Xreferat.com » Рефераты по физике » Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Министерство образования и науки Республики Казахстан

ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ им. Д. СЕРИКБАЕВА

Кафедра «Промышленная энергетика»


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

Тема: «Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей»


Руководитель

ст.преподаватель каф.»ПЭ»

__________Р.Ж. Темербеков

«___» ____________ 2007 г.


Студент Шевченко П. Ю.

Специальность 050718

Группа 04-ЭЛ-4


Усть-Каменогорск

2007

СОДЕРЖАНИЕ


1 Введение…………………………………………………………………………5

2 Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников….…6

2.1 Расчёт нагрузок на распределительные шкафы и шинопроводы………….6

2.2 Расчёт нагрузок по цеху……………………………………………................8

2.3 Расчёт нагрузки электрического освещения по цехам и территории предприятия………………………………………………………………….......12

2.4 Расчёт силовой нагрузки по заводу………………………………...............13

3 Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций…..18

4 Компенсация реактивной мощности.…………………………………….......21

5 Потери в силовых трансформаторах…………………………………………27

6 Расчёт электрических нагрузок на высшем напряжении……………….......29

7 Выбор месторасположения ГПП……………………………………………..35

8 Выбор напряжения электроснабжения….……………………………………38

8.1 Выбор напряжения питания…………………………………………...........38

8.2 Выбор напряжения распределения…………………………………………39

9 Выбор схемы электроснабжения……………………………………………..40

9.1 Схемы внешнего электроснабжения……………………………….............40

9.2 Схемы внутриобъектного электроснабжения……….……………………..41

10 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП…………………………43

11 Технико-экономический расчёт…………………………….……………….45

12 Расчёт токов короткого замыкания………………………………………….48

12.1 Расчёт токов короткого замыкания на стороне ВН………………………48

12.2 Расчёт токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ…………….……..51

13 Выбор и проверка оборудования на ГПП и кабелей отходящих линий….56

13.1Выбор оборудования………………………………………………………..56

13.2 Выбор кабелей………………………………………………………...........68

13.3 Выбор проводниковой продукции и аппаратуры на 0,4 кВ……………..74

14 Расчёт молниезащиты………………………………………………………..79

Заключение………………………………………………….……………………84

Список литературы………………………………………………………………85

ВВЕДЕНИЕ


Системой электроснабжения вообще называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии. Система электроснабжения промышленных предприятий состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения. Электрические схемы предприятий строятся таким образом, чтобы обеспечить удобство и безопасность их обслуживания, необходимое качество электроэнергии и бесперебойность электроснабжения потребителей в нормальных и аварийных условиях.

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести активную работу по экономии электрической энергии.


2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ОТ СИЛОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИЁМНИКОВ


Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором для всего последующего расчета и выбора элементов системы электроснабжения.

Расчет электрических нагрузок выполняется в соответствии с «Указаниями по расчету электрических нагрузок» по формуляру Ф63-6-92.

На стадии проектирования возникает необходимость определить расчетные нагрузки на различных уровнях системы электроснабжения (с первого по шестой уровень): характерными являются 2, 3 и 4, 5 уровни;

- 2 уровень - нагрузка на цеховом распределительном шкафу (ШР) или на распределительном шинопроводе – шиносборке (ШС);

- 3 уровень - нагрузка на шинах 0,4 кВ цеховой подстанции или нагрузка цеха, корпуса;

- 4, 5 уровень - нагрузка на сборных шинах высоковольтного РП или шинах ГПП.


2.1 Расчёт нагрузок на распределительные шкафы и шинопроводы


На уровне 2 рассматриваются нагрузки от электроприемников (ЭП), присоединенных к распределительному шкафу (ШР), распределительному шинопроводу-шиносборке (ШС) или нагрузки отдельного участка с количеством электроприемников не превышающим 20-25 единиц.

По данным, приведенным в справочниках (7, 8, 9, 10), для каждого из присоединенных к ШР ЭП находим коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos j.

У электроприемников с повторно-кратковременным режимом работы их номинальные мощности приводим к ПВ=100%.

Сменные нагрузки определяем по формулам

PСМ = Ки*Pн ; (2.1)

QСМ = Ки*Pн*tgj = PСМ*tgj. (2.2)

Определяем эффективное число ЭП nэ по формуле:


nэ = . (2.3)


Найденное значение nэ округляется до ближайшего меньшего числа.

Если значение эффективного числа электроприемников nэ получается больше фактического числа n, то принимают nэ равным n. Если мощности всех электроприемников в группе одинаковы или отношение Pн.макс./Pн.мин. Ј 3, то также принимают nэ= n.

