Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Електропостачання ливарного цеху.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Нововолинський електромеханічний технікум
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2006
Тип роботи:
Дипломна робота
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Ново волинський електромеханічний технікум
Допущений до захисту
Зав. денним відділенням
„ „
2006 р
ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ
Тема : „ Електропостачання ливарного цеху “
Пояснювальна записка
Розробив :
Керівник :
Консультант :
Нормоконтроль :
Рецензент :
Нововолинськ
2006
ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ
2006
З М І С Т
1. Загальна частина проекту
1.1. Розвиток енергетики України.
1.2. Коротка характеристика цеха і основних споживачів електроенергії.
2. Розрахункова частина проекту.
2.1. Розрахунок електричних навантажень мережі освітлення цеха.
2.2. Розрахунок електричних навантажень технологічного обладнання цеха.
Міроприємства по компенсації реактивної потужності.
2.3. Вибір раціональної напруги , січень і марки проводів живлячих ліній.
2.4. Вибір схеми внутрішнього електропостачання, січень і марки проводів
живлячих ліній.
2.5. Вибір кількості і потужності силових трансформаторів.
2.6. Вибір схеми розподілення електроенергії між споживачами цеха.
2.7. Розрахунок струмів короткого замикання.
2.8. Вибір основного електрообладнання.
2.9. Розрахунок заземляючих пристроїв.
2.10. Вибір релейного захисту елемента схеми електропостачання.
3.Експлуатаційна частина проекту.
3.1. АПВ і АВР в схемі електропостачання цеха.
3.2. Техніка безпеки при обслуговуванні електричного обладнання.
4. Економічна частина проекту.
4.1. Розрахунок планової тривалості ремонтного циклу , міжремонтного та
міжоглядового періодів. Побудова структури ремонтного циклу.
4.2. Розрахунок планової трудомісткості ремонту електричного обладнання та
електричних мереж цеха.
4.3. Побудова річного графіка ППР електричного обладнання та електричних
мереж цеху.
4.4. Розрахунок кількості ремонтного персоналу.
4.5. Розрахунок річного фонду заробітної плати та середньомісячної зарплати
робітника.
5. Список літератури.
6. Додатки.
1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА ПРОЕКТУ
1.1. Розвиток енергетики України і її перспективи.
Енергетика це - галузь господарства, що зв’язана з вивченням енергетичних ресурсів , виробленням , перетворенням та розподілом енергії всіх видів .
Енергетика України забезпечує надійне електропостачання народного господарства та потреби різноманітних споживачів електричної і теплової енергії.
Для передачі електроенергії у відповідній кількості та необхідної якості служать енергетичні системи електропостачання регіонів, областей, районів та системи електропостачання промислових підприємств. Вироблення, передача, розподіл та споживання електроенергії повинно проводитись з високою надійністю та економічністю .
В теперішній час основою міжсистемних енергетичних зв’язків України являються лінії напругою 110 ,220 ,330 , 500 кВ . Введені в експлуатацію лінії напругою 750 кВ .
Перед енергетикою в майбутньому стоїть задача всесвітнього розвитку і використання нових джерел енергії : сонячної , геотермальної , вітрової , приливної та іншої ; також задача розвитку комбінованого виробництва електроенергії і теплоти для централізованого теплопостачання промислових підприємств і міст .
В Україні, як і у цілому світі, електроенергетичне господарство напротязі десятиліть зростало та оновлювалось передовою технікою. Була розширена Придніпровська ДРЕС: у 1966 році її потужність становила 2400 МВт, такої ж потужності досягла Криворізька ДРЕС№2 . Побудована Змієвська ДРЕС, яка мала на оснащенні енергоблоки потужністю 200 – 300 МВт; подібні агрегати були встановлені на Бурштинській ДРЕС, що використовувала вугілля Львівсько-Волинського камяновугільного басейну .
Величезний розвиток в Україні набула атомна енергетика з встановленням одиничних енергоблоків 440 – 1000 МВт, але після аварії на Чорнобильській АЕС подальше будівництво призупинилось і тільки у зв’язку з закриттям Чорнобильської АЕС прийнято рішення про добудову запроектованих енергоблоків на Рівненській та Хмельницькій АЕС .
Незважаючи на значний розвиток АЕС , основу енергетики України в майбутньому будуть становити теплові електростанції ( ТЕС ), що працюватимуть на органічному паливі .
Найбільш раціональною формою енергетичного виробництва є теплофікаційне – комбіноване виробництво електричної теплової енергії на ТЕЦ.
Підвищення економічності теплоелектроцентралі досягається збільшенням потужності теплофікаційних агрегатів до 250 МВт, що дозволить відмовитись від використання газомазутного палива. Найбільші ТЕЦ забезпечують теплом 800 великих міст. Одинична потужність ТЕЦ досягла 1250 МВт .
Сучасна енергетика характеризується наростаючою децентралізацію виробництва і розподілення електроенергії. Крім державних енергетичних регіональних компанійстворюються приватизовані енергетичні компанії які займаються поки що транспортуванням електроенергії промисловим підприємствам. Створення таких компанії дає конкуренцію на
ринку електроенергії .
1.2.Коротка характеристика цеху і основних електроспоживачів
Ливарний цех являється виробничою одиницею заводу автотранспортних запасних частин .
Основна мета діяльності – виготовлення деяких деталей та комплектуючих частин. В цеху також виконується нагрівання алюмінієвих заготовок або алюмінієвого сплаву для виливання окремих деталей та корпусів.
Цех розташовується в головному виробничому корпусі підприємства і згідно завдання, на відстані 0,73 км від електророзподільної підстанції .
Основними споживачами електроенергії цеху являються технологічні машини, асинхронні електродвигуни технологічного обладнання , вентиляційних систем та виробниче освітлення території. Технологічне обладнання ливарного цеху вибрано згідно заданої встановленої потужності для виконання виробничих завдань .
По надійності електропостачання споживачів цех відноситься до 3-ої категорії, тобто при відключенні електропостачання не виникає загрози життю людей, і не приводить до розладу складного технологічного процесу та масовому браку продукції.
Перелік технологічного обладнання, тип та основні технічні дані дано в таблиці 1.1.
Таблиця 1.1 - Відомість встановленого технологічного обладнання ТПЦ.
РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА ПРОЕКТУ
2.1 Розрахунок електричних навантажень мережі
освітлення цеху
Для визначення потужності мережі освітлення ливарного цеху використовуємо метод питомого силового та освітлювального навантаження на одиницю площі .
Визначаємо загальну площу цеху виходячи з встановленої потужності силового навантаження технологічного обладнання за формулою :
EMBED Equation.3 , ( 2.1 )
де F - загальна площа цеху , м2 ;
Рсум - сумарна потужність встановленого технологічного обладнання , Вт ;
рп.с - питома густина силового навантаження на одиницю площі , Вт/м2 .
номінальна потужність мережі освітлення ;
Рн.о = EMBED Equation.3 , ( 2.2 )
де Рн.о - номінальна потужність встановленого обладнання мережі освітлення, Вт ;
рл - номінальна потужність світильника , Вт;
N - кількість світильників , шт.
EMBED Equation.3 , ( 2.3 )
де рп.о - питома густина освітлювального навантаження на одиницю площі , Вт/м2
- розрахункова потужність мережі освітлення ;
Рр.о = Рн.о * Кс.о ( 2.4 )
Qр.о = Рр.о * tg EMBED Equation.3 о ( 2.5 )
де : Рр.о , Qр.о - розрахункова активна та реактивна потужності мережі освітлення ;
Кс.о - коефіцієнт попиту освітлювального навантаження (для ТПЦ приймаємо Кс.о = 0,85 ) ; [Л2] стор. 50
tg EMBED Equation.3 о - тангенс який відповідає коефіцієнту потужності cos EMBED Equation.3 о освітлювальних споживачів .
Для освітлення виробничої території ливарного цеху приймаємо типові підвісні світильники РЛСПО –500 з ртутними лампами ДРЛ – 500 .
Технічні дані : рл = 500 Вт , tg EMBED Equation.3 о = 0,48
Розрахунки виконуємо в табличній формі і результати заносимо в таблицю 2.1
Таблиця 2.1 - Розрахунок електричних навантажень мережі освітлення цеху
2.2. Розрахунок електричних навантажень технологічного обладнання
Розрахунок електричних навантажень технологічного обладнання ливарного цеху за найбільш завантажену зміну виконуємо методом впорядкованих діаграм .
Технологічне обладнання з однаковим режимом роботи, тобто з однаковим коефіцієнтом використання ( Ки ), зводимо в групи. Для кожної з груп визначаємо середні активну та реактивну потужність за максимально завантажену зміну :
Рсм = EMBED Equation.3 ; ( 2.6 )
Qсм = EMBED Equation.3 ; ( 2.7 )
де: Рсм , Qсм - середні активна реактивна потужність за максимально завантажену зміну.
Рсум - сумарна встановлена потужність споживачів у групі.
Ки - коефіцієнт використання
tg EMBED Equation.3 – коефіцієнт потужності
Визначаємо ефективне число споживачів електроенергії :
EMBED Equation.3 ; ( 2.8 )
EMBED Equation.3
де : n EMBED Equation.3 - ефективне число групи споживачів електроенергії
Рн - номінальна потужність споживачів електроенергії даної групи, кВт
В залежності від величини nе та Ки по таблиці або діаграмі [Л 1] табл.4-3 знаходимо коефіцієнт максимума навантаження по слідуючій формулі :
Кмах = EMBED Equation.3 , Ки ) ( 2.9 )
де : Kмах – коефіцієнт максимума навантаження EMBED Equation.3
Знаючи коефіцієнт максимума навантаження визначаємо максимальні розрахункові потужності :
Рр = EMBED Equation.3 ; ( 2.10 )
Q p = 1,1 Q см при n <10 ( 2.11 )
Q р = Q см при n > 10 ( 2.12 )
де : Рр , Qp –максимальні розрахункові активна та реактивна потужності, кВт, кВар
Користуючись формулами 2.6 – 2.12 виконуємо розрахунки, для прикладу, групи споживачів № 1 :
Рсм = EMBED Equation.3 ( кВт )
Qсм = EMBED Equation.3 ( кВар )
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Приймаємо ne = 25
Для ne = 25 і Ки = 0,14 визначаємо коефіцієнт максимума навантаження
Кмах = 1,55
Рр = EMBED Equation.3 ( кВт )
Qр = EMBED Equation.3 ( кВар ) EMBED Equation.3
Для інших груп споживачів розрахунок виконуємо аналогічно і результати заносимо в таблицю 2.2
Таблиця 2.2 - Розрахунок потужностей груп споживачів ТПЦ
2.3. Міроприємства по компенсації реактивної потужності
Підвищення коефіцієнту потужності , чи компенсація реактивної потужності , електроустановок споживачів , має велике народногосподарське значення і являється частиною загальної проблеми підвищення економічності роботи системи електропостачання промислових підприємств , зменшення втрат електроенергії в електромережах .
Реактивна потужність , що споживається промисловими підприємствами , розподіляється між окремими видами електроспоживачів слідуючим чином :
65 – 70 % - припадає на асинхронні електродвигуни ;
20 – 25 % - на трансформатори ;
10 % - на лінії електропередачі і інші електроспоживачі .
Основними міроприємствами по зменшенню споживання реактивної потужності є :
більш повне завантаження роботи технологічного обладнання ;
зменшення часу холостої роботи обладнання ;
вироблення ( генерація ) реактивної енергії поблище до технологічного обладнання .
Для вироблення ( генерації ) реактивної енергії використовують :
конденсаторні установки ( батареї статичних конденсаторів ) ;
синхронні компенсатори ;
синхронні електродвигуни , що використовують в якості компенсаторів .
Величина потужності конденсаторних установок , які більш раціональні в експлуатації , в режимах максимального навантаження споживачів визначається за формулою :
Qку = EMBED Equation.3 ( 2.13 )
де: Рм - максимальна розрахункова активна потужність цеха в години максимума енергосистеми , кВт ;
tg EMBED Equation.3 - тангенс кута коефіцієнта потужності відповідно величинам Рм , Qм ;
tg EMBED Equation.3 - оптимальний тангенс кута коефіцієнта потужності заданий енергосистемою .
Згідно попередніх розрахунків максимальна активна та реактивна потужності цеха становить :
Рм = Рсм = 1243,6 ( кВт )
Qм = Qсм = 1188,1 ( квар )
Визначаємо фактичний коефіцієнт потужності цеха в режимі максимума навантаження :
EMBED Equation.3 ( 2.14 )
EMBED Equation.3
Оптимальний коефіцієнт потужності промислових підприємств які підключені до енергосистеми лініями живлення 35 кВ і вище становить :
cos EMBED Equation.3 tg EMBED Equation.3
За формулою 2.13 визначаємо загальну потужність компенсуючих пристроїв цеха
EMBED Equation.3 ( квар )
Для компенсації реактивної потужності використовуємо конденсаторні установки напругою 10 кВ та 0,4 кВ .Конденсаторні установки напругою 10 кВ встановлюються в розподільчому пристрою ГПП підприємства напругою 10 кВ , а конденсаторні установки напругою 0,4 кВ - в РУ – 0,4 кВ цехової трансформаторної підстанції .
Найбільша величина реактивної потужності яка може бути передана з мережі напругою 10 кВ в мережу напругою 0,4 кВ без збільшення потужності трансформаторів визначається :
EMBED Equation.3 ( 2.15 )
де: N - кількість трансформаторів ;
Qн.т - номінальна потужність трансформатора ;
Рм - максимальна розрахункова активна потужність на ЦТП .
Розташування конденсаторних установок на стороні високої напруги ( ВН ) та низької напруги ( НН ) ЦТП обґрунтовується економічними розрахунками .
Економічно вигідна потужність конденсаторних установок на стороні НН визначається за формулою :
EMBED Equation.3 ( 2.16 )
де: Qм - максимальна розрахункова сумарна реактивна потужність на ЦТП ;
rек.т - еквівалентний активний опір трансформатора приведений до низької напруги ;
EMBED Equation.3 - коефіцієнт який залежить від типу ЦТП та під'єднання конденсаторної установки ( EMBED Equation.3 = 0,8 - для окремо розташованих ТП ; EMBED Equation.3 = 0,6 – для внутрішньоцехових ТП та прибудованих ТП з використанням внутрішніх мереж 0,4 кВ шинопроводами ; EMBED Equation.3 = 0,4 - для таких же ТП при виконанні внутрішніх мереж 0,4 кВ проводами та кабелями .)
М - коефіцієнт , що визначається за формулою :
М = EMBED Equation.3 ( 2.17 )
де: U - напруга мережі , кВ ;
К - різниця у вартості конденсаторів напругою 0,4 кВ та 10 кВ ( К = 4 грн/квар ) ;
С - вартість електроенергії ( С = 21 коп/кВт.год ) ;
Твкл- річна кількість годин роботи конденсаторних установок ( Твкл = 4000 год. - для двохзмінних підприємств ; Твкл = 6000 год. - для трьохзмінних підприємств . )
Потужність конденсаторних установок , що встановлюється на стороні ВН:
Qку.вн = Qку - Qку.нн ( 2.18 )
де: Qку.нн - номінальна потужність вибраних конденсаторних установок на стороні НН .
Qку.вн - потужність конденсаторних установок , що встановлюється на стороні ВН
За формулами 2.15 – 2.17 визначаємо потужності конденсаторних установок , якщо орієнтовно , для встановлення на ЦТП , приймемо два силових трансформатора потужністю 1000 кВА з rек.т = 0,3*10 –3 ОМ .
EMBED Equation.3 ( квар )
М = EMBED Equation.3 ( квар )
Для встановлення на ЦТП приймаємо дві конденсаторні установки 0,4 кВ типу
УК – 0,38 – 450 НЛ потужністю 450 квар Л1 .
Загальна розрахункова потужність цеха з врахуванням компенсуючих пристроїв визначається за формулою :
Sр.сумЦТП = EMBED Equation.3 ( 2.19 )
де: Sр.сумЦТП - сумарна розрахункова повна потужність цехової трансформаторної підстанції з врахуванням компенсації реактивної потужності , кВА ;
Pр , Qр - сумарні розрахункові активна та реактивна потужності цехової трансформаторної підстанції ,кВт,квар ;
Qку.НН - загальна потужність конденсаторної установки ,квар .
Sр.сумЦТП = EMBED Equation.3 = 1413 ( кВА )
2.4 Вибір раціональної напруги, січень і марки проводів живлячих ліній
Розподілення електроенергії між споживачами цехів та об’єктів промислових підприємств виконується по радіальним , магістральним або змішаним схемам . Вибір схеми визначається категорією надійності електропостачання окремих споживачів , їх територіальним розташуванням та особливостями режимів роботи .
Напруга розподільчих мереж залежить в основному від потужності споживачів та їх номінальною напругою . Напруга 6 та 10 кВ широко використовується на промислових підприємствах для мережі внутрішнього розподілення електроенергії між цехами та об’єктами .
Напруга 6 кВ використовується для тих енергетичних об’єктів та цехів де є наявність споживачів на номінальну напругу 6 кВ , наприклад : компресорні станції , прокатні стани , термічні та плавильні печі та інші споживачі .
Широко використовується для внутрішніх електромереж підприємств напруга 10 кВ .
Згідно генерального плану заводу та вихідних даних споживачів цехів та інших об’єктів, прийнята для внутрішніх розподільчих мереж напруга 10 кВ .
Розподілення електроенергії між споживачами заводу від ГПП здійснюємо кабельними лініями напругою 10 кВ . Кабельні лінії 10 кВ прокладаються в землі по території заводу . В одній траншеї прокладаються по декілька кабелів які йдуть в одному напрямку на ЦТП цехів та інших об’єктів .
Враховуючи вищесказане приймаємо раціональну напругу живлення ЦТП 10 кВ
Переріз жил кабелів вибираємо по тривалому допустимому струму , економічній густині струму та перевіряємо вибраний переріз по допустимій втраті напруги в лінії .
Марку кабелів згідно вибраних перерізів жил вибираємо по довідниковій літературі Л1 та Л2 з алюмінієвими жилами , алюмінієвою оболонкою , броньовані стальними стрічками тобто типу ААБ .
Економічно доцільний переріз жил кабелів визначаємо за формулою :
Sек = EMBED Equation.3 ( 2.20 )
де: Ір.макс - максимальний розрахунковий струм лінії , А ;
jек - економічна густина струму , А/мм2, ( jек = 1,6 А/мм2 Л2 табл. 4.13 . )
N - кількість ліній
Визначаємо максимальний розрахунковий струм лінії :
Ір.макс = EMBED Equation.3 ( 2.21 )
де: Sр.сумЦТП - сумарна розрахункова повна потужність цехової трансформаторної підстанції з врахуванням компенсації реактивної потужності , кВА ;
Uн - номінальна напруга лінії , кВ .
Визначаємо мінімальний переріз жил кабеля згідно вимог термічної стійкості струмам короткого замикання на шинах високої напруги розподільчої підстанції підприємства :
EMBED Equation.3 ( 2.22 )
де : EMBED Equation.3 - встановившийся струм короткого замикання на шинах РП підприємства ( згідно завдання на проектування EMBED Equation.3 = 14,7 кА );
EMBED Equation.3 - приведений час дії струму к.з. ( EMBED Equation.3 = 2,2 с ) ;
С - коефіцієнт , який відповідає різниці тепла в провіднику після і до к.з. ( для кабелів 6 – 10 кВ з алюмінієвими жилами С = 95 ) .
Вибраний економічно доцільний переріз жил кабеля повинен задовільняти умову термічної стійкості при протіканні максимального розрахункового струму :
Ідоп EMBED Equation.3 Ір.макс ( 2.23 )
де : Ідоп - довготривалий допустимий струм для відповідної марки кабеля та перерізу жил взятий з довідникової літератури [Л1] та [Л2] .
Вибраний переріз перевіряємо по допустимій втраті напруги згідно умови :
EMBED Equation.3 ( 2.24 )
де: EMBED Equation.3 - допустима втрата напруги в лінії яка становить не більше 5% ;
EMBED Equation.3 - розрахункова втрата напруги в лінії , % .
Розрахункова втрата напруги в лінії визначається за формулою :
EMBED Equation.3 ( 2.25 )
де: L - довжина кабельної лінії , км ;
ro , xo - питомий активний та реактивний опір кабельної лінії вибраного перерізу, ОМ/км ;
cos EMBED Equation.3 , sin EMBED Equation.3 - нормативний коефіцієнт потужності заданий енергосистемою ,
cos EMBED Equation.3 = 0,95 , sin EMBED Equation.3 = 0,32 ;
Uн - номінальна напруга лінії , В .
Використовуючи формули 2.20 – 2.25 вибираємо марку і переріз жил кабеля
Ір.макс = EMBED Equation.3 ( А )
Sек = EMBED Equation.3 ( мм2 )
Smin.т EMBED Equation.3 ( мм2 )
Приймаємо ближче стандартне значення перерізу 70 мм2 тобто приймаємо кабель 10 кВ марки ААБ – 10 – 3*70 для якого :
Ідоп = 210 А , rо = 0,45 ОМ/км , хо = 0,09 ОМ/км .
EMBED Equation.3 ( % )
EMBED Equation.3
Таким чином вибрана марка кабеля задовольняє умови вибору тобто остаточно приймаємо кабель 10 кВ марки ААБ – 10 – 3*70 .
2.5. Вибір кількості і потужності силових трансформаторів
Вибір типу, числа і схеми живлення цехових трансформаторних підстанцій (ЦТП) повинен бути обумовлений величиною і характером електричних навантажень технологічного обладнання цеха в тому числі, розташуванням електричних навантажень на генплані підприємства, а також виробничими, архітектурно-будівельними і експлуатаційними вимогами. Повинно враховуватись, крім того, конфігурація виробничих приміщень, розташування технологічного обладнання, умови навколишнього середовища і охолодження, вимоги пожежної та електричної безпеки, типи встановленого обладнання.
Цехові трансформаторні підстанції (ЦТП) призначені для електропостачання споживачів окремих цехів та об’єктів або їх групи .
ЦТП вибираємо однотрансформаторні або двохтрансформаторні в залежності від вимог надійності електропостачання .
Розташування ЦТП визначається характером технологічних споживачів розташуванням цехів та об’єктів .
Однотрансформаторні ЦТП рекомендується використовувати при наявності в цехах переважної більшості споживачів які допускають перерву електропостачання на час ліквідації аварії, доставки «складського» резерву трансформаторів або при резервуванні по лініях низької напруги .
Двохтрансформаторні ЦТП рекомендується використовувати у слідуючих випадках :
при переважній більшості споживачів 1-ої та 2-ої категорій по надійності електропостачання ;
для сконцентрованого цехового навантаження і окремо розташованих об’єктів загальнозаводського призначення (насосні станції, котельні та інші );
для цехів та об’єктів з високою питомою густиною навантаження на одиницю площі ( вище 0,2 - 0,5 кВА/м2 ) .
Потужність трансформаторів ЦТП обґрунтовується сумарною максимальною потужністю цехів, об’єктів або їх групи. Для більш економічного вибору приймається уваги питома густина навантаження споживачів. Так при густині навантаження до 0,2 кВА/м2 доцільно використовувати трансформатори потужністю до 1000 кВА включно, а при густині навантаження 0,2 – 0,3 кВА/м2 - потужністю 1600 кВА, а при густині навантаження більше 0,3 кВА/м2 доцільність використовування трансформаторів 1600 кВА та 2500 кВА повинна обґрунтовуватись техніко-економічними розрахунками .
Крім вищесказаного потужність трансформаторів обґрунтовується коефіцієнтом їх завантаження, який залежить від категорії надійності електропостачання .
Рекомендується приймати до уваги слідуючі коефіцієнти завантаження трансформаторів :
при переважаючих навантаженнях споживачів 1-ої категорії , ЦТП двохтрансформаторні - Кз = 0,65 – 0,7 ;
при переважаючих навантаженнях споживачів 2-ої категорії, Кз = 0,7 – 0,8;
при навантаженнях споживачів 3-ої категорії (якщо вони переважають) і наявності споживачів 2-ої категорії з резервуванням електропостачання по лініям низької напруги, Кз = 0,85 – 0,95 .
При виборі числа і потужності трансформаторів ЦТП рекомендується прагнути до можливо більшої однотипності трансформаторів .
Враховуючи, що ливарний цех має значну кількість споживачів 2-ої категорії ( до 55% від загальної потужності ), то згідно вимог можна вибирати : або один трансформатор з резервуванням по низькій стороні від ЦТП сусіднього цеху або два трансформатори .
Враховуючи вищесказане намічаємо в цеху два варіанти встановлення силових трансформаторів враховуючи середні завантаження за найбільш завантажену зміну та максимальне розрахункове навантаження .
Остаточний підсумок числа та потужності силових трансформаторів ЦТП можна зробити після виконання техніко-економічних порівнянь вибраних варіантів .
Визначаємо середнє навантаження цеху за найбільш завантажену зміну за формулою :
Sсм = EMBED Equation.3 ( 2.26 )
де: Sсм - сумарна розрахункова повна потужність цехової трансформаторної підстанції за найбільш завантажену зміну з врахуванням компенсації реактивної потужності , кВА ;
Pсм , Qсм - сумарні активна та реактивна потужності цехової трансформаторної підстанції за найбільш завантажену зміну ,кВт,квар ;
Qку.НН - загальна потужність конденсаторної установки ,квар .
Sсм = EMBED Equation.3 = 1153( кВА )
Максимальне розрахункове навантаження цеху становить :
Sр = 1413 ( кВА )
Виходячи з даних потужностей приймаємо слідуючі варіанти :
1 варіант – однотрансформаторна КТП з трансформатором потужністю 1600 кВА ;
2 варіант – двотрансформаторна КТП з трансформаторами потужністю по 1000 кВА .
Перевіряємо число прийнятих силових трансформаторів по критичному моменту при передачі електроенергії від ЦТП до найбільш потужного споживача, враховуючи що навантаження в цеху рівномірне .Для одного трансформатора критичний момент не повинен перевищувати 15000 кВА.м .
Визначаємо розрахунковий момент за формулою :
EMBED Equation.3 ( 2.27 )
де : М - розрахунковий момент , що створюється при передачі електроенергії від ЦТП до найбільш потужного споживача цеху ;
а - довжина цеху , м ( а = 90 м ) ;
b - ширина цеху , м ( b = 36 м ) .
EMBED Equation.3 ( кВА.м )
EMBED Equation.3
Тобто можна приймати ЦТП з одним силовим трансформатором .
Визначаємо коефіцієнти навантаження трансформаторів в різних режимах роботи цеха за формулою :
EMBED Equation.3 ( 2.28 )
де: S - повна потужність споживачів цеха, кВА ;
N - кількість силових трансформаторів , що пропонується для установки ;
Кз.т - коефіцієнт завантаження трансформаторів ;
Sн.т - номінальна потужність трансформатора, кВА .
Розрахунки коефіцієнтів навантаження обох варіантів зведено в таблицю 2.3.
Таблиця 2.3 - Розрахунок коефіцієнтів навантаження
Технічні дані вибраних КТП та трансформаторів Л3 таблиця П.4.13.зведено в таблицю 2.4.
Таблиця 2.4 - Технічні дані КТП та силових трансформаторів
Техніко-економічне порівняння варіантів установки силових трансформаторів виконується в слідуючому порядку .
Визначаємо приведені втрати потужності холостого ходу в трансформаторах за формулою :
EMBED Equation.3 ( 2.29 )
де : Кз.в - коефіцієнт зміни втрат який залежить від схеми електропостачання цеха (Кз.в = 0,02 EMBED Equation.3 0,2 ) ;
N - кількість трансформаторів .
Визначаємо приведені втрати потужності короткого замикання в трансформаторах за формулою :
EMBED Equation.3 ( 2.30 )
Визначаємо повні приведені втрати потужності в трансформаторах за формулою :
EMBED Equation.3 ( 2.31 )
де : Кз.т - коефіцієнт завантаження трансформаторів .
Визначаємо втрати електроенергії в трансформаторах за рік :
EMBED Equation.3 ( 2.32 )
де : Тр - річна кількість годин роботи трансформаторів (Тр = 6400год. для трьохзмінного режиму роботи ).
Визначаємо вартість втрат електроенергії за рік :
EMBED Equation.3 ( 2.33 )
де : со - ціна електроенергії , грн/кВт.год (со = 0,21 грн/кВт.год )
Визначаємо амортизаційні відрахування
EMBED Equation.3 ( 2.34 )
де : EMBED Equation.3 % - процент відрахувань на амортизацію ( EMBED Equation.3 % = 4,4 % ) ;
К - капітальні витрати на монтаж та обладнання вибраних КТП , грн.
Визначаємо повні річні затрати за формулою :
EMBED Equation.3 ( 2.35 )
Результати розрахунків по варіантах зводимо в таблицю 2.5.
Таблиця 2.5 - Техніко-економічне порівняння варіантів вибору трансформаторів
Згідно техніко-економічних розрахунків приймаємо для установки в цеху КТП з двома трансформаторами потужністю по 1000 кВА виробництва Хмельницького трансформаторного заводу .
Перевіряємо вибрані трансформатори в роботі при виході з ладу одного трансформатора ( післяаварійний режим ) .
Згідно Правил технічної експлуатації електроустановок ( ПТЕ ) допускається перевантаження трансформаторів на 140% в аварійному режимі тривалістю 5 діб не більше 6 годин в добу .
EMBED Equation.3 ( 2.36 )
де : S1,2к - сумарна потужність споживачів 1-ої та 2-ої категорії при відключенні споживачів 3-ої категорії .
EMBED Equation.3 ( 2.37 )
EMBED Equation.3 ( кВА )
EMBED Equation.3 ( кВА )
EMBED Equation.3
Паспортні дані силових трансформаторів дано таблиці 2.6 .
Таблиця 2.6 - Паспортні дані силового трансформатора для ЦТП .
2.6. Вибір схеми розподілення електроенергії між
споживачами цеху
Характерною особливістю схем внутріцехового розподілення електроенергії між споживачами цеху є велика розгалуженість електромережі і наявність великої кількості комутаційної та захисної апаратури , що викликає великий вплив на техніко-економічні показники і на надійність схеми електропостачання.
З метою вибору найбільш раціональної схеми розподілення електроенергії потрібний всесторонній облік багатьох факторів таких як: надійність електропостачання, простота в експлуатації, конструктивне виконання, струми короткого замикання, використання передових технологій монтажу, втрати електроенергії , затрати на будівництво і інше.
Враховуючи вищенаведене та рекомендації на проектування для термічних цехів машинобудівної промисловості приймаємо змішані схеми (радіальні та магістральні) з використанням магістральних шинопроводів до яких підключаються розподільчі шинопроводи. На деяких дільницях цеха встановлюються розподільчі пункти для живлення окремих споживачів. Ці РП підключаються до ближніх магістральних або розподільчих шинопроводів.
Найбільш широко використовують закриті магістральні шинопроводи (струмопроводи) серії ШМА і закриті розподільчі шинопроводи серії ШРА з алюмінієвими шинами.
Вибір шинопроводів виконується в основному по допустимому навантаженню:
EMBED Equation.3 ( 2.38 )
де : Ідоп - тривало-допустимий струм шинопровода , А ;
Ір - максимальний розрахунковий струм групи електроспоживачів , А .
Ір = EMBED Equation.3 ( 2.39 )
де : Sр.сумШП - сумарна розрахункова повна потужність споживачів які будуть підключені до шинопровода , кВА ;
Uн - номінальна напруга шинопровода , В .
Sр.сумШП = EMBED Equation.3 ( 2.40 )
EMBED Equation.3 ( 2.41 )
EMBED Equation.3 ( 2.42 )
де : Ки.с - середній коефіцієнт використання потужності обладнання ;
Км - коефіцієнт максимума навантаження ;
EMBED Equation.3 - середній коефіцієнт потужності споживачів .
EMBED Equation.3 ( 2.43 )
EMBED Equation.3 ( 2.44 )
де : Рн - встановлена номінальна потужність кожного споживача , кВт .
Результати розрахунків зводимо в таблицю 2.7.
Таблиця 2.7 - Розрахунок потужностей споживачів для вибору шинопроводів ТПЦ
Згідно даних розрахунків таблиці 2.10 по Л2 виконуємо вибір шинопроводів
Для ШРА-1 , ШРА-2 , ШРА-3, ШРА-4 приймаємо шинопроводи типу ШРА73 на Ідоп = 630 А .
Магістральні шинопроводи № 1 і № 2 приймаємо типу ШМА78 на Ідоп = 1000 А .
Магістральні шинопроводи прокладається по будівельним конструкціям та фермам приміщення цеху на висоті 6 – 8 м . Розподільчі шинопроводи встановлюються на металічні опори висотою 2,5 м і розташовуються вздовж опорних колон будівельних модулів цеха .
2.7. Розрахунок струмів короткого замикання
Оскільки в електричних мережах та установках зустрічаються різні види пошкоджень , що викликають коротке замикання які супроводжуються різким збільшенням струмів, то все електроустаткування повинно бути стійким до таких струмів і вибиратись з врахуванням цих струмів короткого замикання .
Для цього виконується розрахунок величин струмів к.з. на намічених ділянках (точках) схеми електропостачання цеха. Така схема називається розрахунковою і на ній вказано основні технічні параметри мережі та обладнання.
По розрахунковій схемі складається схема заміщення в якій вказується опори джерел живлення , елементів мережі, обладнання та споживачів і намічаються точки в яких визначатимуться розрахункові величини струмів к.з.
На рисунку 2.1 показана розрахункова схема електропостачання цеха з основними типами вибраних силових цехових трансформаторів і найкоротшими кабельними лініями тобто ділянки електромережі з найбільшими величинами струмів к.з.
На рисунку 2.2 показана схема заміщення схеми електропостачання цеха , намічено розрахункові точки к.з. і позначено опори елементів електромережі.
Розрахунки виконуємо у відносних базових величинах. При такому методі всі розрахункові дані приводимо до базисної напруги і базисної потужності. За базисну напругу приймається напруга номінальної шкали, а за базисну потужність можна вибрати потужність енергосистеми або сумарні потужності силових трансформаторів або інше прийнятне число кратне 10.
QW1 QW2
FU1 FU2
TV1 TV2
TA1 TA2
QF1 QF10
K1 K6
QF2 QF4 QF6 QF8
QF3 QF5 QF7 QF9
...
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора