Дипломная работа на тему "Электрические нагрузки ремонтно-механического цеха"

ГлавнаяФизика → Электрические нагрузки ремонтно-механического цеха




Не нашли то, что вам нужно?
Посмотрите вашу тему в базе готовых дипломных и курсовых работ:

(Результаты откроются в новом окне)

Текст дипломной работы "Электрические нагрузки ремонтно-механического цеха":


Введение

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения электроэнергией промышленных приемников, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и др.

Система распределения и потребления электроэнергии, получаемой от энергосистем, строится таким образом, чтобы удовлетворялись основные требования электроприемников, находящихся у потребителей.

Надежность электроснабжения достигается благодаря бесперебойной работе всех элементов энергосистемы и применению ряда технических устройств как в системе, так и у потребителей: устройств релейной защиты и автоматики, автоматического включения резерва, контроля и сигнализации.

Качество электроснабжения определяется поддержанием на установленном уровне значений напряжения и частоты, а также ограничением в сети высших гармоник, несинусоидальности и несимметричности напряжения.

Экономичность электроснабжения достигается путем разработки совершенных систем распределения электроэнергии, использования рациональных конструкций комплектных распределительных устройств и трансформаторных подстанций и разработки оптимизации системы электроснабжения. На экономичность влияет выбор рациональных напряжений, оптимальных значений сечений проводов и кабелей, числа и мощности трансформаторных подстанций, средств и компенсации реактивной мощности и их размещение в сети.

Реализация этих требований обеспечивает снижение затрат при сооружении и эксплуатации всех элементов системы электроснабжения, выполнение с высокими технико-экономическими показателями этой системы, надежное и качественное электроснабжение промышленных предприятий. В результате увеличивается электровооруженность труда в промышленности и в других отраслях народного хозяйства, которая представляет собой количество электроэнергии на одного работающего (МВт/чел. год), а это в свою очередь обеспечивает рост производительности труда и степень его механизации.

1. Основные характеристики электрических нагрузок РМЦ

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

При проектировании системы электроснабжения или анализе режимов её работы, потребителя электроэнергии рассматривают в качестве нагрузок. При этом необходимо учитывать, что режимы работы приемников электроэнергии разнообразны и меняются во времени.

В практике проектирования систем электроснабжения применяют различные методы определения электрических нагрузок. Для расчета цеха воспользуемся методом упорядоченных диаграмм. По этому методу расчетную активную нагрузку приемников электроэнергии на всех ступенях питающей и распределительной сетей определяют по средней мощности и коэффициенту максимума. До этого все электроприемники разбивают на группы по расположению в цехе или по присоединениям к шкафам или шинопроводам.

Значение коэффициента максимума зависит от коэффициента использования данного узла эффективного числа электроприемников. Под эффективным числом приемников понимают число однородных по режиму работы приемников одинаковой мощности, которое обуславливает ту-же расчетную нагрузку, что и данный рассматриваемый узел различных по номинальной мощности и режиму работы приемников. Коэффициент максимума можно определить по кривым или таблицам.

В методе упорядоченных диаграмм принята допустимая для инженерных расчетов погрешность равная 10%. Однако, на практике прменение этого метода обуславливает погрешность 20-40% и поэтому применение его требует тщательного анализа исходных данных и результатов расчета.

2. Расчет электрического освещения цеха

Помещения в которых необходимо рассчитать освещение а также нормативная освещенность для различных помещений цеха по [10 табл.24] выбираем:

Цех -300Лк

Инструментальный склад - 75Лк

Начальник цеха и комната мастеров - 200Лк

Коридор - 75Лк

Раздевалки - 75Лк

Заказать написание дипломной - rosdiplomnaya.com

Новый банк готовых оригинальных дипломных проектов предлагает вам скачать любые работы по требуемой вам теме. Правильное написание дипломных работ на заказ в Казани и в других городах России.

2.1 Расчёт рабочего освещения основной площади цеха

Освещение применяем равномерное, используя лампы типа ДРЛ и светильники типа УПДДРЛ. Расчёт ведём по методу коэффициента использования.

Исходные данные для расчёта:

а) высота цеха - H=10 м;

б) по табл.4-4а [104], для ремонтно-механического цеха, находим:

- плоскость нормирования освещения и её высота от пола (м) - Г-0,8 (hР =0,8 м);

- разряд и подразряд зрительной работы - IIв+1;

- нормируемая освещённость - ЕН =300 Лк;

- коэффициент запаса - кЗ =1,5;

показатель ослеплённости - Р=20;

в) из §3-5 [1.52] и табл. 3-7 [1.55], для светильников типа УПДДРЛ, имеем:

- кривая силы света - Д;

свес светильников - hС =0,5 м;

г) принимаем, что в цехе чистый побеленный потолок и стены при незавешенных окнах. Тогда, по табл. 5-1 [126], имеем коэффициенты отражения от потолка, стен и рабочей поверхности соответственно - ρП =0,5; ρС =0,3; ρР =0,1.

Определяем расчётную высоту подвеса светильников:

Нр=H-hС - hР (1.10)

Нр=10-0,5-0,8=8,7 м.

По табл. 4-16 [123] при кривой силы света Д(косинусная)- коэффициент λ=1,4 находим отношение расстояния между соседними светильниками к расчетной высоте:

l=L/h=1,4 => L=h∙1,4=8,7∙1,4=12,2 м,

но, исходя из линейных размеров цеха принимаем Lа=7,5 м. Lв=7,5 м, lА=2,25м. lВ=3м.

По ф-ле (5-3) [125] находим индекс помещения:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.11)

где А - длина помещения, м;Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

В – ширина помещения, м.

i =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. =2,76

далее, по табл. 5-10 [135], находим коэффициент использования при принятых ρП=0,5; ρС=0,3; ρР =0,1, и определённом i =2,76: u =0,595. По ф-ле(5-1) [125] находим потребный световой поток ламп в каждом светильнике:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.12)

где z =1,15 - отношение ЕСР/Еmin;

NСВ - число светильников.

Фтреб. =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=45087,73 Лм.

По табл. 2-15 [28] принимаем лампу ДРЛ1000, РЛ =1000 Вт, ФЛ =50000 Лм, cos=0.57 что составляет (50000/45087,73)∙100% =110,9% и не выходит за предел (-10%,+20%,) что допустимо. Фактическая освещённость будет следующей (см. (1.12)):

Ефакт. =ЕН ∙Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=300Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=332,7 Лк.

Проверим освещение цеха при помощи точечного метода. Для этого берём три характерные точки и группу светильников, которые освещают эти точки (см. рис. 1.1). Определяем расстояния от каждого светильника до точек (di), и данные заносим в табл. 1.2. По рис. 6-27 [190] по пространственным изолюксам находим условную освещённость (еi) для каждой точки, в зависимости от расстояния до светильника, и заносим данные в ту же таблицу.

Таблица 1.2. Определение условной горизонтальной освещенности для точек А, В,С

--------------------------------------------------
№светильника |

dA, м

|

dB, м

|

dC, м

|

eA, Лк

|

eB, Лк

|

eC, Лк

|
---------------------------------------------------------
1 | 11,86 | 13,52 | 14,18 | 0,3 | 0,18 | 0,15 |
---------------------------------------------------------
2 | 11,86 | 11,25 | 11,3 | 0,3 | 0,4 | 0,4 |
---------------------------------------------------------
3 | 11,86 | 15,5 | 16,56 | 0,3 | 0,11 | 0,07 |
---------------------------------------------------------
4 | 5,3 | 8,4 | 9,4 | 2 | 0,9 | 0,7 |
---------------------------------------------------------
5 | 5,3 | 3,75 | 3,92 | 2 | 2,7 | 2,7 |
---------------------------------------------------------
6 | 11,86 | 15,5 | 16,56 | 0,3 | 0,11 | 0,07 |
---------------------------------------------------------
7 | 5,3 | 8,4 | 9,4 | 2 | 0,9 | 0,7 |
---------------------------------------------------------
8 | 5,3 | 3,75 | 3,92 | 2 | 2,7 | 2,7 |
---------------------------------------------------------
Сумма | - | - | - | 9,2 | 8 | 7,49 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Далее, по (6-2) [1.178] определяем освещённость в каждой точке:

Еi =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (1.13)

где μ=1,2 - коэффициент, учитывающий дополнительную освещённость от удалённых светильников и световых потоков отраженных от стен, потолка и рабочей поверхности.

ЕА =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=352,67 Лк (=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.∙100%=117,56%);

ЕВ =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=306,67 Лк (=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.∙100%=102,22%)

ЕВ =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=287,12Лк (=∙Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.100%=95,7%)

Установленная мощность рабочего освещения:

Ру=50*1000=50000 Вт;

Qу=Ру * tg j =50000*1,441 = 72050 Вт

2.2 Расчёт эвакуационного освещения цеха

Данное освещение выполняется по середине обоих проездов вдоль всей длины цеха. Применяются светильники типа ППД-100 (см. табл.3-4 [45]) c лампами накаливания типа Б220-100, РЛ =100 Вт, ФЛ =1350 Лм (см. табл.2-2 [13]). По (1.11) определяем индекс «помещения» для полосы дороги:

i = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=0,435

По табл. 5-3 [128] находим u =0,2. Преобразовав (1.12) находим освещённость, создаваемую шестью светильниками:

Ефакт=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.14)

Ефакт =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=3,26Лк,

что входит в допустимые пределы 0,5-15 Лк (см. §5-1 [1.124]).

Установленная мощность -- Ру=2´(6*100)=1200Вт;

2.3 Расчет аварийного освещения

Нормативную освещенность аварийного освещения примем Ен=15Лк; по плану выбираем 25 ламп. Для аварийного освещения используем лампы накаливания в светильниках ППД.

Найдем световой поток одной лампы:

При u =0,53; КЗ=1,3- для ламп накаливания;

Фл =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 4196Лм

По табл.2-16 выбираем лампу накаливания Г-220-300 Фн=4600Лм; Uн=220В, Р=300Вт;

Установленная мощность Ру=25*300=7500Вт;

Щиток аварийного освещения имеет независимое питание от рабочего.

2.4 Расчёт рабочего освещения кабинета начальника цеха. и комнаты мастеров

Данные помещения одинаковы по площади и, следовательно имеют одинаковые системы освещения. Расчет проводим для обоих помещений одинаково.

Освещение применяем равномерное, используя люминесцентные лампы и светильники типа ЛПО (две лампы в светильнике).

Исходные данные для расчёта:

а) высота помещений - H=3 м;

б) по табл.4-4к [1.93], для данных помещений, находим:

- плоскость нормирования освещения и её высота от пола (м) - Г-0,8 (hР =0,8 м);

- разряд и подразряд зрительной работы - Iв;

- нормируемая освещённость - ЕН =200 Лк;

- коэффициент запаса - кз =1,5;

- показатель ослеплённости - Р=20;

в) из §3-6 [1] и табл. 3-9 [59], для светильников типа ЛПО, имеем:

- кривая силы света - Г;

- свес светильников - hС =0,2 м;

г) принимаем, что в помещениях чистый побеленный потолок и стены при незавешенных окнах. Тогда, по табл. 5-1 [1.127], имеем коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности соответственно - ρП =0,5; ρС =0,3; ρР =0,1.

Расчёт ведём по методу коэффициента использования. По (1.10)

Нр=3-0,2=2,8 м.

По (1.11) находим индекс помещения:

i =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. =1,286.

По табл. 5-10 [135] находим u =0,455.

Принимаем, что в помещениях установлено два ряда светильников, тогда, по (1.12) определяем требуемый поток от одного ряда светильников (вместо NСВ подставляем число рядов):

Фтреб. ряда =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 20472,53 Лм.

По табл. 2-12 [24] принимаем лампу ЛБ80-4, РЛ =80 Вт, ФЛ =3680 Лм, cosj = 0,95 тогда число светильников в ряду равно 20472,53/(3680 ∙2)≈3 Фактическая освещённость будет следующей (см. (1.12)):

Ефакт. =ЕН ∙Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=200 ∙Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=215,7Лк,

что составляет (215,7/200)∙100%=107,85%, что допустимо.

Установленная мощность

Ру=6*(2х80)+6*(2х80) =1920Вт;

Qу=Ру * tg j =1920*0,328 = 630 Вт

  2.5 Расчет освещения коридора

Высота помещения Н=3м используем люминесцентные лампы со светильниками ЛПО-02

Нр=2м; L=3,3м; Lст=1м

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

По табл.21.3 u =0,33

Принимаем, что в помещениях установлен один ряд светильников, тогда, по (1.12) определяем требуемый поток от одного ряда светильников (вместо NСВ подставляем число рядов):

Фтреб. ряда =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=9315 Лм.

Ф=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=1552,5Лм

По табл.2-12[1.24] выбираем лампы ЛБ-30-4 Фн=1995Лм; Ру=30Вт, тогда число светильников в ряду равно 9315/(1995 ∙2)≈3 Фактическая освещённость будет следующей (см. (1.12)):

Ефакт. =ЕН ∙Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=75 ∙Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=96,38Лк,

Ру=6*30=180Вт;

Qу=Ру * tg j =180*0,328 = 59,04 Вт

2.6 Расчет освещения раздевалки

Нр=2м; L=1,3м; Lст=0,9-1,5м

i =Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=1,5

По табл. 5-10 [135] находим u =0,55.

Ф=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=1058,5Лм

По табл.2-12[1.24] выбираем лампы ЛБ-20-4 Фн=1120Лм;

Ру=4*(2х20)+4*(2х20) =320Вт;

Qу=Ру * tg j =320*0,328 = 105 Вт

2.7 Расчет освещения инструментального склада

Габариты помещения-(12х6х5,5)м. Высота подвеса светильников:

Нр=5,5-1,2-0,8=3,5м;

L=3,5*1,4=5м;

Lст=1,5-2,5м

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

По табл.5-3 для ППД500 u = 0.21

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Ру=6*500=3000Вт;

Суммарная мощность рабочего освещения:

РΣраб=50000+1920+180+320+3000=55420 вар;

QΣраб= 72050 + 630 +59,04+105= 72844,04 вар;

Суммарная активная мощность аварийного, эвакуационного и рабочего освещения:

РΣ= РΣАВ +РΣЭВ + РΣраб = 7500+1200+55420=64120 Вт=64,12кВт.

2.8 Расчет уличного и охранного освещения предприятия

Для освещения дорог на территории предприятия применяем лампы ДРЛ400 с типом светильника СКЗПР-400, Ф=19000Лм по [1.243]. Ширина дороги b=10м, с высотой подвеса h=10м. Отношение b:h=10:10=1. По табл 9-3[1.244] находим коэффициент использования по яркости: hL=0,075.

Найдем необходимый поток Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.в Лм/м2 по [245]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (1.15)

где L - нормированная яркость, Кд/м2;

к - коэффициент запаса;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Найдем площадь, которую может осветить одна лампа.

При Фн=19000Лм 19000:25=750м2

Зная площадь легко определить расстояние между светильниками, при b=10м, L=750:10=75м2

2.8.1 Расчет охранного освещения

Применяем светильник СЗП-500М с лампой накаливания Г-220-500, Фн=8300Лм.

Ширину осветительной полосы принимаем 10м влоль периметра предприятия. Высоту подвеса светильника принимаем 5м. Тогда b:h=10:5=2 и по [244] hL=0,095.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Площадь, освещаемая одной лампой 8300:17,2=483м2

L=483:10=48,3м

Найдем суммарную мощность уличного освещения

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (1.16)

где n-количество светильников, определяемое по генплану в зависимости от протяженности дорог и периметра охраняемой территории LåУЛ=7862м. LåОХ=3695м

Рул=105*400 = 42000Вт

Qул=42000*1,441 = 60522Вт

Рох=77*500 = 38500Вт

Суммарная мощность наружного освещения:

Рå=42+38,5=80,5 кВт

Qå = Qул = 60,522 кВт

Таблица 1.3. Результаты по выбору освещения

--------------------------------------------------
Вид освещения |

Активная мощность

|

Реактивная мощность

|
---------------------------------------------------------
Р, кВт | Q.,кВАр |
---------------------------------------------------------
Аварийное- |

Ру= 7,5

| - |
---------------------------------------------------------
Эвакуационное |

Ру= 1,2

| - |
---------------------------------------------------------
Рабочее освещение: |

Ру=50

|

Qу= 72,05

|
---------------------------------------------------------
Комната мастеров(2) |

Ру=0,96

|

Qу= 0,315

|
---------------------------------------------------------
Коридор |

Ру= 0,18

|

Qу= 0,05904

|
---------------------------------------------------------
Раздевалки (2) |

Ру= 0,16

|

Qу= 0,0525

|
---------------------------------------------------------
Склад |

Ру= 3

| - |
---------------------------------------------------------
Итого по цеху: |

РΣ= 64,12

|

QΣ= 72,84

|
---------------------------------------------------------
Наружное освещение |

Ру= 80,5

|

Qу= 60,52

|
--------------------------------------------------------- -------------------------------------------------- 2.9 Выбор проводников и защитных аппаратов

В производственном помещении цеха рабочее освещение выполнено в 5 рядов по 10 ламп в каждом рис.1.1. чередование фаз: 1 ряд: А, В, С, А, В, С, А, В, С, А

Используется трехфазная сеть с нулевым проводом. На одной фазе находятся четыре лампы, на двух других по 3 лампы следовательно выбираем сечение по наиболее загруженной фазе: по [2]

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.17)

где n - количество ламп,

Руст- установленная мощность лампы, кВт

1,1 - потери в ПРА для ламп типа ДРЛ, ДРИ;

1,4 - пусковой коэффициент;

Uн - номинальное напряжение сети, кВ

cosφ=0.57 - коэффициент мощности для ДРЛ.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

По [7 т.16,2] выбираем автомат АЕ-2063 Iу=50А;

Выбираем сечение провода по условию Iдоп≥Iна, тогда по [2 т.12-12] выбираем 3АПВ16+1АПВ10 Iдоп=55А;

Аварийное освещение выполнено в 5 рядов по 5 ламп в каждом с чередованием фаз рядов: А, В, С, А, А;А, В, С, А, В; А, В, С, А, С; А, В, С, А, А; А, В, С, А, В.

Используется трехфазная сеть с нулевым проводом. На одной фазе находятся одна лампа, на двух других по две лампы, следовательно выбираем сечение по наиболее загруженной фазе:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Выбираем АЕ2016 Iу=6А и сечение провода 4АПВ2,5 с Iдоп=19А.

Комната мастера

Выполняем однофазной с люминесцентными лампами. Сажаем на фазу С.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Выбираем АЕ2016 Iу=6А и сечение провода 2АПВ2,5 с Iдоп=19А.

Раздевалки и коридор

Рразд=0,16кВт; Ркорид=0,18кВт;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Выбираем АЕ2016 Iу=6А и сечение провода 2АПВ2,5 с Iдоп=19А

Освещение инструментального склада

Ввыполнено лампами накаливания

РS=6*500=3000Вт

Используется двухпроводная сеть. Выполнено в два ряда, каждый ряд однофазный

Каждый ряд на В и С.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Выбираем автомат АЕ1031 Iу=10А и провод 2АПВ2,5 Iдоп=19А

Для расчета цеха воспользуемся методом упорядоченных диаграмм.

Все электроприемники цеха распределяем по узлам. В узел собираются приемники, расположенные вблизи друг от друга – в линию, в одном помещении или просто рядом. Затем в каждом узле выделяют группы однотипных потребителей.

Узел 1:шкаф распределительный ЭП № 2´10, 11, 12, 2´13

Узел 2:шкаф распределительный ЭП № 2´14, 2´15, 2´16, 2´22

Узел 3:шкаф распределительный ЭП № 2´1, 3´2, 1´3, 22

Узел 4:шкаф распределительный ЭП № 4´7, 2´4, 2´2, 2´23

Узел5:шкаф распределительный ЭП № 3´6, 3´9, 3´4, 2´2, 1´3, 2´24

Узел6:шкаф распределительный ЭП № 3´6, 3´9, 5´3, 1´4, 2´23

Узел7:шиноровод ЭП № 18, 19, 20, 21, 2´14, 2´15, 4´7, 6´17, 4´5, 2´8, 3´22

Узел1

Вначале, для каждого электроприемника, по табл.2-2 [2.37] определяются коэффициенты использования Ки и cosφ (tgφ).

Сварочные посты с автоматической сваркой:

сosφ=0,5 Ки=0,4 tgφ=1,732

Сварочные генераторы:

сosφ=0,75 Ки=0,5 tgφ=0,882

Для электроприемников повторно-кратковременного режима номинальная мощность приводится к длительному режиму (ПВ=100%) по формуле:

Рдл=Sн*Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.* сosφ (1,1)

где Sн и cosφ- соответственно паспортная мощность и паспортный коэффициент мощности трансформатора.

Для ЭП №10 ПВ=50% S=60 кВА сosφ=0,5

Р10=60*Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.*0,5=21,2 кВт

Для ЭП №11 ПВ=60% S=40 кВА сosφ=0,5

Р11=40*Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.*0,5=15,5 кВт

Для ЭП №12 ПВ=65% S=30 кВА сosφ=0,5

Р12=30*Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.*0,5=12,1 кВт

Для ЭП №13 ПВ=50% S=40 кВА сosφ=0,75

Р13=40*Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.*0,75=21,21 кВт

Определяем неравномерность распределения нагрузки по фазам сварочных трансформаторов ЭП № 10,11,12 Ки=0,4 сosφ=0,5 tgφ=1,732

Находим ориентировочную нагрузку на одну фазу:

Рср= (2Р10 + Р11 + Р12)/3 =(2*21,1+15,5+12,1)/3 =16,67 кВт

Распределим нагрузку по фазам равномерно:

РАВ= Р10

РВС= Р11

РАС= Р11+ Р12

РА=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=21,2/2 +15,5/2 + 12,1/2 =24,4 кВт

РВ=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=21,2/2 + 21,2/2 =21,2 кВт

РС=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=21,2/2 +15,5/2 + 12,1/2 =24,4 кВт

Неравномерность загрузки фаз составит 13%, что допустимо. Т.О. за эквивалентную трехфазную мощность группы сварочных трансформаторов примем

РЭ = 2Р10 + Р11 + Р12 = 2*21,1+15,5+12,1 =70 кВт

Определим активную и реактивную мощность наиболее загруженной смены:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1,2)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1,3)

Рсм1 = Рэ*Ки1 + 2 Р13*Ки13

Рсм1 = 70*0,4 + 2*21,21*0,5= 49,21 кВт

Qсм1 = Рэ* tgφ1* Ки1 + 2 Р13*tgφ13 *Ки13

Qсм1 = 70*1,73* 0,4+ 2*21,21*0,88*0,5= 67,105 квар

Далее по (2.10)[2,16] определяем коэффициент использования для электроприёмников узла:

Ки. ср.=ΣРсм/ΣРном

(1,4)

Ки. ср.=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,44

Определяем коэффициент силовой сборки по формуле т. е. отношение номинальной мощности наибольшего электроприёмника к номинальной мощности наименьшего:

m= Рmax/ Pmin (1,5)

m= 21,2 / 12,1 = 1,8< 3:

Таким образом при (n=6) > 5, (Ки=0,44) > 0,2, (m=1,8) <3

Определяем эффективное число приемников nЭ = n =6)

Далее при nэ=6 и по Ки ср=0,44 из таблицы 2-7 в [2,51] находим коэффициент максимума Км группы электроприемников ---Км =1,64

Максимальная активная расчетная нагрузка узла определится как

Рр=Км*ΣРсм (1.6)

Рр=1,64*49,21= 80,7кВт

Расчетную реактивную нагрузку узла (цеха) определяют из двух условий:

а)Qр=1,1*ΣQсм, при nэ,≤10; (1.7а)

б) Qр= ΣQсм, при nэ>10. (1.7б)

поэтому при n=6:

Qр=1,1*67,105 = 73,92 квар

Максимальная расчётная полная мощность узла (цеха) определяется по выражению:

Sр=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.8)

Sр=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кВ*А.

Максимальный расчётный ток узла (цеха) определяется по выражению:

Ip = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,168 кА (1.9)

Узел 2

n = 8 m = 6,6 Ки = 0,52

В случае, когда n > 5, m > 3 и Ки > 0,2 эффективное число электроприемников определяется по формуле из [2,51];

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.10)

Результаты расчета сведены в таблицу

Узел 3

n = 7 m = 2 Ки = 0,15

Т. О. nЭ = 7 т. к. согласно параграфу 2-3 [2.51] допускается при числе ЭП в группе более четырех при m< 3, считать n = nЭ. что справедливо для узлов №4 и №5

Кроме прочего для узла №5 необходимо мощности двигателей крана привести к длительному режиму

Р24 = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=27,83 кВт

Узел 6

n = 14 m = 4 Ки = 0,16

При Ки < 0,2 эффективное число ЭП определяется по рис. 2-2 или табл. 2-8 [2.52]

в следующем порядке:

выбирается наибольший по номинальной мощности ЭП рассматриваемого узла;

выбираются наболее крупные ЭП, номинальная мощность каждого из которых равна или больше половине мощности наибольшего ЭП;

подсчитывают их число n1 и их мощность РН1, а также суммарную номинальную мощность всех рабочих ЭП рассматриваемого узла РН; находят значения

n1* = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Р1* = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

по полученным значениям n1* и РН1 по рис. 2-2 или по табл.2-8 [2.52] определяется величина Э* а затем находится Э = Э*

Т. О. n1 = 11 РН1 = 5´30+3´28+3´40 = 326 кВт

n = 14 РН = 372 кВт

n1* = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=0,786 Р1* = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=0,876

nЭ* = 0,85

Э = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=11,9 »12

  3. Расчет нагрузки завода

Расчет нагрузки завода проводим по методу коэффициента спроса. Здесь необходимо учесть то, что на предприятии есть высоковольтная нагрузка, которую не следует брать в расчет при выборе ТП, но она имеет низковольтную нагрузку освещения, которое необходимо учесть. Расчетная мощность каждого цеха определяется по формуле из [3] Таким образом для заготовительного цеха:

Рр1 = РустКс; (3,1)

где Руст – установленная мощность каждого цеха, кВт;

Кс – коэффициент спроса, характерный для каждого производства из таб 2,2 [1,37].

Рр1 =395*0,6 = 237 кВт.

Реактивная мощность:

Qр1 = Рр1tg (arcos(cosj)). (3,2)

Qр1= 237* tg (arcos(0,6)) = 241,79квар

Далее необходимо рассчитать освещение цехов по методу удельной мощности, сложить эти активные и реактивные мощности с расчетными и найти полную мощность для каждого цеха по аналогии с предыдущим пунктом, а результаты занесем в табл.3.1

Учитывая освещение нормой удельной плотности: Руд..о, кВт/м2 с учетом коэффициента спроса освещения Кс. о и средних коэффициентов мощности для ламп ДРЛ - cosj =0,57, для люминесцентных ламп ЛБ (ПРА) - cosj =0,95, для ламп накаливания ЛН - cosj =1

Ррасч. о=1,12*Fцеха* Руд..о*Кс. о

Ррасч. о1=1,12*Fцеха1* Руд..о1*Кс. о1

Ррасч. о1=1,12*5000* 0,012*0,85=57,12 кВт

Qрасч. о1= 57,12* 1,441= 82,25 квар

Ррасч. сум=. Рр1+ Ррасч. о1=237+57,12 = 294,12 кВт

Qрасч. сум=. Qр1+ Qрасч. о1=241,79+82,25 = 324,04 квар

Так же необходимо учесть освещение незастроенных территорий предприятия.

--------------------------------------------------
Площадь завода | 497062,0 |

м2

|
---------------------------------------------------------
Площадь застроенных территорий | 147284 |

м2

|
---------------------------------------------------------
Площадь незастроенных территорий | 349778 |

м2

|
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Мощность нагрузки уличного (лампы ДРЛ) и охранного (ЛН) освещения незастроенных территорий с учетом типа ламп и соответствующего коэффициента мощности:

Ррасч. о = 1,12*349778*0,0002*1 = 80,05 кВт;

Qрасч. о = РУЛ(ДРЛ) *tgj(ДРЛ) = 42000*1,441 = 60,522 квар;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Итоговая нагрузка завода:

Рз = 14260,3 + (0,1*14260,3) = 15686,4 кВт;

Qз = 9778,06+ (0,02*9778,06) = 9973,62 квар;

Где коэффициенты 0,1 и 0,02 учитывают приближенно потери ЭЭ в трансформаторах

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Величина тока, потребляемого заводом:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Si – полная мощность соответствующего цеха;

Ui – напряжение распределения, в зависимости от характера нагрузки (высоковольтная или низковольтная)

4. Расчет графиков нагрузки

Из справочника [2] выбираем типовой график нагрузки для ремонтно-механических заводов. Этот график имеет 10 ступеней мощности. Суточный изображен на рис.5.1.а, а годовой на рис.5.1.б. Таблица 5.1. отражает эти графики.

Таблица 5.1

--------------------------------------------------
Ступень |

Рр,%

|

Рр, кВт

|

Тступ. с, ч

|

Тступ. г, ч

|

Рр * Тступ

| Рср% |
---------------------------------------------------------
Р1 | 100 | 14548,1 | 3 | 1095 | 15930169,5 | 300 |
---------------------------------------------------------
Р2 | 95 | 13820,695 | 2 | 730 | 10089107,4 | 190 |
---------------------------------------------------------
Р3 | 90 | 13093,29 | 2 | 730 | 9558101,7 | 180 |
---------------------------------------------------------
Р4 | 84 | 12220,404 | 2 | 730 | 8920894,9 | 168 |
---------------------------------------------------------
Р5 | 80 | 11638,48 | 3 | 1095 | 12744135,6 | 240 |
---------------------------------------------------------
Р6 | 75 | 10911,075 | 1 | 365 | 3982542,4 | 75 |
---------------------------------------------------------
Р7 | 70 | 10183,67 | 1 | 365 | 3717039,6 | 70 |
---------------------------------------------------------
Р8 | 65 | 9456,265 | 1 | 365 | 3451536,7 | 65 |
---------------------------------------------------------
Р9 | 50 | 7274,05 | 2 | 730 | 5310056,5 | 100 |
---------------------------------------------------------
Р10 | 33 | 4800,873 | 7 | 2555 | 12266230,5 | 231 |
---------------------------------------------------------
Сумма | 8760 | 85969814,7 | 1619 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 5.1.а. Суточный график нагрузки

Построим годовой график нагрузок

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 5.1.б. Годовой график нагрузки

Из табл. 5.1. и рис. 5.1 определим среднее значение мощности в течение суток:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (5.1)

где Тiступ. с – время действия каждой ступени в течение суток, ч;

Рiс% – мощность каждой ступени графика нагрузки,%;

Р1 – максимальная мощность, кВт.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.кВт

Определим объем электроэнергии, потребляемой предприятием за год:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.85969814,7кВт*ч

Тогда время использования максимальной нагрузки определится по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.ч (5.2)

Время наибольших потерь:

 = (0,124 + Тм*10-4)2*Тг; (5.3)

где Тг – количество часов в году, ч.

 = (0,124 + 5909*10-4)2*8760 = 4477 ч.

Коэффициент заполнения графика:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

  5. Построение картограмм нагрузок предприятия

ГПП промышленного предприятия желательно размещать в центре нагрузок. В этом случае параметры сети электроснабжения будут наиболее экономичными. Для этого необходимо определить геометрические центры всех цехов и графически, в масштабе, отобразить мощность, потребляемую каждым цехом, в соотношении с мощностью, затрачиваемой на освещение этого цеха. Расчет проведем для ремонтно-механического цеха, а далее по аналогии по [3] и результаты занесем в табл. 6.1.

Определим радиус окружности, отражающей мощность цеха с учетом освещения:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (4,1)

где Рр1 – расчетная мощность цеха, кВт;

m – масштаб, кВт/мм.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=25мм

Определим угол, определяющий сектор окружности радиусом R, который отражает содержание нагрузки освещения в общей нагрузке цеха:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (4,2)

где Рро1 – нагрузка освещения механического цеха, кВт.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определим координаты центра нагрузок предприятия по формулам:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (4,3)

где Хi, Yi – координаты геометрических центров цехов, м;

Рi – расчетная мощность отдельного цеха, кВт.

В таблице считается произведение Р*Х и Р*Y для каждого цеха, а затем находится их сумма и отдельно считается сумма Р, после чего находится отношение для соответствующей координаты. В виду громоздкости последних выражений и их математической простоты, нет надобности приводить вычисления. Таким образом, из табл.6.1. координаты центра нагрузок промышленного предприятия, учитывая то, что начало координат, находится в левом нижнем углу генплана: Х = 291 м, Y = 339 м.

Результаты расчетов приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1. Построение картограммы нагрузок предприятия

--------------------------------------------------
№ | Цех | катег | Ррасч, | Росв, | Хi | Yi | Pi*Xi | Pi*Yi | R | Угол |
---------------------------------------------------------
кВт | кВт | мм | мм | кВт*мм | кВт*мм | мм | град |
---------------------------------------------------------
1 | Заготовительный | III | 237 | 57,12 | 57 | 210 | 16764,84 | 61765,2 | 18 | 70 |
---------------------------------------------------------
2 | Цилиндрических сверел | II | 195 | 204,29 | 155 | 144 | 61889,95 | 57497,76 | 20 | 184 |
---------------------------------------------------------
3 | Конических сверел | II | 495 | 135,66 | 385 | 140 | 242804,1 | 88292,4 | 26 | 77 |
---------------------------------------------------------
4 | Метчиков | II | 435 | 105,34 | 155 | 236 | 83752,7 | 127520,2 | 24 | 70 |
---------------------------------------------------------
5 | Плашек | II | 585 | 119,7 | 145 | 285 | 102181,5 | 200839,5 | 27 | 61 |
---------------------------------------------------------
6 | Фрез и разверток | II | 510 | 116,51 | 373 | 268 | 233688,2 | 167904,7 | 26 | 67 |
---------------------------------------------------------
7 | Сборочного инструмента | II | 2264 | 73,42 | 385 | 190 | 899906,7 | 444109,8 | 49 | 11 |
---------------------------------------------------------
8 | Резьбонарезных головок | II | 252,5 | 127,68 | 260 | 260 | 98846,8 | 98846,8 | 20 | 121 |
---------------------------------------------------------
9 | Нестандартн. инструмента | II | 142,5 | 67,03 | 415 | 245 | 86954,95 | 51334,85 | 15 | 115 |
---------------------------------------------------------
10 | Мелкого инструмента | III | 225 | 204,29 | 610 | 1030 | 261866,9 | 442168,7 | 21 | 171 |
---------------------------------------------------------
11 | Термический | I | 1750 | 85,21 | 260 | 145 | 477154,6 | 266105,5 | 44 | 17 |
---------------------------------------------------------
12 | Сварочное отделение | II | 497,7 | 199,18 | 164 | 194 | 114288,3 | 135194,7 | 27 | 103 |
---------------------------------------------------------
13 | Кузнечный | II | 107 | 37,35 | 75 | 462 | 10826,25 | 66689,7 | 12 | 93 |
---------------------------------------------------------
14 | Инструментальный | III | 340 | 93,08 | 126 | 495 | 54568,08 | 214374,6 | 21 | 77 |
---------------------------------------------------------
15 | РМЦ | II | 528,07 | 64,12 | 171 | 430 | 101264,5 | 254641,7 | 25 | 39 |
---------------------------------------------------------
16 | Электроремонтный | II | 40 | 36,77 | 75 | 430 | 5757,75 | 33011,1 | 9 | 172 |
---------------------------------------------------------
17 | Деревообделочный | III | 68 | 124,72 | 474 | 895 | 91349,28 | 172484,4 | 14 | 233 |
---------------------------------------------------------
18 | Станкостроения | II | 789 | 165,98 | 234 | 655 | 223465,3 | 625511,9 | 32 | 63 |
---------------------------------------------------------
19 | Литейный | I | 92,8 | 31,99 | 142 | 700 | 17720,18 | 87353 | 11 | 92 |
---------------------------------------------------------
20 | Насосная 4х360 | I | 1440 | 30,84 | 320 | 480 | 470668,8 | 706003,2 | 39 | 8 |
---------------------------------------------------------
21 | Компрессорная 2х630 | I | 1260 | 27,42 | 360 | 480 | 463471,2 | 617961,6 | 37 | 8 |
---------------------------------------------------------
22 | Склад гот. продукции | III | 30 | 34,27 | 280 | 760 | 17995,6 | 48845,2 | 8 | 192 |
---------------------------------------------------------
23 | Проходная | III | 39,1 | 9,73 | 500 | 50 | 24415 | 2441,5 | 7 | 72 |
---------------------------------------------------------
24 | Администрация | II | 110,5 | 134,61 | 540 | 75 | 132359,4 | 18383,25 | 16 | 198 |
---------------------------------------------------------
Сумма | 12433,17 | 2286,31 |
---------------------------------------------------------
Итого | 14719,48 |
---------------------------------------------------------
Координаты центра | 291,7196 | 338,9577 |
---------------------------------------------------------
нагрузок предприятия |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Таким образом размещаем ЦРП в точке на генплане с координатами:

X =291 м Y =339 м

. Выбор варианта компенсации реактивной мощности

Рассмотрим несколько вариантов, в зависимости от расположения компенсирующих устройств – на низкой стороне ТП, на высокой и смешанная установка на низкой и высокой сторонах одновременно. Необходимо выбрать наиболее выгодный вариант с учетом потерь в трансформаторах.

6.1 Установка КУ на стороне низкого напряжения ТП 0,38 кВ

В этом случае

QКУ НН =ΣQр. цi, (6.1)

где Qр. цi - расчётные реактивные нагрузки НН цехов без учета потерь активной мощности в трансформаторах в виду их малости,

Qр. НН=9778,06 квар.

Предварительно определяем требуемое количество трансформаторов, для чего распределяем мощности ЭП, питающихся от одних и тех-же подстанций, по группам. После этого определяем необходимую установленную мощность трансформаторов Sтр. уст.(кВА), их количество и коэффициенты загрузки.

Далее определяем суммарную реактивную мощность групп ЭП - Qрасч. сумм., квар., определяем тип и требуемую мощность компенсирующих устройств Qку. треб.(на одну секцию), квар на каждой из секций подстанций согласно стандартному ряду. КУ устанавливаем на стороне НН каждой ТП.

По табл. 9.2 [5,221] принимаем к установке:

4*УКН-0,38-600 Н------ ККУ=4,46 тыс. у.е.., Qном=600 квар;

13* УКН-0,38-500 Н---- ККУ=3,64 тыс. у.е.., Qном=500 квар;

5* УКН-0,38-324 Н----- ККУ=2,91 тыс. у.е.., Qном=324 квар;

Их суммарная мощность 10520 квар.

На заводе установлено 7 двух-хтрансформаторных и 1 одно-трансформаторных КТП с трансформаторами мощностью по 1000 кВА;

двух-хтрансформаторная и 2 одно-трансформаторных КТП с трансформаторами мощностью по 630 кВА

Капиталовложения на сооружение КТП по табл. 2-20 [4,132]:

K2*1000 = 30,65 тыс. у. е.; K1*1000 = 15,50 тыс. у. е.;

K2*630 = 25,47 тыс. у. е. K1*630 = 13,14 тыс. у. е

На КТП принимаем к установке трансформаторы типа ТМ-630/10/0.4 и ТМ-1000/10/0.4 (по табл.2-93 из [2.263]).

Определяем потери мощности и энергии в трансформаторах за год при их работе в экономически целесообразном режиме по (6.7)-(6.9).

Принимаем при расчётах kИ. П.=0,05 кВт/квар.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; (7.2)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. квар;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (7.3)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. квар;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; (7.4)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кВт;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (7.5)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кВт.

Приведенные потери мощности в одном трансформаторе, кВт:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; (7.6)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кВт,

Приведенные потери мощности для n трансформаторов по (5.3 ):

(7.7)

∆P1=4*2,9 + (1*0,603 2+1*0,698 2 +2*0,6632 )*9,33+

15*5,3+(1*0,622 2 +2*0,612 2 + 2*0,6552 + 2*0,6962 + 2*0,622 2 + 2*0,6982 + 2*0,822+2*0,82 2)*15,45 = (11,6+16,14)+(79,5+114,34) = 221,58 кВт

Общие потери электроэнергии во всех трансформаторах завода с учётом того, что они работают при заданных kЗi круглый год по [2]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (7.8)

= 91,1*8760 + 130,48*4477 = 13,822*105кВт*ч

где t - время максимальных потерь, t=4477 ч. из предыдущего расчета

Стоимость потерь электроэнергии при стоимости потерь 1 кВт*ч с0=0,015 у. е./кВт*ч

Сп1= b *DW1; (7.9)

Сп1=0,015*13,822*105= 20 733 у. е.

Общие капиталозатраты на сооружение КТП и КУ проведем по ф-ле 2-49 (2.63) с учетом нормативных коэффициентов экономической эффективности капитальных затрат:

З = рН К + СЭ = рН К +(Са + Ст. р)К.+ Сп (7.10)

где К – капитальные вложения на КТП и КУ, тыс. у. е.

рН - нормативный коэффициент экономической эффективности, рН = 0,125;

СЭ – ежегодные эксплуатационные расходы, тыс. у. е./ год;

Са - отчисления на амортизацию, Са= 6,4% табл. 56.1 (3,526)

Ст. р – отчисления на текущий ремонт, Ст. р =3% табл. 56.1 (3,526);

Сп - стоимость потерь электроэнергии из расчета по ф-ле (7,10), тыс. у. е.

KКУ=4*Kку600+ 13*Кку500+5*Кку324 =4*4,46 + 13*3,64 +5*2,91 =79,71 тыс. у.е.

KКТП=7*К2*1000+1*К1*1000 +1*К2*630 +2*К1*630

KКТП=7*30,65+1*15,5 +1*25,47+2*13,14 = 281,8 тыс. у.е.

К1 = KКУ + KКТП =79,71 + 281,18 =360,89 тыс. у.е.

Суммарные годовые затраты для варианта №1 при сроке окупаемости 8 лет (pН=0,125):

З1=0,125*360,89+(0,03+0,064)360,89+20,733 = 99,768тыс. у.е. (7.12)

.2 Установка КУ на стороне высокого напряжения ТП 10 кВ

В этом случае QКУ ВН = QВН = ΣQр. цi + SDQтр, (7.13)

где Qр. цi - расчётные реактивные нагрузки цехов, квар;

SDQтр – потери реактивной мощности в трансформаторах, квар;

Qр. ВН= 10756 квар.

Предварительно определяем требуемое количество трансформаторов, для чего распределяем мощности ЭП, питающихся от одних и тех-же подстанций, по группам. После этого определяем необходимую установленную мощность трансформаторов Sтр. уст.(кВА), их количество и коэффициенты загрузки с учетом прохождения через трансформаторы полной мощности нагрузки и потерь в трансформаторах, учитывая что потери DQтр уменьшают установленную мощность КУ на ВН (т. к. поток направлен от потребителя)

Далее аналогично п.7.1. Результаты расчета приведены в таблице 7.2

Приведенные потери мощности для n трансформаторов по (7.7 ):

∆P2= (10*2,9 + (2*0,785 2+4*0,768 2 +4*0,7172 )*9,33)+

(14*5,3+(2*0,828 2 +2*0,715 2 + 1*0,5382 + 3*0,7862+ 2*0,592 2 + 4*0,8452 )*15,45) = (29+52,7)+(74,2+125,04) = 280,94кВт

Общие потери электроэнергии во всех трансформаторах по (7.8 ):

2= 103,2*8760 + 177,74*4477 = 16,998*105кВт*ч

Стоимость потерь электроэнергии по ф-ле (7.9)

Сп2=0,015*16,998*105= 25 496,6 = 25,496 тыс. у.е.

Общие капиталозатраты на сооружение КТП и КУ по ф-ле (7.10)

З = рН К2 + СЭ2 = рН К2 +(Са + Ст. р)К2.+ Сп

KКУ=2*Kку500+ 3*Кку450+19*Кку330 =2*3,23 + 3*2,62 +19*2,33 = 58,59 тыс. у.е.

KКТП=6*К2*1000+2*К1*1000 +5*К2*630

KКТП=6*30,65+2*15,5 +5*25,47= 342,25 тыс. у.е.

К2 = KКУ + KКТП =58,59 + 342,25 =400,84тыс. у.е.

Суммарные годовые затраты для варианта №2

З2=0,125*400,84+(0,03+0,064) 400,84+25,496= 113,28тыс. у.е.

  6.3 Смешанная установка КУ “50/50” на стороне 0,38 кВ ина стороне 10 кВ

Согласно таблице 4.1 и по условию компенсации “50/50” мощности, подлежащие компенсации составят:

QКУ НН = Qр. НН = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 4889,03 квар.

QКУ ВН = Qр. ВН = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 5378 квар.

Определяем необходимую установленную мощность трансформаторов Sтр. уст.(кВА), их количество и коэффициенты загрузки с учетом прохождения через трансформаторы 50% реактивной мощности нагрузки и потерь в трансформаторах, учитывая что потери DQтр уменьшают установленную мощность КУ на ВН (т. к. поток направлен от потребителя)

Далее аналогично п.7.1. Результаты расчета приведены в таблице 7.3

∆P3= (10*2,9 + (2*0,763 2+4*0,748 2 +4*0,7042 )*9,33)+

(14*5,3+(2*0,81 2 +2*0,878 2 + 1*0,5252 + 3*0,7722+ 2*0,578 2 + 4*0,8372 )*15,45) = (29+50,24)+(74,2+129,59) = 283,035кВт

Общие потери электроэнергии во всех трансформаторах по (7.8 ):

3= 103,2*8760 + 179,83*4477 = 17,092*105кВт*ч

Стоимость потерь электроэнергии по ф-ле (7.9)

Сп3=0,015*17,092*105= 25 637 = 25,637 тыс. у.е.

Общие капиталозатраты на сооружение КТП и КУ по ф-ле (7.10)

З = рН К3 + СЭ2 = рН К3 +(Са + Ст. р)К3.+ Сп

KКУ=4*Kку150+ 13*Кку220+5*Кку300 +2*Кку320 +17*Кку330

KКУ =4*2,15 + 13*3,15 +5*4,16 +2*4,4 +17*2,33 = 118,76 тыс. у.е.

KКТП=6*К2*1000+2*К1*1000 +5*К2*630

KКТП=6*30,65+2*15,5 +5*25,47= 342,25 тыс. у.е.

К3 = KКУ + KКТП =118,76 + 342,25 = 461,1тыс. у.е.

Суммарные годовые затраты для варианта №3

З3=0,125*400,84+(0,03+0,064) 400,84+25,496= 126,62тыс. у.е.

Таким образом суммарные годовые затраты для варианта №1 при сроке окупаемости 8 лет (pН=0,125) являются минимальными и отличаются от остальных вариантов более чем на 10% в пользу экономичности.

З1 = 99,768 тыс. у.е.

З2 =113,28 тыс. у.е.

З3 = 126,62 тыс. у.е.

Принимаем к исполнению вариант компенсации реактивной мощности на низкой стороне ТП-0,38 кВ.

  7. Выбор оптимального варианта внутреннего электроснабжения 7.1 Выбор схемы внутреннего электроснабжения завода

Размещаем ЦРП в центре нагрузок, в точке с координатами Х = 291 м, Y = 339 м. Составим и проанализируем различные варианты схемы электроснабжения с целью выявления оптимального. Три варианта схем внутреннего электроснабжения завода показаны на рис.8.1, 8.2, 8.3.

Выбор оптимальной схемы внутреннего электроснабжения предприятия производится по минимуму приведенных затрат.

Приведенные затраты на кабельныхе линии определяются по формуле (8.1а)

З = рН К + СЭ = (рН +Са + Ст. р)К + Сп

где К –. капитальные затраты на приобретение кабеля, тыс. у.е.

Ко –.удельная стоимость кабеля, тыс. у.е./км

рН - нормативный коэффициент экономической эффективности, рН = 0,125;

СЭ – ежегодные эксплуатационные расходы, тыс. у. е./ год;

Са - отчисления на амортизацию, Са= 4,3% табл. 56.1 (3,526)

Ст. р – отчисления на текущий ремонт, Ст. р =2% табл. 56.1 (3,526);

Сп - стоимость потерь электроэнергии, тыс. у. е.