Для нахождения расчетного коэффициента Кр определяем групповой коэффициент использования всех присоединенных к ШР электроприемников, который вычисляется по формуле:


Ки = Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей (2.4)


где еPСМ - сумма средних расчетных мощностей всех групп ЭП, присоединенных к ШР.

По найденным значениям Ки и nэ по таблице 1 (1) находим Кр.

Расчетные мощности Pр, Qр, и Sр по итоговой строке для ШР определяют по формулам:


PР = КрSКиPн = КрSPСМ (2.5)


Qр = 1,1КиРнtgj = 1,1QСМ при nэ Ј 10 (2.6)


Qр = КиPнtgj = QСМ при nэ > 10 (2.7)


Sр = . (2.8)


Расчет удобнее вести в табличной форме.


2.2 Расчёт нагрузок по цеху


Расчет нагрузок по цеху отличается от расчета по ШР тем, что при количестве ЭП n і 20-25, а так же при отсутствии полного перечня мощностей ЭП, эффективное число nэ определяют по упрощенному выражению:

nэ = (2.9)

Расчёт представлен в таблице 2.1.


Таблица 2.1 – Расчет нагрузок по цеху

Наименов узлов питания электро-приемников КолЭПn Ном.уст. мощность, кВт m КтиспКи cosj/tgj Средняя нагрузка за макс. нагр. смену

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

ЭфчислоЭПnэф РасчкоэфКр Активная Реактивная Полная Расчток



Pн, 1го ЭП Pн,Общ, кВт


Pсм, кВт Qсм, кВар


Sp, кВА Qp, кВар Sp, кВА

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1-2 ШР1Шлифовальные станки 2 65,5 131
0,14 0,55 /1,5 18,34 27,51 8580,5





7,8,9 Анодно мех-е станки, типа МЭ-31 3 10 30
0,15 0,55 / 1,5 4,5 6,75 300





17 Кран мостовой 1 15,8 15,8
0,1 0,5 / 1,73 1,58 2,73 249,64






ИТОГО по ШР 1 6 10-65,5 176,8 >3 0,13 0,52 / 1,63 24,42 36,99 9130,1 3 4,05 98,9 40,68 106,93 63/700

34 ШР 2Шлифовальные станки 2 65,5 131
0,14 0,55 / 1,5 18,34 27,5 8580,5





101112 Анодно-мех-е станки, типа МЭ-12 3 10 30
0,16 0,6 / 1,33 4,8 6,38 300






ИТОГО по ШР 2 5 10-65,5 161 >3 0,11 0,58 / 1,4 24,14 33,89 8880,5 2 6,22 150,1 37,27 154,6 235/857
5 ШР 3Шлифовальные станки 1 65,5 65,5
0,14 0,55 / 1,5 9,17 13,75 4290,2





1314 Анодно-мех ст типа МЭ-12 2 10 20
0,16 0,6 / 1,33 3,2 4,16 200





61620 Обдирочные станки, типа РТ-341 3 45 135
0,15 0,6 / 1,3 20,25 26,32 6075







ИТОГО поШР 3 7 10-65,5 245,5 >3 0,2 0,65 / 1,14 50,12 57,35 11190,2 5 2,42 121,3 63,08 136,72 207/818
15 ШР 4Анодно-мех станок, типа МЭ-12 1 10 10
0,16 0,6 / 1,33 1,6 2,13 100





19 Обдирочные станки типа, РТ-341 1 45 45
0,15 0,6 / 1,33 6,75 8,97 2025





222331 Обдирочные станки, типа РТ-250 станки 3 35 105
0,14 0,55 / 1,5 14,7 22,05 3675





32 Вентилятор приточный 1 22 22
0,7 0,5 / 1,73 15,4 26,64 484






ИТОГО по ШР 4 6 10-45 182 >3 0,21 0,54 / 1,55 38,45 59,79 6284 5 2,42 93,04 65,76 113,9 173/639
212930 ШР 5Обдирочные станки, типа РТ-250 3 35 105
0,14 0,55-1,5 14,7 22,05 3675





18 Обдирочные станки, типа РТ-341 1 45 45
0,15 0,6 / 1,33 6,75 8,97 2025





2836 Анодно-мех станки, типа МЭ-31 2 18,4 36,8
0,15 0,55 / 1,5 5,52 8,28 677,1






ИТОГО по ШР 5 6 18,4-45 186,8 >3 0,14 0,56 / 1,45 26,97 39,3 6377,1 5 2,87 77,40 43,23 88,65 134/606
24-273435 ШР 6Анодно- механические станки, типа МЭ-31 6 18,4 110
0,15 0,55-1,5 16,56 24,84 2031,3






ИТОГО по цеху 36 10-65,5 1648,7 >3 0,16 0,57 / 1,43 267,88 382,3 56300 56 1,09 292 382,3 481,05 731/1347

2.3 Расчёт нагрузки электрического освещения по цехам и территории предприятия


Нагрузка электрического освещения определяется по удельной мощности, Вт/м2. Для этого определяется площадь цеха по масштабу генплана в реальном измерении, м2. Из таблицы 2 (12) принимаются удельные мощности ру.о. и типы источников света. Для цехов, помещений, не указанных в таблице 2 (12), значения удельной мощности следует принимать исходя из предполагаемого разряда зрительных работ: при работах высокой точности ру.о. принимать в диапазоне 18-20, средней точности 15-17, малой 13-15, Вт/м2.

Расчетная нагрузка определяется с учетом коэффициента спроса Кс по формулам:


Рр.о. = PСМ = КсРу (2.10)


Qp.o. = QСМ = Pp.o.tgj (2.11) Pу = ру.o.F (2.12)


где Ру установленная мощность, кВт., F – площадь помещения, м2.

Значения коэффициента спроса (Кc) следует принимать из таблицы 3 (12).

Расчет нагрузки выполняем в таблице 2.2.


Таблица 2.2 - Расчёт нагрузки освещения

Наименование цеха F,м2

ρ0,

Вт/м2

Тип ист. Ру.о Кс cosφ tgφ Рpо Qpо
Склад металла 2400 9 ДРЛ 21,6 0,7 0,9 0,5 20,52 10,26
Ремонтно-литейный 1225 16 ДРЛ 19,6 0,8 0,9 0,5 17,64 8,82
Кузнечно-сварочный 1806,2 15 ДРЛ 27,09 0,8 0,9 0,5 24,38 12,2
Кузнечно-штамповоч 1125 14 ДРЛ 16,87 0,8 0,9 0,5 15,18 7,59
Механический 1400 14 ДРЛ 19,6 0,8 0,9 0,5 17,64 8,82
Механосборочный 1406,2 14 ДРЛ 19,68 0,8 0,9 0,5 17,71 8,85
Термический 2000 17 ДРЛ 34 0,8 0,9 0,5 30,6 15,3
Модельный 1600 14 ДРЛ 22,4 0,8 0,9 0,5 20,16 10,08
Заводоуправление, столовая 1375 17 ЛЛ 23,38 0,85 0,9 0,5 19,87 9,94
Автогараж 375 13 ДРЛ 4,88 0,95 0,9 0,5 3,9 1,95
Компрессорная с насосной 875 13 ЛН 11,37 0,8 1 0 9,1 4,55
Цех тяжелого машиностроения 1440 15 ДРЛ 21,6 0,8 0,9 0,5 17,28 8,64
Наружное освещение 111212 1 ДРЛ 1112 1 0,9 0,5 1112 556,0

Примечание: площадь, освещаемая наружным освещением, определяется как разность между территорией завода в целом и площадью всех цехов, зданий, сооружений.


2.4 Расчёт силовой нагрузки по заводу


Расчёт нагрузки по заводу производится аналогично расчёту по цеху.

К полученным расчетным активным и реактивным мощностям силовых ЭП до 1 кВ прибавляются расчетные мощности осветительной нагрузки Pр.о. и Qр.о.. Определяется сумма мощностей по цехам. Затем расчёт ведётся в следующей последовательности:

Суммируются значения еPн, еРСМ., еQСМ всех присоединенных к ГПП нагрузок.

Определяется групповой коэффициент использования:


Ки = (2.13)


Определяется число присоединений, N (6-10 кВ) на сборных шинах ГПП. В большинстве случаев, пока не разработана схема электроснабжения, N можно принять в диапазоне 9-25 для ГПП. По найденному групповому Ки и числу присоединений N определяется значение коэффициента одновременности Ко по таблице 3 (1). Расчетные мощности Рр и QP определяются по выражениям:


Pp = КоеКиРн = КоеРс.р.(2.14)


Qp = КоеКиРнtgj = КоеQс.р.;(2.15)


Sp = (2.16)


Расчет нагрузок представлен в таблице 2.3.


Таблица 2.3 – Расчет силовой нагрузки по заводу

Исходные данные Расчетные величины

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

ЭфчислЭПnэ Расч. коэф.Кр Расчетная мощность
Наименование ЭП (цехов) Кол. ЭП Ном.уст. мощность, кВт Кт исп Кт мощн. активная Реактивная


Активная реактивная полная

n Pн, ЭП Pн,общ Ки cosj/tgj Pс.p. Qс.p.


Рр, кВт Qp, кВ.Ар Sp, кВ.А
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1. Склад металлаа) силовая 0,4 кВ 16 4-28 161 0,3 0,6/1,33 48,3 64,24
12 1,52 73,4 64,24
б) освещение

19,2 0,7 0,89/0,5 20,52 10,26


20,52 10,26
Итого

170,2

68,82 74,5


93,9 74,5 119,6
2. Ремонтно-литейныйа) силовая 0,4 кВ 89 2-160 3904 0,55 0,8/0,75 2342,4 156,8
50 1,1 2576,6 156,8
б) в.в.ДСП – 6кВ 6 480 2880 0,75 0,85/0,62 2016 1249,9


2016 1249,9
в) освещение

18,38 0,8 0,89/0,5 17,64 8,82


17,64 8,82
Итого

3922,4

2360 165,62


2594,3 165,6 2599,5
Кузнечно-сварочныйа) силовая 0,4 кВ 45 4-85 2855 0,5 0,65/1,17 1427,5 1670,2
45 1,12 1598,8 1670
б) освещение

28,69 0,8 0,89/0,5 24,38 12,2


24,38 12,2
Итого

2883,7

1451,8 1682,4


1623,2 1682,4 2337,8
4. Кузнечно-штамповочныйа) силовая 0,4 кВ 52 3-75 3044 0,5 0,65/1,17 1522 1780,7
52 1,11 1689,4 1780,7
б) освещение

15,75 0,8 0,89/0,5 15,18 7,59


15,18 7,59
Итого

3059,7

1537,2 1788,3


1704,6 1780,7 2465,1
5. Механическийа) силовая 0,4 кВ 135 1,5-32 2220 0,2 0,65/1,17 666 779,2
135 1,1 732,6 779,2
б) освещение

19,6 0,8 0,89/0,5 17,64 8,82


17,64 8,82
Итого

2239,6

683,64 788,02


750,3 788,02 1088,1
Механосбороча) силовая 0,4 кВ 91 1,5-42 3001 0,3 0,75/0,88 900,3 792,3
91 1,1 990,3 792,3
б) освещение

19,69 0,8 0,89/0,5 17,71 8,85


17,71 8,85
Итого

3020

918,01 801,15


1008,1 801,15 1287,6
Термическийа) силовая 0,4 кВ 46 4-78 2971 0,7 0,85/0,62 2079,7 1268,6
46 1,08 2246,1 1268,6
б) освещение

30 0,8 0,89/0,5 30,6 15,3


30,6 15,3
Итого

3001

2110,3 1284


2276,7 1284 2613,7
Модельныйа) силовая 0,4 кВ 44 0,5-19 390 0,25 0,65/1,17 97,5 114,1
41 1,19 116 114,1
б) освещение

28,9 0,8 0,89/0,5 20,16 10,08


20,16 10,08
Итого

418,9

117,6 124,2


136,2 124,2 184,3
9.Заводоуправа) силовая 0,4 кВ 48 0,8-22 390 0,7 0,8/0,75 273 204,7
35 1,09 297,6 204,7
б) освещение

23,38 0,85 0,89/0,5 19,87 9,93


19,87 9,94
Итого

413,38

292,9 214,6


317,4 214,6 383,2
Автогаража) силовая 0,4 кВ 18 1-6 115 0,4 0,65/1,17 46 53,82
14 1,32 60,7 53,82
б) освещение

4,88 0,95 0,89/0,5 3,9 1,95


3,9 1,95
Итого

119,8

49,9 55,77


64,62 55,77 85,3
Компрессорн с насоснойа) силовая 0,4 кВ 16 2-22 317 0,65 0,7/1,02 206,1 210,2
16 1,18 243,2 210,2
б) СД 0,4 кВ 8 235 1880 0,6 0,9/0,6 1128 -699,36
8 1,3 1466,4 -909,2
в) освещение

11,25 0,8 1/0 9,1 4,55


9,1 -
Итого

328,25

215,2 -459,1


1641,1 -669 331,3
Цеха) силовая 0,4 кВ 36 0,5-160 1648,7 0,7 0,8-0,75 1154,1 865,6
21 1,11 1281 865,6
б) освещение

20,16 0,8 0,89/0,5 17,28 8,64


17,28 8,64
Итого

1668,8

1171,4 874,3


1298,3 874,3 2033,6
Наружноеосвещение

1112,1 1,0 0,89/0,5 1112,1 556,1


1112,1 556,1 1243,2
Итого 0,4 кВ

21016

12088 8623,6


13232 8616
В.В. ДСП - 6 кВ 6 480 2880

2016 1249,9


2016 1249,9
Итого по заводу

25776 0,59 0,81/0,71 13499 9873,5

0,9 13232 8616 15790

3 ВЫБОР КОЛИЧЕСТВА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ


Прежде чем приступить к выбору количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций, необходимо определить расчетные нагрузки (до 1 кВ) цехов и категории надежности электроснабжения потребителей этих цехов. Для этого выписываем из таблицы 2.3 расчетные нагрузки Рр, Qр, определяем Sр, категории надежности электроснабжения и характер окружающей среды цеха, объекта.

Количество трансформаторов на цеховых подстанциях определяется категорией надежности питаемых ЭП.

Число трансформаторов на подстанциях обычно принимают 1 или 2.

Следует заметить, что в большинстве случаев нагрузка трансформаторов в производственных цехах не однородна по надежности электроснабжения, и даже если указаны потребители I-II категории всегда присутствуют потребители III категории (10-20%), которые в аварийных случаях можно отключить без ущерба для производства.

Двухтрансформаторные подстанции применяются при преобладании ЭП I-II категорий, а также для питания ЭП II-III категорий в энергоемких цехах с удельной плотностью нагрузки более 0,4 кВ.А/м2.

Коэффициент загрузки силовых трансформаторов определяем по формуле:

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

(3.1)


где Sp – полная расчётная мощность;

N – количество трансформаторов;

Sнтр – номинальная мощность трансформатора

Коэффициент загрузки Кз принимается:

для двухтрансформаторных подстанций при преобладании нагрузок I категории 0,65-0,7, при преобладании нагрузок II категории 0,7-0,8;

для однотрансформаторных подстанций с учетом взаимного резервирования нагрузок II категории Кз = 0,7-0,85, а при нагрузках III категории 0,85-0,95.

Указанные коэффициенты загрузки должны находиться в указанных пределах после проведения мер по компенсации реактивной мощности. Поэтому выбор количества и мощности трансформаторов осуществляется в два этапа.

На первом этапе выбирают количество и мощность трансформаторов на подстанциях. Мощности же трансформаторов для цехов со значительным потреблением реактивной мощности (Qс.p. і 500-700 квар), там где предполагается проведение компенсации реактивной мощности, намечают из расчета завышенного против нормы коэффициента загрузки.

На втором этапе после проведения расчетов по компенсации реактивной мощности по цехам и предприятию и после уточнения нагрузок следует повторно определить Кз трансформаторов и скорректировать мощности и количество трансформаторов в цехах, где была проведена компенсация реактивной мощности.

При решении вопроса электроснабжения объектов с небольшими нагрузками (до 150-200 кВЧА, склады, гаражи и т. п.), чтобы не проектировать подстанции с трансформаторами малой мощности, допускается присоединять эти нагрузки к подстанции близлежащего цеха. Оценить целесообразность присоединения указанных нагрузок к подстанции с учетом расстояния L между подстанцией и присоединяемой нагрузкой Sp можно по приближенной эмпирической формуле:

SpL Ј 15000 кВ.АЧм. (3.2)

В случае объединения нагрузок, их расчетные активные и реактивные мощности складываются.

Распределение нагрузки по ТП сводим в таблицу 3.1.


Таблица 3.1 – Выбор трансформаторов цеховых подстанций



Уд. Кат. Кол. и Коэф.
Цех, объект Расчетные нагрузки мощ. пот. мощн. загр.




тр-в

Рр, Qp, Sp, Sуд., кВА/м2
NSтр. Кз

кВт кВар кВА



1 2 3 4 5 6 7 8
1. Склад металла 93,9 74,5 119,6 0,05 III 21600 0,85
2. Ремонтно-литейный цех 2594,3 165,6 2599,5 2,12 I-II 21600 0,7
3. Кузнечно – сварочный цех 1623,2 1682,4 2337,8 1,29 II 21600 0,75
4. Кузнечно - штамповочный 1704,6 1780,7 2465,1 2,19 II

5. Механический 750,3 788,02 1088,1 0,77 II 21000 0,7
6.Механосборочный 1008,1 801,15 1287,6 0,91 II-III

7. Термический 2276,7 1283,9 2613,7 1,3 II 21600 0,7
8. Модельный 136,2 124,2 184,3 0,11 II

9.Заводоуправление, столовая 317,4 214,6 383,2 0,3 III 1+600 0,9
10. Автогараж 47,4 52,4 70,7 0,19 III

11. Компрессорная с насосной 252,3 214,7 331,3 0,38 II 21600 0,75
12. Цех тяжелого машиностроения 1298,3 874,3 2033,6 1,41 II

13. Наружное освещение 278 139 310
III Кп.1

4 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ


Производим расчет мощности компенсирующих устройств, которые необходимо установить в сетях до 1 кВ.

Группируем цеха с трансформаторами мощностью Sн.т. = 1600 кВА.


Таблица 4.1 – Расчет компенсирующих устройств


Расчетные нагрузки

Уточненное
Номерцеха Рр, кВт Qp, кВардо комп./после комп. Sp, кВАдо комп./после комп. N ґ Sтр. QНБК/Qфакт.N ґ QБК,кВар N ґ Sтр
1 2 3 4 5 6 7
2+Н осв 2872,3 304,6/4,6 2910,5/2872,3 2 ґ 1600 117,01/1502(75) 2 ґ 1600
3 1623,2 1682,4/982,4 2337,8/1897,4 2 ґ 1600 646,3/7002(300+50) 2 ґ 1600
4 1704,6 1780,7/1080 2465/2018,3 2 ґ 1600 684,1/7002(300+50) 2 ґ 1600
7,8 2413 1408,1/858,1 2798/2561,1 2 ґ 1600 541/5502(200+75) 2 ґ 1600
9,10+Н осв 660,02 409,4/139,4 778,8/674,6 2 ґ 400 227,2/2702(135) 2 ґ 400
5,11+Н осв 1280,6 1141,7/871,7 1730,3/1549,1 2 ґ 1000 247/2702(135) 2 ґ 1000
12 1298,3 874,3/604,3 2000,6/1432 2 ґ 1000 227/2702(135) 2 ґ 1000
1,6+Н осв 1380 1014,6/744,6 1718,1/1568,1 2 ґ 1000 264/2702(135) 2 ґ 1000
Итого 8613,1 3785,8/2336
6 ґ 1600 1441/1450

Определяем минимальное число трансформаторов для данной группы цехов:


Nмин. = + DN (4.1)

Nмин = Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей + DN = 6,56 + 0,44 = 7

Находим оптимальное число трансформаторов:


Nопт. = Nмин. + m. (4.2)


Значение m находим по графику, m = 0, Nопт. = 7.

Наибольшую реактивную мощность, которую целесообразно передавать в сеть до 1кВ через трансформаторы, определяем по формуле:


Qмакс.т. = ; (4.3)


Qмакс.т. = Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей= 3187,5 кВар

Суммарная мощность батарей на напряжение до 1 кВ составит:


Qнк1 = Qp - Qмакс.т (4.4)


Qнк1= 5175,8-3187,5 = 1988,3 кВар

Определяем дополнительную мощность в целях оптимального снижения потерь:


Qнк2 = Qp - Qнк1 - g·Nопт.·Sн.тр. (4.5)


Qнк2= 5175,8-1988,3-0,45·7·1600 = -1852,5 кВар

Практические расчеты показали, что для Западной Сибири с достаточной степенью точности при магистрально радиальной схеме внутризаводского электроснабжения можно принимать значения g = 0,45 при напряжении 6 кВ.

Так как получилось, что Qнк2 < 0, то для данной группы Qнк2 принимаем равной нулю.

Находим суммарную мощность низковольтных конденсаторных батарей:


Qнк = Qнк1 + Qнк2 . (4.6)


Qнк = 1988,3 + 0 = 1988,3 кВар

Распределяем конденсаторные батареи между цехами пропорционально потребляемой ими реактивной мощности:


Qнбкi = Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей; (4.7)


Принимаем стандартные значения комплектных конденсаторных установок из номинального ряда:20; 40; 50; 75; 100; 135; 150; 200; 300; 450; 600.

Для цехов № 2+Н осв, 3,4,7+8.

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Qбк1 = 2 ґ 75 = 150 кВар

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Qбк2 = 2 ґ 300+2 ґ 50 = 700 кВар

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Qбк3 = 2 ґ 300+2 ґ 50 = 700 кВар

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Qбк4 = 2 ґ 200+2 ґ 75 = 550 кВар

Тип конденсаторных батарей:

2 ґ УКБН-0,38-75-50 УЗ Qн = 75 кВар

2 ґ УКБН-0,38-50 - 50УЗ Qн = 50 кВар

2 ґ УКБН-0,38-200-50 УЗ Qн = 200 кВар

2 ґ УКБН-0,38-300-50 УЗ Qн = 300 кВар

Уточняем количество и мощность трансформаторов.

Для этого определяем полную расчетную мощность цеха:


Spi = Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей(4.8)


Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Определяем коэффициент загрузки:


Кз = .(4.9)


Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Группируем цеха с трансформаторами мощностью Sн.т. = 1000 кВА.


Таблица 4.2 – Расчет компенсирующих устройств


Расчетные нагрузки

Уточненное
Номер цеха Рр, кВт Qp, кВардо комп./после комп. Sp, кВАдо комп./после комп. N ґ Sтр. QНБК/Qфакт.N ґ QБК,кВар N ґ Sтр
1 2 3 4 5 6 7
5,11,Носв 1280,6 1141,7/871,7 1730,3/1549,1 2 ґ 1000 267/2702(135) 2 ґ 1000
1,6,Носв 1380 1014,6/744,6 1718,1/1568,1 2 ґ 1000 264/2702(135) 2 ґ 1000
12 1298,3 874,3/604,3 2000,6/1432 2 ґ 1000 227/2702(135) 2 ґ 1000
Итого 3959 3626,4/626
6 ґ 1000 758,3/810

Определяем минимальное число трансформаторов для данной группы цехов:

Nмин = Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей + DN = 4,35 + 0,65 = 5

Находим оптимальное число трансформаторов:


Nопт. = Nмин. + m = 5+0 = 5


Значение m = 0 находим по графику.

Наибольшую реактивную мощность, которую целесообразно передавать в сеть до 1кВ через трансформаторы, определяем по формуле:


Qмакс.т. = Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей= 2242,5 кВар


Суммарная мощность батарей на напряжение до 1 кВ составит:

Qнк1= 3031-2242,5 = 788,1 кВар

Определяем дополнительную мощность в целях оптимального снижения потерь:

Qнк2= 3031-788,1-0,45·5·1000 = -1461,5 кВар

Так как получилось, что Qнк2 < 0, то для данной группы Qнк2 принимаем равной нулю.

Находим суммарную мощность низковольтных конденсаторных батарей:

Qнк =788,1 + 0 = 788,1 кВар

Распределяем конденсаторные батареи между цехами пропорционально потребляемой ими реактивной мощности.

Для цехов № 5+11+Носв, 1+6+Н осв, 12:

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Qбк1 =2 ґ 135 = 270 кВар

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Qбк2 =2 ґ 135 = 270 кВар

Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Qбк3 =2 ґ 135 = 270 кВар


Тип конденсаторных батарей:

2 ґ УКБН-0,38-135 -50УЗ Qн = 135 кВар

Уточняем количество и мощность трансформаторов.

Для этого определяем полную расчетную мощность цеха:


Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей


Определяем коэффициент загрузки:


Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей


К установке принимаем 6 трансформаторов номинальной мощностью:6 ґ 1000

5 ПОТЕРИ В СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРАХ


Определение коэффициента загрузки трансформатора: среднесменный


Кзсм = Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей (5.1)


расчётный определяем по формуле (3.1)

Определение реактивных потерь холостого хода и короткого замыкания


∆Qxx = Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей, (5.2)


где Iхх – ток холостого хода


∆Qкз = Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей, (5.3)


где Uкз – напряжение короткого замыкания

Определение среднесменных потерь в трансформаторах


∆Рсм = n·(∆Рхх + К2зсм·∆Ркз), (5.4)


где ∆Рхх – активные потери холостого хода;

∆Ркз – активные потери короткого замыкания;


∆Qсм = n·(∆Qхх + К2зсм·∆Qкз) (5.5)


Определение расчётных потерь в трансформаторах

∆Рр = n·(∆Рхх + К2зр·∆Ркз) (5.6)


∆Qр = n·(∆Qхх + К2зр·∆Qкз) (5.7)


Расчёт представлен в таблице 5.1


Таблица 5.1 - Потери в силовых трансформаторах

ТП(№ цеха) Марка транс-ра ∆Qкз ∆Qхх Кзсм Кзр ∆Рсм ∆Qсм ∆Рр ∆Qр
ТП1(2+Н осв) ТС3-1600/10 88 24 0,82 0,89 29,91 166,34 33,74 187,41
ТП2(3) ТС3-1600/10 88 24 0,55 0,61 18,08 101,24 19,92 111,36
ТП3(4) ТС3С-1600/10 88 24 0,59 0,63 19,54 109,3 21,1 117,8
ТП4(7+8) ТС3-1600/10 88 24 0,74 0,8 26 144,37 28,88 160,64
ТП5(9+10+Н) ТС3-400/10 22 12 0,8 0,84 9,51 52,16 10,22 55,05
ТП6(5+11+Н) ТСЗ-1000/10 55 15 0,73 0,77 17,93 88,6 19,3 95,21
ТП7(12) ТС3-1000/10 55 15 0,61 0,72 14,33 71 17,61 87,02

6 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА ВЫСШЕМ НАПРЯЖЕНИИ


Результирующую нагрузку на стороне ВН по заводу определяют с учетом средств компенсации реактивной мощности и потерь мощности в цеховых трансформаторах. Расчет представлен в таблице 6.1.


Таблица 6.1 – Расчет нагрузок по заводу
Наименование ЭП Ном. уст. мощн, кВтPн, К-тиспКи cosj/tgj Расчетные величины Расчетная мощность




Pс.p. Qс.p. Рр, кВт Qp, кВар Sp, кВА
1 2 3 4 5 6 7 8 9
ТП-12. Рем-о литей-й 3904

2360,1 165,62 2594,3 165,6 2599,5
Наружн освещ 278

278 139 278 139 310,87
Потери


29,91 166,34 33,74 187,41
Компенсация



-300
-300
Итого по ТП -1 4182

2668 170,96 2906 192,01 2912,3
ТП-23. Кузнечно-свар 2855

1451,8 1682,4 1623,2 1682,4 2337,8
Потери


18,08 101,24 19,92 111,36
Компенсация



-700
-700
Итого по ТП - 2 2855

1469,8 1083,6 1643,1 1093,8 1973,8
ТП-34. Кузнечно-штамповочный 3044

1573,2 1788,3 1704,6 1780,7 2465,1
Потери


19,54 109,3 21,2 117,8
Компенсация



-700
-700
Итого по ТП - 3 3044

1593 1198 1725,7 1198,5 2101
ТП-47. Термич-ий 2971

2110,3 1283,9 2276,7 1284 1838
8. Модельный 390

117,6 124,2 136,2 124,2 2613,7
Потери


26 144,37 28,88 160,64 184,3
Компенсация



-550
-550
Итого по ТП - 4 3361

2254 1002,5 2442 1018,8 2646
ТП-59. Заводоупр 390

292,9 214,6 317,4 214,6 383,2
10. Автогараж 115

49,9 55,77 64,62 55,77 85,3
Наруж освещ 278

278 139 278 139 310,87
Потери


9,51 52,16 10,22 55,05
Компенсация



-270
-270
Итого по ТП - 5 783

630,31 297,24 670,24 194,42 697,8
ТП-65. Механический 2220

683,64 788,02 750,3 788,02 1088,1
11.Компр-я с насосной 317

215,2 -459 252,3 -669 331,3
Наруж освещ 278

278 139 278 139 310,87
Потери


17,93 88,6 19,3 95,21
Компенсация



-270
-270
Итого по ТП - 6 2815

1194,7 285,9 1299,9 83,23 1302,5
ТП-712. Тяж машиност 1648,7

1171,4 874,3 1298,3 874,3 2033,6
Потери


14,33 71 17,61 87,02
Компенсация


1185,7 -270
-270
Итого по ТП-7 1648,7

1185,7 675,3 1316 691,3 1486,5
ТП-81. Склад металла 161

68,82 74,5 93,9 74,5 119,6
6.Механосбор 3001

918 801,15 1008,1 801,15 1287,6
Наружное освещ 278

278 139 278 139 310,87
Потери


16,05 79,34 19,63 96,92
Компенсация



-270
-270
Итого по ТП-8 3440

1280,9 823,9 1399,6 841,6 1633,1
Итого 0,4 кВ 22164

12276,4 5436,2 13402,6 5293,83
В/в ДСП - 6 кВ 2880

2016 1249,9 2016 1249,9
Итого по заводу 25044 0,59 0,95/ 0,31 14292 6686,1 15418,6 6543,7 16749,7
Потери в трансф


334,9 1675 334,9 1675
Итого с потерями

/0,39 14626,9 8361,1 15753,5 8218,7 17768,5
Компенсация



-2662,8
-2662,8
Всего по заводу


14626,9 5698,3 15753,5 5556 16704,5

Если потери в трансформаторах определяются в целом по

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: