Электроснабжение автомобильного завода

Расчет электрических нагрузок цехов и разработка проекта по электроснабжению автомобильного завода. Выбор числа трансформаторов и определение порядка компенсации реактивной мощности энергосети. Технико-экономическое обоснование схемы электроснабжения.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 02.05.2013
Размер файла 923,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

36

Курсовая работа

Тема «Электроснабжение автомобильного завода»

Содержание

Исходные данные на проектирование

1. Расчет электрических нагрузок по заводу

2. Выбор числа трансформаторов и компенсация реактивной мощности

2.1Определение потерь мощности в блоках ЦТП

2.2 Определение высоковольтных расчетных нагрузок

2.3 Расчет компенсации реактивной мощности на шинах 6 -10 кВ ГПП

3. Технико-экономические сравнения вариантов схем внешнего электроснабжения

3.1 первый вариант схемы внешнего электроснабжения для напряжения 110 кВ

3.2 Второй вариант схемы внешнего электроснабжения для напряжения 10 кВ

4. Выбор оборудования на напряжение свыше 1 кВ

5. Выбор выключателей:

6. Выбор кабелей

7. Выбор шин ГПП

Заключение

Список использованной литературы

Исходные данные на проектирование

Схема генерального плана завода (рисунок 1).

Сведения об электрических нагрузках по цехам завода.

Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлены два параллельно работающих трансформатора по 63 МВА, напряжением 115/10,5 кВ. Мощность к.з. на стороне 115 кВ равна 1250 МВА.

Расстояние от подстанции энергосистемы до завода 1,1 км.

Завод работает в две смены.

Таблица 1 Электрические нагрузки

№ цехов

Наименование

Вариант А

Кол-во ЭП, n

Установленная мощность, кВт

Одного ЭП, Рн

н

1

Цех шасси и главного конвейера

500

1/200

18000

2

Моторный цех

280

4/150

8300

3

Прессово-кузновой цех

180

10/150

5600

4

Термический цех

47

7/150

700

5

Цех топливной аппаратуры

100

1/40

2800

6

Экспериментальный цех

80

1/100

1200

7

Склад масел и химикатов

10

1/40

110

8

Деревоперерабатывающий цех

100

1/40

2100

9

Сварочно-заготовительный цех

150

1/80

4100

10

Литейный цех серого чугуна: а) 0,4 кВ

70

1/150

6600

б) ДСП 12т

4

По каталогу

11

Литейный цех цветных металлов: а) 0,4 кВ

100

1/80

3500

б) ДСП 6т

2

По каталогу

12

Заводоуправление, столовая

50

1/80

500

13

Компрессорная:

а) 0,4 кВ

15

1/30

230

б) СД 10 кВ

4

4000

16000

1. Расчет электрических нагрузок по заводу

Определение tgц:

Цех шасси и главного конвейера:

tgц===1.98

Моторный цех:

tgц===1,02

Прессово-кузновой цех:

tgц===0,88

Расчеты по остальным цехам сведены в таблицу 2*.

Определение средней активной и реактивной нагрузки за наиболее нагруженную смену группы электроприемников.

Цех шасси и главного конвейера:

КИ=0,38; УPу=18000 кВт; tgц = 1,98

Pсм = КИ УPу = 0,38*18000 = 6840 кВт

Qсм = Pсм tgц = 6840*1,98 = 13543,2 кВар

Цех шасси и главного конвейера: КИ=0,8; УPу=8300 кВт; tgц = 1,02

Pсм = КИ УPу = 0,8*8300 = 6640 кВт

Qсм = Pсм tgц = 6640*1,02 = 6772,8 кВар

m - отношение номинальной мощности наибольшего электроприемника к номинальной мощности наименьшего

m =

Цех главного шасси:

m ==200 (>3)

Моторный цех:

m ==37,5 (>3)

Эффективное (приведенное) число электроприемников nэф - это такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое дает то же значение расчетного максимума Pмакс, что и группа электроприемников, различных по мощности и режиму работы:

В соответствии с практикой проектирования систем электроснабжения установлено, что: При m>3 и КИ ?0,2 эффективное число электроприемников

nэф =

Цех шасси и главного конвейера:

nэф = = 180

Моторный цех:

nэф = = 111

Используя справочник по электроснабжению промышленных предприятий, определяем Км для каждого цеха, которые даны в таблице 2.

Максимальная активная и реактивная нагрузка

Pm = KmPсм;

Qm = Qсм при nэ > 10;

Qm = 1.1Qсм при nэ ? 10;

Sm =

Цех шасси и главного конвейера:

Pm = KmPсм = 1,05*6840 = 7182 кВт;

Qm = Qсм = 13543,2 кВт;

Sm = = 15329,7 кВА;

Ip = = 22152,7 А.

