Электроснабжение машиностроительного завода

Автор: Пользователь скрыл имя, 14 Марта 2015 в 07:55, дипломная работа

Краткое описание

Целью данного дипломного проекта является: спроектировать систему энергоснабжения для реконструкции старой системы электроснабжения машиностроительного завода «Аскольд» с выбором ТП, расчетом внешнего освещения, выбором числа и мощности трансформаторов, с определением мощности компенсирующих устройств, выбором сечения проводов и кабелей, выбором защитных устройств, расчётом релейной защиты электродвигателей напряжением 10 кВ, расчётом капитальных затрат на реконструкцию и расчетом заводской себестоимости 1квт.ч. потребляемой электроэнергии, расчетом искусственного заземления и молниезащиты ГПП.

Оглавление

Аннотация………………………………..………………………………………..........……....7
Введение……………………………..………………………………………..………...……....8
1 Исходные данные для проектирования……………..……………….……………......…...10
1.1 Характеристика источника питания…………………..………………………….....…...12
1.2 Характеристика режима работы проектируемого объекта………….……………..…...12
1.3 Характеристика высоковольтных потребителей……………………....…..……...…….16
2 Расчет электрических нагрузок проектируемого объекта…….……………..….………..22
2.1 Расчёт силовых электрических нагрузок………………………………………..….…....22
2.2 Расчёт осветительных нагрузок цехов……………………..…………....……………….23
2.3 Расчёт наружного освещения……………………....………………..……...…….………30
2.4 Расчёт охранного освещения..………....………….……………………….……….....…..33
2.5 Расчёт освещения открытых площадок……….........………………………………....….34
3 Выбор числа и мощности трансформаторов на ТП с учётом с учётом компенсации реактивной мощности…...........……………………....................……….…....…...………….36
3.1 Выбор рекомендованного коэффициента загрузки….…..………………………..…….36
3.2 Подбор целесообразной мощности трансформаторов в соответствии с нагрузками цехов….......................……….……………………………………………………….......…….36
3.3 Определение числа трансформаторов……………………………...……………..……...38
3.4 Выбор местоположения ТП и распределение нагрузок по трансформаторным под станциям………………..……………………………………………………………………....38
3.5 Выбор низковольтных батарей статических конденсаторов…………...…..….……….40
4 Расчёт и построение картограммы электрических нагрузок……………….……….……46
5 Выбор числа и мощности трансформаторов на ГПП……………………………….….…49
5.1 Определение реактивной мощности, вырабатываемой синхронными двигателями………………………………………………………………………....…………49
5.2 Определение расчётной активной мощности предприятия……….……………………50
5.3 Определение реактивной мощности, получаемой от энергосистемы.……… ………51
5.4 Выбор числа и мощности трансформаторов на ГПП…………….……..……....………51
5.5 Расчёт потерь мощности и энергии в трансформаторах……….……….………………52
6. Выбор схемы внешнего электроснабжения предприятия и электрической схемы
заводской подстанции…………………………………………………………………………53
6.1 Расчёт и проверка сечений питающих ЛЭП……………………………………………..55
6.2 Определение потерь энергии с ЛЭП……………..…………………………………….. ..55
7 Технико-экономическое обоснование напряжения питающих ЛЭП с учётом стоимости ГПП………………………………………………………………..……………………….…...57
8 Составление баланса реактивной мощности для внутризаводской схемы электроснабжения. ……………………………………………………………………………………………...…...61
9 Расчёт сети внутризаводского электроснабжения……………….…………………… ….62
9.1 Уточнение варианта схемы электроснабжения с учётом высоковольтной нагрузки………………………………………………………………………….…………….62
9.2 Расчёт сечений кабельных линий на 0,4 кВ………..……………………………………64
9.3 Расчёт сети наружного освещения…………………………………………………….…66
10.1 Расчёт токов короткого замыкания в узловых точках схемы электроснабжения предприятия……………………………………………………………… …………...……..70
10.2 Компоновка ГПП, РП, ТП. Выбор и проверка оборудования и токопроводов на устойчивость к токам короткого замыкания………………………...……………………………………………………………79
11 Специальная глава дипломного проекта…………………………………………………89
11.1 Характеристика объекта и общая методика выбора и расчёта осветительных
сетей……………………………………………………...…………………………………….89
11.2 Расчёт осветительных нагрузок цеха…………………………………………………...89
11.3 Выбор светильников общего освещения……………………………………………….90
11.4 Расчёт освещения выполненного лампами ДРЛ………………………………………92
11.5 Расчёт освещения выполненного лампами ЛЛ………………………………………..94
11.6 Расчёт параметров аварийного освещения…………………………………………….95
12 Расчёт электроэнергетической составляющей себестоимости продукции промышленного предприятия……………………………………………………………………………..…….105
12.1 Стоимость электроэнергии, потреблённой промышленным предприятием за год………..…………………………………………………………………………………..…105
12.2 Годовая заработная плата рабочих и ИТР электрохозяйства предприятия.…....……106
12.3 Годовые отчисления на прочие ежегодные затраты…..………………………………111
12.4 Определение годовых амортизационных отчислений на реновацию ……………….112
12.5 Определение годовых отчислений в ремонтный фонд………………………………..113
12.6 Расчёт стоимости материалов, расходуемых при текущем ремонте и обслуживании электрохозяйства предприятия за год………………………………………………………..114
12.7 Определение прочих ежегодных затрат………………………………………………...114
12.8 Расчёт электроэнергетической составляющей себестоимости продукции промышленного предприятия……………………………………………………………………………………114
12.9 Расчёт удельной величины энергетической составляющей себестоимости
продукции……………………………………………………………………………………...115
12.10 Расчёт электроэнергетической составляющей себестоимости продукции промышленного предприятия ОАО «Аскольд» для эксплуатируемой системы электроснабжения……….115
13 Релейная защита синхронных и асинхронных электродвигателей напряжением свыше
1000 В………

Файлы: 18 файлов

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ стр5-6.doc

— 64.00 Кб (Открыть, Скачать)

1- 10 Основной раздел с стр 7 (Восстановлен).docx

— 648.50 Кб (Открыть, Скачать)

1- 10 Основной раздел с стр 7.docx

— 648.34 Кб (Скачать)

В таблице 3.2 приведено распределение нагрузки по ТП.

При выборе числа трансформаторов и их мощности, учитывается необходимость максимального приближения полученного коэффициента загрузки трансформаторов Кз к выбранному ранее по /3/ значению 0,8.

 

 

Таблица 3.2 Распределение нагрузки по ТП

№ ТП

№№ цехов

Нагрузка по цехам

Число тр-ров

Мощность тр-ров

Кз

Нагрузка цехов, Рм, кВт

Суммарная нагрузка, Р, кВт

Нагрузка цехов, Qм, квар

Суммарная нагрузка, Q, квар

1

Дор.осв.

22,83

840,80

39,54

792,20

3

400

0,70

 

16

51,10

 

37,10

       
 

18

333,00

 

258,70

       
 

13

433,90

 

456,90

       
                 

2

12

201,00

553,20

244,00

636,30

3

250

0,74

 

17

240,00

 

221,10

       
 

22

39,70

 

48,50

       
 

Прож.

1,50

 

2,59

       
 

3

71,00

 

120,20

       
                 

3

1

347,10

1102,18

420,20

1331,21

6

250

0,73

 

4

253,00

 

301,30

       
 

6

233,50

 

283,00

       
 

25

267,70

 

324,90

       
 

Прож.

1,00

 

1,70

       
                 

4

21

273,10

401,48

295,00

483,07

2

250

0,80

 

23

63,10

 

75,20

       
 

Охр.осв.

34,80

 

60,27

       
 

Дор.осв

30,39

 

52,64

       
                 

5

8

474,70

589,73

578,60

725,66

2

400

0,74

 

26

102,50

 

139,50

       
 

27-II

12,50

 

7,60

       
                 

6

5

664,60

737,01

698,00

804,15

4

250

0,74

 

9

72,40

 

106,10

       
                 

7

2

496,80

967,93

523,50

1099,61

2

630

0,77

 

14

471,10

 

576,10

       
                 

8

7

45,40

1209,60

77,50

1273,80

4

400

0,76

 

10

72,40

 

62,40

       
 

11

107,70

 

133,50

       
 

20

108,90

 

78,50

       
 

24

208,80

 

251,30

       
 

15

209,60

 

122,70

       
 

19

442,90

 

538,00

       
 

27-I

12,50

 

7,60

       
 

Прож.

1,50

 

2,60

       
                 

 

 

3.5 Выбор низковольтных компенсирующих  устройств

Суммарную расчетную мощность компенсаторных батарей низкого напряжения (НБК), устанавливаемых в цеховой сети, определяют по формуле

                                              

где Qнк1 - суммарная мощность НБК, которую находим по формуле

 

где Qmax m - наибольшая реактивная мощность, которую целесообразно передавать через трансформаторы данной номинальной мощности, в сеть напряжением 0,38 кВ, определяемая по формуле

 

где Nопт, Кз, Sн.тр - соответственно оптимальное число, коэффициент загрузки трансформаторов единой мощности Sн тр;

       Pp, Qp - соответственно расчетные максимальные активная и реактивная мощности нагрузок трансформаторов единой мощности;

       Qнк2 - дополнительная мощность, которую рассчитывают по формуле

 

где  g - коэффициент, который для двухступенчатой схемы питания трансформаторов от распределительных пунктов определяется по /17/ по формуле

 

где Кр1 = 9 – для Дальнего Востока, коэффициент, который определяется в зависимости от числа смен работы предприятия и района его размещения;

        g - коэффициент, принимаемый для магистрали с числом трансформаторов более трех по формуле

 

Для ТП, питающихся от РП с синхронными высоковольтными двигателями, Qнк2 не рассчитывается. Кроме того, в случае, если Qнк2 < 0 , то принимается  Qнк2 = 0 .

По табл. 4 - 34 /8/ подбираются комплектные конденсаторные установки напряжением Uн = 0,38 кВ с таким расчетом, чтобы их стандартная мощность Qнк ст была меньше, но максимально приближена к расчетному значению Qнк.

Определяем число и мощность НБК ТП3. Коэффициент g определяется по формуле (3.8)

                                

Находится наибольшая реактивная мощность, которую целесообразно передавать через трансформатор мощностью Sн тр = 250 кВА по (3.6).

 

Определяется суммарная мощность НБК Qнк1 для данного цеха по (3.5)

Qнк1 = 1331,21 – 131,53 = 1199,68 квар

Дополнительная мощность НБК Qнк2 для ТП 3 по формуле (3.7)

Qнк2 = 1331,21 – 1199,68 – 0,3×6×250 = -318,47 квар

Суммарную расчетную мощность конденсаторных батарей низкого напряжения, устанавливаемых в цеховой сети, определяем по формуле (3.4)

Qнк = 1199,68 + 0 = 1199,68 квар

Расчетная мощность конденсаторной установки определяется по выражению

                           Qком = Qнк / Nтр = 1199,68/6 = 199,95 квар             

Выбирается конденсаторная установка типа  КРМ 0,4-200.

Для остальных ТП расчет аналогичен. Результаты расчета сведены в таблицы 3.4-3.5.

Таблица 3.4 Реактивная мощность, подлежащая компенсации

№ ТП

Рм, кВт

Qм, квар

Sном.тр., кВА

Nопт

Qmax.т, квар

Qнк1, квар

Схема питания

g

Qнк2, квар

Qнк, квар

1

840,80

792,20

400

3

353,27

438,93

от РП с СД

0

0,00

438,93

2

553,20

636,30

250

3

44,66

591,64

магистр

0,3

0,00

591,64

3

1102,18

1331,21

250

6

131,53

1199,68

магистр

0,3

0,00

1199,68

4

401,48

483,07

250

3

383,20

99,87

2-х ступ

0,15

270,70

370,57

5

589,73

725,66

400

2

147,93

577,73

магистр

0,3

0,00

577,73

6

737,01

804,15

250

4

66,45

737,70

магистр

0,3

0,00

737,70

7

967,93

1099,61

630

2

66,33

1033,28

2-х ступ

0,15

0,00

1033,28

8

1209,60

1273,80

400

4

124,59

1149,21

2-х ступ

0,15

0,00

1149,21


 

Таблица 3.5 Выбор БСК на 0,4 кВ

№ ТП

Qнк, квар

Nопт

Qком, квар

Кол-во и тип БСК

Qбск, квар

Qбск(тп), квар

1

438,93

3

146,31

КРМ 0,4-133

133

399

2

591,64

3

197,21

КРМ 0,4-180

180

540

3

1199,68

6

199,95

КРМ 0,4-200

200

1200

4

370,57

3

123,52

КРМ 0,4-112

112,5

337,5

5

577,73

2

288,87

КРМ 0,4-275

275

550

6

737,70

4

184,42

КРМ 0,4-180

180

720

7

1033,28

2

516,64

КРМ 0,4-500

500

1000

8

1149,21

4

287,30

КРМ 0,4-275

275

1100


 

В цеховых КТП установлены трансформаторы ТМЗ – 250, ТМЗ - 400 и ТМЗ – 630 со следующими паспортными данными по таблице 5.2.1 /3/:

Таблица 3.6 Паспортные данные трансформаторов

Тип

Sном.тр., кВА

ВН,кВ

НН, кВ

Потери

Uкз, %

Iхх, %

DРх, кВт

DРк, кВт

ТМЗ-250/10

250

10

0,4

3,7

0,74

4,5

2,3

ТМЗ-400/10

400

10

0,4

5,5

0,95

4,5

2,1

ТМЗ-630/10

630

10

0,4

7,6

1,31

5,5

1,8


 

Реактивная мощность, проходящая через трансформатор ТП3 после установки БСК

                                         Q`вк = Qм - Qбск(тп)                                              (3.10)

 

Q`вк = 1331,21 - 1200 = 131,21 квар

Для остальных ТП расчет аналогичен. Результаты расчета сведены в

таблицу 3.6.

Определяются потери активной мощности в трансформаторах ТП по формуле

 

где DPх, DPк - потери активной мощности соответственно холостого хода и короткого замыкания в трансформаторе ТП;

       Кз - коэффициент загрузки трансформатора с учетом мощности НБК, который определяется по формуле

 

где  Sр тп - расчетная максимальная мощность ТП, рассчитываемая по формуле

 

Потери реактивной мощности в трансформаторах ТП определяются по формуле

 

где  DQхх, DQк, - потери реактивной мощности в трансформаторах ТП определяемые по формуле

 

 

где  Iхх%, Uк% - соответственно ток холостого тока и напряжение короткого замыкания трансформатора, определяемые по таблице 5.2.1 /15/.

Определяются приведенные потери активной мощности в трансформаторах ТП по (3.11), где за потери мощности принимаем приведенные потери холостого хода DP’х и  короткого замыкания DP’к, которые определяем по формулам

 

 

где Кип - коэффициент изменения потерь, который для цеховых ТП равен 0,07 кВт/квар.

Рассчитывается максимальная мощность нагрузки этого ТП по (3.13)

           

Коэффициент загрузки рассчитывается по (3.12)

Кз = 1109,96/(6×250) = 0,77

Потери холостого хода в одном трансформаторе ТП1 по (3.15)

                         

Потери короткого замыкания в одном трансформаторе ТП3 по (3.16)

                        

Полные реактивные потери в трансформаторах ТП3 определяются по формуле (3.14)

          

Приведенные потери активной мощности холостого хода и короткого замыкания по (3.17), (3.18)

 

 

Полные активные потери в трансформаторах ТП1 по (3.11)

        

Расчет потерь мощности в трансформаторах остальных ТП аналогичен. Результаты расчета приведены в таблице 3.6.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.6 - Расчет потерь мощности в цеховых ТП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11Специальная глава.docx

— 40.44 Кб (Открыть, Скачать)

12 экономический раздел.docx

— 76.58 Кб (Открыть, Скачать)

13 раздел РЕЛЕЙКА.docx

— 203.25 Кб (Открыть, Скачать)

14 ОХРАНА ТРУДА И ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ.docx

— 379.10 Кб (Открыть, Скачать)

15 заключение.doc

— 26.50 Кб (Открыть, Скачать)

16 Срисок сокращений.docx

— 13.06 Кб (Открыть, Скачать)

17 Литература.docx

— 15.04 Кб (Открыть, Скачать)

18 СОДЕРЖАНИЕ.docx

— 18.03 Кб (Открыть, Скачать)

Аннотация 3 стр.doc

— 13.38 Кб (Открыть, Скачать)

Введение для Аскольда.docx

— 15.89 Кб (Открыть, Скачать)

План и разрез ГПП.vsd

— 443.00 Кб (Скачать)

План освещения.cdw

— 227.87 Кб (Скачать)

Заземление ГПП на Аскольде.docx

— 13.37 Кб (Открыть, Скачать)

Заземление ГПП на Аскольде1.doc

— 32.50 Кб (Открыть, Скачать)

Молниезащита.vsd

— 96.50 Кб (Скачать)

Информация о работе Электроснабжение машиностроительного завода