Введение написать цели и задачи проектирования данного объекта, а это убрать

Введение

На протяжении восьмидесяти лет электроэнергетика развивалась и функционировала как общенациональная монополия. Каждая республика бывшего союза являлась интегрированной частью единой энергетической системы (ЕЭС). В1991 году начался процесс децентрализации и дезинтеграции ЕЭС и электроэнергетики, начался процесс реформирования отрасли. Но несмотря на это электрическая энергия, как и прежде остается наиболее универсальной формой энергии. Она также служит основой технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства.

Основными потребителями электрической энергии являются промышленность, транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство городов и поселков. При этом на промышленные объекты приходится более семидесяти процентов потребления электроэнергии.

Электроэнергия применяется буквально во всех отраслях народного хозяйства, особенно для электропривода различных механизмов, а в последние годы и для различных электротехнологических установок, в первую очередь для электротермических и электросварочных установок, электролиза, электроискровой и электрозвуковой обработки материалов, электроокраски.

Большую группу электроприемников составляют приводы общепромышленных механизмов, применяемые во всех отраслях народного хозяйства: подъемно-транспортные машины, поточно-транспортные системы, компрессоры, насосы, вентиляторы.

Электрическая энергия является основным видом электрической энергии, применяемой в цветной металлургии, поэтому развитие цветной металлургии неразрывно связано с развитием электроэнергетики.

Разработкой и внедрением новых видов электрооборудования и систем электроснабжения для цветной металлургии занимается ряд научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтов, выпуск электрооборудования производится на специализированных заводах с учетом специфики его использования.

В настоящее время быстрыми темпами развивается производство для цветной металлургии крупных электрических машин и электромашин малой мощности, электрической аппаратуры напряжением до 1000В и выше 1000В.

Введение написать цели и задачи проектирования данного объекта, а это убрать

2. Исходные данные на проектирование:

1. Схема генерального плана завода (рисунок 1).

2. Сведения об электрических нагрузках по цехам завода.

3. Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы мощностью 800 МВА. На подстанции установлены два трех обмоточных трансформатора мощностью по 40 МВА, напряжением 115/37/10,5 кВ. Мощность к.з. на стороне 115 кВ равна 1100 МВА. Трансформаторы работают раздельно.

4. Расстояние от подстанции энергосистемы до завода 6,5 км.

5.Стоймость электроэнергии 4 тенге за 1кВт.ч. откуда?

6. Завод работает в две смены.

Таблица 1 Исходные данные

№ по плану	Наименование	Количество электро-приемников, n	Установленная мощность, кВт
Одного электроприемникиа, Pн	Суммарная S Рн
	Механический корпус № 1		5÷120
	Механический корпус № 2		6÷80
	Блок складов		4÷25
	Деревообделочный цех		3÷20
	Административный комплекс		1÷25
	Компрессорная:
а) 0,4 кВ		1÷25
б) СД 10 кВ
	Склад масел		4÷18
	Кузнечно-прессовый цех		4÷175
8а	Отдел кузнечно-прессового цеха		8÷120
	Транспортный цех		4÷16
	Котельная		1÷70
	Ремонтно-механический цех		2÷25
	Литейный цех:
	А) электродуговые печи 10 т		по каталогу
	Б)) 0,4 кВ		1÷89
	Насосная		5÷15
	Электроремонтный цех		3÷42

Освещение цехов и территории базы определить по площади.

3.Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок арматурного завода

Электрические нагрузки являются исходными данными при проектировании электроснабжения промышленных предприятий. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, выбираются защитные устройства и компенсирующие установки, определяют потери мощности и электроэнергии, рассчитываются отклонения и колебания напряжения. В данном дипломном проектировании расчет производится “методом упорядоченных диаграмм нагрузки” /13/.

Для примера подробного расчета нагрузок произведем расчет электрических нагрузок механического цеха. На плане цеха (лист 5) намечаются узлы питания: распределительные шинопроводы (ШРА), шкафы распределительные (ШР), щиты осветительные (ЩО). Зачем?

Все электроприемники цеха распределяются по узлам питания. При распределении необходимо учитывать:

1. максимально возможное число присоединений к данному узлу питания;

2. расстояние от электроприемника до узла питания должно быть по возможности минимальным в целях экономии цветных металлов и снижения потерь напряжения;

3. электроприемники мощностью 75 кВт и выше необходимо запитывать радиально от шин ТП или РП;

4. не допускать обратных пере токов мощности по цеху.

Расчет электрических нагрузок производится в табл. “Расчет нагрузок по арматурному заводу ”. Эта таблица является сводной как для подсчета силовых нагрузок по отдельным узлам питания, так и для шин ТП.

В рассматриваемом механическом цехе имеется два мостовых крана с ПВ=25% грузоподъемностью 5 тонн и машина шовной сварки с ПВ=25% груз. Необходимо привести установленную мощность кранов к ПВ=100%:

P_н=P_уст´ , в данном случае ПВ=25%,,

Все электроприемники, присоединенные к определенному узлу питания, разбиваются на характерные группы, имеющие одинаковый режим работы (это ЭП с одинаковыми Ки и cos ). Для каждой характерной группы указывается количество и мощность входящих в нее электроприемников, а для многодвигательного агрегата указывается количество и мощность входящих в него двигателей.

В порядок расчета и заполнения таблицы входит следующее:

1. В графе 1 проставляются номера технологического оборудования.0.2. В графе 2 для каждого узла питания записывается наименование и номер узла питания, группа и мощность электроприемников.

3. В графе 3 – количество рабочих электроприемников. 4. В графе 4 по каждой характерной группе электроприемников записывается минимальная и максимальная мощность ЭП.

5. В 5 графе – суммарная установленная мощность ЭП, приведенная к ПВ=100%.

6. Графа 6 заполняется только в итоговой строке. Число m определяется по формуле:

7. Графа 7 и 8 – значение коэффициента использования и мощности.

8. В графе 9 и 10 подсчитывается средняя активная и реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену для каждой характерной группы электроприемников по формуле:

Р_см=К_и´Р_н , кВт;

Q_см=Р_см´tgj, квар.

9. В графе 16 определяется искомое значение эффективного числа электроприемников.

10. Графа 18 и 19 – максимальная активная и реактивная получасовая нагрузка от силовых электроприемников узла рассчитывается по формулам:

Р_м =Рсм К_м, кВт в расчете мы использовали совсем другой коэффициент

при n_э£10, Q_м=1,1´Q_см, квар

при n_э >10, Q_м=Q_см, квар.

Значение коэффициента максимума зависит от коэффициента использования К_и данной группы приемников и эффективного числа приемников n_э. Коэффициент максимума находим по кривым приведенным в /13/.

11. Максимальная полная нагрузка расчетного узла питания определяется по ниже приведенной формуле и записывается в графу 20:

12. Графа 21 - расчетный максимальный ток по формуле для трехфазного тока:

4.Расчет осветительной нагрузки

Расчет осветительной нагрузки при определении нагрузки комбината производим упрощенным методом по удельной плотности осветительной нагрузки на квадратный метр производственных площадей и коэффициенту спроса.

По этому методу расчетная осветительная нагрузка принимается равной средней мощности освещения за наиболее загруженную смену и определяется по формуле:

Р_po=К_co´Р_уо , кВт

Q_po=tgj_о´Р_ро , квар,

где К_co –коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки, числовые значения которого принимаю по /таблице 3.1.,10/,

tgj_о -коэффициент реактивной мощности, определяется по cos /таблица 3.3., 10/, а вы пользовались этими таблицами

Р_уо –установленная мощность приемников освещения по цеху, определяется по удельной осветительной нагрузке на 1м² поверхности пола известной производственной площади:

Р_уо=r_о´F, кВт.

где F-площадь производственного помещения, которая определяется по генеральному плану фабрики, в м²;

F_{террцехов} =F₁+ F₂+ F₃+…+ F₁₅ ,

F_{тер завода} =А ´B,м²

F_{освещаем терр}= F_{тер завода}- F_{террцехов},

r₀- удельная расчетная мощность в кВТ на 1м². Эта величина зависит от рода помещения и выбирается согласно /таблице 5-42, 15/. Все расчетные данные заносятся в таблицу 2.2. “Расчет осветительной нагрузки”.

Нет такой единицы измерения

5.Расчет электрических нагрузок по комбинату. Комбинат?

