Электроснабжение цеха резинотехнических изделий - Дипломная работа

бесплатно 0
4.5 91
Проектирование электроснабжения машиностроительного завода. Расчет нагрузок электроприемников в цехе резинотехнических изделий, выбор оборудования и предохранителей, автоматических выключателей, распределительного шкафа, расчет токов короткого замыкания.

Скачать работу Скачать уникальную работу

Чтобы скачать работу, Вы должны пройти проверку:


Аннотация к работе
Делаем расчет для ТП1-ТП2: Исходя из расположения помещений и их мощности выбираем помещения для ТП1-ТП2: Помещение №1 Определяем потери в трансформаторе ДСП: Далее рассчитываем : Выбираем высоковольтные БК типа 2ХУКЛ - 10,5-1350 У3 и 4ХУКЛ - 10,5-2700 У1. Выбираем к установке два трансформатора ГПП марки ТДН-16000/110, стоимостью 585 000 евро. Полная расчетная мощность трансформатора ГПП не меняется, трансформатор ГПП выбирается по той же мощность только на другой класс напряжения. Выбираем к установке два трансформатора ГПП марки ТД-16000/35, стоимостью 915 000 евро.В данной дипломной работе были рассмотрены вопросы по расчету нагрузок цеха, нагрузок на ГПП, произведены расчеты токов короткого замыкания, выбрано современное коммутационное оборудование компании АВВ, а также батареи конденсаторов низквольтные и высоковольтные.

Введение
Электроснабжение является одной из составных частей обеспечения народного хозяйства страны. Без электроснабжения в настоящее время не обходится ни одна промышленность, город и т.д. Одной из задач электроснабжения является обеспечение электроэнергией какого-либо объекта для нормальной работы и жизнедеятельности.

В данном дипломном проекте произведен полный расчет системы электроснабжения машиностроительного завода с учетом специфики его работы.

Цель работы: выбрать схему внешнего электроснабжения предприятия на основе технико-экономических расчетов. Определить центр электрических нагрузок с помощью задач оптимизации. Для этого необходимо определить расчетные нагрузки предприятия, построить картограмму нагрузок, произвести расчет и выбор схемы внешнего электроснабжения.

1. Проектирование электроснабжения машиностроительного завода

1.1 Исходные данные

Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью по 40 МВА, напряжением 115/37/6,3 КВ. Мощность к.з. на стороне 115 КВ равна 1200 МВА. Трансформаторы работают раздельно. Расстояние от энергосистемы до завода 4 км. Завод работает в 2 смены. Сведения об электрических нагрузках по цехам завода приведены в таблице 1.1. электроснабжение распределительный замыкание резинотехнический

Таблица 1.1 Электрические нагрузки по цехам

№№ п/п Наименование Количество ЭП, n Установленная мощность, КВТ

Одного ЭП, Рн ? Рн

1 Механический цех №1 110 1-70 4200

2 Механосборочный цех 120 1-90 3200

3 Цех обработки цв. литья 33 10-175 720

4 Литейный цех

А) ДСП 12т; 4 По каталогу

Б) 0,4 КВ 80 1-85 3500

5 Компрессорная: А) СД 6 КВ; 12 1-27 320

Б) 0,4 КВ 2 1250 2500

6 Блок вспомогательных цехов 72 2-25 850

7 Склад металла 7 1-20 50

8 Административный корпус 28 2-25 200

9 Столовая 24 1-42 220

10 Склад ГСМ 10 1-5 30

11 Склад 12 1-60 250

12 Насосная станция 10 50-100 350

13 Сварочно-заготовительный цех 52 2-70 1300

1.2 Расчет для механического цеха №1

Расчет осветительной нагрузки

Расчет для механического цеха №1

Рассчитываем установленную мощность освещения территории

Рассчитываем расчетную мощность осветительной нагрузки:

Где ?0=0,002, Ксо=1, tg?=0,5. Для освещения территории.

Аналогичный расчет проводим для остальных помещений, полученные данные вносим в таблицу 1.2

1.3 Расчет электрических нагрузок 0,4 КВ

Рассчитываем силовую часть, средние нагрузки:

где Ки=0,25.

Находим NЭ:

Рассчитываем силовую часть, расчетные нагрузки:

Где КМ=1,11 находится из таблицы2.6 [1] в соответсвии с NЭ и КИ

Находим расчетный ток:

Аналогичный расчет проводим для остальных помещений, полученные данные заносим в таблицу 1.3

Таблица 1.2. - Расчет осветительной нагрузки

№№ п/п Наименование производственного помещения Размеры помещения, длинна (м) ? ширина (м) Площадь помещения, м? Удельная осветительная нагрузка, ?0, КВТ/м? Коэффициент спроса, Кс Установленная мощность освещения, Руо, КВТ Расчетная мощность осветительной нагрузки cos?/tg?

Рро, КВТ Qpo, квар

1 Механический цех №1 75х156 11700 0,014 0,8 163,08 131,04 65,52 0,9/0,5

2 Механосборочный цех 69х180 96х51 17316 0,014 0,8 242,42 193,94 96,97 0,9/0,5

3 Цех обработки цв. литья 57x24 1368 0,014 0,8 19,15 15,32 7,66 0,9/0,5

4 Литейный цех 51x180 9180 0,014 0,8 128,52 102,82 51,41 0,9/0,5

5 Компрессорная: 24x27 648 0,013 0,7 8,42 5,89 0 1/0

6 Блок вспомогательных цехов 171x15 2565 0,014 0,8 35,91 28,73 14,37 0,9/0,5

7 Склад металла 27x12 324 0,01 0,6 3,24 1,95 0 1/0

8 Административный корпус 24x93 2232 0,02 0,9 44,64 40,18 20,09 0,9/0,5

9 Столовая 27x24 648 0,02 0,9 12,96 11,66 5,83 0,9/0,5

10 Склад ГСМ 30x18 540 0,01 0,6 5,4 3,24 0 1/0

11 Склад 51x15 765 0,01 0,6 7,65 4,59 0 1/0

12 Насосная станция 18x15 270 0,013 0,7 3,51 2,457 0 1/0

13 Сварочно-заготовительный цех 69x30 2070 0,014 0,8 28,98 23,18 11,59 0,9/0,5

14 Освещение территории 265x278 24044 0,002 1 48,08 48,08 24,04 0,9/0,5

Таблица 1.3 Расчет Электрических нагрузок по цехам, U = 0,4 КВ

№ Наименование Колво ЭП, n Установленная мощность, КВТ M Ки cos?/tg? Средние нагрузки nэ Км Расчетные нагрузки Ip, A Рн min - Рн max ? Рн Рсм, КВТ Qcm, квар Рр, КВТ Qp, квар Sp, КВА

1 Механический цех а) силовая 110 1-70 4200 >3 0.25 0.6/1.33 1050 1396.5 110 1.11 1165.5 1396.5 1818.96 2836.9 б) осветительная 0.9/0.5 131.04 65.52 146.5

Итого 1296.5 1462.02 1965.46

2 Механосборочный цех а) силовая 120 1-90 3200 >3 0.25 0.65/1.17 800 936 71 1.12 896 936 1295.73 2183.32 б) осветительная 0.9/0.5 193.94 96.97 216.83

Итого 1089.94 1032.97 1512.56

3 Цех обработки цветного литья а) силовая 33 10-175 720 >3 0.7 0.8/0.75 504 378 8 1.2 604.8 415.8 733.94 1084.07 б) осветительная 0.9/0.5 15.32 7.66 17.13

