Электроснабжение промышленных предприятий. ПЗ ГАСАНОВ. 1Общая характеристика предприятия 7 2Характеристика и выбор источников питания предприятия 9
 Скачать 0.59 Mb.
|
 Содержание1Общая характеристика предприятия 7 2Характеристика и выбор источников питания предприятия 9 3Определение электрических нагрузок 9 4Расчет суммарных нагрузок предприятия 17 4.1 Определение расчётной низковольтной нагрузки цехов 17 4.2 Суммарная нагрузка завода 18 5Выбор мощности ЦТП 20 6Выбор числа, типа и мощности силовых трансформаторов ГПП 22 7Проверка трансформаторов на перегрузочную способность 23 8Определение сечений проводов 28 9Выбор кабелей распределительной сети 30 10Расчет токов короткого замыкания 33 11Выбор и обоснование главной схемы электрических 41 соединений 41 12 Проверка кабельных линий на термическую стойкость 43 Заключение 45 Список использованных источников 46 Введение Система электроснабжения промышленного предприятия - это часть энергосистемы, которая представляется более простой и более сложной в плане применения и трансформации электроэнергии в технологических процессах промышленного производства. Энергосистема как жизнеобеспечивающая отрасль промышленного предприятия имеет особенности, выделяющие ее из других отраслей промышленности. Основная особенность системы электроснабжения промышленного предприятия - это то, что электроэнергия на предприятии является одним из компонентов производственного процесса, наряду с сырьем, материалами, трудозатратами, и входит в себестоимость выпускаемой продукции. При этом доля энергозатрат в себестоимости продукции напрямую зависит от отрасли промышленности. В то же время перерывы в электроснабжении могут привести к значительному ущербу и даже к человеческим жертвам. Стоимость электрической части любого предприятия достигает до 7 % от суммы всех капитальных вложений в предприятие. Оптимизация затрат на электрическую часть предприятия на стадии проектирования приводит к их уменьшению на доли процентов, в абсолютном же измерении речь идет об экономии значительных средств. Кроме того, рационально выполненная современная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять следующим требованиям, а именно: - обеспечению безопасности работ как для электротехнического персонала, так и для не электротехнического; - надежности электроснабжения, т.е. обеспечению бесперебойного электроснабжения в соответствии с категорийностью электроприемников; - обеспечению соответствующего качества электроэнергии у электроприемников; - экономичности; - возможности частых изменений технологии производства и развития предприятия (гибкости); - экологичности производства или отсутствию вредного влияния на окружающую среду. Данные требования зависят от потребляемой мощности промышленного предприятия, характера электрических нагрузок, особенностей технологии производства, климатических условий и других факторов. Эти требования должны соблюдаться в процессе проектирования и эксплуатации системы электроснабжения промышленного предприятия. Общая характеристика предприятия Характеристика потребителей и их категорийность по бесперебойности электроснабжения  Рисунок 1.1 – План предприятия В соответствии с характером ущерба, который может быть нанесен предприятию из-за перерывов в электроснабжении, все электроприемники электроэнергии согласно 2 делятся на три категории. К электроприемникам I категории относятся: приводы для дутья вагранок, разливочные краны, различные печи, ванны. К электроприемникам II категории относятся: компрессоры, синхронные двигатели, конвейер цеха окраски, краны, бегуны, глиномялки, приводы для дутья вагранок. К электроприемникам III категории относятся: все виды транспорта и оборудование ремонтно-механического цеха. Категорийность электроприемников по бесперебойности электроснабжения заносится в таблицу 1.1. Таблица 1.1 – Категорийность электроприемников по бесперебойности электроснабжения
Среди электроприемников присутствуют электрические печи, являющиеся однофазной нагрузкой, в связи с чем возникает необходимость равномерного их распределения по фазам, чтобы избежать несимметрию трехфазной системы, и электросварочное оборудование, которое представлено сварочными трансформаторами для дуговой сварки и сварочными агрегатами контактной сварки. Кроме равномерного распределения по фазам требуется, чтобы эти электроприемники запитывались от отдельного силового шкафа. Это необходимо потому, что они оказывают негативное влияние на показатели качества электроэнергии (колебания напряжения и несинусоидальность напряжения), что, в свою очередь, ухудшает нормальную работу остальных электроприемников. Характеристика и выбор источников питания предприятия Выбор напряжения питающих и распределительных сетей Выбор рационального напряжения для схемы электроснабжения входит в число главных вопросов при проектировании системы электроснабжения промышленного предприятия, так как от величины напряжения зависят параметры линий электропередачи и выбираемого электрооборудования подстанций и сетей, т.е. капиталовложения, расход цветного металла, величина потерь электроэнергии и эксплуатационные расходы. Выбор величины напряжения осуществляется согласно рекомендациям [2]. Питание производится от подстанции энергосистемы, которая расположена на небольшом удалении, на ней имеется возможность подключения к шинам 110 кВ. Электромоторный завод имеет среднюю мощность, поэтому, в данном случае, наиболее целесообразно применение напряжения 110 кВ в качестве питающего. Это позволит значительно сократить потери электроэнергии в системе электроснабжения. Приемным пунктом электроэнергии электромоторного завода выступает главная понизительная подстанция - ГПП 110/10 кВ. Согласно [2], для электроприемников первой категории, учитывая требования надежности и бесперебойности электроснабжения, требуется не менее двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для этого на ГПП принимаются к установке два трансформатора. Для питающих и распределительных сетей применяют напряжение 10 кВ, так как оно является более экономичным по сравнению с напряжением 6 кВ. Выбор напряжения для силовой и осветительной сети Для проектируемого электромоторного завода используется напряжение 380/220 В с промышленной частотой 50 Гц с глухозаземленной нейтралью, так как оно удовлетворяет основным условиям питания электроприемников предприятия: - приемлемый уровень потерь электроэнергии и расхода цветного металла; - сравнительно небольшая мощность электроприемников цеха; - сосредоточение электроприемников на небольшой площади; - относительно низкое напряжение между землей и фазой; - возможность совместного питания осветительных приборов и силового оборудования от общих трансформаторов; - небольшая плотность нагрузок и маломощные цеховые трансформаторы. Определение электрических нагрузок Расчет суммарных электрических нагрузок ремонтно-механического цеха Расчет выполняется по форме Ф636-92 [4]. Все электроприёмники делятся на группы по характерным категориям с одинаковыми коэффициентами использования  и . Для каждой характерной группы рассчитываются расчетные величины  .Установленная мощность всего оборудования, кВт, находится по данному соотношению:
где  – мощность единицы оборудования, кВт; – количество единиц оборудования данного типа, шт. кВт.Вычисляют суммарную мощность группы электроприемников – станки универсального назначения:  .Затем рассчитывают активную и реактивную сменные мощности согласно следующим соотношениям: - активная, кВт, находится по данной формуле:
где – групповой коэффициент использования; – установленная мощность группы электроприемников, кВт.- реактивная, квар, находится по данной формуле:
где  – сменная мощность группы электроприемников, кВт; – средневзвешенный коэффициент реактивной мощности.Например, для станков универсального назначения, расчёт осуществляется следующим образом:   Для остальных электроприёмников расчет производится аналогично. Затем находят суммарное значение сменной мощности для всех групп электроприемников:   Групповой коэффициент использования находится согласно данному соотношению:
Групповой коэффициент использования вычисляется по следующей формуле:  Эффективное число электроприемников находится по приближенной формуле по данному соотношению:  где  – суммарное значение установленной мощности, кВт; – значение установленной мощности самого мощного электроприемника в группе.Эффективное число электроприемников рассчитывается по выражению:  Принимаем меньшее целое число  .По [4] находится коэффициент расчетной нагрузки (Кр) в зависимости от Ки = 0,31 и nэ = 33; Кр = 0,75. Расчетная активная нагрузка, кВт, находится по данному соотношению:
где  – коэффициент расчетной нагрузки; – значение сменной мощности группы электроприемников, кВт.Расчетная активная нагрузка вычисляется согласно выражению:  Расчетная реактивная нагрузка, квар, при nэ > 10 находится согласно следующему соотношению:
Расчетная реактивная нагрузка равна данной величине:  Полная расчетная мощность, кВА, находится по данному соотношению:
Полная расчетная мощность рассчитывается по данной формуле:  Расчетный ток, А, находится по данному соотношению:
где  – номинальное напряжение, В.Расчетный ток вычисляется согласно выражению:  Определение расчетной нагрузки всех групп силовых электроприемников цеха заносится в таблицу 3.1. |
