці комутаційної (отключающей) здатності враховується зміна періодичної й аперіодичний складових струму КЗ за розрахунковий час відключення виключателяtоткл. У першу чергу виробляється перевірка на відключення періодичної складовий, ка:

(83)

гдеіоткл. ном- номінальний струм відключення, ка, Іоткл. ном=12,5.

6,31612,5.

б) Потім перевіряється можливість відключення аперіодичної складової. При цьому вона не повинна перевищувати свого номінального значенияіа. ном, ка:

; (84)

16,4931,5.

в) Умова перевірки на термічну стійкість залежить від співвідношення між розрахунковою тривалістю Кзtоткл=0,08 з (час спрацьовування токового відсічення) і гранично припустимим временемtтерм=4із впливу нормованого струму термічної стойкостиітерм=31,5 ка на вимикач. Т. к.tоткл < tтерм, та умова перевірки має вид, А2з:

; (85)

3970 > 3,19.

10.2 Перевірка КЛ на термічну стійкість

Дана перевірка зводиться до виконання умови, мм2:

(86)

гдеFміn- мінімальна площа в обраних кабелів, 25 мм2;

Fміnкз- мінімальна площа перетину, припустима за умовою термічної стійкості, мм2;

(87)

гдест=85А∙ з1/2/мм2- коефіцієнт для кабелів з паперовою просоченою ізоляцією;

мм2.

25 21,02

Висновок мінімальний перетин КЛ - 25мм2.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Некрасов И. С. Електропостачання промислових підприємств. Методичні вказівки і завдання до курсового проектування [Текст]/И. С. Некрасов, Г. А. Шепель- Архангельськ: РИО АЛТИ, 2006. -80с.

2. Неклепаев Б. Н. Електрична частина станцій і підстанцій: Довідкові матеріали для курсового і дипломного проектування [Текст]/ Б. Н. Неклепаев , И. П. Гачків- М.: Енергоатомиздат, 1989.-608 с.

3. Волков В. М. Електропостачання промислових підприємств. Методичні вказівки до курсового і дипломного проектування [Текст]/ В. М. Волков- Архангельськ: РИО АЛТИ, 2005- 44с.

4. "Довідник по електропостачанню й електроустаткуванню" Під ред. Федорова А. А. [Текст] - М.: Енергоатомиздат, 1986. Т1 - 568 с.: іл.; 1987. Т2 - 592 с.; іл.

5. Бушуева О. А., Рижков О. И. "Компенсація реактивної потужності в системах електропостачання промислових предпрятий" Методичні вказівки для самостійної роботи студентів. [Текст] - Іваново, 2005. - 26с.

6. Федоров А. А., Старкова Л. Е. "Навчальний посібник для курсового і дипломного проектування по електропостачанню промислових підприємств": Навчальний посібник для вузів. [Текст] - М.: Енергоатомиздат, 1987. - 368с. И1.

7. Коновалова Л. Л. Електропостачання промислових підприємств і установок [Текст]/ Л. Л. Коновалова, Л. Д. Рожкова- М.: Енергоатомиздат, 1989.- 528с.