Проектирование систем электроснабжения предприятий железнодорожного транспорта - Курсовая работа

(вокзалы, депо, станции и т.д.) так и отдельный большие предприятия производящие продукцию для нужд ж.д. транспорта. Кроме станков, к потребителям этой группы могут быть отнесены молоты, установленные в кузнечных цехах локомотивных и вагонных депо. Вентиляторы устанавливаются в производственных и служебно-бытовых зданиях для систем приточно-вытяжной вентиляции, калориферного отопления, в установках для сушки тяговых двигателей в локомотивных депо, местного отсоса в цехах и т.д. К первой категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, срыв графика поездов, принести значительный ущерб железнодорожному транспорту и народному хозяйству в целом. Ко второй категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к нарушению производственного цикла и массовым простоям рабочих энергоемких предприятий.Расчет электрических нагрузок по цехам выполняется по методу упорядоченных диаграмм. Главным расчетным параметром этого метода является коэффициент расчетной мощности , определяемый в зависимости от эффективного числа приемников , и группового коэффициента использования для данного узла: (1) Расчетная активная нагрузка любой линии на 2УР находится по формуле Расчетная реактивная мощность для электроприемников с индуктивным характером нагрузки определяется как , (4) где принимается в зависимости от : (5) Значения находятся по табл.Расчет нагрузок производим с помощью коэффициента спроса: Потребляемая мощность электроосвещением находиться по формуле: Росв.=Кс*Ру (6) где, - Кс - коэффцент спроса, - Ру - установленная мощность. Р уд - определяем из справ. материаловТаблица №6 № Наименование цеха Рр, КВТ Qp, КВАР Росв, КВТ Qосв, КВАР PPS, КВТ QPS, КВАРКартограмма электрических нагрузок представляет собой нанесение на генеральный план окружности в выбранном масштабе, соответствующие нагрузкам цехов. M =15 - выбранный масштаб; Нагрузка освещения представляется на картограмме в виде сектора, с углом а=Росв*360 / РР? (10)Потребная мощность компенсирующих устройств (КУ) экономическое значение коэффициента реактивной мощности, =0,33 К установке принимается ближайшая по мощности стандартная комплектная конденсаторная установка (ККУ). Тогда итоговая реактивная нагрузка на шинах ТП № Наименование цеха Тип Мощность Количество Суммарная мощность, КВАРДля определения центра электрических нагрузок используется механическая аналогия (находим центр тяжести плоской фигуры). На генеральном плане наносим прямоугольную декартовую систему координат, находим координаты цехов.Таблица №11 № Наименование цеха Рр, КВТ , КВАР , КВАРЧИСЛО и мощность ТРАНСФОРМАТОРОВТСУММАРНАЯ мощность трансформаторов, КВАКОЭФФИЦИЕНТ загрузки Нормальный Аварийный При отключении 30% нагрузкиРасчетные формулы: ;Таблица №13 № Наименование цеха/тип трансформатора Рр КВТ№ Наименование цеха/тип трансформатора Тип тр-ра РРТ КВТДля определения места расположения ГПП необходимо располагать генеральным планом железнодорожного узла. На генеральном плане должны быть в масштабе указаны все существующие, реконструируемые и проектируемые предприятия железнодорожного производства, а также прилегающие к железной дороге промышленные и сельскохозяйственные предприятия и т.д. Для определения ЦЭН может быть использован приближенный метод определения центра тяжести масс однородных плоских фигур. Так как ЦЭН находится в близости от железнодорожных путей, а также то обстоятельство, что для размещения ГПП необходимо: достаточно большая площадь, свободная от застройки и подземных коммуникаций, прокладка кратчайших трасс питающих линий, заставляет нас располагать ГПП, несколько отступив от ЦЭН.Таблица № 15. Вариант 1 № Наименование линии Количество линий Длина, м Суммарная длина, мЗначения коэффициентов одновременности для определения расчетной нагрузки на шинах 6 (10) КВ РП, ГРП, ГППКОРАСЧЕТНЫЕ мощности № Наименование эл/приемника Колво тр-ров, n Суммарная ном. мощность, Рн, КВТ , КВТ , KBTSP, KBAIP, А магистраль ТП1-ГРПВыбор сечения проводов и кабелей по нагреву проводят по расчетному току, который должен быть меньше допустимого тока или равен ему: Ідоп ? Ip, Если электроснабжение потребителей производилось по параллельным линиям, то в качестве расчетного принимается ток в одной из параллельных линий в предположении, что вторая линия вышла из строя. Чтобы определить расчетные токи линий, подходящих к каждому цеху, необходимо учесть потери мощности в трансформаторах и определить полную мощность линии. Потери мощности в трансформаторе можно определить:-активные потери: DPT=DPXX DРКЗ*(SPS / Snom)2 Определение суммарной расчетной нагрузки узла системы эдектроснабжения по значениям n расчетных нагрузок осуществляется суммированием расчетных нагрузок отдельных групп электроприемников, входящих в узле с учетом разновременности (несовпадения) максимумов нагрузок. Кнм - равен отношению максимальной получасовой нагрузки к сумме максимальных получасовых нагрузок отдельных электроприемников или цехов.Таблиц

