Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Апреля 2016 в 18:29, курсовая работа
В настоящее время при проектировании систем электроснабжения промышленных предприятий перед инженерами ставятся следующие задачи:
1) выбор и применение рационального числа трансформаций.
Применение на промышленных предприятиях рациональных напряжений
ведёт к сокращению числа трансформаций до двух-трёх. В этом случае экономия электроэнергии составляет не менее 10-15% всего её расхода (потребления) промышленным предприятием;
Введение 3
Задание и исходные данные по заводу 4
Краткая характеристика завода 5
Характеристика технологического процесса 5
Краткая характеристика выпускаемой продукции 5
Характеристика производства по надежности электроснабжения 6
Характеристика завода по условиям окружающей среды 6
3 Определение расчётных нагрузок завода методом руководящих указаний 7
3.1 Расчёт осветительной нагрузки по цехам завода 7
4 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов 12
Основные положения выбора трансформаторов 12
Определение числа и мощности цеховых трансформаторов 13
5 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП 14
Методика выбора трансформаторов ГПП 14
Расчёт трансформаторов ГПП...:. 15
Картограмма нагрузок 16
Выбор напряжения внутреннего электроснабжения 17
Определение места ГПП 18
Определение условного центра электрических нагрузок 18
Выбор места ГПП 19
9 Выбор схемы внутризаводского электроснабжения 20
Список литературы 21
Расчетная осветительная
нагрузка территории завода: Ро.Р.нар.=0,3-(183750-66557)-
Таблица 3.2 — Расчёт электрических нагрузок в сети трехфазного тока до 1000 В
Исходные данные |
Расчетные величины |
Эффективное число ЭП N3 |
Коэффициент расчетной нагрузки Кр |
Расчетные мощности |
Расчетный ток, А | |||||||||
По заданию технологов |
Справочные данные |
X •о X |
/О |
э •о |
| Активная, кВт |
Реактивная, квар |
Полная, кВА |
| |||||
Наименование ЭП |
Количество ЭП п |
Номинальная мощность |
Коэффициент использования Ки |
Коэффициент реактивной мощности tgip |
| |||||||||
| Одного ЭП Рп |
Общая пРп |
| |||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
1) Склад ГСМ |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
15 |
1-10 |
70 |
озо |
0,48 |
21,0 |
10,1 |
3 |
1,42 |
29,8 |
14,3 |
33,1 |
47,7 | |
- освещение |
1,4 |
0,7 |
1,6 |
2,3 | ||||||||||
Итого |
15 |
1-10 |
70 |
030 |
0,48 |
21,0 |
10,1 |
31,2 |
15,0 |
34,6 |
50,0 | |||
2) Склад вспомогательный |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
5 |
1-4 |
10 |
озо |
0,48 |
' 3.0 |
1,4 |
1 |
2,67 |
8,0 |
3,8 |
8,9 |
12,8 | |
- освещение |
03 |
0,2 |
03 |
0,5 | ||||||||||
Итого |
5 |
1-4 |
10 |
0,30 |
0,48 |
3.0 |
1,4 |
83 |
4,0 |
9,2 |
13,3 | |||
3) Склад тарного хранения |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
7 |
1-5 |
30 |
озо |
0,48 |
9.0 |
4.3 |
5 |
1,00 |
9,0 |
43 |
10,0 |
14,4 | |
- освещение |
0,8 |
0.4 |
0,8 |
1Д | ||||||||||
Итого |
7 |
1-5 |
30 |
0,30 |
0,48 |
9,0 |
43 |
9,8 |
4,7 |
10,8 |
15,7 | |||
4) Автотранспортный цех |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
25 |
15-17 |
250 |
0,50 |
1,02 |
125,0 |
127,5 |
9 |
0,90 |
112,5 |
114,7 |
160,7 |
231,9 | |
- освещение |
16,2 |
16,5 |
23,2 |
33,4 | ||||||||||
Итого |
25 |
15-17 |
250 |
0,50 |
1,02 |
125,0 |
127,5 |
128,7 |
1313 |
183,8 |
265,4 | |||
5) Склад цемента |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
30 |
3-10 |
250 |
030 |
0,48 |
75,0 |
36,0 |
21 |
0,85 |
63.8 |
30,6 |
70,7 |
102,1 | |
- освещение |
U |
0,6 |
13 |
1.9 | ||||||||||
Итого |
30 |
3-10 |
250 |
0.30 |
0,48 |
75,0 |
36,0 |
64,9 |
31,2 |
72,0 |
104,0 | |||
6)Ремонтно-механический цех |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
53 |
0,15-30 |
342,75 |
0,22 |
1,39 |
86,75 |
90,5 |
22 |
1,0 |
86,75 |
120,6 |
148,5 |
390,3 | |
- освещение |
7,2 |
2,88 |
7,75 |
8,1 | ||||||||||
Итого |
34 |
1,1-40 |
385,3 |
0,24 |
1,02 |
92,5 |
94,8 |
93,95 |
123,48 |
156,25 |
398,4 | |||
7) Инженерно-лабораторный корпус |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
40 |
3-10 |
250 |
0,50 |
1,20 |
125,0 |
150,0 |
16 |
0,85 |
106,3 |
127,5 |
166,0 |
239,6 | |
- освещение |
9,7 |
11,6 |
15,1 |
21,8 | ||||||||||
Итого |
40 |
3-10 |
250 |
0,50 |
1,20 |
125,0 |
150,0 |
115,9 |
139,1 |
181,1 |
261,4 | |||
8) Заводоуправление |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
30 |
1-7 |
100 |
0,50 |
1,00 |
50,0 |
50.0 |
7 |
0,93 |
46,5 |
46,5 |
65,8 |
94,9 | |
- освещение |
3,6 |
3,6 |
5,1 |
7,3 | ||||||||||
Итого |
30 |
1-7 |
100 |
0,50 |
1,00 |
50,0 |
50,0 |
50,1 |
50,1 |
70,9 |
102,3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
9) Корпус административно бытовой |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
30 |
1-10 |
160 |
0,50 |
1,00 |
80,0 |
80,0 |
9 |
0,90 |
72,0 |
72,0 |
101,8 |
147,0 | |
- освещение |
9,4 |
9,4 |
13,4 |
19,3 | ||||||||||
Итого |
30 |
1-10 |
160 |
0,50 |
1,00 |
80,0 |
80,0 |
81,4 |
81,4 |
115,2 |
166,3 | |||
10) Комбинат общественного питания |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
30 |
1-10 |
160 |
0,50 |
0,48 |
80,0 |
38,4 |
9 |
0,90 |
72,0 |
34,6 |
79,9 |
115,3 | |
- освещение |
3,2 |
1,5 |
3,5 |
5,0 | ||||||||||
Итого |
30 |
1-10 |
160 |
0,50 |
0,48 |
80,0 |
38,4 |
75,2 |
36,1 |
83,4 |
1203 | |||
1 1 ) Овощехранилище |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
15 |
1-7 |
30 |
0,50 |
1,00 |
15,0 |
15,0 |
1 |
1,60 |
24,0 |
24,0 |
33,9 |
49,0 | |
- освещение |
1,5 |
1,5 |
2,1 |
3,0 | ||||||||||
Итого |
15 |
1-7 |
30 |
0,50 |
1,00 |
15,0 |
15,0 |
25,5 |
25,5 |
36,1 |
52,0 | |||
12) Склад арматуры |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
10 |
3-7 |
90 |
0,30 |
0,48 |
27,0 |
13,0 |
10 |
0,9 |
24,3 |
11,7 |
27,0 |
39,0 | |
- освещение |
0,9 |
0,5 |
1,0 |
1,5 | ||||||||||
Итого |
10 |
3-7 |
90 |
0^0 |
0,48 |
27,0 |
13,0 |
25,2 |
12,2 |
28,0 |
40,5 | |||
13) Кислородная станция |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
10 |
3-70 |
200 |
0,60 |
0,80 |
120,0 |
96,0 |
1 |
1,33 |
159,6 |
127,7 |
204,4 |
295,0 | |
- освещение |
2,7 |
2,1 |
304 |
4,9 | ||||||||||
Итого |
10 |
3-70 |
200 |
0,60 |
0,80 |
120,0 |
96,0 |
162,2 |
129,8 |
207,8 |
299,9 | |||
14) Градирня |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
6 |
3-7 |
40 |
0,70 |
0,85 |
28,0 |
23,8 |
5 |
0,93 |
26,0 |
22,1 |
34,2 |
493 | |
- освещение |
03 |
0,3 |
0,4 |
0,6 | ||||||||||
Итого |
6 |
3-7 |
40 |
0,70 |
0,85 |
28,0 |
23,8 |
26,3 |
22,4 |
34,6 |
49,9 | |||
15) Станция газификации |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
15 |
3-10 |
200 |
0,81 |
0,80 |
162,0 |
129,6 |
15 |
0,9 |
145,8 |
116,6 |
186,7 |
269,5 | |
- освещение |
0,5 |
0,4 |
0,6 |
0,9 | ||||||||||
Итого |
15 |
3-10 |
200 |
0,81 |
0,80 |
162,0 |
129,6 |
146,3 |
117,0 |
187,3 |
270,4 | |||
16) Корпус тарный |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
30 |
2,5-20 |
160 |
030 |
1,02 |
48,0 |
49,0 |
2 |
1,90 |
91,2 |
93,0 |
1303 |
188,0 | |
- освещение |
53 |
5,4 |
7,6 |
н,о | ||||||||||
Итого |
30 |
2,5-20 |
160 |
0^0 |
1,02 |
48,0 |
49,0 |
96,5 |
98,5 |
137,9 |
199,0 | |||
17) Корпус 3-Западный |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
300 |
1,5-30 |
3000 |
0,70 |
0,88 |
2100,0 |
1848,0 |
200 |
0,80 |
1680,0 |
1478,4 |
2237,9 |
3230,1 | |
- освещение |
148,1 |
130,4 |
197,3 |
284,8 | ||||||||||
Итого |
300 |
1,5-30 |
3000 |
0,70 |
0,88 |
2100,0 |
1848,0 |
1828,1 |
1608,8 |
2435Д |
3514,9 | |||
1 8) Склад тарного хранения 2 |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
40 |
3-10 |
250 |
0,30 |
0,48 |
75,0 |
36,0 |
16 |
0,85 |
63,8 |
30,6 |
70,7 |
102,1 | |
- освещение |
23 |
1,1 |
2,6 |
3,8 | ||||||||||
Итого |
40 |
3-10 |
250 |
0,30 |
0,48 |
75,0 |
36,0 |
66,1 |
31,7 |
73,3 |
105,8 | |||
19) Корпус 4-КПЦ |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
200 |
1-10 |
600 |
0,70 |
0,75 |
420,0 |
315,0 |
120 |
0,80 |
336,0 |
252,0 |
420,0 |
606,2 | |
- освещение |
24,6 |
18,4 |
30,7 |
44,4 | ||||||||||
Итого |
200 |
1-10 |
600 |
0,70 |
0,75 |
420,0 |
315,0 |
360,6 |
270,4 |
450,7 |
650,6 |
I |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
20) Литейный цех |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
160 |
1-160 |
2500 |
0,70 |
2,68 |
1750,0 |
4690,0 |
31 |
0,85 |
1487,5 |
3956,5 |
4226,9 |
6101,0 | |
- освещение |
52,4 |
140,5 |
150,0 |
216,5 | ||||||||||
Итого |
160 |
1-160 |
2500 |
0,70 |
2,68 |
1750,0 |
4690,0 |
1539,9 |
4127,0 |
4376,9 |
6317,5 | |||
21) Склад мазута |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
20 |
3-7 |
70 |
0,30 |
0,48 |
21,0 |
10,1 |
5 |
1,00 |
21,0 |
юд |
23,3 |
33,6 | |
- освещение |
1,4 |
0,7 |
1,6 |
2,3 | ||||||||||
Итого |
20 |
3-7 |
70 |
0,30 |
0,48 |
21,0 |
10,1 |
22,4 |
10,8 |
24,9 |
35,9 | |||
22) Испытательная станция |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
25 |
1-70 |
300 |
0,70 |
0,75 |
210,0 |
157,5 |
1 |
1,14 |
239,4 |
179,5 |
2993 |
431,9 | |
- освещение |
4,1 |
3,1 |
5,2 |
7,4 | ||||||||||
Итого |
25 |
1-70 |
300 |
0,70 |
0,75 |
210,0 |
157,5 |
243,5 |
182,6 |
304,4 |
439,4 | |||
23) Склад готовой продукции |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
30 |
3-7 |
100 |
0,30 |
0,48 |
30,0 |
14,4 |
7 |
0,95 |
28,5 |
13,7 |
31,6 |
45,6 | |
- освещение |
2,3 |
1,1 |
2,6 |
3,8 | ||||||||||
Итого |
30 |
3-7 |
100 |
0,30 |
0,48 |
30,0 |
14,4 |
30,9 |
14,8 |
34,2 |
49,4 | |||
24) Корпус 2-Восточный |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
250 |
3-70 |
1200 |
0,70 |
0,88 |
840,0 |
739,2 |
34 |
0,85 |
714,0 |
6283 |
951,1 |
1372,8 | |
- освещение |
160,9 |
141,6 |
214,4 |
309,4 | ||||||||||
Итого |
250 |
3-70 |
1200 |
0,70 |
0,88 |
840,0 |
739,2 |
874,9 |
769,9 |
1 165,5 |
1682,2 | |||
25) Корпус 1 -Главный |
* |
* |
||||||||||||
- силовая нагрузка |
300 |
3-160 |
5000 |
0,70 |
0,88 |
3500,0 |
3080,0 |
62 |
0,80 |
2800,0 |
2464,0 |
3729,8 |
5383,5 | |
- освещение |
259Д |
228,1 |
345,3 |
498,5 | ||||||||||
Итого |
300 |
3-160 |
5000 |
0,70 |
0,88 |
3500,0 |
3080,0 |
3059,2 |
2692,1 |
4075,1 |
5882,0 | |||
26) Заготовительный цех |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
50 |
3-30 |
800 |
0,23 |
1,08 |
184,0 |
198,7 |
50 |
0,65 |
119,6 |
129,2 |
176,1 |
254,2 | |
- освещение |
52,8 |
57,0 |
77,7 |
112,2 | ||||||||||
Итого |
50 |
3-30 |
800 |
0,23 |
1,08 |
184,0 |
198,7 |
172,4 |
186,2 |
253,8 |
366,4 | |||
Котельный завод |
||||||||||||||
- силовая нагрузка |
1757 |
ММ |
164053 |
0,63 |
1,18 |
10290,5 |
121333 |
200 |
0^0 |
8139,4 |
9611,7 |
12594^ |
18179,0 | |
- освещение |
878,1 |
4343 |
979,0 |
1413,0 | ||||||||||
Итого |
1757 |
1-160 |
164054 |
0,63 |
1,18 |
102903 |
121333 |
90173 |
10046,0 |
13573^ |
19592,0 |
4
Выбор числа и мощности
Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только путём технико-экономических расчётов с учётом следующих факторов:
Количество цеховых трансформаторных подстанций (ТП) непосредственно влияет на затраты на распределительные устройства напряжением 6-20 кВ и внутризаводские и цеховые электрические сети. Так, при уменьшении числа ТП уменьшается число ячеек РУ, суммарная длина линий и потери электроэнергии и напряжения в сетях 6-20 кВ, но возрастает стоимость сетей напряжением 0,4 кВ и потери в них. Увеличение числа ТП, наоборот, снижает затраты на цеховые сети, но увеличивает число ячеек РУ 6-20 кВ и затраты на сети напряжением 6-20 кВ. При некотором количестве трансформаторов с номинальной мощностью 8ном.т можно добиться минимума приведенных затрат при обеспечении заданной степени надежности электроснабжения. Такой вариант будет являться оптимальным, и его следует рассматривать как окончательный.
Однотрансформаторные подстанции рекомендуется применять при наличии в цехе приёмников электроэнергии, допускающих перерыв электроснабжения на время доставки складского резерва, или при резервировании, осуществляемом по линиям низшего напряжения от соседних ТП, т.е. они допустимы для потребителей III и II категорий, а также при наличии в сети 380-660 кВ небольшого количества потребителей I категории (до 20 %).
Двухтрансформаторные подстанции рекомендуется применять в следующих случаях:
- для цехов с высокой удельной
плотностью нагрузок (выше OjS-OjKB-A/M2).
Для двухтрансформаторных
подстанций также необходим складской
резерв
для быстрого восстановления нормального питания потребителей в случае выхода го строя одного трансформатора на длительный срок. Оставшийся в работе трансформатор должен обеспечивать электроснабжение всех потребителей I категории на время замены поврежденного трансформатора.
В настоящее время цеховые ТП выполняются комплектными (КТП) и во всех случаях, когда этому не препятствуют условия окружающей среды и обслуживания, устанавливаются открыто.
4.2 Определение
числа и мощности цеховых
Ориентировочный выбор числа и мощности цеховых трансформаторов производится по удельной плотности нагрузки:
c=Sp/Fu,
где Sp — расчётная нагрузка цеха, кВА.
В зависимости от исходных данных различают два метода выбора номинальной мощности трансформаторов:
Во втором случае выбор мощности трансформаторов производится исходя из загрузки в нормальном режиме и с учётом минимально необходимого резервирования в послеаварийном режиме. Число трансформаторов:
где К3 - коэффициент загрузки трансформатора;
shdm.t - номинальная мощность трансформатора, кВА.
Наивыгоднейшая загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории надежности потребителей электроэнергии, от числа трансформаторов и способа резервирования. Рекомендуется применять следующие коэффициенты загрузки трансформаторов:
Для удобства эксплуатации систем электроснабжения следует стремиться выбирать не более 2-3 стандартных мощностей основных трансформаторов. Это ведет к сокращению складского резерва и облегчает замену поврежденных трансформаторов.
Небольшие нагрузки целесообразно питать от соседних цеховых подстанций. Для этого необходимо следующее условие:
L<15000/SP,
где L - расстояние от центра нагрузок цеха до соседней подстанции;
Данные расчета сведём в таблицу 4.
Таблица 4 - Расчёт числа и мощности цеховых трансформаторов
0 Он 53 и 3 s 5 о к |
Наименование цехов и нагрузок |
Ьр, кВА |
F* м |
а, КВА/ м2 |
Категориия |
К3 |
NuxSH ом .т |
Примечание |
1 |
Склад ГСМ |
34,6 |
450 |
0,077 |
3 |
0,95 |
- |
ЩР1отЦТП1 |
2 |
Склад вспомогательный |
9,2 |
100 |
0,092 |
3 |
0,95 |
- |
ЩР2отЦТП1 |
3 |
Склад тарного хранения 1 |
10,8 |
250 |
0,043 |
3 |
0,95 |
- |
ЩРЗотЦТП! |
4 |
Автотранспортный цех |
183,8 |
1750 |
0,105 |
3 |
0,95 |
1x250 |
ЦТП1 |
5 |
Склад цемента |
72 |
375 |
0,192 |
3 |
0,95 |
- |
ЩР4отЦТП2 |
6 |
Ремонтно-механическийцех цех |
156,25 |
864 |
0,228 |
3 |
0,95 |
- |
ЩР1 отЦТП2 |
7 |
Инженерно- лабораторный корпус |
181,1 |
825 |
0,220 |
2 |
0,9 |
- |
ЩРЗотЦТП 10 |
8 |
Заводоуправление |
70,9 |
400 |
0,177 |
3 |
0,95 |
- |
ЩРботЦТШО |
9 |
Корпус административно-бытовой |
115,2 |
1050 |
0,110 |
3 |
0,95 |
- |
ЩР7отЦТП10 |
10 |
Комбинат общественного питания |
83,4 |
350 |
0,238 |
3 |
0,95 |
- |
ЩР8отЦТП9 |
11 |
Овощехранилище |
36,1 |
500 |
0,070 |
3 |
0,95 |
- |
ЩР9 от ЦТП9 |
12 |
Склад арматуры |
28,0 |
300 |
0,085 |
3 |
0,95 |
- |
ЩР10 от ЦТП2 |
13 |
Кислородная станция |
207,8 |
450 |
0,462 |
2 |
0,9 |
1x250 |
ЦТПЗ |
14 |
Градирня |
34,6 |
50 |
0,692 |
2 |
0,9 |
- |
ЩРПотЦТПЗ |
15 |
Станция газификации |
187,3 |
79 |
2,239 |
2 |
0,9 |
1x400 |
ЦТП4 |
16 |
Корпус тарный |
137,9 |
575 |
0,240 |
3 |
0,95 |
- |
ЩР12 от ЦТП5 |
17 |
Корпус 3 -Западный |
2435,2 |
11300 |
0,216 |
2 |
0,9 |
2x1600 |
ЦТП5 |
18 |
Склад тарного хранения 2 |
73,3 |
750 |
0,098 |
3 |
0,95 |
- |
ЩР13отЦТП5 |
19 |
Корпус 4-КПЦ |
450,7 |
1875 |
0,240 |
1 |
0,9 |
2x250 |
ЦТП6 |
20 |
Литейный цех |
4376,9 |
4000 |
1,094 |
1 |
0,7 |
2x2500 |
ЦТП7 |
21 |
Склад мазута |
24,9 |
450 |
0,055 |
3 |
0,95 |
- |
ЩР14 от ЦТП8 |
22 |
Испытательная станция |
304,4- |
314 |
0,969 |
2 |
0,9 |
1x400 |
ЦТП8 |
23 |
Склад готовой продукции |
34,2 |
750 |
0,046 |
3 |
0,95 |
- |
ЩР15отЦТП8 |
24 |
Корпус 2-Восточный |
1165,5 |
12275 |
0,095 |
2 |
0,9 |
2x630 |
ЦТП9 |
25 |
Корпус 1 -Главный |
4075,1 |
19775 |
0,206 |
2 |
0,9 |
2x2500 |
ДТП 10 |
26 |
Заготовительный цех |
253,8 |
5700 |
0,045 |
2 |
0,9 |
- |
ЩР16отЦТП10 |