Электроснабжение кирпичного завода.

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………
ГЛАВА 1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 4
1.1 Определение расчётных нагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса 5
1.2 Определение расчетной нагрузки завода в целом 10
ГЛАВА 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЯ ГПП. ПОСТРОЕНИЕ КАРТОГРАММЫ НАГРУЗОК 13
ГЛАВА 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 17
3.1 Выбор схемы электроснабжения предприятия 17
3.2 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП 18
3.3 Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения предприятия 19
ГЛАВА 4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ СХЕМ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ 20
4.1 Технико-экономический расчет первого варианта схемы электроснабжения. Питание от шин 110 кВ 24
4.1.1 Выбор сечения проводов ВЛ 22
4.1.2 Определение капитальных вложений на сооружение схемы электроснабжения 23
4.1.3 Расчет ежегодных издержек на амортизацию, обслуживание и потери электроэнергии 24
4.2 Технико-экономический расчет второго варианта схемы электроснабжения. Питание от шин 220 кВ 26
4.2.1 Выбор сечения проводов ВЛ 26
ГЛАВА 5 ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ С УЧЕТОМ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 30
5.1 Выбор оптимального числа цеховых трансформаторов 30
5.2 Выбор мощности конденсаторных батарей для снижения потерь мощности в трансформаторах 32
5.3 Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения напряжением 6-10 кВ 33



ГЛАВА 6 ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 34
ГЛАВА 7 РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНЫХ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 36
ГЛАВА 8 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 38
8.1 Выбор выключателей и разъединителей 38
8.1.1 Выбор выключателей и разъединителей на стороне 110 кВ в цепи ВН трансформатора ТРДН-40000/110 38
8.1.2 Выбор выключателей на стороне 10 кВ в цепи НН трансформатора ТРДН-40000/110 39
8.1.3 Выбор выключателей в КРУ на стороне 10 кВ в цепи кабельных линий 40
8.2 Выбор измерительных трансформаторов тока 41
8.2.1 Выбор ТТ на стороне ВН 43
8.2.2 Выбор ТТ на стороне НН 44
8.2.3 Выбор ТТ в цепи кабельной линии 45
8.3 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 46
8.4. Выбор шин 48
8.5 Выбор автоматических выключателей 49
8.6 Защита от перенапряжений 50
8.7 Выбор плавких предохранителей на напряжение 10 кВ 52
8.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 53
ГЛАВА 9 РАСЧЕТ МОЛНИЕЗАЩИТЫ И ЗАЗЕМЛЕНИЯ ГПП 54
9.1 Расчет заземляющего устройства ГПП 54
ГЛАВА 10 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА И ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ РЗ 55
10.1 Защита от многофазных коротких замыканий 56
10.2 Защита от сверхтоков внешних КЗ 60
10.3 Защита от технологических перегрузок 63
10.4 Защита от понижения напряжения 61
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
ПРИЛОЖЕНИЕ

Весь текст будет доступен после покупки

Основные потребители вырабатываемой электроэнергии - промышленные предприятия, на которых электроэнергия - должна распределяться и потребляться различными электроприемниками с высокой экономичностью и надежностью с соблюдением техники безопасности обслуживания, а также Правил устройств и эксплуатации электроустановок.
Сложность вопросов проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий заключается в оптимальном, рациональном и эффективном решении этой проблемы. Именно комплексное решение данной задачи в совокупности с необходимыми требованиями и стандартами электроснабжения позволяют экономически и технически грамотно работать всему предприятию.
Нет необходимости говорить о тяжелом финансовом состоянии промышленности, поэтому руководителям предприятий нужно решать данную проблему. Одними из самых прогрессивных мер в этом направлении являются мероприятия по сбережению энергоресурсов и, следовательно, уменьшению энергоемкости выпускаемой продукции, что приводит к снижению е? себестоимости и повышению конкурентоспособности. Оптимальное сочетание экономических и технических решений при проектировании систем электроснабжения совместно с внедрением энергосберегающих технологий есть наиболее существенная мера решения этой задачи.
Качество электроэнергии в нашей энергосистеме часто не удовлетворяет нормам установленным ГОСТ. В этом, прежде всего, повинны предприятия, на которых не всегда соблюдаются правила устройств электроустановок, а также не применяются технические решения по уменьшению влияния электроприемников (полупроводниковые преобразователи, вентильные электроприводы, дуговые печи, и т.д.) на качество электроэнергии.
Технически правильное решение при создании систем электроснабжения исключает появление недопустимых отклонений параметров электроэнергии (падение напряжения), неравномерное распределение токов по фазам, удорожание ремонтных, монтажных и эксплуатационных работ. Все это влияет на производительность предприятия и качество продукции.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования.

1.1 Определение расчётных нагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса

Расчетная нагрузка (активная и реактивная) силовых приемников цеха определяется из соотношений:

P_p=K_с•P_н,

Q_p=P_н•tg?

где P_н – суммарная установленная мощность всех приемников цеха принимается по исходным данным;
K_с – средний коэффициент спроса, принимаемый по справочным данным [1];
tg? – соответствующий характерному для приемников данного цеха средневзвешенному значению коэффициента мощности.
Расчетная нагрузка осветительных приемников цеха обычно определяется по установленной мощности и коэффициенту спроса для освещения:

P_pо=K_со•P_но

где K_со – коэффициент спроса для освещения, принимаемый по справочным данным [1];
P_но – установленная мощность приемников электрического освещения.
Величина P_но может находиться по формуле:

P_но=P_удо•F

где P_удо – удельная нагрузка, площади пола цеха, кВт/м^2;
F – площадь пола цеха, определяемая по генплану.

Для осветительной установки с газоразрядными лампами расчетная реактивная нагрузка определяется по формуле:

Q_ро=P_ро•tg?

где tg? ? коэффициент мощности источников света принимаемый по справочным данным .
Полная расчетная мощность силовых и осветительных приемников цеха до 1000 В [1] определяется из соотношения:

S_р=v(?(Р_р+Р_ро)?^2+?(Q_р+Q_ро)?^2 )

Приемники напряжением выше 1000 В цеха учитываются отдельно. Расчетные активная и реактивная мощности групп приемников выше 1000 В определяются из соотношений:

P_p=K_с•P_н,

Q_p=P_н•tg?

а полная ? из выражения:

S_р=v(?Р_р?^2+?Q_р?^2 )

Суммарные расчетные активные и реактивные нагрузки потребителей: 0,38/0,22 кВ и 6?10 кВ в целом по заводу определяются суммированием соответствующих нагрузок цехов. Расчёты нагрузок представлены в таблице 1
№ по генплану Наименование потребителя Силовая нагрузка
Pн, кВт Кс cos? tg? Pр, кВт Qр, квар
1 2 3 4 5 6 7 8
Потребители энергии 0,4 кВ
1 Шамотный цех №1 970 0,70 0,80 0,75 679,0 509,3
2 Шамотный цех №2 1520 0,70 0,80 0,75 1216,0 1469,1
3 Динасовый цех 1800 0,80 0,70 1,02 1440,0 1469,1
4 Смесительно-формовочный цех 2100 0,70 0,80 0,75 1470,0 1102,5
5 Цех вращающихся печей 650 0,70 0,70 1,02 455,02 464,2
6 Цех подготовки глины 680 0,50 0,70 1,02 0,0 787,5
7 Цех пылеулавливания, газоочистки 680 0,50 0,70 1,02 340,0 346,9
8 Цех помола шамота 1500 0,70 0,80 0,75 1050,0 787,5
9 Склад сырья 120 0,80 0,80 0,75 96,0 72,0
10 Механический цех 370 0,50 0,85 0,62 185,0 114,7
11 Лаборатория 250 0,70 0,80 0,75 175,0 131,3
12 Стекольный цех 850 0,80 0,75 0,88 680,0 599,7
13 Склад готовой продукции 60 0,80 0,80 0,75 48,0 36,0
14 Заводоуправление, столовая 560 0,50 0,90 0,48 280,0 135,6
15 Цех туннельных печей 1480 0,70 0,80 0,75 1036,0 777,0
Освещение территории 7678,0
Итого по 0,4 кВ 13270 9366,0 7678,0
13270 9366,0
Таблица 1. Расчёт электрических нагрузок

Продолжение табл. 1
Осветительная нагрузка
F, м2 Pудо, кВт/м2 Pно, кВт Ксо cos? tg? Pро, кВт Qро, квар
9 10 11 12 13 14 15 16
Потребители энергии 0,4 кВ
32074,8 0,017 545,3 0,95 0,90 0,48 518,0 250,9
11693,4 0,015 175,4 0,95 0,90 0,48 166,6 80,7
6278,7 0,015 94,2 0,6 0,90 0,48 56,5 27,4
5819,0 0,015 87,3 0,95 0,90 0,48 82,9 40,2
3736,9 0,015 56,1 0,85 0,90 0,48 47,6 23,1
7353,5 0,016 117,7 0,85 0,90 0,48 100,0 48,4
820,0 0,016 13,1 0,85 0,90 0,48 11,2 5,4
2898,7 0,017 49,3 0,95 0,90 0,48 46,8 22,7
1019,4 0,015 15,3 0,95 0,90 0,48 14,5 7,0
4061,4 0,012 48,7 0,85 0,90 0,48 41,4 20,1
2709,4 0,015 40,6 0,95 0,90 0,48 38,6 18,7
302,8 0,015 4,5 0,95 0,90 0,48 4,3 2,1
749,0 0,016 12,0 0,95 0,90 0,48 11,4 5,5
411,0 0,017 7,0 0,95 0,90 0,48 6,6 3,2
438,0 0,015 6,6 0,95 0,90 0,48 6,2 3,0
240729,0 0,00018 43,3 1 0,90 0,48 43,3 21,0
1196,2 579,3


Окончание табл.1
Силовая и осветительная нагрузка
Pр + Pро, кВт Qр + Qро, квар Sр, кВ·А
17 18 19
Потребители энергии 0,4 кВ
1197,0 760,1 1418,0
1382,6 992,7 1702,1
1496,5 1496,5 2116,3
1552,9 1142,7 1928,0
502,6 487,3 700,1
316,0 268,8 414,9
351,2 352,3 497,4
1096,8 810,2 1363,6
110,5 79,0 135,9
226,4 134,7 263,5
213,6 149,9 261,0
684,3 601,8 911,3
59,4 41,5 72,5
286,6 138,8 318,5
1042,2 780,0 1301,8
43,3 21,0 48,1
10562,2 8257,3 13452,9

1.2 Определение расчетной нагрузки завода в целом

В соответствии с вышеизложенным, расчетная полная мощность завода определяется по расчетным активным и реактивным нагрузкам цехов с учетом расчетной нагрузки освещения территории завода, потерь мощности в трансформаторах цеховых подстанций и ГПП, компенсации реактивной мощности.
Так как трансформаторы цеховых и главных понизительных подстанций еще не выбраны, то приближенно потери мощности в них определяются из соотношений:

?P_т=0,02•S_р,

?Q_т=0,1•S_р

где S_р ? полная расчетная мощность силовых и осветительных приемников цеха.
Из таблицы 1 полная расчётная мощность нагрузки по 0,4 кВ, кВ А:

S_р=13452,9

Потери активной мощности в цеховых трансформаторах, кВт:

?P_цт=0,02•13452,9=269,1

Потери реактивной мощности в цеховых трансформаторах, квар:

?Q_цт=0,1•13452,9=1345,3

Ориентировочно необходимая мощность компенсирующих устройств по заводу в целом определяется из выражения, квар:

Q_ку=Q_(р?)+?Q_цт-Q_(э )

Q_ку=8257,3+1345,3-3063=6539,6

где Q_э ? реактивная мощность, выдаваемая предприятию энергосистемой;
?Q_цт ? потери реактивной мощности в цеховых трансформаторах.
Q_э принимается равной 0,29 от суммарной активной нагрузки завода, квар:
Q_э=0,29•(Р_р+Р_ро )
Q_э=0,29•10562,2=3063

Не скомпенсированная реактивная мощность завода, отнесенная к шинам 6 – 10 кВ ГПП с учетом коэффициента разновременности максимума силовой нагрузки, квар:

Q_(р?10)=(Q_(р?0,4)+Q_(р?10))?K_рм+Q_ро+?Q_цт-Q_ку

Q_(р?10)=8257,3+0?0,9+576,3+1345,3-6539,6=2816,6

где K_рм ? коэффициент разновременности максимумов силовой нагрузки, равный 0,9.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Электроснабжение: Учеб. пособие по курсовому и дипломному проектированию: В 2 ч. Ч. 1 / Синенко Л. С., Рубан Т. П., Сизганова Е. Ю., Попов, Ю. П. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. – 135 с.
2 Неклепаев Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов / Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.
3 Файбисович Д. Л. Справочник по проектированию электрических сетей. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: ЭНАС, 2012. – 376 с.: ил.
4 Электроснабжение: учеб. пособие по курсовому и дипломному проектированию: в 2-х ч. Ч. 2 / Синенко Л. С., Рубан Т. П., Сизганова Е. Ю., Попов, Ю. П. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т; Политехн. ин-т, 2007. – 212 с.
5 Ульянов С. А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах [Текст]: учеб. для вузов / С. А. Ульянов. – М.: Энергия, 1970. – 520 с.
6 Федоров А. А. Основы электроснабжения промышленных предприятий [Текст]: Учебник для вузов/ Федоров А. А., Каменева В. В. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 472 с., ил.
7 Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: В 2 т. Т.1. Электроснабжение / Под общ. ред. А. А. Федорова. – М.: Энергоатомиздат, 1986.
8 Федоров А.А. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий [Текст]: Учеб. пособие для вузов/ Федоров А. А., Старкова Л. Е – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 368 с.
9 Правила устройства электроустановок 6-e, 7-е издание [Текст]: Все действующие разделы ПУЭ-6 ПУЭ-7 с изменением по состоянию на 15 августа 2005г. Новосибирск; Сиб. унив. издательство 2005 . – 854с.
10 Справочник по электроснабжения промышленных предприятий [Текст]: Проектирование и расчет/ А.С. Овчаренко, М.Л. Рабинович, В.И. Мозырский, Д.И. Розинский. - К.: Технiка, 1985.–279 с.
11 Надежность систем энергетики: достижения, проблемы, перспективы / Г.Ф. Ковалев, Е.В. Сеннова, М.Б. Чельцов и др./ Под ред. Н.И. Воропая. – Новосибирск: Наука. Сибирское предприятие РАН, 1999. – 434 с.
12 Ополева Г. Н. Схемы и подстанции электроснабжения: справочник: учеб. пособие. / Г. Н. Ополева ? М. : ФОРУМ : ИНФРВ-М, 2006. ? 480 с. ? (Высшее образование).

Весь текст будет доступен после покупки