Электроснабжение и электрооборудование цеха ПРЦЭиЭ ООО "УУБР" с разработкой схему управления и защиты электродвигателей мостового крана - Физика и энергетика дипломная работа

Главная

Физика и энергетика
Электроснабжение и электрооборудование цеха ПРЦЭиЭ ООО "УУБР" с разработкой схему управления и защиты электродвигателей мостового крана

Описание технологического процесса. Характеристика объекта и применяемого электрооборудования. Выбор насоса. Расчёт мощности и выбора электродвигателя. Охрана труда и противопожарная защита. Организация монтажа электрооборудования и электросетей.


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.
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ И ЭЛЕКТООБОРУДОВАНИЕ ЦЕХА ПРЦЭиЭ ООО УУБР РАЗРАБОТКОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ МОСТОВОГО КРАНА.
Дипломник / Р.М. Галимов /
Руководитель проекта /А.У. Шангареев/
Консультант по экономической части / Г.Я. Ишбаева /
Ст.консультант / Л.П. Мохова /
Нормоконтроль / С.И Журавлева /
Рецензент / /
Дата выдачи задания «…..»…………2007 г. УТВЕРЖДАЮ:
Дата окончания проекта «….»…….2007 г. Зам. директора по учебной работе
“……..”…………………………………………………………………….г.
Отделение дневное группа ЭП11-1-04
Специальность: 140613 «Техническая эксплуатация, обслуживание и ремонт электрического и электромеханического оборудования»
Тема: Электроснабжение и электрооборудование цеха ПРЦЭиЭ ООО УУБР с разработкой схемы управления и защиты электродвигателей мостового крана
Исходные данные: Мостовой кран Р=27,2 кВт, Токарный станок Р=18,5 кВт, Токарный станок Р=8,9 кВт, Станок сверлильный Р=3,7 Станок шлифовальный Р= 7,125кВт, Станок шлифовальный Р=3,38 кВт, Токарный станок Р=11 кВт, Токарный станок Р=3 кВт, Токарный станок Р= 14 кВт, Токарный станок
Р= 21 кВт, сварочный полуавтомат Р=21 кВт.
1.1 Описание технологического процесса
1.2 Краткая характеристика объекта и применяемого электрооборудования
2.2 Расчёт мощности и выбора электродвигателя
2.3 Технико-экономическое обоснование выбранного типа эл.двигателя
2.5 Расчёт компенсации реактивной мощности
2.6 Выбор числа и мощность силовых трансформаторов
2.7 Технико-экономическое обоснование выбранного типа трансформатора и величины напряжения
2.8 Расчёт токов короткого замыкания
2.10 Расчёт и выбор распределительных сетей
2.11 Выбор высоковольтного электрооборудования с проверкой на устойчивость к токам короткого замыкания
2.12 Выбор пусковой и защитной аппаратуры на 0,38
2.13 Выбор и описание схемы управления и защиты двигателя
2.14 Учёт и экономия электроэнергии
2.16 Спецификация на электрооборудование и материалы
3 ОХРАНА ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА
3.1 Техника безопасности при монтаже электрооборудования и электрических сетей
3.2 Техника безопасности при эксплуатации электрооборудования и электрических сетей
3.3 Техника безопасности при ремонте электрооборудования и электрических сетей
3.4 Мероприятия по противопожарной безопасности
4.1 Экологические проблемы в нефтяной промышленности
4.2 Охрана окружающей среды на объекте
5.1 Организация монтажа электрооборудования и электросетей
5.2 Организация обслуживание электрооборудования и электросетей
5.3 Организация ремонта электрооборудования и электросетей
6.1 Расчёт численности ремонта и обслуживающего персонала
6.2 Расчёт годового фонда заработной платы
6.3 Расчёт потребности материальных ресурсов и запасных частей
6.4 Составление плановой калькуляции на ремонт
Лист 1: План расположения электрооборудования, электросетей и заземления
Лист 2: Схема электроснабжения цеха
Лист 3: Схема управления и защиты электродвигателя мостового крана
Лист 4: Конструктивный разрез асинхронного электродвигателя
Председатель ПЦК электрических дисциплин..………./Л.П. Мохова /
Руководитель проекта……………………………………/.У. Шангареев /
Консультант по экономической части…………………../Г.Я. Ишбаева/
Старший консультант……………………………………./Л.П. Мохова /
Дипломник……………………………………………../Р.М. Галимов/
Электроэнергетика - отрасль промышленности, занимающая производством электроэнергии на электростанциях и передачей ее потребителям. Она является основой развития производственных сил в любом государстве. Энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики России невозможно без постоянно развивающейся энергетики. Энергетическая промышленность тесно связана с комплексом топливной промышленности.
Российская энергетика - это более 600 тепловых, свыше100 гидравлических и 9 атомных электростанций. Ежегодно ими вырабатывается свыше 1 триллиона кВт/ч электроэнергии и более 1 миллиарда Гкал тепла. Общая длина линий электропередач превысила 2,5 млн. километров.
Для обеспечения надежного электроснабжения объектов добычи нефти на новых месторождениях приходится создавать мощные энергетические базы. Трудность создания таких баз часто заключается в значительной удаленности нефтяных промыслов от энергетических центров. Поэтому при проектировании электроснабжения нефтяного месторождения, разрабатывают такую систему, которая обеспечивала бы возможность роста потребления электроэнергии без коренной реконструкции всей системы электроснабжения. Запроектированная система электроснабжения должна обеспечивать в условиях после аварийного режима, путем соответствующих переключений, питание электроэнергией тех приемников электроэнергии, работа которых необходима для продолжения производства.
Питание электрической энергией потребителей нефтяной промышленности осуществляется от сетей энергосистем или от собственных местных электрических станций. Потребители с большой установленной мощностью электрифицированных
механизмов, например перекачивающие насосные станции магистральных трубопроводов, комплекс установок нефтяных промыслов, как правило, питаются от энергосистем.
На нефтяных промыслах в настоящее время находятся в эксплуатации несколько десятков типоразмеров отечественных и импортных погружных центробежных электронасосов с двигателями погружного типа. С помощью этих насосов получают свыше 70% общего количества нефти, добытого механизированным способом. Разработан и находится в эксплуатации широкий ряд оборудования для управления установками ЭЦН: станции управления, тиристорные станции плавного пуска, выходные фильтры, системы погружной телеметрии и т.д.
1.1 Описание технологического процесса
Выбор электрооборудования скважины определяется способом добычи нефти. Если скважина имеет хороший приток жидкости к забою и статический ее уровень постоянен, то добыча осуществляется установкой электроцентробежного насоса.
Состав погружной части определяется опять же параметрами скважины, но к основному подземному электрооборудованию относят электроцентробежный насос (ЭЦН) и погружной электродвигатель (ПЭД). Если скважина высокодебитная, то для того, чтобы улучшить контроль за ее состоянием в скважину спускают телеметрическую систему (ТМС). Наличие большого количества газа в нефти заставляет использовать газосепаратор, а отсутствие газа или малое его количество допускает установку модуля. Питание к двигателю подводится погружным кабелем типа КПБП и КРБК с сечением 10, 16, 25 и 35 мм 2 .
На поверхности земли от клеммной коробки, в которой производится соединение погружного кабеля с кабельной линией, установлена кабельная эстакада. По этой эстакаде, по нижним полкам, укладывается кабельная линия установки ЭЦН. Наземное оборудование установлено на площадке механизированной добычи (ПМД). К наземному оборудованию относят трансформатор питания погружных насосов (типа ТМП и ТМПН), станцию управления установкой (СУ типа Электон-М,Электон-04, Электон-07,Борец-01,ШГС-5805 и т.п) и выходной фильтр (L-C фильтр не установлен).
Так же к наземному оборудованию относят кабели, играющие роль перемычек между станцией управления и трансформатором, и питающие кабели, соединяющие станцию управления с кустовой трансформаторной подстанцией (КТПН).
1.2 Краткая характеристика объекта и применяемого оборудования
Куст скважины №625 находится в собственности ЗАО «Центрофорс». Эта организация занимается ремонтом и монтажом установок ЭЦН. Куст представляет собой земельный участок с размером 220м95 обведенным песчаным валом - обваловкой. Куст получает питание от двух независимых ЛЭП 10 кВ. На концевых опорах ЛЭП установлены разъединители с заземляющими ножами типа РЛНДЗ-10/400 У1. На площадке куста установлены две трансформаторные подстанции типа КТПН. В оборудование подстанции входит силовой понижающий трансформатор 10/0.4 типа ТМ-63/10. С высокой стороны в каждой фазе установлены предохранители и разрядники типа ОПН-КР/400 У1 для ограничения внутренних и атмосферных перенапряжений. С низкой стороны установлены вводной автомат, автоматы на каждую отходящую линию одного типа ВА 51Г-25, трансформаторы тока для подключения устройств защиты, измерения и учета электроэнергии.
Применение напряжения 10 кВ обусловлено тем, что куст находится на значительном удалении от ГПП (около 10км) и применение напряжения 10 кВ экономически более выгодна, так как снижается потери при передачи по ЛЭП.
Рядом с площадкой ТП установлена площадка механической добычи (ПМД). На ПМД установлено наземное оборудование скважин, эксплуатируемых ЭЦН. На кусту установлены 6 комплекта наземного оборудования, т. е. 6 станции управления Электон-04 и 6 повышающих силовых трансформатора марки ТМП 63/856. Питание от ТП до СУ обеспечивается кабелями марки КПБП 3м16, проложенных в несколько ниток (2-3). Перемычки между СУ и ТМП такие же, как и питающие кабели. Применение несколько ниток обусловлено повышенным током, вследствие пониженного до 0.4 кВ напряжения.
Электроцентробежные насосы используют для механизированной добычи жидкости из скважины и выбирают в зависимости от параметров скважины по условию:
Н ск -напор, необходимый для подъема жидкости
где К-коэффициент продуктивности скважины.
Находим динамический уровень жидкости в скважине Н ,м:
где Н ст - статический уровень жидкости в скважине, м.
Определяем глубину погружения насоса L, м:
Находим потери напора из-за трения жидкости о стенки насосно-компрессорных труб (НКТ) , м:
где - коэффициент трения жидкости в НКТ;
l - расстояние от устья скважины до сепаратора, м;
Находим напор, необходимый для поднятия жидкости из скважины
где Н г - разность геодезических уровней скважины и
При выборе насоса необходимо соблюдение условия 2.1. Чтобы подогнать напор насоса к необходимому - надо снять несколько ступеней насоса.
Выбираем насос ЭЦН5-80-850,паспортные данные которых приведены в таблице 2.1.
Внутренний диаметр обсадной колонны, мм
Для насоса ЭЦН5-200-800 строим график зависимости напора от подачи:
Рисунок 2.1 - График зависимости напора, создаваемого насосом ЭЦН5-80-850 от его подачи
Характеристику насоса можно приблизить к условной характеристике скважины путем уменьшения числа ступеней насоса.
Находим число ступеней, которые нужно снять с насоса для получения необходимого напора Z 1 , шт:
где Z н - число ступеней насоса в полной сборке по
Н н - номинальный напор насоса в полной сборке по
Находим число ступеней насоса после снятия лишних ступеней
Значит, насос ЭЦН5-80-850 должен иметь 158 ступеней. Вместо снятых 37 ступеней устанавливаются проставки.
2.2 Расчет мощности и выбор электродвигателя
Для привода центробежных погружных насосов изготовляются погружные асинхронные электродвигатели типа ПЭД, которые удовлетворяют следующим требованиям. Их диаметр несколько меньше нормальных диаметров применяемых обсадных колонн. Двигатели защищены от попадания внутрь пластовой жидкости, что достигается заполнением их трансформаторным маслом, находящимся под избыточным давлением 0,2 МПа относительно внешнего гидростатического давления в скважине.
Полная мощность двигателя, необходимая для работы насоса определяется по формуле:
где k з - коэффициент запаса k з =1,1 - 1,35;
- плотность жидкости в скважине, кг/м 3 ;
Предварительно выбираем два двигателя, подходящие по номинальной мощности. Их паспортные данные заносим в таблицу 2.2.
2.3 Технико-экономическое обосн о вание выбранного типа двиг а теля
1. Вычислим приведенные потери первого двигателя:
Находим потери активной мощности I двигателя по формуле:
Реактивную нагрузку определяем по формуле:
Вследствие того, что требуется компенсация реактивной мощности, то экономический эквивалент реактивной мощности К эк , кВт/кВАр находим по формуле:
- значение коэффициента отчислений (для статических конденсаторов р=0,225);
- капитальные вложения на установку конденсаторов (К ук =616,9 руб/кВАр);
- стоимость 1 кВТ/год электроэнергии;
где - стоимость 1 кВт/час электроэнергии
Т г - число часов работы установки в году
Приведенные потери активной мощности находим по формуле:
2. Вычислим приведенные потери второго двигателя:
Находим приведенные потери активной мощности:
4. Определяем степень экономичности:
где р и - нормированный коэффициент экономичности;
Следовательно, двигатель ПЭД32-117ЛВ5 более экономичен при данных параметрах скважины и насоса, на его содержание требуется меньше денежных затрат, его энергетические показатели лучше. Значит, выбираем двигатель ПЭД32-117ЛВ5.
Производим проверку по мощности, передаваемой с земли:
где - потери мощности в кабеле, кВт;
Значит, выбранный двигатель подходит по потерям мощности, передаваемой с земли.
Составляем таблицу технико-экономического обоснования выбранного типа двигателя.
2.4 Расчет электрических нагр у зок
Электрическая нагрузка характеризует потребление электроэнергии отдельными приемниками, группой приемников, и объектом в целом.
Значения электрических нагрузок определяют выбор всех элементов проектируемой системы электроснабжения и ее технико-экономические показатели. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты в системе электроснабжения, расход цветного металла, потери электроэнергии и эксплуатационные расходы.
Характеристики электрических нагрузок кустовой площадки приведены в таблице 2.3.
Определяем расчетную активную мощность от первой ТП, с которой запитывается АГЗУ:
где Р н - номинальная мощность потребителя, кВт;
Находим реактивную нагрузку за смену по формуле:
Находим полную расчетную мощность по формуле:
Определяем максимальную полную мощность:
Так как АГЗУ запитывается только с одной ТП то расчетная активная мощность для второй ТП:
Определяем расчетную реактивную мощность:
Определяем полную расчетную мощность:
Определяем максимальную полную мощность:
2.5 Расчёт компенсации реакти в ной мощности
В электрической цепи переменного тока, имеющей чисто активную нагрузку, ток совпадает по фазе с приложенным напряжением. Если в цепь включить электроприемник, обладающий активным и индуктивным сопротивлениями (АД, сварочные и силовые трансформаторы), то ток будет отставать по фазе от напряжения на угол , называемый углом сдвига фаз. Косинус этого угла называют коэффициентом мощности.
Величина характеризует степень использования мощности источника:
где Р - активная мощность потребителя, кВт;
S ном - номинальная мощность источника, кВА.
С увеличением активной слагающей тока, что соответствует увеличению активной мощности, и при неизменной величине реактивного тока или реактивной мощности угол сдвига фаз будет уменьшаться, следовательно, значение коэффициента мощности будет увеличиваться. Чем выше электроприемников, тем лучше используются генераторы электростанций и их первичные двигатели. Повышение электроустановок промышленных предприятий имеет большое народно-хозяйственное значение и является частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электроэнергии.
Мероприятия, не требующие применения компенсирующих устройств:
1) Упорядочение технологического процесса;
2) Переключение статорных обмоток АД напряжением до 1кВ с треугольника на звезду, если их нагрузка составляет менее 40%;
3) Устранение режима холостого хода АД;
4) Замена, перестановка и отключение трансформаторов, загружаемых в среднем менее чем на 30% от их номинальной мощности;
5) Замена малозагружаемых двигателей меньшей мощности при условии, что изъятие избыточной мощности влечет за собой уменьшение суммарных потерь активной энергии в энергосистеме и двигателе;
6) Замена АД на СД той же мощности;
7) Применение СД для всех новых установок электропривода.
В курсовом проекте в качестве компенсирующего устройства применяются комплектные конденсаторные установки. Достоинства таких компенсирующих устройств в следующем:
- небольшие потери активной энергии в конденсаторах;
- возможность легкого изменения мощности конденсаторной установки путем повышения или понижения количества конденсаторов;
- возможность легкой замены поврежденного конденсатора.
- конденсаторы неустойчивы к динамическим усилиям, возникающим при КЗ;
- при включении конденсаторной установки возникают большие пусковые токи;
- после отключения конденсаторной установки от сети на ее шинах остается заряд;
- конденсаторы весьма чувствительны к повышению напряжения, то есть при его повышении может произойти пробой диэлектрика;
- после пробоя диэлектрика конденсаторы довольно трудно ремонтировать, поэтому их заменяют новыми.
Определяем действительный cos при работе всех установок без применения компенсирующих устройств:
Для экономичной работы установки и снижения бесполезной реактивной нагрузки в сети электроснабжения, необходима компенсация реактивной мощности с помощью батареи статических конденсаторов.
Определяем мощность компенсирующих устройств:
Выбираем компенсирующую установку КС-0,38-36 с номинальной мощностью 36 кВАр.
Коэффициент мощности после компенсации:
Так как нагрузка АГЗУ не значительна, то и к ТП к, которому не подключается АГЗУ, выбираем такое же компенсирующее устройство:
Коэффициент мощности после компенсации:
Значение коэффициента мощности равное 0,96 удовлетворительно для работы электроустановок, значит, компенсация произведена правильно.
Полная общая мощность после компенсации:
2.6 Выбор числа и мощности с и ловых трансформаторов
На нефтепромысловых подстанциях применяются силовые понижающие трансформаторы 110/35; 110/6; 35/6; 35/0,4 - 0,69; 6 - 10/0,4 - 0,69 кВ. Мощности трансформаторов могут быть от нескольких киловольт-ампер до десятков мегавольт-ампер; число типов и конструкций этих трансформаторов велико. Наибольшее распространение в нефтяной промышленности имеют трехфазные масляные трансформаторы. Сухие трансформаторы с воздушным охлаждением в нефтяной промышленности мало распространены, для силовых трехфазных трансформаторов мощностью от 10 кВА в настоящее время принята шкала с шагом 1,6, т. е. номинальные мощности в кВА. Таким образом, нижний предел номинальной мощности равен 10, а верхний - 63000 кВА. Современный понижающий трехфазный трансформатор мощностью 250 кВА для первичных напряжений 6 - 10 кВ с естественным масляным охлаждением. Для трансформатора допускаются длительные систематические перегрузки, определяемые в зависимости от графика нагрузки и недогрузки трансформаторов в летнее время. Так как в летнее время нагрузка трансформаторов меньше, чем зимой, и меньше номинальной, то и износ изоляции летом меньше нормального. Поэтому в зимние месяцы (декабрь - февраль) можно, не уменьшая срок службы трансформатора, увеличить его нагрузку, сверх определенной по диаграмме нагрузочной способности на столько процентов, на сколько летом (июль -- август) нагрузка была меньше номинальной. Однако суммарная перегрузка трансформатора не должна превышать 30%. При выходе из строя одного из параллельно работающих трансформаторов и отсутствии резерва допускаются аварийные кратковременные перегрузки, независимо от предшествующей нагрузки, температуры охлаждающей среды и места установки.
В аварийных режимах допускается кратковременная перегрузка масляных трансформаторов сверх номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды: допускается перегрузка масляных трансформаторов сверх номинального тока до 40% общей продолжительностью не более 6 ч в сутки в течение 5 суток подряд при условии, что коэффициент начальной нагрузки не превышает 0,93 (при этом должны быть использованы полностью все устройства охлаждения трансформатора).
На данном кусту №625 установлены два силовых трансформатора, каждый из которых питает по 3 погружных электродвигателя, в целях надежности электроснабжения.
Так как двигатели имеют одинаковые мощности, то выбираем два одинаковых силовых трансформатора.
Трансформаторы выбираем в зависимости от максимальной мощности после компенсации. Так как нагрузки II и III категории, то задаемся коэффициентом загрузки
1.Выбираем трансформаторов с коэффициентом загрузки к з =0,8
2 Определяем значение полной мощности:
3 Предполагаем к установке трансформатор ТМ-160/10.
4. Проверяем выбранную трансформаторную мощность по коэффициенту загрузки:
5 Проверяем выбранную мощность трансформатора по коэффициенту на после аварийный режим:
т.к. нагрузки 2 и 3 категории составляют 80%, то
т.е. выбранные трансформаторы подходят по условию проверки на после аварийный режим.
Делаем проверку трансформатора по току вторичной обмотки. Делаем перерасчет тока двигателя от напряжения 1000 В на 380 В.
Ток на вторичной обмотке силового трансформатора:
Выбранный трансформатор по току вторичной обмотки подходит.
Выбор трансформатора для питания ПЭД.
Для повышения напряжения до номинального напряжения двигателя и для компенсации потерь в кабеле и других элементах питающей сети применяются повышающие трансформаторы питания погружных насосов (ТМПН).
Трансформатор выбирается по полной мощности двигателя:
Предполагаем к установке трансформатор ТМП 100/1170.
Проверяем трансформатор по мощности по условию:
Трансформатор по мощности подходит.
Проверяем трансформатор по току, находим ток во вторичной обмотке:
где U 2н - напряжение вторичной обмотки трансформатора, В.
Для нормальной работы необходимо выполнение условия:
Делаем проверку трансформатора по номинальному напряжению на вторичной обмотке:
Трансформатор по току и напряжению подходит, то есть выбранный трансформатор удовлетворяет всем условиям и выбран правильно.
Выбираем трансформатор ТМП 100/1170.
В нижеприведенной таблице указаны паспортные данные выбранного трансформатора.
2.7 Технико-экономическое обосн о вание выбранного типа трансфо р матора и величины напряжения
Вариант 1. ( Напряжение питающей линии- 10 кВ, силовые трансформаторы - ТМ-160/10.)
I. Капитальные затраты установленного оборудования и линии.
1.Линию принимаем воздушную, со сталеалюминевыми проводами АС и железобетонными опорами.
Экономическое сечение при работе куста в течении за год определяется для экономической плотности тока при расчетном токе одной линии:
Стоимость 1км воздушной линии указанного сечения, установленного на железобетонных опорах, 60 тыс.руб./км..
2. В соответствии с нагрузкой куста установлены два трансформатора типа ТМ-160/10 мощностью по 160 кВА.
3. На стороне 10 кВ установлены 2 разъединителя, 6 разрядника и 6 предохранителей общей стоимостью
1. Потери в линии определяют по удельным потерям, которые для принятого провода АС сечением 16мм 2 составляют
Тогда для расчетного тока одной линии активные потери в линии:
2. Потери в трансформаторах: реактивные потери холостого хода:
Реактивные потери короткого замыкания:
Приведенные потери активной мощности при коротком замыкании:
3. Полные потери в линии и трансформаторах:
4. Средняя мощность амортизационных отчислений
5. Суммарные годовые эксплуатационные расходы:
V. Расход цветного металла (алюминия):
Вариант II. (Напряжение питающей линии - 6 кВ, силовых трансформаторы - ТМ-250/6)
I. Капитальные затраты установленного оборудования и линии.
1.Линию принимаем воздушную, со сталеалюминевыми проводами АС и железобетонными опорами.
Экономическое сечение при работе куста в течении за год определяется для экономической плотности тока при расчетном токе одной линии:
Стоимость 1км воздушной линии указанного сечения, установленного на железобетонных опорах, 65 тыс.руб./км..
2. В соответствии с нагрузкой куста установлены два транс
форматора типа ТМ-250/6 мощностью по 250 кВА.
3. На стороне 6 кВ установлены 2 разъединителя, 6 разрядника и 6 предохранителей общей стоимостью
1. Потери в линии определяют по удельным потерям, которые для принятого провода АС сечением 25 мм 2 составляют
Тогда для расчетного тока одной линии активные потери в линии:
2. Потери в трансформаторах: реактивные потери холостого хода:
Реактивные потери короткого замыкания:
Приведенные потери активной мощности при коротком замыкании:
3. Полные потери в линии и трансформаторах:
4. Средняя мощность амортизационных отчислений [2 с.152 табл.4.1]
5. Суммарные годовые эксплуатационные расходы:
V. Расход цветного металла (алюминия):
Как видно из таблицы I вариант схемы электроснабжения куста технически и экономически более выгодна чем II, поэтому выбираем I вариант электроснабжения.
2.8 Расчет токов короткого зам ы кания
Коротким замыканием называется всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных частей электроустановки между собой или землей, при котором токи резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.
Короткое замыкание в сети может сопровождаться:
- прекращением питания потребителей
- нарушением нормальной работы других потребителей
- нарушением нормального режима работы энергосистемы
Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий необходимо:
- устранить причины, вызывающие короткие замыкания
- применять быстродействующие выключатели
Рисунок 2.3 - Расчетная схема и схема замещения
Расчет тока короткого замыкания в точке К1
Сопротивление воздушной линии , Ом, вычисляют по формуле
Суммарное сопротивление до точки К1 , Ом, вычисляют по формуле
Силу тока короткого замыкания , кА, вычисляют по формуле
где: - базисное напряжение в точке К1, кВ
Силу ударного тока , кА, вычисляют по формуле
Мощность короткого замыкания , МВА, вычисляют по формуле
Расчет тока короткого замыкания в точке К2
Активное сопротивление трансформатора , Ом, вычисляют по формуле
Индуктивное сопротивление трансформатора , Ом, вычисляют по формуле
Сопротивление х ? к1 приводят к U=0,4 кВ по формуле
Суммарное сопротивление до точки К2 вычисляют по формуле
Расчет тока короткого замыкания в точке К3
Активное сопротивление кабельной линии r кл , Ом, вычисляют по формуле
Индуктивное сопротивление кабельной линии
Суммарное сопротивление до точки К3
Расчет тока короткого замыкания в точке К4
Активное сопротивление трансформатора
Индуктивное сопротивление трансформатора
Полное сопротивление трансформатора , Ом, вычисляют по формуле
Суммарное сопротивление до точки К4 вычисляют по формуле
Расчет тока короткого замыкания в точке К5
Активное сопротивление кабельной линии
Индуктивное сопротивление кабельной линии
Полное сопротивление кабельной линии
Суммарное сопротивление до точки К5
Пусковой ток двигателя вычисляют по формуле
Сечение проводов ЛЭП при напряжении выше 1000 В выбирается, согласно ПУЭ, по экономической плотности тока, в зависимости от
продолжительности использования линии и проверяется по нагреву, по потере напряжения, на отсутствие короны, на механическую прочность.
При выборе сечения проводов исходят из условия соответствия провода требованиям нормальной работы линии и потребителей.
При выборе площади сечения проводов наиболее выгодной будет площадь, которая соответствует условиям минимума расчетных затрат.
Экономически выгодное сечение , мм 2 , вычисляют по формуле
где: - экономическая плотность тока
Ток трансформатора I, А, вычисляют по формуле
Сечение проводов выбирается из условия S ? S ном .. Выбираем провод марки А -16
Проверка провода на потерю напряжения
Потерю напряжения ?U, В, вычисляют по формуле
Проверка провода по нагреву току нормального режима
Проверка провода на механическую прочность
По нормам ПУЭ для линии 10 кВ минимальное сечение провода 16 мм 2
Выбор кабеля для питания электродвигателя
Расчет питающего кабеля ведем по экономической плотности тока. В применяемых кабелях КПБП экономическая плотность тока не превышает.
Применение плоского кабеля обусловлено необходимостью уменьшить поперечные размеры погружного устройства.
Питающий кабель прикрепляется к насосным трубам с помощью металлических скоб.
Экономически выгодное сечение кабеля
По таблице выбираем трехжильный бронированный кабель КПБП
Проверяем кабель на потерю мощности. Потерю электрической мощности ?Р, кВт, в кабеле КПБП длиной 1000м определяем по формуле:
Сопротивление в кабеле длиной 1000м можно определить по формуле:
где: - удельное сопротивление при температуре Т к Ом•мм 2 /м
Удельное сопротивление кабеля Т к = 328 К
? - удельное сопротивление меди при Т 293 К
? - температурный коэффициент для меди
Находим полное сопротивление кабеля длиной 1000м
Найдем длину всего кабеля когда расстояние от устья до станции управления 50м,запас30 и глубина спуска насоса 900 м.
Из таблицы «Потери напряжения в кабеле в зависимости от температуры и нагрузки» определяют допустимую потерю напряжения в кабеле. В кабеле сечением жил 10 мм 2 на каждые 100 м длины допустимые потери составляют . Тогда допустимые потери в кабеле при длине 980 м вычисляют по формуле (2.85)
Выбор кабеля до станции управления ведем по допустимому нагреву. Ток проходящий по кабелю нагревает его. Сечение проводников в низковольтных сетях выбирается из условия допустимого нагрева.
Проверяем кабель на потерю напряжения
Проверяем на нагрев токами нормального режима
Выбираем четырехжильный кабель ПВШв
Шины выбираются по номинальному току проверяются на динамическую стойкость к токам короткого замыкания
Подбираем стандартное сечение шин. Предполагаем к установке алюминиевые однополосные шины с допустимым током [1 395табл.7.3]
Проверяем выбранное сечение шин на электродинамическую стойкость к токам короткого замыкания.
где, расстояние между точками крепления шин, см.
момент сопротивления , ,зависит от укладки шин.
Момент сопротивления шин W, см 3 , считая, что шины уложены плашмя вычисляют по формуле
Определяем динамическое усилие в
Электроснабжение и электрооборудование цеха ПРЦЭиЭ ООО "УУБР" с разработкой схему управления и защиты электродвигателей мостового крана дипломная работа. Физика и энергетика.
Курсовая работа по теме Исследование рынка соков
Нумерация 4 Класс Контрольная Работа По Математике
Культурные Ценности И Нормы Реферат
Курсовая работа по теме Геолого-технологические исследования Булатовского месторождения Самарской области
Курсовая работа: Финансовый механизм функционирования свободных экономических зон. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Фиторазнообразие сеяного луга
Итоговая Контрольная Работа За Первое Полугодие
Реферат На Тему Education, Its Role In Increase Of Economic Potential
Реферат по теме Правовая охрана атмосферного воздуха
Сочинение На Тему Герой Дубровский
Курсовая Работа На Тему Паевые Инвестиционные Фонды: Механизмы, Преимущества, Особенности
Химия Контрольная Работа Номер 3
Реферат: Назначение и структура ЛВС. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Временное хранение. Особенности назначения и порядок использования для таможенных целей
Каникулы 2022 Года Сочинение
Курсовая Работа Анализ Финансового Состояния Предприятия И Пути Его Улучшения
Курсовая работа по теме Проектирование мультисервисной сети
Реферат: Повітряна оболонка Землі - атмосфера
Курсовая работа по теме Административная ответственность должностных лиц
Сочинение Красота По Произведению Сладкова Лебеди
Юридическая ответственность - Государство и право реферат
Приемы коррекции речи детей на музыкальном занятии в детском саду - Педагогика курсовая работа
Характер - Психология презентация