ҚАЗАҚСТАНРЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ ПАВЛОДАР УНЕВРСИТЕТІНІҢКОЛЛЕДЖІ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КОЛЛЕДЖПАВЛОДАРСКОГО УНЕВЕРСИТЕТА
Қорғауғаруқсат ету
Допустить к защите
БЕКІТЕМІН/ УТВЕРЖДАЮ
Бөлім меңгерушісі/ Зав.отделением
_________________Данченко Л.П.
«___»__________________200_ж./г.
КУРСТЫҚ ЖОБАҒА ТҮСІНІКХАТ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
Тақырып/ Тема: Электроснабжение цементного завода
КЖ. ТХ КП. ПЗ
Баға/Оценка:_____________
Жасады/Разработал:______________________________________
(қолы, мерзімі)(подпись, дата) (аты-жөні)(Ф.И.О.)
Жетекші/Руководитель:_____________________________________
(қолы,мерзімі)(подпись,дата) (аты-жөні)(Ф.И.О.)
2007 ж./г.
Содержание.
1. Введение.
2. Исходные данныена проектирование электроснабжения цехов цементного завода
3. генеральный планзавода
Раздел I.
4. определениерасчетных электрических нагрузок
5. Краткаяхарактеристика среды производственных помещений
6. Определениерасчетных электрических нагрузок
7. Определениерасчетных нагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса
8. Определениерасчетной нагрузки завода в целом
9. Выбор мощноститрансформаторов
Раздел II.
10. определениецентра электрических нагрузок, построение картограммы и выбор расположенияпитающей подстанции
РазделIII.
11. выбор вариантаэлектроснабжения
12. I вариант схемы электроснабжения
13. II вариант схемы электроснабжения
14. расчет токакороткого замыкания
15. вывод
16. списоклитературы
Введение.
Огромная роль энергетики в развитии народного хозяйства определяется тем,что любой производственныйпроцесс во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте,все виды обслуживания населения страны связаны со всевозрастающим масштабамииспользования энергии. В настоящее время уровень мирового потребления энергииперевалил за 2 млрд. тонн условного топлива, по прогнозам экспертов к 2020 годуэта цифра возрастет до 30 млрд. тонн в год.
В процессе развития производительных сил непрерывно изменились исовершенствовались источники и виды энергии, используемые в производстве ибыту. В далеком прошлом энергетической основой служила мускулистая сила людей,дополненная с двигательной силой животных, воды и ветра. С открытием способовиспользования энергии пара связана промышленная революция 18-го века,последующий рост производительности труда и технический процесс. Внедрениепаровых машин позволило создать обособленные отрасли промышленности, так какпредприятия могли находиться далеко от первичного источника энергии или местадобычи топлива, то естьвозникло определение производство энергии от ее потенциального источника.
С открытием на рубеже 18 и19 вв. электрической энергии начался новый этаптехнического процесса. Возможность передачи электроэнергии на большиерасстояния позволила территориально отделить место производства энергии от еепотребителей. Источниками электроснабжения стали электростанции. В результатесамо производство электрической энергии, ее передача и распределениеобособились в самостоятельную отрасль- электроэнергетику. Это открылопростор концентрации производства в различных отраслях, и создала возможностидля бурного технического прогресса и размещения промышленности по всей стране.Генеральными направлениями в энергетики стали концентрация и централизацияпроизводства электроэнергии, создание электрических систем и их объединений.
Электроэнергетика является ведущей отраслью в тяжелой промышленности.Использование электроэнергии обеспечивает техническую вооруженность и ростпроизводительности труда в народном хозяйстве, преобразует быт людей.Электроэнергия как энергоноситель обладает особыми свойствами. Она легкопревращается в другие виды энергии, применяется для самых разнообразных целей иобеспечивает наибольшую интенсивность и наилучшие условия для управления ими.
