Расчет электрических нагрузок по предприятию
Содержание
| Введение | 3 |
| 1 Электроснабжение авторемонтного завода | 4 |
| 1.2 Исходные данные к проектированию | 4 |
| 2 Расчет электрических нагрузок | 5 |
| 2.1 Расчет осветительной нагрузки | 5 |
| 2.2 Расчет электрических нагрузок по заводу | 5 |
| 2.3 Выбор числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности на напряжение 0,4 кВ | 12 |
| 2.4 Распределение Qнбк пропорциональн реактивным нагрузкам ТП | 14 |
| 2.5 Уточненный расчет электрических нагрузок по заводу цветной металлургии | 15 |
| 3 Сравнение вариантов внешнего электроснабжения | 20 |
| 4 Выбор оборудования и расчет токов короткого замыкания U >1кВ | 23 |
| 4.1. Расчет токов короткого замыкания Iкз (U=10,5 кВ) с учетом подпитки от СД | 37 |
| 4.2 Выбор оборудования 4.3 Выбор трансформаторов тока и напряжения 4.4 Выбор выключателей нагрузки 4.5 Выбор шин ГПП и иозоляторов 4.6 Выбор силовых кабелей отходящих линий 4.7 Кабельный журнал 4.8 Выбор ТСН 5. Расчет данных для составления картограммы Заключение Список литературы | 40 43 43 49 50 57 58 58 60 61 |
Введение
Целью данного курсового проекта разработка системы электроснабжения авторемонтного завода. Современная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять ряду требований, как экономичность и надежность, безопасность и удобства эксплуатации.
|
|
|
Для достижения данной цели принимается ряд задач:
- определение электрических нагрузок по заводу, т.е. расчет освещения;
- расчет низковольтных электрических нагрузок по предприятию;
- определение потерь мощностей;
- расчет компенсации реактивной мощности на шинах 6 кВ;
- расчет токов короткого замыкания и выбор оборудования.
В данном курсовом проекте рассмотрено электроснабжение авторемонтного завода, расположенного в 4,5 километрах от источника электроэнергии (подстанция энергосистемы, на которой установлены два трансформатора мощностью по 40 МВА, напряжением 115/6,3 кВ).
Особенностью данного курсового проекта является наличие синхронных двигателей, запитывающихся непосредственно от главной понизительной подстанции завода, напряжением 6 кВ и дуговые сталеплавильные печи на 6т. Остальные электроприемники комбината имеют номинальное напряжение 380 В. Внешнее электроснабжения завода осуществляется воздушной линией на железобетонных опорах напряжением 110 кВ.
Электроснабжение авторемонтного завода
1.1Исходные данные на проектирование:
Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлено два трансформатора мощностью по 40 МВА напряжением 115/6,3 кВ (трансформаторы работают раздельно) или глухой отпайкой от транзитной ЛЭП – 115 кВ. Мощность к.з. в месте отпайки равна 900 МВА, а на стороне 115 кВ подстанции энергосистемы 1000 МВА.
|
|
|
Расстояние от подстанции энергосистемы до завода 4,5 км, от транзитной ЛЭП-115 кВ 3,5 км.
Завод работает в две смены.
Таблица 1.1 Электрические нагрузки по заводу
|
Наименование
| Вариант А | ||
| Кол-во ЭП, n | Установленная мощность, кВт | ||
| Одного ЭП, Рн | ∑Рн | ||
| 1 Главный механический корпус | 300 | 1-80 | 310 |
| 2 Испытательная станция | 30 | 1-50 | 4000 |
| 3 Компрессорная станция |
| ||
| а) 0,4 кВ | 10 | 1-30 | 4500 |
| б) СД 6 кВ | 4 | 630 | |
| 4 Склад | 10 | 1-20 | 2100 |
| 5 Админстративный корпус | 30 | 1-30 | 430 |
| 6Моечно-регулировочный корпус | 40 | 1-40 | 680 |
| 7 Очистные сооружения | 20 | 1-30 | 320 |
| 8 Столярный цех | 40 | 1-40 | 370 |
| 9 Насосная станция | 15 | 1-80 | 350 |
| 10 Площадка готовой продукции | освещение | ||
| 11 Литейный цех |
| ||
| а) ДСП 6т | 2 | по каталогу | |
| б) 0,4 кВ | 50 | 1-80 | 1200 |
| 12 Сварочно-заготовительный цех | 30 | 1-40 | 500 |
| 13 Электроцех | 30 | 1-40 | 270 |
| 14 Термический цех | 50 | 7-40 | 350 |
Освещение цехов и территории определить по площади.
|
|
|
Расчет электрических нагрузок
Расчет осветительной нагрузки
Расчет осветительной нагрузки при определении нагрузки предприятия производим упрощенным методом по удельной плотности осветительной нагрузки на квадратный метр производственных площадей и коэффициенту спроса.
По этому методу расчетная осветительная нагрузка принимается равной средней мощности освещения за наиболее загруженную смену и определяется по формулам[2]:
Рро = Ксо ∙ Руо, [кВт]; (2.1)
Qро = tgjо ∙ Рро, [кВАр]. (2.2)
где, Кco – коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки;
tgjо – коэффициент реактивной мощности, определяется по cosj (для ДРЛ – cosjo=0,9, для ЛЛ – cosjo=0,95);
Руо – установленная мощность приемников освещения по цеху, определяется по удельной осветительной нагрузке на 1м2 поверхности пола известной производственной площади;
Руо=ρо∙F, кВт; (2.3)
|
|
|
F – площадь производственного помещения, которая определяется по генеральному плану завода, м2;
r0- удельная расчетная мощность, кВт/м2.
Ғтерр. = Ғзавод – ƩҒцех; (2.4)
Ғтерр. = 238480 –51616 = 186864 м2.
Все расчетные данные заносятся в таблицу 2.1 – Расчет осветительной нагрузки.
Расчет электрических нагрузок по предприятию
Расчет электрических нагрузок напряжением до 1 кВ по цехам предприятия производим также методом упорядоченных диаграмм упрощенным способом. Результаты расчета силовых и осветительных нагрузок по цехам сведены в таблицу 2.2 – Расчет электрических нагрузок по цехам напряжением 0,4кВ.
Число m, определяем по формуле:
Если m больше 3, то эффективное число электроприемников определяется по формуле, если m меньше 3, то эффективное число электроприемников принимается равным фактическому nэф=n.
Среднюю активную нагрузку за наиболее загруженную смену определяем по формуле:
, 
(2.6)
где, Ки – коэффициент использования, [1, приложение А].
Рн – номинальная активная нагрузка.
Среднюю реактивную нагрузку за наиболее загруженную смену определяем по формуле:
, 
(2.7)
где, Рсм – средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену;
tgφ – реактивный коэффициент мощности, определяется по известному cos j .
Эффективное число электроприемников определяем по упрощенной формуле:
Максимальная активная нагрузка от силовых электроприемников определяется по формуле:
(2.9)
где, Км – коэффициент максимума;
Рсм – средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену.
Максимальная реактивная нагрузка от силовых электроприемников:
(2.10)
(2.11)
Полная максимальная нагрузка:
, [кВA]. (2.12)
Таблица 2.1 - Расчет осветительной нагрузки
| № по плану | Наименование производственного помещения | Размеры помещения | Площадь помещения, м2 | Удельная осветительная нагрузка rо, кВт/м2 | Коэффициент спроса, Кс | Установленная мощность освещения, Рyо, кВт | Расчетная мощность осветительной нагрузки | 
| Тип лампы | ||
| длина (м) | ширина (м) | Рро, кВт | Qро, квар | ||||||||
| 1 | Главный механический корпус | 104 | 192 | 19968 | 0,012 | 0,95 | 239,62 | 227,64 | 109,26 | 
| ЛЛ |
| 2 | Испытательная станция | 56 | 20 | 1120 | 0,012 | 0,6 | 13,44 | 8,06 | 3,87 | 
| ДРЛ |
| 3 | Компрессорная станция | 32 | 20 | 640 | 0,014 | 0,6 | 8,96 | 5,38 | 2,58 |
| ДРЛ |
| 4 | Склад | 28 | 20 | 560 | 0,009 | 0,6 | 5,04 | 3,02 | 1,45 |
| ДРЛ |
| 5 | Админстративный корпус | 52 | 20 | 1040 | 0,018 | 0,9 | 18,72 | 16,85 | 5,56 |
| ЛЛ |
| 6 | Моечно-регулировочный корпус | 48 | 48 | 2304 | 0,018 | 0,85 | 41,47 | 35,25 | 16,92 |
| ДРЛ |
| 7 | Очистные сооружения | 4 | 44 | 176 | 0,016 | 0,85 | 2,82 | 2,39 | 1,15 |
| ДРЛ |
| 8 | Столярный цех | 28 | 60 | 1680 | 0,014 | 0,85 | 23,52 | 19,99 | 9,6 |
| ДРЛ |
| 9 | Насосная станция | 28 | 28 | 784 | 0,011 | 0,6 | 8,62 | 5,17 | 2,48 |
| ДРЛ |
| Продолжение таблицы 2.1 | |||||||||||
| 10 | Площадка готовой продукции | 132 | 40 | 14080 | 0,009 | 0,95 | 126,72 | 120,38 | 39,73 |
| ЛЛ |
| 100 | 40 | ||||||||||
| 96 | 0,5х100 | ||||||||||
| 11 | Литейный цех | 40 | 112 | 4480 | 0,014 | 0,85 | 62,72 | 53,31 | 25,59 |
| ДРЛ |
| 12 | Сварочно-заготовительный цех | 40 | 60 | 2400 | 0,013 | 0,95 | 31,20 | 29,64 | 14,23 |
| ДРЛ |
| 13 | Электроцех | 28 | 28 | 784 | 0,011 | 0,6 | 8,62 | 5,17 | 2,48 |
| ДРЛ |
| 14 | Термический цех | 40 | 40 | 1600 | 0,009 | 0,95 | 14,4 | 13,68 | 6,57 |
| ДРЛ |
| 15 | Территория | 186864 | 0,009 | 1 | 1681,78 | 1681,78 | 807,25 |
| ДРЛ | ||
Таблица 2.2 – Расчет электрических нагрузок по цехам завода, U = 0,4 кВ
| № | Наименование цехов | Кол-во ЭП, n | Номинальная мощность, кВт | m | Ки | cosj | tgj | Средняя нагрузка | nэ | Кр | Расчетная нагрузка | ||||||
| Рmin-Pmax | ∑Рн | Рсм кВт | Qсм квар | Рр кВт | Qр квар | Sр кВА | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | ||
| 1 | Главный механический корпус | ||||||||||||||||
| Силовая | 300 | 1-80 | 6700 | >3 | 0,25 | 0,65 | 1,16 | 1675,00 | 1943,00 | 167,50 | 1,00 | 1675,000 | 1943,000 | ||||
| Осветительная | 227,64 | 109,26 | |||||||||||||||
| Итого | 1902,64 | 2052,26 | 2798,537 | ||||||||||||||
| 2 | Испытательная станция | ||||||||||||||||
| Силовая | 30 | 1-50 | 1200 | >3 | 0,35 | 0,8 | 0,75 | 420,00 | 315,00 | 48,00 | 1,00 | 420,000 | 315,000 | ||||
| Осветительная | 8,060 | 3,870 | |||||||||||||||
| Итого | 428,060 | 318,870 | 533,773 | ||||||||||||||
| 3 | Компрессорная станция | ||||||||||||||||
| Силовая | 10 | 1-30 | 430 | >3 | 0,75 | 0,7 | 1,02 | 322,50 | 328,95 | 28,67 | 1,00 | 322,500 | 328,950 | ||||
| Осветительная | 5,380 | 2,580 | |||||||||||||||
| Итого | 327,880 | 331,530 | 466,280 | ||||||||||||||
| 4 | Склад | ||||||||||||||||
| Силовая | 10 | 1-20 | 120 | >3 | 0,35 | 0,8 | 0,75 | 42,00 | 31,50 | 12,00 | 1,07 | 44,730 | 33,548 | ||||
| Осветительная | 3,020 | 1,450 | |||||||||||||||
| Итого | 47,750 | 34,998 | 59,202 | ||||||||||||||
| 5 | Админстративный корпус | ||||||||||||||||
| Продолжение таблицы 2.2 | |||||||||||||||||
| Силовая | 30 | 1-30 | 430 | >3 | 0,4 | 0,9 | 0,48 | 172,00 | 82,56 | 28,67 | 1,00 | 172,000 | 82,560 | ||||
| Осветительная | 16,850 | 5,560 | |||||||||||||||
| Итого | 188,850 | 88,120 | 208,397 | ||||||||||||||
| 6 | Моечно-регулировочный корпус | ||||||||||||||||
| Силовая | 40 | 1-40 | 680 | >3 | 0,3 | 0,65 | 1,17 | 204,00 | 238,68 | 34,00 | 1,00 | 204,000 | 238,680 | ||||
| Осветительная | 35,250 | 16,920 | |||||||||||||||
| Итого | 239,250 | 255,600 | 350,103 | ||||||||||||||
| 7 | Очистные сооружения | ||||||||||||||||
| Силовая | 20 | 1-30 | 320 | >3 | 0,3 | 0,65 | 1,17 | 96,00 | 112,32 | 21,33 | 1,00 | 96,000 | 112,320 | ||||
| Осветительная | 2,390 | 1,150 | |||||||||||||||
| Итого | 98,390 | 113,470 | 150,187 | ||||||||||||||
| 8 | Столярный цех | ||||||||||||||||
| Силовая | 40 | 1-40 | 370 | >3 | 0,25 | 0,7 | 1,02 | 92,50 | 94,35 | 18,50 | 1,09 | 100,825 | 102,842 | ||||
| Осветительная | 19,990 | 9,600 | |||||||||||||||
| Итого | 120,815 | 112,442 | 165,043 | ||||||||||||||
| 9 | Насосная станция | ||||||||||||||||
| Силовая | 15 | 1-80 | 350 | >3 | 0,65 | 0,7 | 1,02 | 227,50 | 232,05 | 8,75 | 1,01 | 229,775 | 234,371 | ||||
| Осветительная | 5,170 | 2,480 | |||||||||||||||
| Итого | 234,945 | 236,851 | 333,613 | ||||||||||||||
| 10 | Площадка готовой продукции | ||||||||||||||||
| осветительная | 120,380 | 39,730 | 126,767 | ||||||||||||||
| Окончание таблицы 2.2
 Мы поможем в написании ваших работ! | |||||||||||||||||