Выбор схемы электроснабжения

 

 

Содержание

 

1. Введение……………………………………………………………………………………3
2. Выбор рода тока и напряжения…………………………………………………………4
3. Выбор схемы электроснабжения………………………………………………………..5
4. Выбор комплектной трансформаторной подстанции………………….…………….6
5. Данные для курсовой работы……………………………………………………………7
6. Расчет электрических нагрузок…………………………………………………..……..8
7. Определяем среднюю нагрузку за максимально нагрузочную смену в цехе…….17
8. Выбор силового трансформатора для цеха……………………………….…………..18
9. Определим номинальные токи электроприемников, выбираем сечение          проводов и жил кабелей…………………………………………………………………19
10. Выбираем марку кабеля...................................................................................................20
11. Выбор пускорегулирующей аппаратуры…………………………………….……….21
12. Расчет заземления..............................................................................................................22
13. Заключение………………………………………………………………….…………….24
14. Список использованной литературы………………………………….………………25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Электроэнергетика - сфера экономики Республики Казахстан, включающая в себя совокупность производственных и иных имущественных объектов, непосредственно используемых в процессе производства, передачи и сбыта электрической энергии, а также комплекс экономических и иных взаимоотношений, возникающих в процессе их осуществления. Электроэнергетика является базовой отраслью экономики РК, так как производит и поставляет электрическую и тепловую энергию для всех других отраслей и населения страны.

 Надежное  и эффективное функционирование  электроэнергетики, бесперебойное  снабжение потребителей - основа  поступательного развития экономики  страны и неотъемлемый фактор  обеспечения цивилизованных условий  жизни ее граждан. В настоящее  время электроэнергетика является  наиболее стабильно работающим  комплексом белорусской экономики. Предприятиями отрасли обеспечено  эффективное, надежное и устойчивое  энергоснабжение потребителей республики  без аварий и значительного  экологического ущерба.

 Само существование  и состояние энергетики затрагивает  без исключения интересы всех  граждан, поскольку потребление  энергии является для всех  давно привычным, незаметным, само  собой разумеющимся процессом. Однако, энергия,наряду с потребительской  стоимостью обладает одновременно  и индивидуальной стоимостью, которая  отражает затраты энергосистемы  на производство, передачу и распределение  энергии. В эти затраты входит  как стоимость приобретаемых  энергосистемой первичных и вторичных  энергоресурсов, так и стоимость  эксплуатации и совершенствования  энергетической инфраструктуры,которую  образуют электростанции, подстанции, электрические сети и другие  энергетические объекты.

Энергия не является бесплатным продуктом, а имеет высокую реальную стоимость, которая в силу общемировых тенденций, связанных в первую очередь с истощением запасов ископаемого органического топлива, возрастает из года в год. Это вынуждает переходить к более экономичному использованию различных энергоресурсов, тем более в случае Казахстана, который практически их не имеет, а свои нужды обеспечивает закупками у соседних стран.

Высшим приоритетом энергетической политики нашего государства является повышение эффективности использования энергии как средства для снижения затрат общества на энергоснабжение, обеспечения устойчивого развития страны, повышения конкурентоспособности производительных сил и охраны окружающей среды. В 2003 году разработан топливно-энергетический баланс страны на период до 2020 года, в котором так же немаловажное место отведено вопросам дальнейшего развития электроэнергетики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор рода тока и напряжения

 

При проектировании электрооборудования необходимо выбрать род тока (переменный или постоянный) и напряжение сети.

Для силовых электрических сетей промышленных предприятий в основном применяется трехфазный переменный ток. Постоянный ток рекомендуется использовать в тех случаях, когда он необходим по условиям технологического процесса (зарядка аккумуляторных батарей, питание гальванических ванн и магнитных столов), а также для плавного регулирования частоты вращения электродвигателей. Если необходимость применения постоянного тока не вызвана технико-экономическими расчетами, то для питания силового электрооборудования используется трехфазный переменный ток.

При выборе напряжения следует учитывать мощность, количество и расположение электроприемников, возможность их совместного питания, а также технологические особенности производства.

На выбор напряжения (от центрального распределительного пункта (ЦРП) до трансформаторных подстанций (ТП)) существенное влияние оказывает предполагаемое наличие на объекте электродвигателей напряжением выше 1 кВ (6, 10 кВ), электрических печей и других электроприемников.

Для питания цеховых ТП чаще применяется напряжение 10кВ.

При выборе напряжения для питания непосредственно электроприемников необходимо обратить внимание на следующие положения.

Номинальными напряжениями, применяемыми на промышленных предприятиях для распределения электроэнергии (по ГОСТ 721—771), являются 10; 6; 0,66; 0,38; 0,22 кВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор схемы электроснабжения

 

Распределение электроэнергии на низшей ступени во многом зависит от схемы питания электроприемников. При выборе схемы электрической сети для питания электрооборудования цеха рассматривают ее коммутационную гибкость, надежность питания, экономичность, а также возможность применения индустриальных методов монтажа электрической сети.

Электрическая сеть может выполняться по радиальной, магистральной и смешанной схемам.

При радиальной схеме достаточно мощных электроприемников, как правило, получают питание непосредственно от подстанции, а группа менее мощных и близко друг к другу расположенных электроприемников — посредством распределительных пунктов, устанавливаемых как можно ближе к геометрическому центру нагрузки.Распределительные пункты линии присоединяются к главным распределительным щитам через рубильники и предохранители или автоматы. При использовании радиальной схемы увеличиваетсяколичество аппаратов управления и защиты, а также протяженность сети, что требует больших капитальных затрат, однако данная схема надежна и проста в эксплуатации.

Магистральные схемы рекомендуется применять в следующих случаях:

а) когда нагрузка имеет сосредоточенный характер, но отдельные узлы нагрузки расположены в одном направлении по отношению к подстанции и на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга;

б) когда нагрузка сравнительно равномерно распределена. В практике проектирования чисто радиальные и магистральные схемы

применяются редко. Чаще пользуются смешанными схемами, включающими элементы первых двух.

Для цехов, имеющих правильную планировку оборудования (механические, механосборочные) и распределенную нагрузку, рекомендуется применять непосредственное подключение электроприемников к распределительным шинопроводам, которые питаются от распределительного пункта подстанции. Распределительные шинопроводы выполняются в закрытых коробках и подключаются к магистралям через рубильники и предохранители. Все ответвления от магистральных и распределительных шинопроводов должны иметь защиту плавкими предохранителями или автоматами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор комплектной трансформаторной подстанции

 

Трансформаторной подстанцией называется электроустановка служащая для приема, преобразования, распределения электрической энергии, и состоящая из силовых трансформаторов или преобразователей, а также распределительных устройств напряжением до 1000 В и выше 1000 В. Они являются основными звеньями системы электроснабжения и в зависимости от положения в энергосистеме, их назначения, величине первичного и вторичного напряжений подстанции подразделяют на районные и подстанции предприятий. Районными называются подстанции, которые питаются от районных (основных) сетей энергосистемы. Они предназначены для электроснабжения больших районов, в которых находятся промышленные, городские, сельскохозяйственные и другие потребители. Районные трансформаторные подстанции подразделяются на узловые распределительные подстанции (УРП) и распределительные подстанции (пункты РП 6 – 10 кВ).

Узловые распределительные подстанции получают энергию от энергосистемы и распределяют ее без преобразования по территории предприятий.

Распределительные подстанции предназначены для приема и распределения электрической энергии на одном и том же напряжении без преобразования.

Трансформаторные подстанции предприятий подразделяются на заводские и цеховые подстанции. Заводские делятся на главные понизительные подстанции (ГПП) с открытым распределительным устройством (ОРУ), предназначенные для приема электрической энергии от энергосистем 35 – 110 – 220 кВ и преобразования ее в напряжение заводской сети 6 – 10 кВ, для питания цеховых и межцеховых подстанций, а также бывают отдельно стоящие подстанции с закрытым распределительным устройством (ЗРУ).

Выбор числа трансформаторов, типа и схемы питания подстанций обусловлен величиной и характером электрических нагрузок, размещением нагрузок на генеральном плане предприятия, а так же производственными и эксплуатационными требованиями.

Трансформаторные подстанции должны размещаться вне цеха только при невозможности внутри него или при расположении части нагрузок вне цеха. Выбранная подстанция должна занимать минимум полезной площади цеха, удовлетворять требованиям электрической и пожарной безопасности и не должна создавать помех производственному процессу.

Выбор количества трансформаторов на ТП зависит от категории степени бесперебойности электроснабжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данные для курсовой работы

 

06-вариант

 

Наименование задания
Наименование оборудования	Количество мощностей
Кран-балка	3/10
Токарный станок	7,5/3
Токарный станок	2,2/8
Станок прессовый автоматический	15/2
Вентилятор сантехнический	8,5/7
Вентилятор регулировочный	4,5/2
Электропечь сопротивления	20/6
Электропечь сопротивления автоматическая	25/2
Трансформатор сварочный	15/8
Точечная сварка	80/1
Освещение	35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет электрических нагрузок

 

Кран – балка.

 

 

1

Определяем номинальную мощность

Рн

=

Р*n

=

3

*

10

=

30

кВт

2

Определяем коэффициент использования и коэффициент мощности по справочной

литературе (л.1).

Ки=0,6     cosφ = 0,65  tgφ=0,70

3

Определяем среднюю нагрузку за смену

Рсн

=

Рн*kи

=

30

*

0,6

=

18,00

кВт

Qсн

=

Рсн*tgφ

=

18

*

0,7

=

12,60

кВАр

4

Определяем эффективное число электроприемников

Пэф

=

=

900

=

10

90

5

Определяем максимальную нагрузку за смену

Км=1,4

Рсм

=

Рн*kм

=

30,00

*

1,4

=

42,00

кВт

Qсм

=

Рсм*tgφ

=

42,00

*

0,7

=

29,40

кВАр

6

Номинальный ток

Iн

=

Рн

=

30000

=

30000

=

70,21

А

1,73*380*0,65

427,31

7

Определяем пусковой ток

Коэффициент пуска: кп=5

Iпуск

=

kп*Iн

=

70,21

*

5

=

351,03

А

8

Пиковый ток

Iпик

=

Iпуск+(kи*Iн)

=

351,03

+

0,6

*

70,21

=

393,16

А