Сп = n*3*Iр 2*R0*l* β* τ

где n - число параллельно прокладываемых кабелей

Ip-расчетный ток кабеля, А,

l – длина кабельной линии, км.

b - стоимость потерь1 кВт*ч, β=1,5*10 -5кВт*ч/тыс. у.е;

Ro-удельное сопротивление кабеля, Ом/км

τ=4477ч.- время наибольших потерь

ЗКЛ= n *(рН +Са + Ст. р)*К + n*3*Iр 2*R0*l* β* τ (8.1б)

Расчетный ток кабельной линии находим по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (8.2)

где Рр -расчетная мощность ТП, кВт

Uн – номинальное напряжение кабеля, кВ

n – количество кабелей в линии

Расчетное сечение кабеля определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (8.3)

где jэ - экономическая плотность тока, А/мм2. При Тmax=5909 ч по [2.628] jэ=1,2 А/мм2.

Расчет приведенных затрат на кабельные линии представлен в табл.8.1,8.2.,8.3

В настоящих расчетах кабели питающие цеха высоковольтной нагрузки не учитываются т. к. во всех вариантах схем они не меняются. Из схем представленных на рис.8.1, 8.2, 8.3 составляем оптимальную. Учитывая сложность технико-экономического сравнения прокладки траншей для узлов по вариантам, чтобы избежать повторного счета (количество кабелей в траншеях по участкам для разных вариантов неодинаково) приведенные затраты на прокладку кабельных линий определим по формуле:

ЗПРОКЛ = рнS(Ск о* lКЛ) (8.4)

где Ск о –удельная стоимость 1м траншеи по количеству кабелей в ней, тыс. у.е;

lКЛ – длина траншеи с одинаковым количеством кабелей в ней, м

Проведем расчет приведенных затрат на кабельную линию W11' питающую по магистральной схеме подстанции ТП11,ТП12, ТП13 от ЦРП. Таким образом по ней протекает ½ расчетной мощности цехов № 3, 6, 7,9, 23, 24, т. к. по условию надежности электроснабжения питание выполняется двумя кабелями - W11',W11'':

ЭП № 3, 6, 7,9, 23, - второй категории, ЭП №24 (3-ая категория)

P11’= (Pр3 + Pр6+ Pр7+ Pр9 + Pр23 + Pр24)/2

P11’=(630,7+625,5+2337+209,5+48,83+245,1)/2 = 2049 кВт

Значение тока в кабеле определим по формуле (6,2):

Ip11’’= Pp11’ / (1,733*Uном)

Ip11’’= 2049/ (1,733*10) = 118,44A

Определяем сечение жил кабеля по экономической плотности тока Jэ=1,2

Fp11’’ = Ip12 / 1,2 = 118,44/1,2= 98,7мм2

принимаем ближайшее стандартное сечение жил кабеля ААШв (3´120) по[4.124]

при Iдоп=240А, Ro=0,258 Ом/км Cко= 3,08 у. е.

Ток в линии W11’ при обрыве линии W11’’ наибольший и составляет:

Ia= (Pр3 + Pр6+ Pр7+ Pр9 + Pр23 + Pр24)/1,73*Uном

Ia=(630,7+625,5+2337+209,5+48,83+245,1)/1,73*10=4098/1,73*10 = 236,9А

Активное сопротивление кабеля при длине линии W11’ по плану (рис.8,1) L12=200м:

R11’= L12* Ro=200*0,258 *10-3 = 0,0516 Ом

Стоимость кабеля при удельной стоимости 1м Ск о = 3,08 у. е.

Ск11’ = 200*3,08*10-3 = 0,616 тыс. у.е.

Стоимость потерь электроэнергии в кабеле:

Сп11’=3*118,442*0,0516*0,015*4477*10-6=0,146 тыс. у.е.

Общие приведенные затраты на сооружение и эксплуатацию кабельной линии с учетом стоимости потерь энегии в ней при n=1 определим по формуле (6,1)

З11 = (0,125+0,043+0,02)*0,616 + 3*118,442*(0,258*200)*0,015*4477*10-6= 0,262 тыс. у.е.

Рассчитаем аналогично все остальные кабели в этом варианте и все остальные варианты схемы электроснабжения и занесем результаты в табл. 8.1, 8.2, 8.3.Определим наиболее экономичный вариант, сравнивая стоимость узлов по вариантам.

Как видно из расчета, наиболее экономичным является 1-ый вариант состоящий из узлов:

Узел1 (таб.8,1 рис.8,1) Зп=1,093 тыс. у.е./год

Узел2 (таб.8,1 рис.8,1) Зп=0,565 тыс. у.е./год

Узел3 (таб.8,1 рис.8,1) Зп=0,481 тыс. у.е./год

Узел4 (таб.8,1 рис.8,1) Зп=0,77 тыс. у.е./год

Таким образом, оптимальным является первый вариант внутреннего электроснабжения,

С суммарными приведенными затратами:

S= 2,909 тыс. у.е.

Для оптимального варианта схемы электроснабжения проведем подсчет затрат на прокладку кабельных линий по участкам, в зависимости от количества кабелей в одной укладке – (шт), проложенных в траншее или по помещению, и взависимости от длины прокладки линии – (м). Учитываем что удельная стоимость одного километра линии различается по количеству кабелй в ней, и приведена в таблице для каждого числа кабелей() в отдельности. Например: для n = 1 Суд=1,27 тыс. у.е./км

Удельные стоимости прокладки кабельных линий взяты в соответствии с [4.130]

Приведенные затраты на прокладку кабельных линий составят:

ЗПРОКЛ= 0,125*5,62254 = 0,703 тыс. у.е.

Таким образом схема внутреннего электроснабжения на напряжении Uн=10кВ более экономически выгодна чем при напряжении Uн=6кВ, что видно из таблиц 8,4 и 8,5

Однако определяющим фактором в окончательном выборе являются:

а) приведенные затраты на ТП 10/6 кВ для питания высоковольтной нагрузки в

варианте сети на 10 кВ (отсутствуют в сети 6 кВ),

б) приведенные затраты на линиию W*ГПП-ЦРП при 10 и 6 кВ длинной L=1,5 км

в) приведенные затраты на линии питающие ВВ нагрузку

7.2 Расчет приведенных затраты на ТП 10/6 кВ

Определим минимальные приведенные затраты на ТП 10/6 кВ для питания высоковольтной нагрузки

Проанализируем два варианта питания трансформаторами 10/6 кВ разной мощности

Намечаем два типоразмера трансформаторов Sном =1600 кВА и Sном =25

Здесь опубликована для ознакомления часть дипломной работы "Электрические нагрузки ремонтно-механического цеха". Эта работа найдена в открытых источниках Интернет. А это значит, что если попытаться её защитить, то она 100% не пройдёт проверку российских ВУЗов на плагиат и её не примет ваш руководитель дипломной работы!
Если у вас нет возможности самостоятельно написать дипломную - закажите её написание опытному автору»


Просмотров: 591

Другие дипломные работы по специальности "Физика":

Электроснабжение завода продольно-строгальных станков

Смотреть работу >>

Математическое моделирование пластической деформации кристаллов

Смотреть работу >>

Электроснабжение фермы КРС на 800 голов в ОАО "Петелино" Ялуторовского района Тюменской области с обеспечением нормативных условий надежности

Смотреть работу >>

Электроснабжение судоремонтного завода

Смотреть работу >>

Повышение надежности электроснабжения потребителей н. п. Орлово Армизонского района Тюменской области с выбором оборудования на ПС 110/10 кВ "Орлово"

Смотреть работу >>