Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Мая 2015 в 20:20, дипломная работа
От устойчивой и надежной работы отрасли во многом зависит энергетическая безопасность страны.
Система электроснабжения является частью этой сферы, которая может быть определена вниз от границы раздела потребитель энергоснабжающая организация (энергосистема) до единичного электроприемника.
Знания инженера-электрика - специалиста по электроснабжению, определяются областью его деятельности. На производстве он может вырасти - до главного энергетика предприятия, в инвестиционном институте - до начальника отдела (главного инженера проекта), в вузе до - профессора.
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..……………3
1.АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ…………………………………….………...5
1.1.Исходные данные………………………………………………………………..5
2.ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЗАВОДА………………………………………………7
2.1 Расчетные нагрузки для цехов завода…………………………………………….7
2.2 Определение расчетной нагрузки электрического освещения…..………….…10
3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ …………………………………………………………………………………….…..13
3.1 Выбор местоположения и мощности трансформаторов ГПП…………..….13
3.2 Предварительный выбор количества цеховых трансформаторов на предприятии…………………………………………………………………………..17
3.3 Определение количества трансформаторов в каждом цехе……….……..…19
4.ВЫБОР ПРОВОДНИКОВ…………………………………………………………27
4.1. Выбор проводов 110 Кв…………………………………………………….…..27
5. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ……………………………...36
5.1 Составление схемы замещения и расчет ее параметров………………………36
6. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ………………………………………………………………………………………….49
7. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА……………………………………………………………..57
8. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ…………………………………66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………..81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………………..82
Продолжение таблицы № 4.4.1
ТП-14 |
1017,3312 |
0,91 |
0,46 |
925,771392 |
421,7939073 |
ТП-15 |
1017,3312 |
0,91 |
0,46 |
925,771392 |
421,7939073 |
ТП-16 |
768,834 |
0,91 |
0,46 |
699,63894 |
318,7649184 |
ТП-17 |
768,834 |
0,91 |
0,46 |
699,63894 |
318,7649184 |
ТП-18 |
768,834 |
0,91 |
0,46 |
699,63894 |
318,7649184 |
ТП-19 |
944,571 |
0,9 |
0,484 |
850,1139 |
411,7289534 |
ТП-20 |
944,571 |
0,9 |
0,484 |
850,1139 |
411,7289534 |
ТП-21 |
946,647 |
0,9 |
0,484 |
851,9823 |
412,6338608 |
ТП-22 |
946,647 |
0,9 |
0,484 |
851,9823 |
412,6338608 |
ТП-23 |
946,647 |
0,9 |
0,484 |
851,9823 |
412,6338608 |
ТП-24 |
976,23 |
0,9 |
0,484 |
878,607 |
425,5287916 |
ТП-25 |
976,23 |
0,9 |
0,484 |
878,607 |
425,5287916 |
ТП-26 |
976,23 |
0,9 |
0,484 |
878,607 |
425,5287916 |
ТП-27 |
931,596 |
0,9 |
0,484 |
838,4364 |
406,073282 |
ТП-28 |
931,596 |
0,9 |
0,484 |
838,4364 |
406,073282 |
ТП-29 |
931,596 |
0,9 |
0,484 |
838,4364 |
406,073282 |
ТП-30 |
931,596 |
0,9 |
0,484 |
838,4364 |
406,073282 |
ТП-31 |
902,532 |
0,9 |
0,484 |
812,2788 |
393,4045781 |
ТП-32 |
902,532 |
0,9 |
0,484 |
812,2788 |
393,4045781 |
ТП-33 |
902,532 |
0,9 |
0,484 |
812,2788 |
393,4045781 |
ТП-34 |
1019,826 |
0,9 |
0,484 |
917,8434 |
444,5318474 |
ТП-35 |
1019,826 |
