Электроснабжение машиностроительного предприятия 2 очереди

электроснабжение.docx

Характеристика потребителей 3
1. Расчет электрических нагрузок .4
Выбор мощности трансформатора .6
1. Выбор числа и мощности трансформаторов .7
2. Выбор трансформатора с учетом потерь .. 9
3. Расчет потерь трансформаторов .9
Выбор компенсирующих устройств на подстанциях . 13
1. Технические данные компенсирующих устройств для КТП 16
Выбор сечения проводов . ..17
1. Проверка кабельных линий по току КЗ .. 22
2. Принципиальная схема электроснабжения .. .23
3 Выбор сечения кабеля по току короткого замыкания ..24
Выбор электрооборудований и выключателей .. .25
1.Выбор распределительного устройства .. 25
2.Технические характеристики распределительного
3. Типы применяемого в распределительном устройстве
4. Выбор выключателя 28
5.Технические характеристики выключателя ..28
6.Проверка выключателя ..29
Расчет заземления 30
Характеристика потребителей.
Электроснабжение машиностроительного завода.
Основными потребителями энергии на данном предприятии будут различные двигатели станков и подъемных механизмов а также из-за большой площади большое потребление энергии будет у осветительных установок и приборов
Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения определяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные на систему электроснабжения эксплуатационные расходы надежность работы электрооборудования.
При проектировании системы электроснабжения или анализе режимов её работы потребители электроэнергии (отдельный приемник электроэнергии группа приемников цех или завод в целом) рассматривают в качестве нагрузок. Различают следующие виды нагрузок:
1.Расчет электрических нагрузок
Определение максимальных нагрузок методом коэффициента спроса
Этот метод является наиболее простым и сводится к подсчету максимальной активной нагрузки по формуле:
Метод коэффициента спроса может применяться для подсчета нагрузок по тем отдельным группам электроприемников цехам и предприятиям в целом для которых имеются данные о величине этого коэффициента
При подсчете нагрузок по отдельным группам электроприемников этот метод рекомендуется применять для тех групп электроприемники которых работают с постоянной загрузкой и с коэффициентом включения равным (или близким) единице как например электродвигатели насосов вентиляторов и т. п.
По полученному для каждой группы электроприемников значению определяется реактивная нагрузка:
Затем производится раздельное суммирование активных и реактивных нагрузок и нахождение полной нагрузки:
tanφ определяется раздельное деление активных и реактивных нагрузок:
Таблица №1 Расчет электрических нагрузок
Производственный корпус 2 очередь
Электроремонтный цех:
Цех товаров народн. Потреблениялинолиум
Насосная ливневых станков
Деревообрабатывающий цех
Компрессорная РУ-2 камеры КСО
Выбор мощности трансформатора.
Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов только путем технико-экономических расчетов. В соответствии с ГОСТ 14209-85 и 11677-75 цеховые трансформаторы имеют следующие номинальные мощности: 100 160 250 400 630 1000 1600 2500 кВА.
1. Выбор числа и мощности трансформаторов.
Выбор мощности трансформатора для КТП 1-2
Выбираем 4×1600 кВА трансформатора для производственного корпуса т.к. общая мощность корпуса велика и это убдет экономически вогодно.
Тип трансформатора: ТМ-1600
Выбор мощности трансформатора для КТП-3
Выбираем 2×1250 кВА так как еще будет стоять КУ
Выбор мощности трансформатора для КТП-4
Выбираем 2×400 кВА так как еще возможно будут подпитаны еще другие сторонние потребители.
Таблица №2 Выбор числа и мощности трансформаторов.
-Электроремонтный цех -Кислородная станция -АБК -КПП -Насосная -Цех товаров народн. потребления линолеум -Насосная ливневых стоков -Склад ГСМ -Деревообрабатывающий цех -Склады закрытые
Компрессорная РУ-2 камеры КСО 4СД н.в.
2.Выбор трансформатора с учетом потерь.
Таблица №3 Технические характеристики трансформаторов.
3.Расчет потерь трансформаторов.
Расчет потерь трансформатора №1 КТП-1600.
Потери активной и реактивной мощности в трансформаторах и автотрансформаторах разделяются на потери в стали и потери в меди (нагрузочные потери). Потери в стали – это потери в проводимостях трансформаторов. Они зависят от приложенного напряжения. Нагрузочные потери – это потери в сопротивлениях трансформаторов. Они зависят от тока нагрузки.
