Курсовая работа (т): Проектирование низковольтной распределительной сети

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Проектирование низковольтной распределительной сети

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский Государственный Технический Университет











Курсовая работа

по предмету «Системы электроснабжения»

Проектирование низковольтной распределительной сети

Вариант 24

Факультет: Энергетики

Группа: ЭН1-11

Выполнил: Гладышев М.В.

Проверил: Гужов Н.П.

Дата сдачи:

Отметка о защите:


Новосибирск 2014

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1.       РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ

2.      РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

.        ВЫБОР И ПРОВЕРКА ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

1.        Выбор мощности трансформатора

2.      Расчет сечения проводников линий электропередачи

.        Выбор электрических аппаратов

.        Проверка оборудования на действия токов коротких замыканий

.        Проверка условия срабатывания защиты от однофазных токов коротких замыканий в электрической сети до 1000 В

4.       РАСЧЕТ И РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ

1.        Расчет отклонения напряжения в узлах электрической сети, выбор наилучшей отпайки ПБВ трансформатора ТП

2.      Оценка диапазона отклонений напряжения на шинах 0,4 кВ ТП с доверительной вероятностью 0,95

.        Расчет отклонения напряжения в максимальном режиме на зажимах АД

5.       РАСЧЕТ ПОТЕРЬ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

1.        Расчет максимальных потерь мощности во всех элементах расчетной схемы

2.      Расчет потери электроэнергии за сутки в линии Л1 и трансформаторе

.        Оценка потерь мощности в элементах сети, обусловленных передачей реактивной составляющей

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение

Электроснабжение - это процесс производства, преобразования, передачи и распределения электрической энергии среди электроприемников в электрифицированной жизнедеятельности человека, т.е. по сути это процесс обеспечения электроприемников электрической энергией. Получая электрическую энергию, электроприемники преобразуют её в другие виды энергии, необходимые для жизнедеятельности человека в различных сферах. В настоящее время, когда электрическая энергия проникла во все сферы жизни человека и появилась потребность в огромных её количествах, в большинстве случаев её производство осуществляется централизованно электроэнергетической системой, которая, по сути, обеспечивает потенциальную возможность получения потребителем электрической энергии. В этих условиях задача электроснабжения - это передача, преобразование и распределение электрической энергии, которая реализуется так называемой системой электроснабжения.

Целью данной курсовой работы является решение ряда проектных задач, таких как, проектирование низковольтной распределительной сети 0,4кВ и конкретной подстанции, расчёт электрических нагрузок как по объекту в целом, так и по отдельным группам электроприёмников, приобретение навыков по контролю распределения электрической энергии между потребителями.

Характеристика расчетной схемы

На рис.1 представлен фрагмент типовой схемы системы электроснабжения, включающий следующие элементы: ЦП - центр электрического питания, например РУ 10 кВ главной понизительной подстанции (ГПП); Л1 - кабельная линия 10 кВ, одна из высоковольтной распределительной сети (ВВРС), питающая подстанцию ТП 10/0,4 кВ. Способ прокладки кабеля - в траншее (в земле);

Рис. 1. Расчетная схема

ТП - трансформаторная понизительная подстанция; Л2 - одна из кабельных линий низковольтной распределительной сети (НВРС) номинальным напряжением 380 В, питающая РП. Способ прокладки - в кабельном канале; РП - распределительный пункт с автоматами, служащими для защиты ответвлений силовой распределительной сети; Л3 - ответвление от РП к электроприемнику (асинхронному двигателю АД). Способ прокладки - изолированными проводами в трубе; АД - асинхронный двигатель, необходимые паспортные данные которого приведены в таблице исходных данных.

1.     
РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ

Схема компоновки цеха представлена на рис.2.

Участок №1

Участок №2

Рис. 2. Схема компоновки цеха

Участок №1

Рис.3 Участок металлопокрытий МПК

Участок №2

,

Рис.4 Участок токарный №3

Установленную активную и реактивную мощности элетроприемников цеха рассчитываем по выражениям:

,

,

где Pн - номинальная мощность электроприемников; ПВ - продолжительность включения (по умолчанию 100%); tgφ - коэффициент реактивной мощности электроприемников.

Таблица 1.1

Характеристики электроприемников

Номера ЭП

Наименование электроприемников

n

PНпасп, кВт

КИ

cosφ

tgφ

Ру, кВт

Qу, квар

1.1

Вентилятор

1

13

0,65

0,8

0,73

13

9,49

1.2

Вентилятор

1

10

0,65

0,8

0,73

10

7,3

1.3

Ванна (постоянный ток 6 В)

5

350 А

0,7

0,98

0,2

2,1

0,42

1.4

Ванна (постоянный ток 12 В)

3

250 А

0,7

0,98

0,2

3

0,6

1.5

Ванна (постоянный ток 6 В)

3

250 А

0,7

0,98

0,2

1,5

0,3

1.6

Ванна (постоянный ток 12 В)

2

600 А

0,7

0,98

0,2

7,2

1,44

1.7

Станок

1

18

0,12

0,4

2,35

18

42,3

1.8

Станок

1

28

0,12

0,4

2,35

28

35,8

1.9

Станок

1

18

0,12

0,4

2,35

18

42,3

1.10

Электропечь

1

16

0,7

1

0

16

0

1.11

Насос

1

13

0,7

0,8

0,73

13

9,49

2.1

Станок

3

9

0,12

0,4

2,35

9

21,15

2.2

Станок

3

2,8

0,12

0,4

2,35

2,8

6,58

2.3

Станок

2

26

0,12

0,4

2,35

26

61,1

2.4

Станок

20

3,2

0,12

0,4

2,35

3,2

7,52

2.5

Станок

1

2

0,12

0,4

2,35

2

4,7

2.6

Станок

1

18

0,12

0,4

2,35

18

42,3

2.7

Станок

3

5,6

0,12

0,4

2,35

5,6

13,16

2.8

Станок

1

1,3

0,12

0,4

2,35

1,3

3,055

2.9

Станок

1

5,6

0,12

0,4

2,35

5,6

13,16

2.10

Станок

2

4,5

0,12

0,4

2,35

4,5

10,575

2.11

Станок

2

16

0,12

0,4

2,35

16

37,6

2.12

Станок

2

5,1

0,12

0,4

2,35

5,1

11,985

2.13

Станок

2

0,9

0,12

0,4

2,35

0,9

2,115

2.14

Станок

2

24

0,12

0,4

2,35

24

56,4

2.15

Станок

3

1,5

0,12

0,4

2,35

1,5

3,525

2.16

Станок

2

5,6

0,12

0,4

2,35

5,6

13,16

2.17

Станок

3

10

0,12

0,4

2,35

10

23,5

2.18

Кран 10 т., 3 двигателя, ПВ = 25%

1

14

0,05

0,5

1,73

2,25

3,8925




2,2

0,05

0,5

1,73

3,75

6,4875




11

0,05

0,5

1,73

5

8,65


2.     
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

2.1 Для линии 1

Расчет электрической нагрузки производится по методу упорядоченных диаграмм, при этом все электроприемники делятся на две группы по коэффициенту использования (Kи>0.6 и Kи<0.6 ).

Электрическая нагрузка для электропиемников с Kи>0.6 рассчитывается в следующей последовательности:

·        рассчитываются среднесменные мощности:

 

 

где ni - количество соответствующих электроприемников.

·        рассчитываются суммарные среднесменные мощности:

 


 

 

Таким образом, выделим из двух участков цеха электроприемники, у которых Kи>0.6.

Таблица 2.1

№ ЭП

Наименование ЭП

n

КИ

Ру, кВт

Qу, квар

Pсм, кВт

Qсм, квар

1.1

Вентилятор

1

0,65

13

9,49

8,45

6,1685

1.2

Вентилятор

1

0,65

10

7,3

6,5

4,745

1.3

Ванна (постоянный ток 6 В)

5

0,7

2,1

0,42

7,35

1,47

1.4

Ванна (постоянный ток 12 В)

3

0,7

3

0,6

6,3

1,26

1.5

Ванна (постоянный ток 6 В)

3

0,7

1,5

0,3

3,15

0,63

1.6

Ванна (постоянный ток 12 В)

2

0,7

7,2

1,44

10,08

2,016

1.10

Электропечь

1

0,7

16

0

11,2

0

1.11

Насос

1

0,7

13

9,49

9,1

6,643

Суммарные среднесменные мощности

62,13

22,9325


Электрическая нагрузка для электроприемников с Kи<0.6 рассчитывается в следующей последовательности:

·              рассчитываются среднесменные мощности:

 

 

·              рассчитываются суммарные среднесменные мощности:

 

 

·              определяется суммарная установленная мощность

 

где ni - количество соответствующих электроприемников.

·              рассчитывается средневзвешенный коэффициент использования

 

·              определяется эффективное число электроприемников

 

·              оценивается значение коэффициента максимума

 

·              определяются расчетные нагрузки

 

 

Таким образом, выделим из двух участков цеха электроприемники, у которых Kи<0.6.

Таблица 2.2

№ ЭП

Наименование ЭП

n

КИ

Ру, кВт

Qу, квар

Pсм, кВт

Qсм, квар

n∙ Pу2

1.7

Станок

1

0,12

18

42,3

2,16

3,948

324

1.8

Станок

1

0,12

28

35,8

3,36

6,204

784

1.9

Станок

1

0,12

18

42,3

2,16

4,512

324

2.1

Станок

3

0,12

9

21,15

3,24

2,544

81

2.2

Станок

3

0,12

2,8

6,58

1,008

33,048

7,84

2.3

Станок

2

0,12

26

61,1

6,24

13,176

676

2.4

Станок

20

0,12

3,2

7,52

7,68

4,224

10,24

2.5

Станок

1

0,12

2

4,7

0,24

77,76

4

2.6

Станок

1

0,12

18

42,3

2,16

0,48

324

2.7

Станок

3

0,12

5,6

13,16

2,016

3,528

31,36

2.8

Станок

1

0,12

1,3

3,055

0,156

21,18

1,69

2.9

Станок

1

0,12

5,6

13,16

0,672

5,652

31,36

2.10

Станок

2

0,12

4,5

10,575

1,08

8,028

20,25

2.11

Станок

2

0,12

16

37,6

3,84

7,344

256

2.12

Станок

2

0,12

5,1

11,985

1,224

5,016

26,01

2.13

Станок

2

0,12

0,9

2,115

0,216

7,896

0,81

2.14

Станок

2

0,12

24

56,4

5,76

2,088

576

2.15

Станок

3

0,12

1,5

3,525

0,54

6,768

2,25

2.16

Станок

2

0,12

5,6

13,16

1,344

10,152

31,36

2.17

Станок

3

0,12

10

23,5

3,6

18,612

100

2.18

Кран 5 т., 3 двигателя, ПВ = 25%

1

0,05

2,25

3,8925

0,1125

0,195

5,062




0,05

3,75

6,5

0,1875

0,325

14,06




0,05

5

8,7

0,25

0,435

25

Сумма

216,1

471,08

49,246

243,115

3656,3


·              Средневзвешенный коэффициент использования:

 

·              Эквивалентное число ЭП:

 

·             

·              Коэффициент максимума:

 

·              Активная и реактивная мощности группы с Kи<0.6:

 

 

·              Кроме электроприемников, в цехе имеется осветительная нагрузка

 

Таким образом, полная нагрузка для линии Л1

 

 

 

.2 Для линии 2

Вычислим расчетную мощность 6 электроприемников наиболее удаленных от ТП. Пусть это станки под номерами 2, 3, 17, (электроприемники №2 и №3 входят в это множество дважды, электроприемник №17 входит в это множество трижды), находящиеся на токарном участке.

Таблица 2.3

№ ЭП

Наименование ЭП

Кол-во, шт

Рн, кВт

cоsф

tgф

Ру, кВт

Qу, квар

2.3

Станок

2

3,7

0,12

0,4

3,7

8,6

2.12

Станок

2

5,1

0,12

0,4

2,35

5,1

11,985

2.11

Станок

2

16

0,12

0,4

2,35

16

37,6


Расчет соответствующих мощностей.

Таблица 2.4

№ ЭП

Наименование ЭП

Кол-во, шт

Ру, кВт

Qу, квар

Pсм, кВт

Qсм, квар

n∙Ру

n∙Ру^2

2.3

Станок

2

0,12

3,7

8,6

0,888

2,064

7,4

27,4

2.12

Станок

2

0,12

5,1

11,985

1,2

2,9

10,2

52,02

2.11

Станок

2

0,12

16

37,6

3,8

9

32

512

Сумма





5,9

13,9

49,6

591,4

Источник: https://www.bibliofond.ru/detail.aspx?id=869089