Расчет электрических нагрузок низшего напряжения цехов предприятия

ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально - педагогический «университет

Институт инженерно-педагогического образования

Кафедра электрооборудования и энергоснабжения

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Системы электроснабжения»

на тему «Электроснабжение группы цехов автозавода»

 

Выполнил

студент гр. ЗЭП-304С Е.С.Попов

 

Проверил Н.В. Шайхадарова

 

Екатеринбург

Введение

В системах электроснабжения промышленных предприятий и установок энерго - и ресурсосбережения достигается главным образом уменьшением потерь электроэнергии при ее передаче и преобразовании, а также применение менее материалоемких и более надежных конструкций всех элементов этой системы. Одним из испробованных путей минимизации потерь электроэнергии является компенсация реактивной мощности потребителей при помощи местных источников реактивной мощности, причем большое значение имеет правильный выбор их типа, мощности, местоположения и способа автоматизации.

Главной задачей проектирования предприятий является разработка рационального электроснабжения с учетом новейших достижений науки и техники на основе технико-экономического обоснования и решений, при которых обеспечивается оптимальная надежность снабжения потребителей электроэнергией в необходимых размерах и требуемого качества с наименьшими затратами. Реализация данной задачи связана с рассмотрением ряда вопросов, возникающих на различных этапах проектирования. При технико-экономических сравнениях вариантов электроснабжения основными критериями выбора технического решения является его экономическая целесообразность, т.е. решающими факторами должны быть: стоимостные показатели, а именно приведенные затраты, учитывающие единовременные капитальные вложения и расчетные ежегодные издержки производства. Надежность системы электроснабжения в первую очередь определяется схемными и конструктивными построения системы, разумным объемом заложенных в нее резервов, а также надежностью входящего электрооборудования. При проектировании систем электроснабжения необходимо учитывать, что в настоящее время все более широкое распространение находит ввод, позволяющий по возможности максимально приблизить высшее напряжение (35 - 330 кВ) к электроустройствам потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации. Основополагающим принципом при проектировании схем электроснабжения является также отказ от “холодного” резерва. Рациональные схемы решения должны обеспечивать ограничение токов короткого замыкания. В необходимых случаях при проектировании систем электроснабжения должна быть предусмотрена компенсация реактивной мощности. Мероприятия по обеспечению качества электроэнергии должны решаться комплексно и базироваться на рациональной технологии и режиме производства, а также на экономических критериях. При выборе оборудования необходимо стремиться к унификации и ориентироваться на применение комплексных устройств (КРУ, КСО и др.) различных напряжений, мощности и назначения, что повышает качество электроустановки, надежность, удобство и безопасность ее обслуживания.

Содержание проекта

Проект должен быть представлен пояснительной запиской и графической частью.

В пояснительную записку входят следующие разделы с поясняющими схемами, графиками и таблицами:

1. Введение.

2. Краткая характеристика производства.

3. Расчет электрических нагрузок отдельных цехов и предприятий в целом. Определение центра электрических нагрузок.

4. Выбор и обоснование главной электрической схемы ГПП.

5. Выбор уровня напряжения системы внутреннего электроснабжения предприятия.

6. Выбор числа и мощности трансформаторов на цеховых трансформаторных подстанциях (ЦТП) с учетом рационального уровня компенсации реактивной мощности на стороне низкого напряжения.

7. Выбор схем внутреннего электроснабжения предприятия. Выбор кабелей и основного оборудования высокого напряжения ЦТП.

8. Компенсация реактивной мощности на стороне низкого напряжения ГПП.

9. Технико-экономические показатели принятой СЭС предприятия.

10. Заключение.

Список используемых источников.

Приложение (если в этом есть надобность).

Графическая часть выполняется на стандартных листах формата А4 и содержит следующие чертежи:

1. Генеральный план предприятия, на котором указаны ГПП, ЦТП, высоковольтные и низковольтные распределительные пункты РП, нанесены трассы кабельных линий распределительной сети и линий, питающих ГПП, расчетные нагрузки цехов, их удельные плотности и даны условные обозначения.

2. Схема электроснабжения предприятия с указанием основных электрических элементов. Схема должна включать в себя схемы электрических соединений ГПП, РП и ЦТП.

 

Таблица 1

Относительные значения эффективного числа электроприемников n_э*=n_э/n в зависимости от n_1*=n₁/n и P_1*=P_ном1/Р_ном.

	P*=åPнорм1/åРнорм.
n1*=n1/n	1,0	0,95	0,9	0,85	0,8	0,75	0,7	0,65	0,6	0,55	0,5	0,45	0,4	0,35	0,3	0,25	0,2	0,15	0,1
0,005	0,005	0,005	0,006	0,007	0,007	0,009	0,010	0,011	0,013	0,016	0,019	0,024	0,030	0,039	0,051	0,073	0,11	0,18	0,34
0,01	0,009	0,011	0,012	0,015	0,017	0,017	0,019	0,023	0,026	0,031	0,037	0,047	0,59	0,760	0,1	0,14	0,2	0,32	0,52
0,02	0,02	0,02	0,02	0,03	0,03	0,03	0,04	0,04	0,05	0,06	0,07	0,09	0,011	0,14	0,019	0,026	0,36	0,51	0,71
0,03	0,03	0,03	0,04	0,04	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,11	0,13	0,16	0,21	0,27	0,36	0,48	0,64	0,81
0,04	0,04	0,04	0,05	0,05	0,07	0,08	0,09	0,09	0,10	0,12	0,15	0,18	0,22	0,27	0,34	0,44	0,57	0,72	0,86
0,05	0,05	0,05	0,06	0,07	0,07	0,08	0,10	0,11	0,13	0,15	0,18	0,22	0,26	0,33	0,41	0,51	0,64	0,79	0,9
0,06	0,06	0,06	0,07	0,08	0,09	0,10	0,12	0,13	0,15	0,18	0,21	0,26	0,31	0,38	0,47	0,58	0,70	0,83	0,92
0,08	0,08	0,08	0,08	0,11	0,12	0,13	0,15	0,17	0,20	0,24	0,28	0,33	0,40	0,48	0,57	0,68	0,79	0,89	0,94
0,10	0,09	0,10	0,11	0,13	0,15	0,17	0,19	0,22	0,25	0,29	0,34	0,40	0,47	0,56	0,66	0,76	0,85	0,92	0,95
0,15	0,14	0,16	0,13	0,20	0,23	0,25	0,28	0,32	0,37	0,42	0,48	0,56	0,67	0,72	0,80	0,88	0,93	0,95
0,20	0,19	0,21	0,23	0,26	0,29	0,33	0,37	0,42	0,47	0,54	0,64	0,69	0,76	0,83	0,89	0,93	0,95
0,25	0,24	0,26	0,29	0,32	0,41	0,45	0,51	0,57	0,64	0,71	0,78	0,85	0,85	0,90	0,93	0,95
0,30	0,29	0,32	0,35	0,39	0,43	0,48	0,53	0,60	0,66	0,73	0,80	0,86	0,90	0,94	0,95
0,35	0,33	0,37	0,41	0,45	0,50	0,56	0,62	0,68	0,74	0,81	0,86	0,91	0,94	0,95
0,40	0,38	0,42	0,47	0,52	0,57	0,63	0,69	0,75	0,81	0,86	0,91	0,93	0,95
0,45	0,43	0,47	0,52	0,58	0,64	0,70	0,76	0,81	0,87	0,91	0,93	0,95
0,50	0,48	0,53	0,58	0,64	0,70	0,76	0,82	0,89	0,91	0,94	0,95
0,55	0,52	0,57	0,63	0,69	0,75	0,82	0,87	0,91	0,94	0,95
0,60	0,57	0,63	0,69	0,75	0,81	0,87	0,91	0,94	0,95
0,65	0,62	0,68	0,75	0,81	0,86	0,91	0,94	0,95
0,70	0,66	0,73	0,80	0,86	0,90	0,94	0,95
0,75	0,71	0,78	0,85	0,90	0,93	0,95
0,80	0,76	0,83	0,89	0,94	0,95
0,85	0,80	0,88	0,94	0,95
0,90	0,85	0,92	0,95
1,0	0,95

 

Расчет электрических нагрузок низшего напряжения цехов предприятия

Расчетные нагрузки цехов определяются по средней мощности с учетом корректирующего коэффициента l. Расчетные нагрузки на напряжение ниже 1000 В определяются следующими выражениями:

1. Силовые нагрузки на напряжение 0,4 кВ

Р_р.н = λ ^. К_и ^. Р_уст; (1)

Q_р.н = Р_р.н ^. tgφ_н, (2)

где Р_уст - установленная мощность силового оборудования цеха, кВт;

К_и - коэффициент использования;

l - корректирующий коэффициент;

tgj - соответствует характерному для данного цеха коэффициенту мощности нагрузки.

Расчетная активная и реактивная осветительные нагрузки

Р_осв = Р_уд.о ^. F ^. К_с.о; (3)

Q_осв = Р_осв ^. tgφ_осв, (4)

где Р_уд.о - удельная осветительная нагрузка Вт/м²;

F - площадь, м²´10^-3;

К_с.о - коэффициент спроса для осветительной нагрузки.

Результирующие активная и реактивная расчетные нагрузки цеха с учетом потерь в цеховых трансформаторах:

Р_Н∑ = Р_р.н + Р_осв + ∆Р_т; (5)

Q_Н∑ = Q_р.н + Q_осв + ∆Q_т; (6)

∆Р_т = 0,02 ^. S_p; (7)

∆Q_т = 0,1 ^. S_p, (8)

где S_p – полная расчетная низковольтная нагрузка цеха;

Р_т - активные потери в цеховых трансформаторах, кВт;

Q_т - реактивные потери в цеховых трансформаторах, кВАр.