Потери реактивной мощности в стали определяются по току холостого хода трансформатора значение которого в процентах приводится в его паспортных данных:
Потери активной мощности в стали трансформаторов – это потери на перемагничивание и вихревые токи. Определяются потерями холостого хода трансформатора которые приводятся в его паспортных данных:
Pxx’=Pxx+Kип Qxx=26+006272=4232 кВт
Рассчитываются потери реактивной мощностикороткого замыкания:
Рассчитываются потери активной мощностикороткого замыкания:
Pкз’=Pкз+ Kип Qкз=17+0.06x96=2276 кВт
Формула для определения потерь активной мощности в трансформаторе может быть представлена в виде:
Pтр’=Pxx’+ Pкз’=4232+=1444 кВт
Рассчитываются суммарные потери активной и реактивной мощности:
Нахождение полной нагрузки с учетом потерь:
Рассчитываем коэфицент загрузки трансформатора:
Расчет трансформатора №3 КТП-1250.
Потери реактивной мощности определяются по току холостого хода трансформатора:
Потери активной мощности на холотом ходу:
Pxx’=Pxx+Kип Qxx=21+0062125=3375 кВт
Pкз’=Pкз+ Kип Qкз=135+0.06x75=18 кВт
Определяются потери активной мощности в трансформаторе:
Pтр’=Pxx’+ Pкз’=3375+=1145 кВт
Расчет трансформатора №4 КТП-400.
Pxx’=Pxx+Kип Qxx=093+00676=1386 кВт
Pкз’=Pкз+ Kип Qкз=465+0.06x18=573 кВт
Pтр’=Pxx’+ Pкз’=1386+=373 кВт
Выбор компенсирующих устройств на подстанциях.
Таблица №5 Выбор компенсирующего устройства. Поднимаем коэф. до 026.
Расчет компенсирующего устройства для КТП № 12
Определяется мощность компенсирующего устройства с учетом коэфицентов реактивной мощности до и после компенсации:
)=375211(075-026)=18385 кВАр
Определяется расчетная мощность компенсирующего устройства:
14-18385 = 9755 кВАр
Определяется фактическое значение tgф после компенсации реактивной мощности:
Определяется расчетная мощность трансформатора и коэфицент загрузки с учетом потерь:
Расчет компенсирующего устройства для КТП № 3
)=150004(064-026)=570 кВАр
Расчет компенсирующего устройства для КТП №4
)=1367(052-026)=3554 кВАр
1. Технические данные компенсирующих устройств
Таблица №6 Технические данные компенсирующих устройств для КТП.
Наименование компенсирующего устройства
АУКРМ-0.4-500-50-УХЛ4
Выбор сечения проводов.
Таблица № 7 Выбор сечения проводов по нагреву.
Для КУ 45 выбирается кабель АВВГ 3х150 для КУ 67 АВВГ 3х70
Расчет токов короткого замыкания.
Схема замещения токов короткого замыкания.
Будет произведен расчет токов короткого замыкания данные будут занесены в таблицу.
Расчет токов в точке К-0.
Определим реактивное сопротивление трансформатора и ток короткого замыкания:
Рассчитывается реактивное и активное сопротивление на воздушной линии:
Определим общее эквивалентное сопротивление от источника питания (энергосистемы) до точки к.з.
Определим ударный коэффициент для точки короткого замыкания по следующей формуле:
Рассчитывается ударный ток:
Рассчитываеммощность короткого замыкания на шинах:
Расчет токов в точке К-1.
Определим реактивное и активное сопротивление кабельной линии:
Рассчет суммарного активного и реактивного сопротивления:
Формуля для расчета ударного тока:
Расчет токов в точке К-2.
Таблица №8 Расчет токов короткого замыкания.
1. Проверка кабельных линий по току КЗ.
Оставляем кабель ААБ 3х240 т.к. он подходит по мощности.
Выбираем кабель ААБ для прокладки в земле 3х95 вместо кабеля ААБ 3х120
Силовые кабели марки ААБ имеют алюминиевые токопроводящие проводники (жилы) со специальной изоляцией выполненной из элекртотехнического сорта бумаги специально пропитанной вязким композитным составом. Кабели имеют свинцовую или алюминиевую оболочку. Предназначаются силовые кабели ААБ для обеспечения передачи и дальнейшего распределения электрической энергии. Широко применяются они в установках стационарного типа различного назначения в электроцепях переменного или постоянного тока (напряжение тока до 10 кВ частота 50Гц)
2.Принципиальная схема электроснабжения.
3. Выбо сечения кабеля по токам короткого замыкания.
Выбор электрооборудований и выключателей.
1.Выбор распределительного устройства 10кВ
Комплектные распределительные устройства «Классика» серии D-12P предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 6(10) кВ в сетях с изолированной или заземлённой через дугогасящий реактор или резистор нейтралью.
КРУ могут применяться в качестве распределительных устройств электросетевых трансформаторных подстанций ЕНЭС объектов малой генерации подстанций промышленных предприятий и нефтегазового комплекса систем собственных нужд тепло- и гидроэлектростанций а также иных объектов электроснабжения.
Шкафы КРУ могут быть использованы для расширения существующих распределительных устройств находящихся в эксплуатации и стыковаться с ними через переходные шкафы или без них.
Шкафы КРУ «Классика» серии D-12P могут быть установлены в специальные электротехнические модули представляющие собой готовое строительное решение полной заводской готовности оборудованные системами освещения обогрева и вентиляции кондиционирования охранной и пожарной сигнализации КРУМ серии SKP. По согласованию с заводом-изготовителем возможна установка шкафов КРУ в блочно-модульные здания других производителей.
Шкафы КРУ в части воздействия климатических факторов внешней среды соответствуют исполнению УЗ по ГОСТ 15150 и предназначены для работы внутри помещений при следующих условиях:
высота над уровнем моря до 1000 м*;
верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха не выше +40°С;
нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха не ниже -25°С**;
относительная влажность воздуха - не более 80 % при температуре плюс 15 °С (среднегодовое значение) и 98 % при температуре плюс 25 °С (верхнее значение);
Производитель Таврида Электрик г.Ижевск
2.Технические характеристики РУ.
Номинальное напряжение кВ
Наибольшее рабочее напряжение кВ
Номинальный ток главных цепей А
Номинальный ток сборных шин А
Номинальный ток отключения применяемых выключателей кА
Ток термической стойкости (1 или 3 с) кА
Ток электродинамической стойкости (амплитуда) кА
Номинальное напряжение вспомогательных цепей
Любое стандартное напряжение до 220 В постоянного переменного или выпрямленного тока
Габаритные размеры шкафа мм:
0*; 750; 900; 1000**
Степень защиты шкафа по ГОСТ 14254 IP
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150
Гарантийный срок эксплуатации лет
3.Типы применяемого в КРУ оборудования
Наименование оборудования
Предприятие-производитель
Таврида Электрик ABB Schneider Electric
Трансформаторы напряжения
СЗТТ АВВ КВК Электрощит-К
Ограничители перенапряжений
Устройства защиты и автоматики
Системы дуговой защиты
Клапанные оптические фототиристорные
4.Выбор выключателя.
Выбираем Вакуумные выключатели ВВTEL-10 предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц номинальным напряжением до 10 кВ включительно с изолированной компенсированной заземлённой через резистор или дугогасительный реактор нейтралью.
Выключатели предназначены для установки в новых и реконструируемых комплектных распределительных устройствах станций подстанций и других устройств осуществляющих распределение и потребление электрической энергии во всех отраслях народного хозяйства в том числе нефтегазодобывающей и перерабатывающей нефтехимической химической горнорудной и других отраслях.
5.Технические характеристики
Наименование параметра
Номинальный ток отключения кА
Ток динамической стойкости (наибольший пик) кА
Испытательное кратковременное напряжение
(одноминутное) промышленной частоты кВ
Ресурс по коммутационной стойкости:
а) при номинальном токе циклов «ВО»
б) при номинальном токе отключения операций «О»
в) при номинальном токе отключения циклов «ВО»
Полное время отключения мс не более
Собственное время включения мс не более
Верхнеенижнее значение температуры окружающего воздуха °С
Стойкость к механическим воздействиям группа по ГОСТ 17516.1-90
Масса модуля коммутационного кг не более:
а) с межполюсным расстоянием 200 мм
б) с межполюсным расстоянием 250 мм
в) с межполюсным расстоянием 150 мм
Срок службы до списания лет
6.Проверка выключателя.
Технические данные BBTEL-10
Уд. Сопротивление ρ Ом*м
Согласно ПУЭ если 100 то допустимое сопротивление заземляющего устройства равно 4 Ом.
Сопротивление растеканию вертикального заземлителя.
Определяется кол-во вертикальных заземлителей.
Где - коэф. использования вертикальных заземлителей с учетом интерполяции см в таблице.
Определяем длину горизонтального заземлителя.
Определяем сопротивление растеканию горизонтального заземлителя
Где значение коэф. сезонности для горизонтальной полосы принято по таблице для климатической зоны IV
Определяем действительное сопротивление растеканию горизонтального заземлителя с учетом коэф. использования.
Где =027 смотреть по таблице.
Определяем сопротивление растеканию заземлителей с учетом сопротивления горизонтального заземлителя
Уточняем количество вертикальных заземлителей
Принимаем к установке 4 вертикальных заземлителей.
Схема расположения электродов.