Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт Энергетический (ЭНИН) Направление подготовки Электроэнергетика и электротехника Кафедра Электроснабжение промышленных предприятий (ЭПП) БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА Тема работы Электроснабжение химического завода УДК : Студент Группа ФИО Подпись Дата З-5А18 Калиев Нурбол Вахиджанович Руководитель Должность ФИО Ученая степень, звание Доцент Плотников И.А. к.т.н. КОНСУЛЬТАНТЫ: Подпись Дата По разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» Должность ФИО Ученая степень, звание Доцент Коршунова Л.А. к.т.н. Подпись Дата По разделу «Социальная ответственность» Должность ФИО Ученая степень, звание Доцент Бородин Ю.В. к.т.н. Подпись Дата ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ: Зав. кафедрой ФИО Ученая степень, звание Электроснабжение промышленных предприятий Завьялов В.М. д.т.н., доцент Подпись Дата Томск 2016 г. 3
2 Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт Энергетический (ЭНИН) Направление подготовки Электроэнергетика и электротехника Кафедра Электроснабжение промышленных предприятий (ЭПП) УТВЕРЖДАЮ: Зав. кафедрой ЭПП Завьялов В.М. (Подпись) (Дата) (Ф.И.О.) В форме: ЗАДАНИЕ на выполнение выпускной квалификационной работы бакалаврской работы Студенту: Группа З-5А18 Тема работы: ФИО Калиеву Нурболу Вахиджановичу Электроснабжение химического завода Утверждена приказом директора (дата, номер) Срок сдачи студентом выполненной работы: ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ: Исходные данные к работе (наименование объекта исследования или проектирования; производительность или нагрузка; режим работы (непрерывный, периодический, циклический и т. д.); вид сырья или материал изделия; требования к продукту, изделию или процессу; особые требования к особенностям функционирования (эксплуатации) объекта или изделия в плане безопасности эксплуатации, влияния на окружающую среду, энергозатратам; экономический анализ и т. д.).
а) ген.план с размещением производственно вспомогательных цехов; б) сведения об электрических нагрузках цеха; в) план цеха; г) сведения об электрических нагрузках предпри-ятия.. 4
3 Перечень подлежащих исследованию, проектированию и разработке вопросов (аналитический обзор по литературным источникам с целью выяснения достижений мировой науки техники в рассматриваемой области; постановка задачи исследования, проектирования, конструирования; содержание процедуры исследования, проектирования, конструирования; обсуждение результатов выполненной работы; наименование дополнительных разделов, подлежащих разработке; заключение по работе).
Курсовая работа проектирование электроснабжение потребителей
... контроль. Проектирование электрической сети, включая разработку конфигурации сети и схемы подстанции, является одной из основных задач развития энергетических систем, обеспечивающих надёжное и качественное электроснабжение потребителей. В ...
Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) Введение; Описание предприятия; Картограмма и определение центра электрических нагрузок; Схема внешнего и внутрипроизводственного электроснабжения; Внутризаводская распределительная сеть 10 кв; Расчет токов короткого замыкания в сетях выше 1000 В; Выбор высоковольтного оборудования; Электроснабжение цеха полимеризации; Расчет электрической сети по потере напряжения; Расчет токов короткого замыкания в сетях ниже 1000 В; Построение карты селективности действия защит- 1. Генплан предприятия, картограмма нагрузок. 2. План кузнечного цеха 3. однолинейная схема электроснабжения завода. 4. однолинейная схема электроснабжения цеха 5. Карта селективности, эпюра отклонения напряжения. Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы (с указанием разделов) Раздел Социальная ответственность Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Консультант Бородин Юрий Викторович Коршунова Лидия Афанасьевна Названия разделов, которые должны быть написаны на русском и иностранном языках: Дата выдачи задания на выполнение выпускной квалификационной работы по линейному графику Задание выдал руководитель: Должность ФИО Ученая степень, звание Доцент Плотников И.А. к.т.н. Подпись Дата Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата З-5А18 Калиев Нурбол Вахиджанович 5
4 Изм. Лист докум. Подпись Дата Разраб. Калиев Н.В. Провер. Плотников И. А. Реценз. Н. Контр. Утверд. ЭСПП ПЗ Оглавление Лит. Лист Листов ТПУ ЭНИН гр. З-5А18 6
5 Оглавление Введение 6 1. Определение расчѐтной нагрузки кузнечного цеха вагоноремонтного завода 7 2. Определение расчѐтной нагрузки предприятия в целом Картограмма и определение центра электрических нагрузок Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций Схема внешнего электроснабжения Схема внутризаводской сети 6 кв Расчѐт токов короткого замыкания в сети выше 1000 В Электроснабжение кузнечного цеха Финансовый менеджмент Социальная ответственность 87 Заключение Список литературы 7
6 на плане 1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ЗАВОДА Генплан химического комбината Таблица 1- Сведения об электрических нагрузках Наименование цеха Установленная мощность, квт 1 Сернокислотное отделение Печное отделение Кислотное отделение Склад аппатита Операционное отделение Склад готовой продукции Цех фторсолей Кузнечный цех 9 Печное отделение Цех тукосмесей Ремонтно-механический цех Цех суперфосфата Компрессорная 10 кв ,38 кв Заводоуправление Цех СМС Котельная 700 8
7 Номер на плане Наименование электроприемника План кузнечного цеха Таблица 2- Сведения об электрических нагрузках Установленная мощность ЭП, квт Номер варианта 0 1,2, Кран-балка ПВ=40% 20 6,30 18 Пресс Фрезерный станок 7 7,10 Трубогибочный станок 14 9,26 Шлифовальный станок 8 8,12, Сварочный трансформатор 40 13,14,24 ПВ=25% 31 Вентилятор 7 15,27 Сушильный шкаф 8 16,17 Закалочная печь , Токарный станок 6 25,34 37 Сверлильный станок 4 28,29 Электрованна 30 32,36 Электромолот Поворотный кран 5 33,40 Вентилятор горна Обдирочный станок Нагревательная плита 10 9
Проектирование системы электроснабжения машиностроительного завода
... завода и бесперебойности электроснабжения основных производств Номер цеха по генплану Наименование цеха Характеристика производственной среды Категория приемников по степени бесперебойности питания Механический цех нормальная II Моторный цех нормальная II Сборочный цех нормальная II Прессовый цех нормальная ...
8 Таблица- 3 Характеристика среды производственных помещений п/п Наименование цехов Характеристика производственных помещений 1. Сернокислотное отделение Пыльная 2. Печное отделение 1 Жаркая,пыльная 3. Кислотное отделение Жаркая,пыльная 4. Склад аппатита Нормальная 5. Операционное отделение Нормальная 6. Склад готовой продукции Нормальная 7. Цех фторсолей Нормальная 8. Кузнечный цех Жаркая 9. Печное отделение 2 Жаркая 10. Цех тукосмесей пыльная 11. Ремонтно-механический цех Нормальная 12. Цех суперфосфата Пыльная 13. Компрессорная Нормальная кв 15. 0,38 кв 16. Заводоуправление Нормальная Таблица -4 Категорийность электроприѐмников по цехам п/п Наименование цехов Категории ЭП по степени бесперебойности питания 1. Сернокислотное отделение II 2. Печное отделение 1 II 3. Кислотное отделение II 4. Склад аппатита III 5. Операционное отделение II 6. Склад готовой продукции III 7. Цех фторсолей II 8. Кузнечный цех III 9. Печное отделение 2 II 10. Цех тукосмесей II 11. Ремонтно-механический цех III 12. Цех суперфосфата III 13. Компрессорная кв II 15. 0,38 кв III 16. Заводоуправление III 10
9 Введение В современном мире многие сферы жизнедеятельности человека тесно связаны с электричеством, и мы не преувеличим, если скажем, что без него уже невозможно жить в комфорте и удобстве. Электрическая энергия стремительно внедряется во все сферы промышленности и городской жизни общества. Каждый день строятся новые здания, новые заводы и фабрики, открываются магазины и развлекательные центры, которые нуждаются в электрической энергии. И основной задачей энергетиков является в первую очередь качественное обеспечение электричеством всех потребителей. При этом система электроснабжения должна быть не дорогой и отвечать всем современным требованиям. Для выполнения всех этих задач в первую очередь нужно провести все необходимые расчеты, от которых будет зависеть выбор электрооборудования. В данной работе мы будем проектировать систему электроснабжения химического завода, более детально рассмотрим электроснабжение кузнечного цеха завода. Используя все полученные знания в ходе обучения в данном учебном заведении, проведем все необходимые расчеты по которым произведем выбор схем электроснабжения и способов осуществления выбранных схем, выбор силового оборудования, а именно силовых трансформаторов, тип и марку силовых воздушных и кабельных линий электропередач, защитной аппаратуры. Осуществим все необходимые проверки предусмотренные для оценки правильности всех решений принятых в данной работе. В конечном итоге мы получим качественную, надежную систему электроснабжения, отвечающую всем современным требованиям. 11
10 Изм. Лист докум. Подпись Дата Разраб. Калиев Н.В. Провер. Плотников И. А. Реценз. Н. Контр. Утверд. ЭСПП ПЗ Определение расчетных электрических нагрузок цеха Лит. Лист Листов ТПУ ЭНИН гр. З-5А18 12
11 Определение расчѐтной нагрузки кузнечного цеха вагоноремонтного завода Все электроприѐмники разделим на две группы: Группа А ЭП с переменным графиком нагрузки Ки < 0,6 Группа Б ЭП с постоянным графиком нагрузки Ки 0,6 Таблица 5. Справочные данные для ЭП кузнечного цеха Наименование ЭП Ки cosφ Станки разные 0,14 0,5 Кран-балки, краны 0,06 0,6 Сварочный трансформатор 0,2 0,4 Электромолот 0,3 0,6 Пресс 0,25 0,65 Электрованна 0,55 0,95 Вентиляторы 0,75 0,8 Сушильный шкаф 0,75 0,95 Закалочная печь 0,8 0,95 Нагревательная плита 0,55 0,77 * Данные таблицы были приняты согласно справочной литературе [1, стр ] Определение установленной мощности, приведенной к ПВ=100%: Трансформатор сварочный Рном=Рп ПВ =40 0,25 = 20 (квт) Кран-балка Рном=Рп ПВ =20 0, 4 = 12,6 (квт) Определение К и. ср по группе А: К. и ср Рсм 104, 69 0,24 Рном 437,2 Определение эффективного числа электроприѐмников n э : т.к. m>3 и К и. ср >0,2 то 2 Рн 2 437,2 n э 22. Рн.max 40 Определение осветительной нагрузки: Рр.о.=Кс.о. Рн.о.; где Рн.о.=Руд.о. Fц; Руд.о.=14 (ВТ/м²); Ксо=0,95. Fц=2583,44 (м²); Рн.о.=0, ,44 = 36,17 (квт); Рр.о.= 0,95 36,17 =34,36 (квт).
Компенсация реактивной мощности
... угла (cos ) называется коэффициентом мощности. Электроприёмники с такой нагрузкой потребляют как активную , так и реактивную мощность. Реактивная мощность. Активная энергия, потребляемая электроприёмниками, преобразуется ... 1. Технические данные некоторых типов комплектных конденсаторных установок Тип установки Мощность квар Количество ступеней Удельные потери кВт/квар Удельная стоимость , руб/квар ...
13
12 Определение расчѐтной нагрузки: р р р 289, ,11 338, 41(кВА).
S P Q Определение расчѐтного тока: Sр 338,6 Расчѐтный ток Iр 514,4 (А) 3 Uн 3 0,38 Расчѐты систематизируем в виде таблицы 6, представленной ниже. 14
13 Количество ЭП n cosφ / tgφ Эффективное число электроприемников nэ Рм = Км Рсм, квт nэ>10, квт Qм=1,1Qсм при nэ 10, квар м, квар Sм = Р м 2 + Q м 2, ква Таблица 6. Определение расчѐтных нагрузок кузнечного цеха п/п Питающие магистрали и группы электроприемников Установленная мощность, приведенная к ПВ=100%, квт одного ЭП (наименьшего, наибольшего), рн общая Рн m = Рн.макс / Рн.мин Коэффициент использования Ки Средняя нагрузка за максимально загруженную смену Рсм = Ки. Рм, Qсм = =Рсм. tgφс Коэффициент максимума Км Максимальная нагрузка Qм=Qсм при Приѐмники группы А 1 Кран- балка ПВ=40% 2 12,60 25,20 0,06 0,50 1,73 1,512 2,619 2 Фрезерный станок 4 7,00 28,00 0,14 0,60 1,33 3,920 5,227 3 Пресс 1 40,00 40,00 0,25 0,65 1,17 10,000 11,691 4 Токарный станок 7 6,00 42,00 0,14 0,60 1,33 5,880 7,840 5 Сверлильный станок 1 4,00 4,00 0,14 0,60 1,33 0,560 0,747 6 Электрованна 2 30,00 60,00 0,55 0,95 0,33 33,000 10,847 7 Поворотный кран 1 5,00 5,00 0,06 0,50 1,73 0,300 0,520 8 Трубогибочный станок 4 14,00 56,00 0,14 0,60 1,33 7,840 10,453 9 Шлифовальный станок 2 8,00 16,00 0,14 0,60 1,33 2,240 2, Сварочный трансформатор ПВ=25% 4 20,00 80,00 0,20 0,40 2,29 16,000 36, Обдирочный станок 1 21,00 21,00 0,14 0,60 1,33 2,940 3, Электромолот ,30 0,60 1,33 15,000 20, Нагревательная плита ,55 0,77 0,83 5,500 1,808 Итого по группе А ,2 >3 0, ,69 115, ,45 151,80 115,32 190,64 Приѐмники группы Б 14 Сушильный шкаф 2 8,00 16,00 0,75 0,95 0,33 12,000 3, Закалочная печь 2 40,00 80,00 0,80 0,95 0,33 64,000 21, Вентилятор 1 7,00 7,00 0,75 0,80 0,75 5,250 3, Вентилятор горна 2 15,00 30,00 0,75 0,80 0,75 22,500 16,875 Итого по группе Б > ,75 45, ,75 45,79 113,41 Итого силовая нагрузка (гр.а и Б) , ,44 161, ,55 161,11 304,05 Электрическое освещение — 36,17 — Кс=0, , , ,36 Итого по цеху , ,8 161, ,91 161,11 338,41
14 Изм. Лист докум. Подпись Дата Разраб. Калиев Н. В Провер. Плотников И. А. Реценз. Н. Контр. Утверд. ЭСПП ПЗ Определение расчетных электрических нагрузок предприятия в целом Лит. Лист Листов ТПУ ЭНИН гр. З-5А18 16
Электроснабжение механосборочного цеха
... дает наиболее рациональные решения всего цеха в целом. Задачей курсового проектирования является разработка проекта схемы электроснабжения механосборочного цеха отвечающая требованиям безопасности, надежности, ... трансформаторе ТП, cosц=0,9, о.е. Данные параметры характеризуют источник питания для проектируемого цеха. Для определения электрических нагрузок учитываем продолжительность и режим работы, ...
15 2. Определение расчѐтной нагрузки предприятия в целом Расчѐтная полная мощность предприятия определяется по расчѐтным активным и реактивным нагрузкам цехов (до и выше 1000 В) с учѐтом расчѐтной нагрузки освещения цехов и территории предприятия, потерь мощности в трансформаторах цеховых подстанций и ГПП и потерь в высоковольтных линиях. Расчѐтная нагрузка (активная и реактивная ) силовых приѐмников цехов определяются из выражений: где tg принимается по соответствующему значению коэффициента мощности; Р Q р р К Р р с Рн; tg, Р р суммарная установленная мощность всех приѐмников цеха; К с коэффициент спроса, принимаемый по справочным данным; Приѐмники напряжением выше 1000 В учитывается отдельно. Расчѐтная активная и реактивная мощности групп приѐмников выше 1000 В определяются по выше приведѐнным формулам. Расчѐты систематизируем в виде таблицы 7, представленной ниже. Так как трансформаторы цеховых подстанций и кабели распределительной сети еще не выбраны, то приближенно потери мощности в них можно определить из выражений: где н т Sр Р 0,02 н т Sр Q 0,1 Р 0,03 ; н л Sр н р S расчѐтная мощность предприятия на шинах напряжением до 1000 В за максимально загруженную смену. Для удобства дальнейшего расчѐта систематизируем данные в виде таблицы. ;, 17
16 Суммарное Значение мощности Таблица 7. Электроприѐмники до 1000 В Суммарные значения мощностей ЭП Электроприѐмники выше 1000 В Р р, квт 3957, Q р, квар 3612, Р ро, квт 467, , , , , 6 (ква) S Р Р Q н н н р р ро р н Р 0,02 S 0, ,6 114, 25кВт ; Т р н Q 0,1 S 0,1 5712,6 571, 26 квар ; Т р н Р 0,03 S 0, ,6 171,38 квт л р Суммарные расчѐтные активная и реактивная мощности, отнесѐнные к шинам 10 кв ГПП, определяются из выражений: н в Р р Р р Рр К рм Р ро Р Т Р л 3957, ,95 467,87 114, , кВт н в Q p Q р Qр К рм Q Т 3612, ,95 571, , 2кВАр S Р Q , ,76 ква р р р где К р. м коэффициент разновременности максимумов нагрузки отдельных групп электроприѐмников, принимаемый 0,95 согласно [3,стр.32] 18
17 по генплану Наименование потребителей (цехов) Р н, КВт Таблица 8. Определение полной нагрузки предприятия в целом Силовая нагрузка Осветительная нагрузка Силовая и осветительная нагрузки К с cos /tg Р р, Q р, F, Р но, К со Р ро, Р р +Р ро, Q р, S р, квт квар м 2 уд о квт/ квт КВт квт КВАр ква 700 0,55 0,75/0, , ,52 0,017 33,38 0,95 31,71 416,71 338,80 537,06 м Потребители электроэнергии 0,38 кв 1 Сернокислотное отделение 2 Печное отделение ,8 0,90/0, , ,59 0,015 19,31 0,95 18,35 426,35 195,84 469,18 3 Кислотное отделение 580 0,55 0,75/0, , ,94 0,017 28,63 0,95 27,20 346,2 280,72 445,71 4 Склад аппатита 420 0,2 0,50/1, , ,93 0,014 30,58 0,60 18,35 102,35 145,32 177,75 5 Операционное отделение 600 0,4 0,80/0, , ,56 0,017 38,96 0,90 35,06 275,06 180,00 328,72 6 Склад готовой продук ,2 0,50/1, , ,42 0,014 30,62 0,60 18,37 88,37 121,10 149,91 ции 7 Цех фторсолей ,45 0,75/0, , ,93 0,014 64,65 0,95 61,42 556,42 435,60 706,65 8 Кузнечный цех ,55 161, ,36 289,91 161,11 338,41 9 Печное отделение ,8 0,90/0, , ,06 0,015 42,59 0,95 40,46 320,46 134,40 347,50 10 Цех тукосмесей 200 0,45 0,75/0, , ,57 0,014 20,85 0,95 19,81 109,81 79,20 135,39 11 Ремонтно-механический 510 0,30 0,60/1, , ,33 0,016 16,10 0,95 15,30 168,3 203,49 264,07 цех 12 Цех суперфосфата 550 0,45 0,75/0,88 247,5 217, ,98 0,014 20,08 0,95 19,07 266,57 217,80 344,23 13 Компрессорная 0,00 0,38 кв 160 0,8 0,85/0, ,36 890,59 0,014 12,47 0,95 11,84 139,84 79,36 160,79 14 Заводоуправление 370 0,4 0,80/0, , ,12 0,014 18,38 0,90 16,55 164,55 338,80 376,65 15 Цех СМС 500 0,4 0,75/0, , ,57 0,014 76,97 0,95 73,12 273,12 195,84 336,08 16 Котельная 700 0,6 0,75/0, , ,03 0,014 28,32 0,95 26,91 446,91 280,72 527,76 Территория завода ,22 Вт , Итого по 0,38 кв , ,1 500,5 479, Потребители электроэнергии 10 кв 17 Компрессорная ,75 0,80/0, Итого по 10 кв
Электроснабжение химического предприятия по производству синтетических каучуков
... короткого замыкания; выбрать элементы системы электроснабжения завода; проверить кабельные линии на термическую стойкость; рассмотреть вопросы энергосбережения. 1 Описание и анализ технологического процесса производства Основной деятельностью предприятия является производство различных видов ...
18 Потери мощности в трансформаторах ГПП определяются: ГПП Р 0,02 S 0, , квт Т р ГПП Q 0,1 S 0,1 7453, квар Т р Полная расчѐтная мощность предприятия со стороны высшего напряжения трансформаторов ГПП определяется: 2.., 2 SР. ГПП Рр Рт ГПП Qр Qт ГПП Qку где Qку мощность компенсирующих устройств. Qку Qр Qс; где Qс наибольшее значение реактивной мощности, передаваемой из сети энергосистемы в сеть предприятия в режиме наибольших активных нагрузок энергосистемы: Qс Рр. Так как Sр <10000 (ква), принимаем 0, 24для предприятий, расположенных в Сибири и величине напряжения питающей линии 35 (кв) согласно [3, стр.35,41] Q P 0, ,72 квар с р Q Q Q 4858, , , 48 квар; КУ p c SР ГПП 2 2 ( ) (4858, , 48) 6170, 9 ква. (ква).
20
19 Изм. Лист докум. Подпись Дата Разраб. Калиев Н. В. Провер. Плотников И. А. Реценз. Н. Контр. Утверд. ЭСПП ПЗ Картограмма и определение центра электрических нагрузок предприятия Лит. Лист Листов ТПУ ЭНИН гр. З-5А18 21
20 3. Картограмма и определение центра электрических нагрузок Картограмма нагрузок представляет собой размещѐнные на генплане предприятия площади, ограниченные кругами, которые в определѐнном масштабе соответствуют расчѐтным нагрузкам цехов. Радиусы окружностей для каждого цеха определяются из выражения: r i Sрi, m где S рi расчѐтная площадь i го цеха с учѐтом освещения, ква; m масштаб для определения площади круга, ква/мм² (постоянный для всех цехов предприятия).
Силовые нагрузки до и выше 1000 В изображаются отдельными кругами или секторами в круге. Считаем, что нагрузка по цеху распределена равномерно, поэтому центр нагрузок совпадает с центром тяжести фигуры, изображающей цех в плане. Осветительная нагрузка наносится в виде сектора круга, изображающего нагрузку до 1000 В. Угол сектора ( ) определяется из соотношения полных расчѐтных ( Sрi) и осветительных нагрузок ( Рро) 360 Р Spi ро. цехов: Расчѐты систематизируем в виде таблицы 9, представленной ниже. На генплане завода произвольно наносятся оси координат и определяются значения xi и yi для каждого цеха. Координаты центра электрических нагрузок завода xi и y i определяются по формулам: Spi xi Spi yi x o, y o. Spi Spi 22
21 цеха на генплане Таблица 9. x i, м Расчѐтные данные для построения картограммы нагрузок S рi, Р ро, r,, y i, S рi x i, S рi y i, мм ква квт град м ква м ква м Потребители 0,38 кв ,06 31, , , ,18 18, , , ,71 27, , , ,75 18, , , ,72 35, , , ,91 18, , , ,65 61, , ,67 34, , , ,5 40, , , ,39 19, , , ,07 15, , , ,23 19, , , ,79 11, , , ,65 16, , ,08 73, , , ,76 26, , ,8 Потребители 6 кв Примечания m=1 ква/мм² Spixi x0 203; (м) S 7311 pi Spi yi y (м) S Итого 7311, ,23 * Так как расположить ГПП в центре электрических нагрузок невозможно, смещаем его в сторону питания от системы. pi 23
Релейная защита и автоматика трансформаторов
... электроснабжения, подключаемых ответвлением к линии электропередачи, применяются открытые плавкие вставки (ОП), а также управляемые предохранители. Недостатками защит трансформаторов, выполненных с помощью плавких ... помощью подали или отключения напряжения в цепях управления электроустановкой. К релейной защите предъявляют следующие требования: селективность (избирательность) — отключение только той ...
22 Рис. 1. Генплан предприятия с картограммой нагрузок 24
23 Изм. Лист докум. Подпись Дата Разраб. Калиев Н. В. Провер. Плотников И. А. Реценз. Н. Контр. Утверд. ЭСПП ПЗ Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых ТП Лит. Лист Листов ТПУ ЭНИН гр.з-5а18 25
24 4. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций При установке на крупных промышленных предприятиях группы цеховых трансформаторов их номинальная мощность определяется плотностью нагрузки и выбирается, как правило, одинаковой для всей группы. Удельная плотность нагрузки определяется по следующей формуле: где F цехов н S р ,16 ква / м F цехов площадь всех цехов предприятия, м². В зависимости от полученной плотности нагрузки, наиболее предпочтителен вариант номинальной мощности цеховых трансформаторов 1000 (ква).
Минимальное возможное число трансформаторов определяется по формуле: где Nо ( Рр Рр. о), т Sн. тр т коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме (принимаем 0,7 согласно [3,стр.41]).
Р N=7 шт. н р номинальная расчѐтная активная мощность в сетях до 1000 В, квт. н ( Рр Рро) ,29 S 0, Т нтр Полученное значение округляем до ближайшего большего целого значения После выбора числа и мощности цеховых трансформаторов распределяют активные нагрузки цехов между ними равномерно. Активная нагрузка приходящаяся на один цеховой трансформатор может быть определена по формуле: Рр Рро Р (квт).
Число трансформаторов N i, которое следует установить в том или ином цехе, определяется делением нагрузки цеха ( Р р Рр. о) i на 1 Р : 26
25 ( Pр Pр. о) i Ni. P 1 Для систематизации расчѐта представим полученное число трансформаторов, устанавливаемое в каждом цехе в виде таблицы 10, представленную ниже. цеха на генплане Таблица 10. Число трансформаторов в цехе Наименование цехов Р р Рр. о, квт 1. Сернокислотное отделение 416,71 0,66 2. Печное отделение 1 426,35 0,68 3. Кислотное отделение 346,2 0,55 4. Склад аппатита 102,35 0,16 5. Операционное отделение 275,06 0,44 6. Склад готовой продукции 88,37 0,14 7. Цех фторсолей 556,42 0,88 8. Кузнечный цех 289,91 0,46 9. Печное отделение 2 320,46 0, Цех тукосмесей 109,81 0, Ремонтно-механический цех 168,3 0, Цех суперфосфата 266,57 0, Компрессорная 0,38 кв 139,84 0, Заводоуправление 164,55 0, Цех СМС 273,12 0, Котельная 446,91 0,71 Количество трансформаторов N, шт Рис. 2. Схема питания цеховых подстанций и высоковольтных электроприѐмников. кабели 10 кв прокладываются в траншеях 27
26 Таблица 11. п/п Распределение электрических нагрузок по пунктам питания Наименование пункта питания Потребители электроэнергии Месторасположение пунктов питания на генплане Примечания 1. ТП 1 Цех 1, 2, 3, ТП 2 Цеха 7,15, ТП 3 Цеха 5, 9, 10, 12, ТП 4 Цех 4, 6, 8, РУ 1 Цех 13 Цех 13 Потребители выше 1000В 28
27 Изм. Лист докум. Подпись Дата Разраб. Калиев Н.В. Провер. Плотников И. А. Реценз. Н. Контр. Утверд. ЭСПП ПЗ Система внешнего электроснабжения Лит. Лист Листов ТПУ ЭНИН гр. З-5А18 29
Проектирование воздушных линий электропередач
... СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ 2.1 Полные мощности потребителей МВА; МВА; МВА; МВА. 2.2.1 Расчет для схемы № 1 Пренебрегая потерями мощности в линиях и трансформаторах, определим токи ... курсовой проект содержит расчет линии 110 кВ, выбор соответствующего оборудования и защиты, обеспечивающих надежную работу всей ЛЭП. 1. РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ При выборе конфигурации сети ...
28 5. Схема внешнего электроснабжения где Мощность трансформаторов ГПП определяется по выражению: S ГПП Н. ТР ГПП S р ,86 ква 2 2 0,7 Т (МВА), S Р. ГПП полная расчѐтная мощность предприятия со стороны высшего напряжения трансформаторов ГПП; т коэффициент загрузки трансформаторов ГПП (принимаем 0,7 согласно [3,стр.41]); 2 число трансформаторов на ГПП. Полученное значение S н. тр округляем до ближайшего стандартного значения и в соответствии со справочной литературой [5, стр.613] принимаем в качестве трансформаторов ГПП два двухобмоточных трансформатора типа ТМН 6300/35. Питающие линии выполняются проводом АС. Выбор сечения провода производится по нагреву расчѐтным током и экономической плотности тока: ГПП S р 6171 рл. 50,9 2 3U н (А); В аварийном режиме Iр. тах 2 Iр 2 50,9 101,8 (А).
Так как основные узлы предприятия работают в две-три смены, то в соответствии с [1, стр.80] Тм>5000 (ч).
Соответственно экономическая плотность тока будет равна j эк =1 А/мм², согласно [2,стр.78]. I 50,9. j 1 р 2 Рассчитаем экономически целесообразное сечение: S 50,9 мм Полученное сечение округляем до стандартного и в соответствии с [5, стр.624] принимаем в качестве ВЛЭП провода марки АС 50. Для данного провода сделаем необходимые проверки: 1. по нагреву 1,3 Iдоп > Iр. тах ; 1,3 210 >101,79 (А) ; эк э 30
29 273 >101,79 (А).
2. по механической прочности Fэк. влэп > Fтiп. мех ; 50>25 (мм²).
3. по допустимой потере напряжения lдоп l U1% Uдоп % Кз l; где l U1% длина линии при полной нагрузке на 1% потери напряжения, принимаем по справочной литературе [3, стр.90], км; Uдоп% 5% допустимая потеря напряжения; Кз I I доп р коэффициент загрузки линии; l доп допустимая длина линии, км; l фактическая длина линии, км; l доп l U1 % Uдоп% 210 1, ,06 50,9 I I доп р l >10 (км).
Проверку по условию коронированию проводов делать нет необходимости, так как напряжение питающей ВЛЭП=35 (кв) < 110 (кв).
Принятая схема внешнего электроснабжения отвечает основным требованиям, предъявляемым к схемам внешнего электроснабжения: необходимая надѐжность; простота и удобство в эксплуатации; при аварийных ситуациях (выход из строя линии, трансформатора) оставшийся в работе элемент принимает на себя полностью или частично нагрузку с учѐтом дополнительной перегрузки в послеаварийном режиме работы (трансформатор допускает перегрузку 40%, линии 30%); схема учитывает перспективу развития предприятия; схема обеспечивает возможность проведения плановых и внеплановых ремонтных работ. Электроснабжение химического комбината осуществляется от подстанции энергосистемы по двум ВЛЭП 35 (кв), выполненных проводом АС 50 на железобетонных опорах. ГПП размещается на территории завода в соответ- 31
30 ствии с расчѐтным центром электрических нагрузок с некоторым смещением в сторону источника питания, то есть расположена в западной стороне завода. На ГПП установлены два двухобмоточных трансформатора ТМН 6300/35. Для принятого напряжения 35 (кв) принята упрощенная схема отделитель и короткозамыкатель. На стороне 10 (кв) одинарная система шин, секционированная вакуумным выключателем с устройством АВР. 32
Развитие сетей Калачинского РЭС: реконструкция ВЛ 0,4 кВ от ТП №64, ф1, ф
... при необходимости строительных работ. Расширение сетей в основном относится только к подстанциям. Реконструкция действующих электрических сетей это- изменение электрических параметров сетей (линий и подстанций) при сохранении ( ... опорах проводов с разным уровнем напряжения и с телефонными линиями; СИП позволяют использовать гибкие проектные решения обеспечивающие компактность прохождения ЛЭП по ...
31 Изм. Лист докум. Подпись Дата Разраб. Калиев Н. В. Провер. Плотников И. А. Реценз. Н. Контр. Утверд. ЭСПП ПЗ Система внутризаводского электроснабжения Лит. Лист Листов ТПУ ЭНИН гр. З-5А18 33
32 6. Схема внутризаводской сети 10 кв Распределительная сеть выше 1000 В по территории завода выполняется кабельными линиями, проложенными в траншеях. Сечение кабельных линий выбирается по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение определяется из выражения: где I р расчѐтный ток установки, А; Fэк j эк нормированное значение экономической плотности тока, А/мм². Полученное значение округляется до ближайшего стандартного значения. Расчѐтный ток должен соответствовать условиям нормальной работы, при его определении не следует учитывать увеличение тока при аварийных ситуациях. Расчѐтным током линии для питания цеховых трансформаторов, преобразователей, высоковольтных электродвигателей и трансформаторов электропечей является их номинальный ток, независимо от фактической нагрузки. I i р эк, Выбора кабеля для линии Л1 (ГПП РУ 1): Sр Sр Sн. тр 1500 Определяем Iр 43,30 (А).
2 3Uн 2 3Uн Определяем Iп / ав 2 Iр 2 43,30 86,6 (А).
В Используя исходные данные и справочную литературу [7, стр.437], найдем величину jэк 1, 6 (А/мм²).
Рассчитаем экономически целесообразное сечение F эк Iр 43,3 27,06 (мм²).
jэк 1,6 Округляем полученное значение до ближайшего стандартного значения 50 (мм²).
Используя справочную литературу [7, стр.438] выбираем кабель марки АпвПу 3х(1х50), у которого Iдоп. табл 175(А); учитывая поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле Iдоп kпр Iдоп. табл 0, ,75 (А).
k пр [7, стр.440] 34
33 Сделаем необходимые проверки Iр Iдоп 43,3<148,75(А); I 1, 3I п / ав доп 86,6<193,4(А).
Проверки показали, что кабель выбран верно. Выбора кабеля для линии Л2 (ГПП ТП-1): Определяем I р Sн. тр ,34 2 3U н Определяем Iп / ав 2Iр 2 96,34 192,68 (А).
(А).
Используя исходные данные и справочную литературу [7, стр. 437], найдем величину jэк 1, 6 (А/мм²).
Рассчитаем экономически целесообразное сечение F эк Iр 96,34 60,21(мм²).
iэк 1,6 Округляем полученное значение до ближайшего стандартного значения 70 (мм²).
Используя справочную литературу [7, стр.438] выбираем кабель марки АпвПу 3х(1х70), у которого Iдоп. табл 215(А); учитывая поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле Iдоп kпр Iдоп. табл 0, ,75 (А).
Сделаем необходимые проверки Iр Iдоп 96,34<182,75 (А); I 1, 3I Проверки показали, что кабель выбран верно. п / ав доп 192,68 237,6 (А).
k пр [7, стр.440] Выбора кабеля для линии Л3 (ГПП ТП-2): Определяем I р Sн. тр ,34 2 3U н Определяем Iп / ав 2Iр 2 96,34 192,68 (А).
(А).
Используя исходные данные и справочную литературу [7, стр. 437], найдем величину jэк 1, 6 (А/мм²).
Рассчитаем экономически целесообразное сечение F эк Iр 96,34 60,21(мм²).
iэк 1,6 35
34 Округляем полученное значение до ближайшего стандартного значения 70 (мм²).
Используя справочную литературу [7, стр.438] выбираем кабель марки АпвПу 3х(1х70), у которого Iдоп. табл 215(А); учитывая поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле Iдоп kпр Iдоп. табл 0, ,75 (А).
Сделаем необходимые проверки Iр Iдоп 96,34<182,75 (А); I 1, 3I Проверки показали, что кабель выбран верно. п / ав доп 192,68 237,6 (А).
k пр [7, стр.440] Выбора кабеля для линии Л4 (ГПП ТП-3): Определяем I р Sн. тр ,34 2 3U н Определяем Iп / ав 2Iр 2 96,34 192,68 (А).
(А).
Используя исходные данные и справочную литературу [7, стр. 437], найдем величину jэк 1, 6 (А/мм²).
Рассчитаем экономически целесообразное сечение F эк Iр 96,34 60,21(мм²).
iэк 1,6 Округляем полученное значение до ближайшего стандартного значения 70 (мм²).
Используя справочную литературу [7, стр.438] выбираем кабель марки АпвПу 3х(1х70), у которого Iдоп. табл 215(А); учитывая поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле Iдоп kпр Iдоп. табл 0, ,75 (А).
Сделаем необходимые проверки Iр Iдоп 96,34<182,75 (А); I 1, 3I Проверки показали, что кабель выбран верно. п / ав доп 192,68 237,6 (А).
k пр [7, стр.440] 36
35 Выбора кабеля для линии Л5 (ГПП ТП-4): Определяем I р Sн. тр ,34 3U н 3 6 (А).
Используя исходные данные и справочную литературу [7, стр. 437], найдем величину jэк 1, 6 (А/мм²).
Рассчитаем экономически целесообразное сечение F эк Iр 96,34 60,21(мм²).
iэк 1,6 Округляем полученное значение до ближайшего стандартного значения 70 (мм²).
Используя справочную литературу [7, стр.438] выбираем кабель марки АпвПу 3х(1х70), у которого Iдоп. табл 215(А); учитывая поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле Iдоп kпр Iдоп. табл (А).
Сделаем необходимые проверки Iр Iдоп 96,34< 215 (А); Проверки показали, что кабель выбран верно. k пр [7, стр.440] 37
36 Назначение линии Количество линий в нормальном режиме А в аварийном режиме А Длина линии, км Способ прокладки Поправочный коэффициент прокладки кабеля в нормальном режиме, А а аварийном режиме 1,3, А Таблица 12. Выбор сечений кабельных линий распределительной сети 6 кв Расчѐтная нагрузка на один кабель Марка и сечение кабеля, выбранного по условию допустимого нагрева S, мм² Допустимая нагрузка на один кабель ГПП РУ ,3 86,6 0,420 траншея 0,85 АпвПу(1х120) 148,75 193,4 2. ГПП ТП ,34 192,68 0,140 траншея 0,85 АпвПу(1х70) 182,75 237,6 3. ГПП ТП ,34 192,68 0,245 траншея 0,85 АпвПу(1х70) 182,75 237,6 4. ГПП ТП ,34 192,68 0,410 траншея 0,85 АпвПу(1х70) 182,75 237,6 5. ГПП ТП ,34 0,330 траншея 1 АпвПу(1х70)
37 Изм. Лист докум. Подпись Дата Разраб. Калиев Н.В. Провер. Плотников И.А. Реценз. Н. Контр. Утверд. ЭСПП ПЗ Расчет токов короткого замыкания в сети выше 1000 В Лит. Лист Листов ТПУ ЭНИН гр. З-5А18 39
38 7. Расчѐт токов короткого замыкания в сети выше 1000 В Все электрические аппараты и токоведущие части электрических установок должны быть выбраны таким образом, чтобы исключалось их разрушение при прохождении по ним наибольших возможных токов КЗ, в связи с чем возникает необходимость расчѐта этих величин. Расчѐт токов КЗ ведѐтся в относительных единицах. Для этого все расчѐтные данные приводят к базисному напряжению и базисной мощности. Величина базисного напряжения Uб превышает номинальное на 5%. За базисную мощность Sб принимают любое число кратное 10. Для расчѐта токов КЗ составляется расчѐтная схема упрощенная однолинейная схема электроустановки, в которой учитываю все источники питания (п/ст энергосистемы, генераторы ТЭЦ), трансформаторы, воздушные и кабельные линии. По расчѐтной схеме составляется схема замещения, в которой указываются сопротивления всех элементов и намечаются точки для расчѐтов токов КЗ. Базисные сопротивления в относительных единицах определяются по следующим формулам: 1. сопротивление воздушных и кабельных линий r б* x б* r o S l U б 2 б S xo l U б 2 б ;, где r o и x o соответственно активное и индуктивное сопротивление линии на один км длины, Ом/км; l длина линии, км. 2. индуктивное сопротивление трансформатора xб* Uк S 100 S. б н тр, где U к напряжение короткого замыкания трансформатора, %; 40
39 S н. тр номинальная мощность трансформатора, МВА. Для генераторов, трансформаторов, высоковольтных линий обычно учитываются только индуктивные сопротивления. При значительной протяжѐнности сети (кабельной и воздушной) учитываются также их активные сопротивления. Считается целесообразно учитывать активное сопротивление, если соотношение между суммарными активными r и реактивными x сопротивлениями до места КЗ следующие: r > x /3. где I Действующее значение установившегося тока КЗ: б I к I Zб Sб базисный ток; 3U б 2 2 б * rб * xб * б, * Z полное сопротивление от источника питания до точки КЗ, выраженное в относительных единицах и приведенное к базисной мощности (если активное сопротивление не учитывается, то где Ударный ток КЗ iу Iк 2 Kуд, K уд ударный коэффициент. Z б * xб *. По величине Iк проверяют электрические аппараты и токоведущие части на термическую устойчивость. По величине iу проверяются аппараты на динамическую устойчивость. Для расчѐта токов КЗ принимаем базисные величины: Согласно [3, стр.43] используя стандартный ряд базисных напряжений, принимаем Uб1 37(кВ), Uб2 6,3 (кв).
За базисную мощность, согласно [3, стр.43] принимаем S б 100 (МВА).
Принимаем, что мощность источника электроэнергии (энергосистемы) Sc и соответственно индуктивное сопротивление x c 0. Расчѐт токов КЗ будем проводить для участка распределительной сети 6 кв ГПП ТП-7 (рис.3).
Для данного участка составляем расчѐтную схему и схему замещения, представленные ниже. 41
40 Расчѐт токов для точки К1: Рис.3. Расчѐтная схема (а) и схема замещения (б) для участка распределительной сети 6 кв ГПП ТП-4 Для ВЛЭП принимаем удельное индуктивное сопротивление xo 0, 4 (Ом/км), согласно [5, стр.130]. S 100 0,4 10 0,29 (о.е); б x1* xo l U 2 2 б1 37 I б1 x I Sб 100 1,56 3U б * к1 x1* 0, 29 к1 (о.е); x* к1 0,29 (ка); Iб 1,56 5,37 (ка); Согласно [3, стр.45] принимаем Kуд1 1,8 ; iу1 Iк1 2 Kуд1 5,37 2 1,8 13,69 (ка); S к1 Sб ,83 (МВА).
0,29 x к1 Расчѐт токов для точки К2: Напряжение короткого замыкания для выбранного трансформатора принимаем равным U к 7,5%, согласно [5, стр.613]. x I Uк% Sб 7,5 100 x 1,19 (о.е); 2* тр* б2 100 Sн. тр 100 6,3 Sб 100 9,2(кА); 3U б2 3 6,3 42
41 x x x I * к2 1* 2* 0, 29 1,19 1, 48 к2 (о.е); Iб2 9,2 6,22 (ка); x* к1 1,48 Согласно [3, стр.45] принимаем Kуд2 1,8 ; iу2 Iк2 2 Kуд2 6, ,8 15,8 (ка); S к2 Sб ,57 (МВА).
1,48 x к2 Расчѐт токов для точки К3: Для кабельных линий принимаем удельное активное сопротивление ro 0, 44 (Ом/км), согласно [3 стр.90]. S 100 0,177 0,330 0,147 (о.е); 2 6,3 б x3* xo l U 2 б2 S 100 0, 44 0,330 0,36 (о.е); 2 6,3 б r3* ro l U 2 б2 x x x * к3 * к2 3* 1, 48 0,147 1,627 (о.е); Принимая во внимание соотношение r < x /3 согласно [3, стр.45] активное сопротивление не учитываем. I к3 Iб2 9,2 5,65 (ка); x* к3 1, 627 iу3 Iк3 2 Kуд3 5,65 2 1,8 14,39 (ка); S к3 Sб ,46. 1,627 x к3 Используя полученные значения токов короткого замыкания проверим принятые ранее сечение кабелей на термическую стойкость при КЗ в начале линии. Термически стойкое сечение равно: F min B СТ к, 2 где Bк Iк ( tотк Та) тепловой импульс тока КЗ, А²с; 43
42 Т а постоянная затухания апериодической составляющей тока КЗ, принимаем равной 0,01 t с, согласно [5, стр.150]; отк tз tв время отключения КЗ, с; t з время действия основной защиты, принимаем равной 1,2 с, согласно [5, стр.209]; t в полное время отключения выключателя; учитывая, что в ЗРУ ГПП установлены выключатели типа BB/TEL-10, у которого согласно [5, стр.630] tв 0,03 с; С Т коэффициент, зависящий от допустимой температуры при КЗ и материала проводника; принимаем, согласно [8, стр.139] равным 90 (А с½/мм²).
( t Т ) 1, 2 0,03 0,01 1, 24 отк а (с); Линия ГПП ТП-4 F min 3 Iк3 tотк Та 5, ,24 69,9 (мм²); СТ 90 Полученное значение минимального сечения показывает, что выбранный кабель, для данного участка распределительной сети 10 (кв) АпвПу(1х70) проходит по термической стойкости к току КЗ: F F min. Таблица 13. Расчет токов КЗ в сети кв Расчетные точки К1 К2 К3 Токи КЗ I, ка 5,37 6,22 5,65 i у, ка 13,69 15,8 14,39 Sк, МВА 344,83 67,57 61,46 44
43 Изм. Лист докум. Подпись Дата Разраб. Калиев Н. В. Провер. Плотников И. А. Реценз. Н. Контр. Утверд. ЭСПП ПЗ Электроснабжение кузнечного цеха Лит. Лист Листов ТПУ ЭНИН гр. З-5А18 45
44 8. Электроснабжение кузнечного цеха Электроснабжение цеха выполняется в следующей последовательности. 1. Приѐмники цеха распределяются по пунктам питания (силовым распределительным шкафам или шинопроводам), выбирается схема и способ прокладки питающей сети цеха (от ТП до пунктов питания).
Принятая схема (радиальная, магистральная, смешанная) питающей сети должна обеспечивать требуемую надѐжность питания приѐмников и требуемую по технологическим условиям гибкость и универсальность сети в отношении присоединения новых приѐмников и перемещения приѐмников по площади цеха. Выбор способа прокладки питающей сети производится с учѐтом характера окружающей среды и возможных условий места прокладки. Исполнение силовых распределительных пунктов и шинопроводов должно также соответствовать характеру окружающей среды. 2. Определяются расчѐтные электрические нагрузки по пунктам питания цеха. 3. Производится выбор сечений питающей сети по длительно допустимой токовой нагрузке из условия нагрева и проверка их по потере напряжения. 4. Производится выбор силовой распределительной сети и аппаратов защиты и управления цеха. 5. Для участка цеховой сети ( от вводного автомата на подстанции до самого мощного или самого удалѐнного электроприѐмника) строиться карта селективности действия аппаратов защиты. 6. Производится расчѐт питающей и распределительной сети по условиям допустимой потере напряжения и построения эпюры отклонений напряжения для цепочки линий от шин ГПП до зажимов одного наиболее удалѐнного от цеховой ТП или наиболее мощного электроприѐмника для режимов максимальной и минимальной нагрузок, а в случае двухтрансформаторной подстанции и послеаварийного режима. 46
45 7. Производится расчѐт токов короткого замыкания для участка цеховой сети от ТП до наиболее мощного электроприѐмника цеха. Полученные данные наносятся на карту селективности действия аппаратов защиты Распределение приѐмников по пунктам питания Распределение электроприѐмников по пунктам питания осуществляется путѐм подключения группы электроприѐмников к соответствующему распределительному шкафу ШР. Так как ШР бывают различных типов и имеют определѐнное число присоединений, а именно 5 или 8, то для каждого электроприѐмника необходимо выбрать предохранитель, а затем, зная тип предохранителя, подключить его к соответствующему ШР. Кроме того, для каждого ШР необходимо выбрать защитный аппарат автоматический выключатель. 47
46 Количество ЭП n cos φ / tg φ Таблица 14. Определение расчѐтных нагрузок по пунктам питания кузнечного цеха п/п Наименование узлов питания и групп электроприемников Установленная мощность, приведенная к ПВ=100% одного ЭП(наиме ньшего, наибольшего) Р н, квт общая P н, квт m=pн.max/ Pн.min Коэффициент использования Ки Средняя нагрузка за максимально загруженную смену Pсм = Ки. Pн, квт Qсм = Pсм. tg, квар квар Эффективное число ЭП nэ Коэффициент максимума Км Pм = Км. Pсм, квт Максимальная нагрузка Qм = Qсм при nэ>10, Qм = 1,1Qсм при nэ 10, Расчетные токи IM/ IП Приемники группы А Силовой распределительный шкаф ПР-1 1 Кран балка ПВ=40% 1 12,6 12,6 0,1 0.5/1.73 1,260 2, Фрезерный станок ,25 0.4/2,29 7,000 16,039 Итого по группе А ,6 40,6 0,2 4,68 6,54 5 2,42 19,99 20,04 28,31 43,01 И того по ПР ,6 40,6 8,26 18,22 19,99 20,04 28,31 43,01 Приемники группы А Силовой распределительный шкаф ПР-2 18 Пресс , / ,69 23 Токарный станок ,14 0.6/1.33 0,84 1,12 Итого по группе А ,24 10,84 12, ,84 14,09 17,78 27,01 Приемники группы Б 15 Сушильный шкаф / ,972 16,17 Закалочная печь / ,04 Итого по группе Б , , ,31 74,43 113,0 9 И того по ПР ,84 35,82 80,84 39,4 92,21 140,1 48
47 Продолжение таблицы Силовой распределительный шкаф ПР-3 Приемники группы А 19-22, Токарный станок ,25 0.4/2,29 2,000 4, Шлифовальный станок ,25 0,4/2,29 7,500 17, Сварочный трансформатор ПВ=25% ,40 0.4/2.29 8,000 18,330 И того по группеа ,3 17,50 40, ,00 44,11 56,31 85,55 Приемники группы Б 27 Сушильный шкаф / ,97 Итого по группе Б ,75 6 1, ,17 6,38 9,69 И того по ПР ,5 42, ,28 62,29 94,64 Приемники группы А Силовой распределительный шкаф ПР-4 34 Токарный станок /1.33 0,840 1, Обдирочный станок ,14 0,6/1,33 2,94 3,92 32,36 Электромолот / ,00 39 Нагревательная плита /0.33 5,5 1,81 И того по группе А ,28 26,85 4 2,3 55,84 47,89 73,56 111,7 Приемники группы Б 31 Вентилятор /0.75 5,250 3,938 33,40 Вентилятор горна ,75 0,8/0,75 22,50 16,875 Итого по группе Б / ,75 20, ,75 22,89 35,97 54,66 И того по ПР ,03 47,66 77,59 65,83 101,76 154,6 49
48 Окончание таблицы Силовой распределительный шкаф ПР-5 Приемники группы А 37 Сверлильный станок /1.33 0,56 0, Кран балка ПВ=40% 1 12,6 12,6 0,1 0.5/1.73 0,756 1,309 28,29 Электрованна , / ,00 10, Поворотный кран /1.73 0,30 0,52 И того по группе А ,6 0,42 34,62 13, ,62 14,76 37,63 57,18 И того по ПР ,6 34,62 13,42 34,62 14,76 37,63 57,18 Приемники группы А Силовой распределительный шкаф ПР-6 6-8, Трубогибочный станок 7,840 10, ,14 0,6/1,33 9 Шлифовальный станок ,14 0,6/1,33 1,120 1, Сварочный трансформатор ,00 54,991 ПВ=25% /2.29 И того по группе А ,27 32,96 66,94 8 1,45 56,69 73,63 92,93 141,2 И того по ПР ,96 66,94 56,69 73,63 92,93 141,2 50
49 8.2. Выбор сечений питающей сети по длительно допустимой токовой нагрузке из условия нагрева и проверка их по потере напряжения, выбор силовой распределительной сети и аппаратов защиты и управления цеха Условие выбора проводников: Ip Iдл. Iдоп; Пример расчѐта для линии РП ПР-1: Sр 28,31 Iном Ip Iдл 43,01 (А); 3 Uн 3 0,38 Используя справочную литературу [6, стр.67] выбираем кабель марки АПвВнг- (4 16), у которого Iдоп 65>43,01 (А).
Выбранное сечение необходимо проверить по допустимой потере напряжения Up% Uo Ip l, где справочной Uo потеря напряжения в 3-х фазных сетях, %/А км, принимаем по литературе [3, стр.91]; I p расчѐтный ток; l длина проводника. Up% 0,642 43,01 0,043 1,19% < 5 %; I ном Пример расчѐта для ответвления к закалочной печи : Рн 40 Ip 67,42 (А); 3 Uн cos 3 0,38 0,95 0,95 Используя справочную литературу [6, стр.65] выбираем провод марки АПвВнг(А)LS-(4 35), у которого Iдоп >67,42 (А).
После выбора аппаратов защиты, выбранные сечения проводников должны быть проверены на согласование с этими защитными аппаратами. Условия выбора автоматических выключателей: 51
50 1. I. н расц Iдл ; 2. I кз 1,25Iкр 1,25( Iпуск. наиб. Iном) для группы ЭД в количестве до 5 шт. (вкл).; шт., где I кз 1,25Iкр 1,25[ Iпуск. наиб. ( Iр Ки Iном. наиб)] для группы ЭД больше 5 I н. расц номинальный ток расцепителя автоматического выключателя, А; I кз номинальный ток срабатывания уставки в зоне КЗ. Выбор автоматических выключателей для защиты ПР: ПР1: Iдл 43,01( А) Iпик Iпуск. наиб. Iр Ки Iном. наиб А Iн. расц 43,01( А) Iкз 1, ,73 300,91( А) ( ) 201,75 (43,01 0,1 40,35) 240,73( ) Используя справочную литературу [3, стр.86] выбираем автоматический выключатель типа ВА57-35 с данными: Iн. расц 50( А) I кз 10 Iн. расц (А)., Iн. ап. 50( А), ПР2: Iдл 140,1( А) Iпик Iпуск. наиб. Iр Ки Iном. наиб А Iн. расц 140,1( А) Iкз 1, , , 2( А) ( ) 492,7 (140,1 0, 25 98,54) 608,165( ) Используя справочную литературу [3, стр.86] выбираем автоматический выключатель типа ВА57-35 с данными: Iн. расц 160( А) I I А кз 5 н. расц ( )., Iн. ап. 160( А), 52
51 ПР3: Iдл 94,64( А) Iпик Iпуск. наиб. Iр Ки Iном. наиб А Iн. расц 94,64( А) Iкз 1, ,82 378,525( А) ( ) 240,18 (94,64 0, 4 80) 302,82( ) Используя справочную литературу [3, стр.86] выбираем автоматический выключатель типа ВА57-35 с данными: Iн. расц 100( А) I I А кз 5 н. расц ( )(А)., Iн. ап. 100( А), ПР4: Iдл 154,61( А) Iпик Iпуск. наиб. Iр Ки Iном. наиб А Iн. расц 154,61( А) Iкз 1, , , 24( А) ( ) 333,6 (154,61 0,3 66,72) 468,194( ) Используя справочную литературу [3, стр.86] выбираем автоматический выключатель типа ВА57-35 с данными: Iн. расц 160( А) I I А кз 5 н. расц ( )(А)., Iн. ап. 160( А), ПР5: Iдл 57,18( А) Iпик Iпуск. наиб. Iр Ки Iном. наиб А Iн. расц 57,18( А) Iкз 1, , ,64( А) ( ) 201,75 (57,18 0,06 40,35) 256,509( ) Используя справочную литературу [3, стр.86] выбираем автоматический выключатель типа ВА57-35 с данными: Iн. расц 63( А) I I А кз 7,93 н. расц. 7, ( )(А)., Iн. ап. 63( А), 53
52 ПР6: Iдл 141,19( А) Iпик Iпуск. наиб. Iр Ки Iном. наиб А Iн. расц 160( А) Iкз 1, ,37 436,71( А) ( ) 240,18 (141,19 0, 4 80) 349,37( ) Используя справочную литературу [3, стр.86] выбираем автоматический выключатель типа ВА57-35 с данными: Iн. расц 100( А) I I А кз 3,1 н. расц. 3, ( )., Iн. ап. 100( А), Выбор вводного автоматического выключателя для КТП: S 1000 н. тр Iн. расц. Iдл. Iном. тр А 3 Uн 3 0, ,34( ); Iкз 1,25 Iкр 1,25 Iпик. п / ст. 1,25 [ Iпуск. наиб. ( Iном. тр Ки Iном. наиб)] 1, 25 [492 (1519 0, 25 98,54)] 2483( А); Используя справочную литературу [3, стр.88] выбираем автоматический выключатель типа ВА55 43 с данными: Iн. расц 1600( А) Iкз I А 4 н. расц ( )., Iн. ап. 1600( А) Выбор автоматического выключателя для отходящей линии КТП: S 338, 41 н. тр Iн. расц. Iдл. Iном. тр А 3 Uн 3 0,38 514,77( ); Iкз 1,25 Iкр 1,25 Iпик. п / ст. 1,25 [ Iпуск. наиб. ( Iр Ки Iном. наиб)] 1, 25 [492 (514,77 0, 25 98,54)] 1227,66( А); Используя справочную литературу [3, стр.88] выбираем автоматический выключатель типа ВА51 39 с данными: Iн. расц 630( А) Iкз I А 3 н. расц ( )., Iн. ап. 630( А) 54
53 Номер линии на плане цеха Назначение участка линии питающей сети Расчетная нагрузка Sр, ква Расчетный ток Iр, А Длина линии l, км Способ прокладки Коэффициент прокладки, К Марка кабеля Сечение, выбранное из условия допустимого нагрева Sн, мм 2 Допустимый длительный ток Iдоп, А cosφ Потери напряжения на 1 А. км, ΔU0, % Расчетные потери напряжения ΔUр, % Таблица 15. Выбор сечений линий питающей сети цеха п/п Л-0 КТП-РП 338,41 514, 77 0,001 В лотках 0,9 ПвВнг(А)LS 4х ,94 0,04 0,02 2 Л 1 РП ПР1 28,31 43,01 0,043 В лотках 0.9 АПвВнг(А)LS 4x ,7 0,642 1,19 3 Л 2 РП ПР1 92,21 140,1 0,029 В лотках 0.9 АПвВнг(А)LS 4x ,87 0,19 0,77 4 Л 3 РП ПР1 62,29 94,64 0,025 5 Л 4 РП ПР1 101,76 154,61 0,020 6 Л 5 РП ПР1 37,63 57,18 0,023 7 Л 6 РП ПР1 92,93 141,19 0,030 В лотках В лотках В лотках В лотках 0.9 АПвВнг(А)LS 4x ,65 0,28 0, АПвВнг(А)LS 4x ,76 0,175 0, АПвВнг(А)LS 4x ,9 0,817 1, АПвВнг(А)LS 4x ,6 0,152 0,37 55
54 Назначение участка линии питающей сети Сечение, выбранное из условия допустимого нагрева Sн, мм 2 Допустимый дли-тельный ток Iдоп, А Кз Кп Iз=Iн.расц. Iдоп Кз* Iз/ Кп, А Iдоп., А Таблица 16. Выбор сечений линий питающей сети цеха по условию согласования с аппаратом защиты Согласование выбранного сечения с аппаратом защиты п/п Принятое сечение и марка участка питающей сети КТП-РП 4x x РП-ПР1 4x x16 3. РП-ПР2 4x x70 4. РП-ПР3 4x x35 5. РП-ПР4 4x x70 6. РП-ПР5 4x x16 7. РП-ПР6 4x x70 56
55 ЛОТОК Прокладка Таблица 17. Выбор распределительной сети и аппаратов защиты на плане цеха Приѐмник Ответвление к ЭП Автоматический выключатель P н I р Наименование электроприѐмника квт А Сечение мм 2 L км Тип АВ I н.пр /I вс Iуставки Кран — балка ,35 АП ввнг(а) ,0012 ВА /50 LS(4×10) 2 Фрезерный станок 7 18,68 АП ввнг(а) ,0083 ВА /20 LS(4×4) 3 Фрезерный станок 7 18,68 АП ввнг(а) ,0083 ВА /20 LS(4×4) 4 Фрезерный станок 7 18,68 АП ввнг(а) ,005 ВА /20 LS(4×4) 5 Фрезерный станок 7 18,68 АП ввнг(а) ,0036 ВА /20 LS(4×4) 6 Трубогибочный станок 14 37,36 АП ввнг(а) ,005 ВА /40 LS(4×10) 7 Трубогибочный станок 14 37,36 АП ввнг(а) ,0036 ВА /40 LS(4×10) 9 Шлифовальный станок 8 21,35 АП ввнг(а) ,0073 ВА /25 LS(4×6) 10 Трубогибочный станок 14 37,36 АП ввнг(а) ,007 ВА /40 LS(4×10) 12 Сварочный трансформатор АП ввнг(а) ,013 ВА /80 LS(4×35) 13 Сварочный трансформатор АП ввнг(а) ,0066 ВА /80 LS(4×35) 14 Сварочный трансформатор АП ввнг(а) ,006 ВА /80 LS(4×35) 15 Сушильный шкаф 8 13,48 АП ввнг(а) ,0056 ВА /16 LS(4×2,5) 57
