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

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.

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