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 08.11.2008

  • Определение 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 31.05.2012

  • 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

  • Проектирование 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 05.09.2010

  • Расчет 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 07.10.2012

  • Определение 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 07.05.2015

  • Характеристика 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 26.09.2011

  • Расчет 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 12.11.2013

  • 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

  • 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

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.