Дипломная работа на тему "Электроснабжение завода механоконструкций"

ГлавнаяФизика → Электроснабжение завода механоконструкций




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

(Результаты откроются в новом окне)

Текст дипломной работы "Электроснабжение завода механоконструкций":


Оглавление

Введение

1. Характеристика предприятия и источников питания

2. Расчёт электрических нагрузок

2.1 Расчёт силовых нагрузок

2.2 Расчёт осветительной нагрузки

2.3 Определение расчётной нагрузки завода

3. Выбор числа и мощности цеховых транс форматоров и мест их установки

3.1 Выбор мощности транс форматоров

3.2 Оптимизация выбора мощности цеховых транс форматоров с учётом КУ

4. Выбор схемы электроснабжения завода и транс форматоров ГПП

4.1 Выбор числа и мощности транс форматоров ГПП

4.2 Выбор схемы электрических соединений ГПП

4.3 Технико-экономическое обоснование выбора напряжения питания

4.4 Выбор местоположения ГПП

5. Выбор и расчёт схемы распределительных и питающих сетей завода

5.1. Выбор схемы распределительных сетей

5.2. Расчёт распределительных сетей завода

Заказать дипломную - rosdiplomnaya.com

Уникальный банк готовых оригинальных дипломных работ предлагает вам приобрести любые работы по желаемой вами теме. Грамотное выполнение дипломных работ по индивидуальным требованиям в Самаре и в других городах России.

6. Выбор основного оборудования ГПП

6.1. Выбор аппаратуры на напряжение 110 кВ

6.2. Выбор аппаратуры на 10 кВ

7. Электроснабжение цеха

7.1. Расчёт силовой нагрузки по цеху

7.2. Расчёт электрического освещения цеха

8. Безопасность и экологичность

8.1 Разработка технических мер электробезопасности при электроснабжении завода механоконструкций

8.1. Применение малых напряжений

8.2. Электрическое разделение сетей

8.3. Защита от опасности при переходе напряжения с высшей стороны на низшую

8.4. Контроль и профилактика повреждений изоляции

8.5. Компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю

8.6. Защита от прикосновения к токоведущим частям

8.7. Защитное заземление

8.8. Зануление

8.9. Защитное отключение

9. Защита сетей и установок напряжением до 1000 В.

9.1. Расчёт токов многофазных коротких замыканий

9.2. Расчет токов однофазных кз.

9.3. Защита сетей и ЭП

Заключение

Список литературы

Приложения

Аннотация

Расчёт электроснабжения завода механоконструкций. Расчётно-пояснительная записка к дипломному проекту.

В дипломном проекте рассмотрен один из вариантов электроснабжения завода механоконструкций. Произведён расчёт электрических нагрузок, выбраны трансформаторы ГПП и ЦТП, рассчитаны распределительные сети, сделан выбор основного оборудования ГПП. Рассмотрен вопрос электроснабжения отдельно взятого цеха.

Рассмотрены технические меры электрической безопасности при электроснабжении завода механоконструкций.


Введение

Темой данной работы является проектирование системы электроснабжения завода механоконструкций.

Электроустановки современных промышленных предприятий представляют собой сложные системы, предъявляющие повышенные требования к надежности электроснабжения, что в свою очередь потребовало автоматизации работы отдельных элементов сетей. В этих условиях принципиально важно, чтобы в проектах электроснабжения и электрооборудования цехов принимались решения, отвечающие требованиям электробезопасности, наименьших затрат на их сооружение и удобства эксплуатации и надежности работы. От категории потребителей электроэнергии и особенностей технологического процесса зависит надёжность системы электроснабжения, неправильная оценка особенностей технологического процесса может привести как к снижению надежности системы электроснабжения так и к неоправданным затратам на излишнее резервирование. Проект содержит: расчет электрических нагрузок на всех уровнях напряжений, выбор и расчет питающих и распределительных подстанций с выбором мощности транс форматоров и определение их местоположения, а также решения по электрическому освещению, выбору электрооборудования, аппаратов защиты и вопросы электробезопасности. Проектные решения соответствуют требованиям основных нормативных документов ПУЭ и СНиП и учитывают категорию надежности электроприемников и условиям окружающей среды.


1. Характеристика предприятия и источников питания

Предприятие расположено в промышленно развитом районе. Завод механоконструкций получает питание от районной электростанции, предназначенной для комплексного получения тепловой и электрической энергии. На предприятии использованы потребители электроэнергии преимущественно 1 и 2 категории, значит, предприятие можно отнести ко 2 категории по бесперебойности электроснабжения - примем к установке двухтрансформаторные цеховые подстанции.

Завод механоконструкций - предприятие, обеспечивающее выпуск деталей для техники и продукции широкого потребления. По своей структуре завод имеет основные, заготовительные и вспомогательные цехи. К вспомогательным цехам относятся компрессорный цех, очистные сооружения, цех изделий широкого потребления и топливохранилище.

К заготовительным цехам относятся инструментально-механические, механический, литейный, электроаппаратный, плазовошаблонный и ремонтно-механический цехи. К основным цехам относятся агрегатный и сборочный цехи.

Электроснабжение цехов осуществляется от встроенных понижающих подстанций. Схема электроснабжения завода позволяет продолжать питание электроприёмников энергией даже в аварийной ситуации. Технологический процесс производства не является беспрерывным и кратковременное отсутствие электроэнергии не приносит большого ущерба.

Первоначальные сведения по цехам (нагрузка, категорийность ЭСПП, характеристика сред) приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1

Характеристика цехов.

--------------------------------------------------
№ по плану | Наименование цехов | Нагрузка |

Категор.

ЭСПП

|

Х-ка среды

по СНиП

|

Х-ка среды

по ПУЭ

|
---------------------------------------------------------
Сил., кВт | Осв., кВт |
---------------------------------------------------------

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

14

15

16

18

|

Инстр. - мех. цех

Сварочные цехи

Механич. Цехи

Литейный цех

Компресс. Отделение

Эл. - аппарат. Цех

Рем. - Мех. цехи

Заготовительные цехи

Агрегатные цехи

Сборочный цех

Очистные сооружения

Цех изд. шир. потреб.

Цех гальванопокрытий

Котельная

Топливохранилище

Заводоуправление

|

2195

9252

7210

460.8

2215

210

770

4012

3150

9985

750

340

2810

770

80

60

|

247.48

939.19

476.28

5.14

58.97

80.196

70.254

444.08

499.89

1402.99

7.34

57.48

224.55

18.627

4.26

11.07

|

II

II

II

I, II

I

I, II

II

II

II

III

I

III

I

I

II

III

|

Норм.

Норм.

Норм.

Норм.

Норм.

Норм.

Норм.

Норм.

Норм.

Норм.

Хим. - акт.

Норм.

Хим. - акт.

Норм.

Взрывооп.

Норм.

|

П-11а

В-1а

В-1

В-1а

|
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------
2. Расчёт электрических нагрузок 2.1 Расчёт силовых нагрузок

Определение электрических нагрузок предприятия производим методом коэффициента спроса, т. к нет точных данных об электроприёмниках. Величина расчётной активной нагрузки цеха определяется произведением коэффициента спроса на величину суммарной установленной мощности электроприёмников:

Рр=Кс·Рн, (2.1).

где Рр - расчётная или потребляемая мощность, кВт;

Кс - коэффициент спроса (для характерных групп электроприёмников приводится в [1]);

Рн - установленная мощность цеха, кВт.

Расчётная реактивная мощность цеха определяется:

Qр=Рр·tg (φ), (2.2).

где Qр - расчётная реактивная мощность, квар;

tg (φ) - тангенс угла φ, соответствующий коэффициенту мощности соs (φ),

который задаётся для характерных групп электроприёмников согласно Л1.

Расчёт сведён в таблицу (2.1 1).

Таблица 2.1.1

Результаты определения расчётных нагрузок.

--------------------------------------------------

Nпо

Плану

|

Наименование

Цеха

|

Наименование

нагрузки

|

Рном,

КВт.

| Кс |

Соs (φ) /

tg (φ)

| Рр, кВт. | Qр, кВАр. |
---------------------------------------------------------
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
---------------------------------------------------------
1 |

Инструм.

цех

|

Станки

Термич.

Транспортёры

Вентиляторы

Насосы

|

1500

234

81

165

217

2197

|

0.1

0.6

0.1

0.5

0.7

|

0.5/1.73

0.95/1.33

0.5/1.73

0.8/0.75

0.8/0.75

|

150

140

8

83

152

533

|

260

46

14

62

114

496

|
---------------------------------------------------------
2 |

Сбороч.

Цеха

|

Станки

Термич.

Насосы

Сварка

Транспортёры

|

100

332

1100

6800

920

9252

|

0.2

0.9

0.75

0.5

0.3

|

0.5/1.73

0.95/0.33

0.8/0.75

0.5/1.73

0.5/1.73

|

20

298

825

3400

276

4819.8

|

34.6

98.604

618.75

5882

477.48

7111.43

|
---------------------------------------------------------
3 |

Механич.

Цеха

|

Станки

Термич.

Вентиляторы

Насосы

|

3265

3390

410

145

7210

|

0.2

0.9

0.75

0.3

|

0.5/1.73

0.95/0.33

0.8/0.75

0.5/1.73

|

653

3051

307.5

43.5

4055

|

1129.7

1006.83

230.63

75.26

2442.41

|
---------------------------------------------------------
4 |

Литейное

отделение

| 460.8 | 0.35 | 0.55/1.52 | 161 | 244.72 |
---------------------------------------------------------
5 |

Компресс.

Отделение

|

Станки

Насосы, вент.

|

10

65

75

|

0.2

0.75

|

0.5/1.73

0.8/0.75

|

2

48.75

50.75

|

3.46

36.56

40.02

|
---------------------------------------------------------
6 |

Эл. - аппар.

цех

|

Станки

Насос., вент.

Проч.

|

50

110

50

210

|

0.2

0.75

0.3

|

0.5/1.73

0.8/0.75

0.5/1.73

|

10

82.5

15

107.5

|

17.3

61.88

25.95

105.13

|
---------------------------------------------------------
7 |

Рем. - мех.

цеха

|

Станки

Термич.

Насос., Вент.

Сварка

Транспортёры

|

405

100

20

200

45

770

|

0.2

0.9

0.75

0.4

0.3

|

0.5/1.73

0.95/0.39

0.8/0.75

0.7/1.02

0.5/1.73

|

81

90

15

80

13.5

279.5

|

140.13

29.7

11.25

81.6

23.36

286.04

|
---------------------------------------------------------
8 |

Заготовит.

Участок

|

Станки

Термич.

Насос., Вент.

Сварка

Транспор., проч.

|

2170

690

330

682

140

4012

|

0.2

0.9

0.75

0.5

0.3

|

0.5/1.73

0.95/0.33

0.8/0.75

0.5/1.73

0.5/1.73

|

434

621

247.5

341

42

1685.5

|

750.82

204.93

185.63

589.93

72.66

1803.97

|
---------------------------------------------------------
9 |

Агрегатные

Цеха

|

Станки

Термич.

Насос., вент.

Сварка

Трансп., проч.

|

2155

150

480

195

170

3150

|

0.2

0.9

0.75

0.4

0.3

|

0.5/1.73

0.95/0.33

0.8/0.75

0.7/1.02

0.5/1.73

|

431

135

360

78

51

1055

|

745.63

44.55

270

79.56

88.23

1227.97

|
---------------------------------------------------------
10 |

Сборочный

Цех

| 9985 | 0.7 | 0.8/0.75 | 6989.5 | 5242.13 |
---------------------------------------------------------
11 |

Очистные

Сооружения

|

Насос., вент.

Трансп., проч.

|

450

300

750

|

0.75

0.3

|

0.8/0.75

0.5/1.73

|

337.5

90

427.5

|

253.13

155.7

408.83

|
---------------------------------------------------------
12 |

Ц. изделий

Шир. потр.

| 340 | 0.2 | 0.5/1.73 | 68 | 117.64 |
---------------------------------------------------------
14 |

Цех

Гальванопокр.

|

Станки

Термич.

Насос., вент

Сварка

Трансп., проч.

|

150

950

1060

100

550

2810

|

0.2

0.9

0.75

0.5

0.3

|

0.5/1.73

0.5/1.73

0.95/0.33

0.8/0.75

0.5/1.73

|

30

855

795

50

165

1895

|

51.9

282.15

596.25

86.5

285.45

1302.25

|
---------------------------------------------------------
15 | Котельная |

Станки

Насос., вент.

|

10

760

770

|

0.2

0.75

|

0.5/1.73

0.8/0.75

|

2

570

572

|

3.46

427.5

430.96

|
---------------------------------------------------------
16 |

Топливохра-

нилище

| Насос., вент. | 80 | 0.75 | 0.8/0.75 | 60 | 45 |
---------------------------------------------------------
18 | Заводоуправл. | 60 | 0.75 | 0.8/0.75 | 45 | 33.75 |
---------------------------------------------------------
Итого на шинах 0.4 кВ. | 22804.05 | 21338.24 |
---------------------------------------------------------
Потребители на высоком напряжении (10 кВ) |
---------------------------------------------------------
5 |

Компресс.

Отделение

| Двигатели | 2520 | 0.75 | 0.9/0.48 | 1890 | 623.7 |
---------------------------------------------------------
Итого на шинах 10 кВ. | 1890 | 623.7 |
--------------------------------------------------------- -------------------------------------------------- 2.2 Расчёт осветительной нагрузки

При определении расчётной нагрузки кроме силовой учитывается осветительная нагрузка цехов и отдельных помещений. На начальных этапах проектирования для определения осветительной нагрузки используют метод удельной мощности. Мощность ламп определяется по следующей формуле:

Р=w·S, (2.3).

где S-площадь цеха, м2;

w-удельная мощность освещения.

Она зависит от типа светильника, освещённости, коэффициента запаса, коэффициента отражения поверхностей помещения, значения расчётной высоты, площади помещения.

Таблица 2.2.1

Данные для расчёта осветительной нагрузки.

--------------------------------------------------

№ по

Плану

| Наим. Цеха |

S, м2

| H, м |

Тип

Свет-ка

| E, лк |

W,

Вт/м2

|

Рн,

кВт

|

ρ ПОТ

|

ρ СТ

|

ρ РАБ

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

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

14

15

16

18

|

Инстр. ц.

Сбор. ц.

Мех. ц.

Лит. ц.

Компр. отд.

Эл. - ап. ц.

Рем. - мех. ц.

Загот. ц.

Агрег. ц.

Сбор. ц.

Оч. Сооруж

Ширпотр.

Ц. гальван.

Котельная

Топл. - хран.

Заводоупр.

|

6048

21248.6

10584

504

2620.8

1814.4

3548.16

9979.2

11309.8

31741.9

2822.4

2903.04

5080.32

1411.2

322.56

752.76

|

12.5

12.5

7.5

7.5

7.5

12.5

7.5

12.5

12.5

12.5

7.5

7.5

12.5

7.5

7.5

7.5

|

РСПО

УПД

УПД

ЛСП 24 2х40

УПД

УПД

ЛСП03ВЕx2x80

УПД

УПД

УПД

Гс-500

ЛСП03ВЕx2x80

УПД

ЛСП03ВЕx2x80

ЛСП03ВЕx2x80

УСП 2x40

|

300

300

300

200

150

300

300

300

300

300

20

300

300

200

75

300

|

44.1

45

10.2

22.5

44.2

19.8

44.2

44.2

44.2

2.6

19.8

44.2

13.2

13.2

14.7

|

247

939.2

476.3

5.14

58.97

80.2

70.25

441.1

499.9

1403

7.34

57.48

224.6

18.63

4.26

11.07

|

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

70

|

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

50

|

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

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

Расчётная нагрузка освещения определяется по установленной мощности и коэффициенту спроса из выражения:

Рр=к1·кс·Рн, (2.4).

где кс-коэффициент спроса, [1] ;

к1-коэффициент, учитывающий потери мощности в ПРА и принимается 1.12 для ламп ДРЛ и 1.2 для люминесцентных ламп.

Таблица 2.2.2

Результаты определения расчётных осветительных нагрузок.

--------------------------------------------------

Nпо

Плану

| Наименов. Цеха |

К1

|

Кс

|

Рн осв,

кВт

|

Рр осв,

кВт

|

Qр осв,

кВт

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

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

14

15

16

18

|

Инстр. Ц.

Сбор. ц.

Мех. ц.

Лит. ц.

Компр. отд.

Эл. - ап. ц.

Рем. - мех. ц.

Загот. ц.

Агрег. ц.

Сбор. ц.

Оч. Сооруж

Ширпотр.

Ц. гальван.

Котельная

Топл. - хран.

Заводоупр.

Осв. Терр.

ИТОГО

|

1.12

1.12

1.12

1.2

1.12

1.12

1.2

1.12

1.12

1.12

1.2

1.12

1.2

1.2

1.2

|

0.9

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.6

0.9

|

247

939.2

476.3

5.14

58.97

80.2

70.25

441.1

499.9

1403

7.34

57.48

224.6

18.63

4.26

11.07

|

222

999.3

506.78

5.86

62.74

85.33

80.1

469.31

531.88

1491.73

6.97

65.53

238.9

21.23

3.1

11.96

1702.5

6505.2

|

73

1332.36

675.67

2.82

83.65

113.77

38.44

625.73

709.16

1988.92

31.48

318.55

10.19

1.47

5.74

2269.99

8280.93

|
--------------------------------------------------------- -------------------------------------------------- 2.3 Определение расчётной нагрузки завода

Полная расчётная мощность завода определяется по расчётным активным и реактивным нагрузкам цехов на низком и высоком напряжениях с учётом расчётной нагрузки освещения территории завода, потерь мощности в трансформаторах цеховых ТП и ГПП, с учётом компенсации реактивной мощности. В расчёте мощности компенсирующих устройств будем считать компенсирующие устройства на 0.4 кВ для потребителей напряжением 0.4 кВ и КУ на высоком напряжении для ЭП на напряжении 10 кВ.

Необходимая мощность КУ определяется из соотношения:

QКУ=РР·tg (φн) (2.5).

где tg (φн) =0.15

Нагрузка на напряжении 0.4 кВ:

Силовая РР=22338.05 кВт;

QР=21338.24 квар;

Осветительная РР=6505.2 кВт;

QР=8280.93 квар.

Суммарная мощность компенсирующих устройств на напряжении 0.4 кВ следующая:

QКУ НН= (РР+РР ОСВ) ·tg (φн) =28843.25·0.15=4326.49 квар.

Нагрузка на напряжении 10 кВ:

Силовая РР=1890 кВт;

QР=623.7 квар.

Напряжением 10 кВ питаются асинхронные двигатели, следовательно нужно ставить КУ. Суммарная мощность компенсирующих устройств на высоком напряжении следующая:

QКУ ВН=1800·0.33=594 квар.

Так как трансформаторы цеховых подстанций и ГПП не выбраны, то потери в них определяют приближённо из соотношений:

ΔРТ=0.02·SР, (2.6).

ΔQТ=0.1·SР, (2.7).

Для нагрузки на напряжении 0.4 кВ:

Sр=41342.81 кВА.

Численно потери в цеховых трансформаторах будут равны:

ΔРТ=0.02·41342.81=826.86 кВт,

ΔQТ=0.1·41342.81=4134.28 квар.

Нагрузка на напряжении 10 кВ равна:

РР=22338.05+6505.2+1890+826.86=31560.11 кВт.

QР=21338.24+8280.93+623.7+4134.28=34377.15 квар.

SР=46667.22 кВА.

Потери мощности в трансформаторах на ГПП равны:

ΔРТ=631.2 кВт,

ΔQТ=3437.72 квар.

Т. о. расчётная мощность завода будет:

РР=31560.11+631.2=32191.31 кВт,

QР=34377.15+3437.72=37814.87 квар,

SР=49661.3 кВА.


3. Выбор числа и мощности цеховых транс форматоров и мест их установки 3.1 Выбор мощности транс форматоров

Так как на промышленном предприятии в основном преобладают нагрузки первой и второй категорий, то согласно ПУЭ к установке приняты двухтрансформаторные цеховые подстанции.

Расчётную мощность транс форматоров в соответствии с [3] определяю по среднесменной нагрузке цеха с учётом расчётных нагрузок освещения.

Среднесменную нагрузку нахожу по следующим формулам:

РСМ=РН·КИ, (3.1).

QСМ=РСМ·tg (φ), (3.2).

где КИ-коэффициент использования для характерных групп электроприёмников.

Расчёт мощности ЦТП представлен в таблице 3.3.1.1

Поскольку нагрузка компрессорного отделения и литейного цеха на напряжении до 1000 В незначительна, то для них имеет смысл установить одну ТП.

Таблица 3.3.1.1

Расчёт мощности ЦТП.

--------------------------------------------------

№ ПО ПланУ

|

Рном,

КВт.

|

КИ

|

Соs (φ) /

tg (φ)

| Средние нагрузки |

Расчётные НГ освещения

|

SСМ, кВА

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

РСМ, кВт

|

QСМ,

квар

|

РР ОСВ,

кВт

|

QР ОСВ,

Квар

|
---------------------------------------------------------
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
---------------------------------------------------------
1 |

1500

234

81

165

217

|

0.15

0.75

0.5

0.6

0.7

|

0.5/1.73

0.95/1.33

0.5/1.73

0.8/0.75

0.8/0.75

|

225

175.5

40.5

99

151.9

|

389.25

233.42

70.07

74.25

113.93

| 222 | 73 |
---------------------------------------------------------
2197 | 691.9 | 880.92 | 1321.1 |
---------------------------------------------------------
2 |

100

332

1100

6800

920

|

0.15

0.75

0.7

0.25

0.5

|

0.5/1.73

0.95/0.33

0.8/0.75

0.5/1.73

0.5/1.73

|

15

249

770

1700

460

|

25.95

82.17

577.5

2941

795.8

| 999.3 | 1332.4 |
---------------------------------------------------------
9252 | 3194 | 4422.4 | 7120.5 |
---------------------------------------------------------
3 |

