Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта - Физика и энергетика курсовая работа

Главная

Физика и энергетика
Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта

Расчет схемы электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей. Выбор сечения проводов и кабелей по допустимой потере напряжения, экономической плотности тока. Выбор предохранителей для защиты оборудования, определение электрических нагрузок.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
В данном курсовом проекте произведен расчет схемы электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей, в состав которой входят: разомкнутая электрическая сеть 0,4кВ; замкнутая электрическая сеть 10 кВ и питающая электрическая сеть напряжением 110 кВ.
Для всех вышеперечисленных электрических сетей, согласно заданию на курсовой проект производится определение расчетных электрических нагрузок. Также производится выбор сечения проводов и кабелей по допустимой потере напряжения, допускающему нагреву, экономической плотности тока, выбор предохранителей для защиты оборудования.
Производится расчет и оценка потерь мощности, выбор трансформаторов. Для замкнутой электрической сети 10 кВ производится выбор кабелей. При этом сеть условно разворачивается и для неё производится расчет потокораспределения на участках линии, определяются потери мощности в линиях и трансформаторах. Параллельно с расчетами выполняется выбор электрического оборудования, в частности трансформаторов.
4. Выбор сечения кабелей разомкнутой местной сети по допустимой потере напряжения
5. Выбор мощности трансформатора 10/0,4
6. Определение потерь активной мощности и энергии в местной сети
7. Выбор плавких предохранителей для защиты электрических установок в сети 0,4 кВ
8. Расчет замкнутой электрической сети 10 кВ
9. Расчет замкнутой электрической сети и выбор
10. Список использованной литературы
Электроснабжение нетяговых потребителей на железнодорожном транспорте является неотъемлемой частью процесса электрификации железных дорог. Таким образом, тяговые подстанции, питающие тягу, осуществляют также электроснабжение нетяговых прижелезнодорожных потребителей.
Тяговые подстанции получают энергию от электрических систем , которые являются частью энергосистем, включающей в себя генераторы, электрические сети и потребителей. Электрические системы объединяют в энергосистемы , с помощью электрических сетей, для совместного электроснабжения потребителей.
Электрические сети в свою очередь разделяют на сети постоянного и переменного тока. Различаются они по уровню напряжения, по конфигурации и по назначению.
Электроприемники различаются по категориям надёжности электроснабжения, всего три категории (I, II, III).
Правильное определение параметров электрических сетей и электрооборудования является важной задачей на этапе проектирования электрической сети, поэтому необходимо автоматизировать процесс расчетов параметров электрической сети. При этом качество и скорость проектирования возрастают и вероятность ошибок уменьшается.
Коэффициент использования: Ки=0,16.
Комунально-бытовая нагрузка в сети 0,4 кВ:
1.1.Определение расчетных нагрузок металлорежущих станков методом упорядоченных диаграмм
В это методе определение расчетных нагрузок производится по средней нагрузке и коэффициенту максимума. Который зависит от коэффициента использования активной мощности Ки, который определяется по табл.2[1].
Этот метод является основным при определении расчетной мощности в цеховых сетях напряжением до 1000 В по отдельным группам электроприемников с близким режимом работы.
Алгоритм нахождения расчетных нагрузок металлорежущих станков методом упорядоченных диаграмм реализуем на языке FORTRAN:
read(4,*)n,aki,cosf,unom,akri,akrez
write(5,*)' Сумма квадратов мощности'
write(5,*)' Квадрат суммы мощности'
anek-эффективное число электроприемников
write(5,*)' Эффективное число электроприемников '
akm=sqrt((4.4*aki**2-12.7*aki+8.235)/((aki+0.05)*anek**(1.04-0.4*
write(5,*)' Активная расчетная нагрузка'
write(5,*)' Реактивная расчетная нагрузка'
write(5,*)' Полная расчетная нагрузка '
Ток стонка, у которого максимальная мощность
WRITE(5,*)' Ток станка у которого max мощность '
В момент запуска двигателя возникает максимальный пусковой ток
WRITE(5,*)' Максимальный пуск. ток двигателя '
Исходные данные для расчета по программе необходимо вводить в следующем виде:
0,4-номинальное напряжение сети, кВ;
В нижней строке приведены нагрузки станков последовательно, кВт.