Итого 620.12 423.46 751.07

4 Литейных цех а) силовая 80 1-85 3500 >3 0.7 0.7/1.02 2450 2499 80 1.06 2597 2499 3604.08 5350.65 б) осветительная 102.82 51.41 114.96

Продолжение таблицы 1.3

Итого 2699.8 2550.41 3707.04

5 компрессорная а) силовая 12 1-27 320 >3 0.6 0.7/1.02 192 195.84 12 1.23 236.16 195.84 306.77 451.29 б) осветительная 1/0 5.89 0 5.89

Итого 242.05 195.84 312.66

6 Блок вспомогательных агрегатов а) силовая 72 2-25 850 >3 0.3 0.7/1.02 15 15.3 68 1.13 16.95 15.3 22.83 79.31 б) осветительная 0.9/0.5 28.73 14.37 32.12

Итого 45.7 29.67 54.95

7 Склад металла а) силовая 7 1-20 50 >3 0.25 0.6/1.33 12.5 16.63 5 2.2 27.5 18.3 33.03 б) осветительная 1/0 1.95 0 1.95

Итого 29.45 18.3 34.98 50.48

8 Административный корпус а) силовая 28 2-25 200 >3 0.4 0.7/1.02 204 208.08 16 1.28 261.12 208.08 262.63 545.52 б) осветительная 0.9/0.5 40.18 20.09 44.92

Итого 301.3 228.17 377.94

9 столовая а) силовая 24 1-42 220 >3 0.4 0.9/0.5 88 44 11 1.4 123.2 44 130.82 207.52

Продолжение таблицы 1.3 б) осветительная 0.9/0.5 11.66 5.83 12.95

Итого 134.86 49.83 143.77

10 Склад ГСМ а) силовая 10 1-5 30 >3 0.25 0.6/1.33 7.5 9.97 10 1.7 12.75 9.97 16.18 27.2 б) осветительная 1/0 3.24 0 3.24

Итого 15.99 9.97 18.84

11 Склад а) силовая 12 1-60 250 >3 0.3 0.8/0.75 75 56.25 8 1.72 129 61.88 143.07 213.13 б) осветительная 1./0 4.59 0 4.59

Итого 133.59 61.88 147.66

12 Насосная станция а) силовая 10 50-100 350 <3 0.6 0.7/1.02 210 214.2 10 1.26 264.6 214.2 340.43 494.92 б) осветительная 1/0 2.46 0 2.46

Итого 267.06 214.2 342.89

13 Сварочно-заготовительный цех а) силовая 52 2-70 1300 >3 0.4 0.6/1.33 520 691.6 37 1.15 598 691.6 914.28 1357.06 б) осветительная 23.18 11.59 25.92

Итого 621.18 703.19 940.2

14 Освещение территории а) силовая б) осветительная 48.08 24.04 57.75

Итого

Итого 7545,64 6300,76 9831,8

1.4 Выбор числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности на напряжение 0,4 КВ

Распределяем низковольтную нагрузку по цеховым ТП. Для этого определяем мощности трансформаторов ТП:

Полученное число округляем в большую сторону и получаем количество трансформаторов для ТП предприятия.

Далее делаем расчет батареи конденсаторов:

Выбираем трансформатор ТСЗЛ-1000-10/0,4 и конденсаторные батареи УКЛН - 0,38-300-150 в количестве 10 шт.

Таблица 1.4 Паспортные данные трансформатора ТСЗЛ-1000-10/0,4

Тип , КВА обмоток, КВ Потери, Вт , % , %

ВН НН ХХ КЗ

ТСЗЛ-1000/10 1000 10 0,4 2000 10200 5,5 1,0

Таблица 1.5 Паспортные данные конденсаторной батареи УКЛН - 0,38-300-150

Тип , КВ , квар Масса, кг Габариты, мм

УКЛН - 0,38-300-150 0,38 300 612 1920х500х1800

Для завода выбираем шесть ТП

1.5 Делаем расчет для ТП1-ТП2

Делаем расчет для ТП1-ТП2: Исходя из расположения помещений и их мощности выбираем помещения для ТП1-ТП2: Помещение №1

Помещение №9

Помещение №10

Помещение №13

На ТП устанавливаем три конденсаторные батареи типа УКЛН - 0,38-300-150

Подсчитываем полную мощность помещений, подходящих к ТП с вычетом БК:

Далее находим КЗ для данной ТП. КЗ для ТП должен лежать в пределах 0,75 - 0,85.

Аналогичный расчет проводим для остальных ТП, данные заносим в таблицу 1.7.2

1.6 Определение потерь мощности в ЦТП

Далее проводим уточненный расчет мощности по промышленному предприятию. Для этого рассчитываем потери в трансформаторах ТП: Для ТП1-ТП2:

Для ТП3-ТП4:

Для ТП5-ТП6:

1.7 Определяем расчетные мощности СД. Для проведения расчета принимаем , Кз=0,85.

Принимаем к установке СД ТИПАСДН16-51-12У3

Определяем расчетные мощности ДСП. Для проведения расчета принимаем , Кз=0,7.

Принимаем к установке печной трансформатор типа ЭТЦПК-2500/10-74УЗ

Определяем потери в трансформаторе ДСП:

Далее рассчитываем :

Выбираем высоковольтные БК типа 2ХУКЛ - 10,5-1350 У3 и 4ХУКЛ - 10,5-2700 У1.

Таблица 1.6 Паспортные данные высоковольтных БК

Тип , КВ , квар

УКЛ - 10,5-1350 У3 10,5 1350

УКЛ - 10,5-2700 У1 10,5 2700

Находим полную мощность, потребляемую данным предприятием:

Таблица 1.8 Распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП

№ТП, Sн.тр., QНБК № цехов РР0,4, КВТ QP0,4, квар SP0,4, КВА Кз

ТП1-ТП2 ТП1 (2х1000), ТП2 (1х1000)

Sн.тр.=3х1000 КВА 1 1296.5 1462.02

9 134.86 49.83

10 15.99 9.97

13 621.18 703.19 освещение 48.08 24.04

QНБК=3х300 КВАР -900

ИТОГО 2134.43 1349.05 2525.02 0.84

ТП3-ТП5 ТП3 (2х1000), ТП4 (2х1000), ТП5 (1х1000)

Sн.тр.=5х1000 КВА 3 620.12 423.48

4 2699.82 2550.41

5 242.05 195.84

8 301.3 228.17

QНБК=5х300 КВАР -1500

ИТОГО 3863.29 1897.88 4304.29 0.86

ТП6 ТП6 (2х1000)

Sн.тр.=2х1000 КВА 2 1089.94 1032.92

11 133.59 61.88

7 29.45 18.3

6 45.7 29.67

12 267.06 214.2

QНБК=2х300 КВАР -600

ИТОГО 1565.74 756.97 1739.12 0.85

Таблица 1.9 Уточненный расчет мощности по промышленному предприятию.

