Проектирование системы электроснабжения литейного участка

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………........3

1.  Проектирование высоковольтной сети…………………………………..……................4

1.1.  Выбор и обоснование схемы…...…………………...….……...………………...….4

1.2.  Расчет электрической нагрузки производственного участка…………..……….5

1.3.  Выбор силового трансформатора цеховой подстанции………………………....8

1.4.  Выбор марки питающего кабеля и расчет его сечения………………………….14

1.5.  Расчет тока трехфазного короткого замыкания и проверка кабеля……………15

2.  Проектирование низковольтной сети……………………………….................................16

2.1.  Выбор и обоснование схемы…………………………………………………..……16

2.2.  Расчёт электрической нагрузки по распределительным пунктам……………...17

2.3.  Выбор марки и расчет сечения проводников силовой питающей сети………...19

2.4.  Выбор марки и расчет сечения проводников силовой

распределительной сети …………………………………………………………...…...21

2.5.  Выбор защитно-коммутационных аппаратов и расчет их уставок для защиты силовой питающей сети…………………………………………………………………22

2.6.  Выбор защитно-коммутационных аппаратов и расчет их уставок для защиты силовой распределительной сети………………………………………………..……..25

2.7.  Расчет тока однофазного короткого замыкания и оценка

чувствительности защиты………………………………………………………...…….26

3.  Расчет и оценка отклонений напряжения в электрической сети……..........................29

3.1.  Расчет потери напряжения  во всех элементах сети…………………………........29

3.2.  Построение диаграмм отклонений напряжения для наиболее удаленного электроприемника в режиме максимальных нагрузок и для ближайшего электроприемника в режиме минимальных нагрузок....................................................34

3.3.  Выбор оптимальной отпайки устройства ПБВ

трансформатора подстанции……………………………………………………..……36

4.  Расчет и оценка потерь мощности  и электроэнергии

в электрической сети………………………………………………………………………..37

4.1.  Расчет потерь активной мощности  и электроэнергии

во всех элементах сети………………………………………………………………….37

4.2.  Оценка (в %) величины потерь электроэнергии в каждом элементе сети по отношению к передаваемой по этому элементу сети электроэнергии.......................39

4.3.  Расчет потерь активной мощности и электроэнергии в элементах сети, обусловленных передачей реактивной мощности …………………………………..41

4.4.  Оценка (в %) величины потерь электроэнергии в каждом элементе сети, обусловленных передачей реактивной мощности,

по отношению к полным потерям электроэнергии в этом элементе сети..................43

Заключение………………………………………………………………………..……...45

Список использованных источников………………………………………………...47

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

В работе необходимо выполнить проектирование системы электроснабжения Литейного участка (ЛУ). На участке установлено штатное промышленное оборудование – машина для разъёма коксилей, вибрационная машина, молот, литейные машины, кран мостовой, приточный вентилятор, круглошлифовальный станок. Режим работы двухсменный. По надежности электроснабжения оборудование относится к III категории.

Производственный участок занимает отдельное помещение в здании цеха предприятия. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждая.

Питание электроприемников участка осуществляется от цеховой ТП. Кроме электроприемников участка питание от данной ТП получают, в том числе, другие (сторонние) потребители данного цеха.

Исходные данные

Установленная мощность электрооборудования:

1.  Машина для разъёма коксилей – 2,2 кВт

2.  Вибрационная машина – 2,9 кВт

3.  Молот – 3,9 кВт

4.  Литейная машина – 10 кВт

5.  Кран мостовой, ПВ=15% – 45 кВт

6.  Молот – 10 кВт

7.  Приточный вентилятор – 10 кВт

8.  Круглошлифовальный станок – 3,8 кВт  

9.  Литейная машина – 15 кВт

10.  Литейная машина – 10 кВт

S_КЗ=160 МВА, длина питающего кабеля – 169 м., напряжение в ЦЭП U_ЦЭП=10,25 кВ, мощность сторонних потребителей P=245 кВт, Q=120 кВар

Номер часа	Мощность, %	Номер часа	Мощность, %
	График 1		График 1
1-2	20	13-14	80
3-4	20	15-16	95
5-6	25	17-18	70
7-8	60	19-20	50
9-10	100	21-22	40
11-12	90	23-24	30

Таблица 1.  Типовой график электрических нагрузок в процентах

Рис 1. План литейного участка

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ СЕТИ

1.1 Выбор и обоснование схемы

Высоковольтная распределительная сеть (ВВРС) выполняет функцию передачи и распределения электроэнергии от ЦЭП к подстанциям 10/0,4 кВ и высоковольтным электроприёмникам, если таковые имеются у потребителя. Трансформаторные подстанции (ТП) 10/0,4 кВ преобразуют электроэнергию, полученную от ВВРС, на напряжение 0,4 кВ и распределяют её в низковольтную распределительную сеть.

 Размещение трансформаторной подстанции – внутреннее, так как в здании цеха есть свободные секции. Расположим ТП в секции

1.2 Расчет электрической нагрузки производственного участка

Расчет электрической нагрузки произведем методом упорядоченных диаграмм. Для этого потребуются коэффициенты использования электроприемников К_и и коэффициенты мощности cosϕ. Коэффициент использования – вероятность включенного состояния электроприемников за наиболее загруженную схему.

Электроприемники	Ки	сos ϕ	ПВ, %
1. Машина для разъёма коксилей	0,4	0,8	100
2. Вибрационная машина	0,8	0,8	100
3. Молот	0,2	0,65	100
4. Литейная машина	0,3	0,6	100
5. Кран мостовой	0,3	0,8	15
6. Молот	0,2	0,65	100
7. Приточный вентилятор	0,6	0,8	100
8. Круглошлифовальный станок	0,14	0,5	100
9. Литейная машина	0,3	0,6	100
10. Литейная машина	0,3	0,6	100

Таблица 1.1 – Расчетные коэффициенты электрических нагрузок

Алгоритм расчета

1. Вычисляем установленную мощность (Р_уст) и определяем число электроприемников (n)

                                                                                             (1.1)

где Р_ном – номинальная мощность электроприемника

ПВ – продолжительность включения

2. Вычисляем для каждого вида электроприемников общую мощность                                                                                                  (1.2)
3. Вносим в таблицу данные о коэффициенте использования и коэффициенте реактивной мощности tgϕ.
4. Делим все электроприёмники на два вида: К_и≥0,6 и К_и<0,6.
5. Производим расчет средних значений мощности за наиболее загруженную схему

                                                                                           (1.3)

                                                                                                 (1.4)

а) К_и ≤ 0.6