3265

3390

410

145

|

0.15

0.75

0.7

0.5

|

0.5/1.73

0.95/0.33

0.8/0.75

0.5/1.73

|

489.8

2542.5

287

72.5

|

847.4

839

215.3

125.4

| 506.8 | 675.7 |
---------------------------------------------------------
7210 | 3391.8 | 2027.1 | 4743.9 |
---------------------------------------------------------
4 | 460.8 | 0.6 | 0.55/1.52 | 276.5 | 420.2 | 5.9 | 2.8 |
---------------------------------------------------------
460.8 | 276.5 | 420.2 | 508.6 |
---------------------------------------------------------
5 |

10

65

|

0.15

0.7

|

0.5/1.73

0.8/0.75

|

1.5

45.5

|

2.6

34.1

| 62.7 | 83.7 |
---------------------------------------------------------
75 | 47 | 36.7 | 162.9 |
---------------------------------------------------------
6 |

50

110

50

|

0.15

0.7

0.3

|

0.5/1.73

0.8/0.75

0.5/1.73

|

7.5

77

15

|

13

57.8

25.95

| 85.3 | 113.8 |
---------------------------------------------------------
210 | 99.5 | 96.75 | 280.1 |
---------------------------------------------------------
7 |

405

100

20

200

45

|

0.15

0.75

0.7

0.25

0.5

|

0.5/1.73

0.95/0.39

0.8/0.75

0.7/1.02

0.5/1.73

|

60.75

75

14

50

22.5

|

105.1

29.3

10.5

51

38.9

| 80.1 | 38.4 |
---------------------------------------------------------
770 | 222.3 | 234.8 | 407.5 |
---------------------------------------------------------
8 |

2170

690

330

682

140

|

0.15

0.75

0.7

0.25

0.5

|

0.5/1.73

0.95/0.33

0.8/0.75

0.5/1.73

0.5/1.73

|

325.5

517.5

231

170.5

70

|

563.1

170.8

173.3

295

121.1

| 469.3 | 625.7 |
---------------------------------------------------------
4012 | 1314.5 | 1323.3 | 2642.1 |
---------------------------------------------------------
9 |

2155

150

480

195

170

|

0.15

0.75

0.7

0.25

0.5

|

0.5/1.73

0.95/0.33

0.8/0.75

0.7/1.02

0.5/1.73

|

323.3

112.5

336

48.8

85

|

559.3

37.13

252

49.8

147.5

| 531.9 | 709.2 |
---------------------------------------------------------
3150 | 905.6 | 1045.7 | 2268.5 |
---------------------------------------------------------
10 | 9985 | 0.08 | 0.8/0.75 | 798.8 | 599.1 | 1491.7 | 1988.9 |
---------------------------------------------------------
9985 | 798.8 | 599.1 | 3456 |
---------------------------------------------------------
11 |

450

300

|

0.7

0.5

|

0.8/0.75

0.5/1.73

|

315

150

|

236.3

259.5

| 6.9 |
---------------------------------------------------------
750 | 465 | 495.8 | 684.5 |
---------------------------------------------------------
12 | 340 | 0.1 | 0.5/1.73 | 34 | 58.8 | 65.5 | 31.5 |
---------------------------------------------------------
34 | 58.8 | 134.4 |
---------------------------------------------------------
14 |

150

950

1060

100

550

|

0.15

0.75

0.7

0.25

0.5

|

0.5/1.73

0.5/1.73

0.95/0.33

0.8/0.75

0.5/1.73

|

22.5

712.5

742

25

275

|

38.9

1232.6

244.9

18.8

475.8

| 238.9 | 318.6 |
---------------------------------------------------------
2810 | 1777 | 2011 | 3080.7 |
---------------------------------------------------------
15 |

10

760

|

0.15

0.7

|

0.5/1.73

0.8/0.75

|

1.5

532

|

2.6

399

| 21.2 | 10.2 |
---------------------------------------------------------
770 | 533.5 | 401.6 | 690.8 |
---------------------------------------------------------
16 | 80 | 0.7 | 0.8/0.75 | 56 | 42 | 3.1 | 1.5 |
---------------------------------------------------------
80 | 56 | 42 | 73.4 |
---------------------------------------------------------
18 | 60 | 0.8/0.75 | 48 | 36 | 12 | 6 |
---------------------------------------------------------
60 | 48 | 36 | 73.2 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Теперь, когда известны средние нагрузки цехов, в зависимости от плотности нагрузки, согласно [4], можно произвести выбор мощности транс форматоров и числа ТП в каждом из цехов.

Результаты выбора сведены в таблицу 3.3.1.2.

Таблица 3.3.1.2

Результаты выбора мощности транс форматоров и числа ТП.

--------------------------------------------------

NЦЕХА ПО

ПланУ

|

SСМ, кВА

|

SР, кВА

|

F, м2

|

σ

кВА/м2

|

SТ НОМ,

кВА

|

Кол-во

КТП

|

Номер

КТП

НА ПланЕ

|
---------------------------------------------------------
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
---------------------------------------------------------
1 | 1321.1 | 728.08 | 6048 | 0.12 | 2x630 | 1 | 1 |
---------------------------------------------------------
2 | 7120.5 | 8590.9 | 21248.6 | 0.75 |

1600

1600

1600

1600

1000

| 5 |

2

3

4

6

5

|
---------------------------------------------------------
3 | 4743.9 | 4733.7 | 10584 | 0.45 |

1600

1600

1600

| 3 |

7

8

9

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

4

5

6

7

18

|

508.6

162.9

280.1

407.5

73.2

|

292.9

64.6

150.4

399.9

56.25

|

504

2620.8

1814.4

3548.2

752.76

| 0.1 | 2x1600 | 1 | 10 |
---------------------------------------------------------
8 | 2642.1 | 2468.9 | 9979.2 | 0.25 |

1000

1000

630

| 3 |

13

12

11

|
---------------------------------------------------------
9 | 2268.5 | 1618.9 | 11309.8 | 0.14 |

630

630

630

630

| 4 |

14

15

16

17

|
---------------------------------------------------------
10 | 3456 | 8736.8 | 31741.9 | 0.25 |

1600

1000

1000

| 3 |

18

19

20

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

11

12

|

684.5

134.4

|

591.5

135.9

| 2822.4 | 0.25 | 2x1000 | 1 | 21 |
---------------------------------------------------------
14 | 3080.7 | 2299.2 | 5080.3 | 0.45 |

2x1600

2x1600

| 2 |

22

23

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

15

16

|

690.8

73.4

|

716.2

75

|

1141.2

32256

| 0.45 | 1000 | 1 | 24 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------
3.2 Оптимизация выбора мощности цеховых транс форматоров с учётом КУ

Поскольку для каждого предприятия энергосистема устанавливает величину реактивной мощности, которую она передаёт по своим сетям этому предприятию в часы максимума нагрузки энергосистемы и в часы минимума нагрузки энергосистемы, то недостающая реактивная мощность должна быть скомпенсирована на месте. Проблема компенсации реактивной мощности важна ещё потому, что это позволяет значительно уменьшить потери электроэнергии. Наибольший эффект снижения потерь электроэнергии в сети имеет место при полной компенсации реактивных нагрузок. Задача сводится к выбору для каждого РП батарей конденсаторов, мощность которых по возможности равна реактивной нагрузке этого пункта.

