Пояснительная записка
к курсовому проекту
на тему:
«Электроснабжение завода»
по курсу:
«Электроснабжение промышленных предприятий»
Студентки VI курса
спец. 1004
группы ЭСЗ-981
выполнила: Басанцова О.И.
проверил: Макаров В.П.
г. Ставрополь
2004 г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. 3
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ.. 4
1.2. ВЫБОР МОЩНОСТИ ЦЕХОВЫХ ТП.. 5
1.3. Определение расчётных нагрузок линий сети 6¸20 кВ.. 7
1.4. Выбор выключателей конца питающих линий и линий, отходящих от ГПП (ГРП) 10
1.5. Определение сечений кабельных линий распределительной сети 6¸20 кВ.. 13
2. Расчёт токов короткого замыкания. 20
2.1. Выбор выключателей. 22
2.2. Выбор разъединителей. 22
2.3. Шины ГПП.. 23
3. Релейная защита. 24
Список использованных источников. 25
ВВЕДЕНИЕ
В настоящем курсовом проекте решается вопрос об электроснабжении завода.
Расчет максимальных расчетных нагрузок произведен по методу упорядоченных диаграмм.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ
Расчётная нагрузка на шинах низшего напряжения ТП-1 равна:
активная 
кВт;
реактивная 
квар;
полная 
кВА
По величине полной расчётной нагрузки 
кВА намечаем к установке в ТП-1 два тр-ра мощностью по 1000 кВА каждый.
В нормальном режиме т-ры будут работать с коэффициентом загрузки:
.
Загрузка тр-ров в послеаварийном режиме (при выходе из строя одного из рабочих тр-ров):
Предварительный выбор числа и мощности тр-ров остальных цеховых ТП аналогичен и сведен в таблицу 1.2.
Таблица 1.2.
| № п/п | Наим. п/ст. | Потребители электроэнергии | Расчётная нагр. | К-во тр-ров | Мощн. тр-ров | Загр. тр. в норм. реж. | Загр. тр. в авар. реж. | ||
 , кВт
|  , квар
|  , кВА
| |||||||
| ТП-1 | Цех № 1,2,3,4 | 0,56 | 1,12 | ||||||
| ТП-2 | Цех № 7,8,12 | 0,7 | 1,4 | ||||||
| ТП-3 | Цех № 5,6,9,14,15 | 0,59 | 1,18 | ||||||
| ТП-4 | Цех№10,11,22,21,13,18 | 0,64 | 1,3 | ||||||
| ТП-5 | Цех № 17 | 0,54 | 1,08 | ||||||
| ТП-6 | Цех № 16,20 | 0,56 | 1,11 | ||||||
| ТП-7 | Цех № 19,23,26 | 0,79 | 1,58 | ||||||
| ТП-8 | Цех № 24,25 | 0,77 | 1,54 |
ВЫБОР МОЩНОСТИ ЦЕХОВЫХ ТП
Расчётная нагрузка на шинах низкого напряжения тр-ров ТП-1 составляет:
кВт; квар.
Необходимая мощность компенсирующих устройств со стороны низшего напряжения тр-ров ТП-1:
квар,
где 
– соотв.нормативному значению cosj;
tgj =0,33 – соотв.нормативному значению cosjн, равному 0,95.
Выбираем компенсирующее устройство типа ККУ-0,38-Ш, мощностью 150 квар. Следовательно, 
квар.
Тогда некомпенсированная реактивная мощность на стороне низшего напряжения тр-ров ТП-1 составит:
квар.
Потери активной мощности в компенсирующих устройствах:
к Вт,
где 
- удельные потери активной мощности в статических конденсат., кВт/квар.
Таким образом, величину 
ввиду её малости в расчётах для упрощения можно не учитывать.
Полная расчётная мощности с учётом компенсации определяется:
кВА
Выбираем к установке в ТП-1 два тр-ра мощностью по 630 кВА каждый:
;
Расчёт для остальных ТП проводим аналогично и сводим в табл. 1.3.
Таблица 1.3.
| Наим. п/ст. | Потребители электроэнергии | Расчётная нагр. | К-во тр-ров | Мощн. тр-ров | Загр. тр. в норм. реж. | Загр. тр. в авар. реж. | Некомп. мощ-ть, квар | |||
| Р, кВт | Q, квар | S, кВА | ||||||||
| ТП-1 | Цех № 1,2,3,4 | 0,71 | 1,4 | |||||||
| ТП-2 | Цех № 7,8,12 | 0,6 | 1,2 | |||||||
| ТП-3 | Цех № 5,6,9,14,15 | 0,46 | 0,92 | |||||||
| ТП-4 | Цех№10,11,22,21,13,18 | 0,49 | 0,98 | |||||||
| ТП-5 | Цех № 17 | 0,72 | 1,44 | |||||||
| ТП-6 | Цех № 16,20 | 0,72 | 1,44 | |||||||
| ТП-7 | Цех № 19,23,26 | 0.5 | 1,0 | |||||||
| ТП-8 | Цех № 24,25 | 0,48 | 0,96 | - |
Анализируя величины и размещение электрических нагрузок цехов по территории завода и учитывая категории потребителей по степени бесперебойности питания, выбираем для системы внутреннего электроснабжения радиально-магистральную схему с резервированием. Распределительные устройства цехов, имеющие потребителей выше 1000 В, питаются по радиальной схеме с резервированием от шин ГПП. Распределительная сеть выше 1000 В по территории завода выполняется кабельными линиями, проложенными в траншеях. Намечаем варианты для выбора рационального напряжения распределительных сетей схемы внутреннего электроснабжения.
Вариант 1.
Электроэнергия распределяется внутри завода на напряжении 6 кВ.
Вариант 2.
Электроэнергия распределяется внутри завода на напряжении 10 кВ.
Вариант 3.
Электроэнергия распределяется внутри завода на напряжении 20 кВ.
Вариант 4.
Электроэнергия распределяется внутри завода на напряжении 6 и 10 кВ совместно.
Вариант 5.
Электроэнергия распределяется внутри завода на напряжении 6 и 20 кВ совместно.
1.3. Определение расчётных нагрузок линий сети 6¸20 кВ
Расчётные нагрузки распределительной сети 6¸20 кВ определяются по величинам расчётных нагрузок на шинах низшего напряжения ТП или на шинах РУ с учётом потерь мощности в трансформаторах и компенсации реактивной мощности на шинах РУ.
Потери активной и реактивной мощности в понизительных трансформаторах с высшим напряжением 6¸20 кВ определяются в зависимости от действительной (расчётной) нагрузки (Sp):
для I тр-ра
Расчётная полная нагрузка на шинах 0,4 кВ ТП-1 
кВА. Расчётная нагрузка на шинах 0,4 кВ одного тр-ра 630 кВА. ½ 
кВА.
Потери активной и реактивной мощности: в одном трансформаторе 630 кВА:
кВт;
квар.
В двух тр-рах 630 кВА (при раздельной работе)
кВт;
квар.
Ввиду отсутствия данных, потери мощности в трансформаторах с высшим напряжением 20 кВ приняты как для трансформаторов с высшим напряжением 6¸10 кВт.
По остальным трансформаторным п/ст, определением потерь в трансформаторах аналогичны и сведены в табл. 1.4.
| Вар. | Наим. п/ст | Число и мощн. тр-ров | Расч.полн.нагр. Sр, кВА | Потери акт.мощ., 2DРТ, кВт | Потери реакт.мощ., 2DQТ, квар |
| 1, 2, 3 (тр-ры 6¸20/0,4 кВ) | ТП-1 | 2 х 630 | 11,2 | 106,8 | |
| ТП-2 | 2 х 1600 | 19,3 | |||
| ТП-3 | 2 х 1600 | ||||
| ТП-4 | 2 х 1000 | 10,4 | |||
| ТП-5 | 2 х 1000 | ||||
| ТП-6 | 2 х 1600 | ||||
| ТП-7 | 2 х 2500 | 20,4 | |||
| ТП-8 | 2 х 1600 |
Определяем расчётные нагрузки линий распределительной сети 6¸20 кВ (по вар.).
Линия № 1 (Л-1, вариант 1, Uн=6 кВ).
Линия Л-1 питает ТП-3 от РУ-1 по двум кабелям: расчётная нагрузка Л-1 – это расчётная нагрузка со стороны высшего напряжения тр-ров ТП-3:
кВт;
квар,
где 
, 
- рас чётные нагрузки на шинах низшего напряжения ТП-3.
Потребляемая мощность компенсирующих устройств со стороны высшего напряжения тр-ров ТП-3:
квар,
, где tgjн =0,33 – соотв. нормативному значению коэффициента мощности cosjн, равному 0,95.
Для ТП-3, не имеющей шин со стороны высшего напряжения тр-ров и территор.совмещенной с РУ-1, не имеет смысла устанавливать компенсирующие устройства на стороне выше 1000 В при Qку=230 квар.
Следовательно, полная расчётная нагрузка линии:
кВА
Расчётный ток в линии:
А
Линия № 2 (Л-2, вариант 1, Uн=6 кВ).
Линия Л-2 питает РУ-1 от ГПП. Расчётная нагрузка Л-2 без учёта компенсации реактивной мощности со стороны 6 кВ (на шинах РУ-1):
кВт;
квар,
где 
, 
- расчётные нагрузки на шинах РУ-1, создаваемых приемниками 6 кВ цехов № 14 и 15.
Необходимая мощность компенсирующих устройств на шинах РУ-1:
квар,
- соотв. средневзв. естеств. cosjн =0,82, tgjн =0,33 – соотв. cosjн, равному 0,95.
Выбираем две ячейки конденсаторов мощностью по 500 квар каждая типа КУ-6-П, т.е. общая мощность компенсирующих устройств равна:
квар.
Потери активной мощности в конденсаторах ввиду их малости не учитываем.
Некомпенсированная реактивная мощность на шинах РУ-1 составит:
квар.
Тогда
кВА
Расчётный ток в линии:
А
Аналогично выполняется расчёт для линий варианта 1 и всех линий вариантов 2-5, этот расчёт сведен в табл. 1.5.
Таблица 1.5.
| Вариант | Номер линии | Назначение линии | Потребители электроэнергии, № цеха | Длина линии, км | Расчётная мощность | cosj/tgj | Потребл. мощн. комп. устр., Qку, квар | Кол-во и мощн. ячеек конд., шт. и квар | Некомпенсир.реакт.мощн., Q, варр | Полная расчёт.мощн.линии, Sр, кВА | Расчётный ток линии, Iр, А | |
 , кВт
|  , квар
| |||||||||||
| 1 вариант (6 кВ) | Л-1 | ТП3 РУ-1 | 5,6,9,14,15 | 0,02 | 
| - | ||||||
| Л-2 | РУ-1 ГПП | 5,6,9,14,15 | 0,23 | 
| 2х500 | |||||||
| Л-3 | ТП-4 РУ-2 | 10,11,21,22,13 | 0,02 | 944,4 | 
| - | 99,5 | |||||
| Л-4 | РУ-2 ГПП | 10,11,21,22,13 | 0,08 | 
| 2х500 | |||||||
| Л-5 | ТП-6 РУ-3 | 16, 20 | 0,02 |
| - | |||||||
| Л-6 | РУ-3 ГПП | 16, 20 | 0,35 | 
| 2х500 | |||||||
| Л-7 | ТП-1 ТП-2 | 1, 2, 3, 4 | 0,29 | 
| - | |||||||
| Л-8 | ТП-2 ГПП | 1, 2, 3, 4, 7, 8 | 0,27 | 
| 1х500 | |||||||
| Л-9 | РУ-2 ТП-5 | 17, 24, 25, осв. | 0,28 | 
| - | |||||||
| Л-10 | ТП-5 ТП-8 | 24, 25, освещ. | 0,29 | 
| - | |||||||
| Л-11 | РУ-3 ТП-7 | 19, 23, 26 | 0,38 |
| - |