эсн и эо угловой распределительной подстанции. Электроснабжение отрасли
 Скачать 0.69 Mb.
|
|
Введение Дисциплина “Электроснабжение отрасли” позволяет получить как теоретические знания, так и практические. С помощью этой дисциплины студенты получают общее представление о своей специальности, и выработки у них некоторых профессиональных навыков. Также она играет важную роль в подготовке квалифицированных специалистов и в дальнейшем профессиональном росте. Полное название моего курсового проекта: «Электроснабжение и электрооборудование узловой распределительной подстанции» Исходными данными при выполнении курсового проекта послужили: · различная справочная литература; · исходные данные различных практических работ; · графические изображения; · различные схемы. Для выполнения курсового проекта я руководствовался различными пособиями по моей специальности, иногда было необходимо логическое мышление, а также помощь преподавателя. Все это помогло в решение практической и графической части курсового проекта. В курсовом проекте были выполнены три части: . Общая часть . Расчетная часть . Графическая часть Каждая часть состоит из нескольких разделов. В практической части по каждому разделу я пользовался разными методиками: В расчете электрических нагрузок использовался метод упорядоченных диаграмм; при выборе типа числа и мощностей силовых трансформаторов я исходил из категории ЭП, числа часов загрузки СТ, мощности трансформатора; В выборе КТП использовался трансформатор, ввода высокого и низкого напряжения; в выборе схемы электроснабжения использовался тип этой схемы, число ЭП; в расчете сечения ТВЧ использовался выбор способа прокладки, выбор марки ТВЧ, номинальные данные ЭП; в расчете токов КЗ использовался метод именованных единиц; в выборе коммутационного электрооборудования использовались условия выбора и проверки коммутационных аппаратов. I. Общая часть электрооборудование ток замыкание трансформатор 1.1 Назначение объекта и его характеристика Цех механической обработки деталей предназначен для обработки коленчатых валов автомобильного двигателя. В цехе предусмотрены производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения различного назначения. Основное оборудование размещено в станочном и ремонтно-механическом отделениях. В данном цехе используется бесперебойный распорядок дня, работают 4 бригады в 3 смены 40 часов в неделю, одна бригада Грунт в районе цеха - суглинок при температуре +15 С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 8 и 4 м каждый. Размеры цеха A×B×H= 48×28×9 м. Цех имеет двухэтажные вспомогательные помещения высотой 4 м. .2 Характеристика электрооборудования объекта Электроснабжение цеха механической обработки деталей осуществляется от подстанции глубокого ввода (ПВГ) завода, расположенной на расстоянии 8 км. от энергосистемы (ЭВС). Оборудование цеха питается напряжением до 220В и 380В переменным трехфазным током, частотой 50 Гц. Напряжение на подстанции глубокого ввода-10 кВ. Расстояние от подстанции глубокого ввода до цеха-0,5 км. Имеются электроприемники трёхфазные переменного тока, напряжением 0,4 кВ и однофазные переменного тока, напряжением 0,22 кВ. Табл. 1-Ведомость электрических нагрузок
.3 Категория потребления электроэнергии Электроприемники цеха механической обработки деталей относятся ко 2 категории по степени надежности и бесперебойности - это такие электроприемники, которые допускают перерыв электроснабжения на время ручного вода резерва до 2 часов. К первой категории надёжности и бесперебойности относятся электроприёмники, которые не допускают перерыва в электроснабжении или на время автоматического ввода резерва до 0,01с. Для них необходимо 2 или 3 резервных источника питания. Примером первой категории на данном объекте представлен кран мостовой. 2. Расчетная часть .1 Расчет электрических нагрузок Расчет электрических нагрузок производится для последующих расчетов: выбора ТВЧ, коммутационных аппаратов, выбор типа числа и мощности силовых трансформаторов и т.д. Расчёт электрических нагрузок производим методом упорядоченных диаграмм (метод коэффициента максимума). Метод применяется при расчёте электрических нагрузок вновь проектируемых объектов или при их реконструкции. Метод позволяет по номинальной мощности электроприемников с учетом их числа и характеристик определить расчетную нагрузку любого узла схемы снабжения. Расчет электрических нагрузок производится на основании следующих исходных данных: плана расположения электроприемников на объекте, перечня электрооборудования и таблицы 1. Сущность метода заключается в том, что все электроприемники объекта разделяются на две группы. К группе А относятся приёмники, у которых нагрузка на валу двигателя переменная или резко переменная. К группе Б относятся приёмники, у которых нагрузка на валу двигателя постоянная или малопеременная. Все электроприемники данного объекта относятся к группе Б. Преимущества этого метода заключается в наименьшей погрешности - до 10%. Определяем номинальную установленную мощность Рну, кВт по формуле  (1)где n - число электроприемников, шт.; Рн1 - номинальная мощность электроприемника, кВт; ПВ - продолжительность включения. Определяем модуль сборки для группы электроприемников m по формуле  (2)где Рн1макс - максимальная мощность одного приемника в группе, кВт; Рн1мин - минимальная мощность одного приемника в группе, кВт. Определяем среднюю активную мощность за максимально загруженную смену Рсм, кВт по формуле  (3)где Рну - мощность номинальная установленная, кВт. Определяем реактивную мощность за максимально загруженную смену Qсм, кВАр по формуле  (4)где tg j - коэффициент реактивной мощности. Определяем коэффициент использования для группы электроприемниковКи.ср по формуле  (5)где ∑Рсм - сумма активных мощностей, кВт; ∑ Рну - сумма номинальных установленных мощностей, кВт. Под эффективным числом ЭП, понимается такое число ЭП одинаковых по мощности и по режиму работы, которые дают ту же величину расчётного максимума, что и приёмники различные по режиму работы и по мощности. Определяем эффективное число электроприемников для группы Б, nэ, шт. по формуле  (6)где ∑Рсм - сумма активной мощности за максимально загруженную смену, кВт. Активная расчетная мощность для группы электроприемников Рр, кВт определяем по формуле  (7)где ∑Рсм - сумма активной мощности за максимально загруженную смену, кВт; Км - коэффициент максимума [3, стр.90]. Реактивную расчетную мощность Qр, кВАр определяем по формуле  (8)где ∑Qсм - сумма реактивной мощности за максимально загруженную смену, кВт; Км ' - приведенный коэффициент максимума (Км '=1,1) Определяем расчетную максимальную мощность для группы электроприемников Sр, кВА по формуле  , (9)где Рр - максимальная активная мощность, кВт;р - максимальная реактивная мощность, кВАр. Расчетный максимальный ток Iр, А определяем по формуле  (10)где Рн1 - номинальная мощность электроприемника, кВт; Uн - номинальное напряжение сети, кВ; cosφ - коэффициент активной мощности. Все расчеты приведены в электронно-инженерной программе Microsoft Excel и занесены таблицу 2. 2.2 Компенсация реактивной мощности Реактивная энергия вырабатывается генераторами на ряду с активной энергией. Активная энергия, потребляемая электроприемниками, преобразуется в другие виды энергии: механическую, тепловую, энергию сжатого воздуха и газа и т.д. Определенный процент активной энергии расходуется на потери. Реактивная мощность не связана с полезной работой электроприемников и расходуется на создание электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах, линиях. Реактивные токи создают добавочные потери активной мощности в линиях, дополнительные потери напряжения, требует увеличения номинальной мощности или числа трансформаторов. Физическая сущность cosφ заключается в том, что он показывает какую часть активной мощности потребляет приемник или группа приемников подводимой к ним. Расчетный коэффициент активной мощности cosφр определяется по формуле:  (11)где, Рр - расчетная активная максимальная мощность, кВт; Sр - расчетная реактивная максимальная мощность, кВАр. Нормативное значение cosφ задается энергоснабжающей организацией, cosφ нормативный равен (0,92 - 0,95) который сравнивают с расчетным cosφ. Коэффициент активной мощности в цехе механической обработки деталей cosφр=0,77 это значение не нормативное, по этому требуется компенсация реактивной мощности, я применил естественную компенсацию реактивной мощности. Естественная компенсация реактивной мощности - это компенсация реактивной мощности без применения специальных компенсирующих устройств. Естественная компенсация реактивной мощности не требует больших материальных затрат и должна проводится в первую очередь на предприятиях. К ней относятся: · Создание рациональной схемы электроснабжения за счет уменьшения количества ступеней трансформации. · Улучшение качества ремонта электродвигателей. · Замена трансформаторов и другого электрооборудования старых конструкций на новые, с меньшими потерями на перемагничевание. · Замена малонагруженных трансформаторов и двигателей, трансформаторами и двигателями меньшей мощности и их полная загрузка. · Ограничение продолжительности холостого хода двигателей и сварочных трансформаторов. · Улучшение качества ремонта электродвигателей, уменьшение переходных сопротивлений контактных соединений. 2.3 Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов Так как запыленность узловой распределительной подстанции ввиду особенностей производства не влияет на работу трансформатора, потому что ТП находится в отдельном помещении, то выбираем тип трансформатора ТМ - двухобмоточный с охлаждением виде естественной циркуляции масла, без регулирования напряжения под нагрузкой. Схема соединения обмоток звезда, звезда с нулем. Выбор количества силовых трансформаторов производится на основании категории электроприемников по степени надежности и бесперебойности. Так как электроприемники относятся ко 2 категории, то имеются два варианта выбора силовых трансформаторов: Вариант 2хТМ Вариант 2хТМ Мощность СТ выбирается по полной средней мощности за максимально загруженную смену с учётом компенсации реактивной мощности Scm, кВА по формуле |