Курсовая работа — Расчет и проектирование схему электроснабжения цеха

Быстрая помощь студентам

Результат поиска

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 15.10.2012. Сдан: 2012. Страниц: 20. Уникальность по antiplagiat.ru:

    Общая часть

      Задание на проектирование
      Характеристика потребителей
      Выбор питающего напряжения

    Расчетная часть

      Расчет электрических нагрузок
      Выбор числа и мощности трансформатора
      Выбор схемы электроснабжения цеха
      Расчет токов короткого замыкания
      Выбор аппаратов напряжением выше 1000В
      Выбор низковольтной аппаратуры
      Релейная защита
      Расчет защитного заземления
      Техника безопасности

Литература

Развитие промышленности и сельского хозяйства неразрывно связано с ростом затрат электрической энергии. Ведущая роль отводится электроэнергетике. На современном этапе эта роль значительно возрастает.
Выработка, передача, распределение, преобразование и использование электроэнергии осуществляется с помощью разнообразного электротехнического оборудования. Его совершенствование происходит непрерывно за счет применения новых конструктивных решений, материалов и технологии изготовления.
Важную роль в решении задач электрификации и технического вооружения всех отраслей хозяйства, механизации и автоматизации производственных процессов играет электротехническая промышленность.
Производство электроэнергии всеми электростанциями страны достигает 1000 миллиардов кВт часов. Основными потребителями электроэнергии являются промышленные предприятия, насыщенные электродвигателями мощностью от нескольких ватт до сотен и даже тысяч кВт. Электродвигатели потребляют более 50% всей электроэнергии, производимой в стране. Значительная часть электроэнергии затрачивается на электроснабжение жилых и общественных зданий. коммунальных, торговых предприятий, городов и поселков.
Возникает проблема рационального распределения электроэнергии. Система распределения электроэнергии на промышленных предприятиях должна обладать высокими техническими и экономическими показателями и базироваться на новейших достижениях современной техники. Электроснабжение промышленных предприятий должно основываться на использовании совершенного электротехнического оборудования, надежных
аппаратов, прогрессивных конструкций, схем питания, на применении автоматизации. Для успешного решения этих задач нужны квалифицированные кадры, способные самостоятельно выполнять расчеты электрических сетей с напряжением до и выше 1000В, производить расчеты тока к.з. и проверять выбранное электрооборудование на устойчивость к действию тока к.з. выбирать провода и кабели, аппаратуру защиты и т.д.

Выполнение курсового проекта способствует закреплению теоретических знаний и практических навыков при решении вопросов цехового электроснабжения.

1.1 Задание на проектирование
Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ.
Цех обработки корпусных деталей (ЦОКД) предназначен для механической и антикоррозийной обработки изделий. Он содержит станочное отделение, Гальванический и сварочный участки. Кроме того, имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения.
Цех получает ЭСН от ГПП на который установлены трансформаторы мощностью 25МВА 110/10 кВ, Sc =. xc = 0. Расстояние от ГПП до цеховой ТП – 0,8 км, а от энергосистемы до ГПП – 16 км.
Низкое напряжение на ГПП – 6 и 10 кВ. Количество рабочих смен – 2.Потребители цеха относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН.
Грунт в районе цеха – суглинок при температуре +5 о С. Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждый.
Размеры цеха A. B. H = 48. 38. 8м.
Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м.
Перечень ЭО цеха дан в таблице 1.1
Мощность электропотребления (Рэп ) указана для одного электроприемника.
Расположение основного ЭО цеха обработки корпусных деталей показано на плане.

Таблица 1.1 Перечень ЭО инструментального цеха.

1.2. Характеристика потребителей. Категория
Основными потребителями электроэнергии являются автоматизированные станки. По надежности ЭСН инструментального цеха относятся ко 2 и 3 категории.

1.3. Выбор питающего напряжения
Для питания силовых и осветительных приемников принимаем напряжение 380/220 В. Это напряжение удобно, так как позволяет выносить питание силовой и осветительной нагрузки от одного трансформатора.

2. Расчетная часть
2.1 Расчет электрических нагрузок

2.1.1. Расчет электрических нагрузок на ШРА-1 в целом
Мелкие станки:
Общая установленная мощность Рн? =282,8кВт
Общее число ЭП n=30
Коэффициент использования и коэффициент реактивной мощности
Ки =0,12 cos?=0,5
tg?=1,73
Определяем средние мощности:
Активная мошность
Рси ·Рн? ;
Рс =0,12·283,8= 33,9кВт
Реактивная мощность
Qс = Рс · tg? ;
Qс =33,9·1,73=58,6квар
Определяем эффективное число ЭП
nэ =;
nэ =45,12
Коэффициент расчетной нагрузки
Кр =1,27
Расчетная мощность:
Активная
Ррр ·Рс ;
Рp =1,27·33,9 =43 кВт
Реактивная
Qр = Ки ·Pн ·tg?;
Qр = 1,73·282,8·0,12=58,7квар
так как nэ >10
Определяем полную расчетную мощность на РП-1
Sр =;
Sр =
Расчетный ток
Iр =;
Iр ==83,07
Расчет нагрузок по ШРА-2 ведем аналогично. Результаты расчетов сведены в таблицу 2.1

2.1.2. Определение расчетной нагрузки по цеху
Общая установленная мощность Рн? =794,1
Общее число ЭП n=48

Коэффициент использования и коэффициент реактивной мощности
Ки =0,3
Определяем средние мощности:
Активная мощность
Рс? =231,4 кВт
Реактивная мощность
Qс? =288,96 квар
Средний коэффициент использования
Ки = ;
Ки = =0,3

2.1.3 Расчет осветительной нагрузки
Площадь цеха равна:
F=38·48=1824 м 2
Удельная мощность освещения при использовании люминисцентных ламп:
Руд =10 Втм 2
Установленная мощность освещения:
Рно =
Рно ==18,24 кВт
Коэффициент спроса осветительной нагрузки:
Кс =0,95
Коэффициент мощности осветительной нагрузки:
Cos=0,95
Tg=0,33
Средняя активная мощность:
Рсо = Кс·Рно
Рсо =0,95·18,24=17,32
Средняя реактивная мощность:
Qсо = Рсо ·tg
Qсо =17,32·0,33=5,7 квар
Коэффициент потерь ПРА:
Кп =1,2
Расчетная активная мощность:
Рро = Кп ·Рсо
Рро =1,2·17,32=20,7кВт

Намечаем Варианты мощности.
I – 2. 250
II – 2. 400
Sрасч = 370,19 кВА
Sтр = 364,7/ 1,4 кВА
Где Sтр – расчетная мощность трансформатора, кВА
Sрасч – расчетная мощность, кВА

I вариант
Годовые потери электроэнергии в трансформаторе
1 =(Рхпп Sн.тр ·)·Твклз 2 (Ркпп Sн.тр·?,
1 =(0,96+0,1·)·8760+0,54·(4, 2+0,1· ·4 500 =
=13446,6+14310=27756,6 кВт·ч /год
где Рх – потери холостого хода, кВт;
Рк – потери короткого замыкания, кВт;
Iх.х – ток холостого хода, %;
Uк – напряжение короткого замыкания, %;
Кпп – коэффициент повышения потерь активной мощности от передачи
реактивной мощности. Принимаем Кпп =0,1
Твкл – полное время включения трансформатора в сеть, час;
. – время максимальных потерь, час.

Стоимость потерь энергии:

Стоимость потерь энергии:
Сп = 2·36978,6 = 73957,2= 73,957 т.р.
Капитальные затраты:
К = 2·187=374 т.р.
Амортизационные отчисления:
Са =0,03·374 = 11,22т.р.
Ежегодные эксплуатационные потери:
С=73,957+11,22 = 85,177т.р.
Затраты:
З=85,177+0,125·374 = 131,927т.р

Выбираем вариант с меньшими затратами. Так как затраты по II варианту меньше, то выбираем трансформаторы мощностью 400 кВА.

2.3 Выбор схемы электроснабжения

Выбор схемы электроснабжения цеха

Электроснабжение цеха осуществляется от комплектной трансформаторной подстанции. установленной в цехе.
Питание КТП происходит от ГПП завода двумя кабельными линиями. В начале линий установлены выключатели для оперативных переключений и трансформаторы тока для подключения измерительных приборов и релейной защиты.
На стороне 10кВ КТП установлены выключатели нагрузки и предохранители; на стороне 0,38кВ – автоматические выключатели (вводные, линейные, секционный). Принята одна секционированная выключателем система шин.
Электроснабжение цеховых потребителей осуществляется шинопроводами и распределительными пунктами. На ответвлениях к отдельным электроприемникам установлены автоматические выключатели.

Выбор питающих напряжений
Для ЭСН цеховых потребителей принимаем напряжение 380В, что позволяет выполнить совместное питание силовой и осветительной нагрузки.

Конструктивное выполнение КТП
Принята к установке комплектная двухтрансформаторная подстанция Минского электротехнического завода.
Расположение КТП однорядное. Обслуживание двухстороннее.
КТП комплектуется герметичными масляными трансформаторами серии ТМГ, мощностью 1000/10 кВА.
КТП имеет устройство УВН типа ШВ-3 с выключателем нагрузки и предохранителем. Ввод кабелей снизу.
Для обеспечения безопасности при эксплуатации предусмотрен кожух, который закрывает вводы трансформатора.
Распределительное устройство напряжением 0,4кВ состоит из:
— шкафа ввода типа ВА5Х-41
— секционного шкафа типа ВА5Х-41
— линейных шкафов типа 3ШН-304 – 2 шкафа :
ВА 57-35
ВА51-39

Тип выключателей серии ВА выкатного исполнения.
Вывод кабелей 0,4кВ осуществляется вниз.
В шкафах ввода 0,4кВ над выключателями в соответствующих отсеках установлены измерительные приборы и микропроцессорные блоки релейной защиты типа БМР3 – 0,4ВВ.

2.4 Расчет токов короткого замыкания

Расчетная схема Схема замещения

Выбираем базисные условия:
Sб =100 МВА
Базисное напряжение
Uб =10,5 кВ
Базисный ток
Iб =5,5 кА

Рассчитываем сопротивление элементов схемы замещения в относительных единицах:
Сопротивление воздушной линии
x2 =x0 ·L·;
x2 =0,4·16· = 0.05
Сопротивление трансформатора
x3 =· ;
x3 =· = 0,42
Сопротивление кабельной линии
X4 =x0 ·L·;
X4 =0,08·0,8·= 0,064
Рассчитываем ток короткого замыкания в точке К-1
Xрез = x1 + x2 + x3 ;
Xрез = 0+ 0,05+0,42 = 0,45
Iкз =;
Iкз = = 11,7 кА
Ударный ток
Iуду · · Iкз ;
Iуд =1,369· 1,41 · 11.77 = 22.58 кА

Мощность короткого замыкания
Sкз = · Uб · Iкз ;
Sкз =1,73 · 10,5 · 11.7 = 212.53 МВА
Рассчитываем ток короткого замыкания в точке К-2

2.7 Релейная защита.
КТП комплектуется блоками микропроцессорными релейной защиты типа БМР3 – 0,4 ВВ, который выполняет функции релейной защиты.
Блок обеспечивает выполнение двухступенчатой МТЗ.
Первая ступень МТЗ выполнена с независимой от тока характеристикой выдержки времени. Она имеет два пусковых органа с уставками А1>> и Б1>>, работающих на общие элементы выдержки времени Т1>> и Т2>>.
Пусковой орган А1>> действует постоянно, а пусковой орган Б1>> — для блокировки МТЗ при пусках и самозапусках двигателей.
Первая ступень МТЗ имеет две выдержки времени Т1>> и Т2>>. При срабатывании пускового органа А1>> или Б1>> блок выдает команду на отключение СВ ( выходной сигнал «Откл. СВ») с выдержкой времени Т1>>. С выдержкой времени Т2>> выдается команда на отключение выключателя ввода. (ВВ) (Выходной сигнал «Откл.»).
Вторая ступень МТЗ имеет независимую от тока выдержку времени. Срабатывание второй ступени определяется уставкой Iн
и т.д.

Перейти к полному тексту работы

Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru

Смотреть полный текст работы бесплатно

Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.