Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Февраля 2013 в 13:39, дипломная работа
Даний дипломний проект передбачає визначення електричних навантажень машинобудівного підприємства, розрахунок електричного освітлення, цехових навантажень, вибір електротехнічного устаткування, компенсація реактивної потужності і забезпечення якості електроенергії. Також розглянуті питання економічного порівняння варіантів електропостачання, розрахунку вартості електричної енергії, релейного захисту й автоматики, на прикладі захисту силового кабелю 10 кВ, питання АСКЕ і САПР, монтажу й експлуатації, а також охорони праці.
Вступ
1 Умови проектування
1.1 Коротка характеристика проектованого об'єкта
1.2 Характеристика електроприймачів
1.3 Характеристика джерел живлення
2 Визначення розрахункових електричних навантажень
2.1 Визначення максимальних електричних навантажень силових електроприймачів
2.2 Розрахунок освітлювальних навантажень по об'єктах і території заводу
2.3 Визначення сумарного максимального навантаження
3 Розрахунок параметрів трансформаторної підстанції
3.1 Вибір напруги електропостачання споживачів
3.2 Вибір параметрів ліній електропередачі
3.3 Вибір кількості і потужності трансформаторів ТП 110/10-10 кВ
4 Розрахунок струмів короткого замикання
4.1 Розрахунок струмів короткого замикання у вузлах системи електропостачання
4.2 Розрахунок струмів короткого замикання на шинах 0,4 кВ
4.3 Розрахунок струму однофазного короткого замикання на лінії 110 кВ, що живить ГПП
5 Вибір струмоведучих частин і апаратів
5.1 Вибір роз'єднувачів на напругу 110 кВ
5.2 Вибір вимикачів напругою 110 кВ
5.3 Вибір шин напругою 10 кВ
5.4 Вибір трансформаторів напруги напругою 10 кВ
5.5 Вибір трансформаторів струму на напругу 10 кВ
5.6 Вибір ізоляторів на напругу 10 кВ
6 Релейний захист і автоматизація
6.1 Вимоги до релейного захисту
6.2 Захист силових трансформаторів ТП 110/10 кВ
6.3 Захист збірних шин напругою 110 і 10 кВ ТПП
6.4 Захист кабельних ліній напругою 10 кВ
6.5 Захист високовольтних двигунів напругою 10 кВ
6.6 Автоматичне включення резервного живлення (АВР)
6.7Автоматичне повторне включення (АПВ)
7 Регулювання напруги на ТП 110/10 кВ
7.1 Обгрунтування алгоритму роботи регулятора напруги типу РПН
7.2 Технічне забезпечення регулювання напруги на ТП 110/10 кВ
8 Економічна частина
9 Охорона праці
Висновки
Перелік використаних джерел
Живлення заводу можна здійснити від районної підстанції (РПС) 220/110/10 кВ, що знаходиться на відстані 8 км від території заводу.
Системою задані:
- потужність короткого замикання на вторинній стороні РПС Sкз =3040 МВА;
- значення економічної реактивної потужності, споживаної від системи QЭ1=21,5 МВАр;
- реактивна потужність, споживана від енергосистеми в режимі мінімальних навантажень
QЭ2=5,4 МВАр;
- вартість електроенергії при двухставочному тарифі:
α= 17,39 грн/кВт;
β= 16,45 коп/кВт×год.
2.1. Визначення максимальних електричних навантажень силових електроприймачів.
Розрахунок максимальних електричних навантажень робиться в наступній послідовності :
а) обчислюємо Рсм і Qсм по формулах:
|
|
|
де Рcм і Qсм - відповідно активне і реактивне середнє навантаження за найбільш завантажену зміну, кВт, кВАр;
Киi - коефіцієнт використання;
Рнi - номінальна потужність кожного i-го ЕП, кВт.
б) визначаємо величини групового коефіцієнта використання:
|
де - сума номінальних потужністей всіх ЕП, кВт.
в) обчислюємо значення ефективного числа ЕП – nэ по формулі:
|
г) по імовірностним таблицям знаходимо величину Км:
д) визначаємо Рм.с. і Qм.с. по формулах:
|
Найменування об'єкта |
Рн, кВт |
Ки |
Рсм, кВт |
cosj |
Qсм, кВАр |
nэ |
км |
Рм.с., кВт |
Qм.с., кВАр | |||||||||
ЕП із змінним графіком електронавантаження | ||||||||||||||||||
Корпус №1 |
12968 |
0,38 |
4928 |
0,7 |
5076 |
193 |
1,04 |
5125 |
5076 | |||||||||
Корпус №2 |
13788 |
0,54 |
7446 |
0,63 |
9159 |
260 |
1,03 |
7669 |
9159 | |||||||||
Корпус №3 |
4698 |
0,59 |
2772 |
0,64 |
3326 |
240 |
1,04 |
2883 |
3326 | |||||||||
Корпус №4 |
2475 |
0,35 |
866 |
0,71 |
849 |
280 |
1,02 |
883 |
849 | |||||||||
Корпус №5 |
2661 |
0,26 |
687 |
0,69 |
728 |
172 |
1,075 |
738 |
728 | |||||||||
Корпус №6 |
4470 |
0,64 |
2861 |
0,78 |
2289 |
143 |
1,04 |
2975 |
2289 | |||||||||
Корпус №7 |
6601 |
0,47 |
3103 |
0,94 0,36 |
1117 |
24 |
1,18 |
3662 |
1117 | |||||||||
НВ споживачі |
4101 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1799 |
247 | |||||||||
ВВ двигуни |
2500 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1863 |
870 | |||||||||
Станція знезалізування |
640 |
0,7 |
448 |
0,69 |
475 |
200 |
1,04 |
466 |
475 | |||||||||
Станція знесолення |
1256 |
0,5 |
628 |
0,79 |
477 |
140 |
1,06 |
666 |
477 | |||||||||
Корпус №10 |
1385 |
0,53 |
734 |
0,74
0,91 |
668 |
68 |
1,08 |
793 |
668 | |||||||||
Компресорна №1 |
4800 |
0,68 |
3276 |
0,91 |
-1376 |
21 |
1,02 |
3342 |
-1376 | |||||||||
Інженерно- лабораторний корпус |
410 |
0,45 |
185 |
0 |
- |
35 |
1,18 |
218 |
- | |||||||||
Корпус № 13 |
971 |
0,39 |
379 |
0,52 |
269 |
235 |
1,06 |
402 |
269 | |||||||||
Корпус № 14 |
3900 |
0,57 |
2223 |
0,8 |
1645 |
125 |
1,06 |
2356 |
1645 | |||||||||
Корпус №15 |
3152 |
0,64 |
2017 |
0.69 |
2118 |
200 |
1,04 |
2098 |
2118 |
Найменування об'єкта |
Рн, кВт |
Ки |
Рсм, кВт |
cosj |
Qсм, кВАр |
nэ |
км |
Рм.с., кВт |
Qм.с., кВАр | |
Котельня №2 |
2290 |
0,72 |
1649 |
0,69 1,05 |
1732 |
185 |
1,04 |
1715 |
1732 | |
НВ споживачі |
1290 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
845 |
1100 | |
ВВ двигуни |
1000 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
870 |
632 | |
Допоміжні спорудження |
3244 |
0,52 |
1687 |
0,71 0,98 |
1653 |
135 |
1,06 |
1788 |
1652 | |
Разом: |
69280 |
0,52 |
35892 |
0,77 |
30229 |
200 |
1,053 |
37783 |
30229 | |
ЕП із практично постійним графіком електронавантаження | ||||||||||
Котельня №1 |
1028 |
0,72 |
740 |
0,72 0,96 |
710 |
- |
1 |
740 |
710 | |
Насосна |
2572 |
0.18 |
467 |
0,73 0,94 |
440 |
- |
1 |
467 |
440 | |
Разом: |
3600 |
- |
1207 |
- |
1150 |
- |
1 |
1207 |
1150 |
2.2 Розрахунок освітлювальних
Розрахунок освітлювальних навантажень робимо по формулі:
|
де - номінальне освітлювальне навантаження, кВт;
кс - коефіцієнт попиту;
- кут зсуву фаз освітлювального навантаження ( для ламп ДРЛ і для ламп накалювання ).
При цьому величина Рн.о. знаходиться по питомому освітлювальному навантаженню Ро.у., що приймається по таблицях :
де F - освітлена площа, м2.
Номінальні освітлювальні навантаження всіх інших цехів визначаємо по Ро.у..
Одинична потужність лампи:
де N - число світильників,
Результати розрахунку максимальних освітлювальних навантажень представлені в табл. 2.2
2.3 Визначення сумарного максимального навантаження
По кожнім об'єкті максимальне навантаження визначається по формулі:
Для визначення остаточних величин максимальних навантажень враховуємо втрати потужності в трансформаторах, що розраховуються по формулах:
де Sp - розрахункова повна потужність без її втрат, кВА.
Величина знаходиться по формулі:
Тоді по кожному об'єкту:
Результати розрахунку сумарних розрахункових навантажень зведені в табл. 2.2
При підрахунку електричного навантаження по підприємству додатково враховуємо коефіцієнт участі в максимумі навантаження (по галузевим даним приймається =0,95).
Таблиця 2.2 - Визначення максимальних електричних навантажень по підприємству
Найменування об'єкта |
Рм.с. кВт |
Qм.с. кВАр |
Рм.о. кВт |
Qм.о. кВАр |
P'м кВт |
Q'мкВАр |
S'м кВА |
DРт, кВт |
ΔQт кВАр |
рm кВт |
qм кВАр | |||
Корпус №1 |
5125 |
5076 |
793,6 |
261,9 |
5919 |
5338 |
7970 |
159,4 |
797 |
6078 |
6135 | |||
Корпус №2 |
7669 |
9159 |
502,6 |
165,8 |
8172 |
9325 |
12399 |
248 |
1240 |
8420 |
10565 | |||
Корпус №3 |
2883 |
3326 |
169 |
55,8 |
3052 |
3382 |
4556 |
91,1 |
455,6 |
3143 |
3838 | |||
Корпус №4 |
883 |
849 |
59,9 |
19,8 |
942,9 |
868,8 |
1282 |
25,6 |
128,2 |
968,5 |
997 | |||
Корпус №5 |
738 |
728 |
64,6 |
21,3 |
802,6 |
749,3 |
1118 |
22,4 |
111,8 |
829 |
885.1 | |||
Корпус №6 |
2975 |
2289 |
82,7 |
27,3 |
3058 |
2316 |
3836 |
76,7 |
383,6 |
3134 |
2700 | |||
Корпус №7 |
3662 |
1117 |
100,7 |
33,2 |
3763 |
1150 |
3935 |
78,7 |
393,5 |
3841 |
1544 | |||
Станція знезалізування |
466 |
475 |
3 |
- |
469 |
475 |
667,5 |
13,4 |
66,8 |
482,4 |
541,8 | |||
Станція знесолення |
666 |
477 |
5 |
- |
671 |
477 |
823,3 |
16,5 |
82,3 |
687,5 |
559,3 | |||
Корпус №10 |
793 |
668 |
39 |
12,8 |
832 |
680,8 |
1075 |
21,5 |
107,5 |
853,5 |
788.3 | |||
Компресорна №1 |
3342 |
1376 |
10 |
- |
3352 |
-1376 |
3623 |
72,5 |
362,3 |
3424 |
-1014 | |||
Інженерно- лабораторний корпус |
218 |
- |
24,4 |
7,7 |
242,4 |
7,7 |
242,5 |
4,9 |
24,3 |
247.3 |
3 | |||
Корпус №13 |
402 |
269 |
37 |
12,3 |
439 |
281,3 |
521,4 |
10,4 |
52,1 |
449,4 |
333,4 | |||
Корпус №14 |
2356 |
1645 |
91,2 |
30,1 |
2447 |
1675 |
2965 |
59,3 |
296,5 |
2506 |
1972 | |||
Корпус № 15 |
2098 |
2118 |
84,6 |
27,9 |
2183 |
2146 |
3061 |
61,2 |
306,1 |
2244 |
2452 | |||
Котельня №2 |
1715 |
1732 |
23 |
- |
1738 |
1732 |
2454 |
49,1 |
245,4 |
1787 |
1977 | |||
Допоміжні споруди |
1788 |
1652 |
15 |
4,95 |
1803 |
1657 |
2449 |
49 |
244,9 |
1852 |
1902 | |||
Котельня №1 |
740 |
710 |
11 |
- |
751 |
710 |
1034 |
20,7 |
103,4 |
771,7 |
813,4 |
Насосна |
467 |
440 |
3 |
- |
470 |
440 |
644,4 |
12,9 |
64,4 |
482,9 |
504,4 |
Територія |
- |
- |
74,4 |
24,5 |
74,4 |
24,5 |
78,3 |
1,5 |
7,8 |
75,9 |
32,3 |
Разом: |
38990 |
31379 |
2194 |
705,4 |
41184 |
32084 |
52206 |
1044 |
5221 |
40117 |
35440 |
Сумарна повна потужність sms no підприємству визначається як:
де
кВт;
кВАр.
За умовами проектування (п 1.3.) навантаження субабонента дорівнює:
; .
З врахуванням цього сумарне навантаження дорівнює:
;
;
2.4. Вибір потужності компенсуючих пристроїв. Уточнення розрахункових навантажень по заводу
Зробимо коректування максимальних електричних навантажень з обліком договірної реактивної потужності (п. 1.3), споживаної від енергосистеми.
Потужність компенсуючих пристроїв , визначаємо по формулі:
де - сумарне розрахункове реактивне навантаження підприємства, кВАр.
.
Потужність нерегульованих КП визначається по формулі:
,
де визначалося аналогічно величині для режиму мінімальних навантажень;
- задана в п. 1.3.
.
Потужність регульованих КП:
.
Тому, як розрахункові навантаження по підприємству з урахуванням компенсації реактивної потужності приймаємо: