Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ГАГАРИНА Ю.А.»

Институт энергетики и транспортных систем

Кафедра «Электроснабжение и электротехнология»

Направление (специальность) «Электроэнергетика и электротехника»

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Реконструкция системы электроснабжения основных производств ЗАО “Троллейбусный завод”, город Энгельс

Студент(-ка)

4 курса 1 группы б1-ЭЛЭТз51

Подгорнов Александр Александрович

Руководитель

Доцент, к.т.н., доцент

А.В. Львицын

Саратов 2017 г



Задание

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ГАГАРИНА Ю.А.»

Институт энергетики и транспортных систем

Кафедра «Электроснабжение и электротехнология»

Направление (специальность) «Электроэнергетика и электротехника»

на выпускную квалификационную работу

Студенту (-ке) Подгорнову Александру Александровичу

Тема ВКР: «Реконструкция системы электроснабжения основных Производств ЗАО “Троллейбусный завод”, город Энгельс

утверждена на заседании кафедры

Оценка защиты

Секретарь ГЭК

ФИО, подпись

Саратов 2017 г

Целевая установка и исходные данные

Цель работы: Выполнить проект по реконструкции системы электроснабжения основных производств ЗАО «Тролза»

Задачи работы:

1.Повысить надёжность электроснабжения и передаваемую на завод мощность;

2.Выбрать оборудование, в соответствие с новой схемой и передаваемыми мощностями

Исходные данные:

1.Место расположение проектируемых цехов (предприятия)- город Энгельс;

2.Источник питания - ТЭЦ-3;

3.Сведения об электрически нагрузках получены по результатам преддипломной практики и приведены в пояснительной записке;

4. Электроприемники относятся к I категории -10%, II - 70% и III -20%;

5. Сведения об окружающей среде приведены в пояснительной записке.

№	Перечень чертежей, подлежащих разработке	Формат, кол-во
1.	Генплан завода ЗАО”Тролза”с размещением подстанций и сетей до реконструкции	А1, 1 шт.
2.	Генеральный план завода ЗАО”Тролза” с картограммой нагрузок, размещением подстанций и сетей после реконструкции.	А1, 1 шт.
3.	Схема электрическая однолинейная основных производственных цехов.	А1, 1 шт.
4.	План размещение электрооборудования и схема электрическая однолинейная цеха №37	А1, 1 шт.
5.	План расположения осветительных установок в цехе №37	А1, 1 шт.
6.	Спец. вопрос	А1, 1 шт.

Руководитель

Доцент, к.т.н., доцент

А.В. Львицын

Содержание расчетно-пояснительной записки

(перечень вопросов, подлежащих разработке)
Введение
Глава 1. Краткая характеристика объекта проектирования
Глава 2. Расчет электрических нагрузок
Глава 3. Расчёт наружного освещения территории
Глава 4. Картограмма и определение центра электрических нагрузок
Глава 5. Выбор силовых трансформаторов ТП
Глава 6. Выбор трансформаторов ГПП
Глава 7. Расчёт токов КЗ
Глава 8. Выбор основного оборудования
Глава 9. Расчёт релейной защиты для трансформаторов ГПП
Глава 10. Безопасность проектируемого объекта
Заключение
Список использованных источников



Основная рекомендуемая литература

1. Правила устройства электроустановок ПУЭ. М.: Изд-во ЗАО «Энергосервис», 2006

2. Правила эксплуатации электроустановок потребителей. М.: Изд-во ЗАО «Энергосервис». 2003

3. Справочник по проектированию электрических сетей/ Под редакцией Д.Л. Файбисовича. - М.2006г

4. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электротехнических специальностей вузов/ Под ред. В.М. Блок. М.: Высшая школа. 1990. - 388 с

5. Схемы принципиальные электрические , распределительных устройств, подстанций. Типовые решения.-М “Институт Энергосетьпроект”2007

6. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования/

Под редакцией Б.Н.Неклепаева.-М Изд. “НЦ ЭНАС” 2002

Руководитель

Доцент, к.т.н., доцент

А.В. Львицын

Задание принял к исполнению:
	число, месяц, год
	УТВЕРЖДАЮ:
	Руководитель ВКР
	«		»		20		г.



Календарный график работы над вкр

№	Разделы, темы, их содержание	По плану	Фактически	Отметка о выполнении
		дата	%	дата	%
1.	Введение	5.06	2	13.05.17	13.05.17
2.	Глава 1. Краткая характеристика объекта проектирования	5.06	2
3.	Глава 2. Расчет электрических нагрузок	5.06	4
4.	Глава 3. Расчёт наружного освещения территории	5.06	6
5.	Глава 4. Картограмма и определение центра электрических нагрузок	6.06	5
6.	Глава 5. Выбор силовых трансформаторов ТП	6.06	15
7.	Глава 6. Выбор трансформаторов ГПП	7.06	16
8.	Глава 7. Расчёт токов КЗ	7.06	10
9.	Глава 8. Выбор основного оборудования	7.06	17
10.	Глава 9. Расчёт релейной защиты для трансформаторов ГПП	8.06	8
11.	Глава 10. Безопасность проектируемого объекта	8.06	10
12.	Оформление пояснительной записки и графической части	8.06	5

Студент			А.А. Подгорнов
	подпись, дата		инициалы, фамилия



Аннотация

Данная выпускная квалификационная работа состоит из пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка содержит 90 страниц формата А4, 12 рисунков, 35 таблиц и список использованных источников, состоящий из 11 источников. Графическая часть состоит из 6 листов чертежей формата А1.

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ, РАСЧЁТНАЯ НАГРУЗКА, КАРТОГРАММА, ГЛАВНАЯ ПОНИЗИТЕЛЬНАЯ ПОДСТАНЦИЯ, ТРАНСФОРМАТОР, КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ, ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ, ОСВЕЩЕНИЕ, МОЛНИЕЗАЩИТА, ЗАЗЕМЛЕНИЕ.

Задачей ВКР является разработка проекта системы электроснабжения цехов основного производства ЗАО «Тролз».

Рассчитаны электрические нагрузки на различных уровнях электроснабжения; произведен выбор числа и мощности цеховых ТП и трансформаторов ГПП; рассчитаны системы внешнего и внутреннего электроснабжения, компенсация реактивной мощности; выбрано оборудование на различных уровнях напряжения, заземление, молниезащита ГПП; произведено технико-экономическое обоснование проекта.

Расчёт работы проведён с использованием программ MicrosoftOffice, рисунки и чертежи выполнены с помощью программ AutoCad 2015.



Annotation

This final qualifying work consists of the explanatory note and graphic part. The explanatory note contains 80 pages of A4 format, 7 figures, 35 tables, and list of references consisting of 24 sources. The graphical part consists of 6 sheets of A1 format drawings.

POWER SUPPLY, LOAD, GRID, MAIN LOWERING SUBSTATION, TRANSFORMER, SHORT CIRCUIT, BREAKER, DISCONNECTING SWITCH, LIGHTING, LIGHTNING PROTECTION, GROUNDING

The objective of WRC is to develop the project electricity system of the main production shops of JSC "Trolls".

The calculated electrical load at the different levels of supply; selection of the number and power of shop TP transformer and GPP; calculated system of internal and external power supply, reactive power compensation; selected equipment at various voltage levels, grounding, lightning protection GPP; produced a feasibility study of the project.

The calculation work was carried out using Microsoft Office programs, pictures and drawings done using AutoCad 2015.



