Електропостачання машинобудiвного заводу. Курсовая работа (т). Физика.

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Помощь в написании работы, которую точно примут!

Похожие работы на - Електропостачання машинобудiвного заводу

Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе

Нужна качественная работа без плагиата?

Не нашел материал для своей работы?

Поможем написать качественную работу Без плагиата!

Тема курсового проекту: «Електропостачання
машинобудiвного заводу».

Метою проекту є розробка економічної та надійної
схеми електропостачання, а також засвоєння навичок проектування
внутрішньозаводського електропостачання.

В курсовому проекті були розроблені:

характеристика споживачів і вимоги до надійності
електропостачання;

вибір напруги живлячої мережі і розподільчої
мережі внутрішньозаводського електропостачання;

вибір кількості і потужності трансформаторів
КТП;

вибір місця розташування вузлів навантаження і
джерела живлення на основі картограми навантажень;

вибір електричних апаратів і провідників для
джерела живлення;

вибір схеми внутрішньозаводського
електропостачання на основі техніко-економічного розрахунку;

вибір компенсуючи пристроїв в мережіU>1 кВ;

визначення економії електроенергії від
застосування компенсації реактивної потужності;

ЗВЕДЕНІ ВИТРАТИ, ЗАХИСНЕ ЗАЗЕМЛЕННЯ, КОМПЕНСАЦІЯ
РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ, КАТЕГОРІЯ НАДІЙНОСТІ, КОЕФІЦІЕНТ ПОПИТУ, НОРМАТИВНА
ОСВІТЛЕНІСТЬ, ЕКОНОМІЧНА ГУСТИНА СТРУМУ,ЗАХИСНЕ ЗАЗЕМЛЕННЯ.

електропостачання напруга живлячий
навантаження

1. АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ПРОЕКТОВАНОГО
ОБ’ЄКТА

У даному курсовому проекті виконується проект
електропостачання машинобудівного заводу .

Основне виробництво проходить у термічному,
складальному, головному корпусі преса,інструментальному,ковальському цехах.
Допоміжне - у ремонтно-механічному цеху.

До цехів основного виробництва сировина
надходить з матеріального складу.

Також на території підприємства знаходяться -
насосна,компресорна,столова,ЦЗЛ, прохідна, заводоуправління.

Всі приміщення крім насосної відносяться до
приміщень сухого типу з нормальним середовищем. В насосній - середовище вологе.

За надійністю електропостачання більшість
електроприймачів відносяться до ІІ та ІІІ категорій, крім насосної та
компресорної , де є електроприймачі І категорії надійності.

Зовнішнє джерело живлення заводу - підстанція
енергосистеми з двома трансформаторами ТДТН - 40000/150/35/10 кВ, яка
знаходиться на відстані 12 км.

Число годин максимального навантаження складає
Тм = 4000 год/рік. Графік роботи основного виробництва - 3 зміни з
нерівномірним завантаженням.

2. РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ

.1 Розрахунок навантаження силових
електроприймачів напругою

Розрахунок силового навантаження проводимо
методом коефіцієнту попиту.

де - коефіцієнт попиту для і-го
споживача, наведений у [1];

- встановлена активна потужність
і-го споживача, кВт;

tgφі - відповідає значенню
коефіцієнта потужності cosφі, , у [1]
наведено значення cosφі.

Результати розрахунку силових
навантажень споживачів наведено у

Таблиця 2.1 - Результати розрахунків силового
навантаження

.2 Розрахунок електричного навантаження
освітлення

Для освітлення приміщень використовуємо лампи
ДРЛ або люмінесцентні. Встановлена потужність навантаження освітлення
визначається методом питомої потужності:

де - питоме навантаження і-го
приміщення за площею для вибраного типу ламп і для визначеного значення
нормальної освітленості, наведений у [2];

Розрахункове навантаження освітлення
кожного цеху:

=0,85 - для адміністративно -
побутових приміщень ;

- коефіцієнт, який враховує втрати
у пускорегулюючій апаратурі:

=1,1 - для ламп ДРЛ, =1,2 - для
люмінесцентних ламп;

- реактивної потужності: =1,33 - для
ламп ДРЛ, =1,73 - для
люмінесцентних ламп.

Результати розрахунку силових
навантажень споживачів наведено у

Таблиця 2.2 - Результати розрахунків
навантаження освітлення

.3 Розрахунок сумарного навантаження заводу

Сумарне навантаження кожного споживача напругою
0,4кВ:

Результати розрахунку заносимо таблицю
2.3.

Таблиця 2.3 - Результати розрахунків
сумарного навантаження споживачів напругою 0,4 кВ

№ Назва
споживачів ,

.3Розрахунок навантаження силових
електроприймачів напругою

Розрахунок силового навантаження проводимо
методом коефіцієнту попиту.

де - коефіцієнт попиту для і-го
споживача, наведений у [1];

- встановлена активна потужність
і-го споживача, кВт;

tgφі - відповідає значенню
коефіцієнта потужності cosφі, , у [1]
наведено значення cosφі.

tgφі - відповідає значенню
коефіцієнта потужності cosφі, , у [1]
наведено значення cosφі.

.4Розрахунок сумарного навантаження
заводу

Повне активне та реактивне
навантаження:

Економічно обґрунтоване значення
реактивної потужності, яке дозволено підприємству споживати з енергосистеми у
часи її максимального навантаження:

де =0,25 - коефіцієнт реактивної
потужності, що задається енергосистемою.

Таким чином, повна розрахункова
потужність заводу:

3. ВИБІР НАПРУГ ЗОВНІШНЬОГО
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ І ВНУТРІШНЬЗАВОДСЬКОГО РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

Напруга живлячої мережі вибирається
в залежності від рівня напруги і віддаленості від заводу джерела живлення, а
також від активного розрахункового навантаження підприємства.

При довжині лінії до 250 км і
потужності, що передається, до 60 МВт раціональну величину нестандартної
напруги знаходимо за формулою Стілла [9]:

де Рл - активна потужність, що
передається однією лінією, сумарне навантаження підприємства;

- відстань від зовнішнього джерела
живлення до підприємства,

Обираємо стандартну напругу живлення
кВ, так як
джерело живлення заводу - підстанція енергосистеми з двома трансформаторами
ТДТН - 63000/150/35/10 кВ.

Для розподільчої заводської мережі
найбільш раціональною є напруга 10кВ.

Отже джерелом живлення заводу
приймаємо головну знижувальну підстанцію ГЗП 150/10кВ.

Розрахунок потужності
трансформаторів виконується виходячи з економічного режиму роботи у нормальному
режимі та з допустимого перевантаження у після аварійному режимі. При
встановленні двох трансформаторів (автотрансформаторів) потужність кожного з
них вибирається згідно з виразом:

Приймаємо трансформатор
2хТМН-6300/35.

Перевіряємо прийняті трансформатори
за режимом роботи. Навантаження трансформатора в нормальному режимі:

де nт - кількість трансформаторів на
підстанції, шт.

Отримані значення коефіцієнтів
завантаженості знаходяться у припустимих межах.

4. ВИБІР КІЛЬКОСТІ, ПОТУЖНОСТІ
ЦЕХОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ

.1 Вибір кількості та потужності
цехових трансформаторів КТП

Кількість і потужності
трансформаторів на КТП визначається розрахунковим навантаженням цеху,
категорією електроприймачів, способом компенсації реактивної потужності,
режимом роботи трансформаторів.

Однотрансформаторні КТП слід
застосовувати, як правило, для живлення електроприймачів 2-ї та 3-ї категорії
надійності з урахуванням резервування потужності за низькою напругою від інших
трансформаторних підстанцій.

Двотрансформаторні підстанції
рекомендується застосовувати при зосереджених навантаженнях або перевазі
електроприймачів 1-ї та 2-ї категорії, а також у випадку нерівномірного
добового або річного графіка навантаження, коли економічно змінювати приєднану
потужність трасформаторів.

Розрахуемо кількість та потужність
трансформаторів для ЦЗЛ, столової, гаражу та заводоуправління,так як вони
розташовані поряд та навантаження невеликі ,то вони можуть живитися від одніеї
КТП.Так як на цих обектах переважають споживачі 3 категорії надійності
електропостачання тому приймаемо кількість трансформаторів =1.

Потужність трансформаторів КТП
вибираємо за розрахунковим активним навантаженням з урахуванням пропускної
спроможності їх за реактивною потужністю.

де Ррозр. - активне розрахункове
навантаження, кВт;

- оптимальний коефіцієнт
навантаження трансформаторів;

- для двотрансформаторних
підстанцій;

- для однотрансформаторних
підстанцій.

Пропускна здатність трансформаторів
за реактивною потужністю розраховується за формулою:

Втрати реактивної потужності у
трансформаторі:

Потужність компенсуючи пристроїв на
стороні 0,4кВ:

Перевіряємо трансформатори за
режимом роботи. Для цього знайдемо значення коефіцієнтів завантаженості у
нормальному та після аварійному режимах роботи:

Розрахуємо кількість і потужність
трансформаторів КТП №1.

За довідником [3] приймаємо КТП
2хТМ-630/10. Його паспортні дані: = 630кВА, Uвн=10 кВ, Uнн=0,4 кВ,
Uк=5,5%, Іх=1,8%.

Пропускна здатність трансформатора:

Втрати реактивної потужності у
трансформаторі:

Потужність компенсуючи пристроїв на
стороні 0,4кВ:

Вибираємо за довідником [10] компенсуючи
пристрої : 4хУРП-0,4-320-20 У3

Розрахункова потужність із
урахуванням установки компенсуючих пристроїв:

Перевіряємо трансформатори за
режимом роботи:

Усі отримані розрахункові дані
заносимо у таблицю 4.1.

Таблиця 4.1 - Вибір кількості та потужності
цехових трансформаторів

. ВИБІР МІСЦЯ РОЗТАШУВАННЯ ДЖЕРЕЛА ЖИВЛЕННЯ

На вибір розміщення джерела живлення заводу
впливає зовнішнє джерело живлення. Для вирішення задачі вибору місця
знаходження джерела живлення необхідно визначити координати центру електричних
навантажень. Найбільш оптимальне розміщення - у розрахункових координатах
центру.

Для визначення характеру розподілу навантажень
на генплані підприємства будується картограма навантажень при умові, що площа
кіл F у вибраному масштабі m пропорційна розрахунковим навантаженням
відповідних об’єктів:

З цього виразу визначається радіус
кола

де - розрахункове навантаження і-го
цеху, кВт;і - радіус кола і-го цеху, см або мм;- масштаб, кВт/см2 або кВт/мм2.

Розрахунки для цехів підприємства
наведені в таблиці 4.1.

Таблиця 5.1 - Радіуси кіл картограм
окремих цехів

,кВт868,6747,5409,9544,8390,4564,12117,512,8266,3232,598,271,2

Таблиця 5.2 - Розподіл електроприймачiв по КТП
та знаходження їх координат на картограмі навантажень

На основі картограми навантажень були вибрані
КТП прибудованого типу .

Координати ЦЕН визначені в умовній системі
координат, яка нанесена на план підприємства довільним чином з умовними
одиницями виміру.

Координати ЦЕН підприємства обчислені за
формулами:у

Результати розрахунків наведені в
таблиці 4.2.

Таблиця 5.3- Координати центрів
електричних навантажень

Координати ЦЕН підприємства обчислені за
формулами:

Враховуючи картограму навантажень, а
також підведення живлення від зовнішнього джерела приймаємо місце розміщення
ГПП у координатах:

6. РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КЗ. ВИБІР
ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ, ЩО

Вибір перерізу повітряних ліній здійснюється за
умовою економічної густини струму:

де jе - економічна густина струму,
jе = 1,1А/мм2 при Тмах = 3770 год/рік [5].

Приймаємо повітряні лінії
найближчого стандартного перерізу АС-70 і перевіряємо за нагрівом при
допустимому навантаженні струмом Ідоп та за умов втрат на корону.

За умовою втрат на корону при Uном
=35кВ провід не перевіряємо.

Розрахунок струмів КЗ здійснюємо
методом відносних одиниць, схема живлення підприємства та схема заміщення
електропостачання заводу зображена на рисунку 6.1 .

Рисунок 6.1 - Розрахункова схема та
схема заміщення
електропостачання заводу .

Оскільки система не задана,то опір
знаходимо через номінальний струм відключення вимикача,що встановлюється на
живлячій пiдстанцii ВПБЗ-35-12,5/1000У1.Розрахунок струмів КЗ здiйснюемо
методом відносних одиниць.

Базисний струм на базисному ступені
напруги розраховується:б = (6.5)

Визначаємо опори елементів схеми
заміщення.

Де Кп-коефіціент пуску,приймаемо
Кп=6,5.номсд-номінальна повна потужність синхронного двигуна,кВА

Для трансформатора ТДТН-
40000/150/35/10:

I"к1 = · Iб1,
(6.6) "к1 = ·1,65=2,01
кА ,

у = · kу · I"к1 , (6.7)у
= · 2,01·1,8
= 5,11кА,

I∞= · Iб,
кА (6.8) ∞= ·1,65=2,01
кА ,

Х3=0,82+1,19=2,01Ом.∞= · Iб, А∞=
·5,78=2,87А
,

I"сд
= ·
Iб2,
(6.9)"сд
= ·5,78=0,367кА,

I"к2 = I∞+ ·I"сд
, (6.10)"к2 =2,87+0,367=3,237 кА , у = ·3,237·1,8 = 8,21кА,

7. ВИБІР
ВАРІАНТА СХЕМИ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКРОЕНЕРГІЇ

.1 Вибір перерізів кабельних ліній в
електричній мережі напругою 10 кВ

Переріз кабельних ліній вибиратимемо
за умовами:

За умовою термічної стійкості до
струмів КЗ:

С - температурний коефіцієнт, який
враховує обмеження допустимої

температури провідника (наводиться в
довідкових таблицях), С=88 Ас1/2 /мм2,

де tnn - періодична складова ,
визначаємо з [4] за відповідними кривими tкз і ,- аперіодична складова ,

кз-час протіканная струму кз,
приймаемо tкз =0,6 с

Приймаємо найближчий стандартний
переріз кабельних ліній =25мм2.

)За нагрівом при допустимому
навантаженні струмом :

де - поправочний коефіцієнт на
температуру навколишнього середовища, якщо вона відрізняється від стандартної
(ПУЕ), =1,2,

- поправочний коефіцієнт на
кількість кабелів, що лежать поруч у землі (таблиця 1.3.26 ПУЕ), =0,9;

)За економічною густиною струму
визначають за формулою:

де jе - економічна густина струму ,
jе = 1,3А/мм2 для кабельних ліній з алюмінієвими жилами [5],

-розрахунковий струм кабельних ліній
у нормальному режимі, А.

Після визначення перерізу кабельних
ліній за трьома вказаними умовами вибираємо найбільше стандартне значення з
трьох розглянутих.

Визначимо перерізи кабельних ліній
для двох варіантів схеми внутрішньозаводського електропостачання. Результати
вибору перерізів заносимо у таблицю 7.1

Таблиця 7.1 - Визначення перерізів кабельних
ліній

кВАЗа
умовою тривало-допустимого нагрівуЗа економічною густиною струму

, А , А ,
АSст.,мм2 ,
АSек,мм2Sст.,мм2Smin,мм2S,мм2

7.2 Техніко-економічне порівняння варіантів
схеми

Визначення оптимального варіанту схеми
електропостачання провадиться на основі техніко-економічного розрахунку шляхом
визначення зведених витрат за формулою:

де Ен -нормативний коефіцієнт
порівняльної ефективності капіталовкладень, Ен = 0,15 ;

Кі -капіталовкладення для і-го
варіанту, тис.грн:

И -експлуатаційні витрати для і-го
варіанту, тис.грн:

де Иа,о- експлуатаційні витрати на
амортизацію та обслуговування, тис.грн;

Ивтр- експлуатаційні витрати від
втрат електроенергії, тис.грн;

де ка, ко - відрахування на
амортизацію та обслуговування відповідно, %;

для кабельних ліній напругою 10кВ:
ка=5,3%, ко=2%;

Втрати на покриття втрат
електроенергії:

де β - ставка
тарифу на електроенергію,
β=0,75
грн/кВт·год;

ΔWа -втрати активної
електроенергії у кабельних лініях, кВт∙год;

де roi- питомний активний опір
кабельної лінії, Ом/км;к - довжина і-ої кабельної лінії, км;

Таблиця 7.2 - Розрахунок капітальних
затрат

Таблиця 7.3 - Розрахунок втрат активної
потужності

Визначимо найбільш оптимальний
варіант схеми:

Варіанти схем нерівноцінні, так як
різниця у зведених затратах більше 5%. Тобто вибираємо варіант 2.

8. ВИБIР ЕЛЕКТРИЧНИХ
АПАРIВ ДЛЯ ЗРУ-10кВ

Вибір апаратів для ГЗП здійснюємо за
наступними умовами:

Таблиця 7.1 - Вибір електричних
апаратів для ГЗП

.2 Вибір електричних апаратів для ЗРУ-10кВ

Номінальний струм ЗРУ-10 кВ в нормальному режимі
роботи:

Номінальний струм секційного
вимикача ЗРУ-10 кВ:

Для комплектації ЗРУ-10кВ приймаємо
шафи КУ-10Ц.

Вибір апаратів для ЗРУ-10кВ також
будемо проводити за умовами

(8.10) - (8.14). Отримані результати
заносимо у таблицю 8.1.

Згідно ПУЕ на двотрансформаторних
підстанціях встановлюють трансформатори власних потреб:

Струм трансформатора власних потреб:

Для трансформатора власних потреб
обираємо запобіжник

Таблиця 7.2 - Вибір апаратів для
ЗРУ-10кВ

Трансформатор
струму ТЛК-10/600-1У3

Трансформатор
струму ТЛК-10/600-1У3

9.
КОМПЕНСАЦІЯ РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ

.1 Компенсація реактивної потужності на напрузі
10 кВ

На основі балансу реактивної потужності на межі
енергосистема -підприємство визначають чи потрібна компенсація в межі 10кВ:

де -розрахункова реактивна потужність з
урахуванням компенсуючої здатності синхронних двигунів, кВАр

де -коефіцієнт, що враховує розбіжність
за часом найбільшого активного навантаження енергосистеми і реактивної
потужності підприємства , =0,95 [9];з

- сумарні втрати реактивної
потужності в трансформаторах КТП, кВАр, (таблиця 5.1);

- втрати реактивної потужності в
трансформаторах ГЗП, кВАр, розраховуємо за формулою (5.1);

- сумарна реактивна потужність
компенсуючи пристроїв, встановлених на напрузі 0,4кВ, кВАр, (таблиця 5.1).

=59,17+59,17+34,4 + 81,9 + 34,4
+127,84+ 34,4 = 431,3 кВАр,

=2·600 + 2·300 +2·150 + 5·600 +
2·100 = 5300кВАр.

=8120,4+431,3+500,1 - 1956,05
-5300=1795,75кВАр.

Так як QВКУ >400 кВАр на боці
напруги 10кВ вибираємо компенсуючий пристрій потужністю 1800 кВАр: 1×УКЛ-10,5-1800
У3

.2 Економія електроенергii вiд
компенсаціi реактивної потужності

Економія електроенергії від
компенсації реактивної потужності визначається як різниця між втратами
електроенергії без застосування компенсуючи пристроїв та з їх установкою

Втрати електроенергії складаються з:

де - сумарні втрати електроенергії у
трансформаторах КТП, МВт·год;

- втрати електроенергії у
трансформаторах ГЗП, МВт·год;

- сумарні втрати електроенергії у
кабельних лініях, МВт·год.

де - коефіцієнтів завантаженості, який
визначаємо за формулою (4.5).

Результати розрахунку втрат
електроенергії у трансформаторах КТП заносимо у таблицю 9.2

Результати розрахунку втрат
електроенергії в трансформаторах КТП зводимо до таблиці 9.1.

Таблиця 9.1 - Розрахунок втрат
електроенергії у трансформаторах КТП

Результати розрахунку втрат активної потужності
у кабельних лініях із застосуванням КРП наведено у таблиці 7.3, а без КРП - у
таблиці 9.2

Таблиця 9.2 - Розрахунок втрат електроенергії у
кабельних лініях без КРП

Втрати електроенергії при
компенсації реактивної потужності зменшаться на 51,87 %.

10. ОСНОВНІ
ЗАХОДИ З ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ

У мережі напругою 35кВ з режимом
ізольованої нейтралі трансформатора основним захисним заходом з техніки безпеки
є заземлення. Згідно [5] опір заземлюючого пристрою не повинен перевищувати
Rнорм=4Ом.

Обираємо пристрій заземлення для
ГЗП. Заземлення виконується за допомогою заглиблених вертикальних електродів,
що розташовані за периметром і з’єднані горизонтальним заглибленим електродом.
У якості вертикальних електродів приймаємо сталеві стержні діаметром d=0,014м і
довжиною l=4м при зануренні на глибину 0,7м. У якості горизонтального електроду
приймаємо сталеву полосу 40х4мм2, довжина якої співпадає з периметром ГЗП
LГЕ=160м.

Оскільки грунт не задано, то
приймаємо його як суглинок, питомий опір якого складає ρо =100 Ом·м.

Коефіцієнти сезонності враховують
зміну питомого опору грунту впродовж року і приймаються окремо для вертикальних
і горизонтальних електродів. З урахуванням цих коефіцієнтів питомий опір
визначається за формулою:

де Кс.в=1,4 - для вертикальних
електродів;

Кс.г=2 - для горизонтальних
електродів.

Опір розтікання струму для одного
вертикального електрода:

де
1=4 -довжина вертикального электрода, м;=14-10-3 -діаметр электрода, м;=2,7
-відстань від поверхні грунта до середини электрода, м;

Попередня
кількість вертикальних електродів:

де
-
коефіцієнт використання вертикальних електродів, =0,64 [10]

Відстань
між вертикальними електродами:

Тоді
сумарний опір вертикальних електродів:

Опір
розтікання струму для горизонтального електроду:

де
-
коефіцієнт використання горизонтальних електродів, =0,24

RПЗ=3,18Похожие работы на - Електропостачання машинобудiвного заводу Курсовая работа (т). Физика.
СОВРЕМЕННЫЙ АНАЛИЗ ТЕКСТА И АНТИЧНАЯ РИТОРИКА
Реферат: Территориальная проблема Курильских островов
Отчет Студента По Полевой Практике
Гоголь Собрание Сочинений Том 8
Бакалаврская Работа Скачать
Дипломная работа по теме Управление кредитными операциями коммерческого банка
Отчет По Практике Журналиста В Газете
Реферат: Конспект экология
Интеллектуальная Собственность В Беларуси Реферат
Курсовая работа: Нарушение и исправление звукопроизношения свистящих звуков у детей дошкольного возраста. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа: Реструктуризация компании как средство повышения ее рыночной стоимости на примере ЗАО "Жилищный капитал"
Реферат: Товарознавство мяса Ковбасні вироби
Доклад по теме Осетины
Напишите Эссе На Тему Хан Абулхаир
Реферат: Круа
Контрольная работа по теме Введение в информатику
Курсовая работа по теме Экстрактивные вещества древесной зелени хвойных пород и использование их для получения эфирных масел и препаратов на их основе
Практическое задание по теме Анализ рынка кинотеатров Санкт-Петербурга и стратегических групп конкурентов
Доклад по теме Екологічний моніторинг в Чернівецькій області
Лабораторная Работа Измерение Удельной Теплоемкости Вещества
Контрольная работа: Взаимодействие спроса и предложения. Рыночное равновесие и его сдвиги
Реферат: The Secret Life Of Walter Mitty Essay
Похожие работы на - Маркетинговая деятельность предприятия общественного питания кофейни 'Paris Reel'

Електропостачання машинобудiвного заводу. Курсовая работа (т). Физика.

Report Page