Моторный цех:

Pm = KmPсм = 1,02*6640 = 6772,8 кВт;

Qm = Qсм = 6772,8 кВт;

Sm = = 9578,2 кВА;

Ip = = 13841 А.

2. Выбор числа трансформаторов и компенсация реактивной мощности

Расчет ведется на основании следующей формулы

Nтmin= ?N,

Sн.тр = 2500 Ква, Кз = 0.65,

где P0..4 - максимальная суммарная расчетная нагрузка для данной группы трансформаторов; Кз - коэффициент загрузки трансформаторов;

Sн.тр - номинальная мощность трансформаторов;

?N - добавка до ближайшего большего целого числа.

Nтmin = = 20

Экономически оптимальное число трансформаторов

Nт.э = Nтmin + m = 20 + 1 = 21

где m дополнительное число трансформаторов

По выбранному числу трансформаторов Nт.э определяем максимальную реактивную мощность, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1000 В:

Q1 = = =

= 11874,75 кВар

Qнбк1 = Q0.4 - Q1

Так как в большинстве случаев Qнбк2 меньше 0, то расчет ведется по 1 - ой составляющей.

Qнбк = Q0.4 - Q1 = 33132,4 - 11874,75 = 21257,65 кВар

Qнбктп = = = 1012.27 кВар

К полученному числу подбирается ближайшее согласно каталогу батарея конденсаторов (УК - 0,38 - 900НЛ, НП) Qном = 900 кВар

2.1 Определение потерь мощности в блоках ЦТП

Определение расчетных активных и реактивных потерь мощностей в трансформаторе:

;

= 21*(3,85+23,5*0,652) = 289,354 кВт.

= N*();

= 21*(+) = 1966,78 кВар.

2.2 Определение высоковольтных расчетных нагрузок

По мощности двигателя согласно заданию из справочника выбирается тип и паспортные данные СД.

Рр.СД = Рн.СД * NСД * Кз;

Qр.СД = Рн.СД * NСД * Кз * tgц.

Рр.СД = 4000*4*0.8 = 12800 кВт;

Qр.СД = 4000*4*0,8*0,62 = 7936 кВар.

Определение расчетных активных и реактивных мощностей ДСП (12 т)

Рр.ДСП = N * SH * cosц* Кз;

Qр.ДСП = Рр.ДСП* tgц.

Рр.ДСП = 4*5000*0,85*0,6 = 10200 кВт;

Qр.ДСП = 10200*0,62 = 6324 кВар.

тр.ДСП = 2%*Sн = 0,02*5000 = 100 кВт;

?Qтр.ДСП = 10%*Sн = 0,1*5000= 500 кВар. ДСП (6 т)

Рр.ДСП = N * SH * cosц* Кз;

Qр.ДСП = Рр.ДСП* tgц.

Рр.ДСП = 2*2800*0,88*0,85 = 3942,4 кВт;

Qр.ДСП = 3942,4*0,54= 2128,9 кВар. ?Ртр.ДСП = 2%*Sн = 0,02*2800 = 56 кВт; ?Qтр.ДСП = 10%*Sн = 0,1*2800 = 280 кВар.

2.3 Расчет компенсации реактивной мощности на шинах 6 -10 кВ ГПП

Уравнение баланса реактивной мощности на шинах 6 - 10 кВ относительно QВБК, указанная на рисунке 2

Рисунок 2 Схема замещения

QВБК = Qр.0,4 + ?Qтр + Qр.ДСП + ?Qтр.ДСП + Qрез - Qэ - QНБК ± ?Qр.СД

Qэ = (0,23ч0,25) * ?Рр = (0,23ч0,25) * (Рр.0,4 + ?Ртр + Рр.СД + Рр.ДСП + ?Ртр.ДСП)

Qрез - величина резерва реактивной мощности на предприятии, определяется по формуле

Qрез = (0,1ч0,15) * ?Qр = (0,1ч0,15) * (Qр.0,4 + ?Qтр + Qр.ДСП + ?Qтр.ДСП)

Qэ = 0,25 * (31992,28 + 289,354 + 12800 + 10200 + 3492,4 + 100 + 56) = 14845,01 кВар

Qрез = 0,13*(33132,4 + 1966,78 + 6324 + 2128,9 + 500 + 280) = 5763,17 кВар

QВБК = 33132,4 + 1966,78 + 6324 + 2128,9 + 500 + 280 + 5763,17 - 14845,01 - 21*900 - 7936 = 8414,24 кВар

Полученную реактивную мощность используем для индивидуальной компенсации ДСП.

