Курсовая работа: Электроснабжение цементного завода
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ ПАВЛОДАР УНЕВРСИТЕТІНІҢ КОЛЛЕДЖІ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КОЛЛЕДЖ ПАВЛОДАРСКОГО УНЕВЕРСИТЕТА
Тақырып/ Тема
: Электроснабжение цементного завода
Жасады/ Разработал
: ______________________________________
(
қолы, мерзімі
)(подпись, дата) (
аты-жөні
)(Ф.И.О.)
Жетекші/ Руководитель
: _____________________________________
(қолы, мерзімі
)(подпись, дата) (
аты-жөні
)(Ф.И.О.)
2. Исходные данные на проектирование электроснабжения цехов цементного завода
4. определение расчетных электрических нагрузок
5. Краткая характеристика среды производственных помещений
6. Определение расчетных электрических нагрузок
7. Определение расчетных нагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса
8. Определение расчетной нагрузки завода в целом
10. определение центра электрических нагрузок, построение картограммы и выбор расположения питающей подстанции
11. выбор варианта электроснабжения
12. I вариант схемы электроснабжения
13. II вариант схемы электроснабжения
14. расчет тока короткого замыкания
Огромная роль энергетики в развитии народного хозяйства определяется тем, что любой производственный процесс во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте, все виды обслуживания населения страны связаны со всевозрастающим масштабами использования энергии. В настоящее время уровень мирового потребления энергии перевалил за 2 млрд. тонн условного топлива, по прогнозам экспертов к 2020 году эта цифра возрастет до 30 млрд. тонн в год.
В процессе развития производительных сил непрерывно изменились и совершенствовались источники и виды энергии, используемые в производстве и быту. В далеком прошлом энергетической основой служила мускулистая сила людей, дополненная с двигательной силой животных, воды и ветра. С открытием способов использования энергии пара связана промышленная революция 18-го века, последующий рост производительности труда и технический процесс. Внедрение паровых машин позволило создать обособленные отрасли промышленности, так как предприятия могли находиться далеко от первичного источника энергии или места добычи топлива, то есть возникло определение производство энергии от ее потенциального источника.
С открытием на рубеже 18 и19 вв. электрической энергии начался новый этап технического процесса. Возможность передачи электроэнергии на большие расстояния позволила территориально отделить место производства энергии от ее потребителей. Источниками электроснабжения стали электростанции. В результате само производство электрической энергии, ее передача и распределение обособились в самостоятельную отрасль- электроэнергетику. Это открыло простор концентрации производства в различных отраслях, и создала возможности для бурного технического прогресса и размещения промышленности по всей стране. Генеральными направлениями в энергетики стали концентрация и централизация производства электроэнергии, создание электрических систем и их объединений.
Электроэнергетика является ведущей отраслью в тяжелой промышленности. Использование электроэнергии обеспечивает техническую вооруженность и рост производительности труда в народном хозяйстве, преобразует быт людей. Электроэнергия как энергоноситель обладает особыми свойствами. Она легко превращается в другие виды энергии, применяется для самых разнообразных целей и обеспечивает наибольшую интенсивность и наилучшие условия для управления ими.
Использования электрической энергии позволяет обеспечить требуемую быстроту и связанность производственных операций, необходимые для комплексной механизации производства. Поэтому электродинация во взаимосвязи с автоматизацией способна обеспечить резкое повышение производства труда, облегчить человеческий труд, повышать его производительность. Производство электрической энергии легко сосредоточить на электростанциях большой мощности и затем централизованно снабжать ею предприятия и других потребителей. Электроэнергия может быть передана на значительные расстояния, благодаря этому представляются возможным разумно использовать для нужд общества естественные источники энергии, удаленные от центров потребления.
Для силовых процессов бесспорными преимуществами обладает электрический привод, как более простой, надежный, удобный, позволяющий совершать конструкцию приводимой в движение рабочей машины, обеспечить автоматическое управление ею. Применение многодвигательного привода позволяет эффективнее использовать каждый рабочий элемент машины. Широкое распространение получает робототехника.
Использования электрической энергии позволяет разрабатывать и внедрять в производство наиболее совершенные технологические процессы. Применение электроэнергии в технологических процессах положило начало развитию ряда новых производств. С электротехнологией связано производство алюминия, магния, специальных сплавов, чистых металлов, развитие новых отраслей химии, применение новых более экономичных методов обработки металлов. Большой экономический эффект дает электродинация транспорта, она увеличивает массу и скорость поездов, исключает простои при чистке топки, при наборе воды и топлива, улучшает условия труда обслуживающего персонала, увеличивает КПД всей полной затраченной энергии.
Значение электродинации возрастает, так как замена электрической энергии непосредственного топлива способствует экономии живого труда, материалов и топлива.
Цель работы:
выбрать схему внешнего электроснабжения предприятия на основе технико-экономических расчётов. Для этого необходимо определить расчётные нагрузки предприятия, построить картограмму нагрузок, произвести расчёт и выбор схемы внешнего электроснабжения.
Исходные данные на проектирование электроснабжения цехов цементного завода.
1. генеральный план представлен на рисунке 1.
2. ведомость электрических нагрузок представлена в таблице 1.
3. питание возможно осуществить от шин подстанции энергосистемы напряжением 110 кВ.
4. мощность системы S с
= 700 МВА, реактивное сопротивление системы Х с
=0.5
5. стоимость энергии 3.25 тенге/кВтч.
6. расстояние от подстанции энергосистемы до завода – 6.2 км.
Ведомость электрических нагрузок предприятия.
1. определение расчетных электрических нагрузок
Краткая характеристика потребителей электрической энергии
Краткая характеристика потребителей электроэнергии приведена в табл.1.1, 1.2 которые являются приемниками трехфазного переменного тока, частотой 50 Гц, напряжением 380/220 В.
Краткая характеристика среды производственных помещений
Характеристика производственной среды
Определение расчетных электрических нагрузок
К основным следует отнести методы определения расчетных нагрузок:
1) по установленной мощности и коэффициенту спроса:
2) по средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузок:
3) по средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузок:
4) по средней мощности и отклонению расчетной нагрузки от средней (статистический метод).
Первый метод расчета применяют для определения расчетной максимальной нагрузки узлов электроснабжения (цеха, корпус предприятия) на стадии проектного задания.
Второй метод с достаточной степенью точности позволяет определять расчетные нагрузки узлов на всех ступенях системы электроснабжения, начиная от шин цеховых подстанций и выше в сторону питания. При условии наличия графика нагрузки может считаться вообще в полнее удовлетворительным.
Третий метод наиболее точен и применяется для расчета нагрузок на всех ступенях системы электроснабжения, но при условии наличия данных о каждом приемнике узла.
Использования четвертого метода возможны во всех случаях, когда достаточно исходных данных для определения отклонения расчетной нагрузки от средней.
Вспомогательные методы определения расчетных нагрузок:
1. по удельному расходу энергии на единицу продукции.
2. по удельной нагрузки, приходящейся на единицу производственной площади.
Определение расчетных нагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса.
Расчетная нагрузка (активная Р, и реактивная Q) силовых приемников цеха определяется из соотношений:
где Р Н
– суммарная установленная мощность всех приемников цеха;
tgφ - соответствующий характерному для приемников данного цеха средневзвешенному значению коэффициента мощности
Расчетная нагрузка осветительных приемников цеха определяется по установленной мощности и коэффициенту спроса
где К С О
– коэффициент спроса, для освещения
Р НО
– установленная мощность приемников электрического освещения.
Величина Р НО
может находиться и по формуле:
где Р УДО
– удельная нагрузка, Вт/м 2
площади пола цеха. В нашем случаи:
Полная расчетная мощность силовых и осветительных приемников цеха определяется:
Расчетная активная и реактивная мощности групп приемников выше 1000В определяются из соотношений, а полная из выражения:
Активные суммарные, расчетные и реактивные нагрузки потребителей 0,38 кВ/0,22 кВ и 6 кВ в целом по предприятию определяются суммированием соответствующих нагрузок цехов
Определение расчетной нагрузки завода в целом
Полная расчетная мощность предприятия определяется по активным расчетным и реактивным нагрузкам цехов, с учетом расчетной нагрузки освещения территории предприятия, потерь мощности в трансформаторах и ГПП , с учетом компенсации реактивной мощности.
Активные суммарные расчетные и реактивные нагрузки предприятия по результатам расчетов (табл. 1.3) силовых приемников до 1000 В.
Осветительных приемников (цехов и территорий):
Расчетная нагрузка 0.38 кВ цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса
Расчетная осветительная нагрузка по цехам завода
Так как трансформаторы цеховых и главных понизительных подстанций еще не выбраны, то приближенно потери мощности в них определяются:
Необходимая мощность компенсирующих устройств по заводу в целом определяется:
где P с.г
– активная среднегодовая нагрузка завода;
tg j ест
– соответствует средневзвешенному естественному коэффициенту мощности за год;
tg j н
– соответствует нормативному значению коэффициента мощности.
где Т мах
= 5300; Т дг
– действительное годовое число работы потребителей электроэнергии.
P с.г
= (535*5300)/8500 = 333.5 кВт
Принимаем нормативное значение коэффициента мощности:
Мощность компенсирующих устройств равна:
Q ку
= 333.5*(0.3-0.29) = 3.33 кВар
Некомпенсированная мощность на шинах ГПП:
где Q p
– расчетная реактивная мощность завода, отнесенная к шинам ГПП с учетом коэффициента разновременности максимумов силовой нагрузки
Q = SQ p
* K р.м
+DQ т
= 272.7*0.95+63.6 = 322.6 кВар
Q= Q -Q ку
= 272.7-3.33 = 269.3 кВар
В качестве компенсирующих устройств принимаем батареи статических конденсаторов. Определяем потери активной мощности в них:
где Р уд
- удельные потери активной мощности, составляющие 0,2% от Q ку
Общая активная мощность с учетом потерь в компенсирующих устройствах на шинах подстанции:
Р = Р рΣ
+ ΔР ку
= 535+0.019 = 535.019 кВт
где Р рΣ
– расчетная активная мощность предприятия, отнесенная к шинам ГПП с учетом коэффициента разновременности максимума силовой нагрузки, К рм
= 0.95;
Р р
= (Р р
+ Р' р
)* K р.м
+ Р ро
+DР т
Р р
= 535*0.95+24.1+12.75=545.1 кВт
Расчетная нагрузка на шинах ГПП с учетом компенсации реактивной мощности равна:
Предполагаем, что на предприятии будет предусмотрена ГПП. Потери мощности в трансформаторах ГПП ориентировочно определяются:
DР’ т
=0,02*S’ p
; DР’ т
= 0.02*623 = 12.4 кВт;
DQ’ т
=0,1*S’ p
; DQ’ т
= 0.1*623 = 62.3 кВар;
Полная расчетная мощность завода на стороне высшего напряжения ГПП будет равна:
Выбираем трансформаторы для линии с учётом перспективы развития энерголинии.
Выбираем трансформатор марки ТМН-2500/110
Потери:
х.х. = 21-26 кВт К.З. = 85 кВт
Напряжение К.З. на номинальной ступени – 10.5 %
Определяем потери в трансформаторе, активное и индуктивное сопротивление:
∆
Q M
= (
I
0
*
S
н
) / 100 = ( 0.85* 2500) / 100 = 21,25 кВАр
R
тр
= (Р кз
*
U
2
ном. т
) /
S
2
ном
= (85 * 115 2
) / 2500 2
= 0,17 Ом
X
тр
= (
U k
*
U
н
2
) / 100 *
S
н
= (11 * 115 2
) / 100 * 2500 = 058 Ом
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК, ПОСТРОЕНИЕ КАРТОГРАММЫ И ВЫБОР РАСПОЛОЖЕНИЯ ПИТАЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ
Для определения местоположения ГПП при проектировании системы электроснабжения на генеральный план промышленного предприятия наносится картограмма нагрузок, которая представляет собой размещенные на генеральном плане окружности, причем площади, ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Для каждого цеха наносится своя окружность, центр которой совпадает с центром нагрузок цеха.
Главную понизительную подстанцию следует располагать как можно ближе к центру нагрузок, так как это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электрической энергии и значительно сократить протяженность как распределительных сетей высокого напряжения завода, так и цеховых электрических сетей низкого напряжения, уменьшить расход проводникового материала и снизить потери электрической энергии.
Площадь круга в определенном масштабе равна расчетной нагрузке соответствующего цеха Р i
;
Из этого выражения радиус окружности:
где Р р
i
- мощность i-го цеха, m – масштаб для определения площади круга (постоянный для всех цехов предприятия).
Осветительная нагрузка наносится в виде сектора круга, изображающего нагрузку до 1000 В. Угол сектора определяется:
Для определения места ГПП находится центр электрических нагрузок отдельно для активной (табл. 2.1) и реактивной (табл. 2.2) нагрузок, так как питание активной и реактивных нагрузок производится от разных установок (генераторы и компенсирующие устройства).
На генплан завода наносятся оси координат. Находим координаты центра электрических нагрузок каждого цеха.
координаты центра электрических нагрузок завода определяются по формулам:
Х ОА
= (Р р
i
*Х
i
)/ Р р
i
Y
ОА
= (Р р
i
*
Y i
)/ Р р
i
(2.1)
Х ОР
= (
Q
р
i
*Х
i
)/
Q
р
i
Y
ОР
= (
Q
р
i
*
Y i
)/
Q
р
i
(2.2)
где Х ОА
, Y
ОА
( Х ОР
, Y
ОР
) – координаты центра активных (реактивных) нагрузок завода;
Х
i
,
Y i
– координаты центра нагрузок i-го цеха.
Принимаем для построения картограммы нагрузок масштаб: m
=1 кВт/мм 2
Определение ЦЭН реактивной мощности
После определения электрической нагрузки и установления категории надёжности потребителя намечаются возможные варианты электроснабжения с питанием кабельными или воздушными линиями различных напряжений. Окончательный выбор одного из вариантов определяется сравнением технико-экономических показателей указанных вариантов. Обычно рассматриваются 2-3 варианта с выявлением капитальных затрат; ежегодных эксплуатационных расходов; расходов цветного металла; суммарных затрат.
Капитальные затраты на сооружение кабельных и воздушных линий определяются по укреплённым показателям стоимости сооружения 1 км линии и стоимости оборудования отдельных элементов проектируемой системы электроснабжения (трансформаторов, коммутационной, защитной и измерительной аппаратуры в комплектном исполнении – КТП, КРУ, КСО).
Стоимость электроэнергии определяется стоимости электроэнергии, вырабатываемой энергосистемой или промышленной электростанцией.
Величины отчислений, идущих на амортизацию, ремонт и обслуживание, приведены в таблице, при этом процент на амортизацию устанавливается таким, чтобы к концу срока службы линии или оборудования были полностью восстановлены расходы, затраченные на их установку. Так, если установлен срок службы оборудования 20 лет, то процент на амортизацию будет составлять
Воздушные линии, устанавливаемые на деревянных опорах.
на железобетонных и металлических опорах.
Электрооборудование, установленное на подстанциях.
Кабельные линии, прокладываемые в земле
Рассчитываем капитальные и эксплуатационные расходы.
1)
капитальные затраты оборудования берутся по стоимости оборудования и линии.
Масленые выключатели выбираются по I расч
, U и S откл
. С учетом прокладки двух линий.
I расч
= S р
/ (√3*U) = 636 / (1.73*115) = 3.2 А
S откл
= S c
/ X c
= 700 / 0.5 = 1400 мВА
По полученным данным выбираем масленый выключатель
по справочнику.
Выбираем по табличным данным отделители, короткозамыкатели и разъединители по I расч
и U.
К отделителю выбираем короткозамыкатель марки К.З – 110У
I п.т.
= 12.5 кА t откл
= 0.18/0.28с
Выбор линии.
Выбираем двух цепную линию с сталеалюминевыми
проводами.
Максимальное время работы трансформатора 8400ч в год.
По условию возможного коронирования при напряжении 115 кВ следует принять по ПУЭ сечение провода не менее 70 мм 2
.
Стоимость 1 км линии = 800000 тенге.
К л
= 1км/л*ℓ л
= 800000*6,2 = 4960000 тенге
К т
= 2*стоимость тр-ра = 2*1182500 = 23650000 тенге
Выбираем 2 масленых выключателей на напряжение 10 кВ марки ВМ В-10.
Разъединители на напряжение 10 кВ выбрали марки РВ- 10/400
Выбор короткозамыкателей КЗ – 110М.
Выбор масляных выключателей МКП – 110Б – 2/5.
Выбор разъединителей РЛНД – 110М/600
К
включают в себя стоимость выключателей, разъединителей и другого оборудования, установленного в камерах выключателей К
, короткозамыкателей К
, линии К
и трансформаторов К
.
К Σ
= К мв 110
+ К отдел
+ К к.з.
+ К р
+ К л
+ К тр
+ К мв10
+ К раъед
ΔР л
= 1.3*3552.16*2*3 = 27.7 кВт / А*км
ΔQ х.х
= (I х.х
/100)* S ном.т
= (1,5/100)*2500=37,5 кВар
ΔQ к.з.
= (U к
/100)* S ном.т
= (10.5 / 100)*2500 = 262,5кВар
Приведенные потери активной мощности при К.З.
ΔР’ м
= Δр м
+ К эк
* ΔQ к.з
= 1,3+0,06*262,5 = 158,8кВт
Приведенные потери активной мощности при Х.Х.
ΔР х.х
= Δр х.х.
+ К эк
* ΔQ х.х
= 37,5+0.06*5,5 = 12,3 кВт
ΔР т
= 2*( ΔР х.х
+ К з
* ΔР’ м
) = 2*(12,3+0.6*158,8)=215,1 кВт
Полные потери в линии и в трансформаторах
ΔР = ΔР л
+ ΔР т
= 412,6 + 215,1 = 627,7 кВт
С п
= С* ΔР*Т макс
= 3,25*5300*627,7 = 10812132
Стоимость амортизационных отчислений.
С а
= Р аΣ
* К Σ
= 0.055*49584000 = 27271200тенге
Суммарные годовые эксплуатационные расходы
С год
= С п
+ С а
= 10812132+27271200 = 38083332тенге
З =
С год
+ 0.15* К Σ
= 38083332+0.15*49584000 = 45520932 тенге
ΔW = ΔР * T год
= 627,7*5300 = 3326810 кВт
Расход цветного металла (алюминия).
G
=
g
* 2
l
= 0.86 * (2 * 6,2) = 10,6 Т.
При расчете второго варианта электроснабжения цена оборудование указано в первом варианте.
К Σ
= К мв 110
+ К отдел
+ К к.з.
+ К р
+ К л
+ К тр
+ К мв10
+ К раъед
К Σ
= 9750000+750000+210000+64000+5140000+100000+23650000+9920000=49584000 тенге
Стоимость амортизационных отчислений.
С а
= Р аΣ
* К Σ
= 0.055*72740000 = 4000700 тенге
Суммарные годовые эксплуатационные расходы
С год
= С п
+ С а
= 1607760+4000700 = 5608460 тенге
З =
С год
+ 0.15* К Σ
= 5608460+0.15*72740000 = 16519460 тенге
Сводная таблица выбора варианта электроснабжения.
Просчитав все затраты на сооружение наших схем более экономичным получается I вариант схемы электроснабжения. По первому варианту производим расчет токов короткого замыкания.
X 2
= X 3
= X л
= X 0
* L * (S б
/ U 2
ср
);
X 2
= X 3
= X л
= 0.4 * 6.2 * (700 / 115 2
) = 0.13 Ом.
X 4
= X 5
= X т
= (U к
/ 100) * (S б
/ S ном.т.
);
X 4
= X 5
= X т
= (10.5 / 100) * ( 700 / 2.5) = 29.4Ом.
X рез
= 0,5 + ((0.13 + 29.4) / 2) = 15.26 Ом.
I б
= 700 / (1,73 * 10,5) = 38.5 кА.
Ударный ток короткого замыкания в точке К:
Мощность трёхфазного короткого замыкания:
Вывод:
я выбрал схему внешнего электроснабжения предприятия на основе технико-экономических расчётов. Для этого я определил расчётные нагрузки предприятия, построил картограмму нагрузок, произвёл расчёт схемы внешнего электроснабжения.
1. Б. Ю. Липкин «Электроснабжение промышленных предприятий и установок». Москва «Высшая школа» 1990г.
2. Фёдоров «Электроснабжение промышленных предприятий» Москва 1973 г.
3 Дьяков «Справочник по электрооборудованию».
4. Фёдоров А.А., Старкова А.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987.
5. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1986.
6. Зюзин А.Ф., Поконов Н.З., Антонов М.В. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок: Учеб. для учащихся электротехнических спец. Техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: высшая школа, 1986.
Название: Электроснабжение цементного завода
Раздел: Промышленность, производство
Тип: курсовая работа
Добавлен 20:26:10 25 декабря 2009 Похожие работы
Просмотров: 395
Комментариев: 17
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Курсовая работа: Электроснабжение цементного завода
Герасимов Церковь Покрова На Нерли Сочинение 8
Курсовая работа: Разработка технологической линии получения керамических смесей для безобжиговых фритт (керамических красок) из стекольных и золошлаковых отходов. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Мои Размышления О Выборе Профессии
Реферат: Сравнительный анализ разных типов классификации потребностей. Их преимущество и ограничение
Сочинение На Тему Весна 15 20 Предложений
Из Каких Частей Состоит Сочинение Егэ
Контрольная работа по теме Основы психоанализа Фрейда
Пособие по теме Билеты за 9 класс по геометрии
Реферат: Планирование межпредметных связей. Скачать бесплатно и без регистрации
Какова Роль Языка В Моей Жизни Эссе
Дипломная работа по теме Интернет как инструмент маркетинга
Реферат: Відомчий контроль за законністю та обґрунтованістю проведення слідчих дій
Реферат: Структура оптимальных устройств обнаружения
Реферат по теме Международное атомное право
Доклад: Дворцовые перевороты середины XVIII в.
Курсовая работа: Темпы и факторы экономического роста страны
Шпаргалка: Шпаргалка по Страхованию 3
Реферат: Устройство синхронизации информационных импульсов, поступающих в произвольные моменты времени, с ближайшим спадом тактового импульса
Сочинение Почему Нужно Быть Уверенным В Себе
Александр Вампилов Реферат
Реферат: Аксиоматика векторного пространства
Сочинение: Прием антитезы в одном из произведений русской литературы XIX века
Реферат: Гуманистическая функция оценки в учебном процессе