Электроснабжение термического цеха

Министерство образования науки

Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение

Высшего Профессионального Образования СамГТУ

Кафедра "ЭПП"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

Тема: «Электроснабжение термического цеха»

Вариант № 27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент: Скляров Е.В. 3-ЭТФ-4

Проверил: Осипов В.С.________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самара 2014.

 

Содержание

1.	Исходные данные	3
2.	Определение неравномерности нагрузок по фазам	5
3.	Определение расчетный и сменных мощностей	6
4.	Расчет количества и мощность трансформаторов цеховой ТП	10
4.1.	Выбор вариантов количества и мощности цеховых трансформаторов и мощности компенсирующих устройств	10
4.2.	Расчет капиталовложений по вариантам	11
4.3.	Эксплуатационные затраты	12
4.4.	Приведенные затраты по вариантам	12
5.	Расчет и выбор проводников, защитных аппаратов, шинопроводов и силовых пунктов	13
5.1.	Расчет и выбор  проводников и защитных аппаратов отдельных элетроприемников	13
5.2.	Расчет нагрузок по шинопроводам и силовым пунктам	16
5.3.	Выбор шинопроводов, автоматов и кабелей	22
5.4.	Выбор силовых пунктов, автоматов и кабелей	22
6.	Расчет токов короткого замыкания	25
6.1.	Расчетная схема, схема замещения расчета трехфазных коротких замыкания	28
6.2.	Расчет Тока трехфазного короткого замыкания в начале кабельной линии, выбор высоковольтного кабеля	30
6.3.	Расчет токов трехфазного короткого замыкания в сети 0,4 кВ в точке КЗ	32
6.4.	Расчет токов короткого замыкания в точках К4 и К5	33
6.5.	Расчет тока однофазного КЗ с учетом переходных сопротивлений контактов и дуги	35
6.6.	Расчет потерь в цеховой электрической сети	36
	Список литературы	39

 

1.Исходные данные.

Категория надежности питания – II.

Среда помещения – нормальная.

Источник питания ТП – шины ГПП.

Данные заданные преподавателем:

Таблица 1

Номер Варианта	Мощность короткого замыкания, МВА	Мощность трансформатора ГПП	Длинная кабеля, км.
27	1200	25	0,6

Электроприемники находящиеся в цехе:

Таблица 2

№ п/п	Наименование электроприем-ника		n		ПВ %
1-6; 16-26	Печь индукционная однофазная, 380 В	12,8	17	32	100		0,7
26-37	Печь сопротивления закалочная, трехфазная	32	11	-	100		0,6
38-70	Печь сопротивления закалочная, трехфазная	20	33	-	100		0,6
71-83	Муфельная печь сопротивления однофазная, 220 В	6	13	-	100		0,6
104-107	Печь сопротивления проходная, трехфазная	60	4	-	100		0,8
93-104	Печь индукционная однофазная, 220 В	8	12	20	100		0,7
7-15 84-92 109-117	Вентиляторы	4	27	-	100		0,75
118-122	Тепловая завеса (вентилятор)	3	5	-	100		0,75
123	Мостовой кран, ПВ = 40%	7,6	1	-	40		0,2

 

Здание цеха выполнено из сборных железобетонных конструкций. Колонны сечением 500 х 500 мм располагаются с шагом 6000 мм (6 м), ширина пролетов: два пролета 30 м и 12 м. Высота здания цеха от нулевой отметки до нижнего пояса ферм - 6 м. Ширина цеха – 42 метров, длина цеха – 78 метр. Площадь цеха – 3276 м2.

 

 

2.Определение неравномерность нагрузок по фазам.

Составляем таблицу 3 распределения однофазных нагрузок по фазам:

Таблица 3

№ п/п	Наименование Электроприемника	подключение
		a-b	b-c	c-a	a-0	b-0	c-0
1-6;  16-26	Печь индукционная однофазная,  380 В	76,8	76,8	64	0	0	0
71-83	Муфельная печь сопротивления однофазная, 220 В	0	0	0	18	24	24
93-104	Печь индукционная однофазная,  220 В	0	0	0	32	32	32

Определяем загрузку фаза от электроприемников включенных на линейное напряжение по следующим выражениям:

 

 

 

Определяются нагрузки фаз с учетом электропринмников подключенных между фазой и нулем:

 

 

 

Из полученных данных определяем наиболее и наименее загруженные фазы:

 

 

Определяем нагрузку каждой фазы от трехфазных электроприемников:

 

Определяем нагрузку наиболее и наименее загруженной фазы

 

 

Рассчитываем неравномерность нагрузки по фазам по формуле:

 

Так как неравномерность нагрузки по фазам то при расчете нагрузок все однофазные электропринмники после их равномерно распределения принимаются как трехфазные с их установленной мощностью.

 

3.Определение расчетный и сменных мощностей.

 Расчет сводим в стандартную таблицу 4 (расположенную после расчетов) расчетов для этого все электроприемники разбиваются на 2 группы. В первую группу включаются электропринмники с  . Во вторую с .

1. Выписываем все электроприемники из таблицы исходных данных с коэффициентом использования <0.6.
2. Определяем сменные нагрузки по активной и реактивной мощности отельных групп электроприемников по формулам для Мостового крана:

 

 

3. После этого определяем суммарные значения в графах итого: . В связи с тем, что у нас один приемник переписываем значения в соответствующие  ячейки
4. Средне взвешенное значение коэффициента использования:

 

5. Эффективное числа электроприемников принимается равным числу приемников так как их меньше 3

 

6. Коэффициент максимума равен 1.
7. Производится расчет расчетной активной мощности:

 

8. Назначается коэффициент максимум для реактивной мощности:

 

9. Производится расчет расчетной реактивной мощности:

 

10. Производится расчет полной мощности:

 

11. Выписываются все электроприемники с коэффициентом использования больше 0.6
12. Производится расчет среднесменных нагрузок для первого электроприемника в списке

Замечание. Индукционные установки полностью компенсируются на месте для уменьшения токов. В связи с этим принимаем их

 

 

Аналогично считаем для остальных электроприемников и заносим данные в таблицу 4.

13. После этого определяем суммарные значения в графе итого:

 

 

 

14. Рассчитываем нагрузки для электроприемников с коэффициент использовании больше 0.6.

 

 

где

 

15. Определяем полная мощность:

 

16. Производим приближенный расчет требуемой мощности осветительных установок.

 

где

 

 

Предполагаем что освещение выполняется ртутными дуговыми лампами типа ДРЛ с пускорегулирующими СПРА без компенсации реактивной мощности, при этом мощно принять

 

17. Определяем нагрузки в целом по цеху:

 

 

Определяем полную мощность:

 

18. Определяем общую сменную нагрузку по цеху:

 

 

Все данные заносим в таблицу 4.

 

 

Таблица 4
№ п/п	Наименование Электроприемника	n	Установленная Мощность						ki	Сменная нагрузка		nэ	Км	Расчетные нагрузки
			Одного		Группы					Pсм	Qсм			Рр	Qp	Sp
1	2	3	4		5	6			7	8	9	10	11	12	14	15
ki< 0.6
123	Кран мостовой	1	7,6	7,6					0,2	1,52	2,63
	Итого ki< 0.6	1	-	7,6			-		0,2	1,52	2,63	1	1	1,52	2,89	3,3
ki≥ 0.6
1-6;  16-26	Печь индукционная однофазная, 380 В	17	12,8	217,6					0,7	152,32	0
26-37	Печь сопротивления закалочная, трехфазная	11	32	352					0,6	211,2	61,6
38-70	Печь сопротивления закалочная, трехфазная	33	20	660					0,6	396	115,5
71-83	Муфельная печь сопротивления однофазная, 220 В	13	6	78					0,6	46,8	13,65
Продолжение таблицы 4
1	2	3	4	5			6	7		8	9	10	11	12	14		15
104-107	Печь сопротивления проходная, трехфазная	4	60	240				0,8		192	38,99
93-104	Печь индукционная однофазная, 220 В	12	8	96				0,7		67,2	0
7-15  84-92  109-117	Вентиляторы	27	4	108				0,75		81	39
118-122	Тепловая завеса (вентилятор)	5	3	15				0,75		11,25	5,4
	Итого ki≥ 0.6	122		1767				0,66		1158	274		1	1158	274		1190
	Освещение									65,52	21,6			65,52	21,6
	Итого по цеху	123								1225	299			1225	300		1261