Элементы системы электроснабжения. Расчёт электрических нагрузок, картограмма. Выбор напряжения электроснабжения, количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Компенсация реактивной мощности на предприятии, расчет токов короткого замыкания.
Аннотация к работе
Элементами системы электроснабжения промышленных предприятий являются питающие и распределительные электрические сети, трансформаторные и преобразовательные подстанции. Система электроснабжения строится таким образом, чтобы она была надежна, удобна и безопасна в обслуживании, обеспечивала необходимое качество энергии и бесперебойность электроснабжения в нормальном и послеаварийном режимах. Именно поэтому система электроснабжения должна быть гибкой, допускать развитие технологического процесса, рост мощности предприятия и изменения производственных условий.Завод включает в себя 14 цехов: ремонтно-механический цех; цех метизов; компрессорная; механосборочный цех; механическое отделение; заготовительно-сварочный цех (заготовительно-сварочный участок); литейный цех; термический цех; кузнечно-прессовый цех; штамповочный цех; механический цех; инструментальный цех; склады; заводоуправление, столовая. На стадии проектирования возникает необходимость определить расчетные нагрузки, как в целом по заводу, так и в частности по заготовительно-сварочному участку, то есть определить нагрузки на разных уровнях системы электроснабжения (СЭС) данного предприятия. Эффективное число ЭП (nэф) для каждой группы определяется по формуле: , (2.3) где Рн - общая установленная мощность группы электроприемников цеха. Используя спецификацию оборудования цеха, производим расчет нагрузок цеха: Приведем пример расчета ЭП 1,2,3 - Ножницы роликовые: Рн = 15КВТ, n = 3, ки=0,45, cosj=0,65. Расчет нагрузок по цехам отличается от расчета по ШС тем, что при отсутствии полного перечня мощностей ЭП, эффективное число NЭ определяем по упрощенному выражению: ; (12)Выбор напряжения питания зависит от мощности, потребляемой предприятием, его удаленности от источника питания, напряжений, имеющихся на источнике питания, типа оборудования, установленного на предприятии, технико-экономических показателей. Для приближенного определения рационального напряжения воспользуемся формулой Илларионова: ; (31) где - расстояние до источника питания, км;Выбор места расположения, числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций (ТП) производим исходя из категории надежности электроснабжения потребителей, расчетной нагрузки и условий окружающей среды. На выбор мощности трансформаторов также влияет удельная плотность нагрузки объекта (цеха). При проектировании ТП допускается объединять объекты с небольшими нагрузками и присоединять их на одну подстанцию, размещаемую у потребителя наибольшей мощности. Удельную плотность нагрузки объекта (цеха) определяем по формуле: . Затем просчитываем фактический коэффициент загрузки при аварийной перегрузке трансформатора по формуле: (36) где k1,2 - доля электроприемников I и II категории в расчетной нагрузке;Для расчета необходимой мощности компенсирующих устройств, необходимо знать полную расчетную мощность , и по предприятию с учетом потерь мощности в трансформаторах цеховых подстанций. Потери мощности в трансформаторах ГПП можно определить по приближенным формулам: DPT.гпп = 0,007Sp (37) Уточняем расчетную нагрузку завода на границе раздела между предприятием и энергоснабжающей организацией Определяем значения входной реактивной мощности, то есть разрешенной мощности передаваемой из сети энергосистемы в сеть предприятия в режиме наибольших активных нагрузок энергосистемы: (41) где - экономически нормативное значение коэффициента мощности (при питании на напряжении 35 КВ, ). квар. Вычисляем необходимую мощность компенсирующих устройств (КУ) в целом для предприятия: (42) квар.Выбор мощности трансформаторов ГПП производим на основании расчетной нагрузки предприятия. Принимаем к установке на ГПП два силовых трансформатора, так как есть наличие цехов с электроприкмниками первой категории надежности. Из ряда номинальных мощностей выбираем ближайшее стандартное значение мощности трансформатора: Sн.т = 6300 КВА. Окончательно принимаем к исполнению одну двухтрансформаторную подстанцию с трансформаторами мощностью 6,3 МВА.Так как напряжения внешнего и внутреннего электроснабжения не совпадают, и завод находится в удаленности от источника питания, то на предприятии сооружаем одну главную понизительную подстанцию (ГПП). Питание ГПП от источника напряжением 35 КВ выполняем по схеме «два блока линия-трансформатор с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии».Расчет токов короткого замыкания (КЗ) необходим для выбора и проверки по отключающей способности и на динамическую стойкость коммутационных аппаратов, на стойкость к токам КЗ кабельных линий и измерительных трансформаторов, для расчета токов срабатывания и коэффициентов чувствительности релейной защиты. Расчет токов трехфазного КЗ производим в следующих характерных точках: 1. на вводах высшего напряжения трансформатора ГПП (точка К1); Расчетные формулы для определения параметров схемы замещения различных элементов системы электроснабжения приведены в [2].
План
Содержание
Введение
1. Характеристика предприятия и его электроприемников
2. Расчет электрических нагрузок. Картограмма
3. Выбор напряжения электроснабжения
4. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций
5. Компенсация реактивной мощности на предприятии
6. Выбор мощности трансформаторов ГПП
7. Выбор схемы электроснабжения предприятия
8. Расчет токов короткого замыкания
9. Выбор и проверка оборудования на ГПП
10. Выбор сечения проводников питающих и распределительных сетей
11. Выбор элементов силовой сети участка точного литья
12. Выбор защит трансформаторов ГПП и расчет отходящей линии