В зависимости от места установки КУ на стороне 6-10 кВ или на напряжении до 1000 В затраты различны.

Случай установки БК со стороны 6-10 кВ может привести к увеличению установленной мощности транс форматоров, но с другой стороны источники РМ, устанавливаемые там экономичнее БК на напряжении до 1000 В.

Поэтому при определении экономически наивыгоднейшего варианта приходится рассчитывать приведённые затраты. Определим активное сопротивление АД по каталожным данным [7]:

РН=630 кВт; UН=10 кВ; n=1500 об/мин;

ŋ=94.8%; cos (φ) =0.9; SН=0.8%;

МП/МН=1.3; IП/IН=6.5.

RАД= ( (РН+ΔРМЕХ) ·мК) / (4· (1-SН) ·1002·6.52), (3.3).

Механические потери примем 1% от РН.

RАД=2.45 Ом.

Параметры распределительных сетей приведены в таблице 3.3.2.1 Расчёт этих сетей произведён в п.6.2.

Таблица 3.3.2.1

Параметры распределительных сетей.

--------------------------------------------------

Наименование

Линии.

|

Длина

Каб., м.

|

Принятое

Сечение, мм2.

|

R0, Ом/км.

|

Х0, Ом/км.

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

Магистраль 1:

ГПП-КТП 6

КТП 6-КТП 1

|

763.8

648.3

115.5

| 3x35 | 0.89 | 0.095 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 2:

ГПП-КТП 13

КТП 13-КТП 12

КТП 12-КТП 11

|

272.3

110.1

80.1

82.1

| 3x50 | 0.62 | 0.09 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 3:

ГПП-КТП 14

КТП 14-КТП 5

|

564.7

455.9

108.8

| 3x16 | 1.94 | 0.113 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 4:

ГПП-КТП 17

КТП 17-КТП 16

КТП 16-КТП 15

|

592.2

485.5

55.3

51.4

| 3x16 | 1.94 | 0.113 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 5:

ГПП-КТП 18

КТП 18-КТП 19

КТП 19-КТП 20

|

1027.4

731.8

141.9

153.7

| 2x (3x95) | 0.33 | 0.083 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 6:

ГПП-КТП 23

КТП 23-КТП 22

КТП 22-КТП 21

|

552.8

264.3

93.4

195.1

| 3x70 | 0.44 | 0.086 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 7:

ГПП-КТП 24

|

287.5

287.5

| 3x16 | 1.94 | 0.113 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 8:

ГПП-РП

РП - КТП 10

РП-КТП 9

КТП 9 - КТП 8

КТП 8-КТП 7

РП - АД

|

1070.8

702.1

6

220.6

69.9

66.2

6

| 2x (3x95) | 0.33 | 0.083 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Чтобы определить оптимальную мощность БК необходимо произвести последовательное эквивалентирование схемы замещения исходной распределительной сети начиная с конца токопровода, в соответствии с формулой:

RЭ=1/Σ (1/Ri), (3.4).

Т. к. каждый раз последовательно складывается только два сопротивления, то удобнее пользоваться формулой сложения двух параллельно соединённых сопротивлений, вытекающей из (3.4):

RЭ 12=R1·R2/ (R1+R2), (3.5).

Когда эквивалентирование всей сети будет завершено, распределение Q по участкам токопровода и ответвлениям рассчитывается по (3.6).

Qi=Q·RЭ/Ri, (3.6).

Где Q-суммарная мощность, подлежащая распределению;

Ri-сопротивление I-й радиальной линии;

RЭ-эквивалентное сопротивление всех радиальных линий.

Расчётная схема замещения приведена на рис.3.2.1

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис.3.2.1 Схема замещения распределительной сети.

В результате эквивалентирования получено RЭ ГПП=0.025 Ом.

Таблица 3.3.2.2

Результаты расчета КУ.

--------------------------------------------------
№ КТП |

QЭi, квар

|

QРi, квар.

|

QКУi, квар.

| Тип КУ, 0.4 кВ |
---------------------------------------------------------
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
---------------------------------------------------------

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

|

732.2

998.5

945.2

901.6

432.5

1008.1

768.1

699.6

738.1

98.5

434.7

559.2

579.9

401.1

389.4

302.1

404.7

700.2

508.1

519.6

371.8

876.4

|

953.92

1300

1300

1300

554.8

1300

900.93

900.93

900.93

120.4

549

700

700

438.73

438.73

438.73

438.73

1188

700

700

495.8

1164.8

|

221.72

301.5

354.8

398.4

122.3

291.9

132.83

201.33

162.83

21.9

114.3

140.8

120.1

37.63

49.33

136.63

34.03

487.8

191.9

180.4

124

288.4

|

2xУКБН-100

2хУКБТ-150

2хУКБТ-150

2хУКБТ-200

УКБН-100

2хУКБТ-150

УКБН-100

УКБТ-200

УКБТ-150

--

УКБН-100

УКБТ-150

УКБН-100

--

--

УКБН-100

--

3хУКБТ-150

2xУКБН-100

2xУКБН-100

УКБН-100

2хУКБТ-150

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

23

24

|

912.1

283.8

|

1164.8

411.8

|

252.7

128

|

УКБН-100+

УКБТ-150

УКБН-100

|
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------
4. Выбор схемы электроснабжения завода и транс форматоров ГПП 4.1 Выбор числа и мощности транс форматоров ГПП

Поскольку на рассматриваемом предприятии преобладают потребители I и II категорий по бесперебойности электроснабжения, поэтому, в соответствии с ПУЭ, для внешнего электроснабжения предусматриваю две линии.

Питающие линии выполнены воздушными, т. к расстояние от завода до ИП значительно и составляет 25 км. При сооружении ГПП предусматриваются два трансформатора связи с энергосистемой.

Выбор мощности транс форматоров ГПП произвожу по расчётной мощности завода с учётом загрузки их в нормальном и аварийном режимах с учётом допустимой перегрузки в последнем режиме. Мощность транс форматоров должна быть такой, чтобы при выходе из работы одного из них второй воспринимал бы на себя всю НГ подстанции с учётом аварийной перегрузки.

Мощность трансформатора находим по формуле:

SТР=SР/1.4, (4.1).

Где 1.4-предельный коэффициент загрузки трансформатора.

РР=32191.31 кВт.

QР=32191.31·0.33=10623.13 квар.

SР=33898.84 кВА.

SТР=24213.5 кВА.

Принимаю к установке два трансформатора ТДН-110/10 мощностью по 25 МВА [5].

Загрузка транс форматоров в нормальном режиме:

КЗ=SР/2·SН. ТР. (4.2).

КЗ=0.678;

В послеаварийном режиме:

КЗ АВ=SР/SН ТР (4.3).

КЗ АВ=1.36.

Принимаем к установке 2xТДН-25, считая возможным в аварийном режиме отключение потребителей третьей категории и частично потребителей второй категории.

4.2 Выбор схемы электрических соединений ГПП

На ГПП трансформируется энергия, получаемая от ИП, с U=110 кВ на U=10 кВ, на котором происходит распределение электроэнергии по подстанциям и питания ЭП на этом напряжении.

В соответствии с [5] на двух трансформаторных подстанциях U=35-220 кВ применяю схему “Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий", поскольку блочные схемы позволяют наиболее рационально и экономично решить схему ЭСПП. На подстанциях 35-220 кВ блочные схемы применяются для питания как непосредственно от районных сетей, так и от узловых подстанций промышленного предприятия. Схема приведена на рис.4.1

Схема ГПП удовлетворяет следующим условиям:

Обеспечивает надёжность электроснабжения потребителей и переток активной мощности по магистральным связям в нормальном и послеаварийном режимах;

Учитывает перспективы развития;

Допускает возможность поэтапного расширения;

Учитывает широкое использование элементов автоматики и ПРА.

--------------------------------------------------

---------------------------------------------------------
Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------
Рис.4.1 Схема "Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий".

4.3 Технико-экономическое обоснование выбора напряжения питания

Выбор рационального напряжения питания имеет большое значение, т. к величина напряжения влияет на параметры ЛЭП и выбираемого оборудования подстанции и сетей, а следовательно на размер капитальных вложений, расход цветного металла, на величину потерь электроэнергии и эксплуатационных расходов.

Для питания крупных и особо крупных промышленных предприятий рекомендуется использовать напряжения 110, 220 кВ. Напряжение 35 кВ в основном рекомендуется использовать на средних предприятиях при отсутствии значительного числа электродвигателей на напряжение больше 1000 В, а также для частичного распределения энергии на крупном предприятии, где основное напряжение питания 110-220 кВ.

Для внутреннего распределения энергии в настоящее время, как правило, используют напряжение 10 кВ.

Выбор напряжения питания основывается на технико-экономическом сравнении вариантов.

Рассмотрим два варианта с выявлением капитальных затрат, ежегодных эксплуатационных расходов, расходов цветного металла, приведённых затрат. [6].

Для определения технико-экономических показателей намечаем схему внешнего электроснабжения данного варианта. Аппаратура и оборудование намечаем ориентировочно, исходя из подсчитанной электрической нагрузки промышленного предприятия. Затем определяется стоимость оборудования и другие расходы.

Намечаем два варианта внешнего электроснабжения - 35 и 110 кВ.

В соответствии с намеченным вариантом при заданном напряжении определяем суммарные затраты и эксплуатационные расходы.

Капитальные затраты установленного оборудования линии:

ОРУ 110 кВ с двумя системами шин на ЖБ конструкциях.

К0=2·14.95=29.9 т. руб. [3].

Линия принимается двухцепной, воздушной с алюминиевыми проводами и ЖБ опорами. Экономическое сечение определяю по экономической плотности тока:

IР=SР/√3·U·2, (4.4).

IР=85.19 А.

FЭК=IР/jЭК, (4.5).

FЭК=77.45 мм2.

ТMAX<5000 ч. [2], следовательно j=1.1

Для сталеалюминиевых проводов минимальным сечением по механической прочности является сечение 25 мм2, но по условию коронирования при напряжении 110 кВ следует принять сечение 70 мм2.

Принимаем сечение F=95 мм2, АС-95, r0=0.314 Ом/км, x=42.9 Ом/км.

Стоимость 1 км двухцепной линии указанного сечения на ЖБ опорах 12.535 т. руб. [3]. Тогда при двух линиях и L=25 км соответственно:

КЛ=2·25·12.535=626.75 т. руб.

В соответствии с нагрузкой завода устанавливается два трансформатора

ТДН-110/10 с мощностью 25 МВА. Паспортные данные трансформатора следующие:

UК=10.5%; ΔРХХ=29 кВт; ΔРКЗ=120 кВт; КТ=58.3 т. руб. [7].

КТ=2·58.3=116.6 т. руб.

К∑=29.9+626.75+116.6=773.25 т. руб.

Эксплуатационные расходы.

Потери в линиях

ΔРЛ= ( (SР/2) 2/U2Н) /R·L, (4.6).

ΔРЛ=1191.44 кВт.

Потери в двух линиях:

2·ΔРЛ=2382.88 кВт.

Потери в трансформаторе:

Приведённые потери активной мощности при КЗ:

ΔР1 КЗ=ΔРКЗ+КЭК·QКЗ, (4.7).

Где КЭК=0.06 кВт/квар.

ΔР1 КЗ=120+0.06·0.105·25000=277.5 кВт.

Приведённые потери активной мощности при ХХ:

ΔР1 ХХ= ΔРХХ+КЭК·QХХ, (4.8).

ΔР1 ХХ=29=0.06·0.0075·25000=40.25 кВт.

Полные потери в трансформаторах:

ΔРТ=2· (40.25+277.5·0.6782) =350.89 кВт.

Полные потери в линии и трансформаторах:

ΔРΣ=ΔРЛ+ΔРТ, (4.9), ΔРΣ=2382.88+350.89=2733.77 кВт.

Стоимость потерь:

СП=С0·ΔРΣ·ТMAX, (4.10).

Где С0=0.8 (коп/кВт·ч) - стоимость 1 кВт·ч электроэнергии.

СП=0.8·2733.77·5000=10.94 т. руб.

Средняя стоимость амортизационных отчислений.

Амортизационные отчисления по линиям принимаются 6% от стоимости линий, по подстанциям-10%. [7].

СА Л=37.605 т. руб.

СА ПС=14.65 т. руб.

СΣ Л, ПС=52.255 т. руб.

Суммарные годовые эксплуатационные расходы.

СΣ=СП+ СΣ Л, ПС=10.94+52.255=63.195 т. руб.

Суммарные затраты:

З=СΣ+0.125·КΣ=63.195+0.125·773.25=159.85 т. руб.,

Где 0.125-нормативный коэффициент эффективности капиталовложений ед/год.

Потери электроэнергии:

ΔW=ΔРΣ·ТГОД, (4.11).

ΔW=2733.77·5000=13668.85 МВт·ч.

Расход цветного металла:

G=2·L·g, (4.12).

Где g=261 кг/км, [7], - вес 1 км провода.

G=2·25·261=13.05 т.

Расчёт варианта на 35 кВ ведётся аналогично. Расчётные данные сведены в таблицу 4.3.1

Таблица 4.3.1.1

Затраты по вариантам.

--------------------------------------------------
Вариант кВ. | К, т. руб. | С, т. руб. | З, т. руб. | G, т. |

ΔW,

т. кВт*ч.

|
---------------------------------------------------------
110 | 773.25 | 63.195 | 159.85 | 13.05 | 13668.85 |
---------------------------------------------------------
35 | 997.72 | 77.02 | 201.735 | 41.5 | 15427.67 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Так как ΔW110 < ΔW35, отдаём предпочтение варианту с напряжением 110 кВ.

4.4 Выбор местоположения ГПП

Для определения условного центра нагрузок считается, что нагрузки распределены равномерно по площади цехов и центры нагрузок совпадают с центром тяжести фигур, изображающих цеха. Координаты центра электрических нагрузок вычисляются по формулам:

X0 ГПП= (ΣРРi·Xi) / (ΣРРi), (4.13).

Y0 ГПП= (ΣРРi·Yi) / (ΣРРi), (4.14).

Где Xi, Yi-координаты центров нагрузок отдельных цехов, м.

Таблица 4.3.1.2

Результаты расчёта координат центров нагрузок отдельных цехов.

--------------------------------------------------

NПО

ПланУ

|

Наименование

цехов

|

РРi,

КВт.

|

Хi,

м

|

Yi,

м

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

1

2

|

Инструм. Цех

Сборочн. цеха

|

755

5819.1

|

197.8

153.6

|

803.3

693

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

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

14

15

16

18

|

Мех. Цеха

Литейный цех

Компрессорное отд.

Эл. - апп. Цех

Рем. - мех. Цех

Загот. Цех

Агрег. Цех

Сбор. Цех

Очистные сооруж.

Цех ширпотреба

Цех гальванопокр.

Котельная

Топливохранилище

Заводоуправление

|

4561.8

166.9

1718.5

192.8

359.6

2154.8

1586.9

8481.2

434.5

133.5

2133.9

593.2

63.1

56.9

|

115.2

92.2

80.6

224.6

220.8

144

276.5

399.4

403.2

453.1

437.8

455.1

487.7

15.4

|

561.8

472.5

393.8

567

425.3

267.8

472.5

756

493.5

525

225.8

47.3

78.8

567

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

Х0 ГПП=255.5 м, Y0 ГПП=573.1 м.

Из-за невозможности установки ГПП в месте с найденными координатами, устанавливаем ГПП на свободном месте, ближе к ИП (Y0 ГПП=50 м).


5. Выбор и расчёт схемы распределительных и питающих сетей завода 5.1. Выбор схемы распределительных сетей

В соответствии с рекомендациями по проектированию электроснабжения промышленного предприятия для распределительных сетей принимаю напряжение 10 кВ. На выбор этого напряжения распределительных сетей также повлияло наличие на предприятии компрессорного отделения, привод компрессоров в котором осуществляется асинхронными двигателями с непосредственным присоединением к сети 10 кВ.

Для внутризаводского электроснабжения применяется смешанная схема питания цеховых подстанций.

5.2. Расчёт распределительных сетей завода

Расчёт распределительных сетей выполняется с целью определения сечений жил кабелей при известных токах нагрузки в нормальном и аварийном режимах.

Сечение каждой линии принято выбирать в соответствии со следующими условиями:

По номинальному напряжению:

UН КАБ>=UН СЕТИ, (5.1).

По нагреву расчётным током:

IДЛ. ДОП. >IРАБ.1, (5.2).

где IРАБ.1IРАБ/КП, (5.3).

КП-корректирующий коэффициент,

КП=К1·К2, (5.4).

К1 - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды [5, т.7.32] ; К2 - поправочный коэффициент на число кабелей проложенных рядом (К2=1, если кабель один). В случае если кабели взаимно резервируют друг друга, то:

IДЛ. ДОП. >2·IРАБ.1, (5.5).

По экономической плотности тока, исходя из расчётного тока и продолжительности использования максимума нагрузок:

SЭК=IР/jЭК, (5.6).

По термической устойчивости кабеля. Производится путём определения наименьшего термически устойчивого сечения:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (5.7).

где IПО-установившийся ток трёхфазного КЗ; C=98-для кабелей с алюминиевыми жилами; tОТК-время срабатывания защиты; ТА-постоянная времени цепи КЗ. При определении сечения магистрали сначала рассчитывается головной участок, затем кабели между трансформаторными подстанциями. По наибольшему сечению принимается сечение магистрали.

Расчёты по определению сечений кабелей сведены в таблицу 5.5.2.1

Принимается марка кабеля ААБл, способ прокладки-в траншее.

Таблица 5.5.2.1

Результаты расчёта распределительных сетей завода.

--------------------------------------------------

Наименование

Линии.

|

Нагрузка

|

Принятое

Сечение,

мм2.

|

IДОП,

А.

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

SР,

кВА.

|

IР,

А.

|

IАВ,

А.

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

Магистраль 1:

ГПП-КТП 7

КТП 7-КТП 1

КТП 1-КТП 2

|

2256.2

728.08

364.04

|

75.21

24.27

12.13

|

150.42

48.54

24.26

| 3x35 | 150 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 2:

ГПП-КТП 14

КТП 14-КТП 13

КТП 13-КТП 12

|

2468.9

1490.9

611

|

82.3

49.7

20.4

|

164.6

99.4

40.8

| 3x50 | 180 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 3:

ГПП-КТП 15

КТП 15-КТП 6

|

1386

981

|

46.2

32.7

|

92.4

65.4

| 3x16 | 95 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 4:

ГПП-КТП 18

КТП 18-КТП 17

КТП 17-КТП 16

|

1213.9

803.9

395.3

|

40.5

26.8

13.2

|

81

53.6

26.4

| 3x16 | 95 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 5:

ГПП-КТП 19

КТП 19-КТП 20

КТП 20-КТП 21

|

8736.8

5456.8

2678.4

|

291.2

181.9

89.3

|

582.4

363.8

178.6

| 2х (3x95) | 2x310 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 6:

ГПП-КТП 24

КТП 24-КТП 23

КТП 23-КТП 22

|

3026.6

1155.4

727.4

|

100.9

38.5

24.25

|

201.8

77

48.5

| 3x70 | 215 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 7:

ГПП-КТП 25

| 791.2 | 26.4 | 52.8 | 3x16 | 95 |
---------------------------------------------------------

Магистраль 8:

ГПП-РП

РП - КТП 11

РП-КТП 10

КТП 10 - КТП 9

КТП 9-КТП 8

РП - АД

|

7587.75

964.05

4733.7

3163.9

1569.8

472.5

|

252.9

32.1

157.8

105.5

52.3

15.75

|

505.8

64.2

315.6

211

104.6

31.5

| 2x (3x95) | 2x265 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Выбор кабелей на напряжение 0.4 кВ сведён в таблицу 5.5.2.2

Таблица 5.5.2.2

Результаты выбора кабелей на напряжение 0.4 кВ.

--------------------------------------------------

Наименование

Линии.

|

Нагрузка

|

Принятое

Сечение,

мм2.

|

IДОП,

А.

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

SР,

кВА.

|

IР,

А.

|

IАВ,

А.

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

КТП 11-ШРС 1

КТП 11-ШРС 2

КТП 11-ШРС 3

КТП 11-ШРС 4

|

56.25

146.45

146.45

150.36

|

82.72

215.4

215.4

221.1

|

165.44

430.75

430.75

442.2

|

3x70

2х (3х95)

2х (3х95)

2х (3х95)

|

190

2х235

2х235

2х235

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

КТП 11-ШРС 5

КТП 11-ШРС 6

КТП 22-ШРС 7

КТП 25-ШРС 8

|

199.95

199.95

135.88

75

|

294

294

199.8

110.3

|

588.08

588.08

399.6

220.6

|

2х (3х150)

2х (3х150)

2х (3х95)

3х95

|

2х310

2х310

2х235

235

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

Для расчёта кабелей на термическую стойкость необходимо знать I (3) КЗ на шинах 10 кВ ГПП, а также I (3) КЗ на высоком напряжении ГПП. Расчёт ведётся в о. е. Расчётная схема приведена на рис.5.2.1

Принимаем Sб=100 МВА, U*C=1, Х*С=0.

ХВЛ=0.538·25*100/1152=0.102.

ХТР=0.105·100/25=0.42.

Для транс форматоров относительное сопротивление Х* соответствует UКЗ в о. е., т. е.:

U*К=0.01·UК%, (5.8).

U*К=0.105.

Для т. К-1:

Iб=Sб/√3·Uб, (5.9).

Iб=100/1.73*10.5=5.51 кА.

IК, С= Iб/ХΣ, (5.10).

ХΣ = ХВЛ+ ХТР, (5.11).

ХЛ РП=0.0292·100/102=0.029.

ХЛ Д=0.0015.

Если к месту КЗ подключён АД, то нужно учитывать их влияние. Действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного КЗ можно определить по формуле:

IК ДВ=0.9·IН ДВ/Х*Д, (5.12).