Эффективное число электроприемников:
Ток станка у которого max мощность:
2. Выбор сечения кабелей разомкнутой местной сети по допустимой потере напряжения
В основе метода выбора сечения провода (кабеля) в разомкнутой сети по допустимой потере напряжения, которая обычно полагается равной 0,05Uном, лежит слабая зависимость удельного реактивного сопротивления провода от его сечения. Необходимо так же произвести проверку кабеля по допустимому току и определить потери мощности в линии для удобства дальнейших расчетов.
Расчет и выбор кабелей производится при помощи следующей программы, реализованной на языке FORTRAN:
dimension PN(100),QN(100),l(100),PP(100),QP(100),Ul(100),ai(100)
x1 - Индуктивное сопротивление одного км. кабельной линии
Unom - Номинальное напряжение 0.38 кВ
Udop - Допустимая потеря напряжение , для сети 0.4 кВ равно 19 В
Write(7,*)' Удельная проводимость материала'
Write(7,*)' Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии'
Write(7,*)' Номинальное напряжение питающей линии'
Write(7,*)' Допустимая величина потери напряжения'
*Определяем перетоки активной и реактивной мощности
Write(7,*)' Определяем перетоки активной и реактивной мощности '
Write(7,*)' PP(',j,')=',PP(j),' кВт'
Write(7,*)' QP(',j,')=',QP(j),' кВАр'
ai(i)=sqrt(pp(i)**2+qp(i)**2)/(1.73*Unom)
Write(7,*)' Токи на участках линии'
*Определение реактивной потери напряжения
Write(7,*)' Реактивная составляющая потери напряжения'
*Опредиление активной потери напряжения
Write(7,*)' Активная состовляющая потери напряжения'
1 write(7,*)' Экономическое сечение кабеля'
Write(*,*)' Введите сечение кабеля по паспорту'
Write(*,*)' Введите активное сопротивление кабеля R'
Write(7,*)' Активное сопротивление одного км кабеля'
Write(*,*)' Индуктивное сопротивление кабеля'
Write(7,*)' Индуктивное сопротивление одного км кабеля'
Write(*,*)' Введите допустимый ток кабеля'
Ul(i)=Ul(i)+PP(i)*l(i)*r0/(Unom*1000)+QP(i)*l(i)*x0/(Unom*1000)
Write(7,*)' Потеря напряжения на участке линии'
Write(7,*)' Потеря напряжения на всей линии'
Write(7,*)' Выбрать кабель сечением S0=',S0,' мм2'
Write(7,*)' Допустимый ток в кабеле Id=',id,' A'
Im=sqrt(pp(1)*pp(1)+qp(1)*qp(1))/(sqrt(3)*Unom)
dP=dP+((pp(i)**2+qp(i)**2)*r0*l(i))/(Unom**2*1000*1000)
Write(7,*)' Расчетный ток в кабеле Im=',im,' A'
Write(7,*)' Потеря мощности в линии dP=',dP,' кВт'
Write(7,*)' Кабель полностью удовлетворяет условиям'
Write(*,*)' Кабель полностью удовлетворяет условиям'
Write(7,*)' Необходимо выбрать кабель большего сечения'
Write(*,*)' Необходимо выбрать кабель большего сечения'
Write(7,*)' Необходимо выбрать кабель большего сечения'
Write(*,*)' Необходимо выбрать кабель большего сечения'
2.1. Производим расчет для двух домов
32-удельная проводимость материала, из которого изготовлен проводник,
0,06-индуктивное сопротивление 1 км кабельной линии, Ом;
0,4-номинальное напряжение сети, кВ;
20-допустимая потеря напряжения, В;
В нижней строке приведены нагрузки домов последовательно P, Q, l.
Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии
Номинальное напряжение питающей линии
Допустимая величина потери напряжения
Определяем перетоки активной и реактивной мощности
Реактивная составляющая потери напряжения
Активная составляющая потери напряжения
Активное сопротивление одного км кабеля
Индуктивное сопротивление одного км кабеля
Выбрать кабель сечением S0=25.000000 мм2
Потеря мощности в линии dP= 2.883105 кВт
Необходимо выбрать кабель большего сечения.
Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии
Номинальное напряжение питающей линии
Допустимая величина потери напряжения
Определяем перетоки активной и реактивной мощности
Реактивная составляющая потери напряжения
Активная состовляющая потери напряжения
Активное сопротивление одного км кабеля
Индуктивное сопротивление одного км кабеля
Выбрать кабель сечением S0=35.000000 мм2
Потеря мощности в линии dP= 2.069325 кВт
Кабель полностью удовлетворяет условиям.
2.2. Производим расчет для общественно-коммунальных предприятий и административных зданий
32.2 6.786 70 79.8 38.649 60 32 8.02 50 9.57 4.635 70
32-удельная проводимость материала, из которого изготовлен проводник, м/мм2*Ом;
0,06-индуктивное сопротивление 1 км кабельной линии, Ом;
0,4-номинальное напряжение сети, кВ;
20-допустимая потеря напряжения, В;
В нижней строке приведены нагрузки зданий последовательно P, Q, l.
Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии
Номинальное напряжение питающей линии
Допустимая величина потери напряжения
Определяем перетоки активной и реактивной мощности
Реактивная составляющая потери напряжения
Активная состовляющая потери напряжения
Активное сопротивление одного км кабеля
Индуктивное сопротивление одного км кабеля
Выбрать кабель сечением S0=95.000000 мм2
Потеря мощности в линии dP= 6.176000 кВт
Кабель полностью удовлетворяет условиям
2.3. Производим расчет кабеля для коттеджей и парикмахерской
32-удельная проводимость материала, из которого изготовлен проводник, м/мм2*Ом;
0,06-индуктивное сопротивление 1 км кабельной линии, Ом;
0,4-номинальное напряжение сети, кВ;
10,629-допустимая потеря напряжения на данном присоединении, В;
В нижней строке приведены нагрузки последовательно P, Q, l.
Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии
Номинальное напряжение питающей линии
Допустимая величина потери напряжения
Определяем перетоки активной и реактивной мощности
Реактивная составляющая потери напряжения
Активная состовляющая потери напряжения
Активное сопротивление одного км кабеля
Индуктивное сопротивление одного км кабеля
Выбрать кабель сечением S0=16.000000 мм2
Потеря мощности в линии dP= 6.843776E-01 кВт
Кабель полностью удовлетворяет условиям
2.4. Производим расчет для коттеджей
где1-число нагрузок (коттеджи принимаются как одна нагрузка);
32-удельная проводимость материала, из которого изготовлен проводник, м/мм2*Ом;
0,06-индуктивное сопротивление 1 км кабельной линии, Ом;
0,4-номинальное напряжение сети, кВ;
2,763556-допустимая потеря напряжения на данном присоединении, В;
В нижней строке приведена нагрузка последовательно P, Q, l.
Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии
Номинальное напряжение питающей линии
Допустимая величина потери напряжения
Определяем перетоки активной и реактивной мощности
Реактивная составляющая потери напряжения
Активная состовляющая потери напряжения
Активное сопротивление одного км кабеля
Индуктивное сопротивление одного км кабеля
Выбрать кабель сечением S0=16.000000 мм2
Потеря мощности в линии dP= 1.840729E-01 кВт
Кабель полностью удовлетворяет условиям
3. Выбор мощности трансформатора 10/0,4 кВ
При наличии потребителей 1-й и 2-й категории и отсутствии резерва трансформаторов главной понизительной подстанции выполняются двух трансформаторными. При этом мощность каждого трансформатора определим по формуле (4.2)[2]:
Что соответствует при аварийном выходе из строя одного из трансформаторов 40% перегрузке оставшегося в работе трансформатора в режиме максимальной нагрузки.
Расчет произведен по нижеприведенной программе п.4, вместе с определением потерь электроэнергии и стоимости потерь электроэнергии, а так же в пункте 1.10.
Необходимо выбрать трансформатор 10/0,4 кВ мощностью 250 кВА согласно приложению 6[2].
4. Определение потерь активной мощности и энергии в местной сети
Потери активной мощности в линии, определяемые по формуле (5.1)[2], рассчитываются при выборе кабелей по допустимой потере напряжения в п.2.:
где Рi - активная мощность, протекающая в линии, кВт;
Qi - реактивная мощность, протекающая в линии, кВА;
U - номинальное напряжение линии, равное 0,4 кВ;
r 0 - активное сопротивление кабеля на данном участке линии, Ом/км;
l i - длина данного участка линии, км.
Потери энергии в местной сети определим посредством программы реализованной на языке FORTRAN:
write(5,*)'Суммарная мощность в местной сети P=',P,' кВт'
write (5,*)'Мощность трансформатора Str=',Str,' кВА'
write (*,*)'Мощность трансформатора Str=',Str,' кВА'
write (*,*)'Введите Snom трансформатора'
write (*,*)'Введите потери холостого хода Pxx='
Write (*,*)'Введите потери короткого замыкания Pkz='
dAtr=2*Pxx*8760+((Pkz/2)*(Snag/Snom)**2)*tau
write(5,*)'Номинальная мощность трансформатора Snom=',Snom,' кВА'
write(5,*)'Потери ХХ Рхх=', Pxx,' кВт'
write(5,*)'Потери КЗ Pkz=', Pkz,' кВт'
write(5,*)'Потери энергии в трансформаторе dAtr=', dAtr,' кВт*ч'
write(5,*)'Потери энергии в кабеле dAkab=', dAkab,' кВт*ч'
write(5,*)'Общая потеря энергии dA=', dA,' кВт*ч'
write(5,*)'Стоимость потери в год C=', c,' руб'
В данной программе производится расчет мощности трансформатора, по результатам вычисления суммарных расчетных нагрузок всех потребителей шин 0,4 кВ., выбирается номинальная мощность трансформатора по паспорту, потери ХХ и КЗ, определяются потери энергии в трансформаторе и кабеле, а так же вычисляется стоимость общих потерь электроэнергии.
где317,175-активная мощность трансформатора 10/0,4 кВ, кВт;
150,168-реактивная мощность трансформатора 10/0,4 кВ, кВАр;
0,15-стоимость электроэнергии, руб/кВт*час;
В нижней строке приведены потери мощности в линиях всех нагрузок, рассчитанных в п.2. последовательно.
Суммарная мощность в месной сети P= 317.175000 кВт
Мощность трансформатора Str= 245.404100 кВА
Номинальная мощность трансформатора Snom= 250.000000 кВА
Потери энергии в трансформаторе dAtr= 18940.070000 кВт*ч
Потери энергии в кабеле dAkab= 1227.464000 кВт*ч
Общая потеря энергии dA= 20167.540000 кВт*ч
Стоимость потери в год C= 3025.131000 руб
5. Выбор плавких предохранителей для защиты электрических установок в сети 0,4 кВ
Выбор предохранителей для всех присоединений произведен согласно п.3.2[2].
Плавкий предохранитель предназначен для защиты оборудования от токов короткого замыкания и перегрузки.
При выборе параметров предохранителей необходимо обеспечить выполнение следующих условий:
где U НОМ ПР , U НОМ - номинальные напряжения предохранителя и сети.
где I НОМ ПР , I Р - номинальный ток предохранителя и расчетный ток,
протекающий через защищаемый элемент сети;
гдеI Н ПЛ ВСТ - номинальный ток плавкой вставки.
Необходимо выбирать предохранитель на больший ток.
Выбираем предохранитель для общественно-коммунальных предприятий и административных зданий:
Необходимо выбирать предохранитель на больший ток.
Выбираем предохранитель для коттеджей и парикмахерской:
Выбираем предохранитель для коттеджей:
Для обеспечения селективности защиты сети, позволяющей отключать только поврежденные участки, оставляя остальные в работе, ближайшие к источнику питания участки сети должны иметь вставки предохранителей на одну или две ступени больше, чем вставки более удаленных предохранителей.
Выбираем предохранители для мастерских:
Для станков расчет произведен по программе в разделе 1.1.:
Необходимо выбрать предохранитель на больший ток.
Для освещения: I Р =Р / U НОМ = 1.91 / 0.4 = 4,775 А
Необходимо выбрать предохранитель на больший ток.
Расчет и выбор предохранителей по условию (6) подразумевает выбор инерционных предохранителей (типа ИП). Для подбора предохранителей данного типа условия (6) достаточно.
1. Задания и методические указания к курсовым проектам. Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта. - Иркутск: ИрИИТ, 2001. - 30 с.
2. Методические указания к курсовому проекту. Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта. - Иркутск: ИрИИТ, 1999. - 36 с.
Выбор конфигурации сети 0,38 кВ и сечения проводов. Выбор сечения провода для мастерских в аварийном режиме и проверка по допустимой потере напряжения. Расчет сечения проводов воздушной линии 10 кВ. Общая схема замещения питающей сети и её параметры. контрольная работа [468,7 K], добавлен 07.08.2013
Типовые графики нагрузок. Выбор схемы электроснабжения района. Проверка сечения проводов по экономической плотности тока, допустимой нагрузке и короне. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов. Технико-экономическое сопоставление вариантов. контрольная работа [1,5 M], добавлен 16.02.2015
Выбор номинального напряжения сети. Расчет тока нагрузки и выбор сечения проводов. Расчет схемы замещения и выбор силовых трансформаторов. Определение радиальной сети. Расчет установившегося режима замкнутой сети без учета потерь мощности и с ее учетом. курсовая работа [188,4 K], добавлен 17.04.2014
Расчет электрических нагрузок. Построение схемы электроснабжения. Выбор сечения кабелей и шинопроводов. Проверка электрической сети на потери напряжения. Расчет токов короткого замыкания, защиты генераторов. Выбор основного электрооборудования. дипломная работа [1,2 M], добавлен 29.03.2016
Питание нетяговых потребителей через системы электроснабжения электрифицированных железных дорог. Выбор аппаратов защиты, автоматических выключателей, предохранителей. Подбор силового трансформатора тока и напряжения. Исполнение распределительного щита. курсовая работа [595,1 K], добавлен 27.02.2016
Выбор схемы электроснабжения. Расчёт электрических нагрузок сети. Выбор места расположения тяговой подстанции. Расчёт мощности тяговой подстанции и преобразовательных агрегатов. Расчет сечения контактной сети и кабелей. Проверка сети на потерю напряжения. курсовая работа [671,8 K], добавлен 08.02.2016
Определение мощности и количества питающих подстанций, расчет кабельной сети, выбор сечения и длины соответствующих кабелей, определение тока короткого замыкания в электрических сетях. Выбор коммутационной аппаратуры, средств и установок защиты. курсовая работа [267,6 K], добавлен 23.06.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта курсовая работа. Физика и энергетика.
Реферат На Тему Содержание И Основные Методы Работы По Профессиональной Ориентации
Реферат по теме Логическое понятие
Реферат по теме Система митних органів України та їх повноваження
Список литературы по предмету: "геополитика"
Новейшие Правила Баскетбола Реферат
Роль России в СНГ и перспективы развития Содружества Независимых Государств
Курсовая работа по теме Маркетинговые исследования бренда
Реферат по теме О психологии общения
Лаверон Курсовой Для Женщин
Материнская Любовь Сочинение 9.3 По Тексту Яковлевича
Реферат: Утворення держави у первіснообщинному ладі
Лабораторная Работа По Биологии Простейшие
Странный Сон На Английском Сочинение
Герои Пьесы На Дне Сочинение
Курсовая работа по теме Стратегический план организации ООО 'Аверс'
Контрольная работа по теме Отравление животных токсикантами
Реферат по теме Крымская война 1853-1856 гг.: цели и результаты
Дипломная работа по теме Программное обеспечение для расчета утечки звука из помещения
Реферат На Тему Банковская Система Южно-Африканской Республики
Дипломная работа: Особенности учета и аудита лизинга основных средств и его взаимосвязь с рентабельностью организации
Гармонізація національного законодавства України з нормами Європейського товариства в сфері захисту прав людини і громадянина - Государство и право магистерская работа
Программирование на языке delphi - Программирование, компьютеры и кибернетика отчет по практике
Акмеизм в русской литературе - Литература презентация