Автор: Пользователь скрыл имя, 14 Марта 2015 в 07:55, дипломная работа
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.
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………
12 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
СОСТАВЛЯЮЩЕЙ СЕБЕСТОИМОСТИ
Электроэнергетическая составляющая полной себестоимости продукции промышленного предприятия определяется формулой
где ИЭ – стоимость электроэнергии, потребленной промышленным предприятием за год;
ИЗ.П – годовая заработная плата рабочих и ИТР электрохозяйства предприятия;
ИС.Н. – годовые отчисления на социальные нужды;
ИА – годовые амортизационные отчисления на реновацию;
ИРЕМ – годовые отчисления в ремонтный фонд;
ИМ – стоимость материалов, расходуемых при текущем ремонте и обслуживании электрохозяйства предприятия;
ИПР – прочие ежегодные затраты.
12.1 Стоимость электроэнергии, потребленной промышленным предприятием за год
Стоимость потребленной электроэнергии по двухставочному тарифу
где a - ставка основной платы за один кВт наибольшей нагрузки в часы максимума системы, a = 8100 руб/кВт·год;
Рр – наибольшая нагрузка предприятия в часы пика системы, кВт;
b - дополнительная ставка по тарифу, взимается за один кВт×ч потребленной электроэнергии, b = 1,15 руб/кВт×ч;
Эгод – количество электроэнергии, потребленной в течении года, кВт×ч/год;
где Рр – максимальная расчетная нагрузка по предприятию,
Рр = 12388,35 кВт;
- потери энергии в трансформаторах на ГПП,
= 764183 кВт·ч/год;
стоимость электроэнергии, потребленной промышленным предприятием за год
12.2 Определение
годовой заработной платы
Для определения численности эксплуатационного и ремонтного персонала необходимо привести годовой баланс рабочего времени, а также рассчитать суммарную величину единиц ремонтной сложности по электрохозяйству предприятия и суммарную трудоёмкость по текущему и среднему ремонту объектов электрохозяйства. Годовой баланс рабочего времени представлен в таблице 12.1. Расчёт представлен в таблице 12.2.
Трудоёмкость текущих ремонтов определяется по формуле
где Ni – количество единиц i-го оборудования;
ЕРСi – единица ремонтной сложности i-ой единицы оборудования;
nTi – количество текущих ремонтов для i-ой единицы оборудования за год;
tT – количество времени, приходящееся на 1 ЕРС для текущего ремонта, tT = 1,2 ч.
Трудоёмкость средних ремонтов определяется по формуле
где nci – количество средних ремонтов для i-ой единицы оборудования за год;
tT – количество времени, приходящееся на 1 ЕРС для среднего ремонта, tT = 7 ч.
Таблица 12.1 Годовой баланс рабочего времени
№ пп |
Наименование статей |
Значение |
Примечание | |
дни |
часы |
|||
1 |
Календарный фонд рабочего времени |
365 |
8760 |
расчёт ведётся на 2009г. |
2 |
Нерабочие дни: |
|
||
|
*праздничные |
14 |
||
*выходные |
102 |
|||
Всего |
116 |
|||
3 |
Средняя продолжительность рабочего дня |
|
8 |
Завод работает по 5-дневной рабочей неделе |
4 |
Номинальный фонд рабочего времени |
249 |
1987 |
|
5 |
Неиспользуемое время: |
|
||
|
*основного и дополнительного отпуска |
36 |
|
|
|
*отпуска учащихся |
1,245 |
||
|
*не выходы по болезни |
7,47 |
||
|
*не выходы в связи с выполнением государственных обязанностей |
1,245 |
|
|
|
*внутрисменные потери |
1,245 |
||
Всего |
47,205 |
|||
6 |
Действительный фонд рабочего времени |
201,795 |
1614,36 |
|
7 |
Коэффициент использования рабочего года |
0,809 |
|
Таблица 12.2 Расчётные трудоёмкости элементов схемы электроснабжения
№пп |
Наименование элементов |
Еденицы |
Количество |
ЕРС на ед. оборудования |
∑ЕРС |
Количество текущих ремонтов |
Количество средних ремонтов за год |
Трудоёмкость текущих ремонтов, Ттр, ч |
Трудоёмкость средних ремонтов, Тср ,ч |
Суммарная трудоёмкость, ∑Т, ч |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
Трансформатор ТДН 10000/110 |
шт |
2 |
51 |
102 |
1 |
0 |
122,4 |
0 |
122,4 |
2 |
Короткозамыкатель, отделитель, ОПН |
шт |
12 |
1 |
12 |
1 |
0 |
14,4 |
0 |
14,4 |
3 |
Ячейка ввода или отходящих линий |
шт |
62 |
11 |
682 |
1 |
0 |
818,4 |
0 |
818,4 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
4 |
Ячейка трансформатора собственных нужд |
шт |
2 |
11 |
22 |
1 |
0 |
26,4 |
0 |
26,4 |
5 |
Ячейка трансформаторов напряжения и разрядников |
шт |
6 |
12,5 |
75 |
1 |
0 |
90 |
0 |
90 |
6 |
Ячейка трансформаторов на ДСП |
шт |
2 |
8,5 |
17 |
1 |
0 |
20,4 |
0 |
20,4 |
7 |
Ячейка трансформаторов напряжения на БСК |
шт |
2 |
1,5 |
3 |
1 |
0 |
3,6 |
0 |
3,6 |
8 |
Ячейка с выключателем нагрузки |
шт |
20 |
7 |
140 |
1 |
0 |
168 |
0 |
168 |
9 |
Трансформаторы тока |
шт |
35 |
1 |
35 |
1 |
0 |
42 |
0 |
42 |
10 |
Синхронные двигатели |
шт |
2 |
44 |
88 |
2 |
1 |
211,2 |
616 |
827,2 |
11 |
Ассинхронные двигатели |
шт |
2 |
38 |
76 |
2 |
1 |
182,4 |
532 |
714,4 |
12 |
БСК |
шт |
2 |
152 |
304 |
4 |
2 |
1459,2 |
4256 |
5715,2 |
13 |
КТП 250 |
шт |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 | |||
|
Трансформаторы |
|
2 |
8 |
16 |
1 |
0 |
19,2 |
0 |
19,2 |
|
шкаф вводной |
|
2 |
12 |
24 |
6 |
1,5 |
172,8 |
252 |
424,8 |
|
шкаф линейный |
|
4 |
13,5 |
54 |
6 |
1,5 |
388,8 |
567 |
955,8 |
|
шкаф секционный |
|
1 |
12 |
12 |
6 |
1,5 |
86,4 |
126 |
212,4 |
14 |
КТП 250 |
шт |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 | |||
Трансформаторы |
|
3 |
8 |
24 |
1 |
0 |
28,8 |
0 |
28,8 | |
шкаф вводной |
|
3 |
12 |
36 |
6 |
1,5 |
259,2 |
378 |
637,2 | |
шкаф линейный |
|
12 |
13,5 |
162 |
6 |
1,5 |
1166,4 |
1701 |
2867,4 | |
шкаф секционный |
|
3 |
12 |
36 |
6 |
1,5 |
259,2 |
378 |
637,2 | |
15 |
КТП 250 |
шт |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 | |||
Трансформаторы |
|
4 |
8 |
32 |
1 |
0 |
38,4 |
0 |
38,4 | |
шкаф вводной |
|
4 |
12 |
48 |
6 |
1,5 |
345,6 |
504 |
849,6 | |
шкаф линейный |
|
4 |
13,5 |
54 |
6 |
1,5 |
388,8 |
567 |
955,8 | |
шкаф секционный |
|
4 |
12 |
48 |
6 |
1,5 |
345,6 |
504 |
849,6 | |
16 |
КТП 250 |
шт |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 | |||
Трансформаторы |
|
6 |
8 |
48 |
1 |
0 |
57,6 |
0 |
57,6 | |
шкаф вводной |
|
6 |
12 |
72 |
6 |
1,5 |
518,4 |
756 |
1274,4 | |
шкаф линейный |
|
24 |
13,5 |
324 |
6 |
1,5 |
2332,8 |
3402 |
5734,8 | |
шкаф секционный |
|
6 |
12 |
72 |
6 |
1,5 |
518,4 |
756 |
1274,4 | |
17 |
КТП 400 |
шт |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 | |||
Трансформаторы |
|
2 |
8 |
16 |
1 |
0 |
19,2 |
0 |
19,2 | |
шкаф вводной |
|
2 |
12 |
24 |
6 |
1,5 |
172,8 |
252 |
424,8 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
18 |
КТП 400 |
шт |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 | |||
Трансформаторы |
|
3 |
8 |
24 |
1 |
0 |
28,8 |
0 |
28,8 | |
шкаф вводной |
|
3 |
12 |
36 |
6 |
1,5 |
259,2 |
378 |
637,2 | |
шкаф линейный |
|
24 |
13,5 |
324 |
6 |
1,5 |
2332,8 |
3402 |
5734,8 | |
шкаф секционный |
|
3 |
12 |
36 |
6 |
1,5 |
259,2 |
378 |
637,2 | |
19 |
КТП 400 |
шт |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 | |||
Трансформаторы |
|
4 |
8 |
32 |
1 |
0 |
38,4 |
0 |
38,4 | |
шкаф вводной |
|
4 |
12 |
48 |
6 |
1,5 |
345,6 |
504 |
849,6 | |
шкаф линейный |
|
34 |
13,5 |
459 |
6 |
1,5 |
3304,8 |
4819,5 |
8124,3 | |
шкаф секционный |
|
4 |
12 |
48 |
6 |
1,5 |
345,6 |
504 |
849,6 | |
20 |
КТП 630 |
шт |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 | |||
Трансформаторы |
|
2 |
8 |
16 |
1 |
0 |
19,2 |
0 |
19,2 | |
шкаф вводной |
|
2 |
17,5 |
35 |
6 |
1,5 |
252 |
367,5 |
619,5 | |
шкаф линейный |
|
8 |
15 |
120 |
6 |
1,5 |
864 |
1260 |
2124 | |
шкаф секционный |
|
2 |
17,5 |
35 |
6 |
1,5 |
252 |
367,5 |
619,5 | |
21 |
Кабельная линия 10 кВ ААБ сечением: |
0 |
0 |
0 |
0 | |||||
до 70 мм |
км |
4 |
1,369 |
5,476 |
4 |
1 |
26,2848 |
38,332 |
64,6168 | |
95 мм и выше |
км |
6 |
0,9 |
5,4 |
4 |
1 |
25,92 |
37,8 |
63,72 | |
0 |
0 |
0 |
0 | |||||||
ИТОГО |
4094,876 |
20164,205 |
29840,132 |
50004,337 |
åЕРС = 4094,9, åТТ.Р = 20164,2 ч, åТС.Р = 29840,1 ч, åТ =50004,34 ч.
Число рабочих мест для эксплуатационного персонала определяется по формуле
где åЕРС – суммарная ремонтная сложность электрохозяйства предприятия;
К – норма обслуживания единицы ремонтной сложности, приходящейся на одного человека, принимается равным 800.
Явочная численность эксплуатационного персонала определяется по формуле
где nсм – количество рабочих смен в течение суток для расчетного предприятия.
Суточная численность обслуживающего персонала
где Кирг – коэффициент использования рабочего года.
Требуемое количество рабочих для проведения текущих ремонтов
где ФД – действительный фонд рабочего времени;
КВН – коэффициент выполнения нормы, КВН = 1.1
Основная заработная плата рабочих эксплуатационников
где ФД – действительный фонд рабочего времени;
Зi – часовая тарифная ставка для 4 разряда составляет 24 руб. за час
Дополнительная заработная плата составляет 70% от основной заработной платы
Основная заработная плата ремонтных рабочих определяется по формуле
где Зi – часовая тарифная ставка для 4 разряда составляет 22 руб. за час;
åТ – суммарная трудоемкость
Дополнительная заработная плата
Общий годовой фонд заработной платы по рабочим
Годовой полный фонд заработной платы ИТР (главный энергетик и один мастер)
где - должностные оклады: мастер – 6000р., главный энергетик – 8300р.
Общий годовой фонд заработной платы по электрохозяйству предприятия равен
12.3 Годовые отчисления на прочие ежегодные затраты
Отчисления на социальные нужды производятся в соответствии с существующими параметрами во внебюджетные социальные фонды:
- пенсионный фонд
- фонд социального страхования
- фонд обязательного
где aСН – норма отчислений на социальные нужды, aСН = 26,2%
12.4 Определение
годовых амортизационных
Амортизационные отчисления рассчитываются по установленным нормам на реновацию в процентах от первоначальной стоимости электротехнического оборудования и внутризаводских электрических сетей по следующей формуле:
Информация о работе Электроснабжение машиностроительного завода