0,9 |
0,484 |
917,8434 |
444,5318474 |
ТП-36 |
916,026 |
0,9 |
0,484 |
824,4234 |
399,2864764 |
Продолжение таблицы № 4.4.1
РП-1 |
5439,186 |
0,91 |
0,46 |
4949,65926 |
2255,131383 |
РП-2 |
5403,18 |
0,91 |
0,46 |
4916,8938 |
2240,202998 |
РП-3 |
7220,926 |
0,91 |
0,46 |
6571,04266 |
2993,855484 |
РП-4 |
7540,284 |
0,91 |
0,46 |
6861,65844 |
3126,263945 |
РП-5 |
6685,242 |
0,91 |
0,46 |
6083,57022 |
2771,756479 |
РП-6 |
10462,932 |
0,9 |
0,484 |
9416,6388 |
4560,686324 |
РП-7 |
7661,6316 |
0,9 |
0,484 |
6895,46844 |
3339,627789 |
РП-8 |
8755,476 |
0,9 |
0,484 |
7879,9284 |
3816,423509 |
АД, кВт |
|||||
400 |
439,56 |
0,91 |
0,46 |
399,9996 |
182,2452019 |
500 |
549,45 |
0,91 |
0,46 |
499,9995 |
227,8065023 |
СД, кВт |
|||||
1800 |
1978,02 |
0,91 |
0,46 |
1799,9982 |
820,1034084 |
2500 |
2747,25 |
0,91 |
0,46 |
2499,9975 |
1139,032512 |
тр-р ЛК |
|||||
ом 8/1 |
564 |
0,9 |
0,484 |
507,6 |
245,8419004 |
см 8/1 |
1500 |
0,9 |
0,484 |
1350 |
653,8348415 |
ом 8/2 |
564 |
0,9 |
0,484 |
507,6 |
245,8419004 |
см 8/2 |
1500 |
0,9 |
0,484 |
1350 |
653,8348415 |
ом 4/3 |
564 |
0,9 |
0,484 |
507,6 |
245,8419004 |
см 4/3 |
1500 |
0,9 |
0,484 |
1350 |
653,8348415 |
ом 4/4 |
564 |
0,9 |
0,484 |
507,6 |
245,8419004 |
см 4/4 |
1500 |
0,9 |
0,484 |
1350 |
653,8348415 |
ом 8/5 |
564 |
0,9 |
0,484 |
507,6 |
245,8419004 |
см 8/5 |
1500 |
0,9 |
0,484 |
1350 |
653,8348415 |
Таблица № 4.4.2. Выбор компенсирующих устройств 0,4 кВ.
потребитель |
тип КУ |
мощ-ть КУ, кВАр |
кол-во |
cosφк |
ТП 1÷18 |
КРМ-0,4-105-7,5У3 |
105 |
36 |
0,91 |
ТП 19÷36 |
КРМ-0,4-75-7,5У3 |
75 |
36 |
0,9 |
Тр-р ДПТ |
КРМ-0,4-75-7,5У3 |
75 |
10 |
0,9 |
4.ВЫБОР ПРОВОДНИКОВ
4.1. Выбор проводов 110 Кв
Сечение проводов ЛЭП должно быть таким, чтобы провода не перегревались при любой нагрузке в нормальном рабочем режиме, чтобы потеря напряжения не превышала установленные пределы и чтобы плотность тока в проводах соответствовала экономической. Также провода от 110 кВ и выше должны удовлетворять условию коронирования: для 110 кВ – мин. сечение 70 мм2.
Первое из этих условий записывается в виде
Второе условие:
Где: P,Q – активная и реактивная мощности в линии;
R,X - активное и реактивное сопротивление линии, Ом.
Ориентировочно можно считать допустимыми следующие потери напряжения на участках электросети:
Линии 6-10 кВ внутри предприятия – 5%;
Линии 10-220 кВ, питающие ГПП предприятия – 10%.
Третье условие выбора сечения:
Где - экономическая плотность сечения провода, мм2;
- расчетная сила тока в линии, А;
- нормированное
значение экономической
ГПП-1. Продолжительность использования максимума нагрузки Тм=6000 ч/год. Этому соответствует .
Исходя из двух условий, выбираем провод марки АС-150/24 с сечением 150 мм2; Iдоп.=450 А; r0=0,197 Ом/км; x0=0,420 Ом/км.
Проверяем провод по потере напряжения:
Так как ГПП питается от ТЭЦ (5 км) и городской подстанции (10 км), то выберем наибольшую длину линии.
ГПП-9. Продолжительность использования максимума нагрузки Тм=6000 ч/год. Этому соответствует .
Исходя из двух условий, выбираем провод марки АС-150/24 с сечением 150 мм2; Iдоп.=450 А; r0=0,197 Ом/км; x0=0,420 Ом/км.
Проверяем провод по потере напряжения:
Так как ГПП питается от ТЭЦ (6 км) и городской подстанции (9 км), то выберем наибольшую длину линии.
Выбранные провода, удовлетворяют условиям нагрева токами, потерь напряжения и коронирования.
5.2. Выбор сечений жил кабелей распределительной сети
для обоих вариантов схем.
Критерием для выбора сечения кабельных линий служит минимум приведенных затрат. В практике проектирования линий массового строительства выбор сечения производится не по сопоставительным расчетам в каждом конкретном случае, а по нормируемым обобщенным показателям.
В качестве такого показателя при проектировании кабельных линий используется экономическая плотность тока. В ПУЭ установлены величины экономических плотностей тока jЭК зависящие от материала, конструкции провода, продолжительности использования максимума нагрузки ТНБ и региона, характеризующегося стоимостью топлива.
Экономически целесообразное сечение определяют предварительно по расчетному току линии IРАС.НОРМ нормального режима и экономической плотности тока:
(5.2.1)
Найденное расчетное значение сечения округляется до ближайшего стандартного.
Для обеспечения нормальных условий работы кабельных линий и правильной работы защищающих аппаратов выбранное сечение должно быть проверено по длительной допустимой нагрузке, по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах, а также по термической стойкости при токах КЗ.
Проверка по допустимой токовой нагрузке по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах производится по условию Iрас ≤ Iдоп. факт,
где Iрас – расчетный ток для проверки кабелей по нагреву;
Iдоп. факт – фактическая допустимая токовая нагрузка.
Расчетный ток линии определяется как
, (5.2.2)
где SКАБ – мощность, передаваемая по кабельной линии в нормальном или послеаварийном режиме работы; UНОМ – номинальное напряжение сети.
Фактическая допустимая токовая нагрузка в нормальном и послеаварийном режимах работы вычисляется по выражению
, (5.2.3)
где Iдоп.табл – длительная допустимая токовая нагрузка, при FСТ=50мм2 - IДОП=165А; FСТ=70мм2 - IДОП=210А; FСТ=95мм2 - IДОП=255А;
Кt – коэффициент, учитывающий фактическую температуру окружающей среды, нормативная температура для кабелей, проложенных в воздухе +25°С;
Кпр – коэффициент, учитывающий количество проложенных кабелей в траншее;
Кпер – коэффициент перегрузки, зависящий от длительности перегрузки и способа прокладки (в земле или в воздухе), а также от коэффициента предварительной нагрузки.
Проверка сечений по термической стойкости проводится после расчетов токов КЗ. Тогда минимальное термически стойкое токам КЗ сечение кабеля:
, (5.2.4)
где - суммарный ток КЗ от энергосистемы и синхронных электродвигателей: tп=0,7 - приведенное расчетное время КЗ; С - термический коэффициент (функция) для кабелей 6 кВ с алюминиевыми жилами: поливинилхлоридная или резиновая изоляция С=78 Ас2/мм2; полиэтиленовая изоляция С=65 Ас2/мм2, бумажная изоляция - 83 Ас2/мм2[4]
Линии систем электроснабжения длиной менее 1 км по потере напряжения не проверяются.
Из четырех полученных по расчетам сечений - по экономической плотности тока, нагреву в нормальном и послеаварийных режимах и стойкости токам КЗ - принимается наибольшее, как удовлетворяющее всем условиям.
Пример расчета:
Экономическая плотность тока jЭК, необходимая для расчета экономически целесообразного сечения одной КЛ определяется по нескольким условиям.
а) в зависимости от числа часов использования максимума нагрузки Тнб=6000 ч/год.[4]
б) в зависимости от вида изоляции КЛ – бумажная пропитанная.
в) в зависимости от материала, используемого при изготовлении жилы кабеля – алюминиевые.
г) в зависимости от района прокладки – европейская часть России.
В результате получаем:
[4]
Для КЛ ТП №1:
Sкаб= 895,47 кВА. – см. таблица 6.1
А
мм2
Таким образом, из [3] Fст = 95 мм2
Аналогично рассчитываются сечения для остальных кабелей.
Проверка кабелей по
В нормальном режиме:
Kt= 0,8 KПР= 1 KПЕР= 0,8 IДЛ.ДОП= 255 А
IДОП.ФАКТ=165 А
IРАСЧ < IДОП, - данное сечение удовлетворяет требованиям.
В послеаварийном режиме
фактический длительный