Курсовая работа: Системы электроснабжения промышленных предприятий

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Содержание

Введение

1. Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников

1.1 Расчёт нагрузок на распределительные шкафы и шинопроводы

1.2 Расчёт нагрузок по цеху

1.3 Расчёт нагрузки электрического освещения по цехам и территории предприятия

1.4 Расчёт силовой нагрузки по заводу

2. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций

3. Компенсация реактивной мощности

4. Потери в силовых трансформаторах

5. Расчёт электрических нагрузок на высшем напряжении

6. Выбор месторасположения ГПП

7. Выбор напряжения электроснабжения

7.1 Выбор напряжения питания

7.2 Выбор напряжения распределения

8. Выбор схемы электроснабжения

8.1 Схемы внешнего электроснабжения

8.2 Схемы внутриобъектного электроснабжения

9. Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП

10. Технико-экономический расчёт

11. Расчёт токов короткого замыкания

11.1 Расчёт токов короткого замыкания на стороне ВН

11.2 Расчёт токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ

12 Выбор и проверка оборудования на ГПП и кабелей отходящих линий

12.1Выбор оборудования

12.2 Выбор кабелей

12.3 Выбор проводниковой продукции и аппаратуры на 0,4 кВ

13. Расчёт молниезащиты

Заключение

Список литературы

Введение

Системой электроснабжения вообще называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии. Система электроснабжения промышленных предприятий состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения. Электрические схемы предприятий строятся таким образом, чтобы обеспечить удобство и безопасность их обслуживания, необходимое качество электроэнергии и бесперебойность электроснабжения потребителей в нормальных и аварийных условиях.

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести активную работу по экономии электрической энергии.

1. Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников

трансформатор электроснабжение ток замыкание

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором для всего последующего расчета и выбора элементов системы электроснабжения.

Расчет электрических нагрузок выполняется в соответствии с «Указаниями по расчету электрических нагрузок» по формуляру Ф63-6-92.

На стадии проектирования возникает необходимость определить расчетные нагрузки на различных уровнях системы электроснабжения (с первого по шестой уровень): характерными являются 2, 3 и 4, 5 уровни;

- 2 уровень - нагрузка на цеховом распределительном шкафу (ШР) или на распределительном шинопроводе - шиносборке (ШС);

- 3 уровень - нагрузка на шинах 0,4 кВ цеховой подстанции или нагрузка цеха, корпуса;

- 4, 5 уровень - нагрузка на сборных шинах высоковольтного РП или шинах ГПП.

1.1 Расчёт нагрузок на распределительные шкафы и шинопроводы

На уровне 2 рассматриваются нагрузки от электроприемников (ЭП), присоединенных к распределительному шкафу (ШР), распределительному шинопроводу-шиносборке (ШС) или нагрузки отдельного участка с количеством электроприемников не превышающим 20-25 единиц.

По данным, приведенным в справочниках (7, 8, 9, 10), для каждого из присоединенных к ШР ЭП находим коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cosj.

У электроприемников с повторно-кратковременным режимом работы их номинальные мощности приводим к ПВ=100%.

Сменные нагрузки определяем по формулам

PСМ = Ки* Pн ; (2.1)

QСМ = Ки* Pн* tgj= PСМ* tgj. (2.2)

Определяем эффективное число ЭП n э по формуле:

n э = . (2.3)

Найденное значение n э округляется до ближайшего меньшего числа.

Если значение эффективного числа электроприемников n э получается больше фактического числа n, то принимают n э равным n . Если мощности всех электроприемников в группе одинаковы или отношение Pн.макс. /Pн.мин. Ј 3, то также принимают n э = n .

Для нахождения расчетного коэффициента Кр определяем групповой коэффициент использования всех присоединенных к ШР электроприемников, который вычисляется по формуле:

Ки = (2.4)

где еPСМ - сумма средних расчетных мощностей всех групп ЭП, присоединенных к ШР.

По найденным значениям Ки и nэ по таблице 1 (1) находим Кр .

Расчетные мощности Pр, Qр, и Sр по итоговой строке для ШР определяют по формулам:

PР = Кр SКи Pн = Кр SPСМ (2.5)

Qр = 1,1Ки Рн tgj = 1,1QСМ при nэ Ј 10 (2.6)

Qр = Ки Pн tgj = QСМ при nэ > 10 (2.7)

Расчет удобнее вести в табличной форме.

1.2 Расчёт нагрузок по цеху

Расчет нагрузок по цеху отличается от расчета по ШР тем, что при количестве ЭП nі 20-25, а так же при отсутствии полного перечня мощностей ЭП, эффективное число n э определяют по упрощенному выражению:

n э = (2.9)

Расчёт представлен в таблице 2.1.

Таблица 1.1 Расчет нагрузок по цеху

1.3 Расчёт нагрузки электрического освещения по цехам и территории предприятия

Нагрузка электрического освещения определяется по удельной мощности, Вт/м2 . Для этого определяется площадь цеха по масштабу генплана в реальном измерении, м2 . Из таблицы 2 (12) принимаются удельные мощности р у.о. и типы источников света. Для цехов, помещений, не указанных в таблице 2 (12), значения удельной мощности следует принимать исходя из предполагаемого разряда зрительных работ: при работах высокой точности ру.о. принимать в диапазоне 18-20, средней точности 15-17, малой 13-15, Вт/м2 .

Расчетная нагрузка определяется с учетом коэффициента спроса Кс по формулам:

Рр.о. = PСМ = Кс Ру (2.10)

Qp . o . = QСМ = Pp . o . tgj(2.11) Pу = ру. o . F(2.12)

где Ру установленная мощность, кВт., F - площадь помещения, м2 .

Значения коэффициента спроса (Кc) следует принимать из таблицы 3 (12).

Расчет нагрузки выполняем в таблице 2.2.

Таблица 1.2 Расчёт нагрузки освещения

Примечание: площадь, освещаемая наружным освещением, определяется как разность между территорией завода в целом и площадью всех цехов, зданий, сооружений.

1.4 Расчёт силовой нагрузки по заводу

Расчёт нагрузки по заводу производится аналогично расчёту по цеху.

К полученным расчетным активным и реактивным мощностям силовых ЭП до 1 кВ прибавляются расчетные мощности осветительной нагрузки Pр.о. и Qр.о. . Определяется сумма мощностей по цехам. Затем расчёт ведётся в следующей последовательности:

Суммируются значения еPн, еРСМ., еQСМ всех присоединенных к ГПП нагрузок.

Определяется групповой коэффициент использования:

Определяется число присоединений, N (6-10 кВ) на сборных шинах ГПП. В большинстве случаев, пока не разработана схема электроснабжения, N можно принять в диапазоне 9-25 для ГПП. По найденному групповому Ки и числу присоединений N определяется значение коэффициента одновременности Ко по таблице 3 (1). Расчетные мощности Рр и QP определяются по выражениям:

Pp = Ко еКи Рн = Ко еРс.р. (2.14)

Qp = Ко еКи Рн tgj = Ко еQс.р. ;(2.15)

Расчет нагрузок представлен в таблице 2.3.

Таблица 1.3 Расчет силовой нагрузки по заводу