Реферат: Выбор и расчёт схем электроснабжения завода — Банк рефератов, сочинений, докладов, курсовых и дипломных работ

Выбор и расчёт схем электроснабжения завода

2.2 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов и подстанций.

Выбираем число подстанций и мощность трансформаторов для питания потребителей U=0.4 кВ, если установленная мощность на предприятии S=3776,в составе предприятия имеются потребители первой категории, так как в составе предприятия есть потребители первой категории, то для обеспечения надежности и бесперебойности электроснабжения на каждой трансформаторной подстанции необходимо предусмотреть установку двух одинаковых по мощности трансформаторов, загрузку трансформаторов нужно производить так, в нормальном режиме каждый трансформатор должен работать в экономически целесообразном режиме, то есть с загрузкой 60-70% от его номинальной мощности. В аварийном режиме, когда один трансформатор отключился, а оставшийся в работе трансформатор взял бы на себя нагрузку отключившегося трансформатора, и его перегрузка составляла 20-40%. для питания низковольтной нагрузки будем использовать трансформаторные подстанции, на которых устанавливается специальные силовые трансформаторы ТМЗ.

Эти трансформаторы выпускают напряжением на первичной обмотки 6-10 кВ, а вторичной 0,4 кВ. Номинальной мощности 630, 1000, 1600 кВА.

Допустим, что в нормальном режиме каждый трансформатор на подстанции работает с коэффициентом загрузки 0,65. Когда в аварийном режиме один трансформатор берет на себя двойную загрузку коэффициент загрузки 1,3. Так как ни один из выпускаемых трансформаторов ТМЗ с учетом допустимых перегрузок не может взять на себя всю нагрузку предприятия то необходимо выбрать несколько трансформаторных подстанций.

Здесь и далее по тексту формул использованы сокращения:

S max — максимальная полная мощность.

S п/ст. — мощность подстанции.

n — количество подстанций.

S тр. — мощность трансформатора.

К з.а — коэффициент загрузки в аварийном режиме.

К з.н — коэффициент загрузки в нормальном режиме.

Найдем необходимое число подстанций.

Определяем мощность для двух подстанций.

Определяем ореинтеровочную мощность трансформатора, считая, что в аварийном режиме его коэффициент загрузки должен быть 1,3.

Определим коэффициент загрузки в нормальном режиме для каждого подварианта.

1а) Трансформатор мощностью 1000 кВА.

1б) Трансформатор мощностью 1600 кВА.

2) Определяем мощность для трех подстанций.

Определяем ореинтеровочную мощность трансформатора, считая, что в аварийном режиме его коэффициент загрузки должен быть 1,3.

Определим коэффициент загрузки в нормальном режиме для каждого подварианта.

2а) Трансформатор мощностью 630 кВА.

2б) Трансформатор мощностью 1000 кВА.

Вывод: Из всех вариантов выбираем 2б. Ориентировочная мощность трансформатора 630 кВА, считаем, что в аварийном режиме его коэффициент загрузки должен быть от 0,6 до 0,7.

Марка трансформатора ТМЗ-1000/10-65 первичная обмотка напряжением 10 кВ вторичная 1 кВ.

Для высоковольтной линии берем одну трансформаторную подстанцию, в аварийном режиме трансформатор возьмет на себя всю нагрузку и будет перегружен на 30%, то есть будет работать с коэффициентом загрузки 1,3.

Определяем ореинтеровочную мощность трансформатора.

Определим коэффициент загрузки.

а) Трансформатор мощностью 6300 кВА.

б) Трансформатор мощностью 10000 кВА.

Вывод: Из всех вариантов выбираем 2а. Ориентировочная мощность трансформатора 630 кВА считая, что в аварийном режиме его коэффициент загрузки должен быть от 0,6 до 0,7.

Марка трансформатора ТМ-6300/10 первичная обмотка напряжением 10 кВ вторичная 6,3 кВ.

D Р х.х = 12,3 кВА

D Р к.з = 46,5 кВА

2.5 Расчет потерь мощностей в трансформаторах.

Здесь и далее по тексту формул использованы сокращения:

Q — реактивная мощность.

X — индуктивное сопротивление.

P — активная мощность.

Рассчитываем потери мощности в силовом трансформаторе марки

ТМ-6300/10 напряжение питающей цепи 10 кВ.

Найдем потери мощности холостого хода.

Найдем потери мощности при коротком замыкании.

Определим индуктивное сопротивление.

Зная индуктивное сопротивление определим реактивные потери трансформатора.

Найдем потери мощности в трансформаторе.

Найдем потери полной мощности в трансформаторе.

Определяем полную мощность.

Зная полную мощность, найдем ток.

Рассчитываем потери мощности в силовом трансформаторе марки

ТМ-1000/10 напряжение питающей цепи 10 кВ.

Найдем потери мощности холостого хода.

Найдем потери мощности при коротком замыкании.

Определим индуктивное сопротивление.

Зная индуктивное сопротивление, определим реактивные потери трансформатора.

Найдем потери мощности в трансформаторе.

Найдем потери полной мощности в трансформаторе.

Определяем полную мощность.

Зная полную мощность, найдем ток.

Все исходные и полученные данные заносим в таблицу №2.

Для кабелей проложенных по воздуху поправочные коэффициенты не учитываются.

В качестве высоковольтных кабелей будем выбирать марку ААШВ. В качестве низковольтных АВВГ (5-7 кабель).

Примем экономическую плотность тока по ПУЭ jэк =1,8 А/мм 2. Эта величина будет использоваться при выборе высоковольтных кабелей.

Для выбора низковольтных кабелей табличное значение экономической плотности тока увеличиваем на сорок процентов .

Принимаем Xо =0,08 Ом/км.

Здесь и далее по тексту формул использованы сокращения:

S эк. — сечение кабеля.

j эк — экономическую плотность тока.

n каб. — число кабелей.

DU — потери напряжения.

r — активное сопротивление.

h- коэффициент полезного действия двигателя.

К ПК – поправочный коэффициент.

Выбираем марку и сечения первого кабеля.

Найдем полный ток нагрузки.

Определяем экономическое сечение кабеля.

Зная полный ток нагрузки, находим ток кабеля.

Определим пропускной ток кабеля.

Выбираем наибольшее сечение кабеля, а по нему ближайшее стандартное и длительно допустимый ток по таблице.

S длит. доп. = 185 мм 2. I длит. доп. = 310 А.

Найдем пропускной ток линии.

Рассчитаем активное сопротивление.

Находим коэффициент мощности.

Зная cos j. находим при помощи калькулятора sin j .

Рассчитаем потери напряжение.

Так как потери напряжения меньше пяти процентов значит кабель марки ААШВ-10-3(3 C 185) выбран правильно и подходит по длительно допустимому току.

Выбираем марку и сечения второго кабеля.

Найдем полный ток нагрузки.

Определяем экономическое сечение кабеля.

Зная полный ток нагрузки, находим ток кабеля.

Определим пропускной ток кабеля.

Выбираем наибольшее сечение кабеля, а по нему ближайшее стандартное и длительно допустимый ток по таблице.

S длит. доп. = 240 мм 2. I длит. доп. = 270 А.

Найдем пропускной ток линии.

Рассчитаем активное сопротивление.

Находим коэффициент мощности.

Зная cos j. находим при помощи калькулятора sin j .

Рассчитаем потери напряжение.

Так как потери напряжения меньше пяти процентов значит кабель марки ААШВ-10-2(3 C 240) выбран правильно и подходит по длительно допустимому току.

Выбираем марку и сечения третьего кабеля.

Найдем полный ток нагрузки.

Определяем экономическое сечение кабеля.

Зная полный ток нагрузки, находим ток кабеля.

Выбираем наибольшее сечение кабеля, а по нему ближайшее стандартное и длительно допустимый ток по таблице.

S длит. доп. = 50 мм 2. I длит. доп. = 105 А.

Найдем пропускной ток линии.

Рассчитаем активное сопротивление.

Находим коэффициент мощности.

Зная cos j. находим при помощи калькулятора sin j .

Рассчитаем потери напряжение.

Так как потери напряжения меньше пяти процентов значит кабель марки ААШВ-10-(3 C 50) выбран правильно и подходит по длительно допустимому току.

Выбираем марку и сечения четвертого кабеля.

Найдем полный ток нагрузки.

Определяем экономическое сечение кабеля.

Зная полный ток нагрузки, находим ток кабеля.

Выбираем наибольшее сечение кабеля, а по нему ближайшее стандартное и длительно допустимый ток по таблице.

S длит. доп. = 35 мм 2. I длит. доп. = 85 А.

Найдем пропускной ток линии.

Рассчитаем активное сопротивление.

Находим коэффициент мощности.

Зная cos j. находим при помощи калькулятора sin j .

Рассчитаем потери напряжение.

Так как потери напряжения меньше пяти процентов значит кабель марки ААШВ-6-(3 C 35) выбран правильно и подходит по длительно допустимому току.

Выбираем марку и сечения пятого кабеля.

Найдем полный ток нагрузки.

Определяем экономическое сечение кабеля.

Зная полный ток нагрузки, находим ток кабеля.

Выбираем наибольшее сечение кабеля, а по нему ближайшее стандартное и длительно допустимый ток по таблице.

S длит. доп. = 16 мм 2. I длит. доп. = 55 А.

Найдем пропускной ток линии.

Рассчитаем активное сопротивление.

Находим коэффициент мощности.

Зная cos j. находим при помощи калькулятора sin j .

Рассчитаем потери напряжение.

Так как потери напряжения меньше пяти процентов значит кабель марки АВВГ-1-(3 C 16+1 C 10) выбран правильно и подходит по длительно допустимому току.

Выбираем марку и сечения шестого кабеля.

Зная полный ток нагрузки, находим ток кабеля.

Определяем экономическое сечение кабеля.

Зная полный ток нагрузки, находим ток кабеля.

Выбираем наибольшее сечение кабеля, а по нему ближайшее стандартное и длительно допустимый ток по таблице.

S длит. доп. = 16 мм 2. I длит. доп. = 55 А.

Найдем пропускной ток линии.

Рассчитаем активное сопротивление.

Находим коэффициент мощности.

Зная cos j. находим при помощи калькулятора sin

Проектирование нагрузок системы внутризаводского электроснабжения. Выбор конденсаторной установки. Определение величины оптимальных электрических нагрузок для силовых трансформаторов и подстанции. Расчет токов короткого замыкания, марки и сечения кабелей.

Описание технологического процесса обеспечения электроснабжения ремонтно-механического цеха. Выбор напряжения и рода тока. Расчёт числа и мощности трансформаторов, силовой сети, ответвлений к станкам. Выбор и проверка аппаратуры и токоведущих частей.

Стабилизация среднего значения выходного напряжения вторичного источника питания. Минимальный коэффициент стабилизации напряжения. Компенсационный стабилизатор напряжения. Максимальный ток коллектора транзистора. Коэффициент сглаживающего фильтра.

Определение фазных значений номинального напряжения. Линейные и фазные значения номинального тока на стороне ВН и НН. Коэффициент трансформации фазных и линейных напряжений. Вычерчивание схемы соединения обмоток, обеспечивающие получение заданной группы.

Проектирование электроснабжения сборочного цеха. Схема цеховой сети и расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности и выбор мощности цеховых трансформаторов. Установка силовых распределительных пунктов. Подбор сечения проводов и кабелей.

Выбор сечения кабельной линии по экономической плотности тока и его проверка на нагрев. Расчет значения тока короткого замыкания в заданной точке. Проверка сечения кабелей на стойкость к его действию. Схема максимально-токовой защиты и ее описание.

Выбор электрической схемы главной понизительной подстанции. Вычисление токов короткого замыкания, результирующего сопротивления оборудования. Подбор и обоснование оборудования ГПП. Методика выбора и расчета комплекса защит линии, отходящей от ГПП к РП.

Характеристика потребителей электроэнергии в ремонтном цехе, расчёт нагрузок методом коэффициента максимума, освещения методом коэффициента использования, выбор числа и мощности трансформаторов, марок и сечений проводов и кабелей защитных аппаратов сети.

Подбор токоограничивающего реактора на кабельной линии электростанции в целях ограничения токов короткого замыкания. Расчет подпитки точки короткого замыкания генераторов и от системы. Определение нагрузки на стороне высокого напряжения трансформатора.

Технико-экономическое сравнение вариантов обеспечения электрической энергией приемников. Рассмотрение радиальной и магистральной схемы питания цеховых подстанций, их сравнительная характеристика. Определение потери мощности в трехфазном токопроводе.

Выбор напряжения питающей линии предприятия, схема внешнего электроснабжения и приемной подстанции; определение мощностей трансформаторов по суточному графику нагрузки, проверка их работы с перегрузкой. Расчет экономического режима работы трансформатора.

Расчет схемы электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей. Выбор сечения проводов и кабелей по допустимой потере напряжения, экономической плотности тока. Выбор предохранителей для защиты оборудования, определение электрических нагрузок.

Расход мощности на собственные нужды в неблочной части ТЭЦ. Потери в блочном трансформаторе типа ТРДЦН-160000. Выбор секционных реакторов, напряжение 10 Кв. Расчет токов короткого замыкания. Выбор схемы собственных нужд, трансформаторов на электростанции.

Расчет баланса мощности и выбор компенсирующих устройств. Потери активной мощности в линиях и трансформаторах. Баланс реактивной мощности. Составление вариантов конфигурации сети с анализом каждого варианта. Потеря напряжения до точки потокораздела.

Этапы определения мощности, поступающей на шины ВН понизительной подстанции в нормальном режиме работы сети. Особенности и методы определения мощности, поступающей на шины НН понизительной подстанции, если на подстанции установлено два трансформатора.

Расчет нагрузки по цехам по методу коэффициента спроса и установленной мощности. Определение мощности компенсирующих устройств предприятия, на котором имеется распределительный пункт (РП) 6 кВ. Выбор установок автоматических выключателей, кабельных линий.

Мгновенное значение напряжения, определение действующей силы тока с учетом данных о ее амплитудном значении. Амплитудное значение общего напряжения цепи. Характер нагрузки ветвей сети. Коэффициент полезной мощности цепи, реактивное напряжение участков.

Расчет освещения цеха, выбор осветительного кабеля по условию допустимого нагрева. Расчет сети высшего напряжения, силового трансформатора, токов короткого замыкания кабельной сети. Проверка кабеля по термической стойкости к токам короткого замыкания.

Определение электрических нагрузок линий напряжения 0,38 кВ, расчет трансформаторных подстанций полных мощностей, токов и коэффициентов мощности; токов короткого замыкания. Выбор потребительских трансформаторов. Электрический расчет воздушных линий 10 кВ.

Методика расчета понижающего трансформатора с воздушным охлаждением с сердечником броневого типа. Выбор магнитного пускателя для электродвигателя, определение диаметра и сечения алюминиевого проводника. Выбор и обоснование пакетного выключателя.