Содержание

Введение

Реферат

Исходные данные

1. Ведомость электрических нагрузок

2. Расчет электрических нагрузок

2.1. Силовые электрические нагрузки

2.2. Электрические нагрузки освещения

2.3. Суммарные электрические нагрузки цехов

2.4. Картограмма нагрузок

2.5. Выбор компенсирующих устройств

2.6. Определение координат центра электрических нагрузок

3. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций

3.1. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций

4. Разработка системы внутризаводского электроснабжения

4.1. Расчет потерь в трансформаторах

4.2. Потери в трансформаторах

4.3. Нагрузки на стороне высокого напряжения трансформаторных подстанций

4.4. Выбор места положения ГПП или ГРП

4.5. Длины кабельных линий

4.6. Количество ячеек отходящих линий ГРП

4.7. Расчет электрических нагрузок на головных участках магистралей

4.8. Выбор сечений кабелей по нагреву

4.9. Выбор сечений по экономической плотности тока

5. Технико-экономическое сравнение вариантов

5.1. Определение капитальных затрат

5.2. Определение издержек на эксплуатацию

6. Уточненный расчет выбранного варианта

6.1. Проверка выбранных сечений по потере напряжений

6.1.1. Сопротивления кабельных линий

6.1.2. Определение потери напряжения

6.2. Разработка системы внешнего электроснабжения

6.2.1. Определение расчетных электрических нагрузок предприятия

6.2.2. Проверка по потере напряжения

6.3. Расчет токов короткого замыкания

6.4. Составление схемы замещения

6.5. Результаты расчета токов кз

7. Выбор оборудования

7.1. Выключатели

7.2. Предохранители

7.3. Разъединитель

7.4. Выключатели нагрузки

7.5. Выбор измерительных трансформаторов

7.3.1. Трансформаторы тока

7.3.2. Трансформаторы напряжения

8. Расчет внутренней сети

9. Расчет заземляющего устройства

Вывод

В настоящее время, в эпоху электрификации, когда электрооборудование применяется повсеместно, одной из главных задач при строительстве любого объекта, является правильное проектирование системы электроснабжения.

Одной из самых электропотребляемых производств, является железнодорожный транспорт. Данную отрасль, можно разделить на две группы, по признаку электропотребителя. Первая группа - контактная сеть. Вторая группа - предприятия железнодорожного транспорта.

Предприятия ж.д. транспорта включаю в себя как объекты обслуживающие ж.д. (вокзалы, депо, станции и т.д.) так и отдельный большие предприятия производящие продукцию для нужд ж.д. транспорта. Предприятия ж.д. используют обширный перечень производственных механизмов на электропитании. Вот наиболее часто используемые агрегаты: Электродвигатели производственных механизмов встречаются в предприятиях всех служб. Наибольшие установленные мощности электропривода станков и других механизмов относятся к локомотивному и вагонному хозяйствам.

