Электроснабжение отделочной фабрики текстильного комбината

Расчёт электрических и осветительных нагрузок завода и цеха. Разработка схемы электроснабжения, выбор и проверка числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности. Выбор кабелей, автоматических выключателей. Расчет токов короткого замыкания.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 07.09.2010
Размер файла 511,9 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.

29

Андатпа

Б?л дипломды? ж?мыста берілген тапсырма?а с?йкес « » та?ырыбы бойынша жоба жасалды.

Цехты? ж?не зауытты? электрлік ж?не жары?тандыру ж?ктемелеріне есептеу ж?мыстары ж?ргізілді. Электрмен жабды?тау с?лбасы жасалды, барлы? техникалы? жабды?тар тексеріп, олар?а та?дау ж?ргізілді.

Келесі тараулар орындалды: ?міртіршілік ?ауіпсіздігі, экономикалы? ж?не арнайы б?лімдер.

Аннотация

В дипломной работе, согласно заданию, разработан проект на тему: «Электроснабжение отделочной фабрики текстильного комбината».

Был произведен расчёт электрических и осветительных нагрузок завода и цеха соответственно. Разработана схема электроснабжения, произведен выбор и проверка всего технического оборудования.

Выполнены разделы: безопасность жизнедеятельности, экономическая и специальные части.

1 Основная часть. Проектирование электроснабжения отделочной фабрики текстильного комбината

1.1 Технологический процесс производства

Основными цехами текстильного комбината являются: корпус сновальный, корпус «медио», корпус «утка», крутильный корпус, прядильные корпуса, красильные корпуса, деревообрабатывающий цех, компрессорная.

Электроцех, ремонтно-механический цех, котельная, склады готовой продукции и вспомогательных материалов, ЦЗЛ относятся к вспомогательным цехам.

Исходным материалом является хлопок, который поставляется с Центрального Казахстана и стран Средней Азии. Хлопок поступает на склад вспомогательных материалов, откуда в свою очередь поставляется в корпус сновальный, где из хлопка вытягивают и скручивают нити. Далее в корпусах «медио» и «утка» скручивают нити разной прочности и толщины для производства ткани. Следующей стадией производства является окраска нитей в красильных корпусах и отправка их в прядильные корпуса. Далее готовые ткани отправляют в компрессорные, где продукция прессуется в рулонах и отвозится на склад готовой продукции.

Так же на территории комбината находятся:

Механический цех, предназначенный для ремонта оборудования всех цехов комбината.

Электроцех с электроремонтным отделением.

Деревообрабатывающий цех, где производят катушки для нитей.

Центральная заводская лаборатория, в которой производят анализы всего технологического процесса производства тканей и нитей.

Заводоуправление, где размещается дирекция, техническая, административно-финансовая, снабженческая и хозяйственная части.

1.2 Исходные данные на проектирование

1. Схема генерального плана завода (лист 1).

2. Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлены два трёхобмоточных трансформатора мощностью по 63 МВА, напряжением 115/37/6,3кВ. Мощность к.з. на стороне 115 кВ равна 1200 МВА. Трансформаторы работают раздельно.

3. Сведения об электрических нагрузках по цехам завода.

4. Расстояние до фабрики 6,6 км.

5. Завод работает в три смены.

Таблица 1.1 - Электрические нагрузки отделочной фабрики

№ по плану

Наименование

Кол-во эл. приемников n, шт

Установленная мощность, кВт

одного эл. приемника Рн

суммарная Р н

1

Склад суровья

15

1-12

80

2

Подготовительный отдел

20

1-30

210

3

Выварная

40

1-25

210

4

Отбельный цех

50

1-35

2000

5

Белосушильный цех

26

1-30

1500

6

Столовая

25

1-32

350

7

Красильный цех

33

1-40

2200

8

Насосная: СД 6кВ

4

630

2520

9

Химстанция красильного завода

13

1-25

245

10

Электроцех

45

1-32

400

11

Механический цех

30

5-60

350

12

Склад готовой продукции

12

1-15

90

13

Сушильный отдел

24

1-60

620

14

Химстанция печатного цеха

14

1-32

200

15

Печатный отдел

42

1-35

1500

16

Мыльно-Промывной отдел

22

1-20

200

17

Отдел подготовки ткани под печать

35

1-30

600

18

Отделочно мерильный цех

45

1-55

1300

1.3 Проектирование электроснабжения механического цеха

Таблица 1.2 - Электрические нагрузки в механическом цехе

№№ по плану

Наименование оборудования

Уст. мощн. кВт

Кол-во эл. приемников (шт)

Коэффициенты

КИ

Cosц

1

2

4

 

5

6

1,2

Краны с ПВ-25%

18,3

2

0,1

0,5

3,4

Заточный

4

2

0,15

0,5

5

Вертикально-фрезерный

9,8

1

0,25

0,65

6,7,8,9

Плоскошлифовальный

13,4

4

0,25

0,65

10,11,12,13,14,15

Токарно-револьверные

10,85

6

0,25

0,65

16,17,18,19,20

Токарно-винторезные

18,62

5

0,25

0,65

21,22

Сверлильный

5,75

2

0,15

0,5

23,24

Пресс

5,5

2

0,4

0,8

25,26,27

Зубофрезерный

8,5

3

0,15

0,5

28

Внутришлифовальный

13,1

1

0,65

0,65

29,30

Долбежный

15,4

2

0,25

0,65

1.3.1 Расчет электрических нагрузок механического цеха

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

Для приемников повторно-кратковременного режима (ПКР) работы номинальную мощность определяют по паспортной мощности приведением ее к длительному режиму работы (ПВ=100%) в соответствии с формулой:

где Рпас, кВ;

- паспортная продолжительность включения в долях единицы;

tп, tв - соответственно время паузы и включения, с.

Для крана с ПВ пас= 25%.:

Расчет выполняем методом упорядоченных диаграмм на примере плоско-шлифовального станка с Рном = 13,4 кВт:

Номера по цеху с 6-9.

Количество станков - 4.

Суммарная номинальная мощность станков:

Коэффициент использования из таблицы 12.1 (Л-7): Ки = 0,12

Коэффициент мощности tg = 1,16 и cos = 0,65 (т.12.1. Л-7)

Среднесменная максимальная мощность:

Эффективное число электроприемников:

Питание в цехе осуществляется от следующих пунктов:

ШРА-I, ШР1,ШР2

Эффективное число электроприемников для ШРА-I:

где Р ном.max - наибольшая из мощностей i-го электроприемника, кВт.

Находим усредненный расчетный коэффициент использования:

По К и и n эф находим в таблице К р =1,45 (т.7.1, Л-17)

Расчетная активная мощность:

Расчетную реактивную мощность про методу упорядоченных диаграмм принимают равной:

при n эф 10 : Q р = 1,1Q ср.м;

при n эф > 10 : Q р = Q ср.м;

Так как n эф > 10 , то Qр = Qср.м= 44 кВар.

1.4 Расчет силовой и осветительных нагрузок фабрики

Расчет осветительной нагрузки при определении нагрузки предприятия производим упрощенным методом по удельной плотности осветительной нагрузки на квадратный метр производственных площадей и коэффициенту спроса.

По этому методу расчетная осветительная нагрузка принимается равной средней мощности освещения за наиболее загруженную смену и определяется по формуле:

РpocoРуо, кВт;

Qpo=tg?оРро, квар,

где Кco - коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки;

tg?о - коэффициент реактивной мощности, определяется по cos ;

Руо - установленная мощность приемников освещения по цеху, определяется по удельной осветительной нагрузке на 1м2 поверхности пола известной производственной площади:

Руо=?оF, кВт,

где F - площадь производственного помещения, которая определяется по генеральному плану завода, в м2;

????удельная расчетная мощность в кВт на 1м2.

Для цеха №1 (по генплану)

Рр.о = Ру.оК с = о с = 0,01 960 0,6 = 5,76 кВт;

Qр.о = tg?оРро =0,55,76 = 2,88 кВт.

Все расчетные данные заносятся в таблицу 1.4 «Расчет осветительной нагрузки».

Расчет электрических нагрузок напряжением до 1 кВ по цехам фабрики производим также методом упорядоченных диаграмм упрощенным способом. Результаты расчета силовых и осветительных нагрузок по цехам сведены в таблицу 1.6 «Расчет силовой нагрузки отделочной фабрики текстильного комбината напряжением 0,4 кВ».

Т а б л и ц а 1.4 - Расчет осветительной нагрузки

№№ по плану

Наименование производственного помещения

Размеры помещения, длина (м) ширина (м)

Площадь помещения, м2

Удельная осветительная нагрузка ?о, кВт/м2

Коэф. спроса, Кс

Устан. мощность освещения, Рyо, кВт

Расчетная мощность осветительной нагрузки

cos / tg

Рро, кВт

Qро, квар

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Склад суровья

2440

960

0,01

0,6

9,60

5,76

2,88

0,9/0,5

2

Подготовительный отдел

2924

696

0,014

0,8

9,74

7,80

3,90

0,9/0,5

3

Выварная

3724

888

0,015

0,8

13,32

10,66

5,33

0,9/0,5

4

Отбельный цех

11716

1872

0,015

0,8

28,08

22,46

11,23

0,9/0,5

5

Белосушильный цех

5124

1224

0,015

0,8

18,36

14,69

7,34

0,9/0,5

6

Столовая

6416

1024

0,02

0,9

20,48

18,43

9,22

0,9/0,5

7

Красильный цех

6424

1536

0,016

0,8

24,58

19,66

9,83

0,9/0,5

8

Насосная

11616

1856

0,013

0,7

24,13

16,89

8,44

0,9/0,5

9

Химстанция красильного цеха

4424

1056

0,013

0,7

13,73

9,61

4,80

0,9/0,5

10

Электроцех

6624

1584

0,017

0,8

26,93

21,54

10,77

0,9/0,5

11

Механический цех

2840

1120

0,017

0,8

19,04

15,23

7,62

0,9/0,5

12

Склад готовой продукции

6140

2440

0,01

0,6

24,40

14,64

7,32

0,9/0,5

13

Сушильный отдел

6140

2440

0,015

0,8

36,60

29,28

14,64

0,9/0,5

14

Химстанция печатного цеха

10411

1144

0,013

0,7

14,87

10,41

5,21

0,9/0,5

15

Печатный цех

10429

3016

0,016

0,8

48,26

38,60

19,30

0,9/0,5

16

Мыльно-промывной отдел

7040

2800

0,016

0,8

44,80

35,84

17,92

0,9/0,5

17

Отдел подготовки ткани под печать

4714

658

0,014

0,8

9,21

7,37

3,68

0,9/0,5

18

Отделочно-мерильный цех

4726

1222

0,016

0,8

19,55

15,64

7,82

0,9/0,5

Территория

370170

35364

0,002

1

70,73

70,73

35,36

0,9/0,5

1.4.1 Картограмма электрических нагрузок фабрики

Картограмма электрических нагрузок представляет собой графическое измерение электрических нагрузок по цехам. Она отображается на генплане в виде кругов в масштабе отображённых электрических нагрузок. В центре этих окружностей совпадают с центрами электрических нагрузок цехов.

В зависимости от структуры энергопотребления, картограмма может быть нанесена на генплан отдельно для активной и реактивной мощности, и отдельно для низковольтной и высоковольтной нагрузки.

Низковольтная нагрузка должна наглядно показывать долю осветительной нагрузки цеха, в котором изображается в виде сектора круга соответствующего цеха.

Площадь окружности в выбранном масштабе

Pсм = р r2 m;

r = v Pсм / р m;

m = Pсм / р r2,

где m - это масштаб для определения площади круга, который выбирается проектировщиками в зависимости от масштаба генплана и величины нагрузок предприятия.

Для изображения электрических нагрузок каждого цеха на картограмме в виде сектора круга необходимо определить угол сектора

б = PР осв / Pсм 360

Т а б л и ц а 1.5 - Картограмма электрических нагрузок

№ цеха п/п

r = v Pсм / р* m

б = PР осв / Pсм *360

1

r1 =4,6

б1 = 77,6

2

r2 =8,5

б2 = 30,7

3

r3 =9

б3 = 38,1

4

r4 =30

б4 = 7,3

5

r5 =24

б5 = 7,3

6

r6 =12

б6 = 38,2

7

r7 =32

б7 = 5,5

8

r8 =11

б8 = 39,6

9

r9 =27

б9 = 3,7

10

r10 =11

б10 = 50,5

11

r11 =9,9

б11 = 44,8

12

r12 =5,7

б12 = 128,4

13

r13 =16

б13 = 34

14

r14 =8,3

б14 = 43

15

r15 =26

б15 = 16,4

16

r16 =8

б16 = 160,5

17

r17 =13

б17 = 12,4

18

r18 =13

б18 = 25,4

Таблица 1.6 - Расчет силовых нагрузок по цехам фабрики

№ по плану

Наименование цеха

Кол-во ЭП n

Установленная мощность

m

Ки

cosj

tgj

Средняя

мощность

Км

Расчетные нагрузки

I, А

Pmin, кВт

Pmax, кВт

Суммарная Рн, кВт

Рсм, кВт

Qсм, квар

Рр, кВт

Qр, квар

Sр, кВА

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1

Склад суровья

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

15

1

12

80

>3

0,2

0,65

1,17

16

18,7

13

1,67

26,7

18,7

 

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,76

2,88

 

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32,5

21,6

39,0

59,3

2

Подготовительный отдел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

20

1

30

210

>3

0,3

0,70

1,02

63

64,3

14

1,45

91,4

64,3

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,80

3,90

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

99,1

68,2

120,3

183,0

3

Выварная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

40

1

25

210

>3

0,35

0,80

0,75

73,5

55,1

17

1,37

100,7

55,1

 

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,66

5,33

 

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

111,4

60,5

126,7

192,7

4

Отбельный цех

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

50

1

35

2000

>3

0,5

0,70

1,02

1000

1020,2

50

1,11

1110,0

1020,2

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22,46

11,23

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1132,5

1031,4

1531,8

2330,1

5

Белосушыльный цех

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

26

1

30

1500

>3

0,4

0,75

0,88

600

529,2

26

1,21

726,0

529,2

 

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14,69

7,34

 

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

740,7

536,5

914,6

1391,2

6

Столовая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

25

1

32

350

>3

0,4

0,90

0,48

140

67,8

22

1,24

173,6

67,8

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18,43

9,22

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

192,0

77,0

206,9

314,7

7

Красильный цех

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

33

1

40

2200

>3

0,5

0,70

1,02

1100

1122,2

33

1,16

1276,0

1122,2

 

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19,66

9,83

 

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1295,7

1132,1

1720,5

2617,2

8

Насосная:СД 6 Кв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

4

630

630

2520

<3

0,7

0,80

0,75

1764

1323,0

4

1,29

2275,6

1455,3

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16,89

8,44

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2292,4

1463,7

2719,9

4137,4

9

Химстанция красильного завода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

13

1

25

245

>3

0,3

0,70

1,02

73,5

75,0

13

1,45

106,6

75,0

 

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9,61

4,80

 

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

116,2

79,8

140,9

214,4

10

Электроцех

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

45

1

32

400

>3

0,3

0,70

1,02

120

122,4

25

1,28

153,6

122,4

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21,54

10,77

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

175,1

133,2

220,0

334,7

11

Механический цех

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

30

5

60

350

>3

0,2

0,65

1,17

70

81,8

12

1,75

122,5

81,8

 

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15,23

7,62

 

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

137,7

89,5

164,2

249,8

12

Скалад готовой продукции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

12

1

15

90

>3

0,3

0,80

0,75

27

20,3

12

1,52

41,0

20,3

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14,64

7,32

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55,7

27,6

62,1

94,5

13

Сушильный отдел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

24

1

60

620

>3

0,4

0,75

0,88

248

218,7

21

1,24

307,5

218,7

 

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29,28

14,64

 

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

336,8

233,4

409,7

623,3

14

Химстанция печатного цеха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

14

1

32

200

>3

0,3

0,70

1,02

60

61,2

13

1,45

87,0

61,2

 

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,41

5,21

 

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

97,4

66,4

117,9

179,3

15

Печатный отдел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

42

1

35

1500

>3

0,5

0,75

0,88

750

661,4

42

1,13

847,5

661,4

 

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38,60

19,30

 

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

886,1

680,7

1117,4

1699,7

16

Мыльно-промывной отдел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

22

1

20

200

>3

0,3

0,70

1,02

60

61,2

20

1,34

80,4

61,2

 

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35,84

17,92

 

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

116,2

79,1

140,6

213,9

17

Отдел подготовки ткани под печать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

35

1

30

600

>3

0,3

0,70

1,02

180

183,6

35

1,19

214,2

183,6

 

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,37

3,68

 

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

221,6

187,3

290,1

441,3

18

Отделочно-мерильный цех

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) силовая нагрузка

45

1

55

1300

>3

0,3

0,70

1,02

390

397,9

45

1,19

464,1

397,9

 

 

б) осветительная нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15,64

7,82

 

 

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

479,7

405,7

628,3

955,7

19

Освещение территории

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70,73

35,36

79,1

 

 

Итого по заводу на шинах 0,4 кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6297,2

4945,3

8006,9

12179,6

1.5 Выбор числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности на напряжение 0,4 кВ

Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только путем технико-экономических расчетов с учетом следующих факторов: категории надежности электроснабжения потребителей; компенсации реактивных нагрузок на напряжении до 1кВ; перегрузочной способности трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; шага стандартных мощностей; экономичных режимов работы трансформаторов в зависимости от графика нагрузки.

Данные для расчета:

Рp0,4= 6297,2 кВт;

Qp0,4= 4945,3 квар;

Sp0,4= 12179,6 кВА.

Отделочная фабрика текстильного комбината относится ко 2 категории потребителей, завод работает в три смены, следовательно, коэффициент загрузки трансформаторов Кзтр=0,8.

При плотности нагрузки напряжением 380 В до 0,5 кВА/м2 принимаем трансформатор мощностью Sнт=1600 кВА.

Для каждой технологически концентрированной группы цеховых трансформаторов одинаковой мощности минимальное их число, необходимое для питания наибольшей расчетной активной нагрузки, рассчитывается по формуле:

,

где Рр 0,4 - суммарная расчетная активная нагрузка;

кз - коэффициент загрузки трансформатора;

Sнт - принятая номинальная мощность трансформатора;

N - добавка до ближайшего целого числа

Экономически целесообразное число трансформаторов определяется по формуле:

Nт.э = Nmin + m,

где m - дополнительное число трансформаторов;

Nт.э - определяется удельными затратами на передачу реактивной мощности с учетом постоянных составляющих капитальных затрат З*п/ст

З*п/ст= 0,5; кз = 0,8; Nmin = 6; N = 0,761.

Тогда из справочника по кривым определяем m, для нашего случая m =1, значит Nт.э =5+1=6 трансформаторов.

По выбранному числу трансформаторов определяют наибольшую реактивную мощность Q1, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ, определяется по формуле:

Рисунок 1.1

Из условия баланса реактивной мощности на шинах 0,4 кВ определим величину Qнбк1:

Qнбк 1+Q1=Qр 0,4, отсюда

Qнбк 1= Qр 0,4 - Q1=4945,3 - 4396,3 = 549 квар

Дополнительная мощность Qнбк2 НБК для данной группы трансформаторов определяется по формуле

Qнбк 2 =Qр 0,4 - Qнбк 1 - ????Nт э ??Sнт?4945,3???549 - 0,5 ??6????6??????403,7 квар

где ?????5?? расчетный коэффициент;

??=???К1 ?К2 , сх. питания ТП).

К1=14; К2=40 - для трансформаторов мощностью Sнт??6???кВА согласно /таблице 2.1.,2.2., 13/.

Так как Qнбк2<0, то принимаю Qнбк2=0, отсюда следует, что

Qнбк=Qнбк 1+Qнбк 2 = 549 + 0 = 549 квар.

Определим мощность одной батареи конденсаторов, приходящуюся на каждый трансформатор:

Выбираем конденсатор НБК типа УКБН-0,38-100-150У30.

На основании расчетов составляем таблица 1.7 - «Распределение нагрузок цехов по ТП».

Т а б л и ц а 1.7 - Распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП

№ТП, Sн.тр, QНБК

№ цехов

РР0,4, кВт

QР0,4, квар

SР0,4, кВA

Кз

Ки

1

2

3

4

5

6

 

ТП1 (2х1600)

 

У Sн =3200 кВА 

 

1

2

3

4

5

осв.

32,5

99,1

111,35

1132,46

740,69

132,09

21,6

68,2

60,45

1031,44

536,49

71,37

39,00

120,32

126,70

1531,78

914,57

150,14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У ТП1, кВт

2248,22

1789,51

2873,47

 

1,25633

ТП2 (2х1600)

 У Sн =3200 кВА

6

7

осв

9

10

11

 

192,0

1295,66

101,37

116,18

175,14

137,73

 

77,0

1132,05

8,44

50,68

133,20

89,46

-400,0

206,90

1720,55

101,72

126,76

220,04

164,23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QНБК = 4х100

 

У ТП2, кВт

2018,12

1490,85

2509,07

 

1,353665

У ТП1,2, кВт

4266,3

2880,4

5147,64

0,8

 

ТП3 (2х1600)

У Sн = 3200 кВА

12

13

14

15

16

17

18

осв

 

55,68

336,80

97,41

886,1048

116,24

221,57

479,74

151,79

 

27,57

233,36

66,42

680,74

79,13

187,32

405,70

75,89

-200

62,13

409,74

117,90

1117,40

140,62

290,14

628,29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QНБК =2х100

У ТП 3, кВт

2345,33

1756,13

2929,95

 

1,305498

У ТП3 кВт

2345,33

1556,13

2814,63

0,8

 

1.6 Определение потерь в цеховых трансформаторах

Выбираем трансформатор ТСЗ-1600/6

Uвн=6 кВ, Uнн=0,4 кВ, Рхх =4,2 кВт, Ркз=16 кВт, Uкз% =5,5, Iхх%=1,5, соединение обмоток /Y о-11 (Л-5, Т.27.6)

Потери мощности в трансформаторах определяем по формулам

(7.1)

, (7.2)

где (7.3)

(7.4)

Подставляем в формулы (7.1-7.4) каталожные данные:

(7.5)

1. ТП, ТП2

2. ТП3

3. Суммарные потери в трансформаторах:

1.7 Расчет нагрузки синхронных двигателей

На отделочной фабрике установлены следующие СД 6 кВ:

Насосы СТД-630-23УХЛ4: Рн=630 кВт, Sном=595 кВА, =95,8%, Iп /Iн=5,66, Ммакс н = 2,08

Расчётная мощность СД:

Р р.сд.номКз (кВт)

Рр.сд.=РномКз=6300,85=535,5 кВт.

Максимальная реактивная мощность СД (по условию устойчивой работы):

, где

Рном - номинальная активная мощность двигателя;

Кп.р.м. - коэффициент перегрузки по реактивной мощности (определяется по справочным данным);

Кпд - коэффициент полезного действия.

Экономически целесообразно использовать:

(7.9)

где м - коэффициент допустимой перегрузки СД, зависит от загрузки СД по активной мощности (по номограмме рис. 9.4 (Л-1) для cos н=0,9 и Ксд=0,75; м =0,53.

Суммарная располагаемая реактивная мощность:

Входная реактивная мощность Q э по формуле 7.8:

Из формулы (7.7) баланса реактивной мощности находим реактивную мощность ВБК:

Следовательно, требуется установка ВБК.

Полученную реактивную мощность используем для компенсации на шинах ГПП.

Для этого выбираем конденсаторные батареи типа УК-6-1500-2ЛУ3,

где Qн=1500 квар, n=2, Qн=3000 квар.

При расчете нагрузок на шинах 6 кВ ГПП учитываем число присоединений, равное 21, и средневзвешенный коэффициент использования Ки=0,57. При этом коэффициент одновременности Ки=0,9.

Уточненный расчет электрических нагрузок по фабрике приведён в таблице 1.8.

Таблица 1.8 - Уточнённый расчёт нагрузок на шинах 6 Кв

Назначение присоединения

Кол-во прис шт

ном, кВт

Ки

Рср.м, кВт

Q ср.м, кВар

Ко,

Рр, кВт

Q р, кВар

Sр, кВА

ТП1,ТП2

 

 

 

 

 

 

 

 

Силовая

4

7545

0,66

4950

2877

 

4950,0

2877,5

 

Q НБК

 

 

 

 

 

 

 

-400

 

Освещение

 

 

 

 

 

 

124,30

62,15

 

Потери в тр-х

 

 

 

 

 

 

58,20

323,72

 

Итого

 

 

 

4950

2877

 

5074,30

2539,64

5674,4

ТП3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Силовая

2

4510

0,31

1395

1288

 

1464,8

1288,3

 

Q НБК

 

 

 

 

 

 

 

-200,0

 

Освещение

 

 

 

 

 

 

239,40

119,70

 

Потери в тр-х

 

 

 

 

 

 

28,88

160,64

 

Итого

 

 

 

1395

1288

 

1704,15

1208,01

2088,9

Насосная 6кВ

4

2520

0,70

1764

1323

 

2275,56

1455,30

 

Итого

 

 

 

1764

1323

 

2275,56

1455,30

2701,1

Q ВБК

2

 

 

 

 

 

 

-3000,00

 

Итого

12

14575

 

8109

5489

0,9

9141,09

2687,30

9527,9

60

1.9 Технико-экономический расчёт вариантов внешнего электроснабжения

Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью по 63 МВА, напряжением 115/37/6,3 кВ. Мощность к.з. на стороне 115 кВ равна 1200 МВА. Трансформаторы работают раздельно. Расстояние от энергосистемы до завода 6,6 км.

Для технико-экономического сравнения вариантов электроснабжения завода рассмотрим два варианта:

1. I вариант - ЛЭП 115 кВ;

2. II вариант - КЛ 35 кВ.

Вариант 1

Рисунок 1.2 - Первый вариант схемы электроснабжения.

Выбираем электрооборудование по первому варианту.

1. Выбираем трансформаторы ГПП:

Учитываем наличие потребителей I и II категории установкой от ГПП двух силовых трансформаторов.

Номинальная мощность трансформатора:

, (8.1)

где n - количество трансформаторов на ГПП, шт;

Кз - коэффициент загрузки трансформатора;

Sр - расчетная мощность цементного завода, МВА;

,

где Q э - выходная реактивная мощность от энергосистемы, кВт.

По формуле 8.1

Примем два трансформатора мощностью 10000 кВА:

Проверим перегрузочную способность трансформаторов в аварийном режиме:

Коэффициент загрузки трансформаторов:

Принимаю два трансформатора ТДН-10000-115/6.

Паспортные данные: Sн = 10 МВА; UВН =115 кВ; UНН=6,6 кВ;

Pхх = 18 кВт; Pкз = 58 кВт; Uкз = 10,5%; Iхх = 0,9%.

Определим потери мощности в трансформаторах ГПП:

тр гпп=2(?Рхх +?РкзКз2)=2?(18 + 580,62)=77,76 кВт;

Определим потери электрической энергии в трансформаторах ГПП:

?Wт гпп=2 ?(?Рхх Твкл+ ????Ркз ?К),

где Твкл - число часов включения, для двухсменной работы Твкл = 5000 ч;

????число часов использования максимума потерь и зависит от числа часов использования максимума нагрузки.

,

где ТМ = 5000 ч - число часов использования максимума.

?Wт гпп=2?185000+3410,9580,62)=322439,2 кВт?ч.

2. ЛЭП 110 кВ:

Определим мощность, проходящую по ЛЭП:

Определим сечение:

а) по экономической плотности тока (jэ):

jэк=1,1 А/мм2 - плотность тока для воздушных линий;

принимаем стандартное ближайшее сечение Fэ=25мм2, Iдоп= 80А

б) по условию потерь на «корону»: для ВЛ 110 кВ минимальное сечение 70 мм2, то принимается провод марки АС 70, Iдоп=265 А.

в) на нагрев рабочим током: Iдоп .пров.> Iр, (265 А > 25,5 А)

г) по аварийному режиму: 1,3 Iдоп .пров.> Iав., (1,3 265 > 51 А)

Окончательно принимаем провод марки АС-70, I доп=265 А

Определим потери электрической энергии в ЛЭП 110 кВ:

?Wлэп 110=N3IR10-3?=2325,523,0310-33410??29,5х1000 кВт ч/год,

где R=r0L=0,466,6=3,03 Ом;

r0=0,46 Ом/км - удельное активное сопротивление АС-70

Выбор коммутационной аппаратуры на напряжение U=110 кВ.

Перед выбором аппаратов составим схему замещения (рисунок 1.3) и рассчитаем ток короткого замыкания.

60

Sб=1000 МВА; Sкз=1200 МВА; Uб=115 кВ.

Рисунок 1.3

хс= Sб /Sкз= 1000/1200 = 0,8 о.е.

где Хо=0,4 Ом/км (Л 4) стр146

iуд1уд

iуд2уд

Мощность короткого замыкания:

Sк-1=UнIк-1=1156,2=1200 МВА;

Sк-2=UнIк-2=1155,2=968 МВА.

После расчета токов КЗ произведем выбор:

1) Выключатели В1, В2

Выбираем выключатель МКП-110-630-20У1:

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=126 кВ

Iн=630А

Iоткл=20 кА

Iдин=52 кА

Uр=115 кВ

Iавтр сист=51А

Iк1=6,2 кА

iуд1=15,3 кА

UнUр

Iн Iртр сист

Iоткл Iк1

Iдин iуд1

2) разъединители Р1, Р2

Выбираем разъединитель РНДЗ2-СК-110/1000У1:

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=126 кВ

Iн=1000А

Iскв.ампл.=80 кА

Iпред.терм. ст.=25 кА

Uр=115 кВ

Iав=51 А

iуд2=6,2 кА

Iк2=15,3 кА

UнUр

Iн Iав

Iскв.ампл. iуд2

Iпред.терм. ст Iк2

3) Заземлители ЗОН 1, 2 ЗОН 110М 1У1:

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=126 кВ

Iн=400А

Iскв.ампл.=16 кА

Iпред.терм. ст.=6,3 кА

Uр=115 кВ

Iав=51 А

iуд2=6,2 кА

Iк2=15,3 кА

UнUр

Iн Iав

Iскв.ампл. iуд2

Iпред.терм. ст Iк2

4) Выключатели В3, В4

Выбираем выключатель МКП-110-630-20У1:

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=126 кВ

Iн=630А

Iоткл=20 кА

Iдин=52 кА

Uр=115 кВ

Iавтр сист=51А

Iк1=4,8 кА

iуд1=12,3 кА

UнUр

Iн Iртр сист

Iоткл Iк1

Iдин iуд1

5) разъединители Р3, Р4

Выбираем разъединители РНДЗ2-СК-110/1000У1:

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=126 кВ

Iн=1000А

Iскв.ампл.=80 кА

Iпред.терм. ст.=25 кА

Uр=115 кВ

Iав=51 А

iуд2=4,8 кА

Iк2=12,3 кА

UнUр

Iн Iав

Iскв.ампл. iуд2

Iпред.терм. ст Iк2

6) Заземлители ЗОН 3-6 ЗОН 110М 1У1:

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=126 кВ

Iн=400А

Iскв.ампл.=16 кА

Iпред.терм. ст.=6,3 кА

Uр=115 кВ

Iав=51 А

iуд2=4,8кА

Iк2=12,3 кА

UнUр

Iн Iав

Iскв.ампл. iуд2

Iпред.терм. ст Iк2

7) ограничители перенапряжения

Выбираем ОПН-110ХЛ1 Uн=110 КВ; Iр=280 А

Определим капитальные затраты на выбранное оборудование:

Капитальные затраты на сооружение подстанции определяются составом оборудования:

,

где Кi - расчётные стоимости распредустройств ,трансформаторов и т.д.;

Ni - число единиц перечисленного оборудования;

Кпост - постоянная часть затрат по подстанции, малозависящая от мощности. Принимаю по табл. 28 (Л5);

Ар - коэффициент, учитывающий район сооружения. Принимаю 1 по табл 2 (Л5).

Затраты на трансформаторы ГПП:

Ктр.гпп=213,6=27,2 мил.тенге.

Затраты на ЛЭП-110 кВ:

КЛЭП-110=lКлэп=6,63,4=22,4 мил.тенге.

Затраты на выключатели В1-В4:

КВ1-В4=475=3 мил.тенге.

Постоянная часть затрат:

Кпост=22 мил.тенге.

Суммарные затраты:

Кп/ст = (27,2+22,4+3+22)1 = 74,6 млн.тг.

Определение ежегодных издержек производства.

Суммарные издержки рассчитываются по формуле: ИIапотэ, у.е.

Амортизационные отчисления Иа: Иаа. К

Для ВЛ-110 кВ на железобетонных опорах Еа=0,028

Для распредустройств и подстанций Еа=0,063

Амортизационные отчисления на оборудование:

Иа.обор.а.оборКобор.а.обортрвввод)=0,063150,98=9,51 тыс. у.е.

Амортизационные отчисления на ЛЭП:

Иа.лэпа.лэпКлэп=0,02889,1=2,49 тыс. у.е.

Издержки на эксплуатацию оборудования:

Иэкспл.обор.экспл.обор. Кобор.=0,03150,98=4,52 тыс. у.е.

Издержки на эксплуатацию ЛЭП:

Иэкспл.лэпэкспл.лэп. Клэп=0,02889,1=2,49 тыс. у.е.

Стоимость потерь электроэнергии Со=0,04 тг/кВт. ч

Издержки на потери электроэнергии:

Ипото(Wтр. гпп+WЛЭп-110)=0,04(226580+21161)=9,9 тыс. у.е.

Суммарные издержки:

ИI= 9,51+2,49+4,52+2,49+9,9=28,91 тыс.у.е.

Приведенные затраты, являющиеся мерой стоимости, определяются по выражению:

ЗI. КII,

где Е=0,12 - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.

ЗI=0,12Ч240,08+28,91=57,71 тыс. у.е

Вариант 2

Рисунок 1.4 - Второй вариант схемы электроснабжения.

Выбираем оборудование по второму варианту

1. Выбираем трансформаторы ГПП:

Принимаем два трансформатора мощностью 63000 кВА.

Коэффициент загрузки Кз=0,6.

Паспортные данные: тип трансформатор ТДТН 63000/110, Sн = 63 МВА; UВН =115 кВ; Uсн =38,5; UНН=6,6 кВ; Pхх = 53 кВт; Pкз = 290 кВт; Uвн-сн = 10,5%; Uвн-нн = 18%; Uсн-нн = 7%; Iхх = 0,55%.

Найдем 1 - коэффициент долевого участия проектируемого завода в мощности трансформаторов энергосистемы:

1===0,1

Потери электрической энергии в трансформаторах ГПП:

?Wт гпп=2 ?(?Рхх Твкл+ ????Ркз ?К),

где Твкл - число часов включения, для трёхсменной работы Твкл = 5000 ч;

????число часов использования максимума потерь и зависит от числа часов использования максимума нагрузки.

где ТМ - число часов использования максимума, для отделочной фабрики ТМ = 5000 ч.

?Wт гпп=2?535000+29034100,62)=1242008 кВтч.

Долевым участием в потерях Р и Q в трансформаторах энергосистемы пренебрегаем.

2. Выбираем трансформаторы КПП:

Принимаем два трансформатора мощностью 10000 кВА.

Коэффициент загрузки Кз=0,5.

Паспортные данные: тип трансформатора ТД-10000-35/6; Sн=1000 МВА; UВН=35 кВ; UНН=6 кВ; Pхх=9,4 кВт; Pкз=46,5 кВт; Uкз=7,5%; Iхх = 0,9%.

Потери мощности в трансформаторах ГПП:

?Ртр гпп=2 (?Рхх +?РкзКз2)=2 (9,4 + 46,5 ?0,62)=52,2 кВт;

Потери электрической энергии в трансформаторах КПП:

?Wт гпп=2 ?(?Рхх Твкл+ ????Ркз ?К),

где Твкл - число часов включения, для трёхсменной работы Твкл = 5000 ч;

????число часов использования максимума потерь и зависит от числа часов использования максимума нагрузки.

,

где ТМ - число часов использования максимума, для отделочной фабрики ТМ = 5000 ч.

?Wт гпп=2?9,45000+46,534100,62)=208166,8 кВт?ч.

3. Выбор кабельной линии 35 кВ

Питание завода осуществляется кабельными линиями напряжением 35 кВ. Прокладываем две параллельные линии в траншее с расстоянием между ними 100 мм. Расчетные токи в нормальном и аварийном режимах:

Выбираем сечение жил кабельных линий, учитывая допустимую перегрузку в аварийном режиме и снижение допустимого тока в нормальном режиме при прокладке кабелей в одной траншее. Принимаем время ликвидации аварии максимальным (6ч), а коэффициент загрузки линий в нормальном режиме 0,6. В соответствии с табл. 3.3 [1] допустимая перегрузка составляет 1,25. Коэффициент снижения токовой нагрузки Кс..н. принимаем по табл. 1.3. 26 [3] равным 0,9.

Допустимый ток кабельных линий:

По табл. 416 [4] принимаем сечение жил трехжильного кабеля равным 120 мм 2 (Iдоп=185 А). Кабель марки АВВБ с алюминиевыми жилами. Стоимость 1 км линии при прокладке 115 тыс.тенге/км. Укладываем по два кабеля и I доп= 2I доп= 370 А.

4. Выбор оборудования на U=35 кВ

Перед выбором аппаратов составим схему замещения (рисунок 1.5) и рассчитаем ток короткого замыкания.

Sб=1000 МВА; Sкз=1200 МВА; Uб=37 кВ.

хс= Sб /Sкз= 1000/1200 = 0,8 о.е.

Определяем сопротивление силовых,

трёхобмоточных трансформаторов ГПП.

Рисунок 1.5

iуд1уд

iуд2уд

Мощность короткого замыкания:

Sк-1=UнIк-1=376,2=396,86 МВА;

Sк-2=UнIк-2=371,35=86,51 МВА.

Возвращаемся к определению термически стойкого сечения жил кабеля 35 кВ:

(8.4)

где t n - приведенное время к.з., с;

С - термический коэффициент при нормальных условиях из табл. 2.46.

Выбранное сечение кабеля S = 120 мм 2 удовлетворяет.

Потери напряжения в линии:

(8.5)

где - удельные сопротивления кабелей с учетом их удвоения в траншее, т.е. , , Ом/км;

l - длина линии в км;

cos = 0,976, sin = 0,22.

Потери напряжения в аварийном режиме:

Коэффициент загрузки кабеля в нормальном режиме:

Потери мощности при действительной нагрузке:

Потери электроэнергии в линиях:

1) Выключатели В1, В2

Выключатели выбираем по аварийному току трансформаторов системы. Принимаем, что мощность по двум вторичным обмоткам трансформатора распределена по 50%, т.е 231,5=63 МВА.

Найдем ток, проходящий через выключатели В1и В2:

IавВ1,В2== =984А

Выбираем выключатели В1,В2 типа МКП-35-1000 У1

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=35 кВ

Iн=1000А

Iоткл=10 кА

Iдин=26 кА

Uр=35 кВ

Iавтр сист=984А

Iк1=6,16 кА

iуд1=15,5 кА

UнUр

Iн Iртр сист

Iоткл Iк1

Iдин iуд1

2В1,В2===0,13;

2) Выключатель В3

Найдем ток, проходящий через выключатель В3: IВ3===492А

Выбираем выключатель типа МКП-35-630

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=35 кВ

Iн=630А

Iоткл=10 кА

Iдин=26 кА

Uр=35 кВ

Iртр сист=492А

Iк1=6,16 кА

iуд1=15,5 кА

UнUр

Iн Iртр сист

Iоткл Iк1

Iдин iуд1

3В3===0,1

3) Разъединитель

Выбираем разъединители РЗ 1, РЗ2 типа РНДЗ-2-35/1000У1

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=35 кВ

Iн=1000А

Iскв.ампл.=63 кА

Iпред.терм. ст.=25 кА

Uр=35 кВ

Iав=984 А

iуд2=6,16 кА

Iк2=15,5 кА

UнUр

Iн Iав

Iскв.ампл. iуд2

Iпред.терм. ст Iк2

4) Выключатели В4-В7

Выключатели выбираем по аварийному току завода: Iав.фабр=132 А

Выбираем выключатели типа МКП-35-630

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=35 кВ

Iн=630А

Iоткл=10 кА

Iдин=26 кА

Uр=35 кВ

Iртр сист=132

Iк1=1 кА

iуд1=2,52 кА

UнUр

Iн Iртр сист

Iоткл Iк1

Iдин iуд1

5) Разъединители

Выбираем разъединители типа РНДЗ-2-35/630У1

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=35 кВ

Iн=630А

Iскв.ампл.=63 кА

Iпред.терм. ст.=25 кА

Uр=35 кВ

Iав=132 А

iуд2=1 кА

Iк2=2,52 кА

UнUр

Iн Iав

Iскв.ампл. iуд2

Iпред.терм. ст Iк2

6) Заземлители ЗР 35У3

Паспортные данные

Расчетные данные

Условия выбора

Uн=40,5 кВ

Iн=400А

Iскв.ампл.=235 кА

Iпред.терм. ст.=6,3 кА

Uр=35 кВ

Iав=43 А

iуд2=1 кА

Iк2=2,52 кА

UнUр

Iн Iав

Iскв.ампл. iуд2

Iпред.терм. ст Iк2

7) ограничители перенаряжения ОПН

ОПНп-35/400/40,5-10 УХЛ1, Uн=35 кВ.

Расчет капитальных затрат на выбранное оборудование:

Затраты на трансформаторы ГПП:

Ктр.гпп=221=42 тыс. у.е.

Затраты на ЛЭП-35 кВ:

КЛЭП-35=lКлэп=6,610,7=70,62 тыс. у.е.

Затраты на выключатели В4-В7:

КВ4-В7=45,24=22,16 тыс. у.е.

Затраты на ввод:

Кввод=24,21=8,42 тыс. у.е.

Затраты на трансформаторы системы:

Ктр.сист=1тр=0,062135=16,2 тыс. у.е.

Затраты на выключатели В1,В2:

КВ1,В2=2В1,В2=0,1325,24=1,36 тыс.у.е.

Затраты на выключатель В3:

КВ3=3КВ3=0,15,24=0,52 тыс. у.е.

Суммарные затраты:

КII= КВ1-В4+ КЛЭП-110вводтр.гпптр.гпп+ КВ1-В2 + КВ3=

= 42+70,62+22,16+8,42+16,2+1,36+0,52=161,28 тыс. у.е.

Суммарные издержки:

ИIапотэ, у.е.

Амортизационные отчисления Иа: Иаа. К

Для ВЛ-35 кВ на железобетонных опорах Еа=0,028

Для распредустройств и подстанций Еа=0,063

Амортизационные отчисления на оборудование:

Иа.обор.а.оборКобор.а.обортрвввод)=0,06390,66=5,71 тыс. у.е.

Амортизационные отчисления на ЛЭП:

Иа.лэпа.лэпКлэп=0,02870,62=1,98 тыс. у.е.

Издержки на эксплуатацию оборудования:

Иэкспл.обор.экспл.обор. Кобор.=0,0390,66=2,72 тыс. у.е.

Издержки на эксплуатацию ЛЭП:

Иэкспл.лэпэкспл.лэп. Клэп=0,02870,62=1,98 тыс. у.е.

Стоимость потерь электроэнергии Со=0,04 у.е./кВт. ч

Определим издержки на потери электроэнергии:

Ипото(Wтр. гпп+WЛЭП-35+Wтр.сист)=

=0,04(155719+203365+565367)=36,98тыс. у.е.

Определим суммарные издержки:

ИII= 5,71+1,98+2,72+1,98+36,98=49,37 тыс.у.е.

Приведенные затраты:

ЗII=0,12161,28+49,37=68,72 тыс. у.е.

Таблица 1.9 - Результаты ТЭР по двум вариантам электроснабжения

Варианты

Uн, кВ

К, тыс.у.е.

И, тыс.у.е.

З, тыс.у.е.

I

115

240,08

28,91

57,71

II

37

161,28

49,37

68,72

Вывод: проходит I вариант по минимальным приведенным годовым затратам.

1.10 Выбор оборудования и расчет токов короткого замыкания U>1кВ

1.10.1 Расчет суммарного тока КЗ

Для выбора оборудования произведем расчет токов короткого замыкания Iкз с учетом подпитки от СД и составим схему замещения (рисунок 1.6)

Рисунок 1.6

Расчёт токов КЗ проведём в относительных единицах. В качестве базисных величин принимаем мощность и напряжение тогда базисный ток будет:

хс= Sб /Sкз= 0,8 о.е.

Токи КЗ в точке К-1, К-2 рассчитаны выше, то остается рассчитать токи в точках К-3.

Хлэпо l Sб/Uср2=0,46,61000/1152= 0,19 о.е.

Хтр гпп=UвSб/100Sн тр=6,31000/1006,3=10 о.е.

Рассчитаем ток подпитки от СД.

В компрессорной установлено 4 синхронных двигателя типа СТД-630-23УХЛ4:

Рн=630 кВт; Sном=595 кВА; =95,8 %; Iп/Iн=5,66, Ммаксн=2,08

Выберем кабель к СД:

а) по экономической плотности тока:

б) по минимальному сечению:

Fmin=?Iкз=128,3=77 мм2.

Принимаем кабель маркой ААШв-6-(395), Iдоп=340>54,5 А.

Данные кабеля: r0=0,447 Ом/км; х0=0,08Ом/км.

Тогда ток от двигателей будет равен:

где ЕСД = Е//нUн/Uб=1,16/6,3=1,048 о.е.

Суммарный ток КЗ в точке К-3 на шинах 6 кВ с учетом подпитки от двигателей насосной будет равен:

Iкз = I/к-3 + Iкз СД = 8,3 + 0,6 = 8,9 кА.

Ударный ток в точке К-3:

iуд3уд.

1.10.2 Выбор выключателей

Выбор вводных и секционных выключателей:

Sр.завода =10143,3кВА;

Iав=2Iр.зав.=2465,33=930 А.

Выбираем вакуумный выключатель типа 3AH105

Iном=1250 А; Iн.о.=125 кА

Секционный выключатель

Выбираем вакуумный выключатель типа 3AH105

Iном=800 А; Iн.о.=50 кА; iуд.=125 кА

Сравнение характеристик:

Вводные выключатели

Секционный выключатель

Расчетные

Паспортные

Расчетные

Паспортные

Uн , кВ

6

7,2

6

7,2

Iн , А

930

1250

465

800

Iотк , кА

8,9

50

8,9

50

Выбор выключателей отходящих линий:

1. Магистраль ГПП-ТП1-ТП2:

Выбираем вакуумный выключатель типа: 3AH105

Сравнение характеристик:

Паспортные данные

Расчетные данные

Uн=7,2 кВ

Iн = 800 A

Iоткл=50 кА

Iскв=125 кА

I2t=(50)23=7500 кА2 с

U=6 кВ

Iав=430,2 А

Iкз=8,9 кА

Iуд=22,6 кА

B=(8,9)20,12=9,5 кА2с

Электропривод

2. Магистраль ГПП-ТП3

3.

Выбираем вакуумный выключатель типа: 3AH105

Сравнение характеристик:

Паспортные данные

Расчетные данные

Uн=7,2 кВ

Iн = 800 A

Iоткл=50 кА

Iскв=125 кА

I2t=(50)23=7500 кА2 с

U=6 кВ

Iав=376

Iкз=8,9 кА

Iуд=22,6 кА

B=(8,9)20,12=9,5 кА2с

Электропривод

3. Магистраль ГПП-СД:

Выбираем вакуумный выключатель типа: 3AH105

Сравнение характеристик:

Паспортные данные

Расчетные данные

Uн=7,2 кВ

Iн = 800 A

Iоткл=50 кА

Iскв=125 кА

I2t=(50)23=7500 кА2 с

U=6 кВ

Iав=54,5

Iкз=8,9 кА

Iуд=22,6 кА

B=(8,9)20,12=9,5 кА2с

Электропривод

4. Выключатель к ВБК: QВБК=1500 квар; Iр=33 А

Выбираем вакуумный выключатель типа: 3AH105

Сравнение характеристик:

Паспортные данные

Расчетные данные

Uн=7,2 кВ

Iн = 800 A

Iоткл=50 кА

Iскв=125 кА

I2t=(50)23=7500 кА2 с

U=6 кВ

Iав=33 А

Iкз=8,9 кА

Iуд=22,6 кА

B=(8,9)20,12=9,5 кА2с

Электропривод

5. Выключатель к ТП1-ТП2:

Выбираем вакуумный выключатель типа: 3AH105

Сравнение характеристик:

Паспортные данные

Расчетные данные

Uн=7,2 кВ

Iн = 800 A

Iоткл=50 кА

Iскв=125 кА

I2t=(50)23=7500 кА2с

U=6 кВ

Iав=332 А

Iкз=8,9 кА

Iуд=22,6 кА

B=(8,9)20,12=9,5 кА2с

Электропривод

1.10.3 Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбираются по следующим условиям:

1. по напряжению установки: Uном ттUном уст-ки;

2. по току: Iном ттIрасч;

3. по электродинамической стойкости: Кдин;

4. по вторичной нагрузки: Sн2Sнагр расч;

5. по термической стойкости: Ктс=;

6. по конструкции и классу точности.

Выбор трансформаторов тока на вводе и секционном выключателе.

Вторичная нагрузка на вводе:

Прибор

Тип

А, ВА

В,ВА

С, ВА

A

Э-350

0,5

0,5

0,5

Wh

САЗ-И681

2,5

2,5

2,5

Varh

СР4-И689

2,5

2,5

2,5

W

Д-355

0,5

-

0,5

Var

Д-345

0,5

-

0,5

Итого

6,5

5,5

6,5

Примем трансформатор тока ТЛ-6У3: Iн=1000 А; Uн=6 кВ; Sн =30ВА.

Сравнение характеристик:

Расчетные величины

По каталогу

Uн=6 кВ

Uн=6 кВ

Iав=930

Iн=1000А

iуд=22,6

Iдин=81 кА

S2 р=10,5 ВА

S2 н=30 ВА

Рассчитаем вторичную нагрузку трансформаторов тока.

Сопротивление вторичной нагрузки состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

R2=Rприб+Rпров+Rк-тов

Сопротивление приборов определяется по формуле:

где Sприб. - мощность, потребляемая приборами;

I2 - вторичный номинальный ток прибора.


Подобные документы

  • Проект внутреннего и внешнего электроснабжения нефтеперерабатывающего завода. Расчет электрических нагрузок, выбор числа цеховых трансформаторов, силовых кабелей; компенсация реактивной мощности. Выбор оборудования и расчет токов короткого замыкания.

    курсовая работа [452,4 K], добавлен 08.04.2013

  • 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

  • Расчёт нагрузок напряжений. Расчет картограммы нагрузок. Определение центра нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Варианты электроснабжения завода. Расчёт токов короткого замыкания.

    дипломная работа [840,8 K], добавлен 08.06.2015

  • Расчет электрических нагрузок групп цеха. Проектирование осветительных установок. Предварительный расчет осветительной нагрузки. Выбор числа, мощности трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Расчет схемы силовой сети, токов короткого замыкания.

    контрольная работа [188,8 K], добавлен 08.02.2012

  • Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор места, числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор схемы распределения энергии по заводу. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита, автоматика, измерения и учет.

    курсовая работа [704,4 K], добавлен 08.06.2015

  • Определение электрических нагрузок, выбор цеховых трансформаторов и компенсации реактивной мощности. Выбор условного центра электрических нагрузок предприятия, разработка схемы электроснабжения на напряжение выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.

    курсовая работа [304,6 K], добавлен 23.03.2013

  • Характеристика потребителей (термический цех) системы электроснабжения. Расчет электрических и осветительных нагрузок. Выбор мощности, числа и типа цеховых трансформаторов. Проверка коммутационной и защитной аппаратуры. Токи короткого замыкания.

    курсовая работа [812,5 K], добавлен 19.01.2015

  • 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 внешнего электроснабжения. Определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчет потерь в кабельных линиях. Компенсация реактивной мощности. Расчет токов короткого замыкания.

    курсовая работа [273,0 K], добавлен 18.02.2013

  • Определение расчетных электрических нагрузок деревообрабатывающего цеха. Определение числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Выбор схемы внутреннего электроснабжения завода. Расчет токов короткого замыкания. Питание цепей подстанции.

    дипломная работа [2,7 M], добавлен 31.05.2012

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.