№№ТП, Sн.тр., QБК ТП №№ цеха n Рн min - Рн max ? Рн Ки Средняя мощность nэ Км Расчетные мощности Кз

Рсм, КВТ Qcm, квар Рр, КВТ Qp, квар Sp, КВА

ТП1, ТП2 Stp = 3х1000 КВА

Силовая нагрузка 1 110 1-70 4200 1050 1396,5

9 24 1-42 220 88 44

10 10 1-5 20 7,5 9,97

13 52 2-70 1300 520 691,6

Итого силовая 196 5750 0,29 1665,5 2142,07 164 1,09 1815,4 2142,07

Итого осветит 169,12 82,94

БК 3х300 КВАР -900

Освещение тер. 48,08 24,04

ИТОГО 2032,6 1349,05 2439,55 0,81

ТП3, ТП4, ТП5 Stp = 5х1000 КВА

Силовая нагрузка 3 33 10-175 720 504 378

4 80 1-85 3500 2450 2499

5 12 1-27 320 192 195,84

8 28 2-25 200 204 208,88

Итого силовая 153 4740 0,7 3350 3281,72 54 1,08 3618 3281,72 4884,6

Итого осветит 164,21 79,16

БК 5х300 КВАР -1500

ИТОГО 3782,2 1860,88 4215,2 0,84

ТП6 Stp = 2х1000 КВА

Силовая нагрузка 2 120 1-90 3200 800 936

11 12 1-60 250 75 56,25

7 7 1-20 50 12,5 16,63

6 72 2-25 850 15 15,3

12 10 50-100 350 210 214,2

Итого силовая 221 4700 0,24 1112,5 1238,38 94 1,13 1257,13 1238,38

Итого осветит 231,67 111,34

БК 2х300 КВАР -600

ИТОГО 1488,8 749,72 1666,9 0,83

ИТОГО по 0,4 КВ 7303,6 3959,65 8307,9

Потери в тр. ТП 94,06 499,29 508,07

ИТОГО по 10 КВ

Компрессорная 5 2 1250 2500 2125 -1062,5

Литейный цех 4 4 11900 12140,4

РТР ДСП 400 2000

QВБК -13500

ИТОГО 21822,66 4036,84 22193

1.8 Сравнение вариантов внешнего электроснабжения

Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью по 40 МВА, напряжением 115/37/10,5 КВ. Трансформаторы работают раздельно. Мощностьк.з. на стороне 115 КВ равна 1200 МВА. Расстояние от энергосистемы до завода 4 км. Завод работает в две смены. Для технико-экономического сравнения вариантов электроснабжения завода рассмотрим три варианта: 1. I вариант - ЛЭП 115 КВ;

2. II вариант - ЛЭП 37 КВ;

3. III вариант - ЛЭП 10,5 КВ.

I вариант схемы электроснабжения

Рисунок 1.8.1 Первый вариант схемы электроснабжения

Выбираем электрооборудование по I варианту.

Полная расчетная мощность трансформатора ГПП:

где - значение берется по таблице 5 название графы «Итого по предприятию»;

- мощность энергосистемы.

Коэффициент загрузки трансформатора ГПП:

где - номинальная мощность трансформатора ГПП.

Если коэффициент загрузки трансформатора получился равным 0,5, то дальнейший расчет не целесообразен.

Выбираем к установке два трансформатора ГПП марки ТДН-16000/110, стоимостью 585 000 евро.

Таблица 1.8.1 Паспортные данные трансформатора ГПП

, МВА , КВ , КВ , КВТ , КВТ , % , %

16 115 10,5 18 85 10,5 0,7

Суммарные потери активной и реактивной мощности в трансформаторе ГПП:

где берем из паспортных данных выбранного трансформатора ГПП.

Полная расчетная мощность в ЛЭП:

Расчетный ток в ЛЭП:

где в зависимости от класса напряжения

Аварийный ток в ЛЭП:

Экономическое сечение провода:

где экономическая плотность тока равна .

По условию потерь на корону, минимальное сечение для линий 110 КВ равно 70 мм?. Экономическое сечение получилось равным 52 мм?, однако минимальное сечение для линий 110 КВ равно70 мм?, следовательно выбираем сечение 70 мм?. Стоимость строительства одного километра ВЛЭП с проводами марки АС-70 составляет 19460 евро.

Выбор провода осуществляется по следующим двум условиям:

,

Принимаем к установке провод марки АС-70 ( ).

Потери в трансформаторе ГПП:

где - время максимальных потерь, , выбираются в зависимости от сменности.

Потери в ЛЭП:

где выбирают в зависимости от сечения, r0=0,4 ом/км для провода АС-70/16. - дано в исходных данных.

Рисунок 1.8.2 Схема КЗ

Базисный ток:

принимаем =1000 МВА, Реактивное сопротивление системы:

где мощность к.з на стороне ВН трансформаторов подстанции дана по заданию.

Ток короткого замыкания в точке К1:

Реактивное сопротивление линии где выбирают в зависимости от класса напряжения.

Ток короткого замыкания в точке К2:

Ударный ток:

где ударный коэффициент равный 1,8.

К установке выбираем высоковольтный баковый элегазовый выключатель фирмы ABB, марки 121РМ40-20В, стоимостью 119 300 евро.

Проверка по условиям выбора высоковольтных выключателей:

К установке выбираем разъединители трехполюсные фирмы АВВ NSA123/1600 2E с 2 комплектами заземляющих ножей, стоимость 49 410 евро.

Проверка по условиям выбора разъединителей:

Выбор ограничителей перенапряжения (ОПН) производится по напряжению. К установке выбираем ОПН фирмы АВВ PEXLIM на 110КВ стоимостью 21 690 евро.

1 евро равен 185 тенге.

Капитальные затраты на трансформатор ГПП:

где - количество трансформаторов, - стоимость трансформатора.

Капитальные затраты на ЛЭП:

где - стоимость 1 км ЛЭП.

Капитальные затраты на выключатели:

где - стоимость одного выключателя, - количество выключателей.

Капитальные затраты на разъединители:

где - стоимость одного разъединителя, - количество разъединителей.

Капитальные затраты на ОПН

где - стоимость одного ОПН, - количество ОПН.

Суммарные капитальные затраты по первому варианту схемы электроснабжения

II вариант схемы электроснабжения

Рисунок 1.8.3 Второй вариант схемы электроснабжения

Полная расчетная мощность трансформатора ГПП не меняется, трансформатор ГПП выбирается по той же мощность только на другой класс напряжения.

Выбираем к установке два трансформатора ГПП марки ТД-16000/35, стоимостью 915 000 евро.

Таблица 1.8.3 Паспортные данные трансформатора ТД-16000/35

, МВА , КВ , КВ , КВТ , КВТ , % , %

16 38,5 10,5 16 105 8 0,6

Выбираем трансформатор системы

Выбираем к установке два трансформатора системы марки ТРДН-40000/110, стоимостью 1 830 000 евро.

Таблица 1.8.4 Паспортные данные трансформатора системы ТДТН-40000/110

, МВА , КВ , КВ , КВ , КВТ , КВТ , % , % , % , %

40 115 38,5 10,5 39 200 10,5 6,5 17,5 0,6

Суммарные потери активной и реактивной мощности в трансформаторе ГПП:

где берем из паспортных данных выбранного трансформатора ГПП.

Полная расчетная мощность в ЛЭП:

Расчетный ток в ЛЭП:

где в зависимости от класса напряжения.

Аварийный ток в ЛЭП:

Экономическое сечение провода:

где экономическая плотность тока равна .

Экономическое сечение получилось равным 161 мм?, следовательно выбираем сечение 150 мм?. Стоимость одного километра провода АС-150/24 составляет 21890 евро.

Выбор провода осуществляется по следующим двум условиям: , Принимаем к установке провод марки АС-150/24 ( ).

Потери в трансформаторе ГПП:

где - время максимальных потерь, , ч. выбираются в зависимости от сменности.

Потери в ЛЭП:

где выбирают в зависимости от сечения, для провода сечением 150 мм? r0 = 0.192 ом/км, - дано в исходных данных.

Рисунок 1.8.4 Схема КЗ

Базисный ток где в зависимости от шины берем , принимаем 1000 МВА.

Реактивное сопротивление системы:

где мощность к.з на стороне ВН трансформаторов подстанции дана по заданию.

Реактивное сопротивление трансформатора системы:

Ток короткого замыкания в точке К1:

Реактивное сопротивление линии:

где выбирают в зависимости от класса напряжения.

Ток короткого замыкания в точке К2:

Ударный ток:

где ударный коэффициент равный 1,8.

К установке выбираем высоковольтные элегазовые баковые выключатели с одной дугогасящей камерой на фазу (В4, В5, В6, В7) фирмы ABB, марки 38РМ?1-12, стоимостью 60 000 евро.

Проверка по условиям выбора высоковольтных выключателей:

Выбираем секционный вакуумный выключатель с моторно-пружинным приводом(В8), фирмы АВВ, марки 38РМ?1-12, по расчетному току, стоимостью 60 000 евро.

Проверка по условиям выбора высоковольтных выключателей:

Аварийный ток системы:

Выбираем элегазовые баковые выключатели с одной дугогасящей камерой на фазу (В1, В2, В3) фирмы АВВ, марки 38РМ?1-12, стоимостью 60 000 евро.

Проверка по условиям выбора высоковольтных выключателей:

К установке выбираем разъединители трехполюсные фирмы АВВ NSA123/1600 1E с 1 комплектами заземляющих ножей, стоимость 117 510 евро.

Проверка по условиям выбора разъединителей

38

Выбор ограничителей перенапряжения (ОПН) производится по напряжению. К установке выбираем ОПН фирмы АВВ, марки PEXLIM, стоимостью 6 000 евро.

1 евро равен 185 тенге.

Капитальные затраты на трансформатор ГПП:

где - количество трансформаторов, - стоимость трансформатора.

Капитальные затраты на ЛЭП:

где - стоимость 1 км ЛЭП.

Капитальные затраты на выключатели:

где - стоимость одного выключателя, - количество выключателей.

Капитальные затраты на разъединители:

где - стоимость одного разъединителя, - количество разъединителей.

Капитальные затраты на ОПН

где - стоимость одного ОПН, - количество ОПН.

Долевое участие трансформатора системы:

Капитальные затраты на трансформатор системы:

Долевое участие выключателей В1 и В2

Капитальные затраты на выключатели В1 и В2:

Долевое участие выключателя В3:

Капитальные затраты на выключатель В3:

Суммарные капитальные затраты по второму варианту схемы:

III вариант схемы электроснабжения

Рисунок 1.8.5 Третий вариант схемы электроснабжения

Выбираем трансформатор системы. Оставляем такой же трансформатор системы как в расчете варианта II.

Выбираем к установке два трансформатора системы марки ТДТН-40000/110, стоимостью 1 830 000 евро.

Таблица 1.8.5 Паспортные данные трансформатора системы ТДТН-40000/110

, МВА , КВ , КВ , КВ , КВТ , КВТ , % , % , % , %

40 115 38,5 10,5 39 200 10,5 6,5 17,5 0,6

Полная расчетная мощность в ЛЭП:

Расчетный ток в ЛЭП:

где в зависимости от класса напряжения.

Аварийный ток в ЛЭП:

Экономическое сечение провода:

мм?, где экономическая плотность тока равна .

Экономическое сечение получилось равным 569,1 мм?, следовательно выбираем 5 провода сечением 120 мм?. Стоимость одного километра провода АС-120/19 на класс напряжения 10 КВ составляет 2500 евро.

Выбор провода осуществляется по следующим двум условиям:

,

Принимаем к установке провод марки 5ХАС-120/19 ( ).

Потери в ЛЭП

т.к. потери в ЛЭП составляют более 106 КВТ, такой вариант не приемлем. Дальнейший расчет не целесообразен.

Таблица 1.8.6 сравнение вариантов электроснабжения

N варианта U, КВ ?К, тенге

1 110 386146000

2 35 630207790,6

3 10 -

Следовательно, выбираем как наиболее выгодный вариант питания от ЛЭП 110КВ.

1.9 Выбор оборудования и расчет токов короткого замыкания U>1КВ

Расчет токов короткого замыкания Ікз (U= 10КВ) с учетом подпитки от СД

Рисунок 1.9 Схема замещения электроснабжения ГПП

Sб=1000 МВА;

1.10 Расчет тока подпитки от СД

В цехе установлено 2 синхронных двигателя со следующими характеристиками: Рн=1250 КВТ, Uн= 10 КВ, х»d= 0,2%

Выбираем кабель к СД: а) по экономической плотности тока:

б) по минимальному сечению:

Принимаем кабель марки ААШВ-10 - (3х50), Ідоп=130А

Тогда ток от двигателей будет равен:

Суммарный ток КЗ в точке К-3 на шинах 110КВ с учетом подпитки от двигателей компрессорной будет равен: S Ікз = I/к-3 ISКЗ СД=7,32 0,536=7,856 КА.

Ударный ток в точке К-3: іуд3=Куд

.

1.11 Выбор оборудования

Sp.завода =22621, КВА;

Іав=2?Ір.зав =2?621,9=1243,8А.

Выбираем выключатель типа ВВ/TEL - 10 - 20/1600 У2.

Секционный выключатель

Принимаем выключатель типа ВВ/TEL - 10 - 12,5/630 У2.

Таблица 1.11.1 Исходные данные выключателей

Вводные выключатели Секционный выключатель

Расчетные Паспортные Расчетные Паспортные

Uн, КВ 10,5 10,5 10,5 10,5

Ін, А 1243,8 1600 621,9 630

Іотк, КА 7,856 12,5 7,856 12,5

Выбор выключателей отходящих линий: Магистраль ГПП - (ТП1-ТП2):

Выбираем выключатель типа ВВ/TEL - 10-12,5.630У2

Таблица 1.11.2

Паспортные данные Расчетные данные

Uн= 10,5 КВ Ін = 630A Іоткл= 12,5 КА Іскв= 32КА I2*t =(Іоткл)2?4=4096 КА2 ?с U= 10,5 КВ Іав= 140А Ікз= 7,856КА Іуд= 19,99КА B=(Ікз)2?0,12= 7,4КА2?с

Привод электромагнитный

Магистраль ГПП - (ТП3-ТП4):

Выбираем выключатель типа ВВ/TEL - 10-12,5.630У2

Таблица 1.11.3

Паспортные данные Расчетные данные

Uн= 10,5 КВ Ін = 630A Іоткл= 12,5 КА Іскв= 32КА I2*t =(Іоткл)2?4=4096 КА2 ?с U= 10,5 КВ Іав= 239,15А Ікз= 7,856КА Іуд= 19,99КА B=(Ікз)2?0,12= 7,4КА2?с с

Привод электромагнитный

Магистраль ГПП - (ТП5-ТП6):

Выбираем выключатель типа ВВ/TEL - 10-12,5.630У2

Таблица 1.11.4

Паспортные данные Расчетные данные

Uн= 10,5 КВ Ін = 630A Іоткл= 12,5 КА Іскв= 32КА I2*t =(Іоткл)2?4=4096 КА2 ?с U= 10,5 КВ Іав= 96,53А Ікз= 7,856КА Іуд= 19,99КА B=(Ікз)2?0,12= 7,4КА2?с

Привод электромагнитный

Магистраль ГПП-СД:

Выбираем выключатель типа ВВ/TEL - 10-12,5.630У2

Таблица 1.11.5

Паспортные данные Расчетные данные

Uн= 10,5 КВ Ін = 630A Іоткл= 12,5 КА Іскв= 32КА I2*t =(Іоткл)2?4=4096КА2 ?с U= 10,5 КВ Ір= 64,9 А Ікз= 7,856КА Іуд= 19,99КА B=(Ікз)2?0,12= 7,4КА2?с

Привод электромагнитный

Магистраль ГПП-ВБК:

Выбираем выключатель типа ВВ/TEL - 10-12,5.630У2

Таблица 1.11.6

Паспортные данные Расчетные данные

Uн= 10,5 КВ Ін = 630A Іоткл= 12,5 КА Іскв= 32КА I2*t =(Іоткл)2?4=4096КА2 ?с U= 10,5 КВ Ір= 74,23 А Ікз= 7,856КА Іуд= 19,99КА B=(Ікз)2?0,12= 7,4КА2?с

Привод электромагнитный

Печи ДСП

Выбираем кабель 3ХААШВ (1х120) Ідоп = 220А Выбираем выключатель BB-TEL-10-12,5/630У2 из [17]

Таблица 1.11.7

Паспортные данные Расчетные данные

Uн= 10,5 КВ Ін = 630A Іоткл= 12,5 КА Іскв= 32КА I2*t =(Іоткл)2?4=4096 КА2 ?с U= 10,5 КВ Ір= 175,27А Ікз= 7,856КА Іуд= 19,99КА B=(Ікз)2?0,12= 7,4КА2?с

Привод электромагнитный

Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбираются по следующим условиям: по напряжению установки: Uном тт Uном уст-ки;

по току: Іном тт Ірасч;

по электродинамической стойкости: Кдин ;

по вторичной нагрузки: Sн2 Sнагр расч;

5. по термической стойкости: Ктс= ;

а) Выбор трансформаторов тока на вводе и секционном выключателе.

Таблица 1.11.8 таблица приборов

Прибор Тип А, ВА В, ВА С, ВА

A Э-350 0,5 0,5 0,5

Wh FBU 11200 2,5 2,5 2,5

Varh OD 4165 2,5 2,5 2,5

W DBB13200 0,5 - 0,5

Var OD4110 0,5 - 0,5

Итого 6,5 5,5 6,5

Примем трансформатор ТОКАТВ10-1У2: Ін= 1500 А; Uн= 10,5 КВ; Sн = 20М ВА.

Таблица 1.11.9

Расчетные величины По каталогу

Uн= 10,5 КВ Uн= 10,5 КВ

Іав= 1243А Ін= 1500 А іуд= 19,99КА Ідин= 52 КА

S2 р= 10,4 ВА S2 н= 20 ВА

Рассчитаем вторичную нагрузку трансформаторов тока.

Сопротивление вторичной нагрузки состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов: R2=Rприб Rпров Rk-тов

Сопротивление приборов определяется по формуле:

где Sприб. - мощность, потребляемая приборами;

I2 - вторичный номинальный ток прибора.

Допустимое сопротивление проводов:

принимаем провод АКР ТВ; F=2,5 мм?;

S2=R2· =0,416·52=10,5 ВА;

Где R2=Rприб Rпров Rk-тов=0,26 0,056 0,1=0,416 Ом

Выбираем трансформатор тока на секционном выключателе шин ГПП: Ір= 300 А; ТПЛК-10УЗ: Ін= 300 А; Uн= 10,5 КВ.

Таблица 1.11.10

Прибор Тип А, ВА В, ВА С, ВА

Амперметр Э-350 0,5 0,5 0,5

Итого 0,5 0,5 0,5

Таблица 1.11.11

Расчетные величины По каталогу

Uн= 10,5 КВ Uн= 10,5 КВ

Іав= 621,9 А Ін= 800 А іуд= 19,99 КА Ідин= 52 КА

S2 р= 4,4 ВА S2 н= 10ВА

0,4-0,02-0,1=0,28 Ом;

принимаем провод АКР ТВ; F=2,5 мм?;

S2=R2? =0,0,176?52=4,4 ВА;

R2= 0,02 0,056 0,1=0,176 Ом. б) Выбираем трансформатор тока на линии ГПП - (ТП1-ТП2); ГПП - (ТП3-ТП4); ГПП - (ТП5-ТП6); ГПП-СД; ГПП-ВБК.

Таблица 1.11.12

Прибор Тип А, ВА В, ВА С, ВА

Амперметр Э-350 0,5 0,5 0,5

Wh FBU 11200 2,5 2,5 2,5

Varh OD 4165 2,5 2,5 2,5

Итого 5,5 5,5 5,5

0,4-0,22-0,1=0,08 Ом;

принимаем кабель АКРТВ; F=2,5 мм?;

S2=R2· =0,376·52=9,4 ВА;

R2= 0,22 0,056 0,1=0,376 Ом.

Трансформатор тока на линии ГПП - (ТП1-ТП2): Іав=140 А; примем трансформатор тока ТПЛК-10УЗ: Ін= 300 А; Uн= 10,5 КВ; Sн = 10 ВА.

Таблица 1.11.13

Расчетные величины По каталогу

Uн= 10,5 КВ Uн= 10,5 КВ

Іав= 140 А Ін= 300 А іуд= 19,99КА Ідин= 52КА

S2 р= 9,4 ВА S2 н= 10 ВА

Трансформатор тока на линии ГПП - (ТП3-ТП4): Іав=239,15А; примем трансформатор тока ТПЛК-10УЗ: Ін= 300 А; Uн= 10,5 КВ; Sн = 10 ВА.

Таблица 1.11.14

Расчетные ВЕЛИЧИНЫПО каталогу

Uн= 10,5 КВ Uн= 10,5 КВ

Іав= 239,15А Ін= 300 А іуд= 19,99КА Ідин= 52КА

S2 р= 9,4 ВА S2 н= 10 ВА

Трансформатор тока на линии ГПП - (ТП5-ТП6): Іав=96,53А; примем трансформатор тока ТПЛК-10УЗ: Ін= 300 А; Uн= 10,5 КВ; Sн = 10 ВА.

Таблица 1.11.15

Расчетные ВЕЛИЧИНЫПО каталогу

Uн= 10,5 КВ Uн= 10,5 КВ

Іав= 96,53 А Ін= 300 А іуд= 19,99КА Ідин= 52КА

S2 р= 9,4 ВА S2 н= 10 ВА

Трансформаторов тока на СД: Ір= 64,9А; примем трансформатор тока ТПЛК-10УЗ: Ін= 100 А; Uн= 10,5 КВ; Sн = 10 ВА.

Таблица 1.11.16

Расчетные величины По каталогу

Uн= 10,5 КВ Uн= 10,5 КВ

Ір= 64,9 А Ін= 100 А іуд= 19,99КА Ідин= 52КА

S2 р=4,9 ВА S2 н=10ВА

Трансформаторов тока на ВБК: Ір= 72,23 А; примем трансформатор тока ТПЛК-10УЗ: Ін= 300 А; Uн= 10,5 КВ; Sн = 10 ВА.

Таблица 1.11.17

Расчетные ВЕЛИЧИНЫПО каталогу

Uн= 10,5 КВ Uн= 10,5 КВ

Ір= 72,23А Ін= 300 А іуд= 19,99 КА Ідин= 52КА

S2 р=4,9 ВА S2 н=10ВА

Трансформаторов тока на ВБК ДСП 4х2700: Ір= 175,27 А; примем трансформатор тока ТПЛК-10УЗ: Ін= 300 А; Uн= 10,5 КВ; Sн = 10 ВА.

Таблица 1.11.18

Расчетные ВЕЛИЧИНЫПО каталогу

Uн= 10,5 КВ Uн= 10,5 КВ

Ір= 175,27 А Ін= 300 А іуд= 19,99 КА Ідин= 52КА

S2 р=4,9 ВА S2 н=10ВА

Выбор трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения выбираются по следующим условиям: 1. по напряжению установки: Uном Uyct;

2. по вторичной нагрузки: Sном? S2расч;

3. по классу точности

4. по конструкции и схеме соединения

Таблица 1.11.19

Прибор Тип , ВА Число обм. Число приб. , Вт , вар

V Э-350 2 2 1 2 8 -

Wh FBU 11200 1,5 2 1 1 3 -

Varh OD 4165 1,5 2 1 1 3 -

W DBB13200 3 2 0,38 8 48 116,64

Var OD4110 3 2 0,38 8 48 116,64

ИТОГО 110 233,28

Расчетная вторичная нагрузка:

Выбираем ТН - НТМК-10-У3. Класс точности 3 для номинальной мощности 500 ВА.

Таблица 1.11.20

Uн т= 10,5 КВ Uн т= 10,5 КВ

Sн 2= 257,91 КВА Sp 2= 300 ВА

Схема соединения обмоток

Выбор выключателей нагрузки

ТП1,2 Ір= 69,44А ТП3,4 Ір= 119,575 А ТП5,6 Ір= 48,265 А;

Для трансформаторов выключатель ВНПУ-10/400-10ЗПУЗ

Таблица 1.11.21

Расчетные Паспортные

Uн= 10,5 КВ Uн= 10,5 КВ

Ірасч= 119,575 А Ін=400А Ік= 7,856КА Іотк= 10 КА

Выбор силовых кабелей отходящих линий

Выбор кабелей производится по следующим условиям: по экономической плотности тока: по минимальному сечению Fmin =а·Ікз·Otп;

по условию нагрева рабочим током Ідоп каб Ір;

по аварийному режиму Ідоп ав Іав;

по потере напряжения DUДОП DUPAC.

Выбираем кабель ГПП-ТП1-ТП2: а) по экономической плотности тока: Fэ = Ip /jэк = 64,99/1,4=49,6 мм?, jэк=1,4 - для Тм= 3000-5000 ч.

Принимаем кабель марки ААШВ-10 - (3х50); Ідоп= 180 А;

б) проверим выбранный кабель по термической стойкости к Ікз, найдем минимальное сечение кабеля по

Ікз: Fmin=?·Ікз· , мм?;

принимаем окончательно кабель ААШВ-10 - (3х70); Ідоп= 130 А;

С учетом поправочного коэффициента Кпопр, зависящего от количества кабелей проложенных в одной траншее Кпопр=0,8 (4 кабеля в траншее): Ір/Кпопр =64,99/ 0,8=86,8А, (130А>86,8А).

Условия выполняются, тогда окончательно принимаем кабель марки ААШВ-10 - (3х50), с Ідоп=130А.

Все расчетные данные выбора остальных кабелей занесены в таблицу 1.11.22 Кабельный журнал.

Выбор шин ГПП

Сечение шин выбирают по длительно допустимому току и экономической целесообразности. Проверку шин производят на электродинамическую и термическую стойкость к токам КЗ.

Выбираем твердотянутые алюминиевые шины прямоугольного сечения марки АТ-80х6; Ідоп=1625 А (одна полоса на фазу), Іав=1243,8 А;

а) Ідоп?Іав;

б) проверка по термической стойкости к Ікз

Fmin=?·Ікз· мм?<Fn;

в) проверка по динамической стойкости к·іудкз??доп=700 кгс/см?:

W=0,167·b·h2=0,167·1·6=1,003 см?

Где L=80 см-расстояние между изоляторами;

а=100 см-расстояние между фазами;

b=1 см-толщина одной полосы;

h=6 см-ширина (высота) шины.

Из условия видно, что шины динамически устойчивы

Выбор изоляторов

Жесткие шины крепятся на опорных изоляторах, выбор которых производится по следующим условиям: по номинальному напряжению: Uном?Uyct;

по допустимой нагрузке: Fдоп?Fрасч.

Где Fрасч. - сила, действующая на изолятор;

Fдоп - допустимая нагрузка на головку изолятора, Fдоп = 0,6·Fразруш.;

Выбираем изолятор типа ОНШ-10-500У1, Fразруш=500 кгс.

Fдоп= 0,6·Fразруш= 0,6 500=300 кгс. (>55,37 кгс), условие выполняется

Таблица 1.11.21 Кабельный журнал

Наименование участка Sp, КВА Колво кабелей в траншее Нагрузка По экономической плотности тока, мм? По допустимой нагрузке, мм? По току короткого замыкания, мм? Выбранный кабель Ідоп, A Ip, A Іав, A jэ Fэ Кп Ідоп Ік, A S

ГПП-ТП1-ТП2 3611,28 4 64,99 138,88 1,4 46,4 0,8 81,2 7856 70 ААШВ-10 - (3х70) 95

ГПП-ТП3-ТП5 4349,4 4 119,58 239,15 1,4 85,4 0,8 149,5 7856 70 ААШВ-10 - (3 70)155

ГПП-ТП6 1755,6 4 48,27 96,53 1,4 34,47 0,8 60,33 7856 70 ААШВ-10 - (3х70) 80

ГПП-ДСП 12320 4 338,72 - 1,4 241,9 0,9 376 7856 70 ААШВ-10 - (3 120)220

ГПП-ВБКДСП 4х2700 4 338,72 - 1,4 241,9 0,9 376 7856 70 ААШВ-10 - (3 120)220

ГПП-СД 1388,88 2 64,9 - 1,4 46,35 0,8 81,13 7856 70 ААШВ-10 - (3х70) 95

ГПП-ВБК 2х1350 2 74,2 - 1,4 53 1 74,2 - 70 ААШВ-10 - (3 70)80

2. Модернизация цеха РТИ

Каждое производство ведет за собой износ оборудования. В связи с этим в цеху требуется замена проводки и заодно коммутационных аппаратов, а также переход от системы TN-C к системе TN-S. Это необходимо для установки УЗО и модернизации системы проводки цеха. Исходные данные для электроприемников представлены в таблицах 2.1 и 2.2.

Для цеха резинотехнических изделий промышленного предприятия, план которого приведен ниже, произвести перечисленные мероприятия и расчеты с выбором схем и электрооборудования электрической сети.

1 Наметить узлы питания электроприемников (силовые шкафы, распределительные шинопроводы)

2 Определить силовые нагрузки по узлам питания, осветительную нагрузку и расчетную нагрузку по цеху в целом методом коэффициентов использования и максимума.

3 Выбрать схему питающей и распределительной сетей цеха.

4 Выбрать число и мощность трансформаторов, место расположения цеховой подстанции.

5 Определить сечение и марку проводов, кабелей и шин сети цеха.

6 Произвести выбор электрической аппаратуры и рассчитать токи плавких вставок предохранителей и уставок расцепителей автоматов.

7 Начертить на плане силовую электрическую сеть цеха.

8 Начертить схему силовой питающей и распределительной сетей цеха с указанием сечения проводов, кабелей, параметров отключающей и защитной аппаратуры и электроприемников.

2.1 Исходные данные

Таблица 2.1 Электрические нагрузки цеха

№ по плану Наименование оборудования Установленная мощность, КВТ

1, 2, 3, 4,5 Штамповочный пресс 26,2

6,7,15,16 Градирня 10

9,8 Вентилятор 45

10 Пресс 42

11 ЭПС 16

12 Пресс 30

13 Пресс горячего литья 55

14 Пресс 4

Таблица 2.2 Коэффициенты электроприемников

№ по плану Ки cos?

1, 2, 3, 4,5 0,3 0,65

6,7,15,16 0,12 0,5

9,8 0,3 0,65

10 0,3 0,65

11 0,15 0,6

12 0,3 0,65

13 0,12 0,5

14 0,7 0,8

2.2 Расчет нагрузок электроприемников

Расчет нагрузок для группы электроприемников проводится по методу упорядоченных диаграмм. [1]

Далее описан упрощенный метод упорядоченных диаграм

Число m определяется по формуле

(2.1)

где - номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего электроприемников.

Средняя активная нагрузка за наиболее нагруженную смену

(2.2)

Средняя реактивная нагрузка за наиболее нагруженную смену

(2.3)

Для определения итоговой нагрузки узла питания необходимо определить средневзвешенное значение коэффициента использования

(2.4)

Эффектное число электроприемников

(2.5)

Максимальная активная получасовая нагрузка от силовых электроприемников узла

(2.6)

Максимальная реактивная получасовая нагрузка от силовых электроприемников узла

- при

- при

Максимальная полная нагрузка расчетного узла питания

(2.7)

Расчетный максимальный ток определяется из формулы

(2.8)

Все расчеты производятся с помощью специальной программы, разработанной на кафедре ЭПП. Расчет производится с помощью метода упорядоченных диаграмм.

Интерфейс программы приведен ниже

Рисунок 2.1 Интерфейс программы расчета электрических нагрузок

Рисунок 2.2 Программа расчета электрических нагрузок

Все расчеты заносятся в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 Расчет нагрузок по цеху

№№ по плану Наименование узлов питание и групп ЭП n Установленная мощность, КВТ m Ки cos?/tg? Средние мощности Определение nэ Km Максимальная расчетная нагрузка Ір, А одного ЭП Суммарная Рсм, КВТ Qcm, квар n1 Pn1 P* n* nэ* Pm, КВТ Qm, квар Sm, КВА

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

ШРА-1

6 Градирня 1 10 10 0,3 0,65/1,17 3 3,5 6,56 7,22 9,75 14,07

7 Градирня 1 10 10 0,3 0,65/1,17 3 3,5 6,56 7,22 9,75 14,07

8 Вентилятор 1 5 5 0,3 0,65/1,17 1,5 1,76 3,28 3,61 4,88 7,04

9 Вентилятор 1 5 5 0,3 0,65/1,17 1,5 1,76 3,28 3,61 4,88 7,04

10 Пресс 1 42 42 0,3 0,65/1,17 14 16,38 30,6 35,84 47,14 68,04

Итого по ШРА-1 5 72 >3 0,37 23 26,9 4 1,87 50,31 55,34 74,8 110,3

ШР-1

14 Штамповочный пресс 1 26,2 26,2 0,3 0,65/1,17 7,86 8,65 15,7 17,3 23,36 33,72

19 Штамповочный пресс 1 26,2 26,2 0,65/1,17 7,86 8,65 15,7 17,3 23,36 33,72

10 Штамповочный пресс 1 26,2 26,2 0,65/1,17 7,86 8,65 15,7 17,3 23,36 33,72

12 Штамповочный пресс 1 26,2 26,2 0,65/1,17 7,86 8,65 15,7 17,3 23,36 33,72

23 Штамповочный пресс 1 26,2 26,2 0,65/1,17 7,86 8,65 15,7 17,3 23,36 33,72

Итого по ШР-2 15 131 >3 0,34 39,3 43,25 5 2 78,5 86,5 116,8 168,6

ШР-2

11 ЭПС 1 16 16 0,15 0,6/1,33 2,4 3,2 5,14 5,65 7,64 11,02

12 Пресс 1 30 30 0,3 0,65/1,17 9 10,53 19,26 21,19 28,6 41,3

13 Пресс горяч. Литья 1 55 55 0,3 0,65/1,17 16,5 19,3 35,31 38,84 52,5 75,8

14 Пресс 1 4 4 0,12 0,5/1,73 0,48 0,83 1,03 1,13 1,13 1,63

15 Градирня 1 10 10 0,12 0,5/1,73 1,2 2,07 2,57 2,23 3,43 4,94

16 Градирня 1 10 10 0,12 0,5/1,73 1,2 2,07 2,57 2,23 3,43 4,94

Итого по ШРА-3 6 105 >3 0.3 30,78 38 4 2,14 65,88 71,37 96,7 139,6

2.3 Выбор оборудования

Выбор автоматических выключателей

(2.9)

(2.10)

(2.11)

(2.12)

(2.13)

(2.14)

Автоматические выключатели выбраны согласно [18], силовые автоматы выбраны согласно [19]

Кабели от силовых пунктов и приемников, подключенных к ТП прокладываем в траншее, по 1. Поправочный коэффициент будет равен 1

Выбор автоматических выключателей приведен в таблице 2.4. Выключатели выбраны для каждого агрегата отдельно.

Таблица 2.4 Выбор защитного оборудования

ЭП Расчетный ток Автоматический выключатель Тип аппарата защиты Кз Токовая наг-ка провода Марка и сечение провода

Ідлит (Іном) Ікр (Іпуск) Іном. ав. Ірасц ном Уставка мгн. срабатывания Кз*Із Ідоп пров

Кратн.ср. расц Іср расц

ШР-1

6 48,11 70,35 63 100 6 600 ABB-SH200L63C 1 63 60 АПВ-3 (1?10) (1?6)

7 48,11 70,35 63 100 6 600 ABB-SH200L63C 1 63 60 АПВ-3 (1?10) (1?6)

8 24,65 35,2 32 100 6 600 ABB-SH200L32C 1 32 35 АПВ - (4х2,5)

9 24,65 35,2 32 100 6 600 ABB-SH200L32C 1 32 35 АПВ - (4х2,5)

10 202,9 340,2 250 250 2 500 ABB-TMAXT1P 1 250 210 АПВ-3 (1?70) (1?50)

От ТП к ШРА - 1 348,4 688 800 400 10 4000 ABB-TMAXT6 1 400 400 ААШВ-1 - (3?95) (1?70)

ШР-2

1 58,18 168,6 63 100 6 600 ABB-SH200L63C 1 63 80 АПВ-3 (1?16) (1?10)

2 58,18 168,6 63 100 6 600 ABB-SH200L63C 1 63 80 АПВ-3 (1?16) (1?10)

3 58,18 168,6 63 100 6 600 ABB-SH200L63C 1 63 80 АПВ-3 (1?16) (1?10)

4 58,18 168,6 63 100 6 600 ABB-SH200L63C 1 63 80 АПВ-3 (1?16) (1?10)

5 58,18 168,6 63 100 6 600 ABB-SH200L63C 1 63 80 АПВ-3 (1?16) (1?10)

От ТП к ШРА-2 290,9 459.5 400 630 10 4000 ABB-TMAXT6 1 400 400 ААШВ-1 - (3?95) (1?70)

ШРА-1

11 38,5 44,08 40 100 6 600 ABB-SH200L40C 1 40 42 АПВ-3 (1?6) (1?4)

12 66,62 206,5 80 100 5 400 ABB-SH201L80C 1 80 80 АПВ-3 (1?16) (1?10)

13 122,1 262,5 125 125 5 625 ABB-SH201L125C 1 125 125 АПВ-3 (1?35) (1х25)

14 11,55 9,78 16 63 6 378 ABB-SH200L16C 1 16 25 АПВ-4 (1?2,5)

15 28,87 29,64 32 63 6 378 ABB-SH200L32C 1 32 35 АПВ-4 (1?4)

16 28,87 29,64 32 63 6 378 ABB-SH200L32C 1 32 35 АПВ-4 (1?4)

От ТП к ШР-1 296.51 559 400 630 10 4000 ABB-TMAXT5 1 1000 340 ААШВ-1 - (3?70) (1?50)

Таблица 2.5. Коэффициенты пуска и пусковые токи ЭП

№ по плану Наименование оборудования РН, КВТ Ір КП Іпуск Іпуск/? 1,25ХІПУСК

1, 2, 3, 4,5 Штамповочный пресс 26,2 33,72 5 168,6 105,38 210,75

6,7,15,16 Градирня 10 14,07 5 70,35 43,97 87,94

9,8 Вентилятор 45 7,04 5 35,2 22 44

10 Пресс 42 68,04 5 340,2 212,63 425,25

11 ЭПС 16 11,02 4 44,08 22,04 55,1

12 Пресс 30 41,3 5 206,5 129,06 258,13

13 Пресс горячего литья 55 75,8 3 227,4 142,13 284,25

14 Пресс 4 1,63 5 8,15 3,26 10,19

2.4 Выбор силового распределительного шкафа и шинопровода

Выбор силового распределительного шкафа и шинопровода представлен в таблице 2.6.

Таблица 2.6 Выбор силового распределительного шкафа и шинопроводов

Тип Ір, А Іном, А Обозначение силового распределительного шкафа и шинопровода іамп, КА rуд, Ом/км худ, Ом/км zп.ф-о, Ом/км

ШРА-1 348,4 400 ШРА73ВУЗ 15 0,21 0,21 0,9

ШРА-2 290,9 400 ШРА73ВУЗ 25 0,15 0,17 0,65

ШР-1 296,5 400 ШР11-73-702 25 0,15 0,17 0,65

ТП 935,8 1000 ШМА4 100 0,0297 0,0143 0,0872

2.5 Расчет токов кз

Для проверки выбранных защитных аппаратов по условию отключения тока КЗ используется программа расчета токов КЗ в сетях до 1000В, разработанной на кафедре ЭПП, интерфейс, которой показан рисунке 2.2, а расчетная схема на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 вводные данные и полученные результаты

Рисунок 2.4 Расчетная схема электроснабжения электродвигателей участка цеха

Расчет токов короткого замыкания вручную

После выбора автоматов необходимо убедиться, расцепитель автомата надежно защищают участок сети, на котором они установлены. В качестве примера для расчета принимается наиболее удаленный от шин ТП ЭП. Расчетные точки для определения токов к.з. приведены на рисунке 2.4.

Рисунок 5.4 схема расчетных точек

ТП - трансформаторная подстанция; А1, А2, А3 - защитные аппараты; КЛ - кабельная линия; АПВ - провод для питания ЭП; СП - силовой пункт; ЭП - электроприемник; К1 - точка к.з. на шинах ТП: К2 - точка к.з. на шинах узла питания; К3 - точка к.з. на зажимах электроприемника.

Составляется схема замещения (рисунок 2) и находятся трехфазные, двухфазные и однофазные токи короткого замыкания для заданных точек.

Выбираем трансформатор - ТСЗ-630-10/0,4: Sном=630 КВА; активное сопротивление Rtp=3,4 МОМ; индуктивное сопротивление Хтр=13,5 МОМ.

Выключатель АВВ-ТМАХТ6: Rавт.1=0,14 МОМ; Хавт.1=0,08 МОМ; Rкв=0,07 МОМ.

Шина: rш=0,167 МОМ/м; хш=0,06 МОМ/м; Rш= rш*l=0,167*6=1,002 МОМ; Хш= хш*l=0,36 МОМ. где l - длина шины 6 м.

Выключатель АВВ-ТМАХТ5: Rавт.2=0,14 МОМ; Хавт.2=0,1 МОМ; Rкв=0,08 МОМ.

Кабель ААШВ-1 - (3х50) (1х35): rкаб=0,625 МОМ/м; хкаб=0,0625 МОМ/м;

где l - длина кабеля 16 м.

Шинопровод ШРА73ВУЗ: Rшра=0,15 МОМ; Хшра=0,17 МОМ.

Выключатель АВВ-ТМАХТ3Р: Rавт.3=2,15 МОМ; Хавт.3=1,2 МОМ; Rкв=0,5 МОМ.

Провод АПВ-3 (1х16) (1х10): Rпров=1,95 МОМ; Хпров=0,0675 МОМ.

Ток трехфазного к.з. определяется из выражения

(2.14) где Uн - номинальное напряжение сети 0,4 КВ;

- полное сопротивление сети, МОМ.

R1=Rtp Rавт.1 Rкв Rш=3,4 0,14 0,07 1,002=4,612 МОМ.

Х1=Хтр Хавт.1 Хш=13,5 0,08 0,36=13,94 МОМ.

Рисунок 2.5 Схема замещения

R2=R1 Rавт.2 Rкв Rкаб Rшра=4,612 0,24 10 0,495 0,08=15,427 МОМ.

Х2=Х1 Хавт.2 Хкаб Хшра=13,94 0,1 1 0,0561=15,09МОМ.

R3=R2 Rавт.3 Rкв Rпров=15,427 2,15 0,5 0,117=18,194МОМ.

Х3=Х2 Хавт.3 Хпров=15,09 1,2 0,00405=16,29МОМ.

В точке К1 ток трехфазного к.з.

где

В точке К2 ток трехфазного к.з.

где

В точке К3 ток трехфазного к.з.

где

Ток двухфазного к.з. определяется из выражения

В точке К1 ток двухфазного к.з.

В точке К2 ток двухфазн

Вывод
В данной дипломной работе были рассмотрены вопросы по расчету нагрузок цеха, нагрузок на ГПП, произведены расчеты токов короткого замыкания, выбрано современное коммутационное оборудование компании АВВ, а также батареи конденсаторов низквольтные и высоковольтные. Выбрано наиболее эффективное электроснабжение машиностроительного завода.

Кроме того рассмотрен вопрос о модернизации цеха, проверены уставки автоматов и надежность отключения. Подсчитана кратность токов и найдена погрешность в расчетах.

Список литературы
1 Справочник по проектированию электроснабжения Барыбин Ю.Г. - М.: Энерго, 2009

2 ПУЭ. 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. -160 с.

3 Охрана труда. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. - М.: ИНФРА-М, 2003.

4 Справочное пособие. - СПБ: НОУ ДПО «УМИТЦ «Электро Сервис», 2010

5 Продукция АВВ за 2012 год. - М:АВВ. 2012 -185с

6 СНИП 12-01-2004

7 БЖД С. В. Белов, А. В. Ильницкая; 2-е издание; М.: Высшая школа, 1999 г.

8 БЖД С. В. Белов, А. В. Ильницкая: 7-е издание; М.: Высшая школа, 2007 г.

9 Чернобровов Н.В. Релейная защита энергетических систем: - М.: Энергоатомиздат, 2003.

10Каталог продукции международной группы компаний «световые технологии»

11 Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Выбор электрооборудования, Москва, «Издательство НЦ ЭНАС», 2002 г.

12Казарновский Д.М., Тареев Б.М. Испытание электроизоляционных материалов и изделий 2010

13 Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник. 2-е изд. - М.: Высшая школа, 1979.

14 Лапицкий В.И. Организация и планирование энергетики - М. Высшая школа, 1979 г.

15 Экология и безопасность жизнедеятельности. Под редакцией доктора физ.-мат. наук, чл.-корр. РЭА, профессора Л.А. Муравья. Издательство Юнитидан, 2000

16 Индексы цен в строительстве. Выпуск 55. - М.: КО-ИНВЕСТ, 2006

17 http://velto.ru/tavrida.htm

18 http://www.uzo.abb-electro.ru

19 http://www.sac.abb-electro.ru/

20 Ополева Г.Н. Схемы подстанций электроснабжения: Справочник: Учебное пособие. - М.: ФОРУМ ИНФА, 2006

Размещено на .ru

Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность
своей работы


Новые загруженные работы

Дисциплины научных работ





Хотите, перезвоним вам?