По справочнику «Электроснабжение промышленных предприятий» (Князевский Б. А., Липкин Б. Ю.) выбираем высоковольтные батареи конденсаторов тип УК - 6/10Н - 1350Л, П номинальная мощность которого равна Qном = 6х1350 = 8100 кВар, при этом недокомпенсированно 314,24 кВар, что удовлетворяет условиям.

В таблице 4 приведен уточненный расчет для трансформаторных п/ст, в таблице 5 приведены уточненные данные по заводу с учетом СД, ДСП и Qвбк.

Таблица 5 Уточненный расчет по заводу

Рр, кВт

Qр, кВар

Sр, кВА

??Рт, ?? Qт (+)

289,354

1966,78

Освещение Р и Q (10%) (+)

3199,228

QНБК (-)

-21*900=18900

СД (-)

12800

-7936

QВБК (-)

-6*1350=8100

ДСП 6т (+)

3942,4

2128,9

ДСП 12т (+)

10200

6324

Итого 0,4 кВ (+)

31992,28

33132,4

Итого по заводу

62423,262

8616,08

63015,08

3. Технико-экономические сравнения вариантов схем внешнего электроснабжения

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

1) первый вариант 110 кВ;

2) второй вариант 10 кВ.

3.1 первый вариант схемы внешнего электроснабжения для напряжения 110 кВ

На рисунке 3 приведена схема электроснабжения для первого варианта

Рисунок 3 Первый вариант схемы внешнего электроснабжения

Выбираем трансформаторы ГПП:

Sн.ГПП = = = 64164 кВА

Выбираем 2 трансформатора мощностью 40000 кВА тип ТРДН -40000/110/10,5 ВН - 115 кВ, НН - 10,5 кВ, Рхх = 25 кВт Рк = 120 кВт, указанные на рисунке 3.

Коэффициент загрузки:

КЗ = = = 0,8

Потери мощности в трансформаторах:

тр.ГПП = 2*() = 2*(25 + 120*0,72) = 167,6 кВт

?Qтр.ГПП = 2*( + ) =( + ) = 2948 кВар

Потери электрической энергии в трансформаторах:

?Wтр.ГПП = 2*(?Рххвкл + ф*?Ркзз2)

где Твкл - число часов включения Твкл = 4000

ф - число часов использования максимума потерь

ф = (0,124 + Тм*10-4)2*8760 = (0,124 + 4000*10-4)2*8760 = 2405 ч

?Wтр.ГПП = 2*(25*4000 + 2405*120*0,82) = 569,41 МВт*ч

Выбираем сечение проводов ЛЭП на напряжение 110 кВ

Определим мощность проходящую по ЛЭП:

SЛЭП = = = 65771 кВА

Аварийный ток:

Iав = = = 330 А

Расчетный ток проходящий по одной линии:

Iр = = 165 А

По экономической плотности тока определяем сечение проводов:

jэк = 1,1 А/мм2 - плотность тока для ВЛ при Твкл=4000ч и двухсменной работе завода.

Fэ = = = 150 мм2

Выбираем провод АС-150 с Iдоп=445 А

б) на нагрев рабочим током:

Iдоп.пров > Iр. (445 А > 165 А)

г) по аварийному режиму:

1.3*Iдоп.пров > Iав., (1,3*445 > 330 А)

Окончательно принимаем провод марки АС - 150/19, Iдоп = 445 А.

Определим потери электрической энергии в ЛЭП 110 кВ:

?WЛЭП 110 = N*3*I2p*R*10-3*ф = 2*3*1652*0,22*10-3*2405 = 82428,5 кВтч,

где R = r0*L = 0,199*1.1 = 0,22 Ом

r0 = 0,199 Ом/км - удельное активное сопротивление АС - 150/19

Выбор выключателей, разъединителей, отделителей и короткозамыкателей на напряжение 110 кВ.

Расчет токов к.з. в (о.е)

На рисунке 4 приведена схема замещения для расчета токов к.з

Sб = 1000 МВА Sк.з = 1250 МВА; xс = = = 0,8; Uб = 115 кВ

Iб = = = 5.02 кА;

xлэп = = = 0,028;

IК-1 = = = 6,3 кА;

IК-2 = = = 6.06 кА;

iуд.К-1 = Куд**IК-1 = 1,8*1,414*6,3 = 16,03 кА;

iуд.К-2 = Куд**IК-2 = 1,8*1,414*6,06 = 15,4 кА.

