Проектирование внутреннего электроснабжения завода

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: Проектирование системы электроснабжения завода

по дисциплине: Электроснабжение промышленных предприятий

Исполнитель

Студент группы 404 С

О.В. Вержбицкий

Руководитель

Профессор Н.В. Савина

Нормоконтроль Т.Ю. Ильченко

Благовещенск 2007

Реферат

Работа 65 с, 7 рисунков, 26 таблиц.

Внутреннее электроснабжение, низковольтное электроснабжение, магистральный шинопровод, распределительный шинопровод, силовой пункт, трансформаторная подстанция, предохранитель, автоматический выключатель.

В ходе курсового проектирования спроектировано внутреннее электроснабжение завода и низковольтное электроснабжение цеха. Для этого определенны электрические нагрузки, выбрано число и мощность трансформаторов КТП. Осуществлен выбор номинального напряжения, выбраны сечения линий. Для механического цеха выбрана и проверена коммутационно-защитная аппаратура.

Содержание

Реферат

Введение

1. Проектирование внутреннего электроснабжения завода

1.1 Классификация и общие характеристики потребителей электроэнергии

1.2 Расчет трехфазных электрических нагрузок по первому этапу

1.3 Выбор однолинейной схемы пункта приема электроэнергии и места его расположения

1.4 Выбор числа и мощности трансформаторов КТП

1.5 Выбор двух вариантов схемы внутреннего электроснабжения

1.6 Выбор номинального напряжения

1.7 Выбор сечений линий 10 кВ

1.8 Выбор оптимального варианта схемы внутреннего электроснабжения

1.9 Проверка сечений линий

1.10 Измерение и учет электроэнергии

2. Проектирование низковольтного электроснабжения цеха

2.1 Расчет трехфазных электрических нагрузок по первому этапу

2.2 Расчет центра электрических нагрузок

2.3 Выбор числа и мощности трансформаторов КТП с учетом компенсации реактивной мощности

2.4 Расчет электрических нагрузок для выбора распределительной сети (II этап)

2.5 Выбор сечений проводников

2.6 Выбор коммутационно-защитной аппаратуры

2.7 Проверка сечений проводников и коммутационно - защитной аппаратуры

2.7.1 Расчет токов короткого замыкания

2.7.2 Проверка выбранных сечений проводников по потери напряжения

2.7.3 Проверка шинопроводов на электродинамическую стойкость

2.7.4 Проверка выбранных автоматических выключателей

2.7.5 Проверка выбранных предохранителей

2.8 Построение карты селективности

2.9 Конструктивное исполнение низковольтной сети

Заключение

Библиографический список

Введение

В ходе проектирования распределительных сетей промышленного предприятия необходимо учесть применение методов компенсации реактивной мощности и обеспечение надежного электроснабжения потребителей промышленного предприятия.

Под системой электроснабжения промышленного предприятия понимается совокупность электрических сетей всех напряжений, расположенных на территории предприятия и предназначенных для электроснабжения его потребителей.

Проектирование системы внутреннего электроснабжения основывается на общих принципах построения схем внутризаводского распределения электроэнергии. Характерной особенностью схем внутризаводского распределения электроэнергии является большая разветвленность сети и наличие большого количества коммутационно-защитной аппаратуры, что оказывает значительное влияние на технико-экономические показатели и на надежность системы электроснабжения.

Проектирование внутреннего электроснабжения завода

Выбор сечений линий 10 кВ

Для выбора сечений кабелей определяется расчетный ток, по таблице выбирается стандартное сечение, соответствующее ближайшему большему току.

Расчетный ток определяется по формуле:

. (19)

Далее определяется длительно допустимый ток для КЛ по выражению:

I_доп = I_{доп. табл.}× К₁ × К₂, (20)

где К₁ - коэффициент, учитывающий число работающих кабелей проложенных в земле, К₁=0,9;

К₂ - коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды и допустимую температуру кабеля, К₂=1,11.

Условие допустимости по нагреву для КЛ-10 кВ:

I_доп I_{наиб. (}21)

Выбор сечений кабелей

Проведем расчет на примере магистрали ГПП-ТП2-ТП1.

кА,

I_доп=263·0,9·1,11=262,737 А.

Итак, для магистрали ГПП-ТП2-ТП1 выбираем кабель марки АПвП (алюминиевая жила изоляция из сшитого полиэтилена, оболочка из полиэтилена) сечением 95 мм².

Результаты расчета сведены в таблицу.

Таблица 8 - Результаты расчета

Линия	Р_р, МВт	Q_р, МВ·Ар	I_р, A	I_доп, A	Марка и сечение кабеля
Первый вариант схемы
ГПП-ТП1-ТП4	3,03	1,646	199	240	АПвП (3×70)
ГПП-ТП2	4,032	2,5	274	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП3-ТП8	4,34	1,522	266	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП5	4,8	2,3	307	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП6-ТП7-ТП9	0,605	0,685	53	195	АПвП (3×50)
Второй вариант схемы
ГПП-ТП1	0,48	0,422	37	195	АПвП (3×50)
ГПП-ТП2	4,032	2,5	274	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП4	2,55	1,224	163	195	АПвП (3×50)
ГПП-ТП5	4,8	2,3	307	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП8-ТП7	4,61	1,881	287	329	АПвП (3×150)
ГПП-ТП6-ТП9	301	315	25	195	АПвП (3×50)

1.8 Выбор оптимального варианта схемы внутреннего электроснабжения

Для выбора оптимального варианта системы внутреннего электроснабжения сравним капиталовложения на два варианта сети.

К=ΣК₀_i·l_i, (22)

где К₀_i - стоимость кабеля тыс. руб. /км;

l_i - длина i-ого участка кабеля.

Таблица 9 - Капиталовложения в сеть

Линия	Длина линии, км	Сечение кабеля	Удельная стоимость, тыс. руб/км	Капиталовложения, тыс. руб.
1	2	3	4	5
Первый вариант схемы
ГПП-ТП1-ТП4	0,568	(3×70)	221,65	125,9
ГПП-ТП2	0,231	(3×150)	339,315	78,4
Продолжение таблицы 9
1	2	3	4	5
ГПП-ТП3-ТП8	0,494	(3×150)	339,315	167,6
ГПП-ТП5	0,284	(3×150)	339,315	96,4
ГПП-ТП6-ТП7-ТП9	0,829	(3×50)	185,56	153,8
ИТОГО				622,13
Второй вариант схемы
ГПП-ТП1	0,263	(3×50)	185,56	48,8
ГПП-ТП2	0,231	(3×150)	339,315	78,4
ГПП-ТП4	0,458	(3×50)	339,315	155,4
ГПП-ТП5	0,284	(3×150)	339,315	96,37
ГПП-ТП3 - ТП8-ТП7	0,736	(3×150)	339,315	249,73
ГПП-ТП6-ТП9	0,736	(3×50)	185,56	136,6
ИТОГО				765,3

По результатам расчета видно, что дешевле первый вариант схемы электроснабжения, его и выбираем для завода.

Проверка сечений линий

Проверка сечений КЛ 10 кВ на термическую стойкость осуществляется следующим образом.

Определяется термически стойкое к токам КЗ минимально допустимое сечение, мм²:

, (23)

где В_кз- тепловой импульс, А^2.с;

С - температурный коэффициент, учитывающий ограничение допустимой температуры нагрева жил кабеля, значения которого приведены в табл.3.4 [8] и принимается для алюминиевых жил 95 А∙с^1/2/мм².

Тепловой импульс определяется по формуле:

, (24)

где Iк - ток трехфазного короткого замыкания, принимается равным в соответствии с условием 25 кА;

- время отключения тока короткого замыкания, 0,06 с;

Та - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.

Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ находится по формуле:

, (25)

где - суммарные активное и индуктивное сопротивления цепи КЗ, Ом.

Таблица 10 - Проверка сечений кабелей

Линия	Сечение кабеля, мм²	Индуктивное сопротивление х_Σ, Ом/км	Активное сопротивление r_Σ, Ом/км	Та	Тепловой импульс Вк, А²·с	Минимальное сечение F_min, мм²
ГПП-ТП1-ТП4	(3×70)	0,177	0,443	0,0013	3,8·10⁷	64,9
ГПП-ТП2	(3×150)	0,164	0, 206	0,0025	3,9·10⁷	65,7
ГПП-ТП3-ТП8	(3×150)	0,164	0, 206	0,0025	3,9·10⁷	65,7
ГПП-ТП5	(3×150)	0,164	0, 206	0,0025	3,9·10⁷	65,7
ГПП-ТП6-ТП7-ТП9	(3×50)	0,184	0,641	0,0009	3,8·10⁷	65,7

Выбранные сечения кабелей на всех участках СЭС 10 кВ, кроме магистрали ГПП-ТП6-ТП7-ТП9 выше минимального сечения по условию термической стойкости к току КЗ на шинах 10 кВ равного 25 кА. На магистрали ГПП-ТП6-ТП7-ТП9 увеличиваем сечение кабеля, принимаем кабель сечением (3×70).

Выбор сечений проводников

Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая длительно допустимая температура нагрева проводника, называется предельно допустимым током по нагреву.

, (55) где I_ном - номинальный ток станка,

К=1,15 - поправочный коэффициент на условие прокладки кабелей.

Номинальный ток станка определяется по формуле:

(56)

где Р_ном - номинальная мощность ЭП;

η - номинальный КПД, (0,88-0,92).

Таблица 16 - Выбор марки и сечения кабелей, питающих ЭП

Номер на плане	Наименование ЭП	Р_ном, кВт	cos (φ)	Ip, А	Сечение, мм	Марка	I_длдоп, А
1. .2	вентиляторы	48	0,75	100,4	4×25	АПвВг	117,3
3…5	сварочные агрегаты	10	0,5	31,4	4×4	АПвВг	35,65
6…8	токарные автоматы	12	0,88	31,4	4×4	АПвВг	35,65
9…11	зубофрезерные станки	15	0,88	39,2	4×6	АПвВг	46
12…14	круглошлифовальные станки	4	0,88	10,5	4×4	АПвВг	35,65
15…17	заточные станки	3	0,88	7,8	4×4	АПвВг	35,65
18…19	сверлильные станки	3,2	0,88	8,4	4×4	АПвВг	35,65
20…25	токарные станки	9	0,88	23,5	4×4	АПвВг	35,65
26…27	плоскошлифовальные станки	8,5	0,8	22,2	4×4	АПвВг	35,65
28…30	строгальные станки	12,5	0,88	32,7	4×4	АПвВг	35,65
31…34	фрезерные станки	9,5	0,8	24,8	4×4	АПвВг	35,65
35…37	расточные станки	11,5	0,88	30,07	4×4	АПвВг	35,65

Таблица 17 - Выбор марки и сечения кабелей, питающих СП

Силовой пункт	Ip, А	Сечение, мм	Марка	I_длдоп, А
СП1	184,8	4×70	АПвВг	223,1
СП2	86,7	4×16	АПвВг	87,9
СП3	21,7	4×4	АПвВг	35,65
СП4	23,2	4×4	АПвВг	35,65

Заключение

В представленном курсовом проекте спроектирована и рассчитана система электроснабжения ремонтно-механического цеха и системы внутреннего электроснабжения судоремонтного завода.

В проекте произведены расчеты электрических нагрузок для выбора трансформаторов КТП (по первому этапу), расчеты электрических нагрузок для выбора цеховой сети (по второму этапу).

Основными критериями при проектировании являются техническая применимость и экономичность проекта. На основании экономической оценки принимается схема электроснабжения первого варианта. Эта система электроснабжения включает:

В качестве источника питания цеха принята схема БТМ блок трансформатор (400 кВ·А) - магистраль с одним трансформатором и комплектным шинопроводом в качестве главной магистрали, длиной 97 м, устанавливаемого на высоте 6 м.

Разводка сетей цеха производится с помощью трех ШРА, устанавливаемых на высоте 6 м и СП питаемых от ШМА. ЭП подключаются через кабельные спуски, прокладываются в металлических рукавах.

Защита производится автоматическими выключателями (для ШМА, ШРА и СП) и предохранителями (для электроприемников).

Внутреннее электроснабжение завода выполнено по смешанной схеме. Цеха с высоковольтной нагрузкой подключены радиально. В каждом цехе установлено по одной двухтрансформаторной подстанции. Высоковольтные ЭП подключаются через распределительный пункт. В ходе расчета выбраны и проверены сечения линий 10 кВ.

Библиографический список

1. Барыбин Ю.Г. "Справочник по проектированию электроснабжения", М.: "Энергоатомиздат", 1990.

2. Блок В. М.: "Пособие к курсовому и дипломному проектированию", М.: "ВШ", 1990.

3. Неклепаев Б.Н. "Электрическая часть электростанций", М.: "Энергоатомиздат", 1989.

4. ПУЭ, М.: "Энергоатомиздат", 2000.

5. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования под ред. Барыбина Ю.Г., Федорова Л.Е. и др., М.: "Энергоатомиздат", 1991.

6. Справочник электромонтера. Под ред. А.Д. Смирнова. Смирнов Л.П. Монтаж кабельных линий, М.: Энергия, 1968.

7. Трунковский А.Е. "Обслуживание электрооборудования промышленных предприятий", М: Высшая школа, 1977.

8. Указания по расчету электрических нагрузок. ВНИПИ "Тяжпромэлектропроект" №358-90 от 1 августа 1990г.

9. Фёдоров А.А., Старкова Л.Е. "Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования", М.: "Энергоатомиздат", 1987.