Электроснабжение группы цехов завода пластических масс

ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 10
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ОБЪЕКТА11
ВВЕДЕНИЕ12
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчет электрических нагрузок по ремонтно-механическому цеху13
1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию20
1.3 Построение картограммы электрических нагрузок21
Выводы по разделу 124
2 ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТП26
Выводы по разделу 229
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 32
Выводы по разделу 335
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 36
Выводы по разделу 449
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
5.1 Выбор напряжения 50
5.2 Построение схемы электроснабжения 10 кВ 50
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 10 кВ 50
Выводы по разделу 551
6 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 52
Выводы по разделу 653
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
7.1 Расчет токов КЗ в схеме предприятия 55
7.2 Выбор электрооборудования и электрических аппаратов 10 кВ 62
Выводы по разделу 771
8 ВЫБОР РЕЖИМА НЕЙТРАЛИ 73
Выводы по разделу 8 73
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
9.1 Составление исходной схемы расчета 74
9.2 Определение расчетных параметров 74
Выводы по разделу 984
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 85
Выводы по разделу 10 89
11 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА 90
Выводы по разделу 11 104
12 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЭ..105
Выводы по разделу 12110
13 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ111
Выводы по разделу 13115
ЗАКЛЮЧЕНИЕ116
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК117

Весь текст будет доступен после покупки

Под электроснабжением согласно ГОСТу 19431-84 понимается обеспечение потребителей электрической энергии.
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией электроприемников предприятия и должны отвечать определенным технико-экономическим требованиям: они должны обладать минимальными затратами при соблюдении всех технических показателей; обеспечивать требуемую надежность электроснабжения и надлежащее качество электрической энергии; быть удобны в эксплуатации и безопасны в обслуживании; иметь достаточную гибкость, позволяющую обеспечивать оптимальные режимы работы как в нормальном, так и в послеаварийном режимах; позволять осуществление реконструкций без существенного удорожания первоначального варианта.
По мере развития электропотребления к системам электроснабжения предъявляются и другие требования, например, возникает необходимость внедрения систем автоматического управления и диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электроэнергии, осуществления в широких масштабах диспетчеризации процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем предъявляемым к ней требованиям, необходимо при проектировании учитывать большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи, учитывающий взаимовлияние факторов, и учет их динамичности.
Таким образом, создание рациональной системы электроснабжения промышленного предприятия является сложной задачей, включающей в себя выбор рационального числа трансформаций, выбор рациональных напряжений, правильный выбор места размещения цеховых подстанций и ГПП, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схемы внешнего электроснабжения и ее параметров, а также сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации и др. Принятие оптимальных решений на каждом этапе проектирования ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.

Весь текст будет доступен после покупки

На основании выданных ранее в задании на КП, при расчете нагрузок цеха будет рассмотрен расчет на примере инструментального цеха с вариантом. Исходные данные для расчетов берутся из методических указаний к КП [1].
Вначале расчета приводим мощность электроприёмников работающих в повторно-кратковременном режиме к продолжительности включения 100% (при наличии таких в отделении). Это сварочные трансформаторы и выпрямители, кран-балки, номинальная мощность, приведенная к длительному режиму которых определяется по формуле:

? p?_(ном (ПВ=100%))=p_(ном.i)•v((ПВ%)/(100%)), (1)
где p_номi - номинальная (паспортная) мощность одного электроприемника i-го типа;
ПВ – продолжительность включения электроприемника (согласно паспорта).

Для отдельных электроприемников расчетные нагрузки определяются (первый уровень):
? p?_р^I=k_заi•p_номi, (2)
где ni – число электроприемников i-го типа;
k_заi- коэффициент загрузки по активной мощности для электроприемника (ЭП). При отсутствии данных по технологическим графикам работы ЭП коэффициент загрузки следует принимать k_заi?0,9-1,0.

? q?_р^I=k_заi•p_номi•?tg??_номi, (3)
где ?tg??_номi- коэффициент реактивной мощности электроприемника i-го типа.

Определяем среднюю активную и реактивную нагрузки для каждого электроприемника и для группы электроприёмников:

? P?_С=k_иаi•P_номi ; (4)

? Q?_С=k_иаi•P_номi•?tg??_i (5)
где k_иаi - коэффициент использования электроприемников i-го типа [2,3].

Для группы (узла) средняя расчетная нагрузка определяется суммированием средних расчетных нагрузок каждого электроприемника. Для определения величины коэффициента реактивной мощности используем формулу:

tg?=tg[arccos?(cos?) ], (6)
где k_иа – коэффициент использования по активной мощности, характеризует степень использования установленной мощности за наиболее загруженную смену;
tg? – коэффициент реактивной мощности электроприёмника;
k_иа и cos? - приводятся в [3].

Величины среднего значения коэффициента использования и среднего значения коэффициента реактивной мощности для узла нагрузки определяются формулами:

? К?_(И.А)=(?_(i=1)^n-P_Ci )/(?_(i=1)^n-P_Нi ), (7)

? tg??_(ср.)=(?_(i=1)^n-Q_Ci )/(?_(i=1)^n-P_Ci ). (8)

Величина эффективного количества электроприемников для группы (узла):

? n?_Э=(?_(i=1)^n-?(n•p_(ном.i))?^2 )/(?_(i=1)^n-?n•p_(ном.i)^2 ?), (9)
гдеn - число типов электроприемников, подключенных к узлу нагрузки;

На втором уровне расчетные нагрузки электроприемников определяются согласно формул:
? P?_р^II=K_ра•?_(i=1)^n-?k_заi•p_номi ?, (10)
? Q?_р^II=K_рр•?_(i=1)^n-?k_заi•p_номi•?tg??_ср ?, (11)
гдеn - число типов электроприемников, подключенных к распределительному шинопроводу данного участка цеха;
K_ра – коэффициент расчетной нагрузки по активной мощности, определяемый для питающих сетей до 1 кВ по [4,5] в зависимости от nэ и Ки;
K_иi – коэффициент использования для группы электроприемников i-го типа. Определяется по расчетной формуле ниже;
?tg??_(ср.) - средневзвешанный коэффициент реактивной мощности электроприемников; n_э - эффективное число электроприемников для участка цеха, питающегося от распределительного шинопровода. Согласно [2]. Расчётный коэффициент по активной мощности находим из справочных данных K_ра=f(n_э;К_(И.А)).

Расчётный коэффициент по реактивной мощности определяем по формуле:
? K?_рр?1+1/(6•v(n_э )). (12)

Расчетные величины тока и полной мощностей по отделениям будут определяться по формулам. Полная расчетная мощность:

? S?_р^II=v((P_р^II )^2+(Q_р^II )^2 ). (13)

Расчётный ток:
? I?_р=S_р/(v3•U_ном ). (14)

При расчете ИТОГО по цеху расчет нагрузок производится для III уровня. При этом K_ра=K_ра=f(n_э;К_(И.А)) Но если средняя активная нагрузка цеха меньше 100 кВт то K_ра ищем по той K_ра=f(n_э;К_(И.А)) только как для II уровня.
Все остальные параметры считаются по тем же формулам изложенным выше, только каждый ШР или РП считается как отдельный электроприемник. Расчет однофазным электроприемников начинается с приведения режима работы электроприемника к ПВ=100% в случаи если он работает циклически, используя формулу 1. Далее производится расчет коэффициентов приведения е вазе электроприемников подключенных на линейное напряжение на рассматриваемом участке, используя формулы:

? k?_(mn(m)i)=1/2+1/(2v3)•?tg??_(i,mn), (15)
где ?tg??_(i,mn)- коэффициент реактивной мощности электроприемников i-го типа, подключенных на линейное напряжение mn. ?tg??_(i,mn) в зависимости от типа электроприемника и его коэффициента мощности ?cos??_(i,mn) находится по [4,5];
k_(mn(n)) - коэффициент приведения активной мощности электроприемников i-го типа, подключенных на линейное напряжение mn, к фазе n [4,5].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Электроснабжение промышленных предприятий: задание к курсовому проекту/ Составители: Р.Г. Валеев и О.А. Петров. – Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2011. – Ч.4 – 52 с.
2 Указания по расчету электрических нагрузок РТМ 36.18.32.4-92 ВНИПИ ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ, Москва 1992
3 Справочные данные по расчетным коэффициентам электрических нагрузок (М788-1069) ВНИПИ Тяжпромэлектропроект им. Ф.Б. Якубовского»
4 Справочник по проектированию электроснабжения/ Под.ред. Ю.Г. Барыбина и др. – М. Энергоатомиздат, 1990. – 576 с. – (Электроустановки промышленных предприятий/ Под общ. ред. Ю.Н. Тищенко и др.).
5 Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. 2-е изд., перераб. и доп./ Под общ.ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского. – М.: Энергия, 1980. – 576 с.
6 Справочная книга по светотехнике под ред. Ю.Б. Айзенберга. 3-е изд. персраб. и доп. М.: Знак. — 972 с: ил.
7 Электротехника: Учебное пособие для вузов. – В 3-х книгах. Книга III. Электропривод. Электроснабжение / Под редакцией П.А. Бутырина, Р.Х. Гафиятуллина, А.Л. Шестакова. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. – 639 с.
8 Электротермическое оборудование. Справочник. Под общей редакцией А. П. Альтгаузена, М. Я. Смелянского и М. С. Шевцова, М., изд-во "Энергия", 1967. 448 с.
9 Ершов А.М. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения. Часть 3: Защита электрических сетей напряжением 6-10 кВ: учебное пособие / А.М. Ершов. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013. - 161 с.

Весь текст будет доступен после покупки