Проектирование электроснабжения химического завода
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.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.06.2012 |
Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
.
2. Для силовых одиночных электроприемников:
ток уставки теплового расцепителя
;
ток уставки электромагнитного расцепителя
.
3. Для группы силовых электроприемников соответственно:
, .
Результаты расчета уставок сведем в таблицу 9.1.
К установке принимаем автоматические выключатели фирмы ЭКФ марок ВА 47-63, ВА 99-63 и ВА 47-100. Данные выключатели подходят к установке по всем параметрам, в т.ч. по предельному току отключения, равному 10 кА для ВА 47-100 и 35 кА для ВА 99-63 с выбранными параметрами. Широкий ряд значений уставок тепловых расцепителей позволяет подобрать нужный выключатель для каждого электроприемника.
Таблица 9.1 - Выбор автоматов для ответвлений к ЭП
№ ЭП |
Iном, А |
Iпуск, А |
Iт, А |
Тип автомата |
Iт, А |
Iэм, А |
|
1 |
27,35 |
136,74 |
34,19 |
ВА-47-63 |
40 |
400 |
|
2 |
44,06 |
220,30 |
55,08 |
ВА-47-63 |
63 |
630 |
|
3 |
7,60 |
30,39 |
9,50 |
ВА-47-63 |
10 |
160 |
|
4 |
16,71 |
50,14 |
20,89 |
ВА-47-63 |
25 |
250 |
|
5 |
17,62 |
52,87 |
22,03 |
ВА-47-63 |
25 |
250 |
|
6 |
24,31 |
72,93 |
30,39 |
ВА-47-63 |
32 |
320 |
|
7 |
13,67 |
68,37 |
17,09 |
ВА-47-63 |
20 |
200 |
|
8 |
9,12 |
45,58 |
11,40 |
ВА-47-63 |
16 |
160 |
|
9 |
16,71 |
83,56 |
20,89 |
ВА-47-63 |
25 |
250 |
|
10 |
33,43 |
167,13 |
41,78 |
ВА-47-63 |
50 |
500 |
|
11 |
7,60 |
7,60 |
9,50 |
ВА-47-63 |
10 |
100 |
|
12 |
7,60 |
7,60 |
9,50 |
ВА-47-63 |
10 |
100 |
|
13 |
21,27 |
21,27 |
26,59 |
ВА-47-63 |
32 |
320 |
|
14 |
6,08 |
6,08 |
7,60 |
ВА-47-63 |
10 |
100 |
|
15 |
12,15 |
60,77 |
15,19 |
ВА-47-63 |
16 |
160 |
|
16 |
6,99 |
34,94 |
8,74 |
ВА-47-63 |
10 |
100 |
|
17 |
25,32 |
101,29 |
31,65 |
ВА-47-63 |
32 |
320 |
|
18 |
3,55 |
14,18 |
4,43 |
ВА-47-63 |
6 |
60 |
|
19 |
9,12 |
36,46 |
11,40 |
ВА-47-63 |
16 |
160 |
|
20 |
11,40 |
56,98 |
14,24 |
ВА-47-63 |
16 |
160 |
|
21 |
17,47 |
87,36 |
21,84 |
ВА-47-63 |
25 |
250 |
|
22 |
13,29 |
66,47 |
16,62 |
ВА-47-63 |
20 |
200 |
|
23 |
22,79 |
91,16 |
28,49 |
ВА-47-63 |
32 |
320 |
|
24 |
31,91 |
127,62 |
39,88 |
ВА-47-63 |
40 |
400 |
|
25 |
31,91 |
127,62 |
39,88 |
ВА-47-63 |
40 |
400 |
|
26 |
36,46 |
145,86 |
45,58 |
ВА-47-63 |
50 |
500 |
|
27 |
7,60 |
30,39 |
9,50 |
ВА-47-63 |
10 |
100 |
|
28 |
60,77 |
243,09 |
75,97 |
ВА-47-100 |
80 |
800 |
|
29 |
60,77 |
243,09 |
75,97 |
ВА-47-100 |
80 |
800 |
|
30 |
151,93 |
607,74 |
189,92 |
ВА-99-250 |
250 |
2500 |
|
31 |
12,15 |
48,62 |
15,19 |
ВА-47-63 |
16 |
160 |
|
32 |
7,60 |
22,79 |
9,50 |
ВА-47-63 |
10 |
100 |
|
33 |
7,60 |
22,79 |
9,50 |
ВА-47-63 |
10 |
100 |
|
34 |
3,04 |
9,12 |
3,80 |
ВА-47-63 |
6 |
60 |
|
35 |
6,38 |
19,14 |
7,98 |
ВА-47-63 |
10 |
100 |
|
36 |
3,65 |
10,94 |
4,56 |
ВА-47-63 |
6 |
60 |
|
37 |
3,65 |
10,94 |
4,56 |
ВА-47-63 |
6 |
60 |
9.2.1 Выбор автоматических выключателей ВРУ
Результаты расчета уставок автоматических выключателей, устанавливаемых на вводе ВРУ и ответвления от ВРУ к ЩС сведем в таблицу 9.2.
На вводе ВРУ принимаем также автоматический выключатель, который будет выполнять роль не только коммутационного аппарата, но и ступени защиты в случае отказа ВА ступени ниже.
Таблица 9.2 - Выбор автоматов для ответвлений к ЩС
Участок |
Iр, А |
Iпуск, А |
Iт, А |
Тип автомата |
Iт, А |
Iэм, А |
|
ВРУ-ввод |
232,24 |
278,69 |
255,5 |
ВА 99-630 |
400 |
2000 |
|
ВРУ-ЩР-1 |
54,03 |
64,838 |
59,43 |
ВА 47-100 |
100 |
1000 |
|
ВРУ-ЩР-2 |
40,204 |
48,244 |
44,22 |
ВА 47-63 |
63 |
630 |
|
ВРУ-ЩР-3 |
124,12 |
148,95 |
136,5 |
ВА 99-250 |
250 |
1250 |
|
ВРУ-ЩР-4 |
13,89 |
2604,59 |
15,28 |
ВА 47-63 |
25 |
250 |
В ВРУ также будет установлен трехполюсный автоматический выключатель для питания ЩО цеха.
9.3 Расчет освещения в цехе
Освещение в цехе на основе люминесцентных ламп со светильниками ЛПО и УПДДРЛ в зависимости от того, какие лампы требуются для освещения. Производственный участок цеха должен иметь освещенность . Светильники необходимо расположить равномерно. Лампы будут располагаться на высоте 8 м на основном участке, чтобы не мешать работе оборудования.
Произведем расчет методом коэффициента использования:
,
где - коэффициент неравномерности освещения, принимаем ;
- коэффициент использования, зависит от индекса помещения i.
где - длина, м;
- ширина, м;
- расчетная высота, м.
площадь всего цеха составит:
.
, .
.
По справочным данным выбираем лампы типа ДРЛ400, . Тогда суммарная мощность равна: .
9.4 Расчет осветительной сети
Выбор сечения осветительной сети произведем по длительно допустимому току. Питание осуществляется трехпроводными кабелями с медными жилами марки ВВГ, что обусловлено повышенными требованиями к механической прочности токоведущих жил при обслуживании светильников в цехе и запретом использования алюминиевых проводников сечением до 16 мм2 в бытовых сетях.
Определим расчетный ток наиболее загруженного фазного проводника:
,
где - коэффициент, учитывающий потери в ПРА.
Минимальное сечение по условиям механической прочности 4 мм2.
Выбираем кабель марки ВВГ-3х4 с параметрами: .
Поскольку у самого загруженного участка сечение минимально, то для остальных участков примем то же сечение.
Проверим выбранное сечение по потере напряжения.
.
9.5 Компоновка ЩО
В ЩО будет находиться 10 групп питания цеховых светильников и одна группа на светильники аварийного освещения. Защитой для которых будут стоять автоматические выключатели фирмы ЭКФ марки ВА 47-63 С40. С номинальным током 40А.
В ВРУ принимаем ВА 99-250 160 А для питания ЩО.
В качестве ЩО и ЩАО принимаем к установке щиток марки ЩРНП-24.
10. Расчет заземления
Расчетное значение удельного сопротивления земли для вертикальных электродов:
ср = Кс · Кз · сизм
Где Кс - сезонный коэффициент, зависящий от климатической зоны, для 2 климатической зоны значение Кс = 1,4. Кз - коэффициент, учитывающий состояние земли при измерении сизм . Если сизм измерялось при нормальной влажности, то Кз = 1. Удельное сопротивление сизм = 1000 (Ом*м), для песка с валунами.
ср = 1,4 · 1 ·1000 = 1400 (Ом*м);
Поскольку неизвестно значение сопротивления растеканию тока естественных заземлителей, принимаем его равным бесконечности, т.е. наличие естественных заземлителей в расчет не принимаем. Согласно ПУЭ 1.7.101 при допускается увеличивать расчетное значение в раз, но не более десятикратного.
10.1 Расчет контура заземления ГПП
Расчет заземления будем проводить при помощи программы SP-electric V2.0. Классы напряжения на ГПП - 35 и 10 кВ. Соответственно сопротивление растеканию тока контура должно быть .
, но не более 10 Ом согласно ПУЭ 1.7.96.
Кроме того на ГПП имеются ТСН 10/0,4 кВ - система с глухозаземленной нейтралью - согласно ПУЭ 1.7.101 значение сопротивления растеканию контура ЗУ - не более 4 Ом.
Контур будет проходить по периметру ГПП длиной . В качестве вертикальных электродов принимаем стальные круглые стержни длиной 4 метра, диаметр стержня . В качестве горизонтального заземлителя принимаем стальную полосу длиной 140 м шириной 20 мм. Верхний край заземлителей заглубляем в землю на расстояние 0,7 м от поверхности земли. Климатическая зона - 2.
Результат расчета:
- сопротивление растеканию тока Re =3,52Ом;
- количество вертикальных электродов N=20 шт.;
Расчет проводился без учета повышения допустимого значения Re при удельном сопротивлении растеканию тока грунта .
10.2 Расчет контура заземления ТП
Для цеховых трансформаторных подстанций расчет контуров заземления проводим в том же порядке и с теми же условиями. Класс напряжения 0,4 кВ требует значение сопротивления растеканию тока Re не более 4 Ом. С учетом того, что на заводе спроектированы встроенные и пристроенные ТП, вертикальные заземлители будут расположены в один ряд вдоль стен цехов.
Результат расчета:
- сопротивление растеканию тока Re =3,75 Ом;
- количество вертикальных электродов N=20 шт.;
- длина ряда электродов L= 80 м.
Расчет проводился с учетом повышения допустимого значения Re при удельном сопротивлении растеканию тока грунта .
Рис. 10.1. Элемент контура заземления.
11. Молниезащита ГПП
Электрооборудование подстанций защищается от прямых ударов молнии с помощью молниеотводов. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом сооружение, через которое разряд молнии, минуя объект, отводится в землю.
Рассчитаем защитную зону четырехстержневого молниеотвода высотой при расстоянии между молниеотводами . Защищаемое сооружение имеет высоту и . Взаимное расположение сооружения и молниеотводов приведено на рис. 11.1.
Рисунок 11.1 - Защитная зона четырех стержневых молниеотводов
Определим активную высоту молниеотвода:
.
Коэффициент . Определим расстояние , при котором защищаемый объект окажется внутри зоны защиты:
.
Определяем: ; .
По кривым находим: .
Защищаемый объект находится внутри зоны защиты.
12. Релейная защита
Распределительные сети промышленных предприятий на номинальное напряжение 6-35 кВ имеют одностороннее питание и выполняются с изолированной нейтралью. Наиболее распространенным видом защиты является максимальная токовая защита (МТЗ). От междуфазных замыканий такую защиту рекомендуют выполнять в двухфазном исполнении и включать ее в одни и те же фазы по всей сети данного напряжения с целью отключения в большинстве случаев двойных замыканий на землю только одного места повреждения.
Замыкание на землю одной фазы в сетях с изолированной нейтралью не является КЗ. Поэтому защиту выполняют действующей на сигнал и только когда это необходимо по требованиям безопасности, действующей на отключение.
Обычно токовую защиту от замыкания на землю выполняют с включением на фильтр токов нулевой последовательности. Она приходит в действие в результате прохождения по поврежденному участку токов нулевой последовательности, обусловленных емкостью всей электрически связанной сети без учета емкости поврежденной линии.
Максимальная токовая защита, это защита выполненная на реле РТ-80.
Согласно ПУЭ, для защиты трансформаторов и кабельных линий используют:
А) Токовую отсечку; Б) газовую защиту; В) МТЗ от перегрузок; Г) МТЗ при внешних КЗ; Д) продольную дифференциальную защиту; Е) Защиту от токов перегрузки; Ж) от однофазных замыканий на землю в сетях 10 кВ, если это необходимо по ТБ.
Газовая защита предусматривается для трансформаторов ГПП мощностью 6300 и выше и для внутрицеховых трансформаторов мощностью 630 кВА. При наличии защиты от КЗ со стороны питания интенсивное газообразование также действует на сигнал.
На ГПП также предусматривается защита дифференциальная от внутренних повреждений и на выводах трансформатора, для трансформаторов 1600 кВА и 2500 кВА, если токовая отсечка не удовлетворяет по чувствительности, а МТЗ имеет выдержку времени больше 0,5 с. МТЗ предусматривается для всех трансформаторов от внешних КЗ и перегрузки.
Защита линии предусматривается токовой отсечкой с выдержкой времени и максимальную токовую защиту.
Заключение
Представленная система электроснабжения мебельно-деревообрабатывающего комбината отвечает всем требованиям к данной сфере производства: надежности, экономичности, безопасности и т.д.
Для внешнего электроснабжения завода принята наиболее целесообразная схема с ВЛ 35 кВ и ГПП с трансформаторами ТДН-6300/35. Для обеспечения безопасности на ГПП установлены ОПН на сторонах 35 и 10 кВ, а также применена системы молниезащиты. Внутренняя система заводских распределительных сетей напряжением 10 кВ выполнена по смешанной схеме кабелями марки ААБ, проложенными в земле.
Наиболее подробно в проекте рассмотрена система электроснабжения ремонтно-механического цеха. В нем предусмотрена установка ТП, силовая схема включает в себя ВРУ и 4 силовых щита. Электроприемники запитаны проводами с алюминиевыми жилами марки АПВ.
Осветительные сети выполнены светильниками с лампами ДРЛ в производственной части цеха. Светильники запитаны кабелями с медными жилами.
Список использованной литературы
1. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. / под ред. А.А. Федорова, Г.В. Сербиновского. - М.: Энергия, 1980.-576с.
2. Филиппов, Н.М. Системы электроснабжения промышленных предприятий. Учеб. пособие. Ч. 1 / Н.М. Филиппов, Л.В. Савицкий. - Чита:ЧитГУ, 2007. - с.
3. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / под ред. С.С. Рокотяна, И.М. Шапиро. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 352 с.
4. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.
5. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы элекроснабжения промышленных предприятий: Учебник для ВУЗов.- 4 изд. Перераб. И доп.- М.: Энергоатомиздат, 1984.- 472 с., ил.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Выбор рода тока, напряжения и схемы внешнего и внутреннего электроснабжения. Выбор и расчет числа и мощности цеховых трансформаторов и подстанции, марки и сечения кабелей, аппаратуры и оборудования устройств и подстанций. Компенсация реактивной мощности.
курсовая работа [453,8 K], добавлен 08.11.2008Определение расчетных электрических нагрузок деревообрабатывающего цеха. Определение числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Выбор схемы внутреннего электроснабжения завода. Расчет токов короткого замыкания. Питание цепей подстанции.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 31.05.2012Определение 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 14.06.2015Проектирование электроснабжения сборочного цеха. Схема цеховой сети и расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности и выбор мощности цеховых трансформаторов. Установка силовых распределительных пунктов. Подбор сечения проводов и кабелей.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 05.09.2010Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на трансформаторных подстанциях. Система внешнего электроснабжения. Защита и автоматика системы электроснабжения. Расчет защитного заземления.
дипломная работа [4,9 M], добавлен 07.10.2012Определение расчетных нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения цеха. Расчет заземляющего устройства. Расчет и выбор аппаратов максимальной токовой защиты. Автоматика в системах электроснабжения.
курсовая работа [249,2 K], добавлен 07.05.2015Характеристика среды производственных помещений и потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок, выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Проектирование системы внешнего и внутреннего электроснабжения, компенсация реактивной мощности.
дипломная работа [456,6 K], добавлен 26.09.2011Расчет электрических нагрузок предприятия. Определение центра электрических нагрузок. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения. Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения.
курсовая работа [255,8 K], добавлен 12.11.2013Определение 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 23.03.2013Расчёт 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