Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Февраля 2013 в 07:35, курсовая работа
Мета курсового проекту полягаяє у розробці системи електропостачання, яка може забезпечити споживачів електричною енергією відповідної якості та в необхідній кількості при заданій надійності електропостачання. Для вирішення цього завдання необхідно підтвердити розрахунками працездатність СЕП в нормальних, форсованих і аварійних режимах. Для цього слід вибрати такі схемні та технічні рішення, щоб у нормальному режимі система характеризувалася економічністю, у форсованому режимі забезпечувала заданий рівень надійності електропостачання за рахунок перевантажувальної спроможності елементів СЕП, а в аварійному режимі - швидко і вибірково вимикався пошкоджений елемент чи ділянка мережі.
Вступ ……………………………………………………………………….. 4
Вихідні дані ………………………………………………………………... 5
Визначення розрахункових навантажень цехів та залізничної станції ... 7
1. 1. Визначення розрахункового силового навантаження цехів ………. 7
1. 2. Визначення розрахункового навантаження загального електричного освітлення цехів …………………………………………………………… 9
1. 3. Визначення розрахункового навантаження компресорної станції .. 12
1. 4. Визначення розрахункового навантаження залізничної станції ….. 13
2. Визначення центра електричних навантажень та місця розташування
головної понижувальної підстанції ………………………………………. 16
3. Вибір кількості та потужності трансформаторів тягової підстанції …… 18
4. Вибір кількості та потужності трансформаторів цехових
трансформаторних підстанцій ……………………………………………...20
5. Вибір потужності компенсуючих пристроїв у системі електропостачання
залізничної станції …………………..…………………………………….. 23
5. 1. Визначення реактивної потужності компенсуючих пристроїв
споживачів електроенергії залізничної станції ...………………….. .23
5. 2. Визначення потужності конденсаторних установок з номінальною
напругою конденсаторів до 1 кВ ………………………………….…. 23
5. 3. Визначення потужності конденсаторних установок з номінальною
напругою конденсаторів 6 кВ ………………….………………….... 25
6. Розробка схеми електропостачання залізничної станції………………… 26
7. Розрахунок струмів трифазного короткого замикання на шинах низької
напруги головної понижувальної підстанції …………………………….. 27
Для фільтрувальної станції:
Для тепловозного депо:
Для компресорної станції:
Результати розрахунків наводяться в таблиці 1. 2.
Таблиця 1. 2 – Визначення розрахункового навантаження загального
електричного освітлення цехів
№ |
Площа цеху F,м2 |
Тип ламп |
Рп.о, Вт/м2 |
Результати розрахунків | |||
Руст.о, кВт |
Рр.о, кВт |
Qр.о, кВАр |
Sр.о, кВА | ||||
1 |
4320 |
Люмінесцентна |
11 |
57,024 |
54,173 |
17,33 |
56,9 |
2 |
4320 |
Дугова ртутна |
15 |
71,28 |
67,716 |
117,3 |
135,4 |
3 |
2160 |
Розжарювання |
16 |
34,56 |
32,832 |
0 |
32,8 |
4 |
2160 |
Люмінесцентна |
16 |
41,472 |
39,398 |
12,6 |
41,4 |
5 |
18000 |
Дугова ртутна |
15 |
297 |
282,15 |
488,7 |
564,3 |
6 |
11520 |
Розжарювання |
16 |
184,32 |
175,104 |
0 |
175,1 |
7 |
864 |
Люмінесцентна |
17 |
17,625 |
16,744 |
5,36 |
17,6 |
Усього |
1023,5 | ||||||
1. 3. Визначення розрахункового навантаження компресорної станції
Кількість робочих ЕД компресорної станції обчислюється за формулою:
де N – задана кількість ЕД, шт. (З таблиці 2, N = 4);
2 – кількість резервних ЕД.
Nр = 4 – 2 = 2.
Розрахункова активна потужність СД напругою 6 кВ визначається як:
де Nр – кількість робочих СД, що працюють одночасно, шт.;
βСД – коефіцієнт завантаження СД активною потужністю, в. о. (приймається βСД = 0,8);
Рном.СД – номінальна активна потужність СД, кВт.
Мінімальна реактивна потужність, що генерується СД, визначається як:
де Qном.СД – номінальна реактивна потужність СД;
tgφном.СД – відповідає значенню номінального коефіцієнта потужності СД cosφном.СД, який є випереджальним і приймається для всіх типів СД cosφном.СД = 0,9
При такому значенні мінімальної реактивної потужності ЕД зберігає властивості СД і стабільно працює. У такому випадку ця потужність є розрахунковою реактивною потужністю, яку можна визначити як:
Загальне розрахункове активне навантаження компресорної станції з СД визначається з урахуванням розрахункового силового навантаження Рр.с та розрахункового навантаження загального електричного освітлення Рр.о:
Загальне розрахункове реактивне навантаження компресорної станції з СД:
Загальне розрахункове повне навантаження компресорної станції з СД:
1. 4. Визначення розрахункового навантаження залізничної станції
Для визначення розрахункового навантаження залізничної станції необхідно обчислити загальне розрахункове навантаження цехів, при розрахунку якого приймається коефіцієнт одночасності збігання максимумів навантаження Ко=1. Необхідні розрахункові дані беруться з таблиць 1. 1 і 1. 2.
Загальне розрахункове реактивне навантаження і-го цеху визначається як:
Загальне розрахункове реактивне навантаження і-го цеху:
Загальне розрахункове повне навантаження і-го цеху:
Так, для електровозного депо № 1:
Для електровозного депо № 2:
Для моторвагонного депо:
Для депо по ремонту пасажирських вагонів:
Для фільтрувальної станції:
Для тепловозного депо:
Для компресорної станції:
Результати розрахунку наводяться в таблиці 1. 3.
Загальне розрахункове активне і реактивне навантаження кількох цехів визначають з урахуванням коефіцієнта одночасності збігання максимумів навантаження Ко цих цехів
Коефіцієнт одночасності збігання максимумів навантаження приймаємо Ко = 0,89.
Розрахункову повну потужність можна визначити так:
Таблиця 1. 3 – Визначення розрахункового навантаження на тяговій підстанції
№ |
Назва цеху |
Рр.ц, кВт |
Qр.ц, кВАр |
Sр.ц, кВА | |
1 |
Електровозне депо № 1 |
1210,173 |
1404,5 |
1853,9 | |
2 |
Електровозне депо № 2 |
873,716 |
1028,1 |
1348,1 | |
3 |
Моторвагонне депо |
716,832 |
718,2 |
1014,7 | |
4 |
Депо по ремонту пасажирських вагонів |
838,398 |
1043,3 |
1338,4 | |
5 |
Фільтрувальна станція |
919,15 |
1253,1 |
1554,05 | |
6 |
Тепловозне депо |
1273,104 |
1317,6 |
1832,2 | |
7 |
Компресорна станція |
Навантаження |
358,744 |
402,1 |
538,9 |
Двигуни |
2000 |
-565,9 |
2425,7 | ||
Усього |
2358,744 |
- 163,8 |
2964,6 | ||
Усього |
6190,117 |
7166,9 |
9470,04 | ||
Усього з урахуванням Ко=0,85 |
5509,2 |
6378,5 |
8428,3 | ||
2 Визначення центра електричних навантажень та місця розташування тягової трансформаторної підстанції напругою 35/6 кВ
Розташування джерела живлення проектованої СЕП повинно сприяти досягненню мінімуму витрат на всю СЕП. Для цього необхідно звести до мінімуму довжину мереж, унаслідок чого вартість втрат енергії та напруги в живильних і розподільних мережах СЕП залізничної станції також буде мінімальною. З цією метою визначається умовна точка на плані станції, що відповідає центру ваги площини станції, на якій електричні навантаження умовно замінені на еквівалентні ваги. Ця умовна точка називається центром електричних навантажень (ЦЕН). Координати ЦЕН визначаються в умовній системі координат, яка наноситься на план станції довільним чином.
Площа кола в прийнятому масштабі m дорівнює повному розрахунковому навантаженню цеху
(2. 1)
Sр.ц.і - розрахункове повне навантаження і-го цеху, кВА;
rц.і - радіус кола і-го цеху, см або мм;
m - масштаб, кВА/см2 або кВА/мм2.
Приймаємо m = 550 кВА/см2.
З цього виразу визначається радіус кола
(2. 2)
Для Електровозного депо № 1:
Інші розрахунки радіусів для цехів станції наведені в таблиці 2. 1.
Координати ЦЕН станції можна обчислити за формулами
, од, (2.3)
,од. (2.4)
де Хц.і, Yц.і - координати ЦЕН і-го цеху;
n - кількість цехів станції.
Таким чином координати ЦЕН:
Хц = 9,54 од,
Yц = 7,17 од.
Таблиця 2. 1. – Координати та радіус кіл картограми окремих цехів
№ |
Назва цеху |
Координати |
rц.і, см | |
Хц.і, см |
Yц.і, см | |||
1 |
Електровозне депо № 1 |
5,3 |
2,55 |
1,04 |
2 |
Електровозне депо № 2 |
15,4 |
2,55 |
0,88 |
3 |
Моторвагонне депо |
3,4 |
6,3 |
0,77 |
4 |
Депо по ремонту |
7,35 |
6,3 |
0,88 |
5 |
Фільтрувальна станція |
5,95 |
12,3 |
0,95 |
6 |
Тепловозне депо |
15,45 |
12,3 |
1,03 |
7 |
Компресорна станція |
16,8 |
6,25 |
0,56 |