Мощность короткого замыкания:

SК-1 = *UН*IК-1 = 1,732*115*6,3 = 1255 МВА;

SК-2 = *UН*IК-2 = 1,732*115*6,06 = 1207 МВА.

Рисунок 4 Схема замещения расчета короткого замыкания

После расчета токов короткого замыкания производим выбор выключателей Q1, Q2:

Выбор высоковольтных выключателей производится по следующим условиям:

Проверка выключателя типа МКП - 110Б - 630 - 20У1/16

Iн.выкл. ? Iав (630 А > 330 А);

Iоткл ? Iкз (20 кА > 6,3 кА);

Iпред.ком > Iуд (52 кА > 16,03 кА).

Данный выключатель соответствует требованиям условия.

Выбор разъединителей осуществляется по следующим условиям:

Проверка разъединителя типа РНДЗ2 - СК - 110 - 1000У1/13:

Uн ? Uср (110 кВ = 110 кВ);

Iн > Iав (1000 А > 330 А);

Iскв.ампл ? Iуд (80 кА > 15,4 кА);

Iпред.терм.стойк ? Iкз (31,5 кА > 6,06 кА).

Выбранный тип разъединителя соответствует требованиям условия.

Выбор отделителей:

Условия выбора: тип ОД - 110/1000 УХЛ1/13

Iскв.ампл ? Iуд (80 кА > 15,4 кА);

Iпред.терм.стойк ? Iкз (31,5 кА > 6,06 кА).

Соответствует данным требованиям

Выбор короткозамыкателей:

Условия выбора: тип КЗ - 110 УХЛ1/13:

Iскв.ампл ? Iуд (51 кА > 15,4 кА);

Iпред.терм.стойк ? Iкз (20 кА > 6,06 кА).

Выбор ОПН

Принимаем к установке разрядник типа РВМГ-110МУ1, Uн=110 кВ.

3.2 Второй вариант схемы внешнего электроснабжения для напряжения 10 кВ

На рисунке приведена схема внешнего электроснабжения по второму варианту Паспортные данные трансформатора системы:

Тип ТРДНС - 63000/110/10 Uвн = 115 кВ; Uнн = 10,5 кВ; Uк = 11,5 %; ?Pк = 250 кВт; ?Pхх = 50 кВт; Iхх = 0,3 %, приведенный на рисунке 5.

Рисунок 5 Второй вариант схемы внешнего электроснабжения

Определим полную мощность проходящую по ЛЭП:

SЛЭП = = = 64164 кВА

Аварийный ток:

Iав = = = 3528 А

Рабочий ток:

Iр = = = 1764 А

Определим сечение по экономической плотности тока (jэк):

Fэк = = = 1603 мм2

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

Выбираем провод 3хАС - 600/72 Iдоп = 1050 А r?=0,051 Ом/км, х?=0,485 Ом/км. Проверим выбранные провода по допустимому току.

3*Iдоп= 3*1050=3150 А > Iр (1764 А),

Iдоп ав= 1,3xIдоп = 1,3x3150 = 4095 A > Iав (3528 А).

Определим потери электрической энергии в ЛЭП 10 кВ:

?WЛЭП 10 = N*3*I2p*R*10-3*ф = 2*3*17642*0,0561*10-3*2405 = 2520 МВтч,

где R = r0*L = 0.051*1.1 = 0,0561 Ом

r0 = 0,051 Ом/км - удельное активное сопротивление АС - 600/72

Выбор высоковольтной аппаратуры:

На рисунке 6 приведена схема для расчета токов к.з. в относительных единицах

Рисунок 6 Схема замещения расчета короткого замыкания

Sб = 1000 МВА, Sкз = 1250 МВА, Uб = 10,5 кВ.

xс = = = 0,8;

Iб = = = 55 кА;

xлэп = = = 4.84;

xт.с = = = 1,83.

IК-1 = = = 21 кА;

IК-2 = = = 7,4 кА;

iуд.К-1 = Куд**IК-1 = 1,8*1,414*21 = 54 кА;

iуд.К-2 = Куд**IК-2 = 1,8*1,414* = 19 кА.

Мощность короткого замыкания:

SК-1 = *UН*IК-1 = 1,732*10,5*21 = 382 МВА;

SК-2 = *UН*IК-2 = 1,732*10,5*7,4 = 135 МВА.

Производим выбор высоковольтной аппаратуры:

Рассчитаем аварийный ток для трансформатора

Iав = = = 3638 А.

Рабочий ток:

Iр = = = 1819 А.

Для выключателей Q1 и Q2:

Проверка выключателя типа МГГ-10-750 Uн = 10 кВ, Iн = 4000 А, Iуд = 120 кА.

Iн.выкл. ? Iав (4000 А > 3638 А);

Iоткл ? Iкз (43 кА > 21 кА);

Iпред.ком > Iуд (120 кА > 54 кА).

Данный высоковольтный выключатель соответствует требованиям.

Для выключателя Q3:

Проверка выключателя типа

Проверка выключателя типа МГГ-10-750 Uн = 10 кВ, Iн = 3000 А, Iуд = 120 кА.

Iн.выкл. ? IР (3000 А > 1819 А);

Iоткл ? Iкз (43 кА > 21 кА);

Iпред.ком > Iуд (120 кА > 54 кА).

Выбранный выключатель соответствует требованиям условия.

Выключатели Q4 и Q5:

Проверка выключателей типа МГГ-10-750 Uн = 10 кВ, Iн = 4000 А, Iуд = 120 кА.

Iн.выкл. ? Iав (4000 А > 3528 А);

Iоткл ? Iкз (43 кА > 21 кА);

Iпред.ком > Iуд (120 кА > 54 кА).

Выключатели Q6 и Q7:

Проверка выключателей типа МГГ-10-750 Uн = 10 кВ, Iн = 4000 А, Iуд = 120 кА. Iн.выкл. ? Iав (4000 А > 3528 А);

Iоткл ? Iкз (20 кА > 7,4 кА);

Iпред.ком > Iуд (52 кА > 19 кА).

Выбираем разъединители: РВК - 10/3000 Iн = 4000 А, Iпред.терм.ст = 60 кА, Iскв.ампл = 200 кА. Uн ? Uср (110 кВ = 110 кВ);

Iн > Iав (4000 А > 3528 А);

Iскв.ампл ? Iуд (200 кА > 19 кА);

Iпред.терм.стойк ? Iкз (60 кА > 7,4 кА).

Из сравнении вариантов по потерям электрической энергии видно наиболее экономичен первый вариант схемы внешнего электроснабжения. В дальнейшем расчет будет вестись только для первого варианта.

Таблица 6 Сравнение вариантов схем внешнего электроснабжения по потерям электрической энергии

Варианты схем внешнего Э/С

Потери электрической энергии МВтч

I - вариант 110 кВ

82,4285

II - вариант 10 кВ (ПГВ)

2520

4. Выбор оборудования на напряжение свыше 1 кВ

IК-2 = = = 7,4 кА;

Рассчитаем ток от СД:

Исходные данные СД: Рн = 4000 кВт; cosц = 0.85; NСД = 4; Кз = 0,8.

Sн.сд = = = 4706 кВА;

Iсд = = = 217.4 А

Выбираем кабель к СД:

а) по экономической плотности тока: Fэк = = = 155,3 мм2

б) по минимальному сечению: Fmin = б*Iкз* = 12*7,4* = 69 мм2.

Принимаем кабель марки ААШВ - 6 - (3х95), Iдоп = 205 А.

Данные кабеля: r0 = 0,35 Ом/км; х0 = 0,06 Ом/км.

Xкаб.ксд = = = 0,008

Xсд = = = 21,25

Тогда ток от двигателей будет равен:

I?кз.сд = = = 2.71 кА.

где Eсд = = = 1,048

суммарный ток кз в точке К-2 на шинах 10 кВ с учетом подпитки от двигателей компрессорной и насосной будет равен:

?Iкз = Iк-2 + I?кз.сд = 7,4+2,71 = 10,11 кА.

Ударный ток в точке К-2:

?iуд = Куд*v2*?Iкз = 1,8*1,414*10,11 = 25,73 кА.

Выбираем выключатели для ДСП 12т и ДСП 6т (4 шт.)

Sр.ДСП12 = = 3089 кВА

IрДСП12 = = = 178.3 А

Проверка выключателя типа ВМГ - 133 - II Iн = 600 А, Iоткл = 20 кА, Iдин = 52 кА.

Iном ? Iр (600 А > 178.3 А);

Iоткл ? ?Iкз (20 кА > 10,11 кА);

Iдин ? ?iуд (52 кА > 25,73 кА).

Данный выключатель соответствует требованиям.

Sр.ДСП6 = = 2334 кВА

IрДСП6 = = = 135 А

Проверка выключателя типа ВМГ - 133 - II Iн = 600 А, Iоткл = 20 кА, Iдин = 52 кА.

Iном ? Iр (600 А > 135 А);

Iоткл ? ?Iкз (20 кА > 10,11 кА);

Iдин ? ?iуд (52 кА > 25,73 кА).

Данный выключатель соответствует требованиям. Высоковольтные выключатели сведены в таблицу 6

Таблица 7 Данные выключателей для ДСП

Тип выкл

Iном

Iоткл

Iдин

Iр

?Iкз

?iуд

ДСП 6т (2)

ВМГ-133-II

600

20

52

135

10,11

25,73

ДСП 12 т (4)

ВМГ-133-II

600

20

52

178,3

10,11

25,73

5. Выбор выключателей

Выбор вводных и секционных выключателей:

Вводной выключатель:

Sр.завода = 63015,08 кВА; Iр.зав. = = = 1733 А;

Iав = 2*Iр.зав = 2*1733 = 3466 А

Uн=10 кВ;

Iном ? Iав (4000 А > 3466 А);

Iоткл ? ?Iкз (58 кА > 10,11 кА).

Выбираем выключатель типа МГГ - 10 - 4000 Iн = 4000 А, Iоткл = 58 кА.

Секционный выключатель:

Iр = = 1733 А

Uн=10 кВ;

Iном ? Iр (3000 А > 1733 А);

Iоткл ? ?Iкз (20 кА > 10,11 кА).

Принимаем выключатель типа ВМП - 10 - Э - 3000 Iн = 3000 А, Iоткл = 20 кА.

Таблица 8 Данные вводного и секционного выключателей

Наименование

Тип

Iном, А

Iоткл, А

Iав(Iр), А

?Iкз, А

Вводной выключатель

МГГ - 10 - 4000

4000

58

3466

10,11

Секционный выключатель

ВМП - 10 - Э - 3000

3000

20

1733

10,11

Магистраль ГПП - ТП1:

Sр =

Sр = = 9428 кВА

Iр = = = 518,42 А

Iав = 2*Iр= 2*518,42 = 1036,84 А

Выбираем выключатель типа ВМП - 10К Iн = 1500 А, Iоткл = 20 кА.

Uн=10 кВ; Iном ? Iав (1500 А > 1036,84 А);

Iоткл ? ?Iкз (20 кА > 10,11 кА).

Магистраль ГПП - ТП2:

Sр =

Sр = = 9434 кВА

Iр = = = 519 А

Iав = 2*Iр= 2*519 = 1038 А

Выбираем выключатель типа ВМП - 10К Iн = 1500 А, Iоткл = 20 кА.

Uн=10 кВ;

Iном ? Iав (1500 А > 1038 А);

Iоткл ? ?Iкз (20 кА > 10,11 кА).

Магистраль ГПП - ТП3:

Sр =

Sр = = 9587 кВА

Iр = = = 528 А

Iав = 2*Iр= 2*528 = 1056 А

Выбираем выключатель типа ВМП - 10К Iн = 1500 А, Iоткл = 20 кА.

Uн=10 кВ;

Iном ? Iав (1500 А > 1056 А);

Iоткл ? ?Iкз (20 кА > 10,11 кА).

Магистраль ГПП - ТП4:

Sр =

Sр = = 9780 кВА

Iр = = = 538 А

Iав = 2*Iр= 2*538 = 1076 А

Выбираем выключатель типа ВМП - 10К Iн = 1500 А, Iоткл = 20 кА.

Uн=10 кВ;

Iном ? Iав (1500 А > 1076 А);

Iоткл ? ?Iкз (20 кА > 10,11 кА).

Магистраль ГПП - ТП5:

Sр =

Sр = = 7422 кВА

Iр = = = 408 А

Iав = 2*Iр= 2*408 = 816 А

Выбираем выключатель типа ВМП - 10К Iн = 1000 А, Iоткл = 20 кА.

Uн=10 кВ;

Iном ? Iав (1000 А > 816 А);

Iоткл ? ?Iкз (20 кА > 10,11 кА).

Магистраль ГПП - ТП6:

Sр =

Sр = = 2878,4 кВА

Iр = = = 158,3 А

Iав = 2*Iр= 2*158,3 = 316,6 А

Выбираем выключатель типа ВМП - 10 Iн = 600 А, Iоткл = 20 кА.

Uн=10 кВ;

Iном ? Iав (600 А > 316,6 А);

Iоткл ? ?Iкз (20 кА > 10,11 кА).

Магистраль ГПП - ТП7:

Sр =

Sр = = 3125,4 кВА

Iр = = = 172 А

Iав = 2*Iр= 2*172 = 344 А

Выбираем выключатель типа ВМП - 10 Iн = 600 А, Iоткл = 20 кА.

Uн=10 кВ;

Iном ? Iав (600 А > 344 А);

Iоткл ? ?Iкз (20 кА > 10,11 кА).

Таблица 9 Данные выключателей ТП

№ ТП

Тип выкл.

Iн, А

Iоткл, А

Iав, А

?Iкз, А

ТП1

ВМП - 10К

1500

20

1036,84

10,11

ТП2

ВМП - 10К

1500

20

1038

10,11

ТП3

ВМП - 10К

1500

20

1056

10,11

ТП4

ВМП - 10К

1500

20

1076

10,11

ТП5

ВМП - 10К

1000

20

816

10,11

ТП6

ВМП - 10

600

20

316,6

10,11

ТП7

ВМП - 10

600

20

344

10,11

Выбираем выключатель к СД:

Исходные данные СД: Рн = 4000 кВт; cosц = 0.85; NСД = 4; Кз = 0,8.

Sн.сд = = = 4706 кВА;

Iсд = = = 217.4 А

Выбираем выключатель типа ВМГ - 133 - II, Iн = 600, Iоткл = 20 кА.

Выбираем выключатель к QВБК Qном = 1350 кВар

Iр = = = 74.2 А

Выбираем выключатель типа ВМГ - 133 - II, Iн = 600, Iоткл = 20 кА

Таблица 10 Данные выключателей для СД и QВБК

Наименование

Тип выкл.

Uн, кВ

Iн, А

Iоткл, А

Iав, А

?Iкз, А

СД (4)

ВМГ - 133 - II

10

600

20

217,4

10,11

QВБК (6)

ВМГ - 133 - II

10

600

20

74,2

10,11

6. Выбор кабелей

Выбор кабелей трехжильных напряжением 10 кВ, при этом используется справочник по электроснабжению промышленных предприятий (Князевский Б.А., Липкин Б.Ю.)

ДСП 6т

Iр = 135 А; Iав = 2* Iр = 270 А

Fэ = = = 96.4 мм2

Выбираем кабель типа ААШВ - (3х120) с Iдоп = 240 А

Iдоп ? (240 А > 142,1 А);

Iдоп.ав = 1,3* Iдоп = 1,3*240 = 312 А ? 270 А.

Кпопр = 0,95 при числе кабелей в траншее N=2.

К ДСП 12т

Iр = 178,3 А; Iав = 2* Iр = 356,6 А

Fэ = = = 127,4 мм2

Выбираем кабель типа ААШВ - (3х150) с Iдоп = 275 А

Iдоп ? (275 А > 217,4 А);

Iдоп.ав = 1,3* Iдоп = 1,3*275 = 357,5 А ? 356,6 А.

Кпопр = 0,82 при числе кабелей в траншее N=4.

К СД

Iр = 217,4 А Iав = 2* Iр = 434,8 А

Fэ = = = 155,3 мм2

Выбираем кабель типа ААШВ - (3х240) с Iдоп = 355 А

Iдоп ? (355 А > 265,1 А);

Iдоп.ав = 1,3* Iдоп = 1,3*355 = 461,5 А ? 434,8 А.

Кпопр = 0,82 при числе кабелей в траншее N=4.

К ТП - 1

Iр = 259,21 А; Iав = 2* Iр = 2*259,21 = 518,42 А

Fэ = = = 185,15 мм2

Выбираем кабель типа 2хААШВ - (3х240) с 2хIдоп = 710 А

Iдоп ? (710 А > 101,5 А)

Кпопр = 0,95 при числе кабелей в траншее N=2.

Iдоп.ав = 1,3*710 = 923 А ? 518,42 А

Все расчетные данные сведены в таблицу

Таблица 11. Данные кабелей

Наимен.

Марка

Iдоп, А

Iдоп.ав, А

Iр, А

Iав, А

S, мм2

ДСП 6т

ААШВ-(3х120)

240

312

135

270

120

ДСП 12т

ААШВ-(3х150)

275

357,5

178,3

356,6

150

СД

ААШВ-(3х240)

355

461,5

217,4

434,8

240

ТП1

2хААШВ-(3х240)

710

923

259,21

518,42

240

ТП2

2хААШВ-(3х240)

710

923

259,5

519

240

ТП3

2хААШВ-(3х240)

710

923

264

528

240

ТП4

2хААШВ-(3х240)

710

923

269

538

240

ТП5

2хААШВ-(3х240)

355

461,5

204

408

240

ТП6

ААШВ-(3х70)

165

214,5

79,15

158,3

70

ТП7

ААШВ-(3х70)

165

214,5

86

172

70

Примечание: При расчетах было указано что для всех трансформаторных подстанциях количество кабелей = 2, при этом укладка производилась в траншеях.

7. Выбор шин ГПП

Сечение шин выбирают по длительно допустимому току и экономической целесообразности. Проверку шин производят на электродинамическую и термическую стойкость к токам к.з.

Выбираем твердотянутые алюминиевые шины прямоугольного сечения марки:

4хАТ - 60х6; Iдоп = 1125 А (одна полоса на фазу), iуд = 22,3 кА.

а) 4* Iдоп = 4*1125 = 4500 А ? Iав = 3466 А;

б) проверка по термической стойкости:

Fmin = б*Iкз* = 12*10,11*1=121,32 мм2 < 360 мм2 (60х6=360 мм2);

в) проверка по динамической стойкости к iуд.кз: удоп = 650 кгс/см2:

f = = = 5,2 кгс;

W = 0,167*b*h2 = 0.167*0.8*62 = 4,8 см3

удоп = = = 6,5 кгс/см2 < 650 кгс/см2.

где L = 60 см - расстояние между изоляторами;

а = 100 см - расстояние между фазами;

b = 0,8 см - толщина одной полосы;

h = 6 см - ширина (высота) шины.

Из условия видно, что шины динамически устойчивы.

Заключение

В данной работе производились расчеты электрических нагрузок для автомобильного завода. По технико-экономическому расчету сравнивали наиболее рациональный, экономический, а также надежные качества двух вариантов схем внешнего электроснабжения, при этом сравнение основывалось на потерях электрической энергии передаваемой по линиям электропередачи.

Основным этапом при технико-экономических расчетах является выбор трансформаторов ГПП. При выборе трансформатора соблюдалось условия, что коэффициент загрузки должен находиться в пределах 0,70,8.

После окончательного выбора схемы, производился выбор высоковольтного оборудования, кабелей, а также шин на ГПП. При выборе высоковольтных выключателей, разъединителей, короткозамыкателей, отделителей, а также при выборе кабелей и шин соблюдались ряд условий.

трансформатор электрическая нагрузка мощность энергосеть

Список использованной литературы

1. Крупович В. И., Ермилов А. А., Трунковский Л. Е. Проектирование и монтаж промышленных электрических сетей. М., 1971. -178 с.

2. Князевский Б. А., Липкин Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. М., 1971. -250 с.

3. Крупович В. И., Ермилов А. А., Иванов В. С. И др. Проектирования промышленных электрических сетей. М., 1976. -400 с.

4. Крупович В. И., Барыбин Ю. Г., Самовер М. Л. Справочник по проектированию электроснабжения. М., 1980. -420 с.

5. Блок В. М., Обушев В. К., Паперно Л. Б. и др. Пособие по курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических сетей. М., 1981. 460 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Определение осветительной нагрузки цехов, расчетных силовых нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности. Определение потерь мощности и электроэнергии. Выбор параметров схемы сети электроснабжения.

    курсовая работа [4,4 M], добавлен 14.06.2015

  • Расчет электрических нагрузок промышленного предприятия. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций. Расчет напряжения, схемы внешнего электроснабжения, трансформаторов ГПП. Технико-экономическое обоснование схем.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 30.04.2012

  • Расчет электрических нагрузок промышленного предприятия. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций предприятия. Технико-экономическое обоснование схемы внешнего электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 13.03.2010

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

    курсовая работа [304,6 K], добавлен 23.03.2013

  • Определение категорий цехов и предприятия по надежности электроснабжения. Выбор количества цеховых трансформаторов с учётом компенсации реактивной мощности. Разработка схемы внутризаводского электроснабжения и расчет нагрузки методом коэффициента спроса.

    курсовая работа [382,4 K], добавлен 11.12.2011

  • Определение электрических нагрузок предприятия. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности. Разработка схемы электроснабжения предприятия и расчет распределительной сети напряжением выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.

    дипломная работа [2,4 M], добавлен 21.11.2016

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

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 25.06.2012

  • Технологический процесс завода по производству сельскохозяйственной техники. Выбор схемы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности, выбор трансформаторов, определение потерь. Картограмма электрических нагрузок.

    курсовая работа [527,2 K], добавлен 18.03.2012

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

    курсовая работа [452,4 K], добавлен 08.04.2013

  • Определение электрических нагрузок предприятия на примере завода кузнечных машин. Выбор цеховых трансформаторов, расчёт компенсации реактивной мощности. Разработка схемы электроснабжения предприятия на заданное напряжение. Расчёт токов коротких замыканий.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 04.01.2015

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.