Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Електропостачання заготівельно – штамповочного цеху.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Нововолинський електромеханічний технікум
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2004
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
„ „
2004 р
ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ
Тема : „ Електропостачання заготівельно – штамповочного цеху “
Пояснювальна записка
Розробив :
Керівник :
Консультант :
Нормоконтроль :
Рецензент :
Нововолинськ
2004
ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ
2005
З М І С Т
1.Загальна частина проекта
1.1.Вступ . Розвиток енергетики України . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.Коротка характеристика цеха і основних споживачів електроенергії. . . .
2.Розрахункова частина проекта
2.1.Розрахунок електоичних навантажень мережі освітлення цеха . . . . . . .
2.2.Розрахунок електричних навантажень технологічного обладнання цеха
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.Міроприємства по компенсації реактивної потужності . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.Вибір раціональної напруги , 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 електропосрачання . . . . . .
3.Експлуатаційна частина проекта
3.1.АПВ і АВР в схемі електропостачання цеха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.Техніка безпеки при обслуговуванні електричного обладнання . . . . . . .
4.Економічна частина проекта
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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.Розрахунок кількості ремонтного персоналу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.Розрахунок річного фонду заробітної плати та середньомісячної зарплати робітника. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6.Розрахунок кількості і вартості основних матеріалів для ремонту електричного обладнання та електричних мереж цеха . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.7.Розрахунок кошторису витрат на ремонт електричного обладнання та електричних мереж цеха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.8.Основні техніко-економічні показники ремонту електричного обладнання та електричних мереж цеха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.Специфікація елементів схеми електропостачання . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.Список літератури . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА ПРОЕКТУ
1.1. Вступ . Розвиток енергетики Україні
Енергетика це - галузь господарства , що зв’язана з вивченням енергетичних ресурсів , виробленням , перетворенням та розподілом енергії всіх видів .
Енергетика України забеспечує 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 надійністью та економічністью .
В теперішній час основою міжсистемних енргетичних звязків України являються лінії напругою 110 ,220 ,330 , 500 кВ . Введені в експлуатацію лінії напругою 750 кВ .
Перед енергетикою в майбутьньому стоїть задача всесвітьнього розвитку і використання нових джерел енергії : сонячної , геотермальної , вітрової , приливної та іншої ; також задача розвитку комбінованого виробництва електроенерггії і теплоти для централізованого теплопостачання промислових підприемств і міст .
В Україні , як і у цілому світі , електроенергетичне госодарство 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 потужністью 200 – 300 МВт ; подібні агрегати були встановлені на Бурштинській ДРЕС , що використовувала вугілля Львівсько-Волинського каняновугільного басейну .
Величезний розвиток в Україні набула атомна енергетика з встановленням одиничних енргоблоків 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 теплоелектроцентралів досягаеться збільшенням потужності теплофікаційних агрегатів до 250 МВт , що дозволить відмовитись від використання газомазутного палива .Найбілбші ТЕЦ забеспечують теплом 800 великих міст . Одинична потужність ТЕЦ досягла 1250 МВт .
Сучасна енергетика характеризуеться наростаючою децентралізаціею виробництва і розподілення електроенергії . Крім державних енергетичних регіональних компаній
створюються приватизовані енергетичні компанії які займаються поки що транспортуванням
електроенргії промисловим підприемствам . Створення таких компанії дає конкуренцію на
ринку електроенргії .
1.2.Коротка характеристика цеху і основних електроспоживачів
Ливарний цех являється виробничою одиницею заводу автотраспортних 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 відстанні 0,66 км від електророзподільчої 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
Назва технологічного
обладнання
Тип
Ру ,
кВт
N ,
шт
Рсум ,
кВт
Ки
сos. /tg
2. Токарно-гвинторізний
16З
15,125
10
151,25
0,14
0,5 / 1,73
3. Поперечно-строгальний
7М37
11
9
99
0,14
0,5 / 1,73
4. Радіально-сверлильний
2А55
6,925
6
41,54
0,14
0,5 / 1,73
5. Ножиці
Н474
7
3
21
0,14
0,5 / 1,73
7. Вертикально-фрезерний
6М12П
10,3
5
51,62
0,17
0,65 / 1,17
8. Прес правильний
ПА415
14
4
56
0,17
0,65 / 1,17
Кругло шліфувальний
3А164
19,45
8
155,6
0,13
0,6 / 1,33
Карусельний
1531М
33,28
6
200
0,16
0,65 / 1,17
Вентилятор
10
4
40
0,65
0,8 / 0,75
Кран мостовий електричний
5т ПВ=25%
24,2
6
145,2
0,05
0,5 / 1,73
9. Молот пневматичний
МБ412
10
6
60
0,2
0,65 / 1,17
12. Електропіч опору камерна
Н-45ЩУ-12
45
8
360
0,8
0,65 / 1,17
13. Електропіч опору шахтна
ЩУ-31
24
7
168
0,8
0,65 / 1,17
14. Електропіч опору двохкамерна
ОКБ-
194АЩУ-12
19
8
152
0,8
0,65 /1,17
В с ь г о
90
1701
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 :
( 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 = ( 2.2 )
де : Рн.о - номінальна потужність встановленого обладнання мережі освітлення, Вт ;
рл - номінальна потужність світильника , Вт;
N - кількість світильників , шт.
( 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 о ( 2.5 )
де : Рр.о , Qр.о - розрахункова активна та реактивна потужності мережі освітлення ;
Кс.о - коефіцієнт попиту освітлювального навантаження (для ТПЦ по Л2 стор. 50 приймаємо Кс.о =0,85 ) ;
tg о - тангенс який відповідає коефіцієнту потужності cosо освітлювальних споживачів .
Для освітлення виробничої території механоскладального цеху приймаємо типові підвісні світильники РЛСПО –400 з ртутними лампами ДРЛ – 400 .
Технічні дані : рл = 400 Вт , tg о = 0,48
Розрахунки виконуємо в табличній формі і результати заносимо в таблицю 2.1
Таблиця 2.1. Розрахунок електричних навантажень мережі освітлення цеху
Розрахункові формули
Результати розрахунків
1. Площа цеху
рп.с = 850 Вт/м2 для заготівельно - штамповочного цеху , Л1
2. Кількість світильників при : рп.о = 17 Вт/м2 , рл = 400 Вт
3. Номінальна потужність мережі освітлення
Рн.о =
4. розрахункова потужність мережі освітлення ;
Рр.о = Рн.о * Кс.о
Qр.о = Рр.о * tg о
tg о = 0,48
2001 м2
70 шт
28,0 кВт
23,8 кВт
11,4 кВар
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 = ; ( 2.6 )
Qсм = ; ( 2.7 )
де: Рсм , Qсм - середні активна реактивна потужність за максимально завантажену зміну.
Рсум - сумарна встановлена потужність споживачів у групі.
Ки - коефіцієнт використання
tg – коефіцієнт потужності
Визначаємо ефективне число споживачів електроенергії :
; ( 2.8 )
де : n -ефективне число групи споживачів електроенргії
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 = , Ки ) ( 2.9 )
де : Kмах –коефіцієнт максимума навантаження
Знаючи коефіцієнт максимума навантаження визначаємо максимальні розрахункові потужності :
Рр = ; ( 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 № 4 :
Рсм = ( кВт )
Qсм = ( кВар )
Приймаємо ne = 26
Для ne = 26 і Ки = 0,14 визначаємо коефіцієнт максимума навантаження
Кмах = 1,5
Рр = ( кВт )
Qр = ( кВар )
Для інших груп споживачів розрахунок виконуємо аналогічно і результати заносимо в таблицю 2.2
Таблиця 2.2. Розрахунок потужностей груп споживачів ТПЦ
Номер групи та назва
споживачів
N,
шт
Рсум ,
кВт
Ки
cos
tg
nе
Км
Середня
Розрахункова
Одн.
Всіх
РСM ,
кВт
QCM ,
КВАР
PP ,
кВт
QP ,
КВАР
1.
Кругло шліфувальний
8
19,45
155,6
0,13
0,6/
1,33
Всього по групі 1
8
156
0,13
0,6/
1,33
8
2,1
20,3
23,7
42,5
23,7
2.
Токарно-гвинторізний Поперечно-строгальний
Радіально-сверлильний
Ножиці
109
6
3
15,125
11
6,925
7
151,25
99
41,54
21
0,14
0,14
0,14
0,14
0,5 / 1,73
Всього по групі 2
28
312,79
0,14
0,5 /
1,73
26
1,5
43,7
51,23
65,68
51,23
3.
Карусельний
6
33,28
200
0,16
0,65 / 1,17
Всього по групі 3
6
200
0,16
0,65/
1,17
6
2,7
32
37,4
86,2
37,4
4.
Вертикально-фрезерний
Прес правильний
5
4
10,3
14
51,6
56
0,17
0,17
0,65 / 1,17
Всього по групі 4
9
107,62
0,17
0,65 / 1,17
9
12,1
18,3
21,4
38,43
21,4
5.
Молот пневматичний
6
10
60
0,2
0,65 / 1,17
Всього по групі 5
6
60
0,2
0,65 / 1,17
6
2,1
12
14
25,2
14
6.
Кран мостовий електричний
6
24,2
145,2
0,05
0,5 / 1,73
Всього по групі 6
6
145,2
0,05
0,5 / 1,73
6
3,2
7,26
9,3
23,23
9,3
7.
