Содержание
1. Введение
1.1 Условия проектирования
1.1.1 Краткая характеристика проектируемого объекта
1.1.2 Характеристика электроприемников
1.1.3 Характеристика источников питания
1.2 Расчет электрических нагрузок
1.2.1 Общие сведения
1.2.2 Определение расчетной нагрузки по цехам
1.3 Построение картограммы электрических нагрузок, определение их центра и месторасположения ГПП
1.4 Выбор силовых трансформаторов
1.4.1 Общие требования к силовым трансформаторным подстанциям
1.4.2 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов ГПП
1.5 Выбор схемы электроснабжения предприятия
1.5.1 Общие положения
1.5.2 Выбор конструктивного исполнения и схемы соединения ГПП
1.6 Выбор схемы распределительной сети предприятия
1.6.1 Выбор рационального напряжения распределительной сети
1.6.2 Компенсация реактивной мощности в сетях напряжением 10 кВ
1.7. Электрический расчет схемы электроснабжения завода
1.7.1 Выбор схемы электроснабжения ТП и троссировка КЛ.
1.7.2 Расчет токов короткого замыкания в установках напряжением выше 1 кВ
1.8 Выбор аппаратуры на подстанции напряжением 110/10 кВ
1.9 Расчет и выбор цеховой электрической сети электротехнического цеха
1.9.1 Выбор схемы цеховой электрической сети
1.9.2 Определение расчетных нагрузок цеха
1.9.3 Определение расчетных токов
1.9.4 Выбор типа кабелей и их сечений
1.9.5 Выбор режима нейтрали в цехе с учетом технологических особенностей потребителей электроэнергии
Заключение
Литература
1. Введение
Темой данного курсового проекта является электроснабжение промышленного предприятия с разработкой электропитания цехов основного производства ремонтно-строительных машин и механизмов.
Системы электроснабжения промышленных предприятий должны обеспечивать следующее:
· Экономичность
· Надежность электроснабжения
· Безопасность и удобство эксплуатации
· Качество электрической энергии
· Гибкость системы
Максимальное приближение источников питания к электроустановкам потребителей
При создание системы электроснабжения необходимо учитывать категорию приемников электроэнергии. При определении категории следует руководствоваться требованиями ПУЭ. При этом надо избегать необоснованного отнесения электроприемников к более высокой категории. Электроприемники и отделения цехов разной категории рассматриваються как объекты с разными условиями резервирования.
Надежность электроснабжения потребителя обеспечиваеться требуемой степенью резервирования. Электроприемники первой и второй категорий должны иметь резервные источники питания. Резервирование необходимо для продолжения работы основного производства в послеаварийном режиме. Питание электроприемников третьей категории не требует резервирования.
Схема электроснабжения должна обеспечивать необходимое качество электрической энергии в соответствии с ГОСТ 13109-97 «нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». На промышленных предприятиях могут быть установлены электроприемники с резкопеременными графиками нагрузок, однофазные электроприемники, электроприемники, нарушающие синусоидальность токов и напряжений. Это приводит к возникновению колебаний напряжения, к нарушению симметрии токов и напряжений, к появлению высших гармоник.
Трансформаторные и распределительные подстанции следует максимально приближать к элекроустановкам потребителей электроэнергии, сокращая число ступеней трансформации путем внедрении глубоких вводов, повышенных напряжений питающих и распределительных сетей, дальнейшего развития принципа разукрупнения подстанций, внедрения магистральных токопроводов.
1.1 Условия проектирования
1.1.1 Краткая характеристика проектируемого объекта
Основой деятельности проектируемого механосборочного завода является изготовление и ремонт центробежных насосов и компрессоров. Заводские мощности и технология производства позволяют производить ремонт и изготавливать некоторые виды запасных частей широкого спектра оборудования, включая крупногабаритные.
Все здания и сооружения находятся на территории завода, за территорией завода потребителей электроэнергии нет.
1.1.2 Характеристика электроприемников
По требуемой степени бесперебойности электроснабжения приемники электроэнергии завода относятся к первой и второй категориям.
Доля электропотребления электроприемников первой и второй категории составляет 80%от общезаводских мощностей.
Все электроприемники завода низковольтные, рассчитаны на напряжение 380 В.
1.1.3 Характеристика источников питания
Питание осуществляется от двух трансформаторов, каждый из которых в послеаварийном режиме (выход из строя одного из них) способен полностью с учетом допустимой 80% -ой перегрузки обеспечить питанием всех потребителей 1-й 2-й категории.
1.2 Расчет электрических нагрузок
1.2.1 Общие сведения
Определение электрических нагрузок является первым этапом проектирования любой системы электроснабжения. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потерю мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные вложения в систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования.
При проектировании системы электроснабжения или анализа режимов ее работы потребители электроэнергии (отдельный приемник электроэнергии, группа приемников, цех или завод в целом) рассматривают в качестве нагрузок.
Основополагающими при этом будут два показателя мощность (Р-активная, Q- реактивная, S- полная) и электрический ток - I.
Режимы работы приемников электроэнергии разнообразны и изменяются во времени. Для характеристики потребляемой мощности пользуются следующими понятиями:
-номинальная активная мощность приемника электроэнергии – это мощность, указанная на заводской табличке или в паспорте приемника электроэнергии, при которой приемник электроэнергии должен работать;
-применительно к многодвигательным приводам, исключая крановые установки, под термином «приемник электроэнергии» понимают весь агрегат в целом, а под его номинальной мощностью – сумму номинальных мощностей всех его электродвигателей (приведенных к продолжительности включении ПВ = 1);
-для приемников повторно-кратковременного режима работы номинальную мощность определяют по паспортной мощности путем приведения ее к длительному режиму работы (ПВ=1);
-под номинальной реактивной мощностью приемника электроэнергии понимают реактивную мощность, потребляемую из сети (знак плюс) или отдаваемую в сеть (знак минус) при номинальной активной мощности и номинальном напряжении;
-номинальную мощность (активную Рном и реактивную Qном) группы приемников определяют как алгебраическую сумму номинальных мощностей отдельных приемников, приведенного к ПВ=1;
-для характеристики переменной нагрузки приемников электроэнергии за рассматриваемый интервал времени определяют средние нагрузки;
-средняя (активная и реактивная) мощность группы приемников представляет собой сумму средних мощностей отдельных приемников, входящих в группу;
-в зависимости от интервала осреднения различают средние нагрузки за максимально загруженную смену, среднемесячные и среднегодовые нагрузки;
-по среднесменной нагрузке определяют расчетную нагрузку, а по среднегодовой - годовые потери электроэнергии.
Определение расчетных нагрузок выполняется от низших к высшим ступеням систем электроснабжения по отдельным расчетным узлам в сетях напряжением до и выше 1 кВ. Расчет электрических нагрузок характерных узлов системы электроснабжения выполняется с целью выбора сечений питающих и распределительных сетей напряжением до и выше 1000 В, числа и мощности трансформаторов ТП и ГПП, сечений шин распределительных устройств ТП, РП и ГПП, коммутационной и защитной аппаратуры напряжением до и выше 1000В и т.п.
1.2.2 Определение расчетной нагрузки по цехам
Определение расчетных нагрузок проведем упрощенным методом, который состоит в следующем.
1) Задаемся установленными активными мощностями цехов, которым на генплане присваивается свой порядковый номер.
2) По справочным данным находим среднее значение коэффициентов мощности для данного вида производства (цеха).
3) Используя полученные данные, находим расчетные мощности по цехам, которые заносим в соответствующую таблицу 1.1.
Найдем расчетную мощность электротехнического цеха.
- задаемся установленной мощностью
- находим средний коэффициент мощности для этого цеха
-определяем расчетную мощность цеха
по формуле.Таблица 1.1 - Расчетные мощности по цехам
№ поз | Наименование цеха | Р,кВт | соsφ | Кс | S,кВА |
Вспомогательные корпуса | |||||
1 | Испытательная станция | 250 | 0,75 | 0,86 | 307.9 |
2 | Заводские склады | 50 | 0,5 | 0,35 | 88,2 |
3 | Зарядное для электротранспорта | 200 | 0,8 | 0,7 | 205 |
4 | Столовая | 100 | 0,95 | 0,9 | 95,5 |
5 | Административное здание | 50 | 0.75 | 0,8 | 59,4 |
6 | Литейный кузнечный | 350 | 0.95 | 0,85 | 317 |
7 | лесопилка | 150 | 0.7 | 0,3 | 159 |
8 | инструментальный | 350 | 0.7 | 0,65 | 423 |