Содержание

1. Краткая характеристика объекта проектирования

2. Расчет электрических нагрузок

2.1 Определение расчетной нагрузки корпуса № 3

2.2 Определение расчётных электрических нагрузок 0,4 кВ ТП по цехам завода

2.3 Определение расчётных электрических нагрузок ЭП 6 кВ

2.4 Определение расчётных электрических нагрузок осветительных установок

2.4.1 Расчёт освещения помещений

3. Расчёт наружного освещения территории

3.1 Охранное освещение

3.2 Освещение коммуникаций

3.2.1 Освещение пешеходных дорожек

3.2.2 Освещение проездных дорог шириной 3 м

3.2.3 Освещение проездных дорог шириной 5,25 м

3.2.4 Освещение предзаводских участков и площадок лестниц

4. Картограмма и определение центра электрических нагрузок

5. Выбор силовых трансформаторов тп

5.1 Выбор мощности трансформаторов цеховых ТП напряжением 10(6)/0,4 кВ

5.2 Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4 кВ

5.3 Выбор места подключения сетей наружного освещения к питающим сетям

6. Выбор трансформаторов ГПП

6.1 Выбор и обоснование выбора схем РУ ВН и НН на ГПП

6.2 Расчет нагрузок на шинах НН ГПП

6.2.1 Расчет потерь мощности в трансформаторах ТП

6.2.2 Баланс реактивной мощности. Компенсирующие устройства реактивной мощности выше 1000 В

7. Расчет токов кз

7.1 Исходные данные

7.2 Определение эквивалентных сопротивлений

8. Выбор основного оборудования

8.1 Выбор высоковольтного оборудования завода

8.1.1 Выбор высоковольтных выключателей

8.1.2 Выбор разъединителей

8.1.3 Выбор ОПН

8.1.4 Выбор сечений и марок кабелей внутреннего электроснабжения, напряжением 10 кВ

8.2 Выбор низковольтного оборудования цеха №37

8.2.1 Выбор шинопроводов

8.2.2 Выбор автоматических выключателей в линиях ЭП и вводных выключателей шинопроводов

8.2.3 Расчёт освещения цеха №37

9. Расчет релейной защиты для трансформаторов ГПП

9.1 Расчёт уставок защиты трансформатора

9.2 Расчёт уставок дифференциальной защиты трансформатора

9.3 Выбор времени срабатывания дифференциальной защиты и дифференциальной отсечки

9.4 Расчёт уставок токовой отсечки (МТЗ 1) защиты трансформатора

9.5 Расчёт уставок максимальной токовой защиты (МТЗ 2) трансформатора

10. Безопасность проектируемого объекта

10.1 Проектирование и расчёт защитного заземления ГПП

10.2 Молниезащита ГПП

11. Экономическое обоснование проекта

Заключение

Список использованных источников

Реферат

1. Краткая характеристика объекта проектирования

Климатические зоны места расположения завода ЗАО «Тролза» [1] представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1- Климатические зоны Энгельса

Зона	Номер климатической зоны
1	2
Климатическая зона	II
Зона по скоростным напорам ветра	III
Зона по толщине стенки гололеда	III

Цеха основного производства и их установленная мощность представлены в таблице 1.2, ведомость электрических нагрузок корпуса № 3 представлена в таблице 1.3.

Питание ГПП осуществлено от ТЭЦ - 3, на которой установлены 3 турбогенератора ТВФ 63-2, Р?=189МВт, мощность отключения составляет 3000 МВА, на ПС ТЭЦ установлены два трансформатора ТДЦ 125000/110.

Категории электроприёмников (ЭП) завода:

I категория - 10%

II категория - 70%

III категория - 20%

Таблица 1.2 - Сведения об электрических нагрузках

Номер корпуса (цеха) по генплану	Наименование цеха	Установленная мощность, кВт
1	2	3
1	Кузовной цех№ 22
	Оборудование:
	1) Машины точечной сварки	350
	2) Пресса и другое оборудование, одинаковое по режиму работы	600
	3) Вентиляторы и другое подобное оборудование, одинаковое по режиму работы	700
	4) Краны, тельферы и другое оборудование, одинаковое по режиму работы	150
	5) Металлообрабатывающие станки	210
	6) Преобразовательный агрегат	75
	Итого: по кузовному цеху № 22	2085
	Цех формировки № 25
	Оборудование:
	1) Вентиляторы	300
	2) Калориферы	320
1	3) Конвейер	280
	Итого: по цеху формировки № 25	900
	Инструментальный цех № 29
	Оборудование:
	1) Металлообрабатывающие станки	560
	2) Электропечи сопротивления	180
	3) Вентиляторы и другое подобное оборудование, одинаковое по режиму работы	250
	4) Краны, тельферы	120
	5) Преобразовательный агрегат	55
	Итого: по инструментальному цеху	1165
	Гальванический цех № 27
	Оборудование:
	1) Преобразовательный агрегат	180
	2) Краны, тельферы и другое оборудование, одинаковое по режиму работы	95
	3) Вентиляторы и другое подобное оборудование, одинаковое по режиму работы	250
	Итого: по инструментальному цеху	525
2	Литьевой цех № 44
	Оборудование:
	1) Литьевые машины	600
	2) Металлообрабатывающие станки	550
	3) Краны, тельферы и другое оборудование, одинаковое по режиму работы	95
	4) Вентиляторы и другое подобное оборудование, одинаковое по режиму работы	250
	5) Сварочные аппараты	120
	Итого: по литьевому цеху № 44	1615
3	Механический цех № 30
	Автоматный цех № 35
	Штамповочно-заготовительный цех № 37
	Компрессорная станция
	Оборудование:
3	1) Компрессоры с асинхронными двигатели 380 В	620
	2) Компрессоры с синхронными двигателями 6 кВ (4х300 кВт)	1200
	Итого: по компрессорной станции с оборудованием 380 В.	620
4	Цех ТНП № 21
	Оборудование:
	1) Печи сопротивления	450
	2) Краны, тельферы и другое оборудование, одинаковое по режиму работы	95
	3) Металлообрабатывающие станки	280
	4) Установки смешивания активной масс	450
	5) Вентиляторы и другое подобное оборудование, одинаковое по режиму работы	250
	Итого: по цеху ТНП	1525
5	Цех альтернативной продукции (спец. пр-во)
	Оборудование:
	1) Вентиляторы и другое подобное оборудование, одинаковое по режиму работы	400
	2) Электропечи сопротивления	310
	3) Установки смешивания активной массы	250
	4) Точечная сварка	200
	5) Пресса и другое оборудование, одинаковое по режиму работы	500
	6) Металлообрабатывающие станки	150
	7) Краны, лифты, тельферы	95
	8) Автоматическая линия обработки	180
	Итого: по цеху альтернативной продукции № 22	2085
6	Участок ТНП № 20
	Оборудование:
	1) Вентиляторы и другое подобное оборудование, одинаковое по режиму работы	230
	2) Электропечи сопротивления	190
6	3) Установки смешивания активной массы	350
	4) Сварочные аппараты	200
	5) Пресса и другое оборудование, одинаковое по режиму работы	230
	6) Металлообрабатывающие станки	95
	7) Краны, лифты, тельферы и другое оборудование, одинаковое по режиму работы	75
	8) Автоматическая линия обработки	120
	Итого: по корпусу № 6	1490
7	Экспериментальный цех № 28
	Оборудование:
	1) Вентиляторы и другое подобное оборудование, одинаковое по режиму работы	230
	2) Электропечи сопротивления	245
	3) Установки смешивания активной массы	350
	4) Сварочные аппараты	240
	5) Пресса и другое оборудование, одинаковое по режиму работы	240
	6) Металлообрабатывающие станки	135
	7) Краны, лифты, тельферы и другое оборудование, одинаковое по режиму работы	85
	8) Автоматическая линия обработки	120
	Итого: по корпусу № 7	1645
8	Цех № 23, цех перфорации № 18
	Оборудование:
	1) Вентиляторы и другое подобное оборудование, одинаковое по режиму работы	200
	2) Автоматическая линия обработки	120
	3) Машины точечной сварки	200
	4) Металлообрабатывающие станки	230
	5) Пресса и станки перфорации другое оборудование, одинаковое по режиму работы	270
	6) Краны, тельферы	85
	Итого: по цеху № 23 и цеху перфорации № 18	1105



Таблица 1.3 - Ведомость электрических нагрузок корпуса № 3

№ п/п	Название электрооборудования	Тип	Мощность, кВт	Количество, шт.
1	2	3	4	5
Цех № 30
1	Токарно-винторезный станок	165 Ч 2800	20	2
2	Токарно-винторезный станок	1К62	20	2
3	Токарно-винторезный станок	16Б16КП	10	1
4	Токарно-винторезный станок	1М63М	37	1
5	Токарно-винторезный станок	1М62	32	2
6	Токарно-винторезный станок	1К65 Ч 1400	15	1
7	Токарно-винторезный станок	1К62 Ч 1400	20	2
8	Токарно-винторезный станок	2 Ч 1К62	20	1
9	Токарно-винторезный станок	1К62 Ч 1400	10	1
10	Токарно-винторезный станок	СА-562	10	1
11	Токарно-винторезный станок	16К20(К)	11	1
12	Горизонтально-расточный станок	2620А	30	1
13	Станок радиально-сверлильный	ГС-544	3	3
14	Вертикально-сверлильный станок	2Н-135	5	1
15	Вертикально-сверлильный станок	2Н-125	3	2
1	2	3	4	5
16	Настольно-сверлильный станок	2СС-3	9	1
17	Настольно-сверлильный станок	2СС-2	3	1
18	Настольно-сверлильный станок	2СС-1	1,5	1
19	Продольно-строгальный станок	7134	19	1
20	Станок поперечно-строгальный с гидравлическим приводом	7307Д	7,5	1
21	Поперечно-строгальный	7А-35	4,5	2
22	Долбежный станок	7А420	11	2
23	Долбежный станок с гидравлическим приводом	ГД-320	11	1
24	Широко-универсальный фрезерный станок	6М76П	5	3
25	Фрезерный станок	FSS-400	14,5	3
26	Зубофрезерный станок	Т532	5	4
27	Зубофрезерный станок	5К328А	10	1
28	Полуавтомат зубофрезерный	53А80Н	15,5	2
29	Зубострогальный станок	526	3	4
30	Станок консольно-фрезерный горизонтальный	6Т82Ш	7	2
31	Зубодолбежный станок	514	2,2	4
32	Круглошлифовальный станок	312М	5	1
33	Круглошлифовальный станок	3А-12	5	1
34	Плоскошлифовальный станок	3Б-71	5	1
35	Плоскошлифовальный станок	ОШ-4080	7	3
36	Точильно-шлифовальный станок	3К634	2,2	4
37	Обдирочно-шлифовальный станок	2 Ч 3791	10	2
38	Точильно-шлифовальный станок	3Б633	3	1
39	Станок для испытания образивных кругов	СИП800К1	11,2	1
40	Заточный полуавтомат	3692	3	1
41	Автомат отрезной круглопильный	8Г633-100	7,5	1
42	Фрезерно-отрезной станок	8В66	7,5	1
43	Станок отрезной ножовочный	МП6-1697	7	2
44	Ножницы гильотинные	Н-475	3	3
45	Ножницы гильотинные	НД3318Г	9,4	1
46	Пресс-ножницы комбинированные	НВ52225	4,8	1
47	Ножницы роликовые	Жуки 38186	10	1
48	Ножницы криволинейные листовые с наклонным ножом	Н-478	30	1
49	Кран мостовой одноблочный ПВ-25%	А-2	8,1	1
50	Электроталь ПВ-25%	ТЭ 0,5В3-П	0,85	5
52	Стеллаж ПВ-40%	7641700,00ПС	1,5	1
53	Пресс гидравлический	П6324	7,5	3
54	Преобразователь сварочный ПВ-60%	ПСО-300	10,84	2
55	Выпрямитель сварочный ПВ-60%	ВД-303У3	8,06	1
56	Сварочный агрегат ПВ-60%	ПС-500	21,69	2
57	Машина электросварочная точечная ПВ-20%	МТМ-25М	25	1
58	Точильно-шлифовальный станок	3К634	2,2	1
59	Вентилятор	-	7	9
Цех № 37
60	Токарно-винторезный станок	ТВ-920	7	1
61	Токарно-винторезный станок	1К62 Ч 1000	10	1
62	Вертикально-сверлильный станок	2А125	2,8	2
63	Точильно-шлифовальный станок	3К634	3,5	2
64	Точильно-шлифовальный станок	3К633	2,2	2
65	Отрезной станок	8Б72	1,5	3
66	Станок отрезной с дисковой пилой	8Б66	8,825	1
67	Обдирочно-точильный станок	3М634	2,8	1
68	Механическая ножовка	872А	1,7	3
69	Ножницы комбинированные	С-229а	2,2	1
70	Ножницы гильотинные	Н-3121	18,5	2
71	Трубогибочная машина	С-288	7	1
72	Механизм построечный (станок трубогибочный)	ОКС-8953	1,5	1
73	Трубогибочная машина	ГСТМ-21М	3	1
74	Пресс однокривошипный двойного действия	К460Б	10	1
75	Пресс фрикционный	ФА-122	4,5	2
76	Вальцы гибочный	И2220А	10	1
77	Вальцы чистоплавильные	М233С	9	1
78	Таль электрическая ПВ-25%	ТЭЗ-511	4,9	2
79	Настольно-сверлильный станок	РС-1	2,2	5
80	Настольно-сверлильный станок	2СС1	1,5	3
81	Станок для вальцовки уголка	ФБ88018	1	1
82	Трансформатор сварочный ПВ-60%	ТСД-500	42	2
83	Вентилятор	-	4,5	3
	Цех № 35
84	Токарно-винторезный станок	1К62 Ч 710	10	1
85	Токарно-винторезный станок	1К62 Ч 1000	10	1
86	Токарно-винторезный станок	1М63М	37	1
87	Токарно-винторезный станок	1К62 Ч 710	10	1
88	Токарно-венторезный станок	1К62 Ч 1000	10	1
89	Токарно-револьверный станок	1Б318	1,7	1
90	Токарно-револьверный станок	1А318	2,7	1
91	Токарно-револьверный автомат	1Д118	1,7	1
92	Токарно-револьверный автомат	АТА-25	3	2
93	Токарно-револьверный автомат	Т118	2,8	5
94	Токарно-револьверный автомат	1Б140	3	1
95	Токарно-револьверный автомат	1118	2,8	3
96	Автоматический токарный станок	АТА-40	4	2
97	Токарно-прутковый шестишпиндельный автомат	1Б240-6К	14	3
98	Автомат токарно-револьверный	1Б140	3	4
99	Автомат токарно-револьверный	1Б136	3	1
100	Станок плоскошлифовальный с круглым столом и горизонтальным шпинделем	3А741АФ10	10	1
101	Автомат токарно-револьверный	2 Ч АТА-25	3	1
102	Автомат токарно-револьверный	АТА-25	3	1
103	Автомат токарно-револьверный	1118	2,8	7
104	Вертикально-сверлильный станок	2А125	2,8	3
105	Вертикально-сверлильный станок	2Н135	5	2
106	Горизонтально-фрезерный станок	ФWА-41М	10	1
107	Горизонтальный консольно-фрезерный станок	FW-315	5,2	1
108	Горизонтально-фрезерный станок	6Р81Г	7,5	1
109	Широкоуниверсальный консольно-фрезерный станок	6К81111	5	2
110	Станок плоскошлифовальный	ОШ-4080	7,5	1
111	Станок плоскошлифовальный	3Л741ВФ10	10	1
112	Плоско-шлифовальный станок (продольно-шлифовальный)	3Б722	10	1
113	Автомат гайко-нарезной специальный	МН-63	3,15	5
114	Гайконарезной станок	2062	1,1	2
115	Гайконарезной двухшпиндельный автомат	2А063	1,8	3
116	Автомат гайконарезной	2А062	1,8	1
117	Автомат холодновысадочный	А1221А	17	1
118	Автомат резьбонакатный	А9518А	4,5	1
119	Автомат резьбонакатный с плоскими плашками	АА-253	2,8	1
120	Автомат холодновысадочный	А1221А	17	1
121	Полуавтомат профильный 2-х роликовый	А9518	4,5	2
122	Автомат холодновысадочный	А-1821	17	1
123	Автомат холодновысадочный	82ВА	10	1
124	Автомат холодновысадочный	А-411	10	1
125	Точильный станок двухсторонний	НЗ-332Б	1,7	2
126	Точильный станок двухсторонний	НЗ-332Б	1,7	3
127	Стеллаж механизированный элеваторного типа ПВ-40%	76.417-0000ПС	1,5	1
128	Вертикально-сверлильный станок	С-25	2,8	3
129	Настольно-сверлильный станок	НС-12А	0,5	1
130	Таль электрическая с кран балкой ПВ-25	ТЭ 0,5В3-П	0,85	1
131	Универсално-фрезерный станок	2 Ч 679	2,8	1
132	Автомат резьбонакатный с плоскими плашками	А251	2,8	1
133	Пресс кривошипный наклоняемый	К-2322	1,7	1
134	Ножницы комбинированные	2 Ч С-229А	2,2	3
135	Гайконарезной автомат	5085А	1	1
136	Автомат токарно-револьверный	1М116	5,5	5
137	Полуавтомат резьбонакатной с круглыми плашками	60-5933	2,8	1
138	Автомат для контроля высоты гаек	ФБ70329	1,2	1
139	Галговочный барабан	ФБ88072	1,7	3
140	Дефектоскоп	ФБ70780	1,2	4
141	Настольно-сверлильный станок	НС-12А	0,5	1
142	Обдирочно-точильный станок для заточки резцов	3М634	2,2	1
143	Универсально-фрезерный станок	679	2,8	1
144	Установка для промывки деталей (моечная машина)	ФБ70884	1,2	1
145	Блок подготовки поверхности (моечный агрегат)	ЖУКИ70171	1,2	1
147	Обдирочно-шлифовальный наждачный станок	Т3635	4,5	1
148	Ножницы криволинейные листовые с наклонным ножом	Н-478	30	1
149	Кран мостовой ПВ-25%	А-2	8,1	1
150	Печь муфельная	МП-2	2,6	1
151	Пресс гидравлический	П6324	7,5	3
152	Преобразователь сварочный ПВ-60%	ПСО-300	10,84	2
153	Выпрямитель сварочный ПВ-60%	ВД-303У3	8,06	1
154	Сварочный агрегат ПВ-60%	ПС-500	21,69	2
155	Машина электросварочная точечная ПВ-20%	МТМ-25М	25	1
156	Вентилятор	-	7	10

Сведения об характеристики окружающей среде представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Сведения об характеристики окружающей среде

Номер корпуса (цеха) по генплану	Наименование цеха	Характеристика производственной среды
1	2	3
1	Кузовной цех № 22	нормальная
1	Цех формировки № 25	нормальная
1	Инструментальный цех № 29	нормальная
1	Гальванический цех № 27	химически активная
2	Литьевой цех № 44	жаркая
3	Механический цех № 30	нормальная
3	Автоматный цех № 35	нормальная
3	Штамповочно-заготовительный цех № 37	нормальная
3	Компрессорная станция	нормальная
4	Цех ТНП № 21	нормальная
5	Цех альтернативной продукции	нормальная
6	Участок ТНП № 20	жаркая
7	Экспериментальный цех № 28	нормальная
8	цех № 23	нормальная
8	Цех перфорации № 18	нормальная



2. Расчет электрических нагрузок

2.1 Определение расчетной нагрузки корпуса № 3

Расчёт нагрузок производится по нормативным документам [2].

На заводе присутствуют ЭП, работающие в повторно-кратковременном режиме, ПВ100%. Установленной мощность таких ЭП :

(2.1)

где Pу - установленная мощность ЭП;

Рн - номинальная мощность ЭП;

ПВ% - период включения.

Например, для крана мостового одноблочного (цех №30) с ПВ=25%

Группируем ЭП цеха с одинаковыми коэффициентами использования kи и коэффициентами мощности cosц, которые определяются по [3], таблица 1.7.

Средняя нагрузка каждой группы ЭП определяется по формулам:

, (2.2)

, (2.3)

где соответствует cos:

(2.4)

где Рном -номинальая мощность группы ЭП, у ЭП с ПВ ? 100% Рном=Ру;

Рс- средняя нагрузка группы ЭП за одну рабочую смену;

Для металлообрабатывающих станков с нормальным режимом работы:

Средневзвешенный коэффициент использования Ки по заводу:

(2.5)

Находим эффективное число ЭП nэ для каждого цеха:

(2.6)

где рн.max - номинальная мощность самого мощного ЭП в каждом цехе.

Например, для корпуса №3 Рн.max=155 кВт,

По [2. Таблица 2] определяются расчётные коэффициенты Кр = 1.

Расчётная активная Рр и реактивная Qр нагрузка корпуса №3:

, (2.7)

, (2.8)

.

.

Полная расчётная нагрузка Sр и расчетный ток Iр определяются:

, (2.9)

, (2.10)

.

.

Полученные результаты заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Нагрузки корпуса №3

Наименования групп электроприемников	n	Установленная мощность, приведенная к ПВ=100%	Ки	cosцv	tgц	Средняя нагрузка за максимально загруженную смену	nэ жжж	Кр	Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА
		Рн одного электроприемника	Рн общая
		Pн mim	Pн max					Рсм, кВт	Qсм, квар
1	2	3	4	5	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Металлообрабатывающие станки	234	0,5	37	1488,32	0,14	0,5	1,73	208,37	360,90
Краны, тельферы, кран-балки	11	0,43	4,05	16,50	0,2	0,5	1,73	3,30	5,72
Преобразовательный агрегат, выпрямитель сварочный и т.п.	6	6,24	8,396	46,07	0,3	0,4	2,29	13,82	31,67
Трансформаторы сварочные, машина электросварочная точечная и т.п.	8	11,18	32,53	154,63	0,35	0,6	1,33	54,12	72,16
Вентиляторы	22	4,5	7	146,5	0,7	0,8	0,75	102,55	76,91
Компрессоры	4	155	155	620	0,8	0,85	0,62	496,00	307,39
Печи сопротивления, муфельная печь	1	2,6	2,6	2,6	0,8	0,95	0,33	2,08	0,68
Итого силовая нагрузка	286	0,425	192	2474,63	0,36			880,2	855,4	32	1	880,2	855,4	1227,4

2.2 Определение расчётных электрических нагрузок 0,4 кВ ТП по цехам завода

Расчёт нагрузок всех остальных цехов завода определяются аналогично расчёту нагрузки корпуса №3.

Для каждой категории ЭП каждого цеха опредяем Ки по [3].

Находим Рр, Qр, Sр, Iр по формулам (2.7-2.10).

Результаты заносим в таблицу 2.3.

2.3 Определение расчётных электрических нагрузок ЭП 6 кВ

Расчёт нагрузок компрессоров 6 кВ производится аналогично расчёту нагрузок ЭП 0,4 кВ цехов. ЭП 6 кВ находятся в компрессорной.

Определяем по [3] kи и cos ЭП 6 кВ, по [2], в зависимости от числа присоединений высоковольтных ЭП к шинам НН ГПП (число ЭП 6 кВ n=4 в компрессорной станции) и от kи определяем K0 - коэффициент одновременности максимумов:

, (2.11)

.

, (2.12)

.

Sр и Iр определяются по формулам (2.9, 2,10) и результаты заносим в таблицу 2.2.



Таблица 2.2 - Расчёт электрических нагрузок по цехам завода 6 кВ

Наименование цеха	Высоковольтные двигатели 6 кВ	Справочные данные	Расчётные величины		Расчётные нагрузки
		, кВт	, кВт			, кВт	, квар		, кВт	, квар	, кВА	Iр, А
	АД/СД
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Компрессорная	4	300	1200	0,8	0,85	960,00	594,95	1	960,00	594,95	1129,41	108,68

Таблица 2.3 - Расчёт электрических нагрузок по цехам завода 0,4 кВ

№ корпуса (цеха) по плану	Наименование цехов и группы электроприемников	Установленная активная мощность Ру, кВт			Средняя мощность	nэ	Кр	Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА
					Рс, кВт	Qс, кВт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Кузовной цех № 22
	Машины точечной сварки	350	0,25	0,4	87,5	200,49
	Станки с тяжелым режимом работы	600	0,17	0,65	102	119,25
	Вентиляторы	700	0,6	0,85	420	260,29
	Краны	150	0,06	0,5	9	15,59
	Станки с нормальным режимом работы	210	0,14	0,5	29,4	50,92
	Преобразовательный агрегат	75	0,25	0,4	18,75	42,96
	Итого:	2085,00	0,32		87,5	200,49	35	1	666,65	689,50	959,08
	Цех формировки № 25
	Вентиляторы	300	0,60	0,85	180,00	111,55
	Калориферы	320	0,8	0,85	256	158,65
	Конвейер	280	0,75	0,8	210	157,50
	Итого:	900	0,72	0,8	646,00	427,71	15	1	646,00	427,71	774,76



1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Инструментальный цех №29
	Станки с нормальным режимом работы	560	0,14	0,5	78,4	135,79
	Электропечи сопротивления	180	0,8	0,95	144	47,33
	Вентиляторы	250	0,6	0,85	150	92,96
	Краны, тельферы	120	0,06	0,5	7,2	12,47
	Преобразовательный агрегат	55	0,25	0,4	13,75	31,51
	Итого:	1165	0,34		393,35	320,06	19	1	393,35	320,06	507,11
	Гальванический цех №27
	Преобразовательный агрегат	180	0,25	0,4	45	103,11
	Краны, тельферы	95	0,06	0,5	5,7	9,87
	Вентиляторы	250	0,6	0,85	150	92,96
	Итого:	525	0,38		200,70	205,94	9	1,09	218,76	224,48	313,44
2	Литьевой цех №44
	Литьевые машины	600	0,17	0,65	102	119,25
	Станки с нормальным режимом работы	550	0,14	0,5	77	133,37
	Краны, тельферы	95	0,06	0,5	5,7	9,87
	Вентиляторы	250	0,6	0,85	150	92,96
	Сварочные аппараты	120	0,25	0,4	30	68,74
	Итого:	1615	0,23		364,70	424,19	27	1,1	401,17	466,61	615,36
4	Цех ТНП №21
	Печи сопротивления	450	0,8	0,95	360	118,33
	Краны, тельферы	95	0,06	0,5	5,7	9,87
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	Станки с нормальным режимом работы	280	0,14	0,5	39,2	67,90
	Установки смешивания активной масс	450	0,17	0,65	76,5	89,44
	Вентиляторы	250	0,6	0,85	150	92,96
	Итого:	1525	0,41		631,40	378,50	25	1,00	631,40	378,50	736,16
5	Цех альтернативной продукции
	Вентиляторы	400	0,6	0,85	240	148,74
	Электропечи сопротивления	310	0,8	0,95	248	81,51
	Установки смешивания активной массы	250	0,17	0,65	42,5	49,69
	Точечная сварка	200	0,25	0,4	50	114,56
	Станки с тяжелым режимом работы	500	0,17	0,65	85	99,38
	Станки с нормальным режимом работы	150	0,14	0,5	21	36,37
	Краны, лифты, тельферы	95	0,06	0,5	5,7	9,87
	Автоматическая линия обработки	180	0,17	0,65	30,6	35,78
	Итого:	2085	0,35		722,80	575,90	35	1	722,80	575,90	924,18
6	Участок ТНП №20
	Вентиляторы	230	0,6	0,85	138	85,52
	Электропечи сопротивления	190	0,8	0,95	152	49,96
	Установки смешивания активной массы	350	0,17	0,65	59,5	69,56
	Сварочные аппараты	200	0,25	0,4	50	114,56
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	Станки с нормальным режимом работы	230	0,14	0,5	32,2	55,77
	Станки с тяжелым режимом работы	95	0,17	0,65	16,15	18,88
	Краны, лифты, тельферы	75	0,06	0,5	4,5	7,79
	Автоматическая линия обработки	120	0,17	0,65	20,4	23,85
	Итого:	1490	0,32		472,75	425,91	25	1	472,75	425,91	636,31
7	Экспериментальный цех №28
	Вентиляторы	230	0,6	0,85	138	85,52
	Электропечи сопротивления	245	0,8	0,95	196	64,42
	Установки смешивания активной массы	350	0,17	0,65	59,5	69,56
	Сварочные аппараты	240	0,25	0,4	60	137,48
	Станки с тяжелым режимом работы	240	0,17	0,65	40,8	47,70
	Станки с нормальным режимом работы	135	0,14	0,5	18,9	32,74
	Краны, лифты, тельферы	85	0,06	0,5	5,1	8,83
	Автоматическая линия обработки	120	0,17	0,65	20,4	23,85
	Итого:	1645	0,33		538,70	470,11	27	1	538,70	470,11	714,98
8	Цех перфорации №18
	Вентиляторы	200	0,6	0,85	120	74,37
	Автоматическая линия обработки	120	0,17	0,65	20,4	23,85
	Машины точечной сварки	200	0,25	0,4	50	114,56
	Станки с нормальным режимом работы	230	0,14	0,5	32,2	55,77
	Станки с тяжелым режимом работы	270	0,17	0,65	45,9	53,66
	Краны, лифты, тельферы	85	0,06	0,5	5,1	8,83
	Итого:	1105	0,25		273,60	331,05	18	1,1	300,96	364,16	472,43

2.4 Определение расчётных электрических нагрузок осветительных установок

Во всех помещениях и на территории завода устанавливаем светодиодные лампы, которые наиболее экономичны.

2.4.1 Расчёт освещения помещений

Определяем необходимую освещенность каждого помещения исходя из разряда зрительной работы [4. Таблица 1].

Определяем световой поток Ф, исходя из минимальных требований освещённости Е:

(2.13)

где F - площадь цеха

Тогда для цеха №1:

К установке во всех помещениях завода выбираем светодиодные лампы. Этот тип источника света наиболее экономичен в плане потребления электроэнергии, имеет наиболее высокую светоотдачу и цветопередачу. Несмотря на высокие затраты на покупку светодиодных светильников, как показывают результаты технико-экономических расчётов, такие затраты окупаются за счёт экономии денежных средств на электроэнергию.

Выбраны источники света NL-Стандарт. Основные характеристики:

Энергопотребление: 25 Вт;

Световой поток светодиодов: 2400 Лм;

Световой поток светильника: 2000 Лм;

Габаритные размеры: 595х180х40 мм.

Световая отдача светодиодов в помещениях в среднем , активная осветительная нагрузка:

, (2.14)

Реактивная осветительная нагрузка:

, (2.15)

где соответствует

, (2.16)

Для остальных цехов и территории завода расчёты ведём аналогично и заносим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 - Расчёт электрических нагрузок осветительных установок

№ цеха	Разряд зрительной работы	Е, лк	Ф, лм	,м2	Ист. света		Расчётные
							, кВт	кВт
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	IVб	200	1932390	9662,0	Светодиодные лампы	0,97	22,47	5,63
2	IVб	200	1156073	5780,4	Светодиодные лампы	0,97	13,44	3,37
3	IVб	200	12513672	62568,4	Светодиодные лампы	0,97	145,51	36,47
4	IVб	200	2629341	13146,7	Светодиодные лампы	0,97	30,57	7,66
5	IVб	200	827532	4137,7	Светодиодные лампы	0,97	9,62	2,41
6	IVб	200	2846988	14234,9	Светодиодные лампы	0,97	33,10	8,30
7	IIIв	300	1868940	6229,8	Светодиодные лампы	0,97	21,73	5,45
8	IVб	200	633150	3165,8	Светодиодные лампы	0,97	7,36	1,85
Итого:							283,81	71,13



3. Расчёт наружного освещения территории

Освещение территории предприятия делится на три категории. Это освещение коммуникаций, освещение прилегающих зон и охранное освещение. Для этих целей чаще всего используется прожекторное освещение с высоких монтажных точек, которые определяются исходя из площади освещаемого пространства. В процессе планирования нужно подумать о системе управления освещением, каким образом она будет осуществляться: в автоматическом режиме или вручную. Важным моментом будет выбор светильников и источников света, поскольку от этого будет зависеть расход электроэнергии, комплектующих материалов, затраты на обслуживание и утилизацию. Светотехническое оборудование для освещения предприятий должно быть экономичным, надежным и безопасным.

Освещаемый объект - территория ЗАО Тролз между производственными и административными зданиями.
Должны быть освещены периметр забора (охранное освещение), проезды, площадки, пешеходные дорожки.

Светильники должны устанавливаться на кровле зданий на высоте от 6,5 до 19,5 м.

Требования к уровню освещенности выбираются по таблице 11 [4].

На ЗАО «Тролз» присутствуют пешеходные дорожки с интенсивностью движения от 20 до 50 ед/ч, минимальная освещенность в горизонтальной плоскости которых составляет 1 лк, проезды, минимальная освещенность в горизонтальной плоскости которых составляет 1 лк, ступени и площадки лестниц, минимальная освещенность в горизонтальной плоскости которых составляет 3 лк, предзаводские участки, не относящиеся к территории города (площадки перед зданиями, подъезды и проходы к зданиям, стоянки транспорта), минимальная освещенность в горизонтальной плоскости которых составляет 2 лк.

Требования к системе освещения - отсутствие слепящего эффекта, минимум затрат на её создание и эксплуатацию.

Рисунок 3.1- Генплан ЗАО «Тролза»

Таблица 3.1- Горизонтальная освещенность площадок предприятий в точках ее минимального значения на уровне земли или дорожных покрытий

Освещаемые объекты	Наибольшая интенсивность движения в обоих направлениях, ед/ч	Минимальная освещенность в горизонтальной плоскости, лк
1	2	3
Проезды	Св. 50 до 150 От 10 « 50 Менее 10	3 2 1
Пожарные проезды, дороги для хозяйственных нужд	-	0,5
Пешеходные и велосипедные дорожки	Св. 100 От 20 до 100 Менее 20	2 1 0,5
Ступени и площадки лестниц и переходных мостиков	-	3
Пешеходные дорожки на площадках и в скверах	-	0,5
Предзаводские участки, не относящиеся к территории города (площадки перед зданиями, подъезды и проходы к зданиям, стоянки транспорта)	-	2

Генплан ЗАО «Тролза» представлен на рисунке 1



3.1 Охранное освещение

Система охранного освещения предназначена для:

- создания требуемого уровня освещенности для телевизионных камер;

- создания требуемого уровня освещенности для действий группы реагирования.

Система охранного освещения периметра (СООП) обеспечивает следующие требования:

- освещенность в полосе 4-6 м по периметру не менее 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости;

- возможность регулировок светильников по азимуту и углу места установки.

- стабильность работы в диапазонах температур -40 - +40 градусов и любых погодных условиях.

Для освещения периметра территории завода выбраны прожекторные светильники, которые изготовлены для наружного освещения. Прожектроные светильники (прожекторы) позволяют получить мощный направленный световой поток, который осветит необходимую полосу шириной 6 м.

СД помимо высокой экономичности за счёт высокой светоотдачи имеют высокую устойчивость к вибрационным, температурным нагрузкам, длительный срок службы порядка 30 тысяч часов, что в условиях улицы является необходимыми требованиями к источникам света.

Прожекторы имеют пылевлагозащищенный корпус с прорезиненными вставками-прокладками, обеспечивающий работу в любых погодных условиях в любое время года. По периметру завода в воздухе в нормальных условиях не наблюдаются агрессивные примеси, значит, принимается уровень защищенности IP 65.

В соответствии с требованиями нормативных документов выбрана минимальная высота установки прожекторов на опорах, позволяющая не создавать большой слепящий эффект для рабочих, при этом получить равномерную освещенность 0,5 лк шириной 6 м в горизонтальной плоскости поверхности земли. Выбрана установка прожекторов внутри периметра с направлением светового потока в сторону забора.

Выбираем к установке светодиодный прожектор 70Вт.

Вследствие узкой полосы освещения согласно [6] при b<12 м следует выбирать одностороннюю схему освещения, высота установки светильников, закрытых матовой рассеивающей оболочкой, мощностью менее 100 Вт [7. Таблица 2] должна быть больше или равна 4 м.

Общая площадь освещаемой поверхности рассчитана по формуле

(3.1)

S=6•2754=16524 .

Световой поток в плоскости поверхности найден по формуле

Ф = (3.2)

Ф=0,5•1,2•3,14/0,04=47,1 лм.

Тогда площадь, освещаемая одним прожектором составит:

Si = (3.3)

Si =70•100/47,1=148,62



Таблица 3.2 - Исходные данные для расчета расположения прожекторов

Высота установки прожекторов, м	h	4
Ширина освещаемой поверхности, м	b	6
Периметр территории, м	П	2754
Мощность прожектора, Вт	P	70
Коэффициент светоотдачи	m	100
Коэффициент использования прожекторов	з	0,04
Коэффициент надежности	Кn	1,2
Минимально допустимая освещенность, лк	E	0,5

Длина освещаемого участка составит:

l= Si/b=148,62/6=24,77м

Таким образом, были рассчитаны интервалы установки прожекторов, увеличим их до круглой величины, это позволено сделать, так как был взят коэффициент запаса, принимаем их 25 м. Найдем общее количество прожекторов, которое потребуется для освещения всего периметра:

n=П/l=2754/25=111

Питание сетей освещения производится КЛ 0,4 кВ, уложенными в лотках вдоль забора. Точка присоединения определится позднее, когда будут выбраны и рассчитаны ТП, будет известна нагрузка их к наименее загруженной ТП будет подключена осветительная нагрузка территории завода. Для защиты осветительной сети предусмотрены предохранители, встроенные в прожекторы, кроме этого планируется установка однофазных автоматических выключателей в щитовой ЦП для каждой кабельной линии.

Активная мощность принимается равной полной мощности, так как для светодиодов cosц=0.97. При однофазной нагрузке ток следует рассчитывать по формуле

I=S/U , (3.4)

где I - ток, А;

S - полная мощность, ВА;

U - напряжение, В.

Для одного прожектора ток будет равен:

Ii=70/220=0,32 A

Для всех прожекторов мощность составляет:

S=70•111=7770 Вт.

3.2 Освещение коммуникаций

3.2.1 Освещение пешеходных дорожек

Выбираем к установке светодиодный прожектор 30 Вт.

Таблица 3.3 - Исходные данные для расчета расположения прожекторов

Высота установки прожекторов, м	h	4
Ширина освещаемой поверхности, м	b	1,5
Мощность прожектора, Вт	P	30
Коэффициент светоотдачи	m	100
Коэффициент использования прожекторов	з	0,04
Коэффициент надежности	Кn	1,2
Минимально допустимая освещенность, лк	E	1

Расчёт производится по формулам (3.1-3.4).

Длины дорожек и количество светильников представлены в таблице 3.4.

Расположение прожекторов изображено на рисунке. Прожекторы могут быть установлены на опорах и кронштейнах. На кронштейнах крепятся прожекторы, которые располагаются вдоль стен корпусов ЗАО «Тролз».

Таблица 3.4 - Размещения прожекторов по пешеходным дорожкам

Участок	К-П	Г1-Д1	Н-О	Т-У	А-Д	Г-В	Ф-Х	Р-С	С-Ф	Е-Ж	Б-Е	З-И	П-Т	М-Л	Итого
L, м	193,8	259,5	16,95	51,9	98,85	26,7	211,35	113	7,5	23,4	60	41,1	129,15	25,95	1357
n	10	13	1	3	5	1	10	6	1	1	3	2	7	2	66

Для обеспечения требуемого уровня освещенности необходимо производить расчёт количества светильников для каждого участка дорожки, общее число светильников составляет 66.

Ток и мощность определяются по формулам (3.1-3.4).

3.2.2 Освещение проездных дорог шириной 3 м

Выбираем к установке светодиодный прожектор 70Вт.

Таблица 3.5 - Исходные данные для расчета расположения прожекторов

Высота установки прожекторов, м	h	4
Ширина освещаемой поверхности, м	b	3
Мощность прожектора, Вт	P	70
Коэффициент светоотдачи	m	100
Коэффициент использования прожекторов	з	0,04
Коэффициент надежности	Кn	1,2
Минимально допустимая освещенность, лк	E	1

Расчёт производится по формулам (3.1-3.4).

Длины дорожек и количество светильников представлены в таблице 3.6.

Таблица 3.6 - Размещения источников по проездным дорогам

Участок	В1-Ш	Ц-Ч	Щ-Ы	Э-З	Б-Ш	Итого
L, м	343,5	369,75	124,5	114	177,9	1140
n	14	15	6	5	7	47

Ток и мощность определяются по формулам (3.3-3.4).

3.2.3 Освещение проездных дорог шириной 5,25 м

Выбираем к установке светодиодный прожектор 70 Вт.



Таблица 3.7 - Исходные данные для расчета расположения прожекторов

Высота установки прожекторов, м	h	4
Ширина освещаемой поверхности, м	b	5,25
Мощность прожектора, Вт	P	70
Коэффициент светоотдачи	m	100
Коэффициент использования прожекторов	з	0,04
Коэффициент надежности	Кn	1,2
Минимально допустимая освещенность, лк	E	1

Расчёт производится по формулам (3.1-3.4).

Длины дорог и количество светильников на них представлены в таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Размещения источников по проездным дорогам

Участок	Б-Ю	Т-Я	Я-Ч	А1-Б1	Итого
L, м	138	67,2	67,2	73,5	345,9
n	10	5	5	6	26

Ток и мощность определяются по формулам (3.3-3.4).

3.2.4 Освещение предзаводских участков и площадок лестниц

Таблица 3.9 - Исходные данные для расчета расположения прожекторов

№ Площадки	1	2	3	4	5
Высота установки прожекторов, м	h	6	6	6	6	6
Ширина освещаемой поверхности, м	b	9,75	5	9,3	9,45	11,6
Мощность прожектора, Вт	P	200	100	200	150	150
Коэффициент светоотдачи	m	100	100	100	100	100
Коэффициент использования прожекторов	з	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04
Коэффициент надежности	Кn	1,2	1,2	1,2	1,2	1,2
Минимально допустимая освещенность освещенность, лк	E	3	3	3	2	2

Расчёт производится по формулам (3.1-3.4).

Результаты расчёта занесены в таблицу 3.10.

Общая нагрузка наружного освещения территории ЗАО «Тролз» составляет 19,81 кВА, с учетом cos1 считаем всю нагрузку активной.

Точки подключения сетей наружного освещения будут выбираться после определения места расположения трансформаторных подстанций (ТП) и нагрузки ТП.

Таблица 3.10- Результаты светотехнического расчёта наружного освещения

Наименование объекта	S, м2	Ф, лм	l, м	I1, А	S, ВА	n
Пешеходные дорожки	2035,575	94,20	21	0,14	1980	66
Проездные дороги (3 м)	3420,45	94,20	25	0,32	3290	47
Проездные дороги (5,25 м)	1815,975	94,20	14	0,32	1820	26
Площадка №1	545,51	282,60	7	0,91	1600	8
Площадка №2	32,25	282,60	7	0,45	100	1
Площадка №3	334,8	282,60	7	0,91	1000	5
Площадка №4	528,73	188,40	8	0,68	1050	7
Площадка №5	591,6	188,40	7	0,68	1200	8
Итого	25226,3	1554,3	7/25		19810	279



4. Картограмма и определение центра электрических нагрузок

Для определения мест расположения ГПП изображаем нагрузки цехов в виде картограммы электрических нагрузок.

Радиусы окружностей каждого круга картограммы:

, (4.1)

где - расчётные активные силовая и осветительная нагрузки цехов.

m - выбранный масштаб. Принимаем m = 0,3 кВт/мм2.

Осветительная нагрузка представляет сектор, угол которого бi :

, (4.2)

где Рр, Рр.о - расчётные силовые и осветительные нагрузки цехов 0,4 кВ и 6 кВ.

Результаты расчета сводим в таблицу 4.1.

Для определения месторасположения ГПП найдём ЦЭН всего завода.

Центр каждого объекта завода определяется как центр масс плоской фигуры.

Затем определим ЦЭН всего завода:



, (4.3)

(4.4)

где x - координата центра iого объекта;

Рр - силовая нагрузка iого объекта;

Рро - осветительная нагрузка iого объекта;

y - координата центра iого объекта;

x0, у0 - координаты ЦЭН завода:

.

.

ЦЭН выпадает на корпус №4, где установить ГПП нет возможности. Также чтобы не выделять территорию для зоны отчуждения ВЛ 110 кВ, установим ГПП в на свободном месте рядом с границей территории ЗАО «Тролз» со стороны подвода ВЛ 110 кВ.

Таблица 4.1- Картограмма электрических нагрузок корпусов

№ Корпуса	х	y	ri, мм
1	308,40	195,20	45,47	4,15
2	434,60	173,60	20,98	11,67
3	135,80	91,00	45,91	26,38
4	378,00	124,10	26,51	16,63
5	521,60	85,30	27,88	4,73
6	366,50	81,50	23,17	23,56
7	427,40	41,00	24,39	13,96
8	524,80	20,00	18,09	8,60



5. Выбор силовых трансформаторов тп

5.1 Выбор мощности трансформаторов цеховых ТП напряжением 10(6)/0,4 кВ

Питание ЭП 0,4 кВ производится от двухтрансформаторых ТП, т.к. основная часть ЭП является потребителями II категории и их питание должно производится от двух независимых взаиморезервируемых источников. Трансформаторы питаются от разных секций шин ГПП.

Количество числа и мощности цеховых трансформаторов определяется по удельной плотности нагрузки [8. Формула 4.21]:

(5.1)

где Sр и Sр.о - расчетная силовая и осветительная нагрузки корпуса;

F - площадь корпуса.

Например, для корпуса №1

Согласно рекомендациям [8] при рекомендуется выбирать Sтр1000 кВА, при , Sтр=1600 кВА.

Минимальное количество трансформаторов с учётом компенсации реактивной мощности будет определяться

(5.2)

где Рр- расчётная активная нагрузка (см. данные таблицы 2.1)

- коэффициент загрузки трансформаторов (для ЭП II категории kз=0,7);

- номинальная мощность трансформатора, кВА;

- добавка до ближайшего целого числа.

ТП установлены в каждом корпусе.

Таблица 5.1- Плотность нагрузки 0,4 кВ в корпусах, количество и мощность выбранных трансформаторов

Корпус	Рр+Ро,кВт	Sр+Sро,кВА	F, м2	, кВА/м2	Sтр, кВА	Nmin	N
1	1947,23	2577,56	9662,0	0,27	1600	1,74	2
2	414,61	629,21	5780,4	0,11	400	1,48	2
3	1025,75	1377,44	62568,4	0,02	1000	1,47	2
4	661,97	767,67	13146,7	0,06	630	1,50	2
5	732,42	934,10	4137,7	0,23	630	1,66	2
6	505,85	670,44	14234,9	0,05	400	1,81	2
7	560,43	737,39	6229,8	0,12	400	2,00	2
8	308,32	480,02	3165,8	0,15	250	1,76	2
	847777,29	7116,60

На ЗАО «Тролз» имеются ЭП 6 кВ, для их питания устанавливаем отдельную ТП 10/6 в корпусе №3.

Для питания ЭП 6 кВ установим ТП с трансформаторами Sнт=1000 кВА.

Тогда коэффициент загрузки без учёта компенсации реактивной мощности:

, (5.4)

При kз=0,7 допускается, в случае выхода одного из трансформаторов, перегружать оставшийся в работе на 40% в течение 6 час, не более 5-ти суток подряд [1].

5.2 Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4 кВ

Наибольшая реактивная мощность, которую целесообразно передавать через трансформаторы ТП 10/0,4:

(5.5)

где n = 2 - число трансформаторов на ТП;

= 0,7 - коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме;

- номинальная мощность трансформаторов, установленных на ТП;

- расчетная активная нагрузка ТП на шинах 0,4 кВ.

Реактивная мощность, которую необходимо скомпенсировать для ТП:

(5.6)

Дополнительная мощность компенсирующих устройств 0,4 кВ, окупающаяся снижением потерь в трансформаторах ТП и питающих их линиях выше 1000 В по рекомендациям [8] может быть определена по формуле:



(5.7)

где - расчетный коэффициент, зависящий расчетных коэффициентов К1 и К2, определяющиеся по [8. Таблица 4.6, Таблица 4.7], =0,1 определяется по [8. Рисунок 4.9 б] :

Так как Qнк2<0, считаем Qнк=0.

Qнк=560,18 квар. ТП 10/0,4 двухтрансформаторные, шины на стороне 0,4 кВ соединены секционным выключателем, который в нормальном режиме разомкнут. Поэтому считаем работу каждой секции шин изолированной, но с учётом равномерной нагрузки на шины равномерно необходимо распределить мощность КУ. Необходимую реактивную мощность необходимо получить за счёт подключения 2 установок УКМ 58-0,4-300-25, которые подключаются к разным секциям шин ТП1, итого Qнк=600 квар. УКМ 58-0,4-300-25 - конденсаторная установка 0,4 кВ с регулируемой мощностью, используются коммутирующие устройства-контакторы, реактивная мощность одной установки 300 квар, ступень регулирования 25 квар.

Для остальных ТП Qнк рассчитываем аналогично и заносим результаты в таблицу 5.2

Мощность КУ Qнк представляет сумму Qнк1 и Qнк2.

Таблица 5.2 - Расчёт КУ

№ ТП	Pр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА	Qmax, квар	Qнк1, квар		Qнк2, квар	Qнк, квар	Марка КУ
ТП1	1947,23	1667,38	2577,56	1107,20	560,18	0,7	-1132,8	560,18	2х УКМ58- 0,4- 300- 30 У3
ТП2	414,61	469,98	629,21	376,43	93,55	0,7	-183,57	93,55	2х УКМ58- 0,4- 50-10 У3
ТП3	1025,75	1486,86	1377,44	952,81	534,05	0,7	-447,19	534,05	2х УКМ58 - 0,4 -270 -30 У3
ТП4	661,97	386,16	767,67	582,85	0	0,7	-495,84	0	-
ТП5	732,42	578,31	934,10	491,41	86,91	0,7	-390,59	86,91	2х УКМ58- 0,4 -50 -10 У3
ТП6	505,85	434,21	670,44	240,23	193,98	0,7	-319,77	193,98	2х УКМ58 - 0,4 -100 -10 У3
ТП7	560,43	475,55	737,39	32,96	442,60	0,7	-528,44	442,60	2х УКМ58-0,4-225 -37,5 У3
ТП8	308,32	366,00	480,02	165,64	200,36	0,7	-184,36	200,36	2хУКМ58- 0,4 -100- 10 У3
ТП9	960	594,95	1129,41	1019,02	-424,07	0,7	-805,05	0	-

КУ устанавливаются на всех ТП, кроме ТП4.

Компенсация реактивной мощности в сетях 6 кВ рассчитывается аналогично. Результаты занесены в таблицу 5.2.

5.3 Выбор места подключения сетей наружного освещения к питающим сетям

При расчёте КУ требовалось добиться kз=0,7. Для ТП1- ТП 3, ТП5- ТП 8 за счёт установки КУ удалось добиться kз=0,7, ТП 4 являлась наименее загруженной, поэтому КУ устанавливать нецелесообразно, kз=0,61. При подключении нагрузки сетей наружного освещения kз = 0,62.

Принимаем точку подключения сетей наружного освещения -ТП4.

Сети внешнего освещения подключаются через щит освещения ЩО, в котором как раз предусматривается управление этими сетями. Схема расположения КЛ освещения представлена в графической части.



6. Выбор трансформаторов ГПП

6.1 Выбор и обоснование выбора схем РУ ВН и НН на ГПП

Типовые решения проектируемых РУ приняты по рекомендациям [6].

Для ответвительной или тупиковой ПС, РУ ВН выполняется по схеме 110-4Н - Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии.

РУ НН для районных понизительных подстанций выполняется схемой №10(6)-1 - одна, секционированная выключателем, система шин. [6], Общая схема РУ ВН 110 кВ и РУ НН 10кВ представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Главная схема электрических соединений ГПП

6.2 Расчет нагрузок на шинах НН ГПП

6.2.1 Расчет потерь мощности в трансформаторах ТП

Найдем потери мощности в трансформаторах ТП.

Каталожные данные трансформаторов взяты из [6. Таблица П2.2].

Полная расчетная нагрузка ТП на шинах 0,4 кВ с учетом освещения и компенсации реактивной мощности: 

(6.1)

Например, для ТП1

кВА,

Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме находим

(6.2)

Считая, что трансформаторы ТП загружены равномерно, найдем потери мощности в них

(6.3)

(6.4)

где Iх% - ток холостого хода трансформатора;

Рх -потери холостого хода;

Рк - потери короткого замыкания;

uк% - напряжение короткого замыкания.

Например, для ТП1

кВт

квар

Таблица 6.1 - Расчет потерь мощности в трансформаторах ТП

№ ТП	Марка	n	Sн.т	Pх, кВт	Pк, кВт	uк%	Iх%	Sр, кВА	kз	?P, кВт	?Q, квар
1	2	4	5	8	9	10	11	13	14	15	16
ТП1	ТМ-1600/10/0,4	2	1600	2,35	18	6,5	1,3	2220,59	0,69	22,04	141,76
ТП2	ТМ-400/10/0,4	2	400	0,9	5,5	4,5	1,8	555,69	0,69	7,11	31,77
ТП3	ТМ-1000/10/0,4	2	1000	1,9	12,2	5,5	1,7	1395,96	0,70	15,69	87,59
ТП4	ТМ-630/10/0,4	2	630	1,25	7,6	5,5	1,7	786,18	0,62	8,42	48,40
ТП5	ТМ-630/10/0,4	2	630	1,25	7,6	5,5	1,7	874,77	0,69	9,83	54,82
ТП6	ТМ-400/10/0,4	2	400	0,9	5,5	4,5	1,8	557,44	0,70	7,14	31,88
ТП7	ТМ-400/10/0,4	2	401	0,9	5,5	4,5	1,8	561,01	0,70	7,18	32,10
ТП8	ТМ-250/10/0,4	2	250	0,61	3,7	4,5	1,9	350,17	0,70	4,85	20,54
ТП9	ТМ-1000/10/6	2	1000	1,9	12,2	5,5	1,7	1129,41	0,56	11,58	69,08
Итого										93,83	517,93

Для остальных ТП расчеты выполняем аналогично. Результаты сводим в таблицу 6.1.

6.2.2 Баланс реактивной мощности. Компенсирующие устройства реактивной мощности выше 1000 В

Общая нагрузка завода :

(6.5)

где Sр - полная силовая нагрузка ЭП 0,4 кВ и 6 кВ.

Sр?=8957,75 кВА , тогдп минимальная мощность трансформатора на ГПП:

(6.6)

где kав - коэффициент аварийной перегрузки трансформатора, для трансформатора с системой охлаждения М kав=1,4.

Выбираем к установке ТМ 6300/110, т.к. Высшее напряжение Uвн выбрано 110 кВ, т.к. к предприятию подходит ВЛ 110 кВ.

Найдём потери на ГПП и занесём результаты в таблицу 6.2.

Таблица 6.2 - Расчёт приблизительных потерь в трансформаторах ГПП

№	Тип трансформаторов		, кВА	, кВт	, кВт	%	%	, кВА		, кВт	, квар
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	ТМН 6300/110	2	6300	6,5	35,0	10,5	0,50	8957,75	0,67	15,94	308,97
,	(6.7)
.

Тогда потери ГПП:

(6.8)

За реактивную нагрузку на ГПП примем мощность энергосистемы :

(6.10)

Составляем баланс реактивной мощности:

(6.11)

Так как мощность Qвк<0, КУ на НН ГПП устанавливать не нужно.



7. Расчет токов кз

Расчетные точки КЗ показаны на рисунке 3. Точка К1, на шинах 110 кВ РУ ГПП ЗАО «Тролз». Точка К2, на шинах 10 кВ ГПП - для выбора выключателей 10 кВ и проверки отходящих КЛ на термическую стойкость к токам КЗ. Точка К3 на шинах НН ТП 10/6 кВ для выбора и проверки высоковольтных выключателей на шинах 6 кВ.

Рисунок 3 - Расчётная схема точек короткого замыкания К1, К2

7.1 Исходные данные

Генераторы ТЭЦ:

На ТЭЦ-3 установлены 3 турбогенератора ТВФ 63-2, Р?=189МВт.

Таблица 7.1 - Параметры генераторов

Тип	Р, МВт		, %	Uном, кВ	КПД, %	Та, с
ТВФ-63-2	63	0,8	13,9	10,5	98,5	8,7

примем 1,08.

Трансформаторы ТЭЦ:

На ПС ТЭЦ установлены два трансформатора ТДЦ 125000/110.



Таблица 7.2 - Параметры трансформатора

Тип	Sном, МВА	Uвн, кВ	Uнн, кВ	uк, %
ТДЦ-125000/110	125	121	10,5	10,5

Мощность отключения со стороны 110 кВ составляет 3000 МВА.

ВЛ 110 кВ:

- уч. L=2,8 км, r=0,57 Ом, х=1,18 Ом;