Главная База знаний "Allbest" Физика и энергетика Нетяговые потребители

Нетяговые потребители

Расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха, по уровням системы. Определение нагрузок цехов на напряжение распределения, построение картограммы. Расчет центра электрических нагрузок. Выбор компенсирующих устройств и мест их установки.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 23.06.2019
Размер файла 284,8 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/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

электрический цех напряжение нагрузка

Основная задача курсовой работы - дать возможность студентам самостоятельно и осмысленно применить при проектировании теоретические знания, полученные при изучении специальных дисциплин.

Одной из главных проблем при проектировании предприятия для нужд современной промышленной энергетики является рациональное построение систем электроснабжения (СЭС) предприятия, нужное для безотказной, надежной, экономичной и стабильной его работы.

Рациональное построение СЭС предприятия включает в себя решение следующих задач: определение расчетных нагрузок узлов системы; выбор схемы и значения рационального напряжения систем питания и распределения, места размещения питающих и распределительных подстанций, средства компенсации реактивной мощности и места их размещения, современного оборудования; обеспечение требуемой надежности питания потребителей.

Авиационные заводы - предприятия, осуществляющие опытное строительство и серийное производство самолетов, бортовых систем и оборудования, авиационных двигателей.

Авиастроение является самостоятельной отраслью машиностроения, специализирующейся на выпуске сложнейших изделий, требующих высокоточной обработки. Авиационные заводы тесно связаны производственным кооперированием как между собой, так и с предприятиями других отраслей промышленности, получая от них разнообразные полуфабрикаты и конструкционные материалы (стандартизированные детали, подшипники, колеса, радиаторы, полуоси, шасси, винты, бензо- и водопроводы и др.), необходимые для производства конечной продукции.

1. Расчет электрических нагрузок системы электроснабжения

При проектировании для выбора элементов системы электроснабжения на всех уровнях СЭС используется расчетная нагрузка полной, активной и реактивной мощности.

Производим расчет нагрузок цеха методом упорядоченных диаграмм, в котором устанавливается в общем виде приближенная аналитическая зависимость расчетного коэффициента от основных показателей режима работы отдельных независимых электроприемников и их эффективного числа.

1.1 Расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха

В соответствии с вариантом осуществляем выбор генерального плана завода и выбор типа предприятия.

Рисунок 1. Вариант генерального плана завода

Таблица 1. Выбранный тип предприятия

Номер цеха на генеральном плане завода

Наименование цеха с указанием (в скобках) напряжения в нем

Установленная в цехе мощность, Pуст, кВт

Высота цеха, м

1

Заводоуправление

120

4

2

Насосная (10 кВ / 0,4 кВ)

2100/580

5

3

Компрессорная (10 кВ / 0,4 кВ)

5400/540

5

4

Ремонтно-механический цех

-

6

5

Механический цех мелких деталей

3200

4

6

Цех сборки двигателей

12600

8

7

Штамповочный цех деталей корпуса самолета

1800

8

8

Цех деталей покрытия самолета

456

8

9

Литейная №1 (10 кВ / 0,4 кВ)

8680/860

8

10

Цех обработки блоков двигателей

478

7

11

Литейная №2 (10 кВ / 0,4 кВ)

10720/1600

8

12

Цех обработки деталей двигателей

1960

7

13

Сборочный цех

300

8

14

Сборочный цех

500

8

При изучении технологического процесса предприятия необходимо установить возможные последствия перерыва электроснабжения для обоснования категории электроприемников (ЭП) в отношении надежности электроснабжения согласно ПУЭ, в том числе отметить наличие ЭП особой группы первой категории. Результаты анализа технологического процесса занесены в таблицу.

Таблица 2. Характеристика технологического процесса предприятия

Номер цеха по плану

Наименование цеха

Категория ЭП по надежности электроснабжения

Характеристика производственной среды

1

Заводоуправление

3

Обычная

2

Насосная

2

Влаж. Взрыв.

3

Компрессорная

1

Сух. Взрыв.

4

Ремонтно-механический цех

2

Сухая

5

Механический цех мелких деталей

2

Сухая

6

Цех сборки двигателей

1

Сухая

7

Штамповочный цех деталей корпуса самолета

1

Сухая

8

Цех деталей покрытия самолета

1

Сухая

9

Литейная №1

2

Сухая

10

Цех обработки блоков двигателей

1

Сухая

11

Литейная №2

2

Сухая

12

Цех обработки деталей двигателей

1

Сухая

13

Сборочный цех

1

Обычная

14

Сборочный цех

1

Обычная

Выбор нагрузок РМЦ определяется по таблице 3 в соответствии с вариантом.

Таблица 3. Исходные данные для расчета электрических нагрузок РМЦ

Номер ЭП

Наименование участка цеха и индивидуальных электроприемников

Паспортная мощность ЭП, Рпас, кВт

Количество ЭП

Механическое отделение

1

Токарно-карусельный станок

25

1

2

Токарно-револьверный станок

5,6

-

3

Токарно-винторезный станок

4,5

2

4

Универсально-фрезерный станок

4,6

1

5

Вертикально-сверлильный станок

17

1

6

Долбежный станок

7

-

7

Универсальный заточный станок

1,25

2

8

Тельфер

4,5

1

9

Вентилятор

2,8

1

Заготовительное отделение

10

Ножницы высечные

2,8

1

11

Пресс правильный

14

1

12

Станок труборезный

7

1

13

Пресс листогибочный

15,7

1

14

Радиально-сверлильный станок

6,9

-

15

Универсальный заточный станок

1,25

1

16

Кран-балка

4,85

1

17

Вентилятор

7

1

Сварочное отделение

18

Автомат для дуговой сварки, кВА

100

-

19

Машина электросварочная стыковая, кВА

25

1

20

Сварочный преобразователь

14

1

21

Станок обдирочно-точильный

7

1

22

Таль электрическая

0,85

1

23

Вентилятор

2,8

1

Термическое отделение

24

Электропечь сопротивления камерная

15

-

25

Установка высокочастотная, кВА

50

1

26

Печь муфельная

1,6

1

27

Вентилятор

4,5

2

Участок электроэрозионной обработки

28

Универсал. ультразвуковой станок

1

1

29

Электроимпульсный копир. станок

7,7

1

30

Вентилятор

2,8

1

31

Универсал. электроискровой прошивочный станок

1,2

-

Столярное отделение

32

Поперечная пила

7

1

33

Продольная пила

4,5

1

34

Строгальный станок

7

1

35

Станок токарный по дереву

1,5

-

36

Настольный сверлильный станок

0,6

1

37

Точильный станок двусторонний

1,7

1

38

Таль электрическая

2,8

1

39

Вентилятор

4,5

1

Электроремонтное отделение

40

Пресс кривошипный

1,7

1

41

Ножницы вибрационные

0,52

-

42

Намоточный станок

1,1

1

43

Настольный сверлильный станок

0,6

1

44

Сушильный шкаф

4

1

45

Обдирочно-точильный станок

2,8

1

46

Вентилятор

2,8

1

Гараж

47

Токарный станок

4,6

1

48

Выпрямительная установка для зарядки аккумуляторов, кВА

2,8

1

49

Настольный сверлильный станок

0,6

1

50

Таль электрическая

2,8

1

51

Вентилятор

2,8

1

52

Точильный станок двусторонний

1,7

2

Расчет электрических нагрузок электроприемников напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа и т. п.), а также по цеху, корпусу в целом. Для одиночных ЭП, работающих в длительном режиме, расчетная мощность (Рнi.) принимается равной номинальной, для одиночных ЭП повторно-кратковременного режима работы - равной номинальной, приведенной к длительному режиму, кВт:

(1)

где Рпас - мощность ЭП по паспортным данным, кВт;

n - число ЭП, используемых в данном РП, шт.;

Кв - паспортное значение продолжительности включения.

Коэффициенты использования и мощности приведены в работе [4]. При наличии интервальных значений kн для расчета следует принимать наибольшее значение. Так как ЭП группируются без условия равенства коэффициента использования, то групповой средневзвешенный коэффициент использования для данного узла питания (подгруппы) определяется по формуле:

, (2)

где kнi - коэффициент использования одиночного ЭП;

п - число электроприемников, входящих в данную группу (данный распределительный пункт), шт.;

Pнi - номинальная мощность одиночного ЭП, кВт.

Средневзвешенный коэффициент мощности определяется по формуле:

, (3)

где - коэффициент мощности одиночного ЭП.

Эффективное число электроприемников пэ - это такое число однородных по режиму работы приемников одинаковой мощности, которое обусловливает ту же расчетную нагрузку, что и рассматриваемые электроприемники, различные по номинальной мощности и режиму их работы. Эффективное число электроприемников подгруппы рассчитывается по формуле:

, (4)

где Рнi - номинальная активная мощность индивидуального электроприемника, кВт;

Рн -- групповая номинальная мощность электроприемника, кВт;

п -- число электроприемников в подгруппе.

Найденное значение nэ округляется до меньшего целого числа.

Для определения расчетной мощности необходимо знать значение коэффициента расчетной нагрузки Кр, которое зависит от эффективного числа электроприемников, средневзвешенного коэффициента использования и от постоянной времени нагрева сети, для которой рассчитываются электрические нагрузки Кр = f(nэ, kи). Коэффициент расчетной нагрузки определяется из таблицы 4.

Таблица 4. Значения коэффициентов расчетной нагрузки Кр для питающих сетей напряжением до 1 кВ

пэ

Коэффициент использования Ки

0,1

0,15

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

1

8,00

5,33

4,00

2,67

2,00

1,6

1,33

1,14

1,0

2

6,22

4,33

3,39

2,45

1,98

1,6

1,33

1,14

1,0

3

4,05

2,89

2,31

1,74

1,45

1,34

1,22

1,14

1,0

4

3,24

2,35

1,91

1,47

1,25

1,21

1,12

1,06

1,0

5

2,84

2,09

1,72

1,35

1,16

1,16

1,08

1,03

1,0

6

2,64

1,96

1,62

1,28

1,14

1,13

1,06

1,01

1,0

7

2,49

1,86

1,54

1,23

1,12

1,1

1,04

1,0

1,0

8

2,37

1,78

1,48

1,19

1,1

1,08

1,02

1,0

1,0

9

2,27

1,71

1,43

1,16

1,09

1,07

1,01

1,0

1,0

10

2,18

1,65

1,39

1,13

1,07

1,05

1,0

1,0

1,0

11

2,11

1,61

1,35

1,1

1,06

1,04

1,0

1,0

1,0

12

2,04

1,56

1,32

1,08

1,05

1,03

1,0

1,0

1,0

13

1,99

1,52

1,29

1,06

1,04

1,01

1,0

1,0

1,0

14

1,94

1,49

1,27

1,05

1,02

1,0

1,0

1,0

1,0

15

1,89

1,46

1,25

1,03

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

16

1,85

1,43

1,23

1,02

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

17

1,81

1,41

1,21

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

18

1,78

1,39

1,19

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

19

1,75

1,36

1,17

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

20

1,72

1,35

1,16

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

25

1,6

1,27

1,1

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

Расчетная активная мощность подключенных к узлу питания ЭП, кВт:

. (5)

Расчетная реактивная мощность для питающих сетей напряжением до 1 кВ определяется по формуле, кВ*Ар:

, (6)

где . (7)

Полная расчетная мощность группы, кВА:

. (8)

Расчетный ток, А:

. (9)

Результаты расчета нагрузок РМЦ сводятся в таблице 5.

Таблица 5. Определение расчетных нагрузок методом упорядоченных диаграмм

Исходные данные

Расчетные значения нагрузок

№ ЭП

кол-во ЭП

ном.мощ.

kи

cos

tg

Ки срвзв

Кр

Рр

Qp

Sp

Ip

Pпас

Рнi

шт.

кВт

кВт

шт.

кВт

кВАр

кВА

А

1. Механическое отделение

1

1

25

20,92

0,39

0,65

1,17

0,26

3

1,97

26,54

34,45

43,48

62,76

3

2

4,5

6,79

0,11

0,65

1,17

4

1

4,6

3,56

0,18

0,65

1,17

5

1

17

12,83

0,11

0,65

1,17

7

2

1,25

1,68

0,14

0,65

1,17

8

1

4,5

3,18

0,1

0,5

1,73

9

1

2,8

2,8

0,7

0,8

0,75

2. Заготовительное отделение

10

1

2,8

1,98

0,15

0,5

1,73

0,28

5

1,42

16,23

21,06

26,60

38,39

11

1

14

9,9

0,25

0,65

1,17

12

1

7

5,42

0,18

0,65

1,17

13

1

15,7

10,76

0,16

0,65

1,17

15

2

1,25

1,68

0,14

0,65

1,17

16

1

4,85

3,76

0,22

0,5

1,73

17

1

7

7

0,7

0,8

0,75

3. Сварочное отделение

19

1

25

18,87

0,34

0,6

1,33

0,34

2

2,26

28,71

37,26

47,04

67,90

20

1

14

9,9

0,3

0,5

1,73

21

1

7

4,95

0,25

0,65

1,17

22

1

0,85

0,6

0,2

0,5

1,73

23

1

2,8

2,8

0,7

0,8

0,75

4. Термическое отделение

25

1

50

50

0,8

0,5

1,73

0,79

1

1,01

48,06

62,38

78,74

113,65

26

1

1,6

1,6

0,8

0,95

0,33

27

2

4,5

9

0,7

0,8

0,75

5. Участок электроэрозионной обработки

28

1

1

0,71

0,18

0,6

1,33

0,38

2

2,07

7,02

9,12

11,51

16,61

29

1

7,7

5,44

0,24

0,5

1,73

30

1

2,8

2,8

0,7

0,8

0,75

6. Столярное отделение

32

1

7

5,42

0,18

0,65

1,17

0,27

5

1,46

8,64

11,22

14,16

20,44

33

1

4,5

3,49

0,18

0,65

1,17

34

1

7

5,28

0,11

0,5

1,73

36

1

0,6

0,4

0,16

0,65

1,17

37

1

1,7

1,14

0,11

0,6

1,33

38

1

2,8

1,98

0,2

0,5

1,73

39

1

4,5

4,5

0,7

0,8

0,75

7. Электроремонтное отделение

40

1

1,7

1,32

0,21

0,65

1,17

0,54

4

1,13

6,91

8,97

11,32

16,35

42

1

1,1

0,75

0,16

0,65

1,17

43

1

0,6

0,4

0,16

0,65

1,17

44

1

4

4

0,8

0,96

0,3

45

1

2,8

1,98

0,25

0,65

1,17

46

1

2,8

2,8

0,7

0,8

0,75

8. Гараж

47

1

4,6

3,47

0,11

0,65

1,17

0,29

5

1,39

5,24

6,8

8,58

12,39

48

1

2,8

2,17

0,33

0,6

1,33

49

1

0,6

0,4

0,16

0,65

1,17

50

1

2,8

1,98

0,2

0,5

1,73

51

1

2,8

2,8

0,7

0,8

0,75

52

2

1,7

2,28

0,11

0,6

1,33

Пример расчета (первая строка таблицы):

кВт.;

= 0,26;

;

шт;

кВт;

;

кВ*Ар;

кВ*А;

А.

После определения значений расчетной мощности всех распределительных пунктов рассчитывается активная, реактивная и полная мощность всего РМЦ. Для этого РМЦ рассматривается как узел питания представленных ранее распределительных пунктов. Результаты расчета сводятся в таблицы 6.

Таблица 6. Определение расчетных нагрузок РМЦ

№ РП

Кол-во ЭП в РП

Ном. мощ. Рнi

cos

tg

Ки срвзв

nэ

Кр

Рр

Qp

Sp

Ip

шт

кВт

шт.

кВт

кВ*Ар

кВ*А

А

1

4

26,54

0,65

1,17

0,47

6

1,16

78,45

112,47

137,1

197,9

2

5

16,23

0,65

1,15

3

3

28,71

0,59

1,36

4

1

48,06

0,56

0,49

5

2

7,02

0,60

1,33

6

5

8,64

0,63

1,24

7

4

6,91

0,80

0,76

8

5

5,24

0,64

1,19

Пример расчета (первая строка таблицы):

;

;

шт.;

;

кВ*Ар;

кВ*А;

А.

1.2 Расчет электрических нагрузок по уровням системы электроснабжения

Расчетные нагрузки цехов

Расчетная нагрузка активной и реактивной мощностей на этом уровне определяется по следующим выражениям:

для силовой нагрузки:

(10)

(11)

где Рр - активная расчетная мощность нагрузки цеха, кВт;

Кс - коэффициент спроса по цеху (справочная величина);

Рн - суммарная мощность электроприемников, подключенных к данному узлу нагрузки (цеху), кВт;

Qp - реактивная расчетная мощность нагрузки цеха, кВ*Ар;

для осветительной нагрузки:

, (12)

(13)

где Рр.о. - расчетная активная мощность осветительной нагрузки данного цеха (подразделения), кВт;

Кс.о. - коэффициент спроса для осветительной нагрузки данного цеха (справочная величина);

КПРА - коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА) при применении газоразрядных источников света (справочная величина);

Рн.о. - номинальная мощность осветительной нагрузки данного цеха, кВт;

Qр.о. - расчетная реактивная мощность осветительной нагрузки (при применении разрядных источников света), кВАр.

Номинальная мощность осветительной нагрузки, кВт, определяется по уравнению:

Рн.о.= руд F, (14)

где руд - удельная мощность осветительной нагрузки на единицу площади цеха, Bt/м2 (справочная величина);

F - площадь цеха, м2.

Удельная мощность осветительной нагрузки зависит от нормы освещенности на рабочем месте, от типа источников света, от высоты подвеса и других факторов. Таким образом, расчетные значения нагрузок цеха определяются по следующим выражениям:

расчетная активная мощность:

, (15)

где - расчетное значение активной мощности цеха, кВт;

расчетная реактивная мощность, кВ*Ар.:

, (16)

где - расчетное значение реактивной мощности цеха;

полная мощность, кВ*А:

, (17)

где - расчетное значение полной мощности цеха, кВ*А;

расчетный ток нагрузки цеха в нормальном режиме, А:

. (18)

где - расчетное значение тока узла нагрузки (цеха), A;

Uн - номинальное напряжение в узле нагрузки, кВ.

Результаты расчета оформляются в таблицу по форме (таблица 7). Для РМЦ таблица 7 заполняется с шестого столбца (используются данные из таблицы 6).

Расчетные электрические нагрузки цеха необходимы для выбора мощности трансформаторов цеховых тяговых подстанций, сечения линий и шин, коммутационно - защитной аппаратуры низшего напряжения ТП.

Пример расчета (первая строка таблицы):

кВт;

кВ*Ар

Рн.о.= 2,7*0,001*4900= 13,23 кВт;

кВт;

кВ*Ар;

кВт;

кВ*Ар;

кВ*А;

А.

Определение расчетных нагрузок цехов на напряжение распределения

При определении расчетных значений нагрузок на стороне высшего напряжения трансформаторов (6 - 10 кВ) необходимо учитывать потери в трансформаторах. Расчетные значения нагрузок на стороне высшего напряжения трансформаторов, питающих цех, определяют по формулам:

расчетная активная мощность:

, (19)

где - расчетное значение активной мощности, потребляемой цехом на стороне высшего напряжения, кВт;

- потери активной мощности в цеховом трансформаторе, кВт;

расчетная реактивная мощность:

, (20)

где - расчетное значение реактивной мощности, потребляемой цехом на стороне высшего напряжения, кВ*Ар;

- потери реактивной мощности в цеховом трансформаторе, кВ*Ар.

Таблица 7. Расчетные нагрузки цехов предприятия до 1 кВ

№

Наименование цеха

Рн

cos

Кс

Рр

Qp

Kc.o.

hпот

Тип ламп

руд

Рр.о.

Qp.o.

Pp.ц.

Qp.ц.

Sp.ц.

Ip.ц.

F

кВт

кВт

кВ*Ар

м

Вт/м2

кВт

кВ*Ар

кВт

кВ*Ар

кВ*А

А

м2

1

Заводоуправление

120

0,70

0,60

72,00

73,45

0,80

4

люм

2,70

12,91

4,24

84,91

77,70

115,10

166,13

4900

2

Насосная

580

1,00

1,00

580,00

0,00

0,95

5

дрл

4,20

39,64

13,03

619,64

13,03

619,78

894,58

9200

3

Компрессорная

540

0,80

0,75

405,00

303,75

1,00

5

дрл

4,20

43,55

14,31

448,55

318,06

549,87

793,67

9600

4

РМЦ

-

0,75

0,87

78,45

112,47

1,00

6

дрл

4,20

29,03

9,54

107,48

122,01

162,60

234,69

6400

5

Мех. цех

мелких деталей

3200

0,75

0,87

2784,00

2455,26

1,00

4

люм

2,70

62,26

20,46

2846,26

2475,72

3772,32

5444,87

18900

6

Цех сборки

двигателей

12600

0,60

0,30

3780,00

5040,00

1,00

8

дрл

5,40

159,21

52,33

3939,21

5092,33

6438,11

9292,61

27300

7

Штамповочный цех деталей корпуса самолета

1800

0,65

0,65

1170,00

1367,88

1,00

8

дрл

5,40

38,49

12,65

1208,49

1380,53

1834,75

2648,24

6600

8

Цех деталей

покрытия самолета

456

0,72

0,50

228,00

219,76

0,95

8

дрл

5,40

129,65

42,61

357,65

262,37

443,56

640,23

23400

9

Литейная №1

860

0,85

0,60

516,00

319,79

0,95

8

дрл

5,40

39,89

13,11

555,89

332,90

647,95

935,23

7200

10

Цех обработки

блоков двигателей

478

0,65

0,40

191,20

223,54

0,85

7

дрл

5,40

114,51

37,64

305,71

261,18

402,08

580,36

23100

11

Литейная №2

1600

0,85

0,60

960,00

594,95

0,95

8

дрл

5,40

42,66

14,02

1002,66

608,98

1173,11

1693,24

7700

12

Цех обработки

деталей двигателей

1960

0,85

0,65

1274,00

789,55

0,85

7

дрл

5,40

35,69

11,73

1309,69

801,29

1535,37

2216,11

7200

13

Сборочный цех

300

0,65

0,50

150,00

175,37

0,95

8

дрл

5,40

30,47

10,02

180,47

185,39

258,72

373,44

5500

14

Сборочный цех

500

0,65

0,50

250,00

292,28

0,95

8

дрл

5,40

79,78

26,22

329,78

318,51

458,48

661,76

14400

Так как тип силового трансформатора еще не определен, можно принять:

, (21)

, (22)

а расчетная полная мощность

, (23)

где - расчетное значение полной мощности, потребляемой цехом на стороне высшего напряжения, кВ*А;

расчетный ток в нормальном режиме, А,

. (24)

где Uн - номинальное напряжение, кВ.

По полученным расчетным значениям нагрузок выбирают линии, питающие цеховые ТП и коммутационно-защитную аппаратуру этих линий.

Результаты расчета представлены в таблице 8 для приемников электрической энергии с напряжением 0,4 кВ, в таблице 9 для приемников электрической энергии с напряжением 10 кВ

Таблица 8. Расчетные нагрузки цехов предприятия с напряжением до 1 кВ

№ цеха

Наименование цеха

Расчетные нагрузки

Pтр, кВт

Qтр, кВ.Ар

Ррвц, кВт

Qрвц, кВ.Ар

Sрвц, кВ.А

Iрвц, А

1

Заводоуправление

2,30

11,51

87,21

89,21

124,76

180,07

2

Насосная

12,40

61,98

632,04

75,01

636,48

918,67

3

Компрессорная

11,00

54,99

459,54

373,05

591,90

854,33

4

Ремонтно-механический цех

3,25

16,26

110,73

138,27

177,15

255,69

5

Механический цех мелких деталей

75,45

377,23

2921,70

2852,95

4083,59

5894,15

6

Цех сборки двигателей

128,76

643,81

4067,98

5736,14

7032,19

10150,10

7

Штамповочный цех деталей

корпуса самолета

36,70

183,48

1245,19

1564,01

1999,15

2885,53

8

Цех деталей покрытия самолета

8,87

44,36

366,52

306,73

477,93

689,83

9

Литейная №1

12,96

64,79

568,85

397,69

694,08

1001,82

10

Цех обработки блоков двигателей

8,04

40,21

313,75

301,38

435,06

627,95

11

Литейная №2

23,46

117,31

1026,12

726,29

1257,15

1814,54

12

Цех обработки деталей двигателей

30,71

153,54

1340,40

954,82

1645,71

2375,38

13

Сборочный цех

5,17

25,87

185,65

211,26

281,24

405,93

14

Сборочный цех

9,17

45,85

338,95

364,35

497,64

718,28

Пример расчета (первая строка):

кВт;

кВ*Ар;

кВт;

кВ*Ар;

кВ*А;

А.

Таблица 9. Расчетные нагрузки цехов предприятия с напряжением 10 кВ

№ цеха

Наименование цеха

Расчетные нагрузки

Pн, кВт

Kc

cos ц

Рр, кВт

Qр, кВ.Ар

Sрвц, кВ.А

Iрвц, А

1

Насосная

2100

1

1

2100

0,00

2100,00

121,24

2

Компрессорная

5400

0,75

0,8

4050

3037,50

5062,50

292,28

3

Литейная №1

8680

0,6

0,85

5208

3227,63

6127,06

353,75

4

Литейная №2

10720

0,6

0,85

6432

3986,20

7567,06

436,88

Пример расчета (первая строка):

кВт;

кВ*Ар

кВ*А;

А.

Определение расчетных нагрузок на шинах низшего напряжения распределительного пункта и пункта приема электроэнергии

Расчетные нагрузки на шинах распределительных пунктов (РП) определяются по расчетным активным и реактивным нагрузкам потребителей, питающихся от шин данного РП, с учетом коэффициента одновременности максимумов силовой нагрузки.

В зависимости от числа присоединений к пункту приема электрической энергии (ППЭ) и средневзвешенного коэффициента использования Ки по таблице 9 определяется значение коэффициента одновременности максимумов Kо.

Расчетные нагрузки на шинах определяются по следующим формулам:

расчетная активная мощность, кВт,

, (25)

где - расчетное значение активной мощности, потребляемой от шин низшего напряжения пункта приема электроэнергии, кВт;

, - суммарное значение расчетных активных мощностей всех отходящих линий, кВт;

Ко - коэффициент разновременности максимумов силовой нагрузки в рассматриваемом узле потребления;

- расчетное значение активной мощности осветительной нагрузки предприятия, кВт.

Таблица 10. Значение коэффициента одновременности максимумов Ко.

Значение средневзвешенного коэффициента использования

Число присоединений 6 (10) кВ на сборных шинах пункта приема электроэнергии

2-4

5-8

9-25

более 25

Ки < 0.3

0.3 ? Ки ? 0.5

0.3 ? Ки ? 0.5

Ки < 0.3

0.9

0.95

1.0

1.0

0.8

0.9

0.95

1.0

0.75

0.85

0.9

0.95

0.7

0.8

0.85

0.9

Расчетная реактивная мощность, кВ*Ар:

, (26)

где , - суммарное значение расчетных реактивных мощностей всех отходящих линий, кВАр;

- расчетное значение реактивной мощности осветительной нагрузки территории предприятия, кВАр.

Активная и реактивная мощности, требуемые на освещение территории завода, вычисляются по формулам, кВт, кВ*Ар:

; (27)

, (28)

где - коэффициент спроса осветительной нагрузки территории;

- коэффициент пускорегулирующего аппарата;

- удельная мощность осветительной нагрузки территории, кВт/м2.

Площадь освещения территории, м2:

, (29)

расчетная полная мощность:

, (30)

где - расчетная полная мощность, потребляемая от шин низшего напряжения ППЭ, кВ*А;

расчетный ток линий, питающих распределительное устройство низшего напряжения пункта приема электроэнергии, в нормальном режиме:

, (31)

где - расчетный ток питающих линий, A;

Uн - номинальное напряжение на шинах распределительного устройства (РУ) низшего напряжения ППЭ, кВ;

n - количество питающих линий (при выборе одного РП п = 1).

При определении расчетных нагрузок на шинах распределительных пунктов и шинах низшего напряжения РУ ППЭ значение коэффициента одновременности максимумов силовой нагрузки определяют в зависимости от значения средневзвешенного коэффициента использования и числа присоединений рассматриваемого узла нагрузки.

Исходя из экономических соображений, принимаем число присоединений на сборных шинах ППЭ равное 6 (рисунок 2):

Рисунок 2. Ориентировочное расположение РП и ППЭ

Определяем средневзвешенный коэффициент использования:

Ки= 0,5 - 0,8

По таблице 10 определяем значение коэффициента одновременности максимумов:

Ко = 0,95.

Для освещения территории завода выбираем лампы типа ДРЛ.

Площадь освещения территории, м2,

м2;

По формулам (28 -31) находим:

кВт;

кВ*Ар;

кВт;

кВ*Ар;

кВ*А;

А.

Расчетные нагрузки на высшем напряжении пункта приема электроэнергии

Расчетные нагрузки на высшем напряжении ППЭ определяют по расчетным нагрузкам на шинах РУ низшего напряжения ППЭ с учетом потерь в силовых трансформаторах ППЭ.

Расчетная активная мощность на стороне высшего напряжения, кВт,

, (32)

где - потери активной мощности в силовом трансформаторе, кВт.

Расчетная реактивная мощность на стороне высшего напряжения, кВ*Ар:

, (33)

где - потери реактивной мощности в силовом трансформаторе ППЭ, кВ*Ар.

Расчетная полная мощность, кВт,

. (34)

Расчетный ток линий, питающих ППЭ от источника питания, в нормальном режиме, А,

, (35)

где Uн - номинальное напряжение системы питания, кВ,

п - количество питающих линий (минимум п = 2).

Расчетное значение тока линий, питающих ППЭ в послеаварийном режиме (ПАР), А.

. (36)

Расчетные данные:

кВт;

кВт;

кВ*Ар;

кВ*Ар;

кВ*А;

А;

А.

По полученным расчетным значениям нагрузок выбирают мощность силовых трансформаторов ППЭ, токоведущие части и коммутационно- защитную аппаратуру РУ низшего напряжения ППЭ.

2. Определение центра электрических нагрузок

Наглядно представить характер и распределение нагрузок по подразделениям промышленного предприятия позволяет картограмма электрических нагрузок.

2.1 Построение картограммы нагрузок предприятия

Построение картограммы электрических нагрузок производится на основании результатов определения расчетных нагрузок цехов. Картограмма строится так, что площади кругов в выбранном масштабе являются расчетными нагрузками цехов. Радиус круга подразделения определяется по формуле, мм:

, (37)

где - активная мощность подразделения предприятия, кВт;

т - масштаб;

= 3,14.

При построении картограммы нагрузок центры окружностей совмещают с центром тяжести геометрических фигур, изображающих отдельные подразделения (цеха) предприятия. Угол сектора осветительной нагрузки цеха (в градусах) определяется по формуле:

, (38)

где - активная мощность осветительной нагрузки i-го цеха, кBт.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 10.

Таблица 11. Результаты расчета картограммы нагрузок

№ цеха

Uн, В

Ррвц, кВт

xi, мм

yi, мм

ri, мм

Рро, кВт

, град

1

400

87,21

8

87

4

12,91

53,30

2

400

632,04

29

82

10

11,89

6,77

3

400

459,54

41

82

9

13,06

10,23

4

400

110,73

30

70

4

29,03

94,38

5

400

2921,70

56

73

22

62,26

7,67

6

400

4067,98

80

75

25

159,21

14,09

7

400

1245,19

8

56

14

38,49

11,13

8

400

366,52

12

35

8

129,65

127,34

9

400

568,85

60

27

10

11,97

7,57

10

400

313,75

56

41

7

114,51

131,39

11

400

1026,12

81

28

13

12,80

4,49

12

400

1340,40

60

15

15

35,69

9,59

13

400

185,65

39

22

5

30,47

59,09

14

400

338,95

19

11

7

79,78

84,74

Координаты xi и yi определяем по рисунку 1.

Рисунок 3. Картограмма электрических нагрузок предприятия

Пример расчета (для цеха 1):

мм;

град.

2.2 Расчет центра электрических нагрузок

Расчет центра электрических нагрузок (ЦЭНа) производится для определения мест расположения цеховых трансформаторных подстанций и пункта приема электрической энергии на генеральном плане завода.

Для определения условного центра электрических нагрузок на генеральном плане предприятия произвольным образом наносят оси координат X и Y и по известным расчетным мощностям цехов (Рi) и координатам их центров нагрузки (xi, yi) определяют центр нагрузок предприятия в целом.

Координаты ЦЭНа, мм, определяются по формулам:

; (39)

. (40)

Расчетные данные:

Х0=(697,72+18329,17+18841,26+3321,97+163651,36+325438,06+9961,49+4398,20+34130,99+17570,17+83115,98+80423,95+7240,22+6440)/ 13664,63= =57мм;

Y0=(7587,65+51827,30+37682,53+7751,27+213284,31+305098,18+69730,43+ +12828,08+ 15358,95+12863,87+28731,45+20105,99+4048,23+3728,46) / /13664,63=58 мм.

Условный центр электрических нагрузок предприятия определяет то место, при размещении в котором ППЭ приведенные затраты будут минимальными.

Однако следует отметить, что при окончательном определении места размещения ППЭ необходимо учитывать следующие факторы: наличие необходимой свободной площади, влияние окружающей среды, возможность ввода на территорию предприятия линии электропередачи для питания пункта головного ввода (ПГВ).

Допускается смещение места размещения ППЭ от найденного центра электрических нагрузок в сторону источника питания.

3. Выбор компенсирующих устройств и мест их установки

Определив расчетную нагрузку на шинах напряжением 6, 10 кВ, необходимо решить вопрос компенсации потребления реактивной мощности.

Реактивную мощность, которую может потреблять предприятие от энергосистемы, можно определить через экономическое значение коэффициента реактивной мощности tgцэ:

; (41)

где tgцб - базовый коэффициент реактивной мощности, принимаемый равным 0,4; 0,5; 0,6 для сетей 6, 10, 35 кВ, присоединенных к шинам подстанций с внешним напряжением, равным соответственно 35, 110, 220 кВ;

dmax - отношение потребления активной энергии потребителем в квартале максимальной нагрузки энергосистемы к потреблению в квартале его максимальной нагрузки (принимается равным 1);

К - коэффициент, учитывающий отличие стоимости электроэнергии в различных энергосистемах (для Омскэнерго К=0,8).

Если расчетное значение tgцб получается больше 0,7, то его нужно принять равным 0,7. Тогда экономическая величина реактивной мощности Qэ в часы максимальных нагрузок энергосистемы, кВ*Ар,

; (42)

где Pз - расчетная активная мощность предприятия, кВт.

Мощность компенсирующих устройств QКУ по предприятию, кВ*Ар,

; (43)

Если требуется компенсация реактивной мощности и определена ее величина, то целесообразно начать установку компенсирующих устройств с шин напряжением 0,4 кВ для увеличения пропускной способности всех элементов системы распределения. Мощность QКУ i i-го цеха

; (44)

где QКУ i - мощность компенсирующих устройств цеха, кВ*Ар;

QУр.в.ц - суммарная реактивная мощность цехов, где устанавливается блок статических конденсаторов (БСК) (0,4 и 0,66 кВ), кВ*Ар.

После получения значения величины QКУi по справочнику [4] принимается стандартное ближайшее значение реактивной мощности БСК.

Устанавливать компенсирующие устройства мощностью менее 150 кВ*Ар обычно экономически нецелесообразно. На шинах низшего напряжения цеховой подстанции может быть установлена компенсирующая установка несколько большей мощности, чем по расчету, с целью снижения перетоков реактивной мощности и для доведения tgцэ до уровня 0,3-0,6. Однако QКУ не должно превышать Qз, т.к. величина генерации не должна превышать 5% от Pз.

Следует сделать дополнительную проверку выбора БСК по выражению:

; (45)

Уточнить расчетную реактивную мощность цеха по формулам, кВ*Ар:

; (46)

(47)

Примем tgцб = 0,5; dmax = 1; K = 0,8, тогда:

Тогда экономическая величина реактивной мощности Qэ в часы максимальных нагрузок энергосистемы, кВ*Ар,

Так как Qэ < Qз (20744,45<30424,34), то требуются дополнительные меры по компенсации реактивной мощности.

Мощность компенсирующих устройств QКУ по предприятию:

QКУ = 30424,34- 20744,45= 9679,89кВ*Ар

Все полученные результаты представим в таблице 12.

Таблица 12. Результаты расчета компенсации реактивной мощности

Номер

Наименование цеха УQБСК, кВ*Ар

Qр.в.ц,

кВ*Ар

QКУi, кВ*Ар

Мощность БСК, кВ*Ар

УQБСК,

кВ*Ар

Тип БСК

Рр.в.ц кВ*Ар

Qр.в.ц (уточн), кВ*Ар

Sр.в.ц (уточн), кВ*А

Iр.в.ц (уточн), кА

К

1

Заводоуправление

89,21

30,64

-

-

-

81,62

92,00

122,99

177,52

-

2

Насосная

75,01

25,76

-

-

-

605,74

75,15

610,38

881,01

-

3

Компрессорная

373,05

128,13

-

432,29

373,05

571,00

824,17

4

Ремонтно-механический цех

138,27

47,49

-

-

-

117,06

125,08

171,32

247,27

-

5

Механический цех мелких деталей

2852,95

979,91

1000

1000

1*УКМ 58-0,4-1000-50

2938,13

1873,04

3484,38

5029,26

-2,05

6

Цех сборки двигателей

5736,14

1970,21

1000

2000

2*УКМ 58-0,4-1000-50

4170,14

3765,93

5618,92

8110,21

-1,51

7

Штамповочный цех деталей корпуса самолета

1564,01

537,20

500

500

1*УКМ 58-0,4-500-50

1244,64

1026,81

1613,53

2328,93

6,92

8

Цех деталей покрытия самолета

306,73

105,35

-

-

-

353,97

306,73

468,38

676,05

-

9

Литейная №1

397,69

136,60

-

-

-

973,97

397,69

1052,03

1518,48

-

10

Цех обработки блоков двигателей

301,38

103,52

-

-

-

333,33

301,38

449,38

648,63

-

11

Литейная №2

726,29

249,46

250

250

1*УКМ 58-0,4-250-25

984,22

476,83

1093,64

1578,53

-0,22

12

Цех обработки деталей двигателей

954,82

327,96

350

350

1*УКМ 58-0,4-350-25

1338,00

626,87

1477,56

2132,68

-6,72

13

Сборочный цех

211,26

72,56

-

-

-

173,65

954,82

970,48

1400,77

-

14

Сборочный цех

364,35

125,15

-

-

-

332,47

211,26

393,91

568,57

-

Итого

14091,17

4839,94

-

-

-

14079,24

10606,64

18097,90

26122,08

-

Рз

32153,37

Qз

27114,03

Sз

42059,60

Заключение

В данной курсовой работе был произведен расчет параметров системы электроснабжения предприятия. Были решены такие задачи, как: определение расчетных нагрузок узлов системы; выбор схемы и значения рационального напряжения системы питания и распределения, места размещения питающих и распределительных подстанций, пункта приема электрической энергии, средства компенсации реактивной мощности; обеспечение требуемой надежности питания потребителей; построение картограммы электрических нагрузок; расчет центра электрических нагрузок. Все расчеты произведены согласно требованиям, предъявляемым в современных условиях к инженеру - проектировщику. Во время расчетов использовалась прикладная программа Microsoft Excel.

Библиографический список

электрический цех напряжение нагрузка

1. Правила устройства электроустановок. Раздел 1. 7-е изд. СПб: Деан, 2004. 176 с.

2. Руководящий технический материал. Указания по расчету электрических нагрузок. РТМ 36.18.32.4-92 / ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект». М., 1992. 26 с.

3. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий / Б.И. Кудрин. М.: Интермет Инжиниринг, 2006. 672 с.

4. Электротехнический справочник / Под ред. В. Г. Г е р а с и м о в а / МЭИ. М., 2002. Т. 3. 964 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Электроснабжение станкостроительного завода

    Определение расчетных электрических нагрузок. Выбор компенсирующих устройств и мест их установки. Определение центра электрических нагрузок. Комплектные трансформаторные подстанции. Выбор сечения воздушной линии. Расчёт токов короткого замыкания.

    курсовая работа [245,5 K], добавлен 25.12.2015

  • Электроснабжение промышленного предприятия с разработкой электропитания цехов основного производства ремонтно-строительных машин и механизмов

    Краткая характеристика проектируемого предприятия. Характеристика электроприемников и источников питания. Расчет электрических нагрузок. Определение расчетной нагрузки по цехам. Построение картограммы электрических нагрузок. Выбор силовых трансформаторов.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 21.11.2010

  • Проектирование электроснабжения ремонтно-механического цеха с минимальными капитальными затратами

    Краткая характеристика ремонтно-механического цеха, технологического режима работы, оценка электрических нагрузок. Описание рода тока, питающего напряжения. Алгоритм расчета электрических нагрузок, необходимых для выбора электрооборудования подстанции.

    дипломная работа [635,4 K], добавлен 13.07.2015

  • Система электроснабжения завода

    Определение расчетных электрических нагрузок по цехам предприятия, рационального напряжения системы электроснабжения. Расчет картограммы нагрузок и определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП.

    курсовая работа [141,8 K], добавлен 10.04.2012

  • Расчёт электрических нагрузок завода

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

    дипломная работа [840,8 K], добавлен 08.06.2015

  • Особенность электроснабжения цеха

    Расчет электрических нагрузок цеха. Выбор числа и мощности трансформаторов на цеховой подстанции. Определение мощности компенсирующих устройств. Расчет токов короткого замыкания питающей и цеховой сети. Молниезащита здания ремонтно-механического цеха.

    курсовая работа [518,5 K], добавлен 04.11.2021

  • Электроснабжение прядильной фабрики

    Определение электрических нагрузок фабрики. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности. Построение картограммы и определение условного центра электрических нагрузок. Расчет токов короткого замыкания и учет электроэнергии.

    курсовая работа [666,7 K], добавлен 01.07.2012

  • Электроснабжение ремонтно-механического цеха и завода

    Технологический процесс получения готового проката. Расчет электрических нагрузок по цеху и заводу. Определение расчетных осветительных нагрузок. Выбор напряжения питающих и распределительных сетей предприятия, а также их территориального расположения.

    дипломная работа [268,9 K], добавлен 12.04.2014

  • Разработка системы электроснабжения предприятия железнодорожного транспорта

    Расчет электрических нагрузок цехов, определение центра электрических нагрузок. Выбор местоположения главной распределительной подстанции. Расчет мощности цехов с учетом потерь в трансформаторах и компенсации реактивной мощности на низкой стороне.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.11.2010

  • Электроснабжение ремонтно-механического цеха

    Расчет электроснабжения ремонтно-механического цеха. Оценка силовых нагрузок, освещения, выбор трансформаторов, компенсирующих устройств, оборудования на стороне низшего напряжения. Построение карты селективности защиты, заземление и молниезащита цеха.

    курсовая работа [463,4 K], добавлен 27.10.2011

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