Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Марта 2013 в 13:22, курсовая работа
Системой электроснабжения называется совокупность устройств, служащих для передачи, преобразования и распределения электрической энергии. Система электроснабжения промышленного предприятия предназначена для снабжения электроэнергией приёмников, к которым относятся электродвигатели различных производственных механизмов, электрические печи, установки электрической сварки, осветительные, электролизные установки и т.п.
Источниками электроэнергии в основном являются тепловые (ТЭС) или
гидравлические (ГЭС) электрические станции, электроэнергия на которых вырабатывается синхронными генераторами.
кузнечно-прессовых
цехов. В кратковременном режиме
работает подавляющее большинство
электроприводов В повторно-кратковременном режиме работают электродвигатели мостовых кранов, тельферов, подъемников и аналогичных им установок, а также сварочные аппараты, для которых характерны постоянные большие броски мощности. Самостоятельную
группу электроприемников составляют
нагревательные По техническому заданию необходимо
разработать проект электроснабжения
цеха сварки узлов. Цех сварки узлов
относится к цехам основного
производства, простой которого приведёт
к массовому недоотпуску продукции,
т.е. он относится ко второй категории
по надёжности электроснабжения. В состав Все электроприёмники
разбиты на группы и даны суммарные
мощности и Цех сварки узлов занимает площадь 18×48 = 864 м2, при стандартном расположении осей через 6 м и ширине пролёта в 9 м это означает, что цех четырёх пролётный с 8 осями, что подтверждается и наличием 4 мостовых кранов, которые располагают попарно на пролёт, каждый на пол пролёта. Конкретное
расположение оборудования определяется
требованиями | ||||||
|
|
|
|
|
Лист ст | |
|
|
|
|
|
8 | |
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
электроснабжения
и повысит её надёжность и ремонтопригодность,
так В цехе предусмотрены две рабочие смены. По электробезопасности
цех относится к классу ПО (повышенной
опасности), так как в цехе
очень много токоведущих частиц (пыли,
стружки и т.д.)
2. Основная часть. 2.1 Расчёт силовых электрических нагрузок. Расчёты цеховых
нагрузок на всех ступенях до цеховых
трансформаторных подстанций включительно,
проводят пользуясь методом | ||||||
|
|
|
|
|
Лист ст | |
|
|
|
|
|
9 | |
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
распределительной
сети напряжением до 1 кВ, обеспечивающие
связь силовых По соответствующим
таблицам [1, табл.2.11; 3,табл.24-3] для указанных Рсм = Ки·Рном; Qсм
= Рсм/tgφ, причём для приёмников
с ПВ в качестве номинальной мощности
берётся установленная мощность, приведённая
к ПВ =
, где Рн – мощность по паспорту.
В повторно- Для группы приёмников определяем средневзвешенный коэффициент использования:
, где ∑Рсм – суммарная мощность
по группе приемников за наиболее загруженную
смену, ∑Рн - суммарная установленная
мощность по | ||||||
|
|
|
|
|
Лист ст | |
|
|
|
|
|
10 | |
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Находим коэффициент – отношение максимальной мощности приёмника в группе к минимальной из этой же группы. Затем определяем эффективное число электроприёмников пэ: , этой формулой рекомендовано пользоваться при числе приёмников в группе до 5, в противном случае можно пользоваться упрощёнными способами определения пэ [2, стр.57]. При числе фактических
приёмников в группе четыре и более
и при т ≤ 3, При т > 3 и Ки.ср ≥ 0,2 принимаем , если окажется, что пэ > п, принимаем пэ=п. Затем находим коэффициент
максимума Км по значениям Ки и пэ [1, Находим Рмакс = Км·∑Рсм,
в соответствии с практикой проектирования Затем определяем полную мощность: и находим расчётный максимальный ток
Однотипные расчёты
сводим в сводную таблицу. Расчёт
нагрузок является ориентировочным, его
точность из-за возможных изменений технологического
процесса и неточности расчётных коэффициентов
(учитывая динамику | ||||||
|
|
|
|
|
Лист ст | |
|
|
|
|
|
11 | |
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Таблица 1.
Средневзвешенный коэффициент использования Ки.ср = 2133,5/4485,6 = 0,475 т > 3 – максимальная мощность отдельного приёмника 200 кВт (индукционные нагреватели), минимальная мощность многих приёмников будет менее 20 кВт, получаем условие для применения формулы , пэ = 2·4485,6/200 ≈ 44,86, принимаем пэ = 45. Коэффициент
максимума, найденный экстраполяцией
по таблице 2.13 [1]: Рмакс = 1,126·2133,5 = 2411,5 кВт, Qмакс1 = 1734,2 квар. Полная расчетная мощность.
кВА – особенностью цеха является | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Лист ст | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
расчетный максимальный ток силовых приёмников:
2.2 Расчёт осветительной нагрузки. Для выбора трансформатора
необходимо учитывать нагрузку осветительной
сети. Предварительный расчёт проводим
методом удельной мощности. По Ро.р = Ро.уд100·Sц·Кс.о·Ен/100 = 6,1·864·0,9·200/100 = 9486,7 ≈ 9,5 кВт, здесь Sц – площадь цеха, Кс.о = 0,9 - коэффициент спроса осветительных установок (табл.2.7[5]). Устанавливаем лампы типа ДРЛ с ПРА без конденсаторов, для них cosφ = 0,57; потери 10%, [3,табл.24-32]. Получаем Qo.p = Po.p·tgφ = 9,5·1,44 =13,7 квар. Расчётная мощность с учётом освещения:
2.3 Предварительный выбор трансформатора. Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на цеховых трансформаторных подстанциях является одним из основных вопросов рационального построения СЭС. Выбор мощности трансформаторов производится исходя из расчетной нагрузки объекта электроснабжения, числа часов использования максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, стоимости электроэнергии, допустимой перегрузки трансформаторов и их экономической загрузки. | ||||||
|
|
|
|
|
Лист ст | |
|
|
|
|
|
13 | |
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Наивыгоднейшая (экономическая) загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории ЭП, от числа трансформаторов и способов резервирования. Совокупность допустимых
нагрузок, систематических и аварийных
перегрузок определяет нагрузочную
способность трансформаторов, в
основу расчета которой положен
тепловой износ изоляции трансформатора.
Допустимые В целях упрощения
и удешевления для цеховых
трансформаторов следует Конструктивно цеховые трансформаторные подстанции следует выполнять в виде подстанций, пристроенных к стенам цехов. Основа помещения – каркас из стального профиля, расположенный на фундаменте, покрытый сверху тонкой листовой сталью, с боков – стальная сетка. Такое решение является наиболее дешевым, обеспечивающим быстрый монтаж (5–10 дней) и позволяет использовать полностью перегрузочную способность трансформаторов в послеаварийных режимах. Цеховые подстанции желательно выполнять с числом трансформаторов не более двух. Для потребителей третьей и частично второй категории, возможно, рассматривать вариант установки одного трансформатора с осуществлением резервного питания от соседней трансформаторной подстанции. В этом случае резервная подстанция является второй подстанцией и должна иметь запас мощности. Двухтрансформаторные подстанции экономически обычно более целесообразны, чем подстанции с одним или большим числом трансформаторов. Все остальные решения (подстанции с тремя и большим числом трансформаторов) являются обычно более дорогими. Однако они могут быть необходимы в ряде случаев. При проектировании подстанции необходимо учитывать требование резервирования, исходя из следующих основных положений.
| ||||||
|
|
|
|
|
Лист ст | |
|
|
|
|
|
14 | |
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Потребители первой категории должны иметь питание от двух независимых источников электроэнергии; при этом может быть обеспечено резервирование питания и всех других потребителей. При питании потребителей первой категории от одной подстанции для обеспечения надежности питания необходимо иметь минимум по одному трансформатору на каждой секции шин; при этом мощность трансформаторов должна быть выбрана так, чтобы при выходе из строя одного из них второй (с учетом допустимой перегрузки) обеспечивал питание всех потребителей первой категории. Одновременно
следует отметить, что на цеховых
подстанциях с двумя Потребители второй категории должны быть обеспечены резервом, вводимым автоматически или действиями дежурного персонала. Потребители третьей категории могут получать питание от однотрансформаторной подстанции при наличии «складского» резервного трансформатора. Так как в цехе преобладают приемники 2-й категории, то целесообразно выбрать 2 трансформатора для установки на цеховую трансформаторную подстанцию. Номинальную мощность трансформаторов определяем по условию ; – где βт – коэффициент загрузки трансформатора, для приемников второй категории принимается 0,7...0,8, тогда при выходе из строя | ||||||
|
|
|
|
|
Лист ст | |
|
|
|
|
|
15 | |
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
одного из них, второй окажется загруженным не более чем на 140%, что допустимо в аварийных условиях. кВт. В качестве цеховых ТП
обычно принимают комплектные подстанции
2.4
Расчёт годового потребления
активной и реактивной График электрических
нагрузок строят на основании данных
о величинах Суммарную нагрузку на шинах напряжением выше 1000 В определяют также с учетом нагрузки высоковольтных потребителей (Рвв, Qвв), потерь мощности в трансформаторах (ΔРт, ΔQт) и потерь в высоковольтной линии (ΔРл,. Qл). Для окончательного выбора мощности трансформаторов и параметров высоковольтной сети принимают потери в трансформаторах и линиях [1, стр.67]: ΔРт= 0,02Sнн, ΔQт = 0,1Sнн, ΔРл = 0,03Sнн, где Sнн – расчетная мощность на | ||||||
|
|
|
|
|
Лист ст | |
|
|
|
|
|
16 | |
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |