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)

 

 

 

 

 

Активная мощность нагрузки на шинах 10 кВ с учетом потерь в трансформаторах ТП определяется по формуле

 

Реактивная мощность нагрузки на шинах 10 кВ с учетом потерь в трансформаторах ТП определяется по формуле

 

Расчетная силовая нагрузка цеха на шинах 10 кВ с учетом потерь мощности в трансформаторах ТП определяется по формуле

 

Определяется расчетная силовая нагрузка цеха по формулам (3.19) - (3.21)

 

 

 

Расчет для остальных цехов аналогичен. Результаты сведены в таблицу 3.7.

Таблица 3.7 Расчетная мощность нагрузки на шинах 10 кВ цеховых ТП

№ КТП

Р`м(тп), кВт

QвкТП, квар

Sм, кВА

1

863,03

450,71

973,63

2

568,08

132,47

583,32

3

1131,81

202,67

1149,82

4

415,27

173,76

450,16

5

604,52

213,76

641,20

6

756,78

131,91

768,19

7

989,17

163,62

1002,61

8

1239,11

249,40

1263,96


 

 

 

 

 

 

 

4. Расчет и построение  картограммы электрических нагрузок, определение центра электрических  нагрузок

Для нахождения места размещения ГПП и ТП на генеральном плане предприятия наносится картограмма нагрузок Рi, представляющих собой окружности, площади которых равны pR2 и в выбранном масштабе М равны расчетной нагрузке Рi данных цехов.

               Рi = pR2М ,                                                  (4.1)

Тогда радиус окружности равен

 

где М = 1 кВт/м2, (1 кВт = 0,1 мм2).

Для первого цеха:

                          

Круг делится на сектора, каждый из которых равен нагрузке осветительной, силовой на низкой и высокой стороне.

Площадь круга равна расчетной мощности цеха

                                            Рр = Рмс + Р10кВ + Рмо,                                         (4.3)

Находятся углы секторов, соответствующие силовой нагрузке на низкой и высокой сторонам,  осветительной нагрузкам

 

 

 

Все результаты расчетов приведены в таблицу 4.1.

Центром электрических нагрузок является точка с координатами Хо, Уо, где сосредоточенна основная нагрузка

 

 

где    Хi , Yi - геометрические координаты i - го цеха;

Рi  - активная мощность нагрузки i - го цеха;

SРi - суммарная активная мощность нагрузки всего предприятия, кВт;

n - количество цехов.

Результаты расчета ЦЭН приведены в таблице 4.2.

ЦЭН показан на генплане. Ввиду невозможности установки ГПП в ЦЭН, ГПП установлена на свободной территории предприятия в направлении районной подстанции.

 

Таблица 4.1 Данные для построения картограммы электрических нагрузок

№ пп

Наименование цеха

Рмс, кВт

P10кВ, кВт

Рмо, кВт

Рр, кВт

ri, мм

wo, град

wсил, град

wв/в, град

1

Гальванический цех №11

313,5

 

33,6

347,0

33,25

34,82

325,1

0,00

2

Кузнечно-прессовый участок цеха №21

468,0

2560

28,8

3056

98,67

3,39

55,12

301,4

3

Блок складов

50,0

 

21,0

70,98

15,04

106,42

253,5

0,00

4

Котельная

240,0

 

13,0

252,9

28,38

18,44

341,5

0,00

5

Литейный участок цеха №21

630,0

2000

34,6

2664,5

92,12

4,67

85,12

270,21

6

РММ цеха №9

210,0

 

23,5

233,45

27,27

36,16

323,84

0,00

7

Склад сбыта

37,5

 

7,9

45,37

12,02

62,44

297,56

0,00

8

Участок цеха №34

420,0

 

54,7

474,72

38,88

41,50

318,50

0,00

9

Склад ГСМ

96,0

 

5,1

101,11

17,94

18,21

341,79

0,00

10

Депо электрокар

63,0

 

9,4

72,44

15,19

46,92

313,08

0,00

11

Вент. Участок

90,0

 

17,7

107,6

18,52

59,03

300,9

0,00

12

Нейтрализатор

180,0

945

21,0

1145,98

60,41

6,59

56,55

296,86

13

Штамповочный участок цеха №21

409,5

 

24,4

433,94

37,17

20,27

339,73

0,00

14

Механический цех №4

412,5

 

58,6

471,13

38,74

44,80

315,20

0,00

15

Заводоуправление

182,0

 

27,6

209,65

25,84

47,48

312,52

0,00

16

АТС

48,0

 

3,1

51,09

12,76

21,74

338,26

0,00

17

Инженерный корпус

204,0

 

36,0

240,00

27,65

54,00

306,00

0,00

18

Компрессорная ВВД

322,5

970

10,5

1277,99

63,80

2,96

90,85

266,20

19

Механический цех №33

396,0

 

46,9

442,90

37,56

38,12

321,88

0,00

20

Столовая

100,0

 

8,9

108,89

18,62

29,38

330,62

0,00

21

Инструментальный цех №23

245,0

 

28,1

273,14

29,49

37,09

322,91

0,00

22

Гараж

35,0

 

4,7

39,72

11,25

42,79

317,21

0,00

23

Насосная питьевой воды

60,0

 

3,1

63,15

14,18

17,94

342,06

0,00

24

Печатный цех

192,0

 

16,8

208,79

25,79

28,94

331,06

0,00

25

Ремонтный цех

240,0

 

27,7

267,70

29,20

37,25

322,75

0,00

26

Склад металла

92,0

 

10,5

102,49

18,07

36,85

323,15

0,00

27-I

Проходная

12,0

 

0,5

12,52

6,31

14,91

345,09

0,00

27-II

Проходная

12,0

 

0,5

12,50

6,31

14,40

345,60

0,00


 

 

 

 

Таблица 4.2 Определение местоположения ЦЭН

№ пп

Наименование цеха

Рр, кВт

X, м

Y, м

P*X

P*Y

1

Гальванический цех №11

347,07

475

565

164859,4

196096

2

Кузнечно-прессовый участок цеха №21

3056,80

490

350

1497832

1069880

3

Блок складов

70,98

850

395

60335,42

28038,22

4

Котельная

252,96

660

580

166953,6

146716,8

5

Литейный участок цеха №21

2664,56

650

420

1731964

1119115

6

РММ цеха №9

233,45

665

695

155245,2

162248,7

7

Склад сбыта

45,37

720

472

32665,37

21413,96

8

Участок цеха №34

474,72

995

605

472346,4

287205,6

9

Склад ГСМ

101,11

810

345

81902,80

34884,52

10

Депо электрокар

72,44

125

475

9055,28

34410,08

11

Вент. Участок

107,65

670

472

72125,69

50810,93

12

Нейтрализатор

1145,98

190

540

217736,7

618830,7

13

Штамповочный участок цеха №21

433,94

355

455

154048,2

197442,1

14

Механический цех №4

471,13

485

440

228497,3

207296,5

15

Заводоуправление

209,65

395

5

82810,96

1048,24

16

АТС

51,09

315

415

16092

21200,57

17

Инженерный корпус

240,00

275

585

66000

140400

18

Компрессорная ВВД

1277,99

165

410

210868,5

523976,4

19

Механический цех №33

442,90

325

130

143943,4

57577,37

20

Столовая

108,89

610

10

66420,98

1088,868

21

Инструментальный цех №23

273,14

740

840

202124,8

229439,0

22

Гараж

39,72

210

620

8341,44

24627,10

23

Насосная питьевой воды

63,15

925

680

58411,37

42940,25

24

Печатный цех

208,79

505

150

105437,0

31317,94

25

Ремонтный цех

267,70

465

640

124479,2

171326,3

26

Склад металла

102,49

850

395

87117,71

40484,11

27-I

Проходная

12,52

340

10

4256,256

125,184

27-II

Проходная

12,52

1200

495

15024

6197,4

 

Сумма

12801,2

   

6242717

5475904

Xo

487,67

         

Yo

427,76

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Выбор числа и мощности трансформаторов  на ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ

Основными требованиями при выборе числа трансформаторов ГПП являются: надежность электроснабжения потребителей, а также минимум приведенных затрат на трансформаторы. Надежность электроснабжения потребителей II категории обеспечивают резервами, вводимым автоматически или действиями дежурного персонала.

Применяются двух трансформаторные подстанции, которые экономически более целесообразны чем подстанции с одним или большим числом трансформаторов.

5.1 Определение реактивной мощности, вырабатываемой синхронными двигателями

Каждый установленный синхронный двигатель является источником реактивной мощности, минимальную величину которой по условию устойчивой работы СД определяют по выражению:

 

где Ксд - коэффициент загрузки СД по активной мощности

 

где Рзад, Рн - заданная и номинальная мощности СД, соответственно 2100 и 800 кВт,

 

 

Определение оптимальной реактивной мощности Qэ1, передаваемой из энергосистемы в сеть в период максимальных нагрузок энергосистемы.

Экономически целесообразную загрузку по реактивной мощности определяют по формуле:

 

где Qн.сд - номинальная мощность СД;

Звк - удельная стоимость 1 квар конденсаторной батареи;

К1, К2 - потери в СД, при его номинальной реактивной мощности;

Срп - расчетная стоимость потерь, принимается 675×12 руб/кВт (за год).

 

где Ен, Еа, Етр - нормативные коэффициенты для линий, оборудования и НБК, приведены в таблице 5.1;

DРуд - удельные потери мощности, равные 0,003 кВт;

QБСК - мощность НБК, принятая равной 412 квар из условия QБСК » Qн. сд ;

Кяч, Кбат - стоимость ячейки КРУ и НБК мощностью 412 квар, с учетом НДС принимаемые Кбат = 126,142 тыс. р., Кяч = 246,6 тыс. р.

Таблица 5.1 - Нормативные коэффициенты

Наименование элемента

 

Коэффициенты

 
 

Сравнительной эффективности капитальных вложений, Ен

Аммортизационных отчислений, Еа

Текущего ремонта, Етр

Воздушная линия

0,12

0,028

0,004

Кабельная линия

0,12

0,03

0,015

Оборудование

0,12

0,063

0,01

НБК

0,12

0,075

0,008


         Определение Звк производится по формуле (5.4)

 

 

Определение производится по формуле (5.3)

   

Так как Qсд.э > Qсд , то принимаем Qсд.э = Qсд, т.е. Qсд.э = 322,32 квар.

Суммарная экономически целесообразная реактивная мощность, получаемая от СД, определяется по выражению:

 

 

5.2 Определение расчетной  активной мощности предприятия

Расчетная активная мощность предприятия

 

где Рмå(0,4) - суммарная активная мощность на напряжении 0,4 кВ, кВт;

         ΔР’тп - расчетные потери в трансформаторах цеховых ТП, кВт;

         Рмå(10) - суммарная активная высоковольтная мощность   

Рмåв/в = 6450 кВ.

 

5.3 Определение реактивной  мощности, получаемой от энергосистемы

Расчет Qэ1 производится двумя способами.

I способ

 

где a = 0,25  при Uн = 110 кВ и 0,2 при Uн = 35 кВ.

Расчет приводится для напряжений 110 и 35 кВ

 

 

II способ

 

где QмSзав - суммарная реактивная мощность, потребляемая предприятием, квар;

QсдэS - суммарная экономически целесообразная реактивная мощность, получаемая от СД, квар

 

где QΣвктп - суммарная мощность цеховых ТП с учетом потерь;

QмΣ(10кВ) - суммарная мощность высоковольтной нагрузки 10 кВ.

 

 

При дальнейшем расчете используется наименьшее значение Qэ1, т.е. значение Qэ1 рассчитанное I способом по формуле (5.7)

 

 

5.4 Выбор числа и мощности  трансформаторов на ГПП

Как было отмечено выше, основную долю нагрузки предприятия составляют потребители II категории, для питания которых используются два масляных трансформатора.

Выбор мощности производится для двух напряжений: 110 кВ и 35 кВ.

Определение полной мощности производится по формуле

 

где Крм  - коэффициент разновременности максимума нагрузок, принимаемый 0,9;

РмΣзав - принимается равной 12388,35 кВт;

Qэ1  - принимается равной 3097,06 квар для 110 и  квар 2477,65 для 35 кВ.

Для 110 кВ

 

Если на ГПП устанавливается два трансформатора, то номинальная мощность каждого из них определяется по условию

 

 

где Кз  - коэффициент загрузки, равный 0,7.

Выбор силового трансформатора производится по таблице 5.2.2 /15/.

Расчет и выбор силового трансформатора на 35 кВ производится аналогично и сводится в таблицу 5.2.

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