В цехах локомотивных и вагонных депо установлены токарные, сверлильные, фрезерные, строгальные, шлифовальные, токарно-карусельные, винторезные и другие станки. Кроме станков, к потребителям этой группы могут быть отнесены молоты, установленные в кузнечных цехах локомотивных и вагонных депо.

Станочное оборудование с электроприводом, как правило, небольшой мощности установлено в механических мастерских предприятий служб пути, грузового хозяйства, сигнализации и связи, электрификации и энергетического хозяйства, гражданских сооружений, отдела водоснабжения и др.

К силовым общепромышленным установкам относятся компрессоры, насосы, вентиляторы и подьемно-транспортные устройства.

Компрессорные установки широко применяются н железнодорожном транспорте - в локомотивных и вагонных депо для снабжения сжатым воздухом пневматического инструмента, проверки тормозной системы подвижного состава и других нужд.

Вентиляторы устанавливаются в производственных и служебно-бытовых зданиях для систем приточно-вытяжной вентиляции, калориферного отопления, в установках для сушки тяговых двигателей в локомотивных депо, местного отсоса в цехах и т.д.

Потребители рассматриваемой группы работают как правило в продолжительном режиме.

Подъемно-транспортные механизмы (мостовые краны, тали, кран-балки, электродомкраты и др.)применяются в локомотивных депо и других хозяйствах. Потребители этой группы работают в повторно-кратковременном режиме с частыми толчками нагрузки.

Электроосветительные нагрузки применяются на всех железнодорожных станциях, в хозяйствах всех служб. Наряду с нагрузками внутреннего освещения производственных, служебно-бытовых, административных, жилых и других зданий значительную долю нагрузок составляет наружное освещение станций, территорий предприятий и поселков.

В отношении обеспечения надежности электроснабжения потребители делятся на три категории.

К первой категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, срыв графика поездов, принести значительный ущерб железнодорожному транспорту и народному хозяйству в целом. Электроснабжение должно обеспечиваться от двух независимых источников питания, и перерыв электроснабжения допускается на время автоматического восстановления питания.

Ко второй категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к нарушению производственного цикла и массовым простоям рабочих энергоемких предприятий. Рекомендуется обеспечивать питание от двух независимых источников питания. Перерыв в электроснабжении допустим лишь на время включения второго источника питания дежурным персоналом или выездной бригадой.

К третьей категории относятся все остальные электроприемники, не относящиеся к первой и второй категориям. Электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для восстановления электроснабжения, не превышают одних суток.

Реферат

В курсовом проекте рассчитаны электрические нагрузки цехов, определен центр электрических нагрузок. Выбрано место положения главной распределительной подстанции. Рассчитаны мощности цехов с учетом потерь в трансформаторах и с учетом компенсации реактивной мощности на низкой стороне. Для сети 10КВ выбраны кабельные линии. Рассмотрены два варианта схем электроснабжения - магистральная и радиальная схемы. Рассчитаны ток короткого замыкания для РУ-10 КВ, выбрано и проверено оборудование для схемы электроснабжения. Нарисована однолинейная схема электроснабжения.

Исходные данные

Таблица 1

Удельная плотность нагрузки

№ Потребитель электроэнергии , 1 Административные здания 30…50

2 Ремонтные мастерские 50…80

3 Деревообрабатывающие цеха 75…140

4 Лаборатории промышленных предприятий 130…290

5 Литейные цехи 230…270

6 Механические, сборочные, термические и инструментальные цехи 200…600

7 Освещение цехов 5…20

Таблица 2

№ Наименование цеха , КВТРАЗМЕРЫ ЦЕХАF, м2 , А, м В, м

1 Инструментальный 1129 40 90 3600 313,61

2 Литейный 1025 55 80 4400 232,95

3 Сборочный 1048 90 46 4140 253,14

4 Механический 980 40 60 2400 408,33

5 Термический 661 40 60 2400 275,42

ИТОГО 4843

Рис.1. Структура установленной мощности предприятия

1. Ведомость нагрузок

Таблица 3

N Наименование электроприемника Рн,КВТ колво шт РН? Ки cos(?)

Цех1 Литейный

1 Сушильные шкафы 15 15 225 0,5 0,85

2 Вентиляторы 12 8 96 0,65 0,8

3 Многоподшип, автоматы 30 10 300 0,25 0,65

4 Компрессоры 5 6 30 0,65 0,8

5 Однопост,дв-ли генератора 34 7 238 0,6 0,7

6 Эл.печи д/ фас. литья 40 6 240 0,75 0,87

Сумма 52 1129

N Наименование электроприемника Рн,КВТ. колво шт РН? Ки cos(?)

Цех2 Инструментальный

1 Тр-ры для ручной сварки 15 7 105 0,3 0,35

2 Дуговые сталепл. печи 18 15 270 0,75 0,9

3 Вентиляторы 10 12 120 0,65 0,8

4 Печи дуговые сталепл. 30 5 150 0,75 0,9

5 Переносной эл. инструмент 14 8 112 0,06 0,45

6 Кран-балка, 2т 5 2 10 0,06 0,45

7 Выпрямитель сварочный 18 3 54 0,25 0,65

8 Шлифовальные станки 17 12 204 0,7 0,8

Сумма 64 1025

N Наименование электроприемника Рн,КВТ колво шт РН? Ки cos(?)

Цех3 Сборочный

1 Транспортеры (винтовые) 27 2 54 0,65 0,75

2 Транспортеры(подъемные) 25 3 75 0,4 0,75

3 Дробилки крупного дробления 32 6 194 0,4 0,75

4 Фрезерные станки 20 6 120 0,12 0,4

5 Электротележки 18 4 72 0,1 0,4

6 Вентилятор 4 7 28 0,65 0,8

7 Шлифовальные станки 15 15 225 0,7 0,8

8 Тр-ры для ручной сварки 20 5 100 0,3 0,35

9 Печи дуговые сталепл. 30 6 180 0,75 0,9

Сумма 54 1048

N Наименование электроприемника Рн,КВТ колво шт РН? Ки cos(?)

Цех4 Механический

1 Молот 150 кг 22,5 3 67,5 0,06 0,45

2 Вентилятор 4 7 28 0,65 0,8

3 Многоподшипниковые авт-ты 25 8 200 0,2 0,5

4 Токарно-винторезный ст-к 14,2 6 85,2 0,25 0,65

5 Шлифовальные ст-ки 15 15 225 0,7 0,8

6 Тр-ры для ручной сварки 20 5 100 0,3 0,35

7 Кран-балка , 3. 2 т 5,0 1 5 0,06 0,45

8 Домкраты 22,5 12 270 0,06 0,45

Сумма 57 980,7

N Наименование электроприемника Рн,КВТ колво шт РН? Ки cos(?)

Цех5 Литейный

1 Долбежный станок 6 4 24 0,14 0,6

2 Станок автомат 7 2 14 0,23 0,65

3 Транспортер 12 3 36 0,6 0,7

4 Печь сопротивления 15 4 60 0,55 0,95

5 Сушильная камера 50 2 100 0,55 0,95

6 Сварочный 20 2 40 0,3 0,35

7 Пресс 9 8 72 0,25 0,65

8 Нагреватели 10 4 40 0,35 0,55

9 Мостовой кран 15 3 45 0,06 0,45

10 Наждачный станок 4 5 20 0,14 0,6

11 Толкатель 15 2 30 0,06 0,45

12 Плавильная печь 40 2 80 0,75 0,87

13 Моечная машина 50 2 100 0,06 0,45

Сумма 43 661

Рис.2