МИНИСТЕРСТВОПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ
ИркутскийГосударственный Университет
ПутейСообщения
Кафедра: ЭЖТ
Курсовойпроект
ТЕМА: «Проектирование системэлектроснабжения предприятий железнодорожного транспорта»Выполнил:студентгруппы ЭНС-07-3
СтудентовА.С.
Проверил:
доктор техн.наук, профессор
КрюковА.В.Иркутск, 2009г.
Содержание
Введение
Реферат
Исходные данные
1. Ведомость электрических нагрузок2. Расчет электрических нагрузок
2.1. Силовые электрические нагрузки
2.2. Электрические нагрузки освещения
2.3. Суммарные электрические нагрузки цехов
2.4. Картограмма нагрузок
2.5. Выбор компенсирующих устройств
2.6. Определение координат центра электрических нагрузок
3. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций
3.1. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторныхподстанций
4. Разработка системы внутризаводского электроснабжения
4.1. Расчет потерь в трансформаторах
4.2. Потери в трансформаторах
4.3. Нагрузки на стороне высокого напряжения трансформаторныхподстанций
4.4. Выбор места положения ГПП или ГРП
4.5. Длины кабельных линий
4.6. Количество ячеек отходящих линий ГРП
4.7. Расчет электрических нагрузок на головных участкахмагистралей
4.8. Выбор сечений кабелей по нагреву
4.9. Выбор сечений по экономической плотности тока
5. Технико-экономическое сравнение вариантов
5.1. Определение капитальных затрат
5.2. Определение издержек на эксплуатацию
6. Уточненный расчет выбранного варианта
6.1. Проверка выбранных сечений по потере напряжений
6.1.1. Сопротивления кабельных линий
6.1.2. Определение потери напряжения
6.2. Разработка системы внешнего электроснабжения
6.2.1. Определение расчетных электрических нагрузокпредприятия
6.2.2. Проверка по потере напряжения
6.3. Расчет токов короткого замыкания
6.4. Составление схемы замещения
6.5.Результаты расчета токов кз
7. Выбор оборудования
7.1. Выключатели
7.2. Предохранители
7.3. Разъединитель
7.4. Выключателинагрузки
7.5. Выбор измерительных трансформаторов
7.3.1. Трансформаторы тока
7.3.2. Трансформаторы напряжения
8. Расчет внутренней сети
9. Расчет заземляющего устройства
Вывод
Введение
В настоящее время, в эпоху электрификации, когда электрооборудованиеприменяется повсеместно, одной из главных задач при строительстве любогообъекта, является правильное проектирование системы электроснабжения.
Одной из самых электропотребляемых производств, являетсяжелезнодорожный транспорт. Данную отрасль, можно разделить на две группы, попризнаку электропотребителя. Первая группа – контактная сеть. Вторая группа –предприятия железнодорожного транспорта.
Предприятия ж.д. транспорта включаю в себя как объекты обслуживающиеж.д. (вокзалы, депо, станции и т.д.) так и отдельный большие предприятияпроизводящие продукцию для нужд ж.д. транспорта. Предприятия ж.д. используютобширный перечень производственных механизмов на электропитании. Вот наиболеечасто используемые агрегаты:
· Электродвигателипроизводственных механизмов встречаются в предприятиях всех служб. Наибольшиеустановленные мощности электропривода станков и других механизмов относятся клокомотивному и вагонному хозяйствам.
· В цехахлокомотивных и вагонных депо установлены токарные, сверлильные, фрезерные,строгальные, шлифовальные, токарно-карусельные, винторезные и другие станки.Кроме станков, к потребителям этой группы могут быть отнесены молоты,установленные в кузнечных цехах локомотивных и вагонных депо.
· Станочноеоборудование с электроприводом, как правило, небольшой мощности установлено вмеханических мастерских предприятий служб пути, грузового хозяйства,сигнализации и связи, электрификации и энергетического хозяйства, гражданскихсооружений, отдела водоснабжения и др.
· К силовымобщепромышленным установкам относятся компрессоры, насосы, вентиляторы иподьемно-транспортные устройства.
· Компрессорныеустановки широко применяются н железнодорожном транспорте — в локомотивных ивагонных депо для снабжения сжатым воздухом пневматического инструмента,проверки тормозной системы подвижного состава и других нужд.
· Вентиляторыустанавливаются в производственных и служебно-бытовых зданиях для системприточно-вытяжной вентиляции, калориферного отопления, в установках для сушкитяговых двигателей в локомотивных депо, местного отсоса в цехах и т.д.
· Потребители рассматриваемойгруппы работают как правило в продолжительном режиме.
· Подъемно-транспортныемеханизмы (мостовые краны, тали, кран-балки, электродомкраты и др.)применяютсяв локомотивных депо и других хозяйствах. Потребители этой группы работают вповторно-кратковременном режиме с частыми толчками нагрузки.
Электроосветительныенагрузки применяются на всех железнодорожных станциях, в хозяйствах всех служб.Наряду с нагрузками внутреннего освещения производственных, служебно-бытовых,административных, жилых и других зданий значительную долю нагрузок составляетнаружное освещение станций, территорий предприятий и поселков.
В отношении обеспечениянадежности электроснабжения потребители делятся на три категории.
· К первойкатегории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых можетповлечь за собой опасность для жизни людей, срыв графика поездов, принестизначительный ущерб железнодорожному транспорту и народному хозяйству в целом.Электроснабжение должно обеспечиваться от двух независимых источников питания,и перерыв электроснабжения допускается на время автоматического восстановленияпитания.
· Ко второйкатегории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которыхприводит к нарушению производственного цикла и массовым простоям рабочихэнергоемких предприятий. Рекомендуется обеспечивать питание от двух независимыхисточников питания. Перерыв в электроснабжении допустим лишь на время включениявторого источника питания дежурным персоналом или выездной бригадой.
· К третьейкатегории относятся все остальные электроприемники, не относящиеся к первой ивторой категориям. Электроснабжение может выполняться от одного источникапитания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые длявосстановления электроснабжения, не превышают одних суток.
Реферат
В курсовом проекте рассчитаныэлектрические нагрузки цехов, определен центр электрических нагрузок. Выбраноместо положения главной распределительной подстанции. Рассчитаны мощности цеховс учетом потерь в трансформаторах и с учетом компенсации реактивной мощности нанизкой стороне. Для сети 10кВ выбраны кабельные линии. Рассмотрены два вариантасхем электроснабжения – магистральная и радиальная схемы. Рассчитаны ток короткогозамыкания для РУ-10 кВ, выбрано и проверено оборудование для схемыэлектроснабжения. Нарисована однолинейная схема электроснабжения.
Исходныеданные
Таблица 1Удельная плотностьнагрузки№ Потребитель электроэнергии
/>, /> 1 Административные здания 30…50 2 Ремонтные мастерские 50…80 3 Деревообрабатывающие цеха 75…140 4 Лаборатории промышленных предприятий 130…290 5 Литейные цехи 230…270 6 Механические, сборочные, термические и инструментальные цехи 200…600 7 Освещение цехов 5…20
Таблица 2
Характеристики цехов предприятия№ Наименование цеха
/>, кВт Размеры цеха
F, м2
/>,/> А, м В, м 1 Инструментальный 1129 40 90 3600 313,61 2 Литейный 1025 55 80 4400 232,95 3 Сборочный 1048 90 46 4140 253,14 4 Механический 980 40 60 2400 408,33 5 Термический 661 40 60 2400 275,42 ИТОГО 4843
/>
Рис.1. Структура установленноймощности предприятия
1. Ведомостьнагрузок Таблица 3N Наименование электроприемника Рн, кВт кол-во шт РнΣ
Ки cos(φ) Цех1 Литейный 1 Сушильные шкафы 15 15 225 0,5 0,85 2 Вентиляторы 12 8 96 0,65 0,8 3 Многоподшип, автоматы 30 10 300 0,25 0,65 4 Компрессоры 5 6 30 0,65 0,8 5 Однопост, дв-ли генератора 34 7 238 0,6 0,7 6 Эл.печи д/ фас. литья 40 6 240 0,75 0,87 Сумма 52 1129 N Наименование электроприемника Рн, кВт. кол-во шт РнΣ
Ки cos(φ) Цех2 Инструментальный 1 Тр-ры для ручной сварки 15 7 105 0,3 0,35 2 Дуговые сталепл. печи 18 15 270 0,75 0,9 3 Вентиляторы 10 12 120 0,65 0,8 4 Печи дуговые сталепл. 30 5 150 0,75 0,9 5 Переносной эл. инструмент 14 8 112 0,06 0,45 6 Кран-балка, 2т 5 2 10 0,06 0,45 7 Выпрямитель сварочный 18 3 54 0,25 0,65 8 Шлифовальные станки 17 12 204 0,7 0,8 Сумма 64 1025 N Наименование электроприемника Рн, кВт кол-во шт РнΣ
Ки cos(φ) Цех3 Сборочный 1 Транспортеры (винтовые) 27 2 54 0,65 0,75 2 Транспортеры(подъемные) 25 3 75 0,4 0,75 3 Дробилки крупного дробления 32 6 194 0,4 0,75 4 Фрезерные станки 20 6 120 0,12 0,4 5 Электротележки 18 4 72 0,1 0,4 6 Вентилятор 4 7 28 0,65 0,8 7 Шлифовальные станки 15 15 225 0,7 0,8 8 Тр-ры для ручной сварки 20 5 100 0,3 0,35 9 Печи дуговые сталепл. 30 6 180 0,75 0,9 Сумма 54 1048 N Наименование электроприемника Рн, кВт кол-во шт РнΣ
Ки cos(φ) Цех4 Механический 1 Молот 150 кг 22,5 3 67,5 0,06 0,45 2 Вентилятор 4 7 28 0,65 0,8 3 Многоподшипниковые авт-ты 25 8 200 0,2 0,5 4 Токарно-винторезный ст-к 14,2 6 85,2 0,25 0,65 5 Шлифовальные ст-ки 15 15 225 0,7 0,8 6 Тр-ры для ручной сварки 20 5 100 0,3 0,35 7 Кран-балка, 3. 2 т 5,0 1 5 0,06 0,45 8 Домкраты 22,5 12 270 0,06 0,45 Сумма 57 980,7 N Наименование электроприемника Рн, кВт кол-во шт РнΣ
Ки cos(φ) Цех5 Литейный 1 Долбёжный станок 6 4 24 0,14 0,6 2 Станок автомат 7 2 14 0,23 0,65 3 Транспортёр 12 3 36 0,6 0,7 4 Печь сопротивления 15 4 60 0,55 0,95 5 Сушильная камера 50 2 100 0,55 0,95 6 Сварочный 20 2 40 0,3 0,35 7 Пресс 9 8 72 0,25 0,65 8 Нагреватели 10 4 40 0,35 0,55 9 Мостовой кран 15 3 45 0,06 0,45 10 Наждачный станок 4 5 20 0,14 0,6 11 Толкатель 15 2 30 0,06 0,45 12 Плавильная печь 40 2 80 0,75 0,87 13 Моечная машина 50 2 100 0,06 0,45 Сумма 43 661
/>
Рис.2
2.Расчет электрических нагрузок
2.1.Силовыеэлектрические нагрузки
Расчет электрическихнагрузок по цехам выполняется по методу упорядоченных диаграмм. Главнымрасчетным параметром этого метода является коэффициент расчетной мощности />, определяемый в зависимостиот эффективного числа приемников />, игруппового коэффициента использования /> дляданного узла:
/> (1)
/> (2)
где n — числоэлектроприемников в группе.
Расчетная активнаянагрузка любой линии на 2УР находится по формуле
/> (3)
Расчетная реактивнаямощность для электроприемников с индуктивным характером нагрузки определяетсякак
/>, (4)
где />принимается в зависимостиот />:
/> /> (5)
Значения /> находятся по табл.