Главная База знаний "Allbest" Физика и энергетика Проектирование систем электроснабжения на примере завода электротермического оборудования

Проектирование систем электроснабжения на примере завода электротермического оборудования

Схема генерального плана завода электротермического оборудования. Сведения об электрических нагрузках по цехам. Определение категорийности потребителей. Способ питания и номинального напряжения. Затрата на проектирование внутреннего электроснабжения.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 17.03.2014
Размер файла 746,5 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/

Задание

на курсовой проект по дисциплине "Проектирование систем электроснабжения" студенту группы ЭМ 13-1 Дмитриеву А.П. Вариант №30.

Спроектировать электроснабжение завода электротермического оборудования.

Исходные данные

1. Схема генерального плана завода представлена на рисунке 1.

2. Сведения об электрических нагрузках по цехам завода указаны в таблице 1.

3. Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы, на которой установлены три трансформатора мощностью по 25 МВА, напряжением 36,75/6,3-6,3 кВ. Мощность системы составляет 600 МВА. Трансформаторы работают раздельно.

4. Расстояние от подстанции энергосистемы до завода 3,5 км.

5. Стоимость электроэнергии за 1 кВт·ч задает преподаватель.

6. Завод работает в две смены.

Рисунок 1 - Схема генерального плана завода

Таблица 1 - Электрические нагрузки завода

Наименование

Количество электроприемников

Установленная мощность электроприемников, кВт

одного

суммарная

1. Механический цех мелких станков

300

1-40

4500

2. Механический цех крупных станков

100

1-80

2500

3. Механический цех уникальных станков

40

1-250

2800

4. Цех обработки цветных металлов

30

/1, с.78/

1613

5. Литейный цех

70

3,2-28

320

6. Столовая

25

1,0-28

320

7. Компрессорная: СД 6кВ

4

720

2880

8. Инженерно-конструкторский корпус

20

1,7-28

450

9. Цех металлопокрытий

18

10-55

370

10. Механический цех №2

150

7-70

2650

11. Сборочный цех №2

60

0,8-40

2100

12. Металлографическая лаборатория

20

5-20

240

13. Насосная

4

125

500

14. Опытный цех СКБ

40

3,2-40

510

15. Лаборатория сопротивления

20

10-90

480

16. Машинный цех

14

10-80

800

17. Лаборатория вакуумных печей

20

30-70

960

18. Лаборатория дуговых печей

17

9-100

680

Содержание

  • Задание
  • Исходные данные
  • Введение
  • 1. Определение категорийности потребителей /8, с.81/
  • 2. Определение расчетной нагрузки промышленного предприятия /2, с.6/
  • 3. Проектирование схемы электроснабжения промышленного предприятия
  • 3.1 Определение способа питания и номинального напряжения
  • 3.2 Определение сечения питающих ЛЭП
  • 3.3 Выбор оборудования на ГПП
  • 3.4 Выбор оптимального варианта внешнего электроснабжения завода
  • 3.5 Выбор местоположения главной понизительной подстанции
  • 4. Проектирование схемы внутреннего электроснабжения промышленного предприятия
  • 4.1 Выполнение эскиза схемы с указанием распределительных пунктов и трансформаторных подстанций цехов
  • 4.2 Выбор сечения кабельных линий
  • 4.3 Выбор цеховых трансформаторов
  • 4.4 Расчет токов КЗ для выбора коммутационного оборудования
  • 5. Определение приведенных затрат на сооружение проектирования внутреннего электроснабжения
  • Список использованных источников

Введение

В области электроснабжения потребителей сформулированы задачи предусматривающие повышение уровня проектно - конструкторских разработок, внедрение и рациональную эксплуатацию высоконадежного электрооборудования, снижение непроизводительных расходов электроэнергии при ее передаче, распределении и потреблении.

Развитие и усложнение структуры систем электроснабжения, возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии, широкое внедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированных инженеров.

Важнейшим этапом в развитии творческой деятельности будущих специалистов является курсовое и дипломное проектирование, в ходе которого развиваются навыки самостоятельного решения инженерных задач и практического применения теоретических знаний.

Целью курсового проектирования по электроснабжению промышленных предприятий является - систематизация и расширение теоретических знаний студентов, ознакомление с основными приемами проектирования, закрепление навыков использования современной вычислительной техники.

Курсовое проектирование можно назвать репетицией к дипломному, а дипломное - генеральной репетицией перед практической деятельностью.

Нельзя забывать, что проектирование является комплексной задачей, в которой все элементы являются звеньями общей цепочки. Если одно из этих звеньев окажется некачественным, цепочка может разорваться.

Для того чтобы решать важные энергетические задачи, инженер должен обладать теоретическими знаниями и уметь творчески применять их в своей практической деятельности.

1. Определение категорийности потребителей /8, с.81/

Надежность электроснабжения определяется числом независимых источников питания и схемой электроснабжения. По надежности электроснабжения в соответствии с требованиями ПУЭ электроприемники разделяют на три категории.

К 1-й категории относят электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Во 2-ю категорию входят электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей.

К 3-й категории относят все остальные электроприемники, не подходящие под определения 1-й и 2-й категорий. Это главным образом различные вспомогательные механизмы в основных цехах, цеха несерийного производства.

В связи с выше названным, определим категорийности нагрузок завода ферросплавов (таблица 2)

Таблица 2 - Категорийность потребителей

Наименование

Категория

Установленная суммарная мощность электроприемников, кВт

1. Механический цех мелких станков

I

4500

2. Механический цех крупных станков

I

2500

3. Механический цех уникальных станков

I

2800

4. Цех обработки цветных металлов

I

1613

5. Литейный цех

I

320

6. Столовая

II

320

7. Компрессорная: СД 6кВ

I

2880

8. Инженерно-конструкторский корпус

II

450

9. Цех металлопокрытий

II

370

10. Механический цех №2

II

2650

11. Сборочный цех №2

I

2100

12. Металлографическая лаборатория

II

240

13. Насосная

I

500

14. Опытный цех СКБ

II

510

15. Лаборатория сопротивления

II

480

16. Машинный цех

II

800

17. Лаборатория вакуумных печей

I

960

18. Лаборатория дуговых печей

I

680

2. Определение расчетной нагрузки промышленного предприятия /2, с.6/

Основным этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок.

По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии.

От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования.

К основным методам расчета электрических нагрузок относятся следующие:

1) по установленной мощности и коэффициенту спроса:

;

2) по средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузок:

;

3) по средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузок):

;

4) по средней мощности и отклонению расчетной нагрузки от средней (статистический метод):

,

где - принятая кратность меры рассеяния;

- среднеквадратичное отклонение.

Наиболее приемлемым является метод определения расчетных нагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса, так как он является простым по сравнению с остальными методами /2, с.7/.

Активная силовая нагрузка определяется по следующей формуле, кВт,

,

где

kС - средний коэффициент спроса /2, табл.2.1/;

РНОМ - суммарная установленная мощность всех приемников цеха принимается по исходным данным.

Реактивная мощность нагрузки определяется по следующей формуле, квар,

,

где tgц - соответствующий характерному для приемников данного цеха средневзвешенному значению коэффициента мощности.

Осветительная нагрузка определится по формуле /2, с.7/, кВт,

,

Где - удельная нагрузка, Вт/м2 площади пола цеха /2, таблица 2.4/;

kСО - коэффициент спроса, для освещения /2, таблица 2.3/;

F - площадь пола цеха, определяемая по генплану.

Полная расчетная мощность нагрузки определится по формуле, кВА,

.

Выполним расчет для цеха №1 (Механический цех мелких станков), все остальные результаты сведем в таблицу 3.

Активная нагрузка цеха, кВт,

,

где =0,14 - выбирается в зависимости от типа нагрузки /2, таблица 2.1/.

Реактивная нагрузка цеха, квар,

.

Осветительная нагрузка цеха, кВт,

.

Далее определяем суммарную активную мощность цеха с учетом осветительной нагрузки, кВт,

.

Таким образом, полная мощность цеха определится, кВА,

.

Тогда полная расчетная мощность силовых и осветительных приемников цеха, кВА,

,

где = т.к. осветительная нагрузка состоит только из ламп накаливания и не имеет реактивной составляющей.

Определим активные потери в трансформаторе, вызванные протеканием через него тока нагрузки, кВт,

,

где

РУ - суммарное потребление активной электроэнергии на заводе.

Определим реактивные потери в трансформаторе, вызванные протеканием через него тока нагрузки, квар,

.

Определим полное потребление мощности заводом, кВА,

внутреннее электроснабжение эзотермическое оборудование

Таблица 3 - Результаты расчета нагрузок завода

№

РНОМ, кВт

сosц

kС

F, м2

РРП, кВт

QРП, квар

kСО

, т/м2

Р0Р, кВт

РУН, кВт

SУН, кВ·А

1

4500

0,5

0,16

3744

720

1247,1

0,95

16

56,9

776,9

1469,3

2

2500

0,65

0,23

4032

575

672,2

0,95

18

68,9

643,9

930,9

3

2800

0,65

0,25

1056

700

818,4

0,95

17

17,1

717,1

1088,1

4

1612,8

0,6

0,16

1440

258,1

344,1

0,85

12

14,7

272,7

439,1

5

320

0,65

0,4

5184

128

149,6

0,95

19

93,6

221,6

267,4

6

320

0,85

0,7

1120

224

138,8

0,9

20

20,2

244,2

280,9

7

2880

0,8

0,75

240

2160

1620,0

0,85

16

3,3

2163,3

2702,6

8

450

0,85

0,7

1520

315

195,2

0,9

20

27,4

342,4

394,1

9

370

0,8

0,95

880

351,5

263,6

0,85

12

9,0

360,5

446,6

10

2650

0,5

0,6

3024

1590

2754,0

0,95

16

46,0

1636,0

3203,2

11

2100

0,7

0,75

3696

1575

1606,8

0,95

16

56,2

1631,2

2289,7

12

240

0,8

0,95

520

228

171,0

0,8

20

8,3

236,3

291,7

13

500

0,8

0,75

1040

375

281,3

0,95

18

17,8

392,8

483,1

14

510

0,85

0,7

1200

357

221,2

0,8

20

19,2

376,2

436,4

15

480

0,95

0,8

1360

384

126,2

0,8

27

29,4

413,4

432,2

16

800

0,5

0,16

1364

128

221,7

0,85

18

20,9

148,9

267,0

17

960

0,95

0,8

1364

768

252,4

0,8

27

29,5

797,5

836,5

18

680

0,87

0,85

880

578

327,6

0,8

24

16,9

594,9

679,1

У

24672,8

-

-

-

11415

11411

-

-

555

11970

16938

Определим сos ц производства, о. е.,

.

Принимая сos ц для энергосистемы равный 0,95, определяем мощность компенсирующих устройств (КУ), квар,

.

По рассчитанной мощности выбираем КУ типа - 8ЧУК-10-1125 /3, с.572/

Таким образом, полная мощность, потребляемая заводом, определится, кВА,

.

3. Проектирование схемы электроснабжения промышленного предприятия

3.1 Определение способа питания и номинального напряжения

Питание осуществляется от подстанции энергосистемы неограниченной мощности. Расстояние от подстанции до завода 3,5 км.

Снабжение завода будет осуществляться посредством воздушных линий электропередачи на стальных опорах. На ее сооружение уйдут меньшие затраты, чем на кабельные линии (КЛ) аналогичного класса напряжения. Учитывая, что на заводе имеются потребители первой категории, необходимо предусмотреть электропитание завода по двум питающим линиям /2, с.108/ и установку двух трансформаторов на заводской подстанции для более надежного электроснабжения. Схему внешнего электроснабжения выберем по /5, с.509/ и представим ее на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема внешнего электроснабжения завода

Определим рациональное напряжение питающих линий /2, с.55/, кВ,

где l - расстояние от источника питания, км;

P - передаваемая мощность, равная расчетной нагрузке предприятия, отнесенной к шинам ВН ГПП, МВт.

Далее по стандартной шкале выбираем значение номинального напряжения 35 кВ, так как использование напряжения 110 кВ экономически не целесообразно ввиду малой передаваемой мощности. По этой же причине не рационально питание по трем и более линиям. Поэтому нет причины рассматривать альтернативный вариант электроснабжения данного завода.

3.2 Определение сечения питающих ЛЭП

Питающие линии выполняем проводом марки АС. Расчетный ток линии, А,

.

Экономически целесообразное сечение провода, мм2,

,

где jЭК - экономическая плотность тока /2, с.65/, при .

По определенному сечению выбираем ближайшее стандартное сечение провода для ЛЭП 35 кВ - АС 70/11 и его характеристики /5, с.683/:

Z0=0,428+j0,432 Ом/км;

Iдоп=265 A,

где Iдоп - допустимый ток нагрузки.

Проведем проверку провода по нагреву,

, => .

Проверка сечения по допустимой потере напряжения, в нормальном и послеаварийном режимах, В,

,

,

,

.

Потери меньше 5%. Таким образом, провод АС-70/11 удовлетворяет всем условиям.

3.3 Выбор оборудования на ГПП

Для выбора номинальной мощности трансформаторов на ГПП, определяем предварительно мощность трансформаторов при аварийной перегрузке, кВ·А,

,

Где kав - коэффициент аварийной перегрузки.

Выбираем трансформатор ТДНС-10000/35 /5, с.690/. Характеристики трансформатора приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Характеристики трансформатора

Тип трансформатора

Uном, кВ

Потери, кВт

uк, %

Ix, %

ВН

НН

?Pк

?Px

ТДНС 10000/35

35

6,3

60

12,5

8,0

0,6

Напряжение на НН принимаем равным 6,3 кВ, так как потребители 10 кВ отсутствуют.

Коэффициент загрузки трансформатора,

.

Коэффициент загрузки не должен превышать величины 60-70%, в нашем случае это условие выполняется.

Коэффициент послеаварийной перегрузки трансформатора,

Коэффициент перегрузки не должен превышать величины 130-140%, в нашем случае это условие выполняется.

Для выбора выключателей на ГПП ВН необходимо определим ток, который возникает при КЗ, кА,

,

,

.

По данным расчета и напряжению выбираем выключатели типа ВВУ-35А-40/2000У1 /3, с.238/.

3.4 Выбор оптимального варианта внешнего электроснабжения завода

В связи с тем, что мы рассматриваем только один вариант внешнего электроснабжения завода, то в данном пункте просчитаем основные экономические показатели.

Стоимость двух выключателей, применяемых на подстанции, тыс. руб.,

,

где - количество выключателей;

- стоимость одного выключателя /3, с.238/.

Стоимость сооружения воздушной линии 35 кВ на стальных одноцепных опорах, тыс. руб. /3, с.563/,

,

где l - протяженность ЛЭП, км;

Kуд - стоимость одного км ЛЭП, тыс. руб. /км.

Стоимость двух трансформаторов ТДНС-10000/35, тыс. руб.,

,

где - количество трансформаторов;

- стоимость одного трансформатора /3, с.143/.

Суммарные капитальные затраты на сооружение ГПП, тыс. руб.,

.

Суммарные амортизационные отчисления, тыс. руб.,

,

где - норма амортизации, которая определяется с учетом срока полезного использования объекта /2, с.100/.

Суммарные расходы на ремонт и обслуживание, тыс. руб.,

,

где pэ. р. - норма отчислений на ремонт и эксплуатацию /2, с.104/.

Годовые потери активной мощности в линиях, кВт,

,

где

r0 - удельное сопротивление проводов, Ом/км;

l - длина линии, км;

nц - количество цепей;

- расчетная мощность завода, МВА.

Для определения годовых потерь энергии в линиях, найдем время использования максимума потерь фnax, ч,

,

где Tmax - время использования максимума активной нагрузки в год, ч.

Тогда годовые потери энергии в линиях, ,

,

Годовые потери электроэнергии в трансформаторах, ,

,

где ДPх - потери холостого хода, кВт;

ДPк - потери короткого замыкания, кВт;

nТ - количество трансформаторов;

SТ. НОМ - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Стоимость годовых потерь в линиях и трансформаторах, тыс. руб. /год,

,

где - стоимость 1 электроэнергии, тыс. руб., /7, с.222/.

Суммарные ежегодные издержки, тыс. руб. /год,

.

Приведенные затраты, тыс. руб. /год,

,

где ЕН=0,125 1/год - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений в электроэнергетику (при нормативном сроке окупаемости - 8 лет).

3.5 Выбор местоположения главной понизительной подстанции

Местоположение главной понизительной подстанции (ГПП) определим методом картограммы нагрузок. Для этого определим координаты геометрического центра каждого здания и сведем их в таблицу 6. Тогда координаты ГПП определятся из следующих формул:

,.

Таблица 6 - Геометрические координаты центров зданий, (1мм=5м),

№

1

2

3

4

5

6

7

8

9

776,9

643,9

717,1

272,7

221,6

244,2

2163,3

342,4

360,5

хi

26,5

41

56

39

51

3,5

25

20,5

70,5

yi

19,5

19,5

30

2

45

60

40

2,5

65,5

xi•

20588

26400

40158

10635

11302

855

54083

7019

25415

yi•

15150

12556

21513

545

9972

14652

86532

856

23613

№

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1636

1631,2

236,3

392,8

376,2

413,4

148,9

797,5

594,9

хi

105,5

105,5

79,5

97

10

20,5

41

41

57,5

yi

15,5

26

43

43

65

65

68,5

63

65,5

xi•

172598

172092

18786

38102

3762

8475

6105

32698

34207

yi•

25358

42411

10161

16890

24453

26871

10200

50243

38966

Определяем координаты ГПП, м:

,.

Рисунок 3 - Схема расположения ГПП

4. Проектирование схемы внутреннего электроснабжения промышленного предприятия

4.1 Выполнение эскиза схемы с указанием распределительных пунктов и трансформаторных подстанций цехов

Проектирование систем внутреннего электроснабжения начинаем со схематичного расположения прокладываемых КЛ по территории завода, а также указания расположения трансформаторных подстанций (ТП).

Рисунок 4 - Схема внутреннего электроснабжения предприятия.

На рисунке 4 штриховыми линиями показаны кабельные линии напряжением 0,4 кВ, а сплошными линиями - 6,0 кВ. Цифрами от 1 до 18 обозначены заводские цеха, остальные цифры - полные мощности этих цехов, кВА.

4.2 Выбор сечения кабельных линий

КЛ и их сечения выбираем:

по экономической плотности тока;

по допустимому току;

Выбранный по нормальному режиму кабель проверяют:

на термическую стойкость;

на потери напряжения.

Определим сечения КЛ для каждого участка и проверим их по техническим условиям. Расчет покажем на примере участка КЛ от ГПП до ТП № 2, результаты расчетов по остальным участкам приведем в таблице 7.

Длительный ток по КЛ, А,

Предварительное сечение кабеля, мм2,

,

где

jЭ - нормированная плотность тока /2, табл.4.1/ для кабеля с бумажной изоляцией, А/мм2.

Выбираем кабель с сечением равным 120 мм2 (ААШв-6-3Ч120 /5, с.674/). Для этого кабеля погонные параметры составят:

r0=0,258 Ом/км, х0=0,076 Ом/км.

Проверим выбранный кабель по нагреву от протекания токов КЗ.

Периодическая составляющая тока КЗ, кА,

,

где ZКЗ - сопротивление от источника до точки КЗ, Ом.

,

где - сопротивление питающей системы, Ом;

- сопротивление ЛЭП 35 кВ, Ом (см с.11);

- сопротивление трансформаторов ГПП на стороне 35 кВ;

- сопротивление КЛ завода, Ом;

- коэффициент трансформации соответствующей ступени.

(см. стр 13).

Сопротивление двухобмоточного трансформатора на ГПП, ТДНC-10000/35 /5, с.690/, Ом,

.

Сопротивление КЛ, Ом,

,

где - длина участка КЛ (см. рисунок 4), км.

Тогда суммарное сопротивление, Ом,

Максимальный тепловой импульс КЛ, кА2·с,

,

где Та - постоянная времени затухания периодической составляющей тока КЗ выбранная по /8, с.150/;

tотк - полное время отключения,

.

Минимальное сечение по условию термической стойкости, мм2,

,

где С - функция значение которой выбирается по /8, с. 192/.

Выбранное сечение кабеля проходит по нагреву 70>34,5.

Теперь проверим сечение по допустимой потере напряжения.

Потеря напряжения в нормальном режиме работы, %,

,

где и - суммарные активная и реактивная мощности, протекающие по участку КЛ от ГПП до ТП №1 (определено по таблице 3).

Потеря напряжения в послеаварийном режиме работы, при обрыве одной цепи КЛ, %,

.

Выбранное сечение КЛ удовлетворяет проверке по допустимой потере напряжения.

Таблица 7 - Результаты расчета проверок для КЛ

Участок

Si-j

nЦ

Iрасч, А

FКЛ, мм2

ZКЗ, Ом

IПО, кА

BК, кА2·с

Fтер, мм2

ГПП-Цех7

2703

2

130,0

92,9

0,45

7,99

10,55

33,14

ГПП - ТП2

3065

2

147,5

105,4

0,43

8,46

11,45

34,53

ГПП-ТП3

3203

2

154,1

110,1

0,44

8,29

11,35

34,37

ГПП-ТП4

3350

2

161,2

115,1

0,45

8,08

10,78

33,51

ГПП-ТП5

3233

2

155,5

111,1

0,45

8,15

10,97

33,79

Участок

Тип

l, км

R0, Ом/км

X0, Ом/км

ZКЛ, Ом

Pi-j, кВт

Qi-j, квар

?U%П/АВ

ГПП-Цех7

2ЧААШв-6-3Ч95

0,149

0,326

0,078

0,050

2163,3

2458,6

0,34

ГПП - ТП2

2ЧААШв-6-3Ч120

0,054

0,258

0,076

0,015

2260,3

2059,1

0,10

ГПП-ТП3

2ЧААШв-6-3Ч120

0,064

0,258

0,076

0,017

1636,0

2754,0

0,10

ГПП-ТП4

2ЧААШв-6-3Ч120

0,148

0,258

0,076

0,040

2935,5

1551,6

0,33

ГПП-ТП5

2ЧААШв-6-3Ч120

0,120

0,258

0,076

0,032

2035,4

2253,6

0,21

Расчет кабелей 0,4 кВ:

Расчет кабелей 0,4 кВ производится аналогично кабелям 6 кВ (см. выше), за исключением определения сопротивления от источника до точки КЗ, Ом,

,

где - сопротивление питающей системы, Ом;

- сопротивление ЛЭП 35 кВ, Ом;

- сопротивление трансформаторов на 35 кВ (ПС, приведенное к стороне 35 кВ) и 35 кВ (ГПП);

- сопротивление КЛ 10 кВ завода, Ом;

- коэффициент трансформации соответствующей ступени.

- сопротивление трансформаторов 10 кВ, соответствующей ТП Ом;

- сопротивление КЛ 0,4 кВ Ом /9, с.54/;

4.3 Выбор цеховых трансформаторов

Для выбора номинальной мощности цеховых трансформаторов, определяем предварительно мощность трансформаторов при аварийной перегрузке в ТП1, кВ·А,

,

где kав - коэффициент аварийной перегрузки.

Выбираем 2 трансформатора ТМ-1000/6 /6, c.126/. Характеристики трансформатора приведены в таблице 9.

Коэффициент загрузки трансформатора,

.

Коэффициент после аварийной перегрузки трансформатора,

.

Выбор остальных цеховых трансформаторов сведем в таблицу 8.

Таблица 8 - Выбор цеховых трансформаторов

№ ТП

Тип трансформатора

ТП 1

1356

968,6

1000

135,6

67,8

2ЧТМ-1000/6

ТП 2

3065

2189,3

2500

122,6

61,3

2ЧТМ-2500/6

ТП 3

3203

2287,9

2500

128,1

64,1

2ЧТМ-2500/6

ТП 4

2703

1930,7

2500

108,1

54,1

2ЧТМ-2500/6

ТП 5

3233

2309,3

2500

129,3

64,7

2ЧТМ-2500/6

Таблица 9 - Характеристики трансформаторов

№ ТП

Тип трансформатора

Uном, кВ

Потери, кВт

uк, %

ix, %

Цена,

тыс. руб.

ВН

НН

?Px

?Pк

ТП1

ТМ-1000/6

6

0,4

2,45

11

5,5

1,4

2,965

ТП 2 ТП 3

ТП 4

ТП 5

ТМ-2500/6

6

0,4

3,85

23,5

6,5

1

5,8

4.4 Расчет токов КЗ для выбора коммутационного оборудования

Выбор разъединителей и проверка выключателей на высокой стороне ГПП

На стороне ВН выбираем выключатель типа ВВУ-35А40/2000У1 и разъединитель типа РНД 3.2-35/1000У1 /3, с.268/, их основные характеристики приведены в таблице 10.

Определим параметры для выбора оборудования:

1. Номинальное напряжение 35 кВ;

2. Рабочий ток максимального режима, А,

;

3. Проверка по электродинамической стойкости

Ударный ток, кА,

где - ударный коэффициент /8, с.150/,

Периодическая составляющая тока КЗ, кА,

,

где ZКЗ - сопротивление от источника до точки КЗ (см. с.12);

4. Проверка по термической стойкости

Максимальный тепловой импульс, кА2·с,

,

где Та - постоянная времени затухания периодической составляющей тока КЗ выбранная по /8, с.150/;

tотк - полное время отключения,

.

Таблица 9 - Основные характеристики разъединителя

Условия выбора

ВВУ-35А40/2000У1

РНДЗ.2-35/1000У1

Расчетные параметры

Uном ? Uрасч, кВ

35

35

35

Iном. откл ? Iрасч. КЗ, кА

40

-

4,95

Iном ? Iраб мах, кА

2000

1000

213,7

Iпр скв ? iу, кА

102

63

11,26

I2тер·tтер?BK, кА2·с

402·3=4800

252·4=2500

3,92

Выбранные выключатели и разъединители удовлетворяют всем условиям проверки.

Выбор выключателей и разъединителей на низкой стороне ГПП

На стороне НН выбираем выключатель типа ВВЭ-10-20/1600У3 /3, с.232/ и разъединитель типа РВРЗ-III-2-10/2000 У3 /3, с.264/, их основные характеристики приведены в таблице 10.

Определим параметры для выбора оборудования:

1. Номинальное напряжение 6 кВ;

2. Рабочий ток максимального режима, А,

;

3. Проверка по электродинамической стойкости

Ударный ток, кА,

где - ударный коэффициент /8, с.150/;

Периодическая составляющая тока КЗ, кА,

,

где ZКЗ - сопротивление от источника до точки КЗ, Ом,

где - сопротивление питающей системы, Ом (см. с.12);

- сопротивление ЛЭП 35кВ, Ом (см. с.11);

- сопротивление трансформаторов ГПП на стороне 35 кВ (см. с.18);

- коэффициент трансформации соответствующей ступени.

4. Проверка по термической стойкости

Максимальный тепловой импульс, кА2·с,

,

где Та - постоянная времени затухания периодической составляющей тока КЗ выбранная по /8, с.150/;

tотк - полное время отключения,

.

Таблица 10 - Основные характеристики разъединителя

Условия выбора

ВВЭ-10-20/1600У3

РВРЗ-III-2-10/2000 У3

Расчетные параметры

Uном ? Uрасч, кВ

10

10

6

Iном. откл ? Iрасч. КЗ, кА

20

-

8,46

Iном ? Iраб мах, кА

2000

2000

1187

Iпр скв ? iу, кА

52

85

20,3

I2тер·tтер?BK, кА2·с

202·3=1200

31,52·4=3969

11,46

Выбранные выключатели и разъединители удовлетворяет всем условиям проверки.

5. Определение приведенных затрат на сооружение проектирования внутреннего электроснабжения

Суммарные капиталовложения, тыс. руб.,

.

где - капитальные вложения в закрытое распределительное устройство на 10 отходящих линий /1, с.334/, равные 95,0 тыс. руб.;

- капитальные вложения в КУ /8, с.340/, тыс. руб.,

.

- капитальные вложения в кабельные линии /8, с.330/, тыс. руб.,

- капитальные вложения в трансформаторы /3, с.127/, тыс. руб.,

.

Суммарные годовые издержки

Суммарные годовые издержки,

.

где - издержки на амортизацию и обслуживание закрытого распределительного устройства /8, с.315/, тыс. руб.,

.

- издержки на амортизацию и обслуживание КУ, тыс. руб.,

.

- издержки на амортизацию и обслуживание КЛ, тыс. руб.,

.

- издержки на возмещение потерь электроэнергии:

.

Где ДА - суммарные потери электроэнергии зависящие от нагрузки;

в - стоимость 1 кВт·ч потерь /8, с.317/.

Результат расчета сведем в таблицу 11.

Таблица 11 - Издержки на возмещение потерь электроэнергии

Участок

nЦ

Iрасч, А

Rуч, Ом

ф, ч

в, тыс. руб/ (кВт•ч)

ИДА, тыс. руб

ГПП-ТП1

2

111,2

0,675771

3367

0,6•10-5

10,2445694

ГПП-ТП2

2

165,6

0,674135

10,8773679

ГПП-ТП3

2

74,3

0,681633

11,0922704

ГПП-ТП4

2

161,4

0,672626

5,66151898

ГПП-П15

2

130,1

0,673282

5,84579349

У

43,7215203

Суммарные годовые издержки, тыс. руб.,

.

Суммарные затраты, тыс. руб.,

.

Список использованных источников

1. Синенко, Л.С. Системы электроснабжения. / Л.С. Синенко., Ю.П. Попов., Е.Ю. Сизганова., А.Ю. Южанников - Красноярск.: ИПЦ КГТУ, 2003. - 84 с.

2. Электроснабжение: Учеб. пособие по курсовому и дипломному проектированию: В 2 ч. Ч.1/Л.С. Синенко, Т.П. Рубан, Е.Ю. Сизганова, Ю.П. Попов. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005.135 с.

3. Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанции. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов / Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. - Москва: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.: ил.

4. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей: Учебное пособие для студентов вузов / В.М. Блок, Г.К. Обушев, Л.Б. Паперно и др.; Под ред.В.М. Блок. - М.: Высш. школа, 1981. - 304 с., ил.

5. Передача и распределение электрической энергии: Учебное пособие/ А.А. Герасименко, В.Т. Федин. - Ростов-н/Д.: Феникс; Красноярск: Издательские проекты, 2006. - 720 с.

6. Рожкова, Л. А Электрооборудование станции и подстанции: Учеб. пособие / Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. - Москва: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.

7. Электроснабжение промышленных предприятий: учебник для студентов высших учебных заведений / Б.И. Кудрин. - 2-е изд. - М.: Интермет Инжиниринг, 2007. - 672 с.: ил.

8. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. / Сост. В.В. Ершевич, А.Н. Зейлигер, Г.А. Илларионов и др.; Энергоатомиздат. - М, 1985. - 352 с.

9. СТП КГТУ 01-02. Общие требования к оформлению текстовых и графических студенческих работ. Текстовые материалы и иллюстрации; ИПЦ КГТУ. - Красноярск, 2004. - 54с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Проектирование системы электроснабжения завода

    Проектирование внутреннего электроснабжения завода и низковольтного электроснабжения цеха. Расчет центра электрических нагрузок. Выбор номинального напряжения, сечения линий, коммутационно-защитной аппаратуры электрических сетей для механического цеха.

    дипломная работа [998,0 K], добавлен 02.09.2009

  • Электроснабжение завода электротермического оборудования

    Расчет электрических нагрузок предприятия. Определение центра электрических нагрузок. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения. Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения.

    курсовая работа [255,8 K], добавлен 12.11.2013

  • Электроснабжение завода электросталей

    Состав потребителей по категорийности. Определение электрической нагрузки завода, способа питания и номинального напряжения. Геометрические координаты центров зданий. Выбор оптимального варианта внешнего электроснабжения. Выбор сечения кабельных линий.

    курсовая работа [386,0 K], добавлен 18.03.2014

  • Проектирование системы электроснабжения машиностроительного завода

    Краткая характеристика технологического процесса и определение расчетных электрических нагрузок. Выбор систем питания электроснабжения и распределения, основного оборудования, проверка систем по условиям короткого замыкания. Релейная защита и автоматика.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 03.09.2010

  • Расчет и анализ системы электроснабжения деревоперерабатывающего завода

    Проектирование системы электроснабжения деревоперерабатывающего завода: расчет электрических нагрузок, выбор трансформаторной подстанции и коммуникационной аппаратуры. Разработка мероприятий по повышению надежности электроснабжения потребителей завода.

    дипломная работа [697,2 K], добавлен 18.06.2011

  • Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия

    Определение 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 22.12.2012

  • Проектирование и монтаж оборудования и сетей системы электроснабжения завода

    Технологический процесс и электрооборудование цементного завода, расчет силовых электрических нагрузок цеха. Выбор схемы питающей и распределительной сети, числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций, коммутационного оборудования завода.

    дипломная работа [2,3 M], добавлен 25.09.2012

  • Проектирование электроснабжения химического завода

    Характеристика предприятия и источников электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок цеха; числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 25.06.2012

  • Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

    Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор напряжения и схемы электроснабжения. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор и проверка оборудования и кабелей.

    курсовая работа [817,1 K], добавлен 18.06.2009

  • Система электроснабжения завода

    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 10.04.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены