Расчет системы электроснабжения предприятия легкой промышленности с подробным выбором устройств компенсации реактивной мощности

Введение 6
1 Характеристика и электрические режимы работы предприятия 9
2 Расчет системы электроснабжения предприятия 11
2.1 Определение расчетных электрических нагрузок 11
2.2 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов ГПП 21
2.3 Выбор месторасположения ГПП 25
2.4 Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций 28
2.5 Выбор схемы распределительной сети 32
2.6 Выбор марок и сечений кабельных и воздушных линий 33
2.7 Расчет токов короткого замыкания 40
2.8 Выбор и проверка электрооборудования и токоведущих частей
ГПП 45
2.9 Компоновка оборудования ГПП 49
3 Электрическое освещение территории предприятия 53
4 Оценка надежности функционирования системы электроснабжения 55
5 Молниезащита и заземление оборудования 64
Заключение 70
Список источников 72

Весь текст будет доступен после покупки

Целью данной выпускной квалификационной работы является итого-вая проверка полученных знаний на примере расчета системы электро-снабжения крупного предприятия легкой промышленности с заданными параметрами.
В ходе работы необходимо сделать выбор источника питания ГПП предприятия. Для этого, в таблице 1, предложены несколько источников питания и их параметры.

Таблица 1 - Параметры источников питания
Электрическая подстанция Класс напряжения подстанции, кВ Мощность КЗ, МВА Удаленность от предприятия, км
ПС-1 220/110/10 1000 31
ПС-2 110/35/10 500 10

Для расчёта потребляемой мощности предприятия и дальнейшего определения параметры системы электроснабжения, в таблице 2 заданы нагрузки цехов, а также процент наличия электроприёмников той или иной категорий.

Таблица 2- Нагрузка цехов
Мощность Цех №1 Цех №2 Цех №3 Цех №4 Цех №5 АБК
P, кВт Определить проектом 2111 3213 4054 1879 400
Q, кВар 1245 1311 1701 891 80
I кат.над. 10% 15% 20% 25% 30% 10%
II кат.над. 50% 55% 60% 65% 70% 70%
III кат.над. 40% 30% 20% 10% 0% 20%

Необходимо самостоятельно определить нагрузку цеха №1 на основании информации, представленной в таблице 3.
Таблица 3 - Электрические нагрузки приемников цеха №1
№ груп-пы ЭП Наименование электро-приемника (ЭП) № ЭП Количе-ство, шт Мощ-ность, кВт кВА*) cos?н
1 2 3 4 5 6
1 Инфракрасные неавто-мат. печи 1 5 33 -
2 6 38
3 24 28
4 12 19
5 4 9
6 16 7
7 16 50
8 22 20
9 10 24
2 Краны 10 т. с ПВ=25% 1 5 16 -
2 2,2
3 11
3 Краны 5 т. с ПВ=35% 1 8 7,5 -
2 2,2
3 11
4 Ткацкие станки с ПВ=45% 1 140 4* 0,45
2 130 15*
3 45 10*
5 Станки резки плоских материалов 1 10 22 -
2 15 10
3 13 7,5
4 20 2
6 Текстильный принтер 1 10 30* 0,35
2 20 9*
Окончание таблицы 3
1 2 3 4 5 6
3 12 7,5*
4 27 3*
7 Чесальные станки 1 5 30 -
2 11 22
3 2 15
4 13 20
5 9 6

На рисунке 1 представлена схема территории крупного предприятия легкой промышленности. Согласно данным, цех №1 имеет размеры 200 метров по оси X и 150 метров по оси Y.

Рисунок 1 - План предприятия

1 Характеристика и электрические режимы работы предприятия

Предприятие, о котором идет речь, находится на территории Липец-кой области. В таблице 4 представлены основные характеристики окру-жающей среды, необходимые для проведения расчетов.

Таблица 4 - Параметры окружающей среды Липецкой области
Основной параметр Его значение
Средняя годовая температура +5?С
Средняя температура января – 9,8?С
Средняя температура июля +19?С
Амплитуда температурных колебаний в течение года 25-30?С
Распределение осадков по временам года равномерное
Среднегодовой уровень осадков 567 мм
Средняя относительная влажность воздуха 75-93%
Среднегодовое количество грозовых дней в год 40-60
Среднее давление ветра 35 Н/м
Средняя толщина ледяного покрова 5 мм
Промерзание почвы в местах отсутствия снежного покро-ва 180-200 см
Уровень просыхания почвы 85-100

Электрические системы имеют несколько режимов работы: нормаль-ный, переходный, послеаварийный установившийся и послеаварийный форсированный. Силовые электроприемники предприятий функциониру-ют в трех основных режимах: длительном, кратковременном и повторно-кратковременном.
Из таблицы 3 следует, что некоторые электроприёмники цеха №1 работают в течение длительного времени, в то время как другие работают в режиме повторного кратковременного использования.
150 метров, можно легко определить его площадь, которая составля-ет 30000 квадратных метров. - построим габаритные чертежи на расстоя-нии 150 метров. AutoCAD (изображение номер два основано на бизнес-плане, изображенном на рисунке номер один.

Весь текст будет доступен после покупки

2 Расчет системы электроснабжения предприятия

2.1 Определение оценочных электрических нагрузок

Перед проведением основного расчета электроснабжения большого предприятия легкой промышленности необходимо предварительно определить значения активной и реактивной мощности для цеха №1 в соответствии с заданными параметрами системы. Для этого можно воспользоваться данными из таблицы 3 для расчета номинальной активной мощности электроприемников.
Так как электроприемники различаются по мощности, то мы определим номинальную активную мощность группы электроприемников с помощью формулы [1-3].

"P" _"нi" "=" ?_"i=1" ^"n" -"p" _"нi" "," (1)

где "p" _"нi" - мощность, потребляемая одним электроприемником в данный момент времени.
Согласно представленным данным в таблице 3, инфракрасные неавтоматические печи, станки для резки плоских материалов, текстильные принтеры и чесальные станки отнесены к устройствам, предназначенным для длительной работы.
Расчет номинальной активной мощности текстильных принтеров основывается на формуле [1-3].

"p" _"нi" "=" "s" _"паспi" "•" ?"cos" ?_"паспi" "," (2)

где "s" _"паспi" - электроприёмник должен быть подключен в соответствии с указанными значениями полной мощности в паспорте (см. таблицу 4), выраженной в киловольтах-амперах. ?"cos" ?_"паспi" - значение коэффициента мощности электроприёмника, указанное в паспорте (данные из таблицы 3).
Для других электроприборов, которые работают в течение длительного времени, установленная активная мощность составляет [1-3]:
"p" _"нi" "=" "p" _"паспi" "," (3)

где "p" _"паспi" - мощность, потребляемая электроприемником в соответствии с данными в таблице 3, измеряется в киловаттах.
Такие устройства, как краны и ткацкие станки, относятся к приборам, работающим в режиме повторного кратковременного использования. Формула для расчета номинальной активной мощности кранов составляет... [1-3]:

"p" _"нi" "=" "p" _"паспi" "•" v(?"ПВ" ?_"паспi" ) "," (4)

где ?"ПВ" ?_"паспi" – информация о времени использования электроприбора (таблица 3) на основе паспортных данных.
Согласно уравнению [1-3], можно определить номинальную активную мощность ткацких станков.

"p" _"нi" "=" "s" _"паспi" "•" ?"cos" ?_"паспi" "•" v(?"ПВ" ?_"паспi" ) "." (5)

Проведем расчет номинальной активной мощности инфракрасных печей без автоматики согласно пунктам (3) и (1).

"p" _"н1.1" "=33 кВт,"
"p" _"н1.2" "=38 кВт,"
"p" _"н1.3" "=28 кВт,"
"p" _"н1.4" "=19 кВт,"
"p" _"н1.5" "=9 кВт,"
"p" _"н1.6" "=7 кВт,"
"p" _"н1.7" "=50 кВт,"
"p" _"н1.8" "=20 кВт,"
"p" _"н1.9" "=24 кВт,"
"P" _"н1" "=5•33+6•38+24•28+12•19+4•9+16•7+16•50+22•20+10•24=2921,000 кВт."

Давайте определим номинальную активную мощность кранов по значениям (4) и (1):

"p" _"н2.1" "=16•" v("0,25" ) "=8,000 кВт,"
"p" _"н2.2" "=2,2•" v("0,25" ) "=1,100 кВт,"
"p" _"н2.3" "=11•" v("0,25" ) "=5,500 кВт,"
"p" _"н3.1" "=7,5•" v("0,35" ) "=4,437 кВт,"
"p" _"н3.2" "=2,2•" v("0,35" ) "=1,302 кВт,"
"p" _"н3.3" "=11•" v("0,35" ) "=6,508 кВт,"
"P" _"н2" "=5•8,000+5•1,100+5•5,500=73,000 кВт"
"P" _"н3" "=8•4,437+8•1,302 +8•6,508=97,970 кВт."

Давайте определим номинальную активную мощность ткацких станков по категориям (5) и (1):

Весь текст будет доступен после покупки

1. Шпиганович, А.Н. Рассмотрение электроснабжения предприятия: анализ системы [Текст] / А.Н. Шпиганович, А.А. Шпиганович, В.И. Заце-пина, Е.П. Зацепин. - Липецк: ЛГТУ, 2016. - 160 страниц.
Методические указания "Расчет электрических нагрузок в системах электроснабжения сельскохозяйственного производства" были разработа-ны В. Г. Сазыкиным и А. Г. Кудряковым и изданы в 2017 году в Красно-даре Кубанским государственным аграрным университетом. Объем пуб-ликации составляет 54 страницы.
Учебно-методическое пособие "Расчет электрических нагрузок про-мышленных предприятий" написано В. Н. Радкевичем, В. Б. Козловской и И. В. Колосовой для студентов специальности 1-43 01 03 «Электроснаб-жение (по отраслям)». Издано в Минске БНТУ в 2013 году. Объем - 124 страницы.
Шпиганович А.Н. и Захаров К.Д. исследовали вопросы внутризавод-ского электроснабжения и его режимы в своей книге, изданной в Липецком государственном техническом университете в 2007 году. Объем книги со-ставляет 742 страницы.
Радкевич, В.Н. Учебное пособие "Проектирование систем электро-снабжения" издано в Минске НПООО «ПИОН» в 2001 году и содержит 292 страницы.
Учебное пособие "Электроснабжение объектов" часть 1, написанное А.В. Кабышевым и изданное в Томске в 2007 году, содержит информацию о расчете электрических нагрузок, нагреве проводников и электрообору-дования. Общий объем книги составляет 185 страниц.

Весь текст будет доступен после покупки