новый курсовой проект. Проектирование электрических сетей механического завода 2

• Название: Проектирование электрических сетей механического завода 2
• Дата: 13.04.2022
• Размер: 6.37 Mb.
• Имя файла: новый курсовой проект.doc
• Тип: Реферат; #468938
• страница: 2 из 14

Рисунок 1 – Генеральный план завода цветной металлургии


Рисунок 2 - План механического цеха
1. ВЫБОР НОМИНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ, ИХ ЧИСЛА, СЕЧЕНИЯ И МАРКИ ПРОВОДОВ
Питание фабрики осуществляется от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлены два раздельно работающих трехобмоточных трансформатора мощностью по 100 МВА, напряжением 235/37/6,3 кВ. Мощность к.з. на стороне 230 кВ подстанции 1800 МВА.

Таким образом, существует два варианта по выбору питающего напряжения. Произведем сравнение обоих вариантов.

Первоначально, с учетом компенсации реактивной мощности, принимаем, что предприятие работает с коэффициентом мощности .

Таким образом:

, , .

Оценим по формуле Стилла [4] величину нестандартного напряжения при варианте питания фабрики от подстанции:
, (1.1)
где – расстояние от подстанции до завода, = 4,6 км;

P – передаваемая мощность, кВт. Принимается равной расчетной активной нагрузке предприятия ;

.

Выбираем между стандартными значениями напряжения: 35 и 220 кВ.

Принимаем напряжение 35 кВ, как наиболее экономически выгодное по сравнению с 220 кВ.

Исходя из расчетной полной нагрузки и выбранного значения номинального напряжения, рассчитываем значение расчетного тока по формуле:
, (1.2)
где Sp - передаваемая мощность, кВА;

n - число цепей линий.

По величине номинального тока и экономической плотности тока , определяют нестандартные сечения проводов линий высокого напряжения:
. (1.3)
Значение j_э = 1,0 выбираем по [2], учитывая то, что режим работы предприятия трехсменный.

Выбранные сечения проводов проверяем по:

- допустимому нагреву проводников рабочим током;

- потере напряжения.

Проверка по нагреву сводится к сравнению рабочего (расчетного) тока с табличным допустимым током для провода:
. (1.4)
Потеря напряжения определяется по формуле из [4]:
, (1.5)

где и – соответственно активная и реактивная мощности, передаваемые по линии;

и - соответственно активное и индуктивное сопротивления линии, Ом/км;

- номинальное напряжение линии.

Расчетный ток нормального режима по формуле (1.2):

А

Сечение линии по формуле (1.3):

;

Выбираем двухцепную линию с проводом марки АС-185 по [2], опоры железобетонные с одновременной подвеской двух цепей.

Проверка по нагреву сводится к сравнению рабочего тока с длительно допустимым током для данного типа провода, для АС-185 I_доп = 510А.

I_доп≥ I_раб, 510>156,8.

В случае аварийного режима при работе по одной цепи общий ток составит 156,82 = 313,6 (313,6 < 510), что также удовлетворяет условию проверки по допустимому нагреву.

Потеря напряжения по формуле (1.5):

Для провода АС-185 r_уд = 0,162 Ом/км; x_уд = 0,398 Ом/км.

Длина линии .





Из расчётов видно, что значение соответствующего падения напряжения не превышает допустимого значения 5 %.
2. ВЫБОР СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
В качестве схемы внешнего электроснабжения в качестве ГПП принимаем блочную подстанцию без сборных шин. Так как есть потребители I и II категорий ГПП принимаем двух трансформаторную. Выберем два варианта схем: передача электроэнергии на ГПП на напряжении 220 и 35 кВ, и проведем технико-экономический расчет по приведенным затратам:
, (2.1)
где – нормативный коэффициент капитальных вложений, = 0,12;

– капитальные вложения, тыс. руб.;

– годовые эксплуатационные издержки, тыс. руб.

Капитальные вложения определяются по формуле
, (2.2)
где – стоимость выключателей, тыс. руб.;

– стоимость линии, тыс. руб.

Годовые эксплуатационные издержки:
, (2.3)
где – стоимость потерь электроэнергии, тыс. руб.;

– амортизационные отчисления, тыс. руб.;

– отчисления на обслуживание, тыс. руб., т.к. в рассматриваемых вариантах они изменяются незначительно, не учитываем.

, (2.4)
где – потери мощности в линии при длительно допустимом токе нагрузки, кВт;

– коэффициент загрузки линии:
; (2.5)
С₀– стоимость энергии, руб., С₀=1 руб.
, (2.6)

, (2.7)

;

, (2.8)

.[2]
Результаты расчетов приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Результаты технико-экономического расчета

№ варианта	Капитальные вложения, тыс. руб.	Годовые издержки, тыс. руб.		Приведенные затраты, тыс. руб.
		Амортизация	Потери электроэнергии
35	72800	3640	31408	43784
220	290400	14520	1196	50564

Из приведенных результатов видно, что вариант №1 является более экономичным. Выбираем вариант с напряжением 35 кВ.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА
3.1 Определение центра электрических нагрузок цеха
В целях экономии проводникового материала и электроэнергии ЦТП рекомендуется устанавливать в центре электрических нагрузок цеха.

Для этого условно проведём оси координат, совпадающие с границами цеха.

Координаты ЦЭН определяются по формулам:
, (3.1.1)

, (3.1.2)
где - расчетная мощность i-го электроприемника, кВт;

- координаты i-го электроприемника, м.

Расчётную активную нагрузку приёмников цеха определим на основе метода коэффициента спроса [3].
, (3.1.3)
где - коэффициент использования i-го электроприемника [3];

- установленная мощность i-го электроприемника, согласно заданию, кВт.

Для удобства расчёты сведены в таблицу 3.1.1.

В этой таблице представлены координаты приемников ремонтно-механического цеха, их установленные мощности, коэффициенты использования, а также активная расчетная нагрузка каждого приемника.
Таблица 3.1.1 – Определение центра электрических нагрузок цеха

Позиция	Наименование	X	Y	Pуст кВт	Ки	Рр кВт
1	Круглошлифовальный станок	2,1	2,0	9,3	0,15	1,40
2	Плоскошлифовальный станок	1,6	7,2	4,9	0,15	0,74
3	Токарно-винторезный станок	1,6	11,9	4,9	0,2	0,98
4	Токарно-винторезный станок	1,6	15,9	4,9	0,2	0,98
5	Токарно-винторезный станок	1,6	19,9	4,9	0,2	0,98
6	Универсальный фрезерный станок	1,9	23,9	3,4	0,15	0,51
7	Универсальный фрезерный станок	1,9	26,8	3,4	0,15	0,51
8	Круглошлифовальный станок	5,8	2,0	9,3	0,15	1,40
9	Плоскошлифовальный станок	5,4	6,9	4,9	0,15	0,74
10	Сверлильный станок	5,4	9,7	2,8	0,15	0,42
11	Сверлильный станок	5,4	12,6	2,8	0,15	0,42
12	Токарно-винторезный станок	5,4	16,0	14,9	0,2	2,98
13	Токарно-винторезный станок	5,4	19,3	14,9	0,2	2,98
14	Токарно-винторезный станок	5,6	22,6	14,9	0,2	2,98
15	Токарно-винторезный станок	5,6	25,4	14,9	0,2	2,98
16	Токарно-винторезный станок	5,4	28,3	14,9	0,2	2,98
17	Пресс гидравлический	9,1	2,2	7,0	0,2	1,40
19	Сверлильный станок	11,2	6,2	2,8	0,15	0,42
20	Пресс холодного выдавливания	11,2	8,5	40,0	0,2	8,00
21	Пресс холодного выдавливания	13,3	18,9	40,0	0,2	8,00
22	Токарно-винторезный станок	10,6	12,8	14,9	0,2	2,98
23	Токарно-винторезный станок	10,6	17,2	14,9	0,2	2,98
24	Точильный станок	10,6	21,6	3,0	0,15	0,45
25	Вентилятор калорифера	10,6	25,3	5,5	0,63	3,47
26	Пресс кривошипный	11,2	28,6	22,0	0,2	4,40
27	Алмазно-расточный станок	11,7	1,7	9,7	0,15	1,46
28	Сверлильный станок	18,4	2,5	2,8	0,15	0,42
29	Сверлильный станок	17,0	9,5	2,8	0,15	0,42
30	Вентилятор калорифера	17,0	11,9	5,5	0,63	3,47
31	Долбежный станок	12,5	35,0	5,5	0,24	1,32
32	Долбежный станок	17,0	16,9	5,5	0,24	1,32
33	Пресс кривошипный	17,0	23,1	22,0	0,2	4,40
34	Алмазно-расточный станок	21,6	2,5	9,7	0,15	1,46
35	Токарно-винторезный станок	21,6	10,8	14,1	0,2	2,82
36	Токарно-винторезный станок	21,6	14,2	14,1	0,2	2,82
37	Токарно-винторезный станок	21,6	17,7	14,1	0,2	2,82
38	Токарно-винторезный станок	21,6	20,8	14,1	0,2	2,82
39	Точильный станок	21,9	23,9	3,0	0,15	0,45
40	Сварочный преобразовательПСО-500,кВА	20,8	29,7	28,0	0,3	8,40
41	Вентилятор вытяжной	23,0	31,0	13,0	0,63	8,19
42	Вентилятор вытяжной	23,0	35,1	13,0	0,63	8,19
43	Сварочный преобразовательПСО-500,Ква	20,8	35,1	28,0	0,3	8,40
44	Гильотинные ножницы	17,8	30,0	13,0	0,15	1,95
45	Вентилятор вытяжной	18,2	33,3	13,0	0,63	8,19
				511,0		125,36
				X=	14,97
				Y=	22,31

3.2 Определение расчётных нагрузок цеха
Расчётную нагрузку электроприёмников определяем методом упорядоченных диаграмм [3], основанном на использовании группового коэффициента использования и коэффициента максимума. Для выполнения расчета необходимо распределить электроприемники на характерные группы и наметить для них узлы питания – силовые пункты. Электроприемники объединяются таким образом чтобы удовлетворяли условиям: рациональность и надежность питания, создание технологического резерва, оптимальная комплектация силовых пунктов.

Расчётная максимальная нагрузка группы электроприёмников: