Курсовая работа (т): Проектирование электроснабжения калибровочного завода

│ 12│Сварочный трансформ│  2│  30.00│   60.00│0.30│0.40│  18.00│   41.24│     │    │       │        │        │          │

│ 13│Тепловая завеса    │  2│  10.00│   20.00│0.65│0.80│  13.00│    9.75│     │    │       │        │        │          │

│ 14│Щит автоматики     │  1│  24.00│   24.00│0.60│0.80│  14.40│   10.80│     │1.33│  19.15│   11.88│        │          │

│   │───────────────────│   │       │        │    │    │       │        │     │    │       │        │        │          │

│   │Итого по ВО        │ 36│       │ 1990.80│0.45│0.86│ 897.12│  538.49│22.00│1.00│ 897.12│  538.49│ 1046.32│   1589.72│

│   │с T=2.5ч ВО        │   │       │        │0.45│0.86│ 897.12│  538.49│22.00│0.85│ 762.55│  457.72│  889.38│   1351.27│

│   │───────────────────│   │       │        │    │    │       │        │     │    │       │        │        │          │

│ 15│Канатная машина    │ 12│ 280.00│ 3360.00│0.40│0.71│1344.00│ 1333.02│     │    │       │        │        │          │

│ 16│Канатная машина    │ 12│ 240.00│ 2880.00│0.40│0.71│1152.00│ 1142.59│     │    │       │        │        │          │

│ 17│Кран 50/12,5:всп.по│  3│  37.00│  111.00│0.10│0.60│  11.10│   14.80│     │    │       │        │        │          │

│ 18│Кран 50/12,5:гл.под│  3│  75.00│  225.00│0.10│0.60│  22.50│   30.00│     │    │       │        │        │          │

│ 19│Кран 50/12,5:мост  │  6│  22.00│  132.00│0.10│0.60│  13.20│   17.60│     │    │       │        │        │          │

│ 20│Кран 50/12,5:тележк│  3│   7.50│   22.50│0.10│0.60│   2.25│    3.00│     │    │       │        │        │          │

│ 21│Освещение канатного│  1│ 117.20│  117.20│0.90│0.95│ 105.48│   34.67│     │    │       │        │        │          │

│ 22│Привод ворот       │  1│   3.00│    3.00│0.20│0.70│   0.60│    0.61│     │    │       │        │        │          │

│ 23│Сварочный трансформ│  4│  30.00│  120.00│0.30│0.40│  36.00│   82.49│     │    │       │        │        │          │

│ 24│Тепловая завеса    │  1│  10.00│   10.00│0.65│0.80│   6.50│    4.87│     │1.24│   8.06│    5.36│        │          │

│   │───────────────────│   │       │        │    │    │       │        │     │    │       │        │        │          │

│   │Итого по КО        │ 46│       │ 6980.70│0.39│0.71│2693.63│ 2663.65│29.00│1.00│2693.63│ 2663.65│ 3788.23│   5755.62│

│   │с T=2.5ч КО        │   │       │        │0.39│0.71│2693.63│ 2663.65│29.00│0.75│2020.22│ 1997.74│ 2841.17│   4316.71│

│ 25│Административно-быт│  1│  24.00│   24.00│0.45│0.87│  10.80│    6.12│     │    │       │        │        │          │

│ 26│Кран 20/7.5:всп.под│  3│  22.00│   66.00│0.10│0.60│   6.60│    8.80│     │    │       │        │        │          │

│ 27│Кран 20/7.5:гл.подъ│  3│  30.00│   90.00│0.10│0.60│   9.00│   12.00│     │    │       │        │        │          │

│ 28│Кран 20/7.5:мост   │  6│   7.50│   45.00│0.10│0.60│   4.50│    6.00│     │    │       │        │        │          │

│ 29│Кран 20/7.5:тележка│  3│   5.00│   15.00│0.10│0.60│   1.50│    2.00│     │    │       │        │        │          │

│ 30│Лаборатория        │  1│  42.00│   42.00│0.30│0.80│  12.60│    9.45│     │    │       │        │        │          │

│ 31│Мастерская         │  1│  32.00│   32.00│0.30│0.80│   9.60│    7.20│     │    │       │        │        │          │

│ 32│Освещение АБК      │  1│   7.80│    7.80│0.90│0.95│   7.02│    2.31│     │    │       │        │        │          │

│ 33│Освещение лаборатор│  1│   9.70│    9.70│0.90│0.95│   8.73│    2.87│     │    │       │        │        │          │

│ 34│Освещение мастерско│  1│   7.50│    7.50│0.90│0.95│   6.75│    2.22│     │    │       │        │        │          │

│ 35│Освещение ОПМ      │  1│  79.30│   79.30│0.90│0.95│  71.37│   23.46│     │    │       │        │        │          │

│ 36│Освещение эл.техн. │  1│  20.70│   20.70│0.90│0.95│  18.63│    6.12│     │    │       │        │        │          │

│ 37│Привод ворот       │  1│   3.00│    3.00│0.20│0.70│   0.60│    0.61│     │    │       │        │        │          │

│ 38│Прядевьющая машина │  8│ 200.00│ 1600.00│0.40│0.71│ 640.00│  634.77│     │    │       │        │        │          │

│ 39│Прядевьющая машина │  4│ 180.00│  720.00│0.40│0.71│ 288.00│  285.65│     │    │       │        │        │          │

│ 40│Сварочный трансформ│  2│  30.00│   60.00│0.30│0.40│  18.00│   41.24│     │    │       │        │        │          │

│ 41│Тепловая завеса    │  1│  10.00│   10.00│0.65│0.80│   6.50│    4.87│     │    │       │        │        │          │

│   │───────────────────│   │       │        │    │    │       │        │     │    │       │        │        │          │

│   │Итого по ОПМ       │ 39│       │ 2832.00│0.40│0.73│1120.20│ 1055.69│17.00│1.00│1120.20│ 1055.69│ 1539.26│   2338.66│

│   │с T=2.5ч ОПМ       │   │       │        │0.40│0.73│1120.20│ 1055.69│17.00│0.85│ 952.17│  897.34│ 1308.38│   1987.88│

│   │Итого по 0.4       │121│       │11803.50│0.40│0.74│4710.95│ 4257.83│60.00│1.00│4710.95│ 4257.83│ 6349.97│   9647.78│

│   │с T=2.5ч 0.4       │   │       │        │0.40│0.74│4710.95│ 4257.83│60.00│0.70│3297.66│ 2980.48│ 4444.98│   6753.45│

│   │═══════════════════│   │       │        │    │    │       │        │     │    │       │        │        │          │

│   │Итого по ведомости:│128│       │16213.50│0.48│0.76│7797.95│ 6573.08│51.00│1.00│7797.95│ 6573.08│10198.70│  15495.32│

│   │с T=2.5ч по ведомос│   │       │        │0.48│0.76│7797.95│ 6573.08│51.00│0.74│5770.48│ 4864.08│ 7547.03│  11466.53│

└───┴───────────────────┴───┴───────┴────────┴────┴────┴───────┴────────┴─────┴────┴───────┴────────┴────────┴──────────┘

3. Выбор источников питания

.1 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП

Так как электроприёмники данного завода по надежности электроснабжения относятся в основном ко II категории, следовательно, на ГПП следует установить два трансформатора. При выборе типа трансформаторов необходимо отдавать предпочтение трансформаторам с расщеплённой обмоткой низкого напряжения, включенные на раздельные секции шин. При установке таких трансформаторов на ГПП появляется возможность выделить приёмники с относительно спокойной нагрузкой на отдельную секцию шин и тем самым уменьшить степень воздействия на них резкопеременных и нелинейных нагрузок.

Определим количество и мощность компенсирующих устройств по формуле:

где:  - расчетная реактивная нагрузка (см. таб. 2.3), кВар;

 - расчетная активная нагрузка (см. таб. 2.3) , кВт;

- расчетный коэффициент мощности (для Урала составляет 0,4).

Имеющиеся на предприятии синхронные двигатели не учитываются, так как все установленные на нем двигатели имеют низкую частоту вращения и не могут использоваться в качестве источников реактивной мощности.

На стороне 6 кВ выбираем установку батарей статических конденсаторов (БСК), способных компенсировать дефицит реактивной мощности. Непосредственно в РУ-6 кВ ГПП устанавливаем 8хУКЛ-6,3-1350 УЗ. Остаток реактивной мощности (около 70% от дефицита) скомпенсируем на напряжении 0,4 кВ непосредственно в цехах завода.

Номинальную мощность трансформатора с учетом компенсации реактивной мощности определяем по формуле:

 (3.1)

где  - полная расчетная мощность с учетом компенсации реактивной мощности.

К установке подходят следующие трансформаторы:

) 2хТРДН - 40000/110;

) 2хТРДН - 63000/110;

В аварийном режиме оставшийся в работе трансформатор должен быть проверен на допустимую перегрузку с учетом возможного отключения потребителей III категории электроснабжения по условию:

 (3.2)

) ТРДН - 40000/110;

) ТРДН - 63000/110;

Проверим данные трансформаторы по коэффициенту загрузки, в нормальном режиме он должен быть , а в аварийном режиме (допускается перегрузка на 40%):

 (3.3)

Коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме:

 (3.4)

) ТРДН - 40000/110;

) ТРДН - 63000/110;

Коэффициент загрузки трансформатора ТРДН - 63000/110 в нормальном режиме очень низкий, поэтому данный трансформатор к рассмотрению не принимается.

Следовательно, принимаем к установке трансформаторы 2×ТРДН-40000/110.

3.2 Выбор положения ГПП

Для определения месторасположения ГПП необходимо определить центр электрических нагрузок, так как он является наиболее рациональным местом расположения и ведет к снижению потерь электроэнергии, уменьшению расхода проводникового материала и т.д.

Координаты центра электрических нагрузок:

 (3.5)

где  - итоговое значение нагрузок по соответствующим цехам, кВА;

,- координаты центра i-го цеха, м.

Для построения картограммы нагрузок определяем радиусы окружностей для каждого цеха:

. (3.6)

где Spi - расчетная нагрузка i - го узла электроприемников, кВА;

m - принятый масштаб картограммы, кВА/

На генплане завода наносятся оси координат, определятся центры тяжести геометрических фигур (цехов), которые затем заносятся в таблицу. Расчет производится с помощью ЭВМ.

Расчет по определению центра электрических нагрузок сведем в табл. 3.1.

Картограмма нагрузок приведена на рис.3.1.

Таблица 3.1 - Определение центра электрических нагрузок

Рис. 3.1- Картограмма нагрузок

Полученный центр электрических нагрузок в точке с координатами  (рис. 3.1) оказался в месте, где нельзя расположить ГПП, т.к. там находится здание цеха, передвигаем его в сторону внешнего источника питания в наиболее подходящее место на территории калибровочного завода.

Реальное расположение ГПП будет на рис. 3.2 в точке с координатами:

Картограмма электрических нагрузок канатного цеха изображена на рисунке Б.1. Расчет по определению центра электрических нагрузок сведем в табл. Б.1.

Рис. 3.2 - Реальное расположение ГПП

3.3 Определение числа и мощности трансформаторов Калибровочного цеха с учетом компенсации реактивной мощности

Определение числа трансформаторов произведем при помощи программы NAG (версия 6.0).

При выборе числа и мощности цеховых трансформаторов одновременно должен быть решен вопрос об экономически целесообразной величине реактивной мощности, передаваемой через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ.

Суммарная расчетная мощность конденсаторных батарей низшего напряжения (НБК), устанавливаемых в цеховой сети, определяется расчетами по минимуму приведенных затрат в два этапа:

) выбирается экономически оптимальное число цеховых трансформаторов;

) определяется дополнительная мощность НБК.

Расчет выбора трансформаторов представлен в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Определение числа трансформаторов

┌────────────────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┐

│ Последовательность │ Sт =  400│ Sт =  630│ Sт = 1000│ Sт = 1600│ Sт = 2500│

│      расчета       │   кВа    │   кВа    │   кВа    │   кВа    │   кВа    │

├────────────────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│Kз =                │      0.70│      0.70│      0.70│      0.70│      0.70│

│ Pm, кВт =          │    762.55│    762.55│    762.55│    762.55│    762.55│

│ Qm, квар=          │    457.72│    457.72│    457.72│    457.72│    457.72│

│ Sm, кВА =          │    889.38│    889.38│    889.38│    889.38│    889.38│

│  Pm/(Kз*Sт)        │      2.72│      1.73│      1.09│      0.68│      0.44│

│delta N=            │      0.28│      0.27│      0.91│      0.32│      0.56│

│Nт min              │         3│         2│         2│         1│         1│

│Доп.число m =       │         0│         0│         0│         0│         0│

├────────────────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ N т опт.           │         3│         2│         2│         1│         1│

├────────────────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