Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

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

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

2009

Тема 1. ЭСН и ЭО ремонтно-механического цеха. Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ

 

Ремонтно-механический цех (РМЦ) предназначен для ремонта и настройки электромеханических приборов, выбывающих из строя.

Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл РМЦ имеет два участка, в которых установлено необходимое для ремонта оборудование: токарные, строгальные, фрезерные, сверлильные станки и др. В цехе предусмотрены помещения для трансформаторный подстанции (ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, сварочных постов, администрации и пр.

РМЦ получает ЭСМ от главной понизительной подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП – 0,9 км, а от энергосистемы (ЭСН) до ГПП – 14 км. Напряжение на ГПП - 6 и 10 кВ.

Количество рабочих смен — 2. Потребители цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН.

Грунт в районе РМЦ — чернозём с температурой +20 °С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждый.

Размеры здания АхВхН=48х28х9м.

Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Перечень оборудования цеха РМЦ дан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.

 

Таблица 1. Перечень ЭО ремонтно-механического цеха

№ на пле	Наименование ЭО	Вариант	Примечание
		Рэп, КВТ
1,2	Вентиляторы	55
3.5	Сварочные агрегаты	14	ПВ = 40%
6.8	Токарные автоматы	10
9…11	Зубофрезерные станки	20
12.14	Круглошлифовальные станки	5
15…17	Заточные станки	1,5	1-фазные
18,19	Сверлильные станки	3,4	1-фазные
20…25	Токарные станки	12
26,27	Плоскошлифовальные станки	17,2
28…30	Строгальные станки	4,5
31…34	Фрезерные станки	7,5
35…37	Расточные станки	4
38,39	Краны мостовые	30	ПВ = 60%

 

Задание №1 Электроснабжение ремонтно-механического завода

Выполнить проект электроснабжения ремонтно-механического завода согласно заданию на курсовое проектирование.

Сведения об установленной мощности электроприёмников и другие данные приведены в таблице 1, 2, 3, 4.

 

Таблица №1

Наименование цеха, отделения, участка	Установленная мощность Руст электроприёмников напряжением 0,4 кВ, кВт		Приведённое число электроприёмников  nэ	Кu	Cos φ
	Группа А	Группа В
1. Гараж и зарядная станция	-	10	-	0,2	0,64
2. Компрессорная станция	82	380	6	0,7	0,6
3. Заготовительный участок	55	-	6	0,3	0,65
4. Электроремонтный цех	69	295	8	0,2	0,64
5. Прессово-сварочный цех	636	48	44	0,4	0,7
6. Сантехнический участок	40	42	5	0,5	0,75
7. Наполнительная	48	168	5	0,5	0,75
8. Механический цех	1370	257	35	0,2	0,6
9. Насосная станция	110	210	20	0,7	0,6
10. Ремонтно-механический цех	664	-	39	0,2	0,6
11. Столярный цех	38	210	11	0,3	0,65
12. Гальванический цех	150	268	28	0,5	0,8
13. Литейный цех	293	210	38	0,2	0,85
14. Административный цех	58	98	8	0,5	0,75
15. Столовая	77	220	10	0,5	0,8
16. Склад готовой продукции	60	44	6	0,5	0,7

 

Таблица №2

Наименование цеха, отделения, участка	Данные высоковольтных электроприемников
	Вид	Установленная мощность одного эл. приемника	Количество электроприемников		U в кВ
			Рабочие	Резервные
1. Компрессорная станция	Синхронные электродвигатели	630 кВт	1	2	6

 

Таблица №3

Дополнительные данные для расчетов
Расстояние от предприятия до подстанции энергосистемы, км	Существующие уровни напряжения на подстанции энергосистемы, кВ		Мощность КЗ на шинах подстанции энергосистемы Sкз, МВА, при		Коррозийная активность грунта предприятия	Наличие блуждающих токов в грунте предприятия	Наличие колебаний и растягивающих усилий в грунте предприятия
	U1	U2	U1	U2
25	35	110	680	2000	Средняя	Есть	Есть

 

 

Содержание

Введение

1. Категории надёжности электроснабжения предприятия

2. Расчёт нагрузок

2.1 Расчет нагрузок цеха

2.2 Расчет нагрузок на стороне 0,4 кВ предприятия

2.3 Расчёт нагрузок на стороне 10(6) кВ ГПП

3. Выбор напряжения и схемы

3.1 Выбор напряжения и схемы внутрицеховых сетей

3.2. Выбор напряжения и схемы внутризаводских сетей

3.3 Выбор напряжения и схемы внешнего электроснабжения

4. Выбор трансформаторов

4.1. Выбор числа и мощности трансформаторов ЦТП

4.2. Выбор трансформаторов ГПП

5. Расчёт токов короткого замыкания

6. Расчёт линий электропередачи

6.1 Расчет кабельных линий 10(6) кВ

6.2 Расчёт линий питающих предприятие

6.3 Расчет сборных шин ГПП

7. Выбор высоковольтного оборудования

7.1 Выбор высоковольтного выключателя со стороны 6(10) кВ

7.2 Выбор разъединителя со стороны 35(110) кВ

7.3 Выбор короткозамыкателя

7.4 Выбор отделителя

7.5 Выбор измерительных трансформаторов

8. Расчёт стоимости электроэнергии

Заключение

Список использованных источников

 

Введение

Электроэнергетика России является важнейшей жизнеобеспечивающей отраслью страны. В ее состав входят более 700 электростанций общей мощностью 215,6 млн. кВт; в отрасли работают более 1 млн. человек

Стратегия развития отечественной энергетики предусматривает дальнейший рост производства электроэнергии всеми электростанциями России. К 2015 г. намечается достичь годовой выработки электроэнергии 1460 млрд. кВт-ч.

Основными потребителями электроэнергии являются промышленные предприятия и гражданские здания. Они расходуют более 78 % всей электроэнергии, вырабатываемой в нашей стране.

Ввод в действие новых предприятий, расширение существующих, рост их энерговооруженности, широкое внедрение различных видов электротехнологий во всех отраслях производств, огромное жилищное строительство выдвигают проблему рационального электроснабжения потребителей.

Системой электроснабжения называют совокупность установок для выработки, распределения и потребления электроэнергии.

Система распределения большого количества электроэнергии должна обладать высокими техническими и экономическими показателями и базироваться на новейших достижениях современной техники. Поэтому электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий должно основываться на использовании современного конкурентоспособного электротехнического оборудования и прогрессивных схем питания, широком применении автоматизации.

Современное электрооборудование требует качественное и надежное электропитание. Получение электроэнергии требует больших материальных затрат от государства и приводит к нарушению экологии. Поэтому перед энергетикой ставится проблема экономии электроэнергии.

Одним из испробованных путей минимизации потерь электроэнергии является компенсация реактивной мощности потребителей при помощи местных источников реактивной мощности, причем важное значение имеет правильный выбор их типа, мощности, местоположения и способа автоматизации. Также более экономичны сети и установки трёхфазного тока с частотой 50 Гц по сравнению с сетями и установками однофазного применения, т.к. от трехфазных сетей могут питаться как однофазные, так и трехфазные потребители.

Наряду с трехфазным током в некоторых отраслях применяют постоянный ток, который получают путем выпрямления переменного тока. В большинстве случаев это электролизные установки химической промышленности и цветной металлургии, а так же железнодорожный и городской электротранспорт.

В современных условиях главными задачами специалистов, осуществляющих проектирование, монтаж и эксплуатацию современных систем электроснабжения промышленных предприятий и гражданских зданий, являются правильное определение электрических нагрузок, рациональная передача и распределение электроэнергии, обеспечение необходимой степени надежности электроснабжения, качества электроэнергии на зажимах электроприёмников, электромагнитной совместимости приемников электрической энергии с питающей сетью, экономия электроэнергии и других материальных ресурсов.

 

 

Расчёт нагрузок

Расчет нагрузок цеха

Для расчета нагрузок потребителей 0,4 кВ предприятия необходимо определить нагрузки цехов.

Произведем расчет нагрузок ремонтно-механического цеха методом упорядоченных диаграмм (метод коэффициента максимума) [2,3], для этого:

1) Все ЭП, присоединенные к соответствующим узлам, разбиваем на однородные по режиму работы группы с одинаковыми значениями коэффициентов использования и коэффициентов мощности.

2) Для электроприемников с переменным графиком нагрузок номинальную мощность пересчитываем к продолжительному режиму, в кВт:

Для трансформаторов сварочных аппаратов, у которых задается полная паспортная мощность S_пасп , в кВА:

При расчете однофазных потребителей их равномерно распределяют по трем фазам и наиболее загруженную умножают на 3, в кВт:

3) Рассчитываем количество ЭП в каждой группе и в целом по расчетному узлу присоединения.

4) Рассчитываем суммарную номинальную мощность всех ЭП узла ∑Р_общ.

5) Находим m. Если в группе пять или более ЭП и значение m, равное отношению номинальной мощности наибольшего ЭП группы ΣР_ном.max к мощности наименьшего приемника ΣР_ном.min , определяемое по формуле:

 

 

Если суммарная мощность одинаковых по мощности “маленьких”

электроприемников меньше 5% от Р_ном всей группы, то при определении m, а далее при определении n_э эти электроприемники не учитываются.

6) В каждой группе ЭП и по узлу в целом находят пределы их номинальных мощностей и величину эффективного числа ЭП n _э по формуле:

 

 

 

где: ΣР_ном.i – сумма номинальных мощностей n электроприемников узла.

Меньше или равно 3, можно считать n _э ≈ n.

7) По таблицам из справочной литературы [ 2, T 2.1 ] и [3,T3.3] находим для характерных групп ЭП коэффициенты использования К_и и коэффициенты мощности cosφ.

По значениям cosφ с помощью тригонометрических таблиц определяют tgφ.

8) Для каждой группы однородных ЭП определяем среднюю активную мощность кВт, нагрузку за наиболее загруженную смену Р_см по формуле, в кВт:

 

 

9) Для узла присоединения суммируем активные и реактивные составляющие мощностей по группам разнообразных ЭП, соответственно в кВт и кВАР:

 

 

10) Определяем средневзвешенное значение коэффициента использования узла:

 

Средневзвешенное значение tgφ_уз:

 

11) По tgφ_уз находим cosφ_уз – средневзвешенное значение коэффициента мощности узла присоединения.

12) Из справочной литературы находим коэффициент максимума К_мax в зависимости от значений К_и и n_э.

13) С учетом К_мax определяем максимальную расчетную активную, в кВт и реактивную нагрузки, в кВАР:

 

 

 

 

14) При n_э ≥ 200 и любых значениях К_и, а также при К_и ≥ 0,8 и любых значениях n_э допускается максимальную расчетную нагрузку принимать равной средней за наиболее загруженную смену (К_м=1).

Для мощных ЭП (200 кВт и более) можно принять Р_max равной средней нагрузке за наиболее загруженную смену Р_см.

15) Определяем полную мощность, в кВА:

 

 

и максимальный расчетный ток, в А

 

 

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.

 

 

Узлы питания и группы  электроприёмников	Количество электрических электроприёмников, n	Установленная мощность, приведенная к ПВ 100%, кВт		m	Коэффициент использования, Ки		Средняя нагрузка за максимально загруженную смену		Эффективное число электроприёмников, nэ	Коэффициент максимума, Кmax	Максимальная нагрузка
											Рmaх = Кmaх · Рсм, кВт	Qmaх = Кmaх · (Qсм-1,1), квар	Smaх  = , кВ*А	Imaх = Smaх( ), А
		Одного электроприёмника Рном (пределы)	Общая Рном				Рсм=Ки· Рном, кВт	Qcм=Рсм · tgφ, квар
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
РП 1
Вентиляторы	2	55	110		0,6	0,8	33	24,75	2	1,33	43,85	27,2	51,6	33,96
						0,75
Всего на РП 1	2		110	<3		0,8
РП 2
Сварочные агрегаты	3	14	42		0,12	0,5	1,68	2,90	3	4,25	7,6	3,2	8,24	5,24
						1,73
Всего на РП 2	3		42	>3		0.5
РП 3
Токарные автоматы	3	10	30		0.12	0.5	1.2	2.08	3	4.52	5.4	2.3	5.86	3.86
						1.73
Всего на РП 3	3		30	>3		0.5
РП 4
Зубофрезерные станки	3	20	60		0.16	0.6	32	41.6	3	3.20	102.4	45.8	112.15	73.8
						1.3
Всего на РП 4	3		60	>3		0.6
РП 5

 

 

Выбор напряжения и схемы

Выбор трансформаторов

Выбор трансформаторов ГПП

Трансформаторы ГПП являются важнейшим звеном систем ЭСН, так как рассматриваются в качестве основных источников питания потребителей всего предприятия.

Для выбора трансформаторов необходимо знать уровни напряжения внешнего ЭСН и внутризаводских сетей.

Мощность трансформаторов выбирается из максимальной расчетной мощности предприятия, в кВА:

 

 

где S_р.пред – максимальная расчетная нагрузка предприятия, кВА;

N - число трансформаторов (как правило на ГПП устанавливается 2 трансформатора)

K_загр - коэффициент загрузки трансформатора (0,7)

Рассчитаем мощность трансформатора ГПП:

 

 

Из таблицы литературы [5, C.214 - 219] выбираем трансформатор напряжением 35 кВ типа ТМН – 4000/35, Uном= 4000 кВА, U_ВН= 35 кВ, U_НН= 11кВ, Pх.х.= 5600 Вт, Pк.з.=33,500 Вт, U_КЗ= 7,5%

Произведем расчет компенсации реактивной мощности.

Определим количество требуемой для предприятия реактивной мощности:

 

 

Для поддержания нормальной работы генераторов электрических станции в СЭС должно поддерживаться потребление определенного количества реактивной мощности, которое рассчитывается по формуле, в кВАР:

 

Q_{эн.сист} = Р_р.пред · tgφ_{эн.сист} (4.8)

 

где tg_{эн.сист} при проектировании принимается равным 0,4 кВАр/кВт

 

Q_{эн.сист} =  =1581,6 кВар

 

Если Q_{р предпр} ≤ Q _{эн.сист,} то искусственной компенсации не требуется.

Если Q_{р предпр} ≥ Q _{эн.сист,}

 

Q_треб = 2110,5-1581,6=528,9 кВА

 

Делим на 2 системы шин;

 

кВАР

 

Компенсацию реактивной мощности лучше выполнять со стороны 10 кВ.

 

Расчет сборных шин ГПП

Сборные шины распределительных устройств, выбирают в зависимости от конструктивного исполнения, способа присоединения коммутационных аппаратов, ячеек КСО или КРУ и т.д.

В основном сборные шины выполняются из алюминиевых сплавов прямоугольного сечения, одно или многополюсными, или коробчатого сечения.

Выбираем материал шин – алюминий.

 Расчет сборных шин РУ 10 кВ производим в следующем порядке:

1) Выбираем сечение шины из условий длительно допустимого нагрева максимально расчетным током.

Рассчитываем максимальный ток, в А:

 

 (6.13)

 

Из условия: Iдл.доп ≥ Iрmax из ПУЭ выбираем шины прямоугольного сечения:

S= 40Ч4 ммІ, Iдл.доп = 480 А

2) Проверяем сечение шин на термическую стойкость при сквозных коротких замыканиях, в мм²:

 

 (6.14)

 

Рассчитываем тепловой импульс при токах КЗ, в кА²·с

 

В_к = ·t_прив , (6.15)

 

где - ток трехфазного КЗ в точке К1, в кА;

tприв – расчетное время термической стойкости, в с, которое больше расчетного времени кабельной линии на 0,5 с ( на ступень выше по сравнению с расчетом кабельной линии по условию селективности), т.е.

t_привед =  (6.16)

 

С_т – термический коэффициент, учитывающий разницу нагрева в условиях нормального режима и в условиях КЗ с учетом допустимой температуры и материала проводника, выбираем из литературы [3, С.190], С_Т = 95 Ас²/мм²

 

Рассчитываем: t_привед =

 

Оставляем сечение 160 мм²

4) Для проверки электродинамической стойкости жестких шин выполним механический расчет [5].

Установлено, что механический резонанс не возникает, если частота собственных колебаний шинных конструкций меньше 30 Гц или больше 200 Гц.

Для алюминиевых шин частота собственных колебаний, в Гц

 

 (6.17)

 

где L- расстояние между изоляторами (длина пролета), м;

J - момент инерции поперечного сечения шины относительно оси перпендикулярно направлению изгибающей силы, см⁴;

q - площадь поперечного сечения шины, см².

Определим расчетную длину пролета L, т.е. расстояние между точками крепления вдоль шины.

Если принять f _о ≥200 Гц, то

 

 (6.18)

 

 

Расположим шины на изоляторах на ребро.

Момент инерции [5, C], в см⁴

 

 

где h – ширина шины, в см;

 b – толщина шины, в см.

Площадь поперечного сечения шины, в см²:

 

q = h · b (6.20)

 

Рассчитываем момент инерции:

 

Проверяем шину на электродинамическую стойкость как статическую систему с нагрузкой равной наибольшей электродинамической силе.

Наибольшее удельное усилие, в Н/м

 

(6.21)

 

где I_уд – ударный ток при КЗ на шинах в точке К2, в А;

 а – расстояние между осями крепления, в м;

 

а = 130 + b (6.22)

 

130 – минимально допустимое расстояние в свету между токоведущими частями для РУ 10 кВ по ПУЭ, в мм.

 

а = 160 +40 = 200 мм ≈ 0.2 м

 

Рассчитываем наибольшее удельное усилие

 

 

Изгибающий момент, создаваемый распределенной силой в пределах одного пролета, в Н·м:

 

 (6.23)

 

где L – длина пролета, м.

Расчетное напряжение в материале шины, в МПа:

 

(6.24)

 

где W – момент сопротивления поперечного сечения оси, перпендикулярной направлению изгиба, в см³.

Момент сопротивления шины, расположенной на ребро, в см³:

 

 (6.24)

 

Рассчитываем момент сопротивления шины

 

 

и напряжение в материале шины:

 

 

Шины считаются прочными, если расчетное напряжение меньше допустимого:

 

σ_доп ≥ σ_расч (6.25)

 

Допустимые напряжения в литературе [5].

Выбираем марку материала шины: алюминиевый сплав АД31Т1 с допустимым напряжением 200 МПа и σ_доп = 90 .

Выбор короткозамыкателя

Короткозамыкатели предназначены для создания искусственного КЗ.

Из условия:

 

U_ном ≥ U _уст , (7.12)

 

где U_ном – номинальное напряжение высоковольтного выключателя, в кВ.

Из паспортных данных выключателя: U_ном = 35 кВ

U _уст - номинальное напряжение распределительного устройства, в кВ

ИЗ главы 3.2 U _уст = 35 кВ

Условие (7.12) выполняется.

Выбираем короткозамыкатель (устанавливают на стороне (35) 110 кВ) типа: КРН – 35У1

1) Максимальный расчетный ток по формуле (6.10) , в А:

 

 

Номинальный ток короткозамыкателя из паспортных данных: I_ном = 1000 А,

что соответствует условию, в

 

А: I_ном. ³ I_р.мах (7.13)

 

2) Проверяем на термическую стойкость при сквозных токах КЗ, в

 

кА²с: _.В_к ≥ В_к.расч. (7.14)

_.В_к = I_T² · t_т , (7.15)

 

где I_т - предельный ток термической стойкости, в кА;

Из паспортных данных разъединителя: I_т = 20 кА

 t_т- время протекания тока термической стойкости , в с

 Из паспортных данных короткозамыкателя: t_т = 3 c

В_к.расч = I_n,⁽³⁾² ∙ t_расч , (7.16)

В_к = (12,5)² · 4 = 625 кА²с

 

где I_n,⁽³⁾ – ток КЗ в точке К2, в кА

t_расч = t_р.з.+ t_ов – расчетное время КЗ, в с

t_р.з.= (от 0,12 до 2,5) – время срабатывания релейной защиты, в с

t_ов- собственное время отключения выключателя с приводом, в с

По условию селективности:

t_расч = (2,5+0,5 +0,05) = 3,05 с

В_к.расч = кА²с

Условие (7.16) выполняется.

4) Проверяем на электродинамическую стойкость, в кА.

 

i_c ≥ I_уд (7.17)

 

где I_с - амплитудное значение предельного сквозного тока (ток электродинамической стойкости), в кА;

Из паспортных данных короткозамыкателя: i_с = 42 кА

I_уд - ударный ток в точке К1, в кА.

42 ≥ 20,6 (в точке К₂)

Условие (7.17) выполняется.

Выбранный короткозамыкатель типа: КРН-35 У1

 

Выбор отделителя

Отделители отличаются от разъединителей способом управления. Разъединители позволяют дистанционное и ручное (по месту) включение и отключение. Отделители отключаются автоматически после прекращения искусственного КЗ, созданного короткозамыкателем с помощью реле РБО, а включается дистанционно или в ручную.

По конструкции и по коммутационной способности отделители практически не отличаются от разъединителей и выбираются по тем же условиям.

Из условия:

 

U_ном ≥ U _уст , (7.18)

 

где U_ном – номинальное напряжение, в кВ.

Из паспортных данных отделителя: U_ном = 35 кВ

U _уст - номинальное напряжение распределительного устройства, в кВ

Из главы 3.2 U _уст = 35кВ

Условие (7.18) выполняется.

Выбираем отделитель на стороне (35) 110 кВ типа:

1) Максимальный расчетный ток по формуле (6.10) , в А:

 

Номинальный ток отделителя из паспортных данных: I_ном = 630 А,

что соответствует условию, в

 

А: I_ном. ³ I_р.мах (7.19)

 

2) Проверяем на термическую стойкость при сквозных токах КЗ, в кА²с:

 

В_к ≥ В_к.расч. (7.20)

В_к = I_T² · t_т , (7.21)

 

где I_т - предельный ток термической стойкости, в кА;

Из паспортных данных отделителя: I_т = кА

t_т- время протекания тока термической стойкости , в с

 Из паспортных данных отделителя: t_т = … c _.В_к = (12,5)² · 4 = 625 кА²с

 

В_к.расч = I_n,⁽³⁾² ∙ t_расч , (7.22)

 

где I_n,⁽³⁾ – ток КЗ в точке К1, в кА

t_расч = t_р.з.+ t_ов – расчетное время КЗ, в с

t_р.з.= (от 0,12 до 2,5) – время срабатывания релейной защиты, в с

t_ов- собственное время отключения выключателя с приводом, в с

По условию селективности:

 

t_расч = (2,5+0,5 +0,05) = 3,05 с

В_к.расч =

 

Условие (7.3) выполняется.

4) Проверяем на электродинамическую стойкость, в кА.

 

i_c ≥ I_уд (7.23)

 

где I_с - амплитудное значение предельного сквозного тока (ток электродинамической стойкости), в кА;

Из паспортных данных разъединителя: i_с = 80 кА

I_уд - ударный ток в точке К1.

 80 ≥ 12,5

Условие (7.23) выполняется.

Выбранный отделитель типа: ОДЗ-35.630 У1

 

Выбор трансформатора тока

Трансформаторы тока на стороне 35 (110) кВ встраивают в вывода высоковольтных выключателей или силовых трансформаторов и устанавливают на отдельных фундаментах, на стороне 10 (6) кВ в ячейках КРУ или КСО.

Трансформаторы тока всегда должны работать при короткозамкнутых вторичных обмотках.

Вторичное напряжение трансформаторов тока в большинстве случаях 5 В.

Из условия:

 

U_{ном ВН} ≥ U _уст , (7.24)

 

где U_номВН – номинальное напряжение на первичной обмотке трансформатора тока, в кВ.

Из паспортных данных трансформатора тока: U_{ном ВН} = 10 кВ

U _уст - номинальное напряжение распределительного устройства, в кВ

Из главы 3.1 U _уст = 6 кВ

Условие (7.24) выполняется.

Выбираем трансформатор тока на стороне 6 кВ типа: ТЛК10-УЗ

Произведём расчет и выбор выключателя для вводного фидера ПС.

1) Максимальный расчетный ток по формуле (6.13), в А:

 

Номинальный ток трансформатора тока: I_ном = 600 А,

что соответствует условию, в

 

А: I_ном. ³ I_р.мах (7.25)

 

2) Проверяем на термическую стойкость при сквозных токах КЗ, в

 

кА²с: _.В_к ≥ В_к.расч. (7.26)

В_к = I_T² · t_т или В_к = (I_{ном ∙} К_т⁾² · t_т , (7.27)

 

где I_т - предельный ток термической стойкости, в кА

Из паспортных данных трансформатора тока: I_т = … кА или К_т = …

 t_т- время протекания тока термической стойкости , в с

 Из паспортных данных трансформатора тока: t_т = … c

 _.В_к = (31,5)² · 3 = 2977 кА²с

 

В_к.расч = I_n,⁽³⁾² ∙ t_расч , (7.28)

 

где I_n,⁽³⁾ – ток КЗ в точке К2, в кА

t_расч = t_р.з.+ t_ов – расчетное время КЗ, в с

t_р.з.= (от 0,12 до 2,5) – время срабатывания релейной защиты, в с

t_ов- собственное время отключения выключателя с приводом, в с

По условию селективности:

 

t_расч = (2+0,5) + 0,05 = 2,55 с

В_к.расч = кА²с

Условие (7.26) выполняется.

3) Проверяем на электродинамическую стойкость, в кА.

 

i_c ≥ I_уд или i_ном ∙ К_т ≥ I_уд (7.29)

 

где I_с - амплитудное значение предельного сквозного тока (ток электродинамической стойкости), в кА;

Из паспортных данных выключателя: i_с = 81 кА

I_уд - ударный ток в точке К2, в кА.

81 ≥ 20,6

Условие (7.29) выполняется.

4) По вторичной нагрузке трансформатора, в Ом (можно не проверять):

Z ₂ < Z _{2 ном.} ,

 

Выбранный трансфотматор типа: ЗНОЛ

 

Заключение

В данном курсовом проекте было спроектировано электроснабжение ремонтно–механического завода спроектированы и выбраны сети внешнего, внутризаводского и внутрицехового электроснабжении.

Рассчитаны нагрузки и выбраны трансформаторы и т. Д.

Все рассчитанные параметры системы электроснабжения удовлетворяют всем требованиям, поэтому система может считаться пригодной для практического применения на производстве с высокой гибкостью, экономичностью и надежностью работы.

2009

Тема 1. ЭСН и ЭО ремонтно-механического цеха. Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ

 

Ремонтно-механический цех (РМЦ) предназначен для ремонта и настройки электромеханических приборов, выбывающих из строя.

Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл РМЦ имеет два участка, в которых установлено необходимое для ремонта оборудование: токарные, строгальные, фрезерные, сверлильные станки и др. В цехе предусмотрены помещения для трансформаторный подстанции (ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, сварочных постов, администрации и пр.

РМЦ получает ЭСМ от главной понизительной подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП – 0,9 км, а от энергосистемы (ЭСН) до ГПП – 14 км. Напряжение на ГПП - 6 и 10 кВ.

Количество рабочих смен — 2. Потребители цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН.

Грунт в районе РМЦ — чернозём с температурой +20 °С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждый.

Размеры здания АхВхН=48х28х9м.

Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Перечень оборудования цеха РМЦ дан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.

 

Таблица 1. Перечень ЭО ремонтно-механического цеха

№ на пле	Наименование ЭО	Вариант	Примечание
		Рэп, КВТ
1,2	Вентиляторы	55
3.5	Сварочные агрегаты	14	ПВ = 40%
6.8	Токарные автоматы	10
9…11	Зубофрезерные станки	20
12.14	Круглошлифовальные станки	5
15…17	Заточные станки	1,5	1-фазные
18,19	Сверлильные станки	3,4	1-фазные
20…25	Токарные станки	12
26,27	Плоскошлифовальные станки	17,2
28…30	Строгальные станки	4,5
31…34	Фрезерные станки	7,5
35…37	Расточные станки	4
38,39	Краны мостовые	30	ПВ = 60%

 

Задание №1 Электроснабжение ремонтно-механического завода

Выполнить проект электроснабжения ремонтно-механического завода согласно заданию на курсовое проектирование.

Сведения об установленной мощности электроприёмников и другие данные приведены в таблице 1, 2, 3, 4.

 

Таблица №1

Наименование цеха, отделения, участка	Установленная мощность Руст электроприёмников напряжением 0,4 кВ, кВт		Приведённое число электроприёмников  nэ	Кu	Cos φ
	Группа А	Группа В
1. Гараж и зарядная станция	-	10	-	0,2	0,64
2. Компрессорная станция	82	380	6	0,7	0,6
3. Заготовительный участок	55	-	6	0,3	0,65
4. Электроремонтный цех	69	295	8	0,2	0,64
5. Прессово-сварочный цех	636	48	44	0,4	0,7
6. Сантехнический участок	40	42	5	0,5	0,75
7. Наполнительная	48	168	5	0,5	0,75
8. Механический цех	1370	257	35	0,2	0,6
9. Насосная станция	110	210	20	0,7	0,6
10. Ремонтно-механический цех	664	-	39	0,2	0,6
11. Столярный цех	38	210	11	0,3	0,65
12. Гальванический цех	150	268	28	0,5	0,8
13. Литейный цех	293	210	38	0,2	0,85
14. Административный цех	58	98	8	0,5	0,75
15. Столовая	77	220	10	0,5	0,8
16. Склад готовой продукции	60	44	6	0,5	0,7

 

Таблица №2

Наименование цеха, отделения, участка	Данные высоковольтных электроприемников
	Вид	Установленная мощность одного эл. приемника	Количество электроприемников		U в кВ
			Рабочие	Резервные
1. Компрессорная станция	Синхронные электродвигатели	630 кВт	1	2	6

 

Таблица №3

Дополнительные данные для расчетов
Расстояние от предприятия до подстанции энергосистемы, км	Существующие уровни напряжения на подстанции энергосистемы, кВ		Мощность КЗ на шинах подстанции энергосистемы Sкз, МВА, при		Коррозийная активность грунта предприятия	Наличие блуждающих токов в грунте предприятия	Наличие колебаний и растягивающих усилий в грунте предприятия
	U1	U2	U1	U2
25	35	110	680	2000	Средняя	Есть	Есть

 

 

Содержание

Введение

1. Категории надёжности электроснабжения предприятия

2. Расчёт нагрузок

2.1 Расчет нагрузок цеха

2.2 Расчет нагрузок на стороне 0,4 кВ предприятия

2.3 Расчёт нагрузок на стороне 10(6) кВ ГПП

3. Выбор напряжения и схемы

3.1 Выбор напряжения и схемы внутрицеховых сетей

3.2. Выбор напряжения и схемы внутризаводских сетей

3.3 Выбор напряжения и схемы внешнего электроснабжения

4. Выбор трансформаторов

4.1. Выбор числа и мощности трансформаторов ЦТП

4.2. Выбор трансформаторов ГПП

5. Расчёт токов короткого замыкания

6. Расчёт линий электропередачи

6.1 Расчет кабельных линий 10(6) кВ

6.2 Расчёт линий питающих предприятие

6.3 Расчет сборных шин ГПП

7. Выбор высоковольтного оборудования

7.1 Выбор высоковольтного выключателя со стороны 6(10) кВ

7.2 Выбор разъединителя со стороны 35(110) кВ

7.3 Выбор короткозамыкателя

7.4 Выбор отделителя

7.5 Выбор измерительных трансформаторов

8. Расчёт стоимости электроэнергии

Заключение

Список использованных источников

 

Введение

Электроэнергетика России является важнейшей жизнеобеспечивающей отраслью страны. В ее состав входят более 700 электростанций общей мощностью 215,6 млн. кВт; в отрасли работают более 1 млн. человек

Стратегия развития отечественной энергетики предусматривает дальнейший рост производства электроэнергии всеми электростанциями России. К 2015 г. намечается достичь годовой выработки электроэнергии 1460 млрд. кВт-ч.

Основными потребителями электроэнергии являются промышленные предприятия и гражданские здания. Они расходуют более 78 % всей электроэнергии, вырабатываемой в нашей стране.

Ввод в действие новых предприятий, расширение существующих, рост их энерговооруженности, широкое внедрение различных видов электротехнологий во всех отраслях производств, огромное жилищное строительство выдвигают проблему рационального электроснабжения потребителей.

Системой электроснабжения называют совокупность установок для выработки, распределения и потребления электроэнергии.

Система распределения большого количества электроэнергии должна обладать высокими техническими и экономическими показателями и базироваться на новейших достижениях современной техники. Поэтому электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий должно основываться на использовании современного конкурентоспособного электротехнического оборудования и прогрессивных схем питания, широком применении автоматизации.

Современное электрооборудование требует качественное и надежное электропитание. Получение электроэнергии требует больших материальных затрат от государства и приводит к нарушению экологии. Поэтому перед энергетикой ставится проблема экономии электроэнергии.

Одним из испробованных путей минимизации потерь электроэнергии является компенсация реактивной мощности потребителей при помощи местных источников реактивной мощности, причем важное значение имеет правильный выбор их типа, мощности, местоположения и способа автоматизации. Также более экономичны сети и установки трёхфазного тока с частотой 50 Гц по сравнению с сетями и установками однофазного применения, т.к. от трехфазных сетей могут питаться как однофазные, так и трехфазные потребители.

Наряду с трехфазным током в некоторых отраслях применяют постоянный ток, который получают путем выпрямления переменного тока. В большинстве случаев это электролизные установки химической промышленности и цветной металлургии, а так же железнодорожный и городской электротранспорт.

В современных условиях главными задачами специалистов, осуществляющих проектирование, монтаж и эксплуатацию современных систем электроснабжения промышленных предприятий и гражданских зданий, являются правильное определение электрических нагрузок, рациональная передача и распределение электроэнергии, обеспечение необходимой степени надежности электроснабжения, качества электроэнергии на зажимах электроприёмников, электромагнитной совместимости приемников электрической энергии с питающей сетью, экономия электроэнергии и других материальных ресурсов.