Расчёты электрических нагрузок и освещения для группы цехов металлургического завода. Выбор числа, мощности и типа цеховых трансформаторных подстанций предприятия. Определение напряжения внешнего электроснабжения. Полная расчетная нагрузка системы.
Аннотация к работе
Рационально спроектированная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять ряду требований: высокой надежности и экономичности. Перерывы электроснабжения приводят к простою производства, снижению объема выпуска продукции, увеличению затрат за счет порчи основного оборудования, восстановление отказавших электроустановок. Поэтому к системе электроснабжения предъявляются требования повышенной надежности, т.к. существуют производства и технологические процессы, не допускающие кратковременного перерыва работы. При проектировании системы электроснабжения возникает необходимость технико-экономического обоснования выбранного решения: схемы электроснабжения цехов и предприятия в целом, числа и мощности трансформаторов ГПП и цеховых ТП, рационального напряжения в схеме, потерь электроэнергии, эксплутационных расходов.Расчетная активная нагрузка группы силовых трехфазных электроприемников находится по средней нагрузке и коэффициенту максимума , (1.1) где - коэффициент максимума активной нагрузки при длительности интервала осреднения 30 минут; - средняя активная нагрузка группы за наиболее загруженную смену; - коэффициент использования; - номинальная активная мощность группы электроприемников. Расчетная реактивная нагрузка группы электроприемников принимается: при Полная расчетная нагрузка группы трехфазных электроприемников определяется: . Расчет электрических нагрузок по предприятию представлен в таблице1.1.Выбор освещения производится в соответствии с нормами проектирования искусственного освещения. Расчетная нагрузка осветительных электроприемников по удельной осветительной нагрузке на единицу производственной поверхности пола определяется с учетом коэффициента спроса , (1.5) где - коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки; - удельная осветительная нагрузка на 1м2 производственной поверхности пола цеха; - площадь поверхности пола цеха. Расчеты осветительной нагрузки по цехам и по предприятию представлен в таблице 1.2При проектировании системы электроснабжения на генплан предприятия наносятся все производственные цехи с картограммой нагрузок. Картограмма нагрузок представляет собой размещенные на генплане предприятия окружности, центры которых совпадают с центрами нагрузок цехов, а площади кругов пропорциональны расчетным активным нагрузкам электроприемников до 1000 В, свыше 1000 В и электрического освещения. При этом радиус окружности для каждого цеха соответственно определяется: , см (1.6) где Рі - расчетная активная нагрузка i-го - цеха; m - масштаб для картограммы, КВТ/км2. При выборе величины масштаба и построении картограммы нагрузок нужно стремится, что бы величина самого большого радиуса не превышала 5-10 см. Центр электрических нагрузок (ЦЭН) предприятия является символическим центром потребления электрической энергии (активной мощности) предприятия, координаты которого находятся по формулам: (1.7) где Хі, Yi - координаты i - го цеха на генплане предприятия; Рі - номинальная или расчетная мощность нагрузки.Мощность трансформаторов цеховой ТП зависит от величины нагрузки электроприемников, их категории по надежности электроснабжения, от размеров площади цеха и т.п. Количество трансформаторов одинаковой мощности для покрытия всех электрических нагрузок цеха выбирается по выражению: (2.2) где SP - расчетная нагрузка цеха, КВА; КЗ - коэффициент загрузки трансформаторов; SНТЭ - оптимальная экономическая номинальная мощность трансформатора, выбираемая в зависимости от средней плотности нагрузки цеха, ?. Мощность цехового трансформатора, выбирается по выражению: (2.3) где SP - расчетная нагрузка цеха, КВА; КЗ - коэффициент загрузки трансформаторов; NT - количество трансформаторов. Величину коэффициента загрузки трансформаторов можно принимать: при преобладании потребителей 1 категории - КЗ = 0,6 ? 0,7; при преобладании потребителей 2 категории - КЗ = 0,7 ? 0,8; для потребителей 3 категории - КЗ = 0,9 ? 0,95. № цеха Наименование цеха Уд.плотность нагрузки ?, КВА/ м2 Расчетная нагрузка, КВА Категория надежности ПринятоВеличина напряжения питания главной понизительной подстанции предприятия определяется наличием конкретных источников питания, уровнями напряжения на них, расстоянием от ГПП до этих источников, возможностью сооружения воздушных или кабельных линий для передачи электроэнергии и другими факторами. Допустимая номинальная мощность каждого трансформатора с учетом допустимой перегрузки в аварийном режиме определяется по выражению: , где - коэффициент участия в нагрузке предприятия потребителей 1-й и 2-й категории, для ГПП принимают равным 0,75…0,85; - коэффициент приближенной допустимой аварийной перегрузки трансформатора. Для дальнейшего рассмотрения принимаем трансформаторы мощностью 25 МВА и 40 МВА. Приведенные потери активной мощности к.з. соответствующих обмоток трансформатора с расщепленной обмоткой низшего напряжения: , , , (3.6) где потери активной мощности к.з. соответствующих обмоток трансформатора при 100% их загрузки определяются из выражения: , а пот
План
Содержание
Введение 4
1. Определение ожидаемых электрических нагрузок промышленного предприятия 4
1.1 Расчет электрических нагрузок 5
1.2 Выбор освещения производственных и вспомогательных помещений, выбор мощности светильников 8
1.3 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 9
2. Выбор числа, мощности и типа цеховых трансформаторных подстанций предприятия 13
3. Выбор схемы внешнего электроснабжения и трансформаторов главной понизительной подстанции предприятия 17
4. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях промышленного предприятия 32
4.1 Расчет и выбор КУ для ТП группы цехов сталелитейного завода 31
4.2 Расчет рабочих токов в СЭС промышленного предприятия с учетом компенсации РМ 41
5. Выбор марок и сечений кабелей 41
5.1 Расчет кабелей по длительно допустимому току и экономической плотности тока 41
6. Расчет токов коротких замыканий 46
6.1 Расчет токов коротких замыканий на ГПП 46
6.2 Расчет токов коротких замыканий на отходящих от ГПП линиях 50
7. Выбор электрических аппаратов 52
7.1 Выбор выключателя на 110 КВ 52
7.2 Выбор разъединителей 54
7.3 Выбор трансформаторов тока 53
7.4 Выбор оборудования на стороне НН 55
8. Релейная защита и автоматика 62
8.1 Расчет токов короткого замыкания 62
8.2 Выбор трансформаторов тока 65
8.3 Расчет дифференциальной токовой защиты трансформаторов 66
8.4 Расчет максимальной токовой защиты трансформаторов 70
8.5 Расчет МТЗ на секционных выключателях 72
Заключение 74
Список использованных источников 75
Введение
электрическая нагрузка освещение трансформатор
Рационально спроектированная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять ряду требований: высокой надежности и экономичности.
Перерывы электроснабжения приводят к простою производства, снижению объема выпуска продукции, увеличению затрат за счет порчи основного оборудования, восстановление отказавших электроустановок. Поэтому к системе электроснабжения предъявляются требования повышенной надежности, т.к. существуют производства и технологические процессы, не допускающие кратковременного перерыва работы.
При проектировании системы электроснабжения возникает необходимость технико-экономического обоснования выбранного решения: схемы электроснабжения цехов и предприятия в целом, числа и мощности трансформаторов ГПП и цеховых ТП, рационального напряжения в схеме, потерь электроэнергии, эксплутационных расходов.
Целью дипломного проекта является проектирование системы электроснабжения группы цехов металлургического завода.
В дипломном проекте поставлены следующие задачи: 1. Определить ожидаемые электрические нагрузки по предприятию;
2. Выбрать и обосновать место сооружения цеховых трансформаторных подстанций, распределительных пунктов и ГПП;
3. Выбрать число и мощность трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций;
4. Выбрать трансформаторы главной понизительной подстанции на основании технико-экономических показателей;