где 0.9-расчётная относительная ЭДС АД,

Х* Д-относительное сверхпереходное индуктивное сопротивление АД,

IН ДВ-номинальный ток одновременно работающих двигателей.

IН ДВ=N·РН ДВ/√3·UН ДВ·cos (φ) · (ŋ/100%), (5.13).

Где N-количество одновременно работающих двигателей.

В среднем можно принять Х* Д=0.2, тогда:

IК ДВ=0.9· IН ДВ/0.2=4.5· IН ДВ, (5.14).

Апериодическая составляющая IКЗ от АД не учитывается вследствие её быстрого затухания.

Суммарное значение ударного тока КЗ с учётом АД определяется по формуле:

iУД=√2· (КУД·IК+4.5· IН ДВ), (5.15).

IК ДВ=0.801 кА.

I (3) К-1= (Iб/ (ХВЛ+ ХТР)) + (IК ДВ/ ( (ХЛ ДВ/4) +ХЛ РП), (5.16).

I (3) К-1=23.176 кА.

SMIN= (1/98) ·23176·√0.75=204.1 мм2.

Т. к. влияние тока КЗ от АД учитывается только на том напряжении, на котором установлены АД, то для точки К-2 IК ДВ не учитывается.

Iб=0.502 кА.

I (3) К-2=4.922 кА.


6. Выбор основного оборудования ГПП

В настоящее время широко применяются комплектные трансформаторные подстанции. Их применение позволяет:

получить большой экономический эффект;

повысить надёжность работы энергоустановок;

сократить сроки монтажа;

повысить индустриализацию строительства подстанции;

сократить территорию, занимаемую подстанцией;

уменьшить общую стоимость сооружения подстанции.

В проекте ГПП выполняется в виде КТП блочного типа КТПБ (М) - 110/10.

Применение комплектного распределительного устройства наружной установки и шкафов для размещения аппаратуры защиты автоматики и сигнализации исключает необходимость строительства зданий, что резко сокращает объём строительных работ. КТП - 110 рассчитано на работу в условиях от - 400С до +400С.

6.1. Выбор аппаратуры на напряжение 110 кВ

Выбор короткозамыкателей.

Условия выбора, расчётные и номинальные данные выбранного короткозамыкателя приведены в таблице 6.1.1

Таблица 6.1.1

Выбор короткозамыкателей.

--------------------------------------------------
Условия выбора |

Номинальные данные

|

Расчётные данные

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

UН >UС

iДИН> iУД

IТ2tТ ³ I¥ tg

|

110 кВ

34 кА

12,52*3 кА2с

|

110 кВ

6,93 кА

4,92*0,75 кА2с

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

КЗ - 110 М с приводом ШПКМ.

Для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования устанавливают вентильные разрядники РВМГ - 110 М (UНОБ = 195 кВ).

Выбор разъединителей.

Выбор сведён в таблицу 6.1.2

Таблица 6.1.2

Выбор разъединителей.

--------------------------------------------------
Условия выбора |

Номинальные данные

|

Расчётные данные

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

UН >UН СЕТИ

IН >IР МАХ

iДИН ³iУД

IТ2tТ ³ Вк

|

110 кВ

3200 А

128 кА

502*3 кА2с

|

110 кВ

3073 А

6,93 кА

4,8 кА2с

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

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где t - длительность замыкания (t ³ 0,2 с).

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

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Выбран РНДЗ - 1-110/3200 У1 с приводом ПДН-1, ПРН - 220.

6.2. Выбор аппаратуры на 10 кВ

На стороне 10 кВ транс форматоров ГПП устанавливаются камеры КРУ серии К-33 [7. т.8-11].

1. Для защиты изоляции электрооборудования от перенапряжения устанавливают ограничители перенапряжений в фарфоровых покрышках на основе оксидно-цинковых варисторов без искровых промежутков типа ОПН-10.

2. Выбор выключателей.

Выбор сведён в таблицу 6.2.1

Таблица 6.2.1

Выбор выключателей.

--------------------------------------------------
Тип выключателей |

UНОМ,

кВ

|

IНОМ,

А

|

IН ОТКЛ,

кА

|

IПР СКВ,

кА

|

iПР СКВ,

кА

|

IТЕР УСТ,

КА

|
---------------------------------------------------------
ВМПЭ-10-3200/20-52 | 10 | 3200 | 20 | - | 52 | 20 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Проверка выключателей:

1) UН СЕТИ £ UНОМ

10 кВ= 10 кВ

2) по номинальному току:

IНОМ ³ IРАБ МАХ

3200 > 3072

3) по отключающей способности:

а) IП t £ IОТКЛ НОМ

IП t - действующее значение периодической составляющей тока кз;

IП t = I’’ = 17620 А

IОТКЛ НОМ = 20 кА

17,62 < 20.

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

iаt - апериодическая составляющая тока кз;

bН - номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе bН = 0,1;

t - номинальное время от начала кз до момента расхождения контактов.

t = tКЗ min + tСВ

tКЗ min - минимальное время РЗ (0,01 с);

tСВ - собственное время отключения выключателя (0,08 с)

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

где Та = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

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

4) на электродинамическую устойчивость:

а) I // £ IПР СКВ, 17,62 < 52;

б) iУД < iПРСКВ

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

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

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

29,35< 52

Выключатели и разъединители можно не проверять на термическую устойчивость, так как РЗ обеспечивает быстрое отключение кз.

3. Выбор секционного выключателя.

Таблица 6.2.2

Данные секционного выключателя.

--------------------------------------------------
Тип выключателей |

UНОМ,

кВ

|

IНОМ,

А

|

IН ОТКЛ,

кА

|

IПР СКВ,

кА

|

iПР СКВ,

кА

|

IТЕР УСТ,

КА

|
---------------------------------------------------------
BB/TEL-10-31,5/2000 У2 | 10 | 2000 | 31,5 | - | 80 | 31,5 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Проверка выключателя:

1) UН АП > UНОМ СЕТИ

10 кВ > 10 кВ

2) по номинальному току:

IНОМ ³ IРАБ МАХ

IРАБ МАХ = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

SРЭ - мощность получаемая от энергосистемы, IРАБ МАХ = 1500 А;

1500 А < 2000 А;

3) по отключающей способности:

а) IП t £ IОТКЛ НОМ

17,62 < 31,5.

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

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

4) на электродинамическую устойчивость:

а) I // £ IПР СКВ

17,62 < 80;

б) iУД < iПРСКВ

29,35< 80.

Выбор выключателей отходящих линий.

Выбор произведём аналогично описанному ранее. Результаты сведём в таблицу 6.2.3

Таблица 6.2.3

Выбор выключателей.

--------------------------------------------------
Наимен. отходящ. линий |

IРАБ МАХ,

А

| Тип выключателя |

IНОМ В,

А

|

IНОМ ОТК,

кА

|

iСКВ,

кА

|
---------------------------------------------------------
Магистраль 1 | 150.42 | ВБЛ-10 | 630 | 20 | 52 |
---------------------------------------------------------
Магистраль 2 | 164.6 | ВБЛ-10 | 630 | 20 | 52 |
---------------------------------------------------------
Магистраль 3 | 92.4 | ВБЛ-10 | 630 | 20 | 52 |
---------------------------------------------------------
Магистраль 4 | 81 | ВБЛ-1

Здесь опубликована для ознакомления часть дипломной работы "Электроснабжение завода механоконструкций". 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: 574

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 >>