Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Министерство образования и науки Республики Казахстан ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ им. Д. СЕРИКБАЕВА Кафедра Промышленная энергетика ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовой работе Тема Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения.Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей Руководитель ст.преподаватель каф. ПЭ Р.Ж. Темербеков 2007 г. Студент Шевченко П. Ю. Специальность 050718 Группа 04-ЭЛ-4 Усть-Каменогорск 2007 СОДЕРЖАНИЕ 1 Введение 2 Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников . 2.1 Расчёт нагрузок на распределительные шкафы и шинопроводы .2.2 Расчёт нагрузок по цеху 2.3 Расчёт нагрузки электрического освещения по цехам и территории предприятия 12 2.4 Расчёт силовой нагрузки по заводу 3 Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций 4 Компенсация реактивной мощности. 5 Потери в силовых трансформаторах 6 Расчёт электрических нагрузок на высшем напряжении 7 Выбор месторасположения ГПП 8 Выбор напряжения электроснабжения . 8.1 Выбор напряжения питания 8.2 Выбор напряжения распределения 39 9 Выбор схемы электроснабжения 9.1 Схемы внешнего электроснабжения 9.2 Схемы внутриобъектного электроснабжения . 10 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП 11 Технико-экономический расчёт . .12 Расчёт токов короткого замыкания .12.1 Расчёт токов короткого замыкания на стороне ВН 12.2 Расчёт токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ . 13 Выбор и проверка оборудования на ГПП и кабелей отходящих линий .13.1Выбор оборудования 13.2 Выбор кабелей 13.3 Выбор проводниковой продукции и аппаратуры на 0,4 кВ 14 Расчёт молниезащиты 79 Заключение . 84 Список литературы 1. ВВЕДЕНИЕ Системой электроснабжения вообще называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии.

Система электроснабжения промышленных предприятий состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения.

Электрические схемы предприятий строятся таким образом, чтобы обеспечить удобство и безопасность их обслуживания, необходимое качество электроэнергии и бесперебойность электроснабжения потребителей в нормальных и аварийных условиях.

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии.

По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий.

В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести активную работу по экономии электрической энергии. 2

Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников

Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников. Правильное определение электрических нагрузок является решающим фактор... На стадии проектирования возникает необходимость определить расчетные ... Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определ... 2.1 .

Расчёт нагрузок на распределительные шкафы и шинопроводы

Расчёт нагрузок на распределительные шкафы и шинопроводы. 2.2 Определяем эффективное число ЭП nэ по формуле nэ. Pн.мин. 3, то также принимают nэ n. По найденным значениям Ки и nэ по таблице 1 1 находим Кр.

Расчёт нагрузок по цеху

Расчет нагрузок по цеху отличается от расчета по ШР тем, что при колич... мощность, кВт m КтиспКи cos tg Средняя нагрузка за макс. Расчёт нагрузок по цеху. смену ЭфчислоЭПnэф РасчкоэфКр Активная Реактивная Полная Расчток Pн, 1... нагр.

Расчёт нагрузки электрического освещения по цехам и территории предприятия

Нагрузка электрического освещения определяется по удельной мощности, В... Для этого определяется площадь цеха по масштабу генплана в реальном из... PСМ КсРу 2.10 Qp.o. Значения коэффициента спроса Кc следует принимать из таблицы 3 12 . Таблица 2.2 - Расчёт нагрузки освещения Наименование цеха F,м2 ?0, Вт ...

Расчёт силовой нагрузки по заводу

Расчетные мощности Рр и QP определяются по выражениям Pp КоКиРн КоРс.р. 2.14 Qp КоКиРнtg КоQс.р. коэф. мощность, кВт Кт исп Кт мощн. Qс.p.

Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций

Qбк1 2 75 150 кВар Qбк2 2 300 2 50 700 кВар Qбк3 2 300 2 50 700 кВар Q... Следует заметить, что в большинстве случаев нагрузка трансформаторов в... Nмин. Находим суммарную мощность низковольтных конденсаторных батарей Qнк 78... Для цехов 2 Н осв, 3,4,7 8.

