Курсовая Волков ЭЛо-41-С.. Нпгт 08. 02. 09. 02 Эл
 Скачать 2.55 Mb.
|
1 2
Содержание
Введение В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Электричество уже давно и прочно вошло во все отрасли народного хозяйства и быт людей. Основное достоинство электрической энергии - относительная простота производства, передачи, дробления и преобразования. Система электроснабжения – это совокупность источников и систем преобразования, передачи и распределения электрической энергии. Оно служит для обеспечения электроэнергией всех отраслей хозяйства: промышленности, сельского хозяйства, транспорта, городского хозяйства и т.д. В систему электроснабжения входят источники питания, повышающие и понижающие электрические подстанции, питающие распределительные электрические сети, различные сооружения и вспомогательные устройства. Напряжение в системах электроснабжения являются оптимальными значениями, проверенными в практике. В каждом конкретном случае выбор мощности зависит от передаваемой мощности и от расстояния источника питания до потребителя. Шкалы напряжений, принятые в разных странах, не имеют между собой принципиальных различий. В шкалах некоторых стран имеются промежуточные значения напряжения, которые были введены на раннем этапе строительства электрических сетей и продолжают использоваться. Питание электроэнергией крупных промышленных, транспортных предприятий и городского хозяйства осуществляется на напряжение 110 и 220 кв, а для особо крупных и энергоемких – 330 и 500 кв. Напряжение 110 кв используется чаще, так как легче разместить воздушные линии электропередачи на застроенных территориях предприятий и городов. Схемы систем электроснабжения строят, исходя из принципа максимально возможного приближения источника электроэнергии высшего напряжения к электроустановкам потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной коммутации и трансформации. (Для этих целей применяют т.н. глубокие вводы (35 – 220 кв) кабельных и воздушных линий электропередач.) Понижающие подстанции размещаются в центрах расположения основных потребителей электроэнергии, то есть в центрах электрических нагрузок. В результате такого размещения снижается потеря электроэнергии, сокращается расход материалов, уменьшается число промежуточных сетевых звеньев, улучшается режим работы электроприемников. Электроснабжение объектов можно выделить в три вида электроустановок: - по производству электроэнергии – электрические станции; - по передаче, преобразованию и распределению электроэнергии – электрические сети и подстанции; - по потреблению электроэнергии в производственных и бытовых нуждах – приемники электроэнергии. Электрическая система – это совокупность приемников электроэнергии и потребителей (заводы, транспорт и т.д.). Совокупность электроприемников производственных установок цеха, корпуса, предприятия, присоединенных с помощью электрических сетей к общему пункту электропитания, называется электропотребителем. Предмет исследования: насосная станция Цель курсовой работы: Рассчитать электроснабжение насосной станции. Задачи: - рассчитать количество светильников для каждого помещения; - выбрать схему электроснабжения; - рассчитать электрические нагрузки; -выбрать трансформатор и компенсирующее устройство; - выбор питающих кабелей и аппаратов защиты; - рассчитать заземление. 1 Общая часть 1.1 Краткая характеристика потребителей электроэнергии Насосная станция (далее - НС) предназначена для мелиорации. Она содержит машинный зал, ремонтный участок, агрегатную, сварочный пост, служебные, бытовые и вспомогательные помещения. НС получает электроснабжение от государственной районной электростанции (далее - ГРЭС) по воздушной ЛЭП-35. Расстояние от ГРЭС до собственной ТП — 5 км. Трансформаторная подстанция (далее - ТП) находится вне помещения насосной станции на расстоянии 10 км. Потребители ЭЭ по надежности ЭСН относятся к 2 и 3 категории. Количество рабочих смен — 3. Основными потребителями являются 5 мощных автоматизированных насосных агрегата. Грунт в районе здания — глина с температурой +10 °С. Каркас здания и ТП сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждый. Размеры здания НС А х В х Н= 42 х 30 х7м. Все помещения, кроме машинного зала двухэтажные высотой 2,8 м. Перечень ЭО насосной станции представлен в таблице 1. Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника. Расположение основного электрооборудования насосной станции показано на плане (рисунок 1) Таблица 1- Перечень электрооборудования насосной станции
Продолжение таблицы 1
Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприёмника. Данные значения необходимы для произведения дальнейших расчетов. Выбора схемы электроснабжения, расчета электрических нагрузок цеха коэффициентом максимума, выбора аппаратов защитных автоматических для защиты оборудования и выбора питающих линий для обеспечения бесперебойного питания.  Рисунок 1 - План расположения электрооборудования насосной станции Данные необходимы для произведения дальнейших расчетов 1.2 Классификация помещений по пожаро – взрыво – электробезопасности Пожароопасными считаются помещения и установки, в которых изготавливаются, перерабатываются или хранятся горючие вещества, но опасность взрыва отсутствует. Взрывозащищенное электрооборудование - это электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации этого электрооборудования. Пожаро - и взрывоопасные зоны. В соответствии с правилами устройства электроустановок (далее - ПУЭ) открытые пространства, часть или весь объем помещений, в которых хранятся, обрабатываются или применяются пожаро - и взрывоопасные вещества, классифицируют на пожароопасные и взрывоопасные зоны: Пожароопасная зона — пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества, как при нормальном технологическом процессе, так и при возможных нарушениях его. По степени опасности эти зоны делятся на четыре класса: П-I, П-II, П-IIа, П-III; зоны класса П-1 — зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 61 °С, Например, склады минеральных масел, установки по их регенерации, насосные станции ГЖ, установки по пропитке хлопчатобумажных изделий маслами и лаками, камеры масляных трансформаторов, выключателей и др; зоны класса П-II - зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыли или волокна с НКПВ более 65 г/м3 к объему воздуха. Например, деревообделочные, трепальные, чесальные, ткацкие, прядильные, льна перерабатывающие установки, мало запыленные помещения элеваторов и др.; зоны класса П-IIа - зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества. Например, склады бумаги, швейных изделий, древесины, мебели, библиотеки, музеи, архивы, сборочные цехи деревообрабатывающих предприятий и др.; Таблица 2 - Классификация помещений по взрыво, пожаро и электробезопасности
С помощью расчета классификация помещений по взрыво, пожаро и электробезопасности мы узнали, где и какие категории. 1.3 Выбор и обоснование схем электроснабжения Одним из главных вопросов при проектировании сетей электроснабжения является выбор схем. Схемы электроснабжения делятся на 3 вида: магистральная, радиальная и смешанная. Магистральная схема - это линии. Питающие потребителей(приемники), имеют распределение энергии по длине. Плюсы: 1 Меньше расход кабеля; 2 Лучшая загрузка линий. Минусы: 1 Трудности при нахождении места повреждения; 2 Более низкая надежность электроснабжения. Радиальная схема - это схема, в которой линия электропередачи соединяет подстанцию верхнего уровня с подстанцией нижнего уровня без промежуточных отборов мощности. Плюсы: 1 При одиночных радиальных линиях высока надежность электроснабжения. 2 Аварийное отключение радиальной линии не отображается на электроснабжении остальных потребителей. Минусы: 1 Большой расход кабельной продукции, и следовательно, высокая стоимость системы. 2 Максимальная сложность. Смешанная схема – это схема электроснабжения осуществляющеюся по радиальным и магистральным линиям. В насосной станции используется радиальная схема электроснабжения. Из-за плюсов в данном случаи имеется отдельно стоящее оборудование, которое выгодно запитать по радиальной схеме. Правильный выбор схемы электроснабжения позволяет обеспечить надежность питания потребителя. 2 Расчетно-конструктивная часть 2.1 Расчет освещения Подходящее освещение рабочих мест, производственных помещений и территорий предприятий способствует повышению производительности труда, качества работ, снижает вероятность получения травм и т.д. Существует 3 вида освещения: искусственное, естественное, совмещенное. В электрике существует такое понятие как, расчет освещенности помещения. Данный расчет является фундаментом всей осветительной части электропроводки, поэтому ему следует уделить особое внимание. Пример расчета освещения в щитовой: N=  = h= H*Hсв*Hр = 7-0,1-0,7 = 6,2 i=  = Таблица 3 – Марки светильников
Продолжение таблицы 3
С помощью расчета освещения мы узнали, сколько и какие светильники нужно поставить в каждом помещении. 2.2 Расчет электрических нагрузок При разработке проекта электроснабжения промышленного предприятия необходимо определить электрическую нагрузку, передачу которой требуется обеспечить для нормальной работы объекта. Метод электрических нагрузок будет выполнен с помощью коэффициента максимума (упорядоченных диаграмм) Это основной метод расчета электрических нагрузок, который сводится к определению максимальных (  )расчетных нагрузок группы электроприемников. (1) (2) (3)где  — максимальная активная нагрузка, кВт;  — максимальная реактивная нагрузка, квар;SM— максимальная полная нагрузка, кВА;  — коэффициент максимума активной нагрузки; — коэффициент максимума реактивной нагрузки; — средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт;  — средняя реактивная мощность за наиболее нагруженную смену, квар. ; (4) , (5)где  — коэффициент использования электроприемников, определяется на основании опыта эксплуатации по таблице приложения 1. — номинальная активная групповая мощность, приведенная к длительному режиму, без учета резервных электроприемников, кВт; — коэффициент реактивной мощности;Определяется  , (6)результат заносится в колонку 8 в приложении 1 сводная ведомость нагрузок. Определяются , (7) , (8) , (9)результаты заносятся в колонки 9, 10, 11 в приложении 1. Определяются  , (10) , (11) (12)Для РП, результаты заносятся в колонки 5,6,7 в приложении 1. Определяется  результат заносится в колонку 12 в приложении 1. Определяется  , результат заносится в колонку 13 в приложении 1. Определяется ток на РУ, результат заносится в колонку 18 в приложении 1.   По данным учетам нагрузок выбирается компенсирующего устройства и трансформатор. 2.3 Выбор трансформатора Трансформаторы — это устройства, предназначенные для преобразования электроэнергии. Их основная задача — изменение значения переменного напряжения. Правильный выбор числа и мощности трансформаторов имеет существенное значение для рационального построения солнечная электростанция. Число трансформаторов и питающих линий определяют в зависимости от категории потребителей. Наиболее простые и дешевые однотрансформаторные подстанции. При выборе мощности трансформаторов необходимо исходить из экономической нагрузки, допустимой перегрузки, числа часов используемой максимума нагрузки, темпов роста нагрузки и расчетную нагрузку. Поскольку к моменту проектирования все указанные факторы нельзя определить, то мощность трансформатора выбирают так, чтобы обеспечивалось питание полной нагрузки при работе трансформатора в нормальных условиях с коэффициентом нагрузки от 0,7 до 0,75. При выходе одного трансформатора или линии из строя второй трансформатор не должен быть перегружен более чем на 40% в течение 5 суток при работе в таком режиме по 6 часов каждые сутки. При этом коэффициент заполнения графика не должен быть выше 0,75. Sз.т = 0,2*Sм(ВН)= 0,2 * 2356,18 = 471,236 Sт = Sм(ВН) + Sз.т = 2356,18 + 471,236 = 2827,416 Выбираем трансформатор силовой сухой защищённого использования (1600-6,3/0,4) параметры которого: Sт = 1600-6,3/0,4 кВ*А; Rт = 1 Ом; Xт = 5,4 мОм; Zт = 5,4 мОм;  = 54 мОмДанный трансформатор соответствует всем предъявленным к нему ГОСТам, СНИПам и экологической безопасности. 2.4 Выбор компенсирующего устройства Компенсирующие устройства – это устройство, предназначенное для возмещения (компенсации) реактивной мощности. Для компенсации реактивной мощности используют батареи конденсаторов и синхронные машины, в том числе специальные синхронные компенсаторы. Батареи конденсаторов – это специальные емкости КУ, предназначенные для выработки реактивной мощности. В настоящее время выпускают комплектные конденсаторные установки (далее - ККУ). Оборудование ККУ размещают в шкафах вместе с аппаратурой измерения, измерения и защиты. Для выбора компенсирующего устройства (далее - КУ) необходимо знать: 1 Расчетную реактивную мощность; 2 Тип компенсирующего устройства; 3 Напряжение КУ. Таблица 4 - Исходные данные
Требуется: 1 Рассчитать и выбрать КУ; 2 Выбрать трансформатор с учётом КУ; 3 Сравнить с трансформатором без учёта КУ. Решение: Определяется расчетная мощность КУ Qk.p= Pм(tgφ- tgφк)= 0,9*1804,018*(0,74-0,33)= 665,68 квар. Принимается cosφк=0,95, тогда tgφк = 0,33. Выбираем КУ: УКН-0,38-600-УХЛз мощность которого составляет Qk.p=40квар. Определяется фактическое значения cosφф и tgφф после компенсации реактивной мощности: tgφф = tgφ 1 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||