Использования электрической энергии позволяет обеспечить требуемуюбыстроту и связанность производственных операций, необходимые для комплексноймеханизации производства. Поэтому электродинация во взаимосвязи с автоматизациейспособна обеспечить резкое повышение производства труда, облегчить человеческийтруд, повышать его производительность. Производство электрической энергии легкососредоточить на электростанциях большой мощности и затем централизованноснабжать ею предприятия и других потребителей. Электроэнергия может бытьпередана на значительные расстояния, благодаря этому представляются возможнымразумно использовать для нужд общества естественные источники энергии,удаленные от центров потребления.
Для силовых процессов бесспорными преимуществами обладает электрическийпривод, как более простой, надежный, удобный, позволяющий совершать конструкциюприводимой в движение рабочей машины, обеспечить автоматическое управление ею.Применение многодвигательного привода позволяет эффективнее использовать каждыйрабочий элемент машины. Широкое распространение получает робототехника.
Использования электрической энергии позволяет разрабатывать и внедрять впроизводство наиболее совершенные технологические процессы. Применениеэлектроэнергии в технологических процессах положило начало развитию ряда новыхпроизводств. С электротехнологией связанопроизводство алюминия, магния, специальных сплавов, чистых металлов, развитиеновых отраслей химии, применение новых более экономичных методов обработкиметаллов. Большой экономический эффект дает электродинация транспорта, она увеличивает массу и скорость поездов,исключает простои при чистке топки, при наборе воды и топлива, улучшает условиятруда обслуживающего персонала, увеличивает КПД всей полной затраченной энергии.
Значение электродинации возрастает, так как замена электрической энергии непосредственного топлива способствует экономииживого труда, материалов и топлива.
Цель работы: выбрать схему внешнегоэлектроснабжения предприятия на основе технико-экономических расчётов. Дляэтого необходимо определить расчётные нагрузки предприятия, построитькартограмму нагрузок, произвести расчёт и выбор схемы внешнегоэлектроснабжения.
Исходныеданные на проектирование электроснабжения цехов цементного завода.
1. генеральный планпредставлен на рисунке 1.
2. ведомостьэлектрических нагрузок представлена в таблице 1.
3. питание возможноосуществить от шин подстанции энергосистемы напряжением 110 кВ.
4. мощность системы Sс = 700 МВА, реактивное сопротивление системы Хс=0.5
5. стоимость энергии3.25 тенге/кВтч.
6. расстояние отподстанции энергосистемы до завода – 6.2 км.
Ведомостьэлектрических нагрузок предприятия.
Таблица 1
№ по ген плану
Наименование цехов
Установленная мощность, кВт
6 кВ
0.4 кВ 1 Насосная 350 2 Столовая 140 3 Заводоуправление 60 4 Цех хранения мелющихся тел 40 5 Матерьяльный склад 30 6 Склад 50
/>
1. определениерасчетных электрических нагрузок
Краткая характеристикапотребителей электрической энергии
Краткая характеристикапотребителей электроэнергии приведена в табл.1.1, 1.2 которые являютсяприемниками трехфазного переменного тока, частотой 50 Гц, напряжением 380/220В.
Таблица 1.1
№ по ген плану
Наименование цеха
Категория потребителя по ПУЭ 1 2 3 1 Насосная I 2 Столовая III 3 Заводоуправление I 4 Цех хранения мелющихся тел III 5 Матерьяльный склад III 6 Склад III
Краткая характеристикасреды производственных помещений
Таблица 1.2
№ по ген плану
Наименование цеха
Характеристика производственной среды 1 2 3 1 Насосная Нормальная 2 Столовая Нормальная 3 Заводоуправление Нормальная 4 Цех хранения мелющихся тел Нормальная, пыльная 5 Матерьяльный склад Нормальная 6 Склад Нормальная
Определение расчетныхэлектрических нагрузок
К основным следуетотнести методы определения расчетных нагрузок:
1) по установленноймощности и коэффициенту спроса:
РР = КС* РН
2) по средней мощности икоэффициенту формы графика нагрузок:
РР = КФ* Рс
3) по средней мощности икоэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм показателей графиковнагрузок:
РР = КМ* РС
4) по средней мощности иотклонению расчетной нагрузки от средней (статистический метод).
Первый метод расчетаприменяют для определения расчетной максимальной нагрузки узловэлектроснабжения (цеха, корпус предприятия) на стадии проектного задания.
Второй метод сдостаточной степенью точности позволяет определять расчетные нагрузки узлов навсех ступенях системы электроснабжения, начиная от шин цеховых подстанций ивыше в сторону питания. При условии наличия графика нагрузки может считатьсявообще в полнее удовлетворительным.
Третий метод наиболее точени применяется для расчета нагрузок на всех ступенях системы электроснабжения,но при условии наличия данных о каждом приемнике узла.
Использования четвертогометода возможны во всех случаях, когда достаточно исходных данных дляопределения отклонения расчетной нагрузки от средней.
Вспомогательные методыопределения расчетных нагрузок:
1. по удельномурасходу энергии на единицу продукции.
2. по удельнойнагрузки, приходящейся на единицу производственной площади.
Определение расчетныхнагрузок цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса.
Расчетная нагрузка(активная Р, и реактивная Q)силовых приемников цеха определяется из соотношений:
РР = КС* РН
QР = РР * tgφ
где РН –суммарная установленная мощность всех приемников цеха;
КС – среднийкоэффициент спроса
tgφ — соответствующий характерному дляприемников данного цеха средневзвешенному значению коэффициента мощности
Расчетная нагрузкаосветительных приемников цеха определяется по установленной мощности икоэффициенту спроса
РРО = РНО* КС О
где КС О –коэффициент спроса, для освещения
РНО –установленная мощность приемников электрического освещения.
Величина РНОможет находиться и по формуле:
РНО = РУДО* F
где РУДО –удельная нагрузка, Вт/м2 площади пола цеха. В нашем случаи:
РУДО = 4.6Вт/м2
Полная расчетная мощностьсиловых и осветительных приемников цеха определяется:
/>
Расчетная активная иреактивная мощности групп приемников выше 1000В определяются из соотношений, аполная из выражения:
РР = КС* РН
QР = РР * tgφ
/>
Активные суммарные,расчетные и реактивные нагрузки потребителей 0,38 кВ/0,22 кВ и 6 кВ в целом попредприятию определяются суммированием соответствующих нагрузок цехов
Определение расчетнойнагрузки завода в целом
Полная расчетная мощностьпредприятия определяется по активным расчетным и реактивным нагрузкам цехов, сучетом расчетной нагрузки освещения территории предприятия, потерь мощности втрансформаторах и ГПП, с учетом компенсации реактивной мощности.
Активные суммарныерасчетные и реактивные нагрузки предприятия по результатам расчетов (табл. 1.3)силовых приемников до 1000 В.
РР = 535кВт; QР = 272.7 кВар;
Осветительных приемников(цехов и территорий):
РРО = 24.1кВт
Расчетная нагрузка0.38 кВ цехов по установленной мощности и коэффициенту спроса
Таблица 1.3
№ по г
плану
Наименование цеха
Силовая нагрузка
РН, кВт
КС
Cosφ
tgφ
РР, кВт
QР, кВар 1 2 3 4 5 6 7 8 1 Насосная 350 0.8 0.8 0.75 280 210 2 Столовая 140 0.7 0.95 0.32 98 31.3 3 Заводоуправление 60 0.9 0.98 0.2 54 10.8 4 Цех хранения мелющихся тел 40 0.85 0.98 0.2 35 7 5 Матерьяльный склад 30 0.85 0.98 0.2 25.5 5 6 Склад 50 0.85 0.98 0. 42.5 8.5 итого 535 272.7
Расчетнаяосветительная нагрузка по цехам завода
Таблица 1.4
№ по ген плану
Наименование цеха
Осветительная нагрузка
Силовая и осветительная нагрузка
F, м2
РУД, Вт/м2
РНО, кВт
КСО
РРО, кВт
РР+ РРО, кВт
QР, кВар
SР, кВА 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Насосная 1325 4.6 6.1 0.9 5.7 285.7 210 354.5 2 Столовая 702 4.1 2.8 0.95 2.2 100.2 31.3 105 3 Заводоуправление 982 4.1 4.02 0.87 3.6 57.6 10.8 59 4 Цех хранения мелющихся тел 990 3.4 3.3 0.81 2.8 37.8 7 38.5 5 Матерьяльный склад 825 3.4 2.8 0.8 2.2 27.7 5 28 6 Склад 2798 3.4 9.5 0.85 7.6 50.1 8.5 51 итого 23 24.1 272.7 636
Так как трансформаторыцеховых и главных понизительных подстанций еще не выбраны, то приближеннопотери мощности в них определяются:
DРт=0,02×Sp; DQт=0,1×Sp
/>
В нашемслучаи:
/>= 354.5 кВА
DРт=0.02*636=12.72 кВт
DQт=0,1*636 = 63.6 кВар
Необходимаямощность компенсирующих устройств по заводу в целом определяется:
Qку = Pс.г (tg jест.-tg jн.)
где Pс.г – активная среднегодоваянагрузка завода;
tg jест – соответствует средневзвешенному естественному коэффициентумощности за год;
tg jн – соответствует нормативному значению коэффициента мощности.
Pс.г= (Pp×Tмах)/Tдг
где Тмах= 5300; Тдг – действительное годовое число работы потребителейэлектроэнергии.
Pс.г= (535*5300)/8500 = 333.5 кВт
По заданнымданным завода:
Cos jест = 0.95 (tg jест = 0.3)
Принимаемнормативное значение коэффициента мощности:
Cos jн. = 0.96 (tg jн. = 0.29)
Мощностькомпенсирующих устройств равна:
Qку = 333.5*(0.3-0.29) = 3.33 кВар
Некомпенсированнаямощность на шинах ГПП:
Q=Qp -Qку
где Qp – расчетная реактивнаямощность завода, отнесенная к шинам ГПП с учетом коэффициента разновременностимаксимумов силовой нагрузки
Крм= 0.95;
Q/> =(SQp+SQ'p) × Kр.м+DQт
Q/> = SQp* Kр.м+DQт = 272.7*0.95+63.6 = 322.6 кВар
Q= Q/> -Qку = 272.7-3.33 = 269.3кВар
В качествекомпенсирующих устройств принимаем батареи статических конденсаторов.Определяем потери активной мощности в них:
DPку= Руд * Qку
где Руд — удельные потери активноймощности, составляющие 0,2% от Qку
DPку = 0.006*3.33 = 0.019 кВт
Общаяактивная мощность с учетом потерь в компенсирующих устройствах на шинахподстанции:
Р = РрΣ+ ΔРку = 535+0.019 = 535.019 кВт
где РрΣ– расчетная активная мощность предприятия, отнесенная к шинам ГПП с учетомкоэффициента разновременности максимума силовой нагрузки, Крм =0.95;
Рр= (Рр + Р'р)* Kр.м + Рро +DРт
Рр= SРp* Kр.м+DРт
Рр= 535*0.95+24.1+12.75=545.1кВт
Расчетнаянагрузка на шинах ГПП с учетом компенсации реактивной мощности равна:
S'p= />= />= 623 кВА
Предполагаем, что напредприятии будет предусмотрена ГПП. Потери мощности в трансформаторах ГППориентировочно определяются:
DР’т=0,02*S’p; DР’т = 0.02*623= 12.4 кВт;
DQ’т=0,1*S’p; DQ’т = 0.1*623 =62.3 кВар;
Полная расчетная мощностьзавода на стороне высшего напряжения ГПП будет равна:
/>
Sp = />²= 667 кВА
Выбор мощноститрансформаторов
Выбираем трансформаторыдля линии с учётом перспективы развитияэнерголинии.
Выбираем трансформатормарки ТМН-2500/110
Напряжение: ВН =115кВ НН = 11кВ
Потери: х.х. = 21-26кВт К.З. = 85 кВт
Ix.x. – 0.85 %
Напряжение К.З. наноминальной ступени – 10.5 %
Цена = 11825000 тенге
Определяем потери втрансформаторе, активное и индуктивное сопротивление:
∆QM= (I* Sн) / 100 = ( 0.85* 2500) / 100 = 21,25кВАр
Rтр= (Ркз * U2ном. т) / S2ном= (85 * 1152) / 25002= 0,17 Ом
Xтр= (Uk* Uн2) / 100 * Sн= (11 * 1152) / 100 *2500 = 058 Ом
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРАЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК, ПОСТРОЕНИЕ КАРТОГРАММЫ И ВЫБОР РАСПОЛОЖЕНИЯ ПИТАЮЩЕЙПОДСТАНЦИИ
Для определенияместоположения ГПП при проектировании системы электроснабжения на генеральныйплан промышленного предприятия наносится картограмма нагрузок, котораяпредставляет собой размещенные на генеральном плане окружности, причем площади,ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкамцехов. Для каждого цеха наносится своя окружность, центр которой совпадает сцентром нагрузок цеха.
Главную понизительнуюподстанцию следует располагать как можно ближе к центру нагрузок, так как этопозволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электрическойэнергии и значительно сократить протяженность как распределительных сетейвысокого напряжения завода, так и цеховых электрических сетей низкогонапряжения, уменьшить расход проводникового материала и снизить потериэлектрической энергии.
Площадь круга вопределенном масштабе равна расчетной нагрузке соответствующего цеха Рi ;
Pi=p ×Ri/>×m
Из этого выражения радиусокружности:
ri=/>
где Ррi — мощность i-го цеха, m – масштаб дляопределения площади круга (постоянный для всех цехов предприятия).
Осветительнаянагрузка наносится в виде сектора круга, изображающего нагрузку до 1000 В. Уголсектора определяется:
a= (Sрoi×360°)/Ррi
Для определения места ГППнаходится центр электрических нагрузок отдельно для активной (табл. 2.1) иреактивной (табл. 2.2) нагрузок, так как питание активной и реактивных нагрузокпроизводится от разных установок (генераторы и компенсирующие устройства).
На генплан заводананосятся оси координат. Находим координаты центра электрических нагрузоккаждого цеха.
Пример:насосная
х =159; у = 215
координаты центраэлектрических нагрузок завода определяются по формулам:
ХОА = (Ррi*Хi)/ Ррi YОА= (Ррi*Yi)/ Ррi (2.1)
ХОР = (Qрi*Хi)/ Qрi YОР= (Qрi*Yi)/ Qрi (2.2)
где ХОА,YОА (ХОР, YОР) – координаты центра активных(реактивных) нагрузок завода;
Хi,Yi– координаты центранагрузокi-го цеха.
В нашем случае:
ХОА = (280*159)/ 535 = 83 м
YОА = (280*215)/535 = 112 м
ХОР = (210*159)/ 272.7 = 122 м
YОР = (210*215)/ 272.7 = 165 м
Принимаем для построениякартограммы нагрузок масштаб: m=1 кВт/мм2
Определение ЦЭНактивной мощности
Таблица 2.1
№
цеха
по ген
плану
Р pi
кВА
Р pо
кВт
ri
мм
α
град
Хi
м
Yi
м
PP
Хi
кВтМ
PPi
Yi
кВтМ
1
2
3
4
5
6
7
8
9 1 285.7 5.7 9.5 7.3 159 215 45426.3 61425.5 2 100.2 2.2 5.5 8 153 115 15330.6 11523 3 57.6 3.6 4.2 24 47 110 2707.2 6336 4 27.7 2.2 3 31 125 75 3462.5 2077.5 5 37.8 2.8 3.5 29 200 110 7560 4158 6 50.1 7.6 4 65 180 35 9018 1753.5 Итого: 560 24.1 864 660
Определение ЦЭНреактивной мощности
Таблица 2.2
№
цеха
по ген
плану
Qpi
квар
Хi
м
Yi
м
Qpi Хi
кварм
Qpi Yi
кварм
1
2
3
4
5
6 1 210 159 215 33390 45150 2 31.3 153 115 4789 3599 3 10.8 47 110 507.6 1188 4 7 125 75 861 525 5 5 200 110 1000 550 6 8.5 180 35 1530 297 Итого: 272.7
3.Выбор вариантаэлектроснабжения.
После определенияэлектрической нагрузки и установления категории надёжности потребителянамечаются возможные варианты электроснабжения с питанием кабельными иливоздушными линиями различных напряжений. Окончательный выбор одного извариантов определяется сравнением технико-экономических показателей указанныхвариантов. Обычно рассматриваются 2-3 варианта с выявлением капитальных затрат;ежегодных эксплуатационных расходов; расходов цветного металла; суммарныхзатрат.
Капитальные затраты насооружение кабельных и воздушных линий определяются по укреплённым показателямстоимости сооружения 1 км линии и стоимости оборудования отдельных элементовпроектируемой системы электроснабжения (трансформаторов, коммутационной,защитной и измерительной аппаратуры в комплектном исполнении – КТП, КРУ, КСО).
Стоимость электроэнергииопределяется стоимости электроэнергии, вырабатываемой энергосистемой илипромышленной электростанцией.
Величины отчислений,идущих на амортизацию, ремонт и обслуживание, приведены в таблице, при этомпроцент на амортизацию устанавливается таким, чтобы к концу срока службы линииили оборудования были полностью восстановлены расходы, затраченные на ихустановку. Так, если установлен срок службы оборудования 20 лет, то процент наамортизацию будет составлять
100/20 = 5 %.
ТаблицаНаименование объекта сети Отчисление, %
на аморт.
и кап.рем.
на текущ.
рем. и обсл. Всего Воздушные линии, устанавливаемые на деревянных опорах. 5,3 0,5 5,8
Воздушные линии, устанавливаемые
на железобетонных и металлических опорах. 3,5 2 5,5 Электрооборудование, установленное на подстанциях. 3 2 5 Кабельные линии, прокладываемые в земле 6,3 3 9,3
Iвариант электроснабжения.
/>
Рассчитываемкапитальные и эксплуатационные расходы.
1) капитальные затраты оборудованияберутся по стоимости оборудования и линии.
Выбираем масленыевыключатели.
Масленые выключателивыбираются по Iрасч, U и Sоткл. С учетом прокладки двух линий.
Iрасч = Sр / (√3*U) =636 / (1.73*115) = 3.2 А
Sоткл = Sc / Xc = 700 / 0.5 = 1400 мВА
По полученным даннымвыбираем масленый выключатель по справочнику.
МКП – 110 Б
U=110 кВ I = 600 А
Iоткл = 20 кА Iуд = 52 кА
Sоткл = 3800 мВА
Цена: 3250000 тенге
Выбираем по табличнымданным отделители, короткозамыкатели и разъединители по Iрасч и U.
Отделители:
ОД – 110 У
U = 110 кВ Iном = 630 А
Iуд = 80 кА Iп.т. = 31.5 кА
tоткл = 0.15/0.45с
цена: 2570000 тенге
К отделителю выбираемкороткозамыкатель марки К.З – 110У
U = 110 кВ Iуд = 82 кА
Iп.т. = 12.5 кА tоткл = 0.18/0.28с
цена: 50000 тенге
Разъединители марки РЛНД-110/600
Iтермич = 12 кА Цена:52500тенге
Выбор линии. Выбираем двух цепную линию с сталеалюминевымипроводами.
Определение сеченияпровода по ј.
Максимальное время работытрансформатора 8400ч в год.
Ј = 1.0 А/мм2
Iр = 36,7 кА
Sэк = I’p/ ј = 36,7 / 1 = 36,7
По условию возможногокоронирования при напряжении 115 кВ следует принять по ПУЭ сечение провода неменее 70 мм2.
Стоимость 1 км линии = 800000 тенге.
Кл = 1км/л*ℓл= 800000*6,2 = 4960000 тенге
Кт = 2*стоимостьтр-ра = 2*1182500 = 23650000 тенге
Выбираем 2 масленыхвыключателей на напряжение 10 кВ марки ВМ В-10.
Iр для напряжения 10 кВ = 1371 А.
U = 10 кВ Iном = 40 А
Iуд = 25кА Iоткл = 10 кА
Sоткл = 170 мВА
Цена: 2500000 тенге
Разъединители нанапряжение 10 кВ выбрали марки РВ- 10/400
Iтермич = 10 кА
Цена: 16000тенге
Выбор короткозамыкателейКЗ – 110М.Параметры Каталожная Расчётная условия для величина величина выбора и аппарата установки проверки Номинальное 110 110 Uном.а≥Uном.у напряжение, кВ Номинальный 31 3,2 Iном.откл≥Iр ток, кА Динамическая стойкость, кА 12.5 6.3
Iтерм ≥ Iy
Выбор масляныхвыключателей МКП – 110Б – 2/5.Параметры Каталожная Расчётная условия для величина величина выбора и аппарата установки проверки Номинальное 110 110 Uном.а≥Uном.у напряжение, кВ Номинальный 25 3,2 Iном.откл≥Iр ток, кА Номинальное 3800 3800 Sоткл.ном≥Sр Sоткл, МВА Динамическая стойкость, кА 10 6,3
Iтерм ≥ Iy /> /> /> /> />
Выбор разъединителей РЛНД– 110М/600Параметры Каталожная Расчётная условия для величина величина выбора и аппарата установки проверки Номинальное 110 110 Uном.а≥Uном.у напряжение, кВ Номинальный 40 3,2 Iном.откл≥Iр ток, кА Динамическая стойкость, кА 12 6.3
Iтерм ≥ Iy /> /> /> /> /> />
Суммарные капитальныезатраты.
К включают в себя стоимостьвыключателей, разъединителей и другого оборудования, установленного в камерахвыключателей К, короткозамыкателей К, линии К итрансформаторов К.
КΣ = Кмв110 + Котдел + Кк.з. + Кр + Кл+ Ктр + Кмв10 + Краъед
КΣ =46229000 тенге
Эксплуатационныерасходы
ΔРл =Δр* I’р2* 2*ℓ
ΔРл =1.3*3552.16*2*3 = 27.7 кВт / А*км
где Δр – удельныепотери Вт / А*км
Потери втрансформаторах.
ΔQх.х = (Iх.х /100)* Sном.т = (1,5/100)*2500=37,5 кВар
ΔQк.з. = (Uк /100)* Sном.т = (10.5 / 100)*2500 = 262,5кВар
Приведенные потериактивной мощности при К.З.
ΔР’м =Δрм + Кэк * ΔQк.з = 1,3+0,06*262,5 = 158,8кВт
где Кэк = 0.06кВт/кВар
Приведенные потериактивной мощности при Х.Х.
ΔРх.х =Δрх.х. + Кэк * ΔQх.х = 37,5+0.06*5,5 = 12,3 кВт
Полные потери втрансформаторах
ΔРт = 2*(ΔРх.х + Кз * ΔР’м) =2*(12,3+0.6*158,8)=215,1 кВт
Полные потери в линиии в трансформаторах
ΔР = ΔРл+ ΔРт = 412,6 + 215,1 = 627,7 кВт
Стоимость потерь
Сп = С*ΔР*Тмакс = 3,25*5300*627,7 = 10812132
Стоимостьамортизационных отчислений.
Са = РаΣ* КΣ = 0.055*49584000 = 27271200тенге
Суммарные годовыеэксплуатационные расходы
Сгод = Сп+ Са = 10812132+27271200 = 38083332тенге
Суммарные затраты.
З = Сгод + 0.15* КΣ= 38083332+0.15*49584000 = 45520932 тенге
Потери электрическойэнергии.
ΔW = ΔР * Tгод = 627,7*5300 = 3326810 кВт
Расход цветного металла(алюминия).
G= g* 2l= 0.86 * (2 * 6,2) = 10,6 Т.
IIвариант электроснабжения.
/>
При расчете второговарианта электроснабжения цена оборудование указано в первом варианте.
Суммарные капитальныезатраты.
КΣ = Кмв110 + Котдел + Кк.з. + Кр + Кл+ Ктр + Кмв10 + Краъед
КΣ =9750000+750000+210000+64000+5140000+100000+23650000+9920000=49584000 тенге
Стоимостьамортизационных отчислений.
Са = РаΣ* КΣ = 0.055*72740000 = 4000700 тенге
Суммарные годовые эксплуатационныерасходы
Сгод = Сп+ Са = 1607760+4000700 = 5608460 тенге
Суммарные затраты.
З = Сгод + 0.15* КΣ= 5608460+0.15*72740000 = 16519460 тенге
Сводная таблица выбораварианта электроснабжения.Вариант электроснабжения
Капитальные
затраты Масса цв.металла
Суммарные
затраты
Потери
эл.энергии
Экспл.
расходы 1 46229000 10,6 16519460 21.5 3808332 2 49584000 10,6 45520932 21.5 5608460
Просчитав все затраты насооружение наших схем более экономичным получается I вариант схемы электроснабжения. По первому вариантупроизводим расчет токов короткого замыкания.
Расчет тока короткогозамыкания.
/>
Сопротивление линии:
X2 = X3 = Xл = X0* L * (Sб / U2ср);
X2 = X3 = Xл = 0.4 * 6.2 * (700 / 1152 ) = 0.13 Ом.
Сопротивлениетрансформатора:
X4 = X5 = Xт = (Uк / 100) * (Sб / Sном.т.);
X4 = X5 = Xт = (10.5 / 100) * ( 700 / 2.5) = 29.4Ом.
Результирующеесопротивление:
Xрез = X1 + ((X4 + X4) / 2);
Xрез = 0,5 + ((0.13 + 29.4) / 2) = 15.26 Ом.
Базисный ток системы:
Iб = Sб / (√3 * 10.5);
Iб = 700 / (1,73 * 10,5) = 38.5 кА.
Ток короткогозамыкания в точке К:
Iкз = Iб / Xрез;
Iкз = 38.5 / 15.26 = 2.5 кА.
Ударный ток короткогозамыкания в точке К:
Iу = 2,55 * Iкз;
Iу = 2,55 * 2.5 = 6.3 кА.
Мощность трёхфазногокороткого замыкания:
Sк.з. = Sб / Xрез;
Sк.з. = 700 / 15.26 = 45.8 МВА
Вывод: я выбрал схему внешнегоэлектроснабжения предприятия на основе технико-экономических расчётов. Дляэтого я определил расчётные нагрузки предприятия, построил картограммунагрузок, произвёл расчёт схемы внешнего электроснабжения.
Список литературы.
1. Б. Ю. Липкин«Электроснабжение промышленных предприятий и установок». Москва «Высшая школа»1990г.
2. Фёдоров «Электроснабжениепромышленных предприятий» Москва 1973 г.
3 Дьяков «Справочник поэлектрооборудованию».
4. Фёдоров А.А., Старкова А.Е. Учебное пособие для курсовогои дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий:Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987.
5. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленныхпредприятий: Учеб. пособие для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшаяшкола, 1986.
6. Зюзин А.Ф., Поконов Н.З., Антонов М.В. Монтаж, эксплуатация иремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок: Учеб. дляучащихся электротехнических спец. Техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.:высшая школа, 1986.