Вентилятор
4
10
40
0,65
0,8 / 0,75
Всього по групі 7
4
40
0,65
0,8 /
0,75
4
1,6
26
30,4
41,6
30,4
8.
Ел.піч опору камерна
Ел.піч опору шахтна
8
7
45
24
360
168
0,8
0,8
0,9 /
0,48
Всього по групі 8
15
528
0,8
0,9/ 0,48
15
1,2
422
493,7
698,4
493,7
9.
Ел.піч опору двохкамерна
8
19
152
0,8
Всього по групі 9
8
152
0,85
0,9 /
0,48
8
1,1
129,2
151
155
151
В с ь о г о п о ц е х у
90
1701
89
710,6
837,4
1176,2
837,4
Освітлення цеху
86
28
23,8
11,4
23,8
11,4
В с ь о г о п о ц е х у
з о с в і т л е н н я м
1729
734,4
848,8
1200
848,8
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 :
коденсаторні установки ( батареї статичних конденсаторів ) ;
синхронні компенсатори ;
синхронні електродвигуни , що використовують в якості компенсаторів .
Величина потужності конденсаторних установок , які більш роціональні в експлуатації , в режимах максимального навантаження споживачів визначається за формулою :
Qку = ( 2.13 )
де: Рм - максимальна розрахункова активна потужність цеха в години максимума енергосистеми , кВт ;
tg - тангенс кута коефіцієнта потужності відповідно величинам Рм , Qм ;
tg - оптимальний тангенс кута коефіцієнта потужності заданий енергосистемою .
Згідно попередніх розрахунків максимальна активна та реактивна потужності цеха становить :
Рм = Рсм = 734,4 ( кВт )
Qм = Qсм = 848,8( квар )
Визначаємо фактичний коефіцієнт потужності цеха в режимі максимума навантаження :
( 2.14 )
Оптимальний коефіцієнт потужності промислових підприємств які підключені до енергосистеми лініями живлення 35 кВ і вище становить :
cos tg
За формулою 2.13 визначаємо загальну потужність компенсуючих пристроїв цеха
( 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 напруго 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 :
( 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 обгрунтовується економічними розрахунками .
Економічно вигідна потужність конденсаторних установок на стороні НН визначається за формулою :
( 2.16 )
де: Qм - максимальна розрахункова сумарна реактивна потужність на ЦТП ;
rек.т - еквівалентний активний опір трансформатора приведений до низької напруги ;
- коефіцієнт який залежить від типу ЦТП та підєднання конденсаторної установки ( = 0,8 - для окремо розташованих ТП ; = 0,6 – для внутріцехових ТП та прибудованих ТП з використанням внутрішніх мереж 0,4 кВ шинопроводами ; = 0,4 - для таких же ТП при виконанні внутрішніх мереж 0,4 кВ проводами та кабелями .)
М - коефіцієнт , що визначається за формулою :
М = ( 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 потужністью 630 кВА з rек.т = 0,3*10 –3 ОМ .
( квар )
М = ( квар )
Для встановлення на ЦТП приймаємо дві конденсаторні установки 0,4 кВ типу
ККУ – 0,38 – 300 потужністью 300 квар Л1 .
Загальна розрахункова потужність цеха з врахуванням компенсуючих пристроїв визначається за формулою :
Sр.сумЦТП = ( 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 = = 1225 ( кВА )
.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 електроенргії 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 електроенргії між споживачами заводу від ГПП здійснюємо кабельними лініями напругою 10 кВ . Кабельні лінії 10 кВ прокладаються в землі по території заволу . 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 = ( 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 = ( 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 :
( 2.22 )
де : - встановившийся струм короткого замикання на шинах РП підприємства
( згідно завдання на проектування = 14,7 кА ) ;
- приведений час дії струму к.з. ( = 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 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 :
( 2.24 )
де: - допустима втрата напруги в лінії яка становить не більше 5% ;
- розрахункова втрата напруги в лінії , % .
Розрахункова втрата напруги в лінії визначається за формулою :
( 2.25 )
де: L - довжина кабельної лінії , км ;
ro , xo - питомий активний та реактивний опір кабельної лінії вибраного перерізу, ОМ/км ;
cos, sin - нормативний коефіцієнт потужності заданий енергрсистемою ,
cos = 0,95 , sin = 0,32 ;
Uн - номінальна напруга лінії , В .
Використовуючи формули 2.20 – 2.25 вибираємо марку і переріз жил кабеля
Ір.макс = ( А )
Sек = ( мм2 )
( мм2 )
Приймаємо ближче стандартне значення перерізу 50 мм2 тобто приймаємо кабель 10 кВ марки ААБ – 10 – 3*50 для якого :
Ідоп = 140 А , rо = 0,63 ОМ/км , хо = 0,09 ОМ/км .
( % )
Таким чином вибрана марка кабеля задовільняє умовам вибору тобто остаточно приймаємо кабель 10 кВ марки ААБ – 10 – 3*50 .
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 встановлюємого 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 білтшості 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 обгрунтовується 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 потужністью до 1000 кВА включно , а при густині навантаження 0,2 – 0,3 кВА/м2 - потужністью 1600 кВА , а при густині навантаження більше 0,3 кВА/м2 доцільність використовування трансформаторів 1600 кВА та 2500 кВА повинна обгрунтовуватись техніко-економічними розрахунками .
Крім вищесказаного потужність трансформаторів обгрунтовується 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 термічно-пресовий 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 = ( 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 = = 774,5 ( кВА )
Максимальне розрахункове навантаження цеху становить :
Sр = 1225 ( 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 630 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 перевищуват 15000 кВА.м .
Визначаємо розрахунковий момент за формулою :
( 2.27 )
де : М - розрахунковий момент , що створюється при передачі електроенергії від ЦТП до найбільш потужного споживача цеху ;
а - довжина цеху , м ( а = 60 м ) ;
b - ширина цеху , м ( b = 36 м ) .
( кВА.м )
Тобто можна приймати ЦТП з одним силовим трансформатором .
Визначаємо коефіцєнти навантаження трансформаторів в різних режимах роботи цеха за формулою :
( 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
Варіанти
Sн.т ,
кВА
N ,
шт
Коефіцієнт завантаження
Кз.т
При середньому
навантаженні
При максимальному
навантаженні
1 варіант
1600
1
0,48
0,76
2 варіант
630
2
0,61
0,97
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
Варіанти
Тип КТП
та
транс.ра
Sн.т ,
кВА
Втрати потужності ,
кВт
,
%
,
%
К ,
тис.грн
1 варіант
КТП-1*1600
ТМЗ-1600/10
1600
4,5
18
2,6
5,5
34,16
2 варіант
КТП-2*630
ТМЗ-630/10
630
2,27
7,5
2
5,5
25,47
Техніко-економічне порівняння варіантів установки силових трансформаторів виконується в слідуючому порядку .
Визначаємо приведені втрати потужності холостого ходу в трансформаторах за формулою :
( 2.29 )
де : Кз.в - коефіцієнт зміни втрат який залежить від схеми електропостачання цеха (Кз.в = 0,020,2 ) ;
N - кількість трансформаторів .
Визначаємо приведені втрати потужності короткого замикання в трансформаторах за формулою :
( 2.30 )
Визначаємо повні приведені втрати потужності в трансформаторах за формулою :
( 2.31 )
де : Кз.т - коефіцієнт завантаження трансформаторів .
Визначаємо втрати електроенергії в трансформаторах за рік :
( 2.32 )
де : Тр - річна кількість годин роботи трансформаторів (Тр = 6400год. для трьохзмінного режиму роботи ).
Визначаємо вартість втрат електроенергії за рік :
( 2.33 )
де : со - ціна електроенергії , грн/кВт.год (со = 0,21 грн/кВт.год )
Визначаємо амортизаційні відрахування
( 2.34 )
де : % - процент відрахувань на амортизацію ( % = 4,4 % ) ;
К - капітальні витрати на монтаж та обладнання вибраних КТП , грн.
Визначаємо повні річні затрати за формулою :
( 2.35 )
Результати розрахунків по варіантах зводимо в таблицю 2.5.
Таблиця 2.5. Техніко-економічне порівняння варіантів вибору
трансформаторів
Варіанти
К ,
грн.
Втрати потужності , кВт
Тр ,
год.
,
кВт.год
Св ,
грн.
Са ,
грн.
З ,
грн.
1 варіант
34,16
8,66
26,8
23,94
6400
153216
26966
1503
33593,0
2 варіант
25,47
7,06
21,93
23,0
6400
147200
25907,2
1120,6
30848,3
Згідно техніко-економічних розрахунків приймаємо для установки в цеху КТП з двома трансформаторами потужністю по 630 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 тривалістью 5 діб не більше 6 годин в добу .
( 2.36 )
де : S1,2к - сумарна потужність споживачів 1-ої та 2-ої категорії при відключенні споживачів 3-ої категорії .
( 2.37 )
( кВА )
( кВА )
Паспортні дані силових трансформаторів дано таблиці 2.6 .
Таблиця 2.6. Паспортні дані силового трансформатора для ЦТП .
Т и п
Uн ,
кВ
Втрати ,
кВт
Іхх ,
%
,
%
Sн ,
кВА
Вартість ,
тис.грн
ВН
НН
ТМЗ-630/10
10,5
0,4
2,27
7,5
2,0
5,5
630
9,6
2.6. Вибір схеми розподілення електроенргії між
споживачами цеху
Характерною особливистью схем внут...
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора