Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Расчет электроснабжения станкостроительного завода

Расчет электроснабжения станкостроительного завода

Станкостроительный завод: электроснабжение, графики нагрузок, центр электрических нагрузок, схема электроснабжения, мощность конденсаторных установок и трансформаторов, выбор напряжений, сетей завода и токов, экономическая часть и охрана труда.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 20.07.2008
Размер файла 2,2 M

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.

Страница:

5

содержание

  • Аннотация
    • Список сокращений
    • Введение
    • 1 Исходные данные для проектирования

1.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

1.2 ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЖИМА РАБОТЫ ПРОЕКТИРУЕМОГО ОБЪЕКТА

1.3 ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

2.1 РАСЧЕТ СИЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

2.2 РАСЧЕТ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК ЦЕХОВ

2.2.1 ВЫБОР НОРМИРУЕМОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ

2.2.2. ВЫБОР СВЕТИЛЬНИКОВ ОБЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ

2.2.3. РАЗМЕЩЕНИЕ СВЕТИЛЬНИКОВ ОБЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ

2.2.4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

2.3. РАСЧЕТ НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

2.4 РАСЧЕТ ОХРАННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

3.1 ВЫБОР РЕКОМЕНДОВАННОГО КОЭФФИЦИЕНТА ЗАГРУЗКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

3.2 ВЫБОР ЦЕЛЕСООБРАЗНОЙ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ В СООТВЕТСТВИИ С НАГРУЗКАМИ ЦЕХОВ

3.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ТРАНСФОРМАТОРОВ

Минимальное число трансформаторов одной мощности

Оптимальное число трансформаторов

Число трансформаторов мощностью 250 кВ*А

3.4 ВЫБОР МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ТП И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК ПО ТП

3.5 ВЫБОР НИЗКОВОЛЬТНЫХ КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ

3.6 РАСЧЕТ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В ТРАНСФОРМАТОРАХ ЦЕХОВЫХ ТП И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ НА ШИНАХ 10 КВ

3.7 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ КАРТОГРАММЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

4.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, ПРЕДПРИЯТИЯ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, ПОЛУЧАЕМОЙ ОТ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

4.2. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ГПП

4.3. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ В ТРАНСФОРМАТОРАХ

6.1. РАСЧЕТ И ПРОВЕРКА ПИТАЮЩИХ ЛЭП

6.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ В ЛЭП

6.3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАЮЩИХ ЭП С УЧЕТОМ СТОИМОСТИ ГПП

8.1. УТОЧНЕНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С УЧЕТОМ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ НАГРУЗКИ И РАСЧЕТ СЕЧЕНИЙ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

10.1. КОМПОНОВКА РП

10.2. КОМПОНОВКА ЦТП

10.3. ПРОВЕРКА АППАРАТОВ

10.3.1. ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ НА СТОРОНЕ 110 КВ

10.3.1 ПРОВЕРКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

10.3.2 ВЫБОР ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ НА ТП СО СТОРОНЫ 10 КВ

11.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЭЛЕКТРОПЕЧНЫХ УСТАНОВОК

11.2 ТИП И ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАЩИТЫ

11.3 РАСЧЕТ ЗАЩИТ

12.1 ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

12.2 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ

12.3 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

12.4 ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ К РП

12.5 ВЫБОР ШИН НА НН

12.6 ВЫБОР ГИБКИХ ПРОВОДОВ НА ВН И СН

12.7 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

13.1 РАСЧЕТ СТОИМОСТИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ПОТРЕБЛЕННОЙ ПРОМЫШЛЕННЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ ЗА ГОД

13.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОЙ ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ РАБОЧИХ И ИТР ЭЛЕКТРОХОЗЯЙСТВА ПРЕДПРИЯТИЯ

13.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВЫХ ОТЧИСЛЕНИЙ НА СОЦИАЛЬНЫЕ НУЖДЫ

13.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВЫХ АМОРТИЗАЦИОННЫХ ОТЧИСЛЕНИЙ НА РЕНОВАЦИЮ

13.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВЫХ ОТЧИСЛЕНИЙ В РЕМОНТНЫЙ ФОНД

13.6 РАСЧЕТ СТОИМОСТИ МАТЕРИАЛОВ, РАСХОДУЕМЫХ ПРИ ТЕКУЩЕМ РЕМОНТЕ И ОБСЛУЖИВАНИИ ЭЛЕКТРОХОЗЯЙСТВА ПРЕДПРИЯТИЯ ЗА ГОД

13.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧИХ ЕЖЕГОДНЫХ ЗАТРАТ

13.8 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ СЕБЕСТОИМОСТИ

ПРОДУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

13.9 РАСЧЕТ УДЕЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ СЕБЕСТОИМОСТИ ПРОДУКЦИИ

14.1 НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ

14.2 ВЫБОР ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ СХЕМЫ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА НА ГПП

14.3 РАСЧЕТ СЛОЖНОГО ЗАЗЕМЛИТЕЛЯ В ДВУХСЛОЙНОЙ ЗЕМЛЕ

14.4. ПОРЯДОК ПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВАМИ ЗАЩИТЫ

14.5.МОЛНИЕЗАЩИТА ГПП

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Аннотация

В настоящем дипломном проекте рассмотрены вопросы электроснабжения завода тяжелого машиностроения в следующей последовательности: определение нагрузок, составление графиков нагрузок, определение центра электрических нагрузок, выбор схемы электроснабжения, выбор мощности конденсаторных установок, выбор мощности трансформаторов, выбор напряжений, расчет сетей завода, расчет токов к.з., релейная защита трансформаторов ДСП, экономическая часть и охрана труда.

Список сокращениЙ

СД - синхронный двигатель

АД - асинхронный двигатель

РП - распределительный пункт

ИС - источник света

ЛН - лампы накаливания

ГЛ - газоразрядные лампы

ОУ - осветительная установка

КСС - кривая силы света

ТП - трансформаторная подстанция

ГПП - главная понизительная подстанция

НБК - низковольтные батареи конденсаторов

КРУ - комплектное распределительное устройство

ЛЭП - линия электропередач

ВБК - высоковольтные батареи конденсаторов

РУ - распределительное устройство

КЗ - короткое замыкание

КТП - комплектная трансформаторная подстанция

ВН - высокое напряжение

СН - среднее напряжение

НН - низкое напряжение

ЗРУ - закрытое распределительное устройство

ОРУ - открытое распределительное устройство

ЦП - цеховые подстанции.

Введение

Электроснабжение является одной из составных частей обеспечения народного хозяйства страны. Без электроснабжения в настоящее время не обходится ни одна промышленность, город и т.д. Одной из задач электроснабжения является обеспечение электроэнергией какого-либо объекта для нормальной работы и жизнедеятельности.

Энергетическая программа, разработанная на длительную перспективу, предусматривает прежде всего широкое внедрение энергосберегающей техники и технологии.

В связи с этим важное значение принимает рационализация энергосбережения, включающая в себя уменьшения удельного расхода электроэнергии и увеличения электровооруженности отрасли народного хозяйства. Важным условием этой задачи является организация доступной и качественной системы учета электроэнергии, потребляемой промышленным предприятием.

Основной задачей в электроснабжении является автоматизация с целью обеспечения бесперебойной работы предприятия. Автоматизация позволяет перевести большинство подстанций на работу без постоянного дежурного персонала, что уменьшает эксплуатационные расходы и способствует сокращению числа аварий по вине персонала.

В данном дипломном проекте произведен полный расчет системы электроснабжения промышленного предприятия с учетом специфики его работы.

1 Исходные данные для проектирования

Исходными данными для проектирования системы электроснабжения завода тяжелого машиностроения является:

генеральный план предприятия;

установленная мощность по цехам таблица 1.1.;

характеристика технологического процесса;

характеристика режима работы проектируемого объекта;

характеристика высоковольтных потребителей.

Таблица 1.1 Наименование цехов и их установленные мощности

Наименование цехов:

(0,4 кВ )

L,

м

В,

м

Н,

м

РН,

кВт

Кс

Cosц

1 Главный корпус

210

150

8,4

4000

0,40

0,70

2 Блок вспомогательных цехов

150

48

8,4

3000

0,35

0,65

3 Моторный цех

150

48

8,4

1200

0,40

0,60

4 Литейный цех

120

90

9,6

900

0,45

0,70

5 Кузнечный цех

138

66

8,4

1020

0,40

0,70

6 Деревообделочный, модельный

72

24

7,2

350

0,32

0,55

7 Склад леса

54

24

6

70

0,40

0,60

8 Компрессорная

54

36

6

180

0,75

0,80

9 Материальный склад

150

18

6

100

0,25

0,50

10 Склад сжатых газов

24

18

6

50

0,40

0,60

11 Насосная 2-го подъема

30

18

6

140

0,75

0,85

12 Склад и регенерация масла

30

18

6

300

0,53

0,60

13 Склад химикатов

36

18

6

40

0,53

0,60

14 Тепловозное депо

48

24

6

145

0,35

0,65

15 Столовая

48

24

3,3

90

0,40

0,65

16 Заводоуправление(3 этажа)

60

18

3,3

80

0,65

0,80

17 Проходные, на каждую

9

6

2,5

8

0,80

0,85

Проходные, на каждую

9

6

2,5

8

0,80

0,85

Проходные, на каждую

9

6

2,5

8

0,80

0,85

18 Лаборатория

60

18

3,3

200

0,40

0,70

19 Гараж

42

18

6

150

0,35

0,65

20 Экспериментальный цех

78

36

8,4

520

0,40

0,70

Наименование цехов:

( 10 кВ )

4 Литейный цех: 2ДСП, нагрузка

5000

0,8

0,84

8 Компрессорная: 4СД, нагрузка

2520

0,75

0,8

11 Насосная: 4АД, нагрузка

3200

0,7

0,88

1.1 Характеристика источника питания

Источником питания для проектируемого предприятия является районная подстанция энергосистемы, расположенная на расстоянии 27 км от завода.

Данные системы: мощность системы Sc* = 1400 МВА, Хс* = 0,32.

На подстанции установлены два трехобмоточных трансформатора, работающих параллельно со следующими параметрами: тип и мощность трансформаторов - ТРДЦН-63000/110, напряжения - Uвн=110 кВ, Uсн=35 кВ, Uнн=10 кВ.

1.2 Характеристика режима работы проектируемого объекта

Развернутая характеристика проектируемого предприятия с точки зрения надежности электроснабжения отдельных цехов приведена в таблице 1.2.

Таблица 1.2 Характеристика сред и помещений

№

Наименование цехов

Категория

Хар-ка помещений

Классификация помещений

поражение эл. током

взрыво-пожароопасность

ПУЭ

СНиП

1

Главный корпус

II

Сухая, менее 1 мг/м3 токопроводящей пыли

ПО (токопроводящие полы)

--

Д

2

Блок вспомогательных цехов

II

Нормальная

повышенная опасность

--

Д

3

Моторный цех

II

Нормальная

повышенная опасность (токопроводящие полы)

--

Д

4

Литейный цех

I

Сухая, жаркая, 1-5 мг/м3 токопроводящей пыли

ПО (токопроводящие полы, жара, токопроводящая пыль)

--

Г

5

Кузнечный цех

I

Сухая, жаркая, 1-5 мг/м3 токопроводящей пыли

ПО (токопроводящие полы, жара, токопроводящая пыль)

--

Г

6

Деревообделочный, модельный

II

Сухая, пыль нетокопроводящая

повышенная опасность

П - IIа

В

7

Склад леса

III

Нормальная

без повышенной опасности

П - IIа

В

8

Компрессорная

II

Нормальная

повышенная опасность

--

Д

9

Материальный склад

III

Нормальная

без повышенной опасности

П - IIа

В

10

Склад сжатых газов

III

Нормальная

без повышенной опасности

В - Iа

А

11

Насосная 2-го подъема

II

Сырая

повышенная опасность

--

Д

12

Склад и регенерация масла

III

Нормальная

ПО

П - I

В

13

Склад химикатов

III

Сухая, хим. активная

ПО (токопроводящие полы, хим. активная среда)

В - IIа

Д

14

Тепловозное депо

III

Нормальная

без повышенной опасности

П - I

В

15

Столовая

III

Влажная, жаркая

повышенная опасность

--

Д

16

Заводоуправление (3 этажа)

II

Нормальная

без повышенной опасности

--

Д

17

Проходные, на каждую

III

Нормальная

без повышенной опасности

--

Д

18

Лаборатория

III

Хим. активная

без повышенной опасности

--

Д

19

Гараж

III

Нормальная

повышенная опасность (токопроводящие полы)

П - I

В

20

Экспериментальный цех

II

Нормальная

без повышенной опасности

--

Д

Годовое число часов работы силовых приемников определяется по выражению:

Тг = (365 - m)nTсмkпр - Тпр, (1.1)

где m - число выходных и праздничных дней, m = 111;

n - число смен, n = 2;

Tсм - продолжительность смены, Tсм = 8 ч;

kпр - коэффициент, учитывающий аварийные простои предприятия в течении года, принимается в диапазоне 0,96 - 0,98, kпр = 0,97;

Тпр - общее время, на которое сокращается рабочий день перед праздниками, Тпр=7 ч.

Тогда Тг = (365 - 114)280,97 - 7 = 3935,08 ч.

Рисунок 1.1 Типовой суточный график электрических нагрузок завода тяжелого машиностроения

Рисунок 1.2 Годовой график электрических нагрузок по продолжительности завода тяжелого машиностроения

По годовому графику нагрузок по продолжительности рассчитаем годовое число часов использования максимума активной мощности Тmax, ч и время максимальных потерь :

годовое число часов использования максимума нагрузки, ч:

Tmax =

где Pi - мощность i-ой ступени графика, %;

Ti - продолжительность i-ой ступени графика, ч.

время максимальных потерь,ч:

4573,8 ч.

1.3 Характеристика высоковольтных потребителей

К высоковольтным электроприемникам относятся синхронные двигатели, а также индукционные и дуговые электропечи.

Синхронные двигатели (СД) напряжением 6 - 10 кВ устанавливаются, в компрессорных, а асинхронные двигатели (АД) - в насосной 2-го подъема. Как правило, двигатели подключаются к РП, расположенным в цехах, где установлены высоковольтные потребители. Допускается питание высоковольтных электроприемников от шин ГПП, если они расположены недалеко от нее. Защита двигателей может осуществляться при помощи предохранителей или релейной защиты (РЗ), действующей на отключающие аппараты (автоматы, контакторы, выключатели). На СД устанавливают РЗ от следующих видов повреждений: многофазных коротких замыканий в двигателе и на его вводах; однофазных замыканий на землю; токов перегрузки; снижения напряжения; асинхронного режима работы. Для защиты двигателей применяют максимальную токовую отсечку или продольную диф. защиту.

Дуговые сталеплавильные печи (ДСП) - это трехфазные электроприемники, работающие циклично в повторно - кратковременном режиме с резкими колебаниями тока. ДСП устанавливаются в литейных и сталеплавильных цехах. Основное назначение ДСП - выплавка стали из металлического лома. Такой процесс очень энергоемок: на 1 т выплавленной стали расходуется от 500 до 1000 кВтч электроэнергии.

Горящая в печи дуга между электродами и металлом нестабильна, длина ее невелика. Небольшие изменения в положении электрода или металла вызывают либо обрыв дуги, либо короткое замыкание. Мощные ДСП являются причиной возникновения высших гармоник тока и напряжения и колебания напряжения в системе электроснабжения предприятия. Поэтому схема внутризаводской сети должна строиться так, чтобы свести к минимуму неблагоприятные последствия, что достигается питанием этих потребителей от отдельных РП или секций шин ГПП, разделением ДСП и других потребителей с помощью сдвоенных реакторов или трансформаторов с расщепленными обмотками низшего напряжения. При наличии в цехе ДСП нельзя использовать в качестве компенсирующих устройств статические конденсаторы, на которые отрицательно влияют высшие гармоники.

ДСП питаются от трехфазных печных трансформаторов со встроенными реакторами. Напряжение питания для печных трансформаторов 6, 10, 35 и 110 кВ. Выключатели трансформаторов должны отключать до 2 - 3 эксплуатационных к.з. за каждую плавку.

ДСП относятся к потребителям 2 категории, так как они не критичны к кратковременным перерывам подачи энергии.

Для литейного цеха выбираем дуговые сталеплавильные печи типа ДСП-6 и печной трансформатор со следующими параметрами: Рн = 2,5 МВА; cos = 0,84; ПВ=75%.

Для компрессорной по исходным данным к дипломному проектированию выбираем синхронные двигатели со следующими параметрами: тип двигателя СДН-14-44-10, Uн=10кВ, n=600 об/мин, Рн = 630 кВт, Qном = 325 квар, К1 = 5,6 кВт, К2 = 4,06 кВт

Для насосной 2-го подъема по исходным данным к дипломному проектированию выбираем асинхронные двигатели со следующими параметрами: тип двигателя А4-85/49-4У3, Рн = 800 кВт; н = 94,9%, сos = 0,88.

2 Расчет электрических нагрузок проектируемого объекта

2.1 Расчет силовых электрических нагрузок

Нагрузка потребителей задана суммарным значением без указания числа и мощности отдельных приемников, максимальная расчетная нагрузка определяется по формуле

, (2.1)

Qмс = Рмс•tg (2.2)

где Кс - коэффициент спроса, принимается по справочным данным;

Рн - установленная мощность цехов.

Все расчеты сводятся в таблицу 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 Расчетные силовые нагрузки 0,4 кВ

№

Наименование цехов ( 0,4 кВ )

РН,

кВт

Кс

Cosц

Pмс,

кВт

Qмс,

квар

1

Главный корпус

4000

0,40

0,70

1600

1632,33

2

Блок вспомогательных цехов

3000

0,35

0,65

1050

1227,59

3

Моторный цех

1200

0,40

0,60

480

640,00

4

Литейный цех

900

0,45

0,70

405

413,18

5

Кузнечный цех

1020

0,40

0,70

408

416,24

6

Деревообделочный, модельный

350

0,32

0,55

112

170,07

7

Склад леса

70

0,40

0,60

28

37,33

8

Компрессорная

180

0,75

0,80

135

101,25

9

Материальный склад

100

0,25

0,50

25

43,30

10

Склад сжатых газов

50

0,40

0,60

20

26,67

11

Насосная 2-го подъема

140

0,75

0,85

105

65,07

12

Склад и регенерация масла

300

0,53

0,60

159

212,00

13

Склад химикатов

40

0,53

0,60

21,2

28,27

14

Тепловозное депо

145

0,35

0,65

50,75

59,33

15

Столовая

90

0,40

0,65

36

42,09

16

Заводоуправление(3 этажа)

80

0,65

0,80

52

39,00

17

Проходные, на каждую

8

0,80

0,85

6,4

3,97

Проходные, на каждую

8

0,80

0,85

6,4

3,97

Проходные, на каждую

8

0,80

0,85

6,4

3,97

18

Лаборатория

200

0,40

0,70

80

81,62

19

Гараж

150

0,35

0,65

52,5

61,38

20

Экспериментальный цех

520

0,40

0,70

208

212,20

Таблица 2.2 Расчетные силовые нагрузки 10 кВ

Наименование цехов (10 кВ)

РН,

кВт

Кс

Cosц

Pмс,

кВт

Qмс,

квар

4

Литейный цех: 2ДСП, нагрузка

5000

0,8

0,84

4000

2583,74

8

Компрессорная: 4СД, нагрузка

2520

0,75

0,8

1890

1417,50

11

Насосная: 4АД, нагрузка

3200

0,7

0,88

2240

1209,02

2.2 Расчет осветительных нагрузок цехов

2.2.1 Выбор нормируемой освещенности

Тип источника света (ИС) должны производиться с учетом световой отдачи, срока службы, спектральных и электрических характеристик. Для внутреннего и внешнего освещения возможно применение лампы накаливания (ЛН), а также газоразрядных источников света (ГЛ), такие как ЛЛ, ДРЛ, МГЛ и другие.

Люминесцентные лампы обязательны при повышенных требованиях к светоотдаче и рекомендуется применение при большей протяженности рабочих мест и при работе с блестящими предметами. Также при низких помещениях 6 - 8 м наиболее экономичны ОУ с ЛЛ. При освещении системой одного общего освещения помещений в которых выполняются работы зрительных разрядов 1 - 5, целесообразно применять ЛЛ.

Лампы накаливания для общего освещения рекомендуется применять в помещениях, где проводятся зрительные работы 6 - 8 разрядов, а также если установка других ИС технически и экономически не целесообразна, помещений с тяжелыми условиями среды, если отсутствуют ОУ с ГЛ предназначенные для данных условий.

При выборе типа источника света необходимо учитывать, что в низких помещениях (не выше 6 - 8 м) наиболее экономичны ОУ с ЛЛ, в помещениях высотой от 8 - 10 до 20 м наименьшие затраты имеют место для ОУ с ДРЛ

Выбор системы освещения

При технической невозможности или нецелесообразности устройства местного освещения допускается использование системы общего освещения. Система общего освещения должна использоваться для помещений, в которых выполняются зрительные работы 5 - 8 разрядов. Общее освещение, в том числе и в системе комбинированного, выполняется равномерным распределением источников света. Локализованное освещение используется для освещения вертикального освещения, выполняется в помещениях относящихся к 1, 2а, 2б, а также к 2в, 2г, 3 и 4 разрядами зрительных работ.

Во вспомогательных помещениях применяется обычно система общего освещения с равномерным распределением светильников.

Выбор уровня освещенности.

Норма освещенности при проектировании устанавливается по отраслевым нормативным документам. При отсутствии указанных документов уровень нормативной освещенности устанавливается в соответствии со СНиП 23-05-95. При этом необходимо учитывать разряд зрительных работ, выбранный источник света, используемую систему освещения, отсутствие или наличие естественного света, особые случаи, требующие изменения освещенности на одну ступень.

При наличии комбинированного освещения, общее должно составлять 10% всей нормируемой освещенности. При этом наибольшее значение не должно превышать 500 лк при газоразрядных и 100 лк при лампах накаливания.

2.2.2. Выбор светильников общего освещения

Светотехнический выбор светильника

Одной из основных характеристик светильника является его светораспределение, которое характеризуется классами и видами кривых силы света (КСС).

Для освещения производственных предприятий в основном используются кривые К, Г, Д, Л. Чем выше помещение и чем выше нормируется освещенность, тем более концентрированными КСС должны обладать световые приборы.

Выбор светильников по конструктивному исполнению

Конструктивное исполнение светильников должно обеспечивать, пожарную безопасность, взрывобезопасность при установке во взрывоопасных помещениях, электробезопасность, надежность, долговечность, стабильность характеристик в данных условиях среды, удобство обслуживания.

2.2.3. Размещение светильников общего освещения

Светильники должны быть размещены таким образом чтобы обеспечивать: безопасность и удобный доступ к светильникам для обслуживания; создания нормируемой освещенности наиболее экономичным путем; соблюдение качества освещения; наименьшая протяженность и удобство монтажа групповых сетей; надежность применения светильников; соблюдением типа ИС, рекомендуемой КСС, строительных параметров здания. Размещение светильников может быть комбинированным или локализованным.

Равномерность распределения освещенности по освещаемой горизонтальной поверхности зависит от схемы расположения светильников, размещение их по длине и ширине помещения, расстояния крайних рядов светильников от стен или ряда колон, которое стоит принимать равным 0,3 -0,5 от расстояния между рядами светильников.

2.2.4. Расчет параметров искусственного освещения

Светотехнический расчет осветительных установок выполняется методом удельных мощностей. Расчет производится на примере компрессорной.

Задается высота производственного помещения и определяется расчетная высота по формуле:

hр =h-hc-hг , (2.3)

где h - высота помещения, м;

hc - высота свеса светильника, для ЛЛ прикрепленной к потолку, hc =0 м;

hг - высота плоскости нормирования освещенности.

hр = 6,0-0-0,8=5,2 м.

Рассчитывается индекс помещения по формуле:

, (2.4)

где a и b - длина и ширина модуля, м.

.

Выбираются коэффициенты отражения: потолка - 50%, стен - 30%, рабочей поверхности - 10%.

Выбирается тип светильника и источника света в зависимости от характеристики среды, а также от кривых светораспределения.

Выбирается осветительная установка с ЛЛ, тип светильников ЛСП 06.

Светильник ЛСП 06 имеет КСС - Г-1 .

Удельная мощность

, (2.5)

где - удельная мощность общего равномерного освещения при =100 лк (условный КПД=100%, , , , Z=1,1);

- КПД светильника в нижнюю полусферу

Вт/.

Максимальную активная мощность равна:

Руст = расч•Fцеха,, (2.6)

где Fцеха - площадь цеха.

Руст = 10,15•1944•10-3 = 19,73 кВт.

Активная расчетная мощность определяется по коэффициенту спроса, который для данного цеха принимается 0,85. Учитываются потери в ПРА равные 10% для ламп ДРЛ, для ЛЛ потери в ПРА равны 20%.

, (2.7)

квт.

Реактивная мощность определяется по коэффициенту мощности, для ламп ДРЛ cos=0,5, tg=1,73; для ламп ЛЛ cos=0,95, tg=0,33.

, (2.8)

квар.

Расчет для остальных цехов производится аналогично и сводится в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 Расчетные осветительные нагрузки цехов

№

Наименование цеха

Тип источника света

Расчетная высота цеха hр, м

Модуль

Ксс

Плоскость нормирования освещен-ности

Коэф. Отражения рп, рс, рр

Кз

Разряд зрит. работ

Нормируемая освещенность Е, лк

Удельная мощность w100 , Вт/м2

Площадь цеха S, м2

Расчетная мощность wрасч, Вт/м2

Активная мощн. на освещ. Рр.о., кВт

cos

/tg

Реакт. мощн. Qр.о., квар

1

Главный корпус

ДРЛ

7,2

618

Г1

Г - 0,8

0,5;0,3;0,1

1,5

III б

300

3,7

31500

17,08

502,96

0,5/1,73

870,12

2

Блок вспомогательных цехов

ДРЛ

7,2

612

Г1

Г - 0,8

0,5;0,3;0,1

1,5

III б

300

3,7

7200

17,08

114,96

0,5/1,73

198,88

3

Моторный цех

ДРЛ

7,2

612

Г1

Г - 0,8

0,3;0,1;0,1

1,5

IV а

300

3,7

7200

17,08

114,96

0,5/1,73

198,88

4

Литейный цех

ДРЛ

8,4

612

Г1

Г - 0,8

0,3;0,1;0,1

1,8

VII

200

3,3

10800

12,18

123,04

0,5/1,73

212,86

5

Кузнечный цех

ДРЛ

7,2

618

Г1

Г - 0,8

0,3;0,1;0,1

1,8

VII

200

3,3

9108

12,18

103,76

0,5/1,73

179,51

6

Деревообделочный, модельный

ЛЛ

6,4

612

Д3

Г - 0,8

0,5;0,3;0,1

1,8

Va

200

4,7

1728

17,35

30,59

0,95/0,33

10,09

7

Склад леса

ЛЛ

5,2

612

Д3

Г - 0,8

0,5;0,3;0,1

1,8

VIIIб

75

4

1296

5,54

7,32

0,95/0,33

2,42

8

Компрессорная

ЛЛ

5,2

612

Г1

Г - 0,8

0,5;0,3;0,1

1,5

IVг

200

3,3

1944

10,15

20,12

0,95/0,33

6,64

9

Материальный склад

ЛЛ

6

618

Д2

Пол

0,5;0,5;0,3

1,5

VIIIб

75

5,4

2700

6,23

17,16

0,95/0,33

5,66

10

Склад сжатых газов

ЛЛ

6

618

Д2

Пол

0,5;0,3;0,1

1,5

VIIIб

75

4

432

4,62

2,03

0,95/0,33

0,67

11

Насосная 2-го подъема

ЛЛ

5,2

618

Д2

Г - 0,8

0,5;0,3;0,1

1,5

VI

200

4,7

540

14,46

7,97

0,95/0,33

2,63

12

Склад и регенерация масла

ЛЛ

6

618

Д2

Пол

0,5;0,3;0,1

1,8

IIIб

300

4

540

22,15

12,20

0,95/0,33

4,03

13

Склад химикатов

ЛЛ

6

618

Д2

Пол

0,5;0,3;0,1

1,8

VIIIб

75

4

648

5,54

3,66

0,95/0,33

1,21

14

Тепловозное депо

ЛЛ

6

612

Г1

Пол

0,3;0,1;0,1

1,5

VIIIб

75

4

1152

4,62

5,42

0,95/0,33

1,79

15

Столовая

ЛЛ

2,5

6 6

Д1

Г - 0,8

0,7;0,5;0,3

1,5

------

250

4,1

1152

15,77

18,53

0,95/0,33

6,11

16

Заводоуправление(3 этажа)

ЛЛ

2,5

6 6

Д1

Г - 0,8

0,7;0,5;0,3

1,5

------

300

4,7

1080

21,69

23,90

0,95/0,33

7,89

17

Проходные, на каждую

ЛЛ

1,7

6 9

Д1

Г - 0,8

0,7;0,5;0,3

1,5

------

300

4,2

54

19,38

1,07

0,95/0,33

0,35

Проходные, на каждую

ЛЛ

1,7

6 9

Д1

Г - 0,8

0,7;0,5;0,3

1,5

------

300

4,2

54

19,38

1,07

0,95/0,33

0,35

Проходные, на каждую

ЛЛ

1,7

6 9

Д1

Г - 0,8

0,7;0,5;0,3

1,5

------

300

4,2

54

19,38

1,07

0,95/0,33

0,35

18

Лаборатория

ЛЛ

2,5

6 6

Д1

Г - 0,8

0,7;0,5;0,3

1,5

------

300

4,7

1080

21,69

23,90

0,95/0,33

7,89

19

Гараж

ЛЛ

6

618

Д2

Пол

0,5;0,3;0,1

1,8

VIIIб

75

4

756

5,54

4,27

0,95/0,33

1,41

20

Экспериментальный цех

ДРЛ

7,2

6 18

Г1

Г - 0,8

0,5;0,3;0,1

1,5

II в

200

4,7

2808

14,46

37,97

0,5/1,73

65,69

2.3. Расчет наружного освещения

При проектировании освещения дорог используются типовые решения.

Расчет ведем для светильников типа РКУ 01-250-011 с лампами ДРЛ мощностью 250Вт, которые установлены на опорах в ряд освещаемого проезда. Схема расположения светильников - односторонняя. Ширина дороги - 10 м.

Нормативная минимальная освещенность Ен = 2 лк, выбирается по таблице 1.7 /16/, в зависимости от интенсивности движения транспорта от 10 до 50 ед./ч для основных дорог. Светораспределение светильника - широкое, КСС - «Ш».

Коэффициент запаса светильников с газоразрядными лампами Кз=1,5

Для лампы ДРЛ мощностью 250 Вт световой поток равен 13500 лм, КСС светильника - «Ш», тогда по таблице 1.8 /16/ определяем наименьшую высоту установки светильника 9,5м.

Для определения относительной освещенности предварительно необходимо определить коэффициент с3, для этого рассчитывается отношение и по таблице 1.12 /16/ определяется с3. Полученный результат отличается от приведенных величин в таблице, поэтому его необходимо интерполировать: с3 = 2,205.

Сумма относительных освещенностей:

47,76 лк..

Учитывая, что минимальная освещенность в точке А, (см. рисунок 2.1) создается одновременно двумя ближайшими светильниками, получаем:

=23,88 лк..

D

d b = x

A a = y =D/2

Рисунок 2.1 Расположение точки минимальной освещенности А относительно расположения светильников на освещаемой поверхности

По графикам условных изолюкс (рисунок 1.7 /16/) по величинам е и о = (из таблицы 1.12 /16/) определяем з = 1,8. По таблице 1.12 /16/ и по полученному расчетному значению определяем стандартное значение з, (в верхней строке соответствующей графы) з =2,31.

Так как , отсюда y = 2,31?9,5 = 21,945 м, тогда шаг светильника:

м

Округляя до ближайшего целого, получаем D = 44 м.

Протяженность дорог L = 3,3 км.

Количество светильников: N = L/D = 3300/44 = 75 шт.

Активная мощность нагрузки наружного освещения определяется по формуле

Р = Рл•N•

Р = 0,25•75•1,1= 20,625 кВт

Q = 20,625•1,73 = 35,68 квар.

Для второстепенных дорог и проездов - расчет аналогичен.

Расчет ведем для светильников типа РКУ 01-250-011 с лампами ДРЛ мощностью 250Вт, которые установлены на опорах в ряд освещаемого проезда. Схема расположения светильников - односторонняя. Ширина дороги - 6 м.

Нормативная минимальная освещенность Ен = 1 лк, выбирается по таблице 1.7 /16/, в зависимости от интенсивности движения транспорта менее 10 ед./ч для второстепенных дорог. Светораспределение светильника - широкое, КСС - «Ш».

Коэффициент запаса светильников с газоразрядными лампами Кз=1,5

Для лампы ДРЛ мощностью 250 Вт световой поток равен 12500 лм, КСС светильника - «Ш», тогда по таблице 1.8 /16/ определяем наименьшую высоту установки светильника 9,5м.

Для определения относительной освещенности предварительно необходимо определить коэффициент с3, для этого рассчитывается отношение и по таблице 1.12 /16/ определяется с3 = 1,575.

Сумма относительных освещенностей:

17,06 лк..

Учитывая, что минимальная освещенность в точке А, (см. рисунок 2.1) создается одновременно двумя ближайшими светильниками, получаем:

=8,53 лк..

По графикам условных изолюкс (рисунок 1.7 /16/) по величинам е и о = (из таблицы 1.12 /16/) определяем з = 2,7. По таблице 1.12 /16/ и по полученному расчетному значению определяем стандартное значение з, (в верхней строке соответствующей графы) з =3,09.

Так как , отсюда y = 3,09?9,5 = 29,355 м, тогда шаг светильника:

м

Округляя до ближайшего целого, получаем D = 59 м. Шаг опор для светильников получился большим. Целеесообразнее для уменьшения шага использовать лампы мощностью 125 Вт. Протяженность дорог L = 1,605 км.

Количество светильников: N = L/D = 1605/59 = 27 шт.

Активная мощность нагрузки наружного освещения определяется по формуле

Р = Руд•N•

Р = 0,125•27•1,1= 3,713 кВт

Q = 3,713•1,73 = 6,423 квар.

2.4 Расчет охранного освещения

По СНиП 23-05-95 охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) должно предусматриваться вдоль границ территорий, охраняемых в рабочее время, освещенность должна быть равна 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости.

Расчет ведем для светильников типа СПО-200, мощность лампы 200 Вт.

Ширина освещаемой зоны 10 м. Нормированная минимальная освещенность Ен=0,5лк.

Высота расположения светильников 6 м.

Коэффициент запаса светильников с лампами накаливания Кз=1,3.

Световой поток лампы 2920 лм.

L

периметр

b - ширина охраняемой зоны

d

A

Рисунок 2.2 Расположение светильников и контрольной точки

, откуда минимальная освещенность:

; 8,014 лк.

Учитывая, что минимальная освещенность в точке А, (см. рисунок 2.2) создается одновременно двумя ближайшими светильниками, получаем:

и = 4 лк..

По рис. 1.6 /16/ определяется отношение h/d = 0,37, откуда расстояние до освещаемой точки d = 1622 м, тогда шаг светильника:

, м.

Округляя до ближайшего целого, получаем D = 26 м.

Протяженность охранной зоны L = 2,505 км.

Количество светильников: N = L/D = 2505/26 = 87 шт.

Активная мощность нагрузки наружного освещения определяется по формуле

Р = Рл•N

Р = 0,2•87 = 19,2 кВт

3. Выбор числа и мощности цеховых ТП и компенсирующих устройств

3.1 Выбор рекомендованного коэффициента загрузки

трансформаторов

Наивыгоднейшая загрузка цеховых трансформаторов зависит от категорийности питаемых электроприемников, от числа трансформаторов и способа резервирования. Рекомендовано, как правило применять следующие коэффициенты загрузки (Кз):

а) при преобладании нагрузок 1-й категории при двухтрансформаторных подстанциях Кз=0,65-0,7;

б) при преобладании нагрузок 2-й категории при однотрансформаторных подстанциях и взаимном резервировании трансформаторов по связям вторичного напряжения Кз=0,7-0,8;

в) при преобладании нагрузок 2-й категории при наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов, а также при нагрузках 3-й категории Кз=0,9-0,95.

3.2 Выбор целесообразной мощности трансформаторов в

соответствии с нагрузками цехов

В качестве ТП используем комплектные трансформаторные подстанции, которые располагаем в помещениях цехов. Крупные цеха имеют свои ТП, а мелкие получают питание от ТП ближайших крупных цехов через низковольтные РП.

Распределение нагрузок по цехам показано в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Определение расчетной нагрузки на напряжении 0,4 кВ

№

Наименование цеха

Силовая нагрузка

Осветительная нагрузка

Суммарная расчетная нагрузка

Рм, кВт

Qм, квар

Рp.o., кВт

Qp.o., квар

Pм, кВт

Qм, квар

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Главный корпус

1600

1632,33

502,96

870,12

2102,96

2502,45

2

Блок вспомогательных цехов

1050

1227,59

114,96

198,88

1164,96

1426,47

3

Моторный цех

480

640

114,96

198,88

594,96

838,88

4

Литейный цех

405

413,18

123,04

212,86

528,04

626,04

5

Кузнечный цех

408

416,24

103,76

179,51

511,76

595,75

6

Деревообделочный, модельный

112

170,07

30,59

10,09

142,59

180,16

7

Склад леса

28

37,33

7,32

2,42

35,32

39,75

8

Компрессорная

135

101,25

20,12

6,64

155,12

107,89

9

Материальный склад

25

43,3

17,16

5,66

42,16

48,96

10

Склад сжатых газов

20

26,67

2,03

0,67

22,03

27,34

11

Насосная 2-го подъема

105

65,07

7,97

2,63

112,97

67,7

12

Склад и регенерация масла

159

212

12,2

4,03

171,2

216,03

13

Склад химикатов

21,2

28,27

3,66

1,21

24,86

29,48

14

Тепловозное депо

50,75

59,33

5,42

1,79

56,17

61,12

15

Столовая

36

42,09

18,53

6,11

54,53

48,2

16

Заводоуправление(3 этажа)

52

39

23,9

7,89

75,9

46,89

17

Проходные, на каждую

6,4

3,97

1,07

0,35

7,47

4,32

 

Проходные, на каждую

6,4

3,97

1,07

0,35

7,47

4,32

 

Проходные, на каждую

6,4

3,97

1,07

0,35

7,47

4,32

18

Лаборатория

80

81,62

23,9

7,89

103,9

89,51

19

Гараж

52,5

61,38

4,27

1,41

56,77

62,79

20

Экспериментальный цех

208

212,2

37,97

65,69

245,97

277,89

Таблица 3.2 Определение расчетной нагрузки на напряжении 10 кВ

№

Наименование цехов (10 кВ)

РН,

кВт

Кс

Cosц

Pмс,

кВт

Qмс,

квар

4

Литейный цех: 2ДСП, нагрузка

5000

0,8

0,84

4000

2583,74

8

Компрессорная: 4СД, нагрузка

2520

0,75

0,8

1890

1417,50

11

Насосная: 4АД, нагрузка

3200

0,7

0,88

2240

1209,02

Число трансформаторов на цеховых подстанциях определяется в зависимости от категории надежности электроснабжения, удельной плотности нагрузки, числа рабочих смен, размеров цеха и др. Двухтрансформаторные подстанции рекомендуется выбирать:

при преобладании нагрузки 1-й категории;

при наличии электроприемников особой группы;

для сосредоточенной цеховой нагрузки и отдельно стоящих объектов общезаводского назначения (насосные и компрессорные станции, газовое хозяйство и т.п.).

При системе двухтрансформаторных подстанций также необходим складской резерв для быстрого восстановления нормального питания потребителей в случае выхода из работы одного из трансформаторов на длительный срок.

Цеховые подстанции с числом трансформаторов более двух, как правило, экономически нецелесообразны и на новых предприятиях применяются в виде исключения только при надлежащем обосновании, например:

если имеются мощные электроприемники, сосредоточенные в одном месте;

если нельзя рассредоточить подстанции по условиям технологии или окружающей среды, например на текстильных фабриках, на некоторых предприятиях химии и в других аналогичных случаях;

при питании совмещенных территориально цеховых нагрузок различного характера: силовые, электросварочные и другие, которые нельзя питать от общих трансформаторов.

Работа трансформаторов как на цеховых подстанциях, так и на ГПП почти всегда бывает раздельная. Это упрощает релейную защиту и уменьшает токи КЗ в сети вторичного напряжения. Последнее особенно важно для выбора коммутационных аппаратов на напряжении до 1000 В, которые имеют недостаточную коммутационную способность и электродинамическую стойкость при трансформаторах мощностью 1000 кВА и более.

При выборе трансформаторов следует иметь в виду, что в связи с ростом удельных плотностей электрических нагрузок во всех отраслях промышленности повысились наивыгоднейшие мощности цеховых подстанций по сравнению с теми, которые были рекомендованы в начале внедрения принципа разукрупнения цеховых подстанций.

• при плотности нагрузки до 0,2 кВА/м2 целесообразно применять трансформаторы мощностью до 1000 кВА включительно;

• при плотности 0,2--0,3 кВА/м2 и мощности цеха более 3000 Вт -- мощностью 1600 кВА;

• при плотности более 0,3 кВА/м2 целесообразность применения трансформаторов мощностью 1600 или 2500 кВА следует определять технико-экономическими расчетами.

При технико-экономическом сопоставлении следует учитывать возрастание токов КЗ на вторичном напряжении при применении трансформаторов большей мощности.

По условиям надежности действия защиты от однофазных коротких замыканий в сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью следует применять на цеховых ТП трансформаторы со схемой соединения обмоток треугольник-звезда.

Плотность нагрузки по цехам представлена в таблице 3.3.

Таблица 3.3 Плотность нагрузки по цехам

№

Наименование цеха

Силовая нагрузка

Площадь цеха

Плотность нагрузки

Pм, кВт

Qм, квар

Sм, кВА

S, м2

, кВА/м2

1

2

3

4

5

6

7

1

Главный корпус

2102,96

2502,45

3268,75

31500

0,1

2

Блок вспомогательных цехов

1164,96

1426,47

1841,72

7200

0,26

3

Моторный цех

594,96

838,88

1028,44

7200

0,14

4

Литейный цех

528,04

626,04

818,99

10800

0,08

5

Кузнечный цех

511,76

595,75

785,38

9108

0,09

6

Деревообделочный, модельный

142,59

180,16

229,76

1728

0,13

7

Склад леса

35,32

39,75

53,17

1296

0,04

8

Компрессорная

155,12

107,89

188,95

1944

0,1

9

Материальный склад

42,16

48,96

64,61

2700

0,02

10

Склад сжатых газов

22,03

27,34

35,11

432

0,08

11

Насосная 2-го подъема

112,97

67,7

131,7

540

0,24

12

Склад и регенерация масла

171,2

216,03

275,64

540

0,51

13

Склад химикатов

24,86

29,48

38,56

648

0,06

14

Тепловозное депо

56,17

61,12

83,01

1152

0,07

15

Столовая

54,53

48,2

72,78

1152

0,06

16

Заводоуправление(3 этажа)

75,9

46,89

89,22

1080

0,08

17

Проходные, на каждую

7,47

4,32

8,63

54

0,16

 

Проходные, на каждую

7,47

4,32

8,63

54

0,16

 

Проходные, на каждую

7,47

4,32

8,63

54

0,16

18

Лаборатория

103,9

89,51

137,14

1080

0,13

19

Гараж

56,77

62,79

84,65

756

0,11

20

Экспериментальный цех

245,97

277,89

371,11

2808

0,13

В результате анализа мощности, площади и месторасположения цехов предполагается установка трансформаторов мощностью 250 кВ·А и 400 кВ·А.

3.3 Определение числа трансформаторов

Минимальное число трансформаторов одной мощности

, (3.2)

где РМ - суммарная мощность цехов, где установлены трансформаторы одной мощности, кВт;

Кз - коэффициент загрузки трансформаторов;

Sн.т. - номинальная мощность трансформатора, кВА.

N - добавка до ближайшего целого числа.

Оптимальное число трансформаторов

, (3.3)

где m - дополнительное число трансформаторов, определяется по рисунку 9.2 /17/.

Число трансформаторов мощностью 400 кВ·А

,

Число трансформаторов мощностью 250 кВ·А

,

3.4 Выбор местоположения ТП и распределение нагрузок по ТП

На проектируемом заводе устанавливаются КТП с трансформаторами ТМЗ 250/10 и ТМЗ 400/10. При питании от ТП нескольких РУ - 0.4 кВ ТП устанавливается в цехе с наибольшей нагрузкой. Если ТП необходимо ставить в цехе со взрыво-пожароопасной средой, то необходимо выполнять его отдельно стоящим, на расстоянии 12 -25 м от цеха. Если Sуд(0,20,3) кВ·А/м2, то рекомендуется разносить трансформаторы по цеху, с целью уменьшения потерь. В таблице 3.4 приведено распределение нагрузки по ТП.

Таблица 3.4 Распределение нагрузки по ТП

№ КТП

№№ цехов

Р, кВт

Q, квар

N, шт

Sнт, кВА

Кз

1

2,17

1172,43

1430,79

4

400

0,73

2

15,16,17,18,19+нар.осв

305,995

264,56

1

400

0,76

3

1

2102,96

2502,45

7

400

0,75

4

7,9,12,13,17+охр.осв

300,21

338,54

1

400

0,75

5

3

594,96

838,88

2

400

0,74

6

6,20

388,56

458,05

2

250

0,78

7

5,8,14

723,05

764,76

4

250

0,72

8

4,10,11

663,04

721,08

4

250

0,66

Используются трансформаторные подстанции типа КТП-250/10/0,4 и КТП-400/10/0,4. При выборе числа и мощности трансформаторов учитывается необходимость максимального приближения полученного коэффициента загрузки трансформаторов Кз к выбранному ранее по /3/ значению 0,8.

3.5 Выбор низковольтных компенсирующих устройств

Суммарную расчетную мощность компенсаторных батарей низкого напряжения (НБК), устанавливаемых в цеховой сети, определяют по формуле

, (3.4)

где Qнк1 - суммарная мощность НБК, которую находим по формуле

, (3.5)

где Qmax m - наибольшая реактивная мощность, которую целесообразно передавать через трансформаторы данной номинальной мощности, в сеть напряжением 0,38 кВ, определяемая по формуле

, (3.6)

где Nопт, Кз, Sн.тр - соответственно оптимальное число, коэффициент загрузки трансформаторов единой мощности Sн тр;

Pp, Qp - соответственно расчетные максимальные активная и реактивная мощности нагрузок трансформаторов единой мощности;

Qнк2 - дополнительная мощность, которую рассчитывают по формуле

, (3.7)

где - коэффициент, который для двухступенчатой схемы питания трансформаторов от распределительных пунктов определяется по /17/ по формуле

(3.8)

где Кр1 = 9 - коэффициент, который определяется по /17/ в зависимости от числа смен работы предприятия и района его размещения;

коэффициент для магистрали с числом трансформаторов более трех находим по формуле

(3.9)

Для ТП, питающихся от РП с синхронными высоковольтными двигателями, Qнк2 не рассчитывается. Кроме того, в случае, если Qнк2 0 , то принимается Qнк2 = 0 .

По табл. 4 - 34 /8/ подбираются комплектные конденсаторные установки напряжением Uн = 0,38 кВ с таким расчетом, чтобы их стандартная мощность Qнк ст была максимально приближена к расчетному значению Qнк.

Определяем число и мощность НБК ТП1.

Коэффициент определяется по формуле (3.9)

Находится наибольшая реактивная мощность, которую целесообразно передавать через трансформатор мощностью Sн тр = 400 кВА по (3.6)

квар

Определяется суммарная мощность НБК Qнк1 для данного цеха по формуле (3.5)

квар.

Дополнительная мощность НБК Qнк2 для ТП1 по формуле (3.7)

квар

Суммарную расчетную мощность конденсаторных батарей низкого напряжения, устанавливаемых в цеховой сети, определяем по формуле (3.4)

квар.

Выбираются конденсаторная установка типа 4хУКМ 58-04-300-33,3 УЗ суммарной мощностью 1200 квар. Тогда недокомпенсированная мощность: Qн=1190,79-1200=-9,21 квар.

Для остальных ТП расчет аналогичен. Результаты расчета сведены в таблицу 3.5.

Таблица 3.4 Выбор компенсирующих устройств на напряжении 0,4 кВ

№

Qmax m, квар

Qнк1, квар

Схема питания ТП

?

Qнк2, квар

Qнк, квар

Кол-во и тип КУ

Qуст, квар

Qн, квар

1

513,62

917,17

Двухстпупенчатая

0,15

273,62

1190,79

4хУКМ 58-04-300-33,3 УЗ

1200

-9,21

2

93,63

170,93

Двухстпупенчатая

0,15

33,63

204,56

1хУКМ 58-04-200-33,3 УЗ

200

4,56

3

771,47

1730,98

Двухстпупенчатая

0,15

351,47

2082,45

7хУКМ 58-04-300-33,3 УЗ

2100

-17,55

4

110,79

227,75

Двухстпупенчатая

0,15

50,79

278,54

1хУКМ 58-04-268-67 УЗ

268

10,54

5

235,84

603,04

Двухстпупенчатая

0,15

115,84

718,88

2хУКМ 58-04-337,5 УЗ

675

43,88

6

94,98

363,07

Двухстпупенчатая

0,15

19,98

383,05

2хУКМ 58-04-180-30 УЗ

360

23,05

7

342,34

422,42

Двухстпупенчатая

0,15

192,34

614,76

4хУКМ 58-04-150-37,5 УЗ

600

14,76

8

447,64

273,44

Двухстпупенчатая

0,15

297,64

571,08

4хУКМ 58-04-133-33,3 УЗ

532

39,08

3.6 Расчет потерь мощности в трансформаторах цеховых ТП и

определение расчетной нагрузки на шинах 10 кВ

В цеховых КТП установлены трансформаторы ТМЗ - 250 и ТМЗ - 400 со следующими пасортными данными по таблице 5.2.1 /15/:

Таблица 3.5 Паспортные данные трансформаторов

Тип тр-ра

Sн, кВА

Uk, %

Pх, кВт

Pк, кВт

Iхх, %

ТМЗ-250/10

250

4,5

0,82

3,7

2,3

ТМЗ-400/10

400

4,5

1,05

5,5

2,1

Определяются потери активной мощности в трансформаторах ТП по формуле

, (3.11)

где Pх, Pк - потери активной мощности соответственно холостого хода и короткого замыкания в трансформаторе ТП;

Кз - коэффициент загрузки трансформатора с учетом мощности НБК, который определяется по формуле

, (3.12)

где Sр тп - расчетная максимальная мощность ТП, рассчитываемая по формуле

, (3.13)

,

Потери реактивной мощности в трансформаторах ТП определяются по формуле

, (3.14)

где Qхх, Qк, - потери реактивной мощности в трансформаторах ТП определяемые по формуле

, (3.15)

, (3.16)

где Iхх%, Uк% - соответственно ток холостого тока и напряжение короткого замыкания трансформатора, определяемые по таблице 5.2.1 /15/.

Определяются приведенные потери активной мощности в трансформаторах ТП по (3.11), где за потери мощности принимаем приведенные потери холостого хода P'х и короткого замыкания P'к, которые определяем по формулам

, (3.17)

, (3.18)

где Кип - коэффициент изменения потерь, который для цеховых ТП равен 0,07, для ГПП равен 0,05.

Определяются потери мощности в трансформаторах ТП1. Рассчитывается максимальная мощность нагрузки этого ТП по (3.13)

кВА

Коэффициент загрузки рассчитывается по (3.12)

.

Потери активной мощности в трансформаторах ТП1 по (3.11)

кВт.

Потери холостого хода в одном трансформаторе ТП1 по (3.15)

квар.

Потери короткого замыкания в одном трансформаторе ТП1 по (3.16)

квар.

Полные реактивные потери в трансформаторах ТП1 определяются по формуле (3.14)

квар.

Приведенные потери активной мощности холостого хода и короткого замыкания по (3.17), (3.18)

кВт.

кВт.

Полные активные потери в трансформаторах ТП1 по (3.11)

кВт.

Расчет потерь мощности в трансформаторах остальных ТП аналогичен. Результаты расчета приведены в таблице 3.6.

Таблица 3.6 Расчет потерь мощности в цеховых ТП

№ КТП

S р тп, кВА

Кз

?Pтп, кВт

?Qх, квар

?Qк, квар

?Qтп, квар

?P`х, кВт

?P`к, кВт

?Pтп, кВт

1

1172,47

0,73

15,92

8,4

18

71,97

1,64

6,76

20,97

2

306,03

0,77

4,31

8,4

18

19,07

1,64

6,76

5,65

3

2103,03

0,75

29,01

8,4

18

129,68

1,64

6,76

38,1

4

300,4

0,75

4,14

8,4

18

18,53

1,64

6,76

5,44

5

596,58

0,75

8,29

8,4

18

37,05

1,64

6,76

10,89

6

389,24

0,78

6,14

5,75

11,25

25,19

1,22

4,49

7,9

7

723,2

0,72

10,95

5,75

11,25

46,33

1,22

4,49

14,19

8

664,19

0,66

9,73

5,75

11,25

42,6

1,22

4,49

12,7

Активная мощность нагрузки на шинах 10 кВ с учетом потерь в трансформаторах ТП определяется по формуле

(3.19)

Расчетная силовая нагрузка цеха на шинах 10 кВ с учетом потерь мощности в трансформаторах ТП определяется по формуле

(3.20)

Определяется расчетная силовая нагрузка цеха по формулам (3.19), (3.20)

кВт,

квар,

кВА.

Расчет для остальных цехов аналогичен. Результаты сведены в таблицу 3.7.

Таблица 3.7 Расчетная мощность нагрузки на шинах 10 кВ цеховых ТП

№ КТП

Pр?, кВт

Qр?,квар

Sр?, кВА

1

1193,4

62,76

1195,05

2

311,645

23,63

312,54

3

2141,06

112,13

2143,99

4

305,65

29,07

307,03

5

605,85

80,93

611,23

6

396,46

48,24

399,38

7

737,24

61,09

739,77

8

675,74

81,68

680,66

3.7 Расчет и построение картограммы электрических нагрузок,

определение центра электрических нагрузок

Для нахождения места размещения ГПП и ТП на генеральном плане предприятия наносится картограмма нагрузок Рi, представляющих собой окружности, площади которых равны R2 и в выбранном масштабе М равны расчетной нагрузке Рi данных цехов.

, (3.21)

Круг делится на сектора, каждый из которых равен нагрузке осветительной, силовой на низкой и высокой стороне.

Площадь круга равна расчетной мощности цеха

, (3.22)

, (3.23)

где R - радиус круга данного цеха, мм;

m - масштаб, принимаем к расчету 1 кВт = 0,1 мм2.

, (3.24)

Находятся углы секторов, соответствующие силовой нагрузке на низкой и высокой сторонам, осветительной нагрузкам

, (3.25)

, (3.26)

. (3.27)

Все результаты расчетов приведены в таблицу 3.6.

Центром электрических нагрузок является точка с координатами Хо, Уо, где сосредоточенна основная нагрузка

, (3.28)

(3.29)

где Хi , Yi - геометрические координаты i - го цеха;

Рi - активная мощность нагрузки i - го цеха;

Рi - суммарная активная мощность нагрузки всего предприятия, кВт.

, (3.30)

где Рм - сумма активных силовых и осветительных нагрузок;

Рв/в - сумма активных нагрузок напряжением 10 кВ;

n - количество цехов.

Результаты расчета картограммы нагрузок приведены в таблице 3.8.

Таблица 3.8 Расчет картограммы электрических нагрузок

№

Наименование цеха

Росв, кВт

Рсил, кВт

Рв/в, кВт

Рр, кВт

Ri,
мм

осв, град

сил, град

в/в, град

1

Главный корпус

502,96

1600

-

2102,96

81,8

86,1

273,9

-

2

Блок вспомогательных цехов

114,96

1050

-

1164,96

60,9

35,5

324,5

-

3

Моторный цех

114,96

480

-

594,96

43,5

69,6

290,4

-

4

Литейный цех

123,04

405

4000

4528,04

120,1

9,8

32,2

318,0

5

Кузнечный цех

103,76

408

-

511,76

40,4

73,0

287,0

-

6

Деревообделочный, модельный

30,59

112

-

142,59

21,3

77,2

282,8

-

7

Склад леса

7,32

28

-

35,32

10,6

74,6

285,4

-

8

Компрессорная

20,12

135

1890

2045,12

80,7

3,5

23,8

332,7

9

Материальный склад

17,16

25

-

42,16

11,6

146,5

213,5

-

10

Склад сжатых газов

2,03

20

-

22,03

8,4

33,2

326,8

-

11

Насосная 2-го подъема

7,97

105

2240

2352,97

86,5

1,2

16,1

342,7

12

Склад и регенерация масла

12,2

159

-

171,2

23,3

25,7

334,3

-

13

Склад химикатов

3,66

21,2

-

24,86

8,9

53,0

307,0

-

14

Тепловозное депо

5,42

509,6

-

515,02

40,5

3,8

356,2

-

15

Столовая

18,53

36

-

54,53

13,2

122,3

237,7

-

16

Заводоуправление(3 этажа)

23,9

52

-

75,9

15,5

113,4

246,6

-

17

Проходные, на каждую

1,07

6,4

-

7,47

4,9

51,6

308,4

-

Проходные, на каждую

1,07

6,4

-

7,47

4,9

51,6

308,4

-

Проходные, на каждую

1,07

6,4

-

7,47

4,9

51,6

308,4

-

18

Лаборатория

23,9

80

-

103,9

18,2

82,8

277,2

-

19

Гараж

4,27

52,5

-

56,77

13,4

27,1

332,9

-

20

Экспериментальный цех

37,97

208

-

245,97

28,0

55,6

304,4

-

Результаты определения центра электрических нагрузок сведены в таблицу 3.9.

Таблица 3.9 Определение центра электрических нагрузок предприятия

№

Наименование цеха

Рр, кВт

Х, м

У, м

Хi?Рр

Уi?Рр

1

Главный корпус

2102,96

246

279

517328,16

586725,84

2

Блок вспомогательных цехов

1164,96

75

279

87372

325023,84

3

Моторный цех

594,96

450

279

267732

165993,84

4

Литейный цех

4528,04

204

105

923720,16

475444,2

5

Кузнечный цех

511,76

492

120

251785,92

61411,2

6

Деревообделочный, модельный

142,59

558

321

79565,22

45771,39

7

Склад леса

35,32

558

231

19708,56

8158,92

8

Компрессорная

2045,12

351

126

717837,12

257685,12

9

Материальный склад

42,16

630

279

26560,8

11762,64

10

Склад сжатых газов

22,03

99

99

2180,97

2180,97

11

Насосная 2-го подъема

2352,97

96

144

225885,12

338827,68

12

Склад и регенерация масла

171,2

690

321

118128

54955,2

13

Склад химикатов

24,86

690

249

17153,4

6190,14

14

Тепловозное депо

515,02

570

18

293561,4

9270,36

15

Столовая

54,53

72

414

3926,16

22575,42

16

Заводоуправление(3 этажа)

75,9

174

408

13206,6

30967,2

17

Проходные, на каждую

7,47

231

408

1725,57

3047,76

Проходные, на каждую

7,47

6

189

44,82

1411,83

Проходные, на каждую

7,47

744

93

5557,68

694,71

18

Лаборатория

103,9

309

408

32105,1

42391,2

19

Гараж

56,77

396

411

22480,92

23332,47

20

Экспериментальный цех

245,97

540

420

132823,8

103307,4

Сумма

14813,4

 

3760389

2577129

Х0, м

253,85

Y0, м

173,97

4. Выбор числа и мощности трансформаторов на ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ

Основными требованиями при выборе числа трансформаторов ГПП являются: надежность электроснабжения потребителей, а также минимум приведенных затрат на трансформаторы. Надежность электроснабжения потребителей II категории обеспечивают резервами, вводимым автоматически или действиями дежурного персонала.

Применяются двух трансформаторные подстанции, которые экономически более целесообразны чем подстанции с одним или большим числом трансформаторов.

4.1. Определение расчетной активной мощности, предприятия и реактивной мощности, получаемой от энергосистемы

Расчетная активная мощность

, (4.1)

где Рм(0,4кВ) - суммарная активная мощность цеховых трансформаторных подстанций с учетом потерь, кВт;

Рм в/в - суммарная активная высоковольтная мощность Рмв/в = 8130 кВ

, кВт

Определение оптимальной реактивной мощности Qэ1, передаваемой из энергосистемы в сеть в период максимальных нагрузок энергосистемы.

Расчет Qэ1 производится двумя способами.

I способ (4.2)

где = 0,25 при Uн = 110 кВ и 0,2 при Uн = 35 кВ.

Страница:


Подобные документы

  • Электроснабжение цементного завода

    Проектирование электроснабжения цехов цементного завода. Расчет электрических нагрузок: цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса, завода в целом, мощности трансформаторов. Определение центра нагрузок и расположения питающей подстанции.

    курсовая работа [142,1 K], добавлен 01.02.2008

  • Реконструкция системы электроснабжения завода ОАО "Тагат" имени С.И. Лившица

    Проектирование внутрицеховых электрических сетей завода ОАО "Тагат" имени С.И. Лившица. Определение силовой и осветительной нагрузок; выбор числа и мощности трансформаторов цеховой подстанции. Расчет релейной защиты и автоматики; меры электробезопасности.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 18.02.2013

  • Реконструкция электроснабжения г. Барнаула

    Вопросы реконструкции электроснабжения восточной части г. Барнаула. Расчет электрических нагрузок потребителей и района в целом. Выбор количества и мощности трансформаторов потребителей и трансформаторов ГПП, высоковольтной аппаратуры и кабеля.

    дипломная работа [418,1 K], добавлен 19.03.2008

  • Выбор и расчёт электрической части подстанции

    Изучение схемы электроснабжения подстанции, расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов. Составление схемы РУ высокого и низкого напряжений подстанции. Расчёт токов короткого замыкания. Подбор выключателей, кабелей и их проверка.

    курсовая работа [571,1 K], добавлен 17.02.2013

  • Проект ТП 35/10 кВ "Город" ИРЭС ООО "БашРЭС-Стерлитамак" для электроснабжения потребителей с разработкой защитного заземления

    Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии.

    дипломная работа [653,6 K], добавлен 20.07.2008

  • Организация производственного процесса в инструментальном и ремонтном цехах Оренбургского станкостроительного завода

    Развитие Оренбургского станкостроительного завода. Основные цеха завода. Основная продукция Оренбургского станкозавода. Ремонт и техническое обслуживание оборудования, зданий и сооружений. Технологический процесс механической обработки вала и гайки.

    отчет по практике [3,4 M], добавлен 28.03.2012

  • Проектирование системы электроснабжения главного цеха завода по производству пеностекла

    Расчёт электрических нагрузок осветительной сети. Выбор мощности компенсирующих устройств. Проектирование трансформаторной подстанции. Конструктивное исполнение цеховой электрической цепи. Проектирование освещения и организация мер безопасности.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 07.11.2012

  • Электроснабжение

    Анализ и расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор типа и числа подстанций. Расчет и питающих и распределительных сетей до 1000В, свыше 1000В. Расчет токов короткого замыкания. Расчет заземляющего устройства. Вопрос ТБ.

    курсовая работа [100,4 K], добавлен 01.12.2007

  • Характеристика установки инверторной сварки "Магма–315Р"

    Краткая характеристика механосборочного цеха. Схемы внешнего электроснабжения. Анализ электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения, расчет трансформаторов. Компоновка цеховой подстанции. Принцип работы установки инверторной сварки "Магма–315Р".

    дипломная работа [710,8 K], добавлен 13.07.2014

  • Электроснабжение цеха промышленного предприятия

    Расчет рационального варианта электроснабжения электромеханического цеха. Общие требования к электроснабжению. Выбор трансформаторов, аппаратов защиты и распределительных устройств, сечения шинопроводов и кабельных линий. Расчет токов короткого замыканий.

    курсовая работа [224,1 K], добавлен 16.11.2009

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