Расчет электрических нагрузок напряжением до 1 кВ по цехам комбината производим также методом упорядоченных диаграмм упрощенным способом. Результаты расчета силовых и осветительных нагрузок по цехам сведены в таблицу 2.3. “Расчет силовой нагрузок по цехам комбината цветной металлургии напряжением 0,4 кВ”.

С целью определения места расположения ГПП предприятия, а также цеховых ТП при проектировании строят картограмму электрических нагрузок. Картограмма представляет собой размещенные на генеральном плане предприятия окружности, площадь которых соответствуют в выбранном масштабе расчетным нагрузкам цехов.

Для низковольтной нагрузки картограмма должна наглядно показывать долю осветительной нагрузки цеха, которую можно изобразить в виде сектора круга соответствующего цеха.

В графе 17 таблицы 2.3. “Расчет электрических нагрузок по комбинату U=0,4кВ” записывается радиус окружности для расчета картограммы электрических нагрузок: в таблице нет графы 17 и 18

r_i =

Для цеха с наибольшей активной мощностью Р_p строим окружность, определяем радиус, находим масштаб:

В графе 18-угол сектора (доля осветительной нагрузки):

Для высоковольтный нагрузок, т.е. для цехов имеющих СД примем свой масштаб и рассчитаем радиус окружности картограммы.

На генеральном плане показывается картограмма электрических нагрузок (низковольтных и высоковольтных). Для низковольтной нагрузки картограмма должна наглядно показывать долю осветительной нагрузки цеха, которую на генеральном плане изображаем в виде сектора круга соответствующего це

Таблица 2 Электрические нагрузки по цехам завода

№ по плану	Наименование	Количество электро-приемников, n	Установленная мощность, кВт	Коэффициенты
Одного электроприемника, Pн	Суммарная S Рн	Ки	cosφ
	Механический корпус № 1		5÷120		0,2	0,65
	Механический корпус № 2		6÷80		0,2	0,65
	Блок складов		4÷25		0,3	0,8
	Деревообделочный цех		3÷20		0,17	0,6
	Административный комплекс		1÷25		0,5	0,8
	Компрессорная:
а) 0,4 кВ		1÷25		0,6	0,7
б) СД 10 кВ
	Склад масел		4÷18		0,3	0,8
	Кузнечно-прессовый цех		4÷175		0,4	0,75
8а	Отдел кузнечно-прессового цеха		8÷120		0,4	0,75
	Транспортный цех		4÷16		0,3	0,7
	Котельная		1÷70		0,5	0,8
	Ремонтно-механический цех		2÷25		0,3	0,7
	Литейный цех:
	А) электродуговые печи 10 т		по каталогу
	Б) 0,4 кВ		1÷89		0,7	0,8
	Насосная		5÷15		0,65	0,8
	Электроремонтный цех		3÷42		0,4	0,8

Таблица 3 − Расчет осветительной нагрузки № по плану	Наименование цеха	Размеры помещения, длина (м) х ширина (м)	Площадь помещения, м2	Удельная осветительная нагрузка ро, кВт/м2	Кс	Установленная мощность освещения, Рyо, кВт	Расчетная мощность осветительной нагрузки	cos	tg	Тип ИС
Рро, кВт	Qро, квар
	Механический корпус № 1	308х103		0,014	0,8	444,14	355,31	177,65	0,9	0,5	ДРЛ
	Механический корпус № 2	137х129		0,014	0,8	247,42	197,94	98,97	0,9	0,5	ДРЛ
	Блок складов	30х47		0,01	0,6	14,10	8,46	-			ЛН
	Деревообделочный цех	30х58		0,014	0,8	24,36	19,49	9,74	0,9	0,5	ДРЛ
	Административный комплекс	30х116		0,005		17,40	17,40	8,70	0,9	0,5	ЛЛ
	Компрессорная: а) 0,4 кВ	47х30		0,013	0,7	18,33	12,83	-			ЛН
	Склад масел	37х26		0,01	0,6	9,62	5,77	-			ЛН
	Кузнечно-прессовый цех	30х120		0,014	0,8	50,40	40,32	20,16	0,9	0,5	ДРЛ
	Отдел кузнечно-прессового цеха	30х56		0,014	0,8	23,52	18,82	9,41	0,9	0,5	ДРЛ
	Транспортный цех	50х22		0,014	0,8	15,40	12,32	6,16	0,9	0,5	ДРЛ
	Котельная	30х58		0,013	0,7	22,62	15,83	-			ЛН
	Ремонтно-механический цех	30х47		0,014	0,8	19,74	15,79	7,90	0,9	0,5	ДРЛ
	Литейный цех: Б) 0,4 кВ	62х90		0,014	0,8	78,12	62,50	31,25	0,9	0,5	ДРЛ
	Насосная	30х24		0,013	0,7	9,36	6,55	-			ЛН
	Электроремонтный цех	52х30		0,014	0,8	21,84	17,47	8,74	0,9	0,5	ДРЛ
	Территория			0,005		792,12	792,12	396,06	0,9	0,5	ДРЛ

Таблица 4 Расчет электрических нагрузок № цехов	Наименование цехов	Кол-во ЭП, n	Установленная мощность, кВт	m	Kи		tg	Средние нагрузки	nэ	Kм	Расчетные нагрузки
Рнmin - Рнmax	ЕPн	cos	Pсм, кВт	Qсм, квар	Pp, кВт	Qp, квар	Sp, кВА	Ip, A
	Механический корпус № 1
	а) силовая		5-120		> 3	0,2	0,65	1,17		1052,22		0,65		1052,22
	б) осветительная												355,31	177,65
	Итого												940,31	1229,87	1548,15	2234,56
	Механический корпус № 2
	а) силовая		6-80		> 3	0,2	0,65	1,17		467,65		0,75		467,65
	б) осветительная												197,94	98,97
	Итого												497,94	566,62	754,32	1088,77
	Блок складов
	а) силовая		4-25		> 3	0,3	0,8	0,75		22,5		0,95	28,5	22,5
	б) осветительная												8,46	0,00
	Итого												36,96	22,50	43,27	62,45
	Деревообделочный цех
	а) силовая		3-20		> 3	0,17	0,6	1,33		56,67		0,8		56,67
	б) осветительная												19,49	9,74
	Итого												53,49	66,41	85,27	123,08
	Административный комплекс
	а) силовая		1-25		> 3	0,4	0,7	1,02		122,4		0,85		122,42
	б) осветительная												17,40	8,70
	Итого												119,40	131,12	177,34	255,97
	Компрессорная: а) 0,4 кВ
	а) силовая		1-25		> 3	0,6	0,7	1,02		134,67		0,9	118,8	134,67
	б) осветительная												12,83	0,00
	Итого												131,63	134,67	188,31	271,81
	Склад масел
v	а) силовая		4-18		> 3	0,3	0,8	0,75		15,75		0,95	19,95	15,75
	б) осветительная												5,77	0,00
	Итого												25,72	15,75	30,16	43,53
	Кузнечно-прессовый цех
	а) силовая		4-175		> 3	0,4	0,75	0,88				0,94	225,6	211,66
	б) осветительная												40,32	20,16
	Итого												265,92	231,82	352,78	509,19
	Отдел кузнечно-прессового цеха
	а) силовая		8-120		> 3	0,4	0,75	0,88		529,15		0,85		529,15
	б) осветительная												18,82	9,41
	Итого												528,82	538,56	754,78	1089,43
	Транспортный цех
	а) силовая		4-16		> 3	0,3	0,7	1,02		36,73		0,85	30,6	36,73
	б) осветительная												12,32	6,16
	Итого												42,92	42,89	60,67	87,58
	Котельная
	а) силовая		1-70		> 3	0,5	0,8	0,75		206,25		0,85	233,75	206,25
	б) осветительная												15,83	-
	Итого												249,58	206,25	323,78	467,33
	Ремонтно-механический цех
	а) силовая		2-25		> 3	0,2	0,65	1,17		140,30		0,75		140,30
	б) осветительная												15,79	7,90
	Итого												105,79	148,19	182,08	262,81
	Литейный цех: Б) 0,4 кВ
	а) силовая		1-89			0,5	0,7	1,02		1428,29		0,75		1428,29
	б) осветительная												62,50	31,25
	Итого												1112,50	1459,53	1835,18	2648,85
	Насосная
	а) силовая		5-15		> 3	0,6	0,7	1,02		183,64		0,9		183,64
	б) осветительная												6,55	0,00
	Итого												168,55	183,64	249,26	359,78
	Электроремонтный цех
	а) силовая		3-42		>3	0,3	0,7	1,02		122,42		0,85	102,0	134,67
	б) осветительная												17,47	8,74
	Итого												119,47	143,40	186,65	269,41
	Территория
	а) силовая												792,12	396,06	885,62	1278,28
	Итого на шинах U=0.4 kB												5191,12	5517,28	7575,50	10934,29

6 .Выбор числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности на напряжение 0,4 кВ

Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только путем технико-экономических расчетов с учетом следующих факторов: категории надежности электроснабжения потребителей; компенсации реактивных нагрузок на напряжении до 1кВ; перегрузочной способности трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; шага стандартных мощностей; экономичных режимов работы трансформаторов в зависимости от графика нагрузки.

Расчет производим согласно “Указаниям по компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий” (1984г.).

Данные для расчета:

Р_p0,4=5191,12 кВт;

Q_p0,4=5517,28 квар;

Арматурный завод работает в две смены, следовательно, коэффициент загрузки трансформаторов К_зтр=0,7. При плотности нагрузки напряжением 380В до 0,2-0,3 кВА/м² принимаем трансформатор мощностью S_нт=1000 кВА.

Для каждой технологически концентрированной группы цеховых трансформаторов одинаковой мощности минимальное их число, необходимое для питания наибольшей расчетной активной нагрузки, рассчитывается по формуле:

где Р_{р 0,4} – суммарная расчетная активная нагрузка;

к_з – коэффициент загрузки трансформатора;

S_нт – принятая номинальная мощность трансформатора;

DN – добавка до ближайшего целого числа

Экономически целесообразное число трансформаторов определяется по формуле: N _т..э = N _min + m,

где m – дополнительное число трансформаторов.

N _т..э - определяется удельными затратами на передачу реактивной мощности с учетом постоянных составляющих капитальных затрат З^*_п/ст.

З^*_п/ст= 0,5; к_з = 0,7; N _min = 8; DN = 0,6.следовательно m=0.

Тогда из справочника по кривым определяем m, для нашего случая m =0, значит N _т..э =8+0=8 трансформаторов.

По выбранному числу трансформаторов определяют наибольшую реактивную мощность Q₁, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ, определяется по формуле:

Рисунок 2.1

Из условия баланса реактивной мощности на шинах 0,4 кВ определим величину Q_{нбк 1}:

Q_{нбк 1}+Q₁=Q_{р 0,4}, отсюда

Q_{нбк 1}= Q_{р 0,4} - Q₁=–5517,28-2761,64=2755.637квар

Определим мощность одной батареи конденсаторов, приходящуюся на каждый трансформатор:

Выбираем батарею конденсаторов: УКБН-0,38-300-150-У3

Таблица 5 − Распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП  

На основании расчетов, полученных в данном пункте, составляется таблица 5 − Распределение нагрузок цехов по ТП, в которой показано распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП.

8.Уточненный расчет электрических нагрузок по заводу электротермического оборудования разве у тебя такой завод

Определение потерь мощности в ЦТП

1. Выбираем трансформаторы ТСЗЛ-1000-10/0.4

Sн=1000 кВА, Uв=10 кB, U_н=0,4 кB, DP_хх=2 кВт, DP_кз=10,2 кВт,

I_хх=1 %, U_кз=5,5 %.

ТП1, ТП2: Кз=0,7; N=3,

ТП3: Кз = 0,81; N = 2.

ТП4,ТП5: Кз = 0,78; N = 3.

Суммарные потери во всех трансформаторах:

SDР_т=20,994+17,38+24,62 =62,994 кВт.

SDQ_т=110,85+92,17+130,386 = 333,406 квар.

Определение расчетных мощностей синхронных двигателей

Исходные данные: Р_{н СД} =630 кВт; cos j = 0,85; N_СД = 4; к _з = b = 0,85.

Определим расчетные активные и реактивные мощности для СД:

Р_рСД=Р_нСД×N_нСД×К_з=630×4×0,85=2142 кВт

Q_рСД=Р_нСД×tg_ϕ=2142×0,48=1028,16 квар

Дата добавления: 2015-09-02