Расчёт электрических нагрузок на высшем напряжении

Кузнечно-свар 2855 1451,8 1682,4 1623,2 1682,4 2337,8 Потери 18,08 101... Кузнечно-штамповочный 3044 1573,2 1788,3 1704,6 1780,7 2465,1 Потери 1... 6.8 6.9 После определения расчётной нагрузки рассчитываем компенсацию ... Потери мощности в трансформаторах ГПП определяется с учетом мощности и... разрешенной мощности передаваемой из сети энергосистемы в сеть предпри...

Выбор месторасположения ГПП

8 . Выбор месторасположения ГПП. Для определения места расположения ГПП завода, необходимо определить ц...

Выбор напряжения электроснабжения

Выбор напряжения электроснабжения. Выбор напряжения питания Выбор напряжения питания, т.е. внешнего электроснабжения, зависит от мощности, потребляемой предприят... В большинстве случаев, напряжение полученное по формулам, оказывается ... Для рассматриваемого завода рациональное напряжение, найденное по эмпи...

Выбор напряжения распределения

Выбор напряжения распределения Для распределительных сетей промышленных предприятий в основном применяются напряжения 10 и 6 кВ. Для распределения электроэнергии применяем напряжение 6кВ, так как на ГПП устанавливаем трансформаторы мощностью до 16 МВА, и на предприятии имеются электроприемники 6 кВ. 9 ВЫБОР СХЕМЫ ВНЕШНЕГО И ВНУТРИОБЪЕКТНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 9.1

Схемы внешнего электроснабжения

Перемычка может быть как с автоматическим ее включением так и неавтома... Схемы внешнего электроснабжения. Схема присоединения ГПП к питающей линии показана на рис.9.1 При радиа... 9.2 . при отключении второго трансформатора, не позволяет полностью покрыть ...

Схемы внутриобъектного электроснабжения

Схемы внутриобъектного электроснабжения. При сооружении на предприятии ГПП, схему внутриобъектного электроснабж... При разработке схемы распределения следует помнить о соответствующей к... В Приложении 1 и 2 приведены генплан рассматриваемого в данном пособии... При наличии на предприятии, значительной мощности потребителей с резко...

Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП

Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП. В большинстве случаев на ГПП промышленных предприятий устанавливают дв... Sр 20,7 10.1 По получившейся расчетной мощности из ряда номинальных мо... 1,4 Sн.т. Sp - SpIII 10.2 Для рассматриваемого завода С учётом отключения потреб...

Технико-экономический расчёт

Qxx Tгод Kз2 Pкз Kи.п. Технико-экономический расчёт. 12 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 12.1 . тг. тг Приведённые затраты вычисляются по формуле 11.7 где - нормативный к...

Расчёт токов короткого замыкания на стороне ВН

Все источники участвующие в подпитке места К.З. и электродвигателей любой мощности если отделены двумя и более трансфо... Составляем схему замещения. Рисунок 12.1 - Схема замещения для расчета... Составляем схему замещения Рисунок 12.2 - Схема замещения для расчёта ... Активное сопротивление кабеля rУД 0,326 Ом км, индуктивное хУД 0,078 О...

Выбор и проверка оборудования на ГПП и кабелей отходящих линий

Выбор и проверка оборудования на ГПП и кабелей отходящих линий 13.1 Выбор оборудования Высоковольтное оборудование выбирают по номинальному напряжению и номинальному длительному току и проверяют по току послеаварийного режима, по отключающей способности токов К.З по динамической и термической стойкости к токам К.З. Выбор выключателя 35кВ По напряжению установки 13.1 По длительному току 13.2 13.3 13.4 Принимаем к установке выключатель ВВК - 35Б - 20 Технические данные Номинальное напряжение, кВ - 35 Номинальный ток , А - 1000 Номинальный ток отключения, кА - 20 Номинальный ток включения - 20кА Наибольший пик тока включения 52кА

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ апериодической составляющей 50 Параметры сквозного тока КЗ, кА Ток электродинамической стойкости - 51 кА - 20 кА Ток термической стойкости, кА - 20 Время протекания тока термической стойкости, с - 3 Полное время отключения, с - 0,7 Собственное время отключения, с - 0,03 Привод - встроенный.

Производим проверку по отключающей способности по условию 13.5 Проверяем на возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ 13.6 Номинальное допустимое значение апериодической составляющей в отключаемом токе Апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов 13.7 где - 0,02 - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ 11 . Расчетное время, для которого требуется определить токи КЗ. 13.8 Проверка отключающей способности по полному току КЗ 13.9 Проверка по включающей способности 13.10 13.11 - ударный ток КЗ в цепи выключателя - начальное значение периодической составляющей тока КЗ в цепи выключателя - номинальный ток включения - наибольший пик тока включения Проверка на электродинамическую стойкость 13.12 13.13 - ток электродинамической стойкости - действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока КЗ. Проверка на термическую стойкость 13.14 13.15 13.16 Выключатель удовлетворяет всем параметрам.

Выбор выключателей представлен в таблице 13.1.1 Таблица 13.1.1 - Выбор выключателей напряжением 10 кВ Условия выбора Вводной выключатель Секционный выключатель Выключатель отходящей линии Расчетн. значение Паспортн. значение Расчетное значение Паспорт назначение Расчетн. значение Паспорт назначение 6 кВ 10 кВ 6 кВ 10 кВ 6 кВ 10 кВ 1349 А 1600 А 674 А 1000 А 264 А 630 А 7,3 кА 20 кА 7,3 кА 20 кА 7,3 кА 20 кА 15,4 кА 52 кА 15,4 кА 52 кА 15,4 кА 52 кА 7,3 кА 20 кА 7,3 кА 20 кА 7,3 кА 20 кА Тип выключателя ВБЛ-10-1600У3 ВБЛ-10-1000У3 ВБЛ-10-630У3 Выбор разъединителя 35кВ Принимаем к установке разъединитель РВЗ-35 630У1 Технические характеристики Номинальное напряжение, кВ - 35 Наибольшее напряжение, кВ - 40,5 Номинальный ток , А - 630 Стойкость при сквозных токах КЗ, кА Амплитуда предельного сквозного тока, кА - 51 Предельный ток термической стойкости, кА - 20 Время протекания наибольшего тока термической стойкости, с Главных ножей - 4 Заземляющих ножей - 1 Выбор производится по следующим условиям По напряжению установки 13.17 По току 13.18 13.19 По роду установки наружной установки, с заземляющими ножами.

Проверка по электродинамической стойкости 13.20 13.21 - амплитуда предельного сквозного тока Действующее значение предельного сквозного тока определяем 13.22 Проверка по термической стойкости 13.23 13.24 13.25 Разъединитель удовлетворяет всем условиям.

Выбор ячеек КРУ РУ 6кВ ГПП выполняем комплектно.

Применение КРУ резко сокращает габариты распределительных устройств, повышает их монтажную готовность, надежность работы и удобство эксплуатации.

Принимаем к установке серийные КРУ общепромышленного назначения КВ-1-10-20УЗ Технические характеристики шкафов КРУ Номинальное напряжение, кВ -10 Номинальный ток главных цепей шкафов КРУ, кА - 630 1000 1600 2500 Номинальный ток сборных шин 630 1000 1600 2500 Номинальный ток отключения выключателя при частоте 50Гц, кА - 20 Стойкость главных цепей к токам КЗ Электродинамическая, кА - 51 Термическая, кА с - 20 3 Габарит, мм - 750х1200х2310 Вид встраиваемого выключателя - вакуумный.

Шкафы КРУ выполняются с выкатными элементами. Таблица 13.1.2 - Выбор ячеек КРУ типа КВ-1-10У3 напряжением 10кВ Условия выбора Вводная ячейка Секционная ячейка Расчетное значение Паспортное значение Расчетное значение Паспортное значение 6 кВ 10 кВ 6 кВ 10 кВ 1349А 1600 А 674 А 1000 А 7,3 кА 20 кА 7,3 кА 20 кА 15,4 кА 51 кА 15,4кА 51 кА Тип КРУ КВ-1-10У3 КВ-1-10У3 7,3 кА 20 кА 7,3 кА 20 кА Тип выключателя ВБЛ-10-1600У3 ВБЛ-10-1000У3 Выбор трансформатора тока По напряжению установки 13.26 По току 13.27 13.28 Выбираем трансформатор тока ТПЛК-10У3 Технические данные Номинальное напряжение, 10кВ Первичный ток, 1600А Вторичный ток, 5А Класс точности 0,5 Ток электродинамической стойкости, Ток термической стойкости, Время протекания тока термической стойкости, Нагрузка измерительной обмотки, 10ВА Проверка по электродинамической стойкости 13.29 По термической стойкости 13.30 По вторичной нагрузке 13.31 13.32 13.33 В цепи понижающего двухобмоточного трансформатора устанавливаются амперметр, счетчики активной и реактивной энергии.

Таблица 13.1.3 - Вторичная нагрузка трансформатора тока Наименование прибора Тип Кол-во Нагрузка, А В С Амперметр Э-335 1 - 0,5 - Счётчик активной и реактивной энергии ПСЧ - 4АР.05.2 1 0,3 - 0,3 Итого 0,3 0,5 0,3 Сопротивление приборов 13.34 Сопротивление контактов при 2-3 приборах 0,05. Чтобы трансформатор тока работал в заданном классе точности, необходимо выдержать условие 13.35 13.36 Сечение соединительных проводов 13.37 - для соединения трансформатора тока в неполную звезду - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов в один конец, на подстанции указанная длина снижается на 15-20 . В данном случае примем длину равной 40 метров для всех линий ГРУ 11 , но с учетом снижения 34 м. Выбираем контрольный кабель с алюминиевыми жилами, сечением 6 мм2, марки АКРВГ. Выбор трансформаторов тока представлен в таблице 13.1.4. Таблица 13.1.4 - Выбор трансформаторов тока Условия выбора Вводная ячейка РУ 6 кВ Секционная ячейка Ячейка к ТП 3 Расч. значение Каталожн значение Расч. значение Каталожн значение Расч. значение Каталожн значение 6 кВ 10 кВ 6 кВ 10 кВ 6 кВ 10 кВ 1349А 1600 А 674 А 800А 85 А 100А 7,3 кА 27 кА 7,3 кА 27 кА 7,3 кА 14,5 кА 15,4 кА 74,5 кА 15,4 кА 74,5 кА 15,4 кА 74,5 кА Тип тр-ра тока ТПЛ-10-1600 5У3 ТПЛ-10-800 5У3 ТПЛ-10-100 5У3 Условия выбора Ячейка к ТП1, ТП2, ТП4, ТП5, ТП6, ТП7, ТП8. Ячейка к ДСП Расч. значение Каталожн значение Расч. значение Каталожн значение 6 кВ 10 кВ 6 кВ 10 кВ 216 А 400 А 46 А 100А 7,3 кА 14,5 кА 7,3 кА 14,5 кА 15,4 кА кА 74,5 кА 15,4 кА 74,5 кА Тип тр-ра тока ТПЛ-10-400 5У3 ТПЛ-10-100 5У3 Выбор трансформаторов напряжения Выбираем трансформатор напряжения НТМИ - 6 - 66, имеющий в классе точности 0,5, SНОМ 75 ВА. Расчёт производим в виде таблицы 13.1.5. Проверка по вторичной нагрузке 13.38 Трансформатор напряжения удовлетворяет условию.

В качестве соединительных проводов принимается контрольный кабель с сечением жил по условию механической прочности АКРВГ -2,5 мм2 Таблица 13.1.5 - Выбор трансформатора напряжения Прибор Тип S одной обмотки Число обмоток Число приборов Общая потреб-ляемая мощность Вольтметр Сборные шины Э-335 2,0 1 1 2,0ВА Счётчик активной и реактивной энергии Ввод 6кВот трансфор-матора ПСЧ -4АР-05.2 2,0ВА 1 1 2,0ВА Счётчик активной и реактивной энергии Линии 6 кВ ПСЧ -4АР-05.2 2,0ВА 1 9 18ВА Итого 22ВА Выбор предохранителя Таблица 13.1.6 - Выбор предохранителей Условие выбора Трансформатор напряжения расчетное значение каталожное значение 6 0,01 - 9,19 кА не нормируется Тип ПТН001-6УЗ ПКТ - П - предохранитель, Т- для защит силовых трансформаторов и линий, Н - для трансформаторов напряжения. Выбор ограничителей перенапряжения Таблица 13.1.7 - Выбор ограничителей перенапряжения Тип Uн, кВ Наибольшее допустимое напряжение, кВ Остаточное напряжение при импульсном токе 5000 А, кВ ОПН-6 6 7,2 21,2 ОПН-35 35 40,5 102 13.2

Выбор кабелей

Момент сопротивления шин при установке их вертикально 13.63 Шины механ... Защищает от исчезновения и чрезмерного снижения напряжения, а также от... 1.3.3 Так как все приемники с ПВ 100 , то Кпв 1 Выбираем АПВ 1 3х35 . Iдоп 95А. Тип М.П.

Расчёт молниезащиты

Вероятность поражения какого-либо сооружения, не оборудованного молние... Точка находится на высоте. Расчёт молниезащиты. Радиус защиты на высоте 14.2 А на высоте 14.3 Зона защиты двумя молние... Предполагаем для защиты ОРУ использовать четыре молниеотвода, располаг...

Заключение

Заключение В настоящее время созданы методы расчета и проектирования цеховых сетей, выбора мощности трансформаторов, методика определения электрических нагрузок, выбора напряжений, сечений проводов и жил кабелей.

Главной проблемой является создание рациональных систем электроснабжения промышленных предприятий.

Созданию таких систем способствует выбор и применение рационального числа трансформаций выбор и применение рациональных напряжений, что дает значительную экономию в потерях электрической энергии правильный выбор места размещения цеховых и главных распределительных и понизительных подстанций, что обеспечивает минимальные годовые приведенные затраты дальнейшее совершенствование методики определения электрических нагрузок.

Проведение расчета молниезащиты обеспечивает необходимую защиту электротехнического персонала при аварийных ситуациях.

Рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, а также схем электроснабжения и их параметров ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения. Общая задача оптимизации систем внутризаводского электроснабжения включает рациональные решения по выбору сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации и диспетчеризации и другие технические и экономические решения в системах электроснабжения.

Список литературы

Список литературы 1. Справочник по проектированию электроснабжения Под редакцией Ю.Г.Барыбина -М Энергоатомиздат 1990-576 с 2. Федоров А.А, Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий Учебник для вузов -М Энергия, 1979-408 с 3. Федоров А.А, Старкова Л.Е.Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий -М Энергоатомиздат, 1987. 4. Кудрин Б.И Прокопчик В.В. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебное пособие для вузов.

Минск Высшая школа, 1988 - 357 с 5. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий Электрооборудование и автоматизация.

Под редакцией А.А.Федорова и др. -М Энергоиздат, 1981 6. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий Промышленные электрические сети. Под редакцией А.А. Федорова - М Энергия, 1980 7. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий.

Под редакцией А.А.Федорова в 2-х книгах.

М.Энергия, 1973 8. Электротехнический справочник в 3-х томах.

Том 3 кн.1. Под общей редакцией профессоров МЭИ-М Энергоатомиздат 1988 9. Электротехнический справочник Том 2. Под редакцией П.Г.Грудинского и др. М Энергия 1975 10. Указания по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий, М Тяжпромэлектропроект 1984. 11. Электрооборудование станций и подстанций Рожкова Л.Д Козулин В.С М. Энергоатомиздат, 1987. 12. Методические указания по проектированию СЭС 13. Правила устройства электроустановок.