Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия

 

 

Министерство образования  и науки Российской Федерации

 

Федеральное государственное  автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

 

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ»

 

 

по теме:

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ  ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент С-3527ВП группы ____________ М.К.Ахбаш

дата, подпись

Руководитель ____________ Д.Г. Туркин

           дата, подпись

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Владивосток

2012

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………….4

1 Исходные данные для  проектирования………………………………………………………5

1.1 Исходные данные  цехов……………………………………………………………………..5

1.2 Характеристика режима  работы проектируемого объекта………………………………6

1.3 Выбор и обработка графиков  электрических нагрузок……………………………………8

1.4 Характеристика высоковольтных потребителей…………………………………………10

2 Расчет электрических нагрузок  проектируемого объекта…………………………………11

2.1 Расчет силовых электрических  нагрузок………………………………………………….11

2.2 Расчет осветительных нагрузок  цехов…………………………………………………….13

2.3 Расчет наружного освещения……………………………………………………………...18

2.4 Расчет охранного освещения………………………………………………………………21

2.5 Расчет освещения  открытых площадок……………………………………………….......23

3 Расчет и построение  картограммы электрических нагрузок. Определение центра электрических нагрузок………………………………………………………………………..25

3.1 Расчет и построение  картограммы электрических нагрузок…………………………….25

3.2 Определение центра  электрических нагрузок. Выбор месторасположения ГПП……...27

4 Выбор числа и мощности  цеховых ТП и компенсирующих  устройств…………………..28

4.1 Выбор числа и  мощности цеховых ТП……………………………………………………28

4.2 Составление схемы  электроснабжения предприятия…………………………………….30

4.3 Расчет реактивной мощности, подлежащей компенсации на стороне 0,4 кВ цеховых ТП………………………………………………………………………………………………30

4.4 Выбор низковольтных  БСК………………………………………………………………..34

4.5 Расчёт потерь мощности  в трансформаторах на ТП……………………………………..35

5 Выбор числа мощности трансформаторов на главной понизительной подстанции……..39

5.1 Определение реактивной  мощности, вырабатываемой синхронными двигателями…..39

5.2 Определение расчетной  активной мощности предприятия……………………………...41

5.3 Определение реактивной  мощности, получаемой от энергосистемы…………………..41

5.4 Выбор числа и  мощности трансформаторов на ГПП…………………………………….42

5.5 Расчёт потерь мощности  и энергии в трансформаторах на ГПП………………………..43

5.6 Выбор принципиальной  схемы ГПП……………………………………………………...45

6 Выбор рационального напряжения питающих ЛЭП……………………………………….46

6.1 Расчет и проверка  питающих ЛЭП. Расчет потерь энергии ЛЭП……………………….46

6.2 Технико-экономическое  обоснование напряжения питающих  ЛЭП с учетом стоимости ГПП……………………………………………………………………………………………...48

7 Составление баланса реактивной мощности для внутризаводской схемы электроснабжения………………………………………………………………………………49

8 Расчет сети внутризаводского  электроснабжения………………………………………….50

8.1 Выбор кабелей для  линий напряжением 10 кВ…………………………………………...50

8.2 Выбор кабелей автоматических выключателей для линий напряжением 0,4 кВ………53

Заключение……………………………………………………………………………………...55

Список литературы……………………………………………………………………………..56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Развитие и усложнение структуры систем электроснабжения, возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии, широкое внедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированных инженеров.

Важнейшим этапом в развитии творческой деятельности будущих специалистов является курсовое и дипломное проектирование, в ходе которого развиваются навыки самостоятельного решения инженерных задач и практического применения теоретических знаний.

В данном курсовом проекте по имеющемуся генплану и перечню нагрузок по цехам необходимо рассмотреть вопрос электроснабжения завода тяжелого машиностроения. В проекте производится расчет электрических силовых и осветительных нагрузок, расчет схемы внутреннего электроснабжения, размещение КТП по цехам, расчет внутризаводского электроснабжения, выбор числа и мощности трансформаторов на ГПП и в цеховых КТП, расчет баланса реактивной мощности на ВН,  компоновка РУ, выбор оборудования на ГПП.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные для проектирования

1.1 Исходные данные

Исходными данными для  проектирования системы электроснабжения завода является:

• генеральный план предприятия;
• установленная мощность по цехам таблица 1.1.;
• характеристика технологического процесса;
• характеристика режима работы проектируемого объекта;
• характеристика высоковольтных потребителей.

 

Таблица 1.1- Наименование цехов и их установленные мощности

Наименование цехов	L, м	В, М	Н, м	РН, кВт	КС	Cosφ
Главный конвейер	300	108	18	2900	0,45	0,7
2  Моторный цех	216	108	8,4	1400	0,4	0,7
3  Кузнечно-прессовый  цех:    0,4 кВ	150	54	9,6	900	0,45	0,7
2 ИП,   нагрузка              10 кВ				2100	0,75	0,8
4  Инструментальный цех	72	42	7,2	860	0,3	0,65
5  Ремонтные цехи	60	42	7,2	440	0,3	0,65
6 Экспериментальный  цех	90	54	15	630	0,4	0,7
7 Экспедиция и склады	48	18	6	95	0,25	0,5
8 Скрапоразделочная	48	12	8,4	400	0,38	0,65
9 Деревообрабатывающий цех	72	30	8,4	380	0,32	0,55
10 Модельный цех	72	30	8,4	275	0,32	0,55
11 Литейный цех:                      0,4 кВ	102	90	9,6	1080	0,45	0,7
2 ДСП, нагрузка             10 кВ				2800	0,8	0,85
12 Литейная цветных  металлов:  0,4 кВ	156	90	9,6	940	0,6	0,85
2 ИАТ, нагрузка              10 кВ				2000	0,8	0,95

13 Кузнечный цех	102	90	9,6	710	0,45	0,7
14 Арматурно-агрегатный  цех	54	48	8,4	600	0,3	0,65
15 Газогенераторная станция	36	18	6	450	0,75	0,8
16 Компрессорная:                     0,4кВ	42	18	6	240	0,75	0,8
4 СД, нагрузка 10 кВ				2500	0,75	0,8
17 Склады мазута	60	18	6	100	0,53	0,6
18 Котельная с насосной	72	30	9,6	540	0,7	0,8
19 Цех топливной аппаратуры	84	36	8,4	400	0,3	0,7
20 Гараж	54	24	6	100	0,35	0,65
21 Заводоуправление (3 этажа)	60	18	3,3	140	0,65	0,8
22-1 Проходные, на каждую	6	6	2,4	8	0,8	0,85
22-2 Проходные, на каждую	6	6	2,4	8	0,8	0,85
22-3 Проходные, на каждую	6	6	2,4	8	0,8	0,85
23 Лаборатория	60	18	3,3	185	0,4	0,7
24 Столовая	48	18	3,3	125	0,4	0,7
25 Склад масел и  химикатов	48	24	6	50	0,53	0,6
26 Открытый склад лесоматериалов	72	54	-	85	0,4	0,6

1.2 Характеристика режима работы  проектируемого объекта

Развернутая характеристика проектируемого предприятия с точки зрения надежности электроснабжения отдельных цехов приведена в таблице 1.2.

 

             Таблица1.2- Характеристика сред и  помещений

№	Наименование цехов	Категория	Хар-ка помещений	Классификация помещений
				Поражение эл. током	Взрыво-пожароопасность
					ПУЭ		СНиП
1.	Главный конвейер	II	Норм.	повышенная опасность (токопроводящий пол)			В
2.	Моторный  цех	II	Пыльн.	повышенная опасность (токопроводящий пол)			Д
3.	Кузнечно-прессовый цех	I	Пыльн., жаркое	особо опасное (токопроводящий пол, высокая температура, пыль)			Г
4.	Инструментальный цех	II	Пыльн., жаркое	повышенная опасность (то-копроводящий пол, пыль)			Г
5.	Ремонтные цехи	II	Норм.	повышенная опасность (токопроводящий пол)			Г
6.	Экспериментальный цех	I	Норм.	повышенная опасность (токопроводящий пол)			Г
7.	Экспедиция и склады	III	Норм.	повышенная опасность (токопроводщий пол)			Д
8.	Скрапоразделочная	II	Влажн.	особо опасное (пыль, токопроводщий пол)		Д
9.	Деревообрабатывающий  цех	II	Пыльн., жаркое	особо опасное (токопроводящий пол, влажное, пыль)		Г
10.	Модельный цех	II	Норм.	повышенная опасность (токопроводящий пол)		Д
11.	Литейный цех	I	Жаркое.	Особо опасное (токопроводящий пол, высокая температура)		Г
12.	Литейная цветных металлов	II	Жаркое.	особо опасное (токопроводящий пол, высокая температура, пыль)	П-I	Г
13.	Кузнечный цех	I	Пыльн., жаркое	особо опасное (высокая  температура, токопроводщий пол, пыль)		Г
14.	Арматурно-агрегатный цех	II	Норм.	Повышенная опасность (токопроводящий пол)	В-I	Г
15.	Газогенераторная станция	II	Норм.	Повышенная опасность (токопроводящий пол)	В-Iа	Г
16.	Компрессорная	I	Норм.	Повышенная опасность (токопроводящий пол)	П-IIа	Д
17.	Склады мазута	III	Хим. активн.	особо опасное (токопрово-дящий  пол, хим. активные вещества, влажное)	П-IIа	В
18.	Котельная с насосной	I	Жаркое.	особо опасное (токопроводщий пол, высокая температура, пыль)		Г
19.	Цех топливной аппаратуры	I	Норм.	без повышенной опасности		Г
20.	Гараж	III	Норм.	особо опасное (токопрово-дящий пол, влажное)	П-I	В
21.	Заводоуправление (3 этажа)	III	Норм.	Без повышенной опасности	П-IIа
22-1.	Проходные на каждую	III	Норм.	Без повышенной опасности
22-2.	Проходные на каждую	III	Норм.	Без повышенной опасности
22-3	Проходные на каждую	III	Норм.	Без повышенной опасности
23.	Лаборатория	II	Норм.	Повышенная опасность (токопроводящий пол)
24.	Столовая	III	Влажн.	особо опасное (токопрово-дящий  пол, влажное)		Г

25.	Склад масел и химикатов	II	Хим. активн.	особо опасное (токопрово-дящий  пол, хим. активные вещества, влажное)	П-IIа	В
26.	Открытый склад лесоматериалов	III	Влажн.	особо опасное (токопрово-дящий  пол, влажное)	П-IIа

 

 

 

 

 

1.3 Выбор и  обработка графиков электрических нагрузок

Для данной отрасли промышленности, к которой относится проектируемое предприятие, выбирается суточный график нагрузки и годовой график по продолжительности (см. рисунок 1.1, 1.2).

В таблице 1.3 представим данные о величине, в %, и продолжительности, в часах, ступеней годового графика по продолжительности.

                

Характерные графики нагрузок предприятий транспортного машиностроения:    а - суточный график нагрузок; б – годовой график нагрузок по продолжительности.

 

 

В таблице 1.3 представлены данные о величине, в %, и продолжительности, в часах, ступеней годового графика по продолжительности.

 

Таблица 1.3  Расчетные  данные для определения Тм

Номер ступени	Нагрузка, %	Время работы на i-ой ступени, час
1	100	1700
2	90	1900
3	85	3700
4	63	730
5	56	260
6	30	470

По данным графика  определяется время использования  максимума нагрузки – Т и, затем, время максимальных потерь - .

                                                            ,                                               (1.2)

 

где  Р мощность i-ой ступени графика, отн. един.;

i – продолжительность i-ой ступени графика, ч;

n – число ступеней годового графика;

P суммарная максимальная нагрузка, отн. един.

 

                                  

                                                (1.3)