Определение электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов; рационального напряжения внешнего электроснабжения. Расчет трехфазных токов короткого замыкания; издержек на амортизацию, обслуживание и потери электроэнергии.
Аннотация к работе
По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования. Расчет ведется по установленной мощности и коэффициенту спроса. Для определения расчетных нагрузок по данному методу необходимо знать установленную мощность группы электроприемников, коэффициенты мощности и спроса данной группы, определяемые по справочным материалам. Силовая нагрузка обоих классов определяется аналогично, а на напряжение 0,4 КВ необходимо также рассчитать осветительную нагрузку.Так как цеховые трансформаторы еще не найдены, то потери активной и реактивной мощности в них определим приближенно: КВТ; Оптимальная реактивная мощность, передаваемая из энергосистемы в часы максимума активных нагрузок: , квар, где Активная мощность завода, отнесенная к шинам 6-10 КВ ГПП с учетом разновременности максимумов силовой нагрузки : Полная мощность на шинах 6-10 КВ ГПП с учетом компенсации реактивной мощности: КВА.Для определения местоположения ГПП при проектировании системы электроснабжения на генплан промышленного предприятия наносится картограмма нагрузок. Картограмма нагрузок предприятия представляет собой размещенные по генплану окружности, причем площади, ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Для каждого цеха наносится своя окружность, центр которой совпадает с центром нагрузок цеха. Радиус окружности определяют по формуле: , где - активная расчетная нагрузка i-го цеха, КВТ; Угол сектора определяется из соотношения активной суммарной нагрузки цеха и осветительной нагрузки по формулеВыбор мощности трансформаторов ГПП производится на основании расчетной нагрузки предприятия в нормальном режиме работы с учетом режима энергоснабжающей организации по реактивной мощности. В послеаварийном режиме, при отключении одного трансформатора, для надежного электроснабжения потребителей предусматривается их питание от оставшегося в работе трансформатора. Если на ГПП устанавливаются два трансформатора, то номинальная мощность каждого из них определяется по условию: КВА, где КЗ - коэффициент загрузки трансформатора.Номинальное напряжение - один из важнейших пространственных параметров системы электроснабжения, определяющий ее размер, а следовательно и мощность. В качестве начального шага к выбору оптимального напряжения внешнего электроснабжения (КВ) можно применить формулу Стилла: , где l - расстояние до центра питания, км; Р - расчетная мощность, МВТ.В зависимости от установленной мощности приемников электроэнергии различают объекты большой, средней и малой мощности. Рассматриваемое предприятие относится к объектам средней мощности, для которых, как правило, применяют схемы электроснабжения с одним приемным пунктом электроэнергии (ГПП). Если имеются потребители I категории, то предусматривают секционирование шин приемного пункта и питание каждой секции по отдельной линии. Для технико-экономического сравнения выбираем два варианта электроснабжения: от шин ТЭЦ 6,3 КВ кабельной линией (1-й вариант) и от трансформаторов воздушной линией 110 КВ (2-ой вариант). Схемы электроснабжения согласно вариантам представлены на рисунке 1.Определяем расчетные токи в нормальном и аварийном (обрыв одной цепи) режимахКапитальные вложения в ЛЭП , Стоимость ячейки вакуумного выключателя ВЭ-6-40/1600 составляет 3,96 тыс. руб.Ежегодные издержки на амортизацию, и обслуживание составят: тыс.руб. тыс. руб. Нормы амортизационных отчислений для силового оборудования и КЛ из (4, таблица 10.2). Ежегодные издержки на покрытие потерь электроэнергии , где - потери мощности в элементе системы электроснабжения, КВТ; - время потерь, ч. , где - активное сопротивление 1 км кабельной линии, Ом/км [4, таблица 7.28]; - длина кабельной линии, км; - количество параллельно подключенных цепей.Определяем расчетные токи в нормальном и аварийном (обрыв одной цепи) режимахКапитальные вложения в ЛЭП , Стоимость ячейки элегазового выключателя ВЭБ-110Л-23 составляет 16,5 тыс. руб. Стоимость сооружения 1 км воздушной линии 110 КВ проводом марки АС-70/11 равна 14,5 тыс.руб. Капитальные вложения в сооружение 6 км ЛЭП тыс.руб.Ежегодные издержки на амортизацию, и обслуживание составят: тыс.руб. тыс.руб. Нормы амортизационных отчислений для силового оборудования и ВЛ из [4, таблица 10.2]. Ежегодные издержки на покрытие потерь электроэнергии , где - потери мощности в элементе системы электроснабжения, КВТ; - время потерь, ч. Годовые потери энергии в трансформаторах где - потери холостого хода трансформатора, КВТ [4, таблица 3.6];Однотрансформаторные подстанции рекомендуют применять при наличии в цехе (корпусе) приемников электроэнергии, допускающих перерыв электроснабжения на время доставки «складского» резерва, или при резервировании, осуществляемом на линиях низкого напряжения от соседних ТП, т. е. они допустимы для потре
План
Содержание
1. Расчет электрических нагрузок предприятия
2. Определение расчетных электрических нагрузок предприятия
3. Определение центра электрических нагрузок
4. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов ГПП
5. Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения
6. Технико-экономическое сравнение вариантов схем внешнего электроснабжения
6.1 Технико-экономический расчет первого варианта схемы электроснабжения. Питание от шин ТЭЦ 6 КВ
6.1.1 Выбор сечения проводов КЛ
6.1.2 Определение капитальных вложений на сооружение схемы электроснабжения
6.1.3 Расчет ежегодных издержек на амортизацию, обслуживание и потери электроэнергии
6.2 Технико-экономический расчет второго варианта схемы электроснабжения. Питание от шин 110 КВ
6.2.1 Выбор сечения проводов ВЛ
6.2.2 Определение капитальных вложений на сооружение схемы электроснабжения
6.2.3 Расчет ежегодных издержек на амортизацию, обслуживание и потери электроэнергии
7. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности
7.1 Выбор оптимального числа цеховых трансформаторов
7.2 Выбор мощности конденсаторных батарей для снижения потерь мощности в трансформаторах
8. Компенсация реактивной мощности в сетях напряжением 6-10 КВ
9. Выбор кабельных линий
10. Расчет трехфазных токов короткого замыкания
11. Выбор оборудования
12. Определение расчетной нагрузки ремонтной базы
Список используемых источников
Приложение А
1. Расчет электрических нагрузок предприятия
Список литературы
1 Системы электроснабжения: сб. заданий по курсовому проектированию / Л.С. Синенко, Ю.П. Попов, Е.Ю. Сизганова, А.Ю. Южанников ; Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2003. - 84 с.
2 Электроснабжение : учеб. пособие по курсовому и дипломному проектированию в 2 ч. Ч. 1 / Л.С. Синенко, Т.П. Рубан, Е.Ю. Сизганова, Ю.П. Попов ; Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2005. - 135 с.
3 Электроснабжение : учеб. пособие по курсовому и дипломному проектированию: в 2 ч. Ч. 2 / Л.С. Синенко, Т.П. Рубан, Е.Ю. Сизганова, Ю.П. Попов ; Красноярск: СФУ; ПИ, 2007. - 212 с.
4 Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанции, справочные материалы для курсового и дипломного проектирования : учеб. пособие для вузов / Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.
5 Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций : учебник для сред. проф. образования / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова. - 2-е изд., стер. - М. : Издательский центр «Академия», 2005. - 448 с.
6 Федоров А.А. Электроснабжение промышленных предприятий : учеб. пособие для курсового и дипломного проектирования / А.А. Федоров, Л.Е. Старкова. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.
7 Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: справочник: учеб. пособие. / Г.Н. Ополева - М.: ФОРУМ : ИНФРВ-М, 2006. - 480 с. - (Высшее образование).
8 СТО 4.2-07-2012 Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности [Текст]. - Введ. впервые; дата введ. 22.12.2012. - Красноярск, 2012. - 47 с.
9 Ермаков В.А. Проектирование электрической части подстанции: учеб. пособие / В.А. Ермаков, В.А. Тремясов ; Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2003. - 102 с.