Електропостачання та енергозбереження на підприємстві

1 2 3 4 5

Ім'я файлу: Електропостачання на підприємстві.doc
Розширення: doc
Розмір: 856кб.
Дата: 01.06.2022
скачати
Пов'язані файли:
Курсова робота _julies4_.docx
БД_Лабораторна_робота1_(Барбак) .docx
відповіді.docx
есе ек.історія Іщенко.docx

Федеральне агентство з освіти
Російської Федерації
Російський державний професійно - педагогічний університет
кафедра електрообладнання і автоматизації промислових підприємств
Курсовий проект
«Електропостачання та енергозбереження на
підприємстві »
Виконав:
Перевірив:
Єкатеринбург 2007

№ п / п	Найменування цеху	Руст., КВт
1.	Компресорна станція	532
2.	Електроремонтний цех	244
3.	Пресово-зварювальний цех	765
4.	Сантехнічний ділянку	79
5.	Наповнювальна	226
6.	Механічний цех	1619
7.	Насосна станція	339
8.	Ремонтно-механічний цех	-
9.	Гальванічний цех	358
10.	Ливарний цех	416
11	Територія підприємства	50

У цеху 7 встановлено чотири одиниці обладнання по 1250 кВт з

Зміст
Введення
1. Зміст проекту
2. Розрахунок електричних навантажень відділень та цеху промислового підприємства
2.1 Метод впорядкованих діаграм
2.2 Розрахунок електричних навантажень нижчої напруги цехів підприємства
2.3 Розрахунок електричних навантажень високої напруги цехів
3. Вибір числа і потужності трансформаторів цехових трансформаторних підстанцій
3.1 Загальні вимоги до цехових трансформаторних підстанцій
3.2 Методика вибору кількості та потужності трансформаторів цехових трансформаторних підстанцій
4. Вибір елементів зовнішнього електропостачання промислового підприємства
4.1 Вибір напруги зовнішнього електропостачання
4.2 Вибір числа і потужності трансформаторів ГПП, їх схем і перерізів проводів живильних ліній
4.2.1Вибор числа трансформаторів ГПП і схеми на стороні високої напруги
4.2.2 Вибір потужності трансформаторів ГПП
4.2.3 Вибір перерізів проводів лінії живлення
4.2.4 Техніко-економічні розрахунки
5. Розрахунок струмів короткого замикання в мережах СЕС ПП
5.1 Основні умови та допущення
5.2 Точки розрахунку струму короткого замикання
5.3 Схеми для розрахунку струмів короткого замикання
5.4 Послідовність розрахунку струмів КЗ
5.5 Вибір комутаційної апаратури на початку ліній, що відходять від підстанцій енергосистеми та на вводі ГПП і ЦТП
6. Вибір схем розподільчої мережі підприємства
6.1 Розрахунок живильних ліній і вибір напруги
6.2 Побудова схем електропостачання
6.3 Конструктивне виконання електричної мережі
6.4 Розрахунок живильних ліній
Список літератури

Введення
У системах електропостачання промислових підприємств і установок енерго - та ресурсозбереження досягається головним чином зменшенням втрат електроенергії при її передачі та перетворення, а також застосування менш матеріаломістких та більш надійних конструкцій всіх елементів цієї системи. Одним з випробуваних шляхів мінімізації втрат електроенергії є компенсація реактивної потужності споживачів за допомогою місцевих джерел реактивної потужності, причому важливе значення має правильний вибір їх типу, потужності, розташування і способу автоматизації.
Головним завданням проектування підприємств є розробка раціонального електропостачання з урахуванням новітніх досягнень науки і техніки на основі техніко-економічного обгрунтування рішень, при яких забезпечується оптимальна надійність постачання споживачів електроенергією в необхідних розмірах, необхідної якості з найменшими витратами. Реалізація даного завдання пов'язана з розглядом низки питань, що виникають на різних етапах проектування. При техніко - економічних порівняннях варіантів електропостачання основними критеріями вибору технічного рішення є його економічна доцільність, тобто вирішальними чинниками мають бути: вартісні показники, а саме наведені витрати, що враховують одноразові капітальні вкладення і розрахункові щорічні витрати виробництва. Надійність системи електропостачання в першу чергу визначається схемними і конструктивними побудови системи, розумним обсягом закладених у неї резервів, а також надійністю входить електрообладнання. При проектуванні систем електропостачання необхідно враховувати, що в даний час все більш широке поширення знаходить введення, що дозволяє по можливості максимально наблизити вища напруга (35 - 330 кВ) до електропристрої споживачів з мінімальною кількістю ступенів проміжної трансформації. Основним принципом при проектуванні схем електропостачання є також відмова від "холодного" резерву. Раціональні схеми рішення повинні забезпечувати обмеження струмів короткого замикання. У необхідних випадках при проектуванні систем електропостачання повинна бути передбачена компенсація реактивної потужності. Заходи щодо забезпечення якості електроенергії повинні вирішуватися комплексно і базуватися на раціональній технології та режимі виробництва, а також на економічних критеріях. При виборі устаткування необхідно прагнути до уніфікації і орієнтуватися на застосування комплексних пристроїв (КРУ, КСО і ін) різних напруг, потужності та призначення, що підвищує якість електроустановки, надійність, зручність і безпеку його обслуговування.

1.Содержаніе проекту.
Проект повинен бути представлений пояснювальною запискою і графічною частиною.
У пояснювальну записку входять наступні розділи з пояснюючими схемами; графіками і таблицями:
Введення.
Коротка характеристика виробництва.
Розрахунок електричних навантажень окремих цехів і підприємств в цілому. Визначення центру електричних я.
Вибір рівня напруги системи зовнішнього електропостачання підприємства, числа і потужність силових трансформаторів головної понизительной підстанції (ДПП).
Вибір лінії електропередачі живильної ГПП.
Вибір та обгрунтування головною електричної схеми ДПП.
Розрахунок струмів короткого замикання та вибір високовольтної апаратури ГПП,
Вибір рівня напруги системи внутрішнього електропостачання підприємства.
Вибір числа і потужності трансформаторів на цехових трансформаторах підстанціях (ЦТП) з урахуванням раціонального рівня компенсації реактивної потужності на стороні низької напруги.
Вибір схем внутрішнього електропостачання підприємства. Вибір кабелів і основного обладнання високої напруги ЦТП.
Розрахунок струмів короткого замикання в мережі напругою нижче 1000 В і вибір низьковольтного устаткування однієї з ЦТП.
Компенсація реактивної потужності на стороні низької напруги ГПП.
Техніко-економічні показники прийнятої СЕС підприємства.
Висновок.
Список використаних джерел.
Додаток (якщо в цьому є потреба).
Графічна частина виконується на стандартних аркушах ватману формату А1 і містить наступні креслення:
1.Генеральний план групи цехів або підприємства, на якому вказані ГПП, ЦТП, високовольтні і низьковольтні розподільні пункти РП, нанесені траси кабельних ліній розподільчої мережі та ліній живлячих ГПП, розрахункові навантаження цехів, їх питомі щільності і дані умовні позначення.
2.Схеми електропостачання підприємства з зазначенням основних електричних елементів. Схема повинна включати в себе схеми електричних з'єднань ГПП, РП та ЦТП.

2. Розрахунок електричних навантажень відділень та цеху промислового підприємства.
2.1 Метод впорядкованих діаграм.
Цей метод є основним при розрахунку навантажень. Застосування його можливо, якщо відомі одиничні потужності електроприймачів, їх кількість і технічне призначення. Розрахунок виконується по вузлах живлення системи електропостачання (розподільний пункт, силовий шафа, яка живить лінія).
Приймачі діляться на характерні технологічні групи:
ž з змінним графіком навантаження (група А - Кі <0,6);
ž з постійним або малоізменяющімся графіком навантаження (група Б - Кі = 0,6).
Визначається номінальна потужність однотипних електроприймачів, кВт.
(2.1)
де - Кількість однотипних електроприймачів, шт.;
- Номінальна активна потужність електроприймача, кВт.
Для кожної технологічної групи відділення цеху розраховується:
(2.2)
(2.3)
де Kui - коефіцієнт використання по [табл. П.1];
- Відповідає характерному для даного електроприймача
коефіцієнту навантаження (cos ), Що приймається по [табл. П.1.];
Рсм.i - середня активна і Qcм.i реактивна потужність одного електроприймача за найбільш завантажену зміну однакового режиму роботи.
Середня активна і реактивна потужність груп (А і Б) електроприймачів відділень визначається:
(2.4)
(2.5)
Для споживачів зі змінним навантаженням (група А) розрахункову активне навантаження групи електроприймачів відділення слід визначати з урахуванням коефіцієнта максимуму (Км) і середнього навантаження відділення (Рсм.от).
Для споживачів із постійним графіком навантаження (група Б), де
Км = 1 розрахункова активна і реактивна навантаження групи електроприймачів дорівнює середньому навантаженні за найбільш завантажену зміну.
Розрахункова активна потужність електроприймачів групи А відділення, кВт:
(2.6)
де - Коефіцієнт максимуму відділення визначається по кривим рис 2.1 в залежності від наведеного числа електроприймачів ( ) І коефіцієнта використання максимуму відділення ( ) Групи електроприймачів.
Коефіцієнт максимуму характеризує перевищення максимального навантаження над середньою за найбільш завантажену зміну.
Визначається середньозважений коефіцієнт використання відділення ( ) Електроприймачів групи А:
(2.7)
де - Сумарна номінальна активна потужність електроприймача групи А, кВт.
(2.8)
де -Сумарна середньозмінні активна потужність електроприймачів групи А, кВт.
(2.9)
Ефективним (наведеним) числом називають число одноманітних за режимом роботи електроприймачів однакової потужності, яке дає те ж значення розрахункового максимуму , Що і група електроприймачів різних за потужністю і режиму робіт. Оскільки ефективне число визначають для групи електроприймачів, прісоеденнених до силових щитів або розподільного щита підстанції, то необхідно враховувати показник силовий збірки - число м, яке дорівнює відношенню номінальної потужності найбільшого електроприймача
( ) До номінальної потужності найменшого ( ):
(2.10)
Число може бути більше, менше або дорівнює трьом.
Число визначається за такими показниками: кількістю електроприймачів п, підключених до джерела живлення; показником силовий збірки групового коефіцієнту використання ; Номінальної активної потужності індивідуального електроприймача. Ефективне число електроприймачів групи А відділення визначається за формулою:
, (2.11)
де ефективна кількість електроприймачів групи А відділення.
При і можна визначити за більш простою формулою:
(2.12)
Якщо знайдене за цією формулою nе виявиться більше n, слід приймати nе = n.
При і -Ефективна кількість електроприймачів визначається за табл. 2.1.
Порядок визначення ефективного числа електроприймачів.
Вибирається найбільший за номінальною потужності електроприймач розглянутого вузла;
ž вибираються найбільш великі електроприймачі, номінальна потужність кожного з яких дорівнює або більше половини потужності найбільшого електроприймача;
ž Підраховується їх число n1, їх потужність Рном1, а також сумарна номінальна потужність всіх робочих електроприймачів розглянутого вузла Рном
ž Знаходяться значення ;
ž за отриманими значеннями і за табл. 2.1 визначається , А потім
За табл. П.2 знаходиться Км відділення і визначається розрахункова активне навантаження групи А відділення.
Розрахункова активна потужність електроприймачів групи Б визначається, кВт. , (2.13)

Відносні значення ефективного числа електроприймачів в залежності від і
Таблиця 2.1


	1,0	0,95	0,9	0,85	0,8	0,75	0,7	0,65	0,6	0,55	0,5	0,45	0,4	0,35	0.3	0,25	0,2	0.15	0,1
0,005	0,005	0,005	0,006	0,007	0,007	0,009	0,010	0,011	0,013	0,016	0,019	0,024	0,030	0,039	0,051	0,073	0,11	0,18	0,34
0,01	0,009	0,011	0,012	0,015	0,017	0,017	0,019	0,023	0,026	0,031	0,037	0,047	0,59	0,760	0,1	0,14	0,2	0,32	0,52
0,02	0,02	0,02	0,02	0.03	0,03	0.03	0,04	0,04	0.05	0,06	0,07	0,09	0,011	0,14	0,019	0,026	0,36	0,51	0,71
0,03	0,03	0,03	0,04	0,04	0.04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,11	0,13	0,16	0,21	0,27	0,36	0,48	0,64	0,81
0,04	0,04	0,04	0,05	0,05	0,07	0,08	0,09	0,09	0,10	0,12	0,15	0,18	0,22	0,27	0,34	0,44	0,57	0,72	0,86
0,05	0,05	0,05	0,06	0,07	0,07	0,08	0,10	0,11	0,13	0,15	0,18	0,22	0,26	0,33	0,41	0,51	0,64	0,79	0,9
0,06	0,06	0,06	0,07	0,08	0,09	0,10	0,12	0,13	0,15	0,18	0,21	0,26	0,31	0,38	0,47	0,58	0,70	0,83	0,92
0,08	0,08	0,08	0,08	0,11	0,12	0,13	0,15	0,17	0,20	0,24	0,28	0,33	0,40	0,48	0,57	0,68	0,79	0,89	0,94
0,10	0,09	0,10	0,11	0,13	0,15	0,17	0,19	0,22	0,25	0,29	0,34	0,40	0,47	0,56	0,66	0,76	0,85	0,92	0,95
0,15	0,14	0,16	0,13	0,20	0.23	0,25	0,28	0,32	0,37	0,42	0,48	0,56	0,67	0,72	0,80	0,88	0,93	0,95
0,20	0,19	0,21	0,23	0,26	0,29	0,33	0,37	0,42	0,47	0,54	0,64	0,69	0,76	0,83	0,89	0,93	0,95
0,25	0,24	0,26	0,29	0,32	0.41	0,45	0,51	0,57	0,64	0,71	0,78	0,85	0,85	0,90	0,93	0,95
0,30	0,29	0,32	0,35	0,39	0,43	0,48	0,53	0,60	0,66	0,73	0,80	0,86	0,90	0,94	0,95
0,35	0,33	0,37	0,41	0,45	0,50	0,56	0,62	0,68	0,74	0,81	0,86	0,91	0,94	0,95
0,40	0,38	0,42	0,47	0,52	0,57	0,63	0,69	0,75	0,81	0,86	0,91	0,93	0,95
0,45	0,43	0,47	0,52	0,58	0,64	0,70	0,76	0,81	0,87	0,91	0,93	0,95
0,50	0,48	0,53	0,58	0,64	0,70	0,76	0,82	0,89	0,91	0,94	0,95
0,55	0,52	0,57	0,63	0.69	0,75	0,82	0,87	0,91	0,94	0,95
0,60	0,57	0,63	0,69	0.75	0,81	0,87	0,91	0,94	0,95
0,65	0,62	0,68	0,75	0,81	0,86	0,91	0,94	0,95
0,70	0,66	0,73	0,80	0.86	0,90	0,94	0,95
0,75	0,71	0,78	0,85	0,90	0,93	0,95
0,80	0,76	0,83	0,89	0,94	0,95
0,85	0,80	0,88	0,94	0,95
0,90	0,85	0,92	0,95
1,0	0,95

Розрахункова реактивна навантаження ( ) Групи електроприймачів зі змінною для відділення і в цілому по цеху визначається з урахуванням наведеного числа електроприймачів, кВАр.
при
при
Розрахункова реактивна потужність електроприймачів групи Б відділення, кВАр.
(2.14)
Після визначення навантажень відділень знаходиться розрахункове навантаження по цеху.
Середня активна і реактивна потужність груп електроприймачів цеху визначається з:
(2.15)
(2.16)
де - Активне навантаження груп електроприймачів j - го відділення, кВт;
- Реактивне навантаження груп електроприймачів j-го відділення, кВАр;
Розрахункова активне навантаження групи електроприймачів цеху зі змінним графіком навантаження визначається за коефіцієнтом максимуму і середнього навантаження цеху . Розрахункова активна і реактивна навантаження групи електроприймачів цеху з постійним графіком навантаження дорівнює середньому навантаженні за найбільш завантажену зміну цеху.
Розрахункова активна потужність електроприймачів групи А цеху, кВт.
(2.17)
де - Коефіцієнт максимуму цеху, визначається в залежності від наведеного числа електроприймачів цеху ( ) І коефіцієнта використання цеху ( ) Електроприймачів.
Визначається коефіцієнт використання цеху електроприймачів групи А.
(2.18)
Визначається наведене число електроприймачів групи А цеху.
(2.19)
де - Номінальна активна потужність відділення електроприймачів, кВт.
За рис. 2.1 знаходиться цеху і визначається розрахункова активне навантаження цеху електроприймачів групи А.
Розрахункова активна потужність електроприймачів групи Б цеху, кВт.
(2.20)
Розрахункова реактивна потужність електроприймачів ( ) Групи А цеху визначається з урахуванням наведеного числа електроприймачів, кВАр.
при
при

Рис.2.1 Крива залежність від
Розрахункова реактивна потужність електроприймачів групи Б цеху, кВАр.
(2.21)
Розрахункова активна і реактивна потужність цеху.
(2.22)
(2.23)
Результати розрахунків по кожній групі електроприймачів відділень і по цеху в цілому заносяться в табл. 2.2.
Розрахункові навантаження відділень і цеху в цілому визначаються з урахуванням освітлювального навантаження
В даний час для висвітлення основних цехів з висотою понад 6 метрів і наявності відкритих просторів використовуються газорозрядні лампи типу ДРЛ з коефіцієнтом навантаження рівним 0.58. Для адміністративних і побутових приміщень застосовуються люмінесцентні лампи з коефіцієнтом навантаження 0.95, для освітлення дрібних приміщень використовуються лампи розжарювання з коефіцієнтом навантаження дорівнює одиниці.
Розрахункова освітлювальна навантаження цеху.
(2.24)
(2.25)
де - Питома розрахункова потужність на 1м2 виробничої площі цеху, Вт/м2 [П.4];
- Площа відділення, м2;
- Коефіцієнт попиту освітлення, вибирається за табл. [1, П.2.];
- Відповідає характерному для даного електроприймача коефіцієнта навантаження. Розрахункова освітлювальна навантаження цеху:

(2.26)
(2.27)
де - Розрахункова активна освітлювальна навантаження j - го відділення;
- Розрахункова реактивна освітлювальна навантаження j - го відділення;
Результати розрахунків заносяться в табл. 2.2.
Повна розрахункове навантаження цеху визначається підсумовуванням розрахункових навантажень (силових і освітлювальних) груп елекгропріемніков, з урахуванням коефіцієнта різночасності максимумів навантаження .
(2.28)
Заготівельне відділення
Група А
Приклад розрахунку для відрізного верстата

Аналогічно розраховуються інші групи ЕП
Результати розрахунку наведені в таблиці 2.2

Так як m> 3 і <0,2, то

По таблиці 2.7
За малюнком 2.1

,.
Група Б
Для споживачів із постійним графіком навантаження

Таблиця 2.2

Найменування характерною групи ееектропріемніков		Кількість електроприймачів	Встановлена потужність ЕП		Коеф-т використання				Середнє завантаження за найбільш завантажену зміну		Наведене число ЕП, шт	Коефіцієнт максимуму	Максимальна розрахункова потужність
Найменування характерною групи ееектропріемніков		Кількість електроприймачів			Коеф-т використання						Наведене число ЕП, шт	Коефіцієнт максимуму
1		2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Заготівельне відділення Група А
Відрізний верстат		4	12.9	51.6	0.12	0.4	2.3		6.192	14.24			10.53	14.24	17.71
Токарно-револьверний верстат		2	16	32	0.17	0.65	1.17		5.44	6.36			9.25	6.36	11.2
Механічна ножівка		1	2.8	2.8	0.12	0.4	2.3		0.34	0.782			0.58	0.782	1
Відрізний верстат з дисковою пилкою		2	10.5	21	0.12	0.4	2.3		2.52	5.796			4.28	5.796	7.2
Трубоотрезной верстат		3	2.8	8.4	0.12	0.4	2.3		1.008	2.318			1.71	2.318	2.88
Прес двохкривошипний		1	28	28	0.17	0.65	1.17		4.76	5.57			8.1	5.57	9.83
Прес гвинтовий фрикційний		2	10	20	0.17	0.65	1.17		3.4	3.978			5.78	3.978	7
Гільйотинні ножиці		4	20	80	0.17	0.65	1.17		13.6	15.912			23.12	15.912	28.07
Кран-балка		2	5.3	10.6	0.05	0.5	1.73		0.53	0.917			0.9	0.917	1.28
Разом по групі А		21		254.4	0.149			10	37.79	55.87	18	1.7	64.2	55.87	85.1
Група Б
Вентилятор		2	4.5	9	0.65	0.8	0.75		5.85	4.38	2	1	5.85	4.38	9
Механічне відділення Група А
Токарно-револьверний верстат		2	15.7	31.4	0.17	0.65	1.17		5.34	6.248			8.81	6.248	10.8
Вертикально-фрезерний верстат		3	4.5	13.5	0.17	0.65	1.17		2.3	2.691			3.8	2.691	4.66
Горизонтально-фрезерний верстат		1	9	9	0.17	0.65	1.17		1.53	1.79			2.52	1.79	3.09
Копіювально-фрезерний верстат		4	10	40	0.17	0.65	1.17		6.8	7.956			11.22	7.956	13.75
Вертикально-свердлильний ст.		2	5	10	0.17	0.65	1.17		1.7	1.989			2.8	1.989	3.43
Поперечно-стругальний ст.		4	4.5	18	0.17	0.65	1.17		3.06	3.58			5.05	3.58	6.19
1		2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Повздошно-стругальний ст		2	20	40	0.17	0.65	1.17		6.8	7.956			11.22	7.956	13.75
Універсально-шліфувальні ст		3	5.6	16.8	0.17	0.65	1.17		2.86	3.346			4.72	3.346	5.79
Разом по групі А		21		178.7	0.17			4.4	30.39	35.556	17.01	1.65	50.14	35.556	61.467
Група Б - ні
Ковальсько-термічне відділення Група А ооотделеніеотделеніе Група А
Молот пневматичний кувальний		3	10	30	0.25	0.75	0.89		7.5	6.675			11.25	6.675	13.08
Молот пневматичний кувальний		2	20	40	0.25	0.75	0.89		10	8.9			15	8.9	17.44
Прес гідравлічний		2	4.5	9	0.25	0.75	0.89		2.25	2			3.38	2	3.93
Прес ексцентриковий		5	10	50	0.25	0.75	0.89		12.5	11.125			18.75	11.125	21.8
Прес однокривошипний		5	10	50	0.25	0.75	0.89		12.5	11.125			18.75	11.125	21.8
Таль електрична		2	3.2	6.4	0.05	0.75	0.89		0.32	0.285			0.48	0.285	0.56
Разом по групі А		19		185.4	0.243			6.25	45.07	40.11	18.5	1.5	67.6	44.11	78.6
Група Б
Електропіч опору камерна		3	15	45	0.6	0.8	0.75		27	20.25			27	20.25	33.75
Електропіч опору шахтна		1	45	45	0.75	0.95	0.33		33.75	11.138			33.75	11.138	35.54
Електропіч опору протяжна		2	70	140	0.75	0.95	0.33		105	34.65			105	34.65	110.57
Вентилятор		3	7	21	0.65	0.8	0.75		13.65	10.238			13.65	10.238	17.06
Піч лудильне		3	2.8	8.4	0.6	0.95	0.33		5.04	1.663			5.04	1.663	5.31
Ел. Піч - ванна		2	20	40	0.6	0.95	0.33		24	7.92			24	7.92	25.27
Шафа ел. сушильний		1	1.1	1.1	0.8	0.65	1.17		0.88	1.0296			0.88	1.0296	1.35
Разом по групі Б		15		300.5	0.697			25	209.3	86.9	8.6	1	2.9.3	86.9	226.64
По цеху РМЦ	Група А	61		618.5	0.183	0.81			113.25	131.54	53.5	1.61	181.9	131.5	224.4
По цеху РМЦ	Група Б	17		309.5	0.695	0.92			215.15	91.3	10.6	1	215.2	91.3	233.8
Разом по РМЦ		78		928	0.35	0.87			328.4	222.8	64.1	1.21	397.1	222.8	455

1 2 3 4 5

скачати