Методика расчета электрических нагрузок на различных уровнях СЭС

Содержание

Принятые сокращения                                                                                             4

Введение                                                                                                                    6

1. Задание на проектирование и исходные данные                                               7

2. Расчет электрических нагрузок СЭС                                                                  8

2.1. Расчет нагрузок РМЦ                                                                                        8

      2.2. Расчет электрических нагрузок по уровням СЭС                                        13

2.2.1. Расчетные нагрузки цехов                                                                           13

2.2.2. Расчетные нагрузки на стороне высшего напряжения цеховой ТП        14

2.2.3. Расчетные нагрузки на шинах РП                                                               15

2.2.4. Расчетные нагрузки на шинах низшего напряжения ППЭ                       17

2.2.5. Расчетные нагрузки на высшем напряжении ППЭ                                    18

2.4.6. Определение пиковых нагрузок                                                                  19

3. Центр электрических нагрузок                                                                          19

3.1. Построение картограммы нагрузок предприятия                                         19

3.2. Определение центра электрических нагрузок                                              20

4. Система питания                                                                                                 21

4.1. Построение графиков нагрузок                                                                      21

4.2. Выбор силовых трансформаторов ППЭ                                                        22

4.3. Выбор схем устройств высшего напряжения ППЭ                                      23

4.4.Выбор питающих линий электропередачи                                                     24

4.5. Выбор схем РУ низшего напряжения ППЭ                                                   28

5. Система распределения                                                                                      29

5.1. Выбор напряжения распределительных сетей                                              29

5.2. Выбор схем распределительных сетей                                                          29

5.3. Выбор распределительных пунктов 6, 10 кВ                                                31

5.4. Выбор цеховых трансформаторных подстанций                                          32

5.5 Выбор компенсирующих устройств и мест их установки                            34

5.6. Выбор способа транспорта электрической энергии                                     35

5.7. Выбор сечения и марки проводников системы распределения                  36

6. Расчет токов короткого замыкания                                                                   37

7. Выбор и проверка высоковольтного электрооборудования                           43

8. Проверка кабельных линий по термической стойкости                                 48

9. Выбор и проверка коммутационных аппаратов до 1 кВ                                 49

Приложение А. Пример расчета системы электроснабжения предприятия     51

Приложение Б. Показатели электрических нагрузок                                          90

Приложение В Ведомости электрических нагрузок по отраслям                      99

Приложение Г Схема электроснабжения завода                                                105

Список литературы

Принятые сокращения

АД – асинхронный двигатель;

АСКУЭ – автоматическая система коммерческого учета электрической энергии;

ВЛЭП – воздушная линия электропередачи;

ВН – высшее напряжение;

ВРУ – водно-распределительное устройство;

ВУ – вводное устройство;

ГОСТ – государственный стандарт;

ГПП – главная понизительная подстанция;

ГРЩ – главный распределительный щиток;

ГЭК – государственная экзаменационная комиссия;

ДП – диспетчерский пункт;

ЕСКД – единая система конструкторской документации;

ЗРУ – закрытое распределительное устройство;

ИП – источник питания;

ИС – источник света;

КЗ – короткое замыкание;

КЛЭП – кабельная линия электропередачи;

КПД – коэффициент полезного действия;

КРУ – комплектное распределительное устройство;

КСО – камера стационарная одностороннего обслуживания;

КТП – комплектная трансформаторная подстанция;

ЛЭП – линия электропередачи;

НН – низшее напряжение;

НР – нормальный режим;

ОРУ – открытое распределительное устройство;

ПАР – послеаварийный режим;

ПВ – продолжительность включения;

ПГВ – подстанция глубокого ввода;

ПКН – предохранитель кварцевый для защиты трансформаторов напряжения;

ПКР – повторно-кратковременный режим;

ПКТ – предохранитель кварцевый токоограничивающий (для защиты цеховых трансформаторов);

ПКЭ – показатель качества электроэнергии;

ППЭ – пункт приема электрической энергии;

ПУЭ – правила устройства электроустановок;

ПЭВМ – персональная электронно-вычислительная машина;

РЗ – релейная защита;

РЛ – разрядная лампа;

РМЦ – ремонтно-механический цех;

РП – распределительный пункт электроэнергии;

РУ – распределительное устройство;

СД – синхронный двигатель;

СП – силовой распределительный пункт электроэнергии напряжением 0,4 кВ;

СЭС – система электроснабжения;

ТН – трансформатор напряжения;

ТП – трансформаторная подстанция;

ТТ – трансформатор тока;

ТЭР – технико-экономический расчет;

ЦЭН – центр электрических нагрузок;

ШМА – шинопровод магистральный алюминиевый;

ШРА – шинопровод распределительный алюминиевый;

ЭД – электродвигатель;

ЭДС – электродвижущая сила;

ЭП – приемник электрической энергии;

ЭУ – электроустановка;

ЭЭ – электрическая энергия;

                           Принятые обозначения

I_P – расчетный ток нагрузки;

Р_Р – расчетная активная мощность;

Q_P – расчетная реактивная мощность;

S_P – полная расчетная мощность;

U_РАЦ – рациональное напряжение.

Введение

Одной из главных проблем при проектировании для нужд современной промышленной энергетики является рациональное построение систем электроснабжения (СЭС).

Рациональное построение СЭС предприятия включает решение следующих задач:

 - определение расчетных нагрузок узлов системы;

 - выбор схем и рациональных напряжений, как системы питания, так и системы распределения;

 - выбор места размещения питающих и распределительных подстанций;

 - выбор средств компенсации реактивной мощности и места их размещения;

 - выбор современного оборудования;

 - обеспечение требуемой надёжности питания потребителей;

 - автоматизация управления рассматриваемой системы.

В настоящем пособии подробно рассмотрена методика расчета электрических нагрузок на различных уровнях СЭС.

Дана методика расчета и построения картограммы электрических нагрузок, с целью определения условного центра электрических нагрузок проектируемого объекта, для определения места размещения ППЭ.

Рассмотрен вопрос выбора рационального напряжения системы распределения (внутризаводского электроснабжения) проектируемого объекта.

Даны условия выбора электрооборудования и проводников на различных уровнях СЭС (до и выше 1 кВ).

Приведены основные особенности расчетов токов КЗ в сетях до и выше 1кВ с целью проверки элементов системы электроснабжения к действию токов КЗ на различных уровнях СЭС.

В методическом пособии рассматривается пример расчета электрических нагрузок, выбор электрооборудования и построение схемы электроснабжения станкостроительного завода, что позволяет студентам на наглядном примере разобраться с методикой расчета и построения системы электроснабжения.

Дополнительно в пособии приводятся справочные данные:

 - показатели электрических нагрузок;

 - ведомости электрических нагрузок по отраслям.

Целью настоящего пособия является оказание методической помощи студентам специальности 140211 по дисциплине «Электроснабжение промышленных предприятий» при проработке практических занятий и выполнении ими учебного курсового проекта.

1 Задание на проектирование и исходные данные

Задание на учебный проект выдается каждому студенту руководителем