В системах электроснабжения промышленных предприятий и установок энерго — и ресурсосбережения достигается главным образом уменьшением потерь электроэнергии при ее передаче и преобразовании, а также применение менее материалоемких и более надежных конструкций всех элементов этой системы. Одним из испробованных путей минимизации потерь электроэнергии является компенсация реактивной мощности потребителей при помощи местных источников реактивной мощности, причем важное значение имеет правильный выбор их типа, мощности, местоположения и способа автоматизации.
Главной задачей проектирования предприятий является разработка рационального электроснабжения с учетом новейших достижений науки и техники на основе технико-экономического обоснования решений, при которых обеспечивается оптимальная надежность снабжения потребителей электроэнергией в необходимых размерах, требуемого качества с наименьшим затратами. Реализация данной задачи связана с рассмотрением ряда вопросов, возникающих на различных этапах проектирования. При технико — экономических сравнениях вариантов электроснабжения основными критериями выбора технического решения является его экономическая целесообразность, т.е. решающими факторами должны быть: стоимостные показатели, а именно приведенные затраты, учитывающие единовременные капитальные вложения и расчетные ежегодные издержки производства. Надежность системы электроснабжения в первую очередь определяется схемными и конструктивными построения системы, разумным объемом заложенных в нее резервов, а также надежностью входящего электрооборудования. При проектировании систем электроснабжения необходимо учитывать, что в настоящее время все более широкое распространение находит ввод, позволяющий по возможности максимально приблизить высшее напряжение (35 — 330 кВ) к электроустройствам потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации.
Основополагающим принципом при проектировании схем электроснабжения является также отказ от «холодного» резерва. Рациональные схемы решения должны обеспечивать ограничение токов короткого замыкания. В необходимых случаях при проектировании систем электроснабжения должна быть предусмотрена компенсация реактивной мощности. Мероприятия по обеспечению качества электроэнергии должны решаться комплексно и базироваться на рациональной технологии и режиме производства, а также на экономических критериях. При выборе оборудования необходимо стремиться к унификации и ориентироваться на применение комплексных устройств (КРУ, КСО и др.) различных напряжений, мощности и назначения, что повышает качество электроустановки, надежность, удобство и безопасность ее обслуживания.
Компенсация реактивной мощности (3)
... конденсаторные установки. Компенсация реактивной мощности — это приближение источника реактивной мощности к потребителю. Определяем мощность компенсирующей ... реактивной мощности в нашей работе превышает нормативный, делаем вывод о необходимости компенсации реактивной мощности. Снижение потребления реактивной мощности ... и бесперебойного питания потребителей электроэнергией выбирают магистральную схему, ...
1.Содержание проекта.
Проект должен быть представлен пояснительной запиской и графической частью.
В пояснительную записку входят следующие разделы с поясняющими схемами; графиками и таблицами:
Введение.
Краткая характеристика производства.
Расчет электрических нагрузок отдельных цехов и предприятий в целом. Определение центра электрических я.
Выбор уровня напряжения системы внешнего электроснабжения предприятия, числа и мощность силовых трансформаторов главной понизительной подстанции (ГПП).
Выбор линии электропередачи питающей ГПП.
Выбор и обоснование главной электрической схемы ГПП.
Расчет токов короткого замыкания и выбор высоковольтной аппаратуры ГПП,
Выбор уровня напряжения системы внутреннего электроснабжения предприятия.
Выбор числа и мощности трансформаторов на цеховых трансформаторах подстанциях (ЦТП) с учетом рационального уровня компенсации реактивной мощности на стороне низкого напряжения.
Выбор схем внутреннего электроснабжения предприятия. Выбор кабелей и основного оборудования высокого напряжения ЦТП.
Расчет токов короткого замыкания в сети напряжением ниже 1000 В и выбор низковольтного оборудования одной из ЦТП.
Компенсация реактивной мощности на стороне низкого напряжения ГПП.
Технико-экономические показатели принятой СЭС предприятия.
Заключение.
Список используемых источников.
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovoy/na-temu-elektrosnabjenie-elektroremontnogo-tseha/
Приложение (если в этом есть надобность).
Графическая часть выполняется на стандартных листах ватмана формата А1 и содержит следующие чертежи:
1.Генеральный план группы цехов или предприятия, на котором указаны ГПП, ЦТП, высоковольтные и низковольтные распределительные пункты РП, нанесены трассы кабельных линий распределительной сети и линий питающих ГПП, расчетные нагрузки цехов, их удельные плотности и даны условные обозначения.
2.Схемы электроснабжения предприятия с указанием основных электрических элементов. Схема должна включать в себя схемы электрических соединений ГПП, РП и ЦТП.
2. Расчет электрических нагрузок отделений и цеха промышленного
2.1 Метод упорядоченных диаграмм.
Этот метод является основным при расчете нагрузок. Применение его возможно, если известны единичные мощности электроприемников, их количество и техническое назначение. Расчет выполняется по узлам питания системы электроснабжения (распределительный пункт, силовой шкаф, питающая линия).
Приемники делятся на характерные технологические группы:
- ћ с переменным графиком нагрузки (группа А — Ки <
- 0,6);
- ћ с постоянным или малоизменяющимся графиком нагрузки (группа Б — Ки = 0,6).
Определяется номинальная мощность однотипных электроприемников, кВт.
(2.1)
где — количество однотипных электроприемников, шт.;
- номинальная активная мощность электроприемника, кВт.
Для каждой технологической группы отделения цеха рассчитывается:
Компенсация реактивной мощности в сетях 6/10 кВ
... зависят от потребляемой промышленными электроприемниками реактивной мощности. Поэтому вопросы качества электроэнергии невидимо рассматривать в непосредственной связи с вопросами компенсации реактивной мощности. Проблема электромагнитной совместимости электроприемников с питающей сетью, которую в последнее время сравнивают с ...
(2.2)
(2.3)
где Kui — коэффициент использования по [табл. П.1];
- соответствует характерному для данного электроприемника
коэффициенту нагрузки (cos), принимаемому по [ табл. П.1.];
- Рсм.i — средняя активная и Qcм.i реактивная мощность одного электроприемника за наиболее загруженную смену одинакового режима работы.
Средняя активная и реактивная мощность групп (А и Б) электроприемников отделений определяется:
(2.4)
(2.5)
Для потребителей с переменной нагрузкой (группа А) расчетную активную нагрузку группы электроприемников отделения следует определять с учетом коэффициента максимума (Км) и средней нагрузки отделения (Рсм.от).
Для потребителей с постоянным графиком нагрузки (группа Б), где
Км = 1 расчетная активная и реактивная нагрузка группы электроприемников равняется средней нагрузке за наиболее загруженную смену.
Расчетная активная мощность электроприемников группы А отделения, кВт:
(2.6)
где- коэффициент максимума отделения определяется по кривым рис 2.1 в зависимости от приведенного числа электроприемников () и коэффициента использования максимума отделения () группы электроприемников.
Коэффициент максимума характеризует превышение максимальной нагрузки над средней за наиболее загруженную смену.
Определяется средневзвешенный коэффициент использования отделения () электроприемников группы А:
(2.7)
где — суммарная номинальная активная мощность электроприемника группы А, кВт.
(2.8)
где -суммарная среднесменная активная мощность электроприемников группы А, кВт.
(2.9)
Эффективным (приведенным) числом называют число однообразных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое дает то же значение расчетного максимума , что и группа электроприемников различных по мощности и режиму работ. Так как эффективное число определяют для группы электроприемников, присоеденненых к силовым щитам или распределительному щиту подстанции, то необходимо учитывать показатель силовой сборки — число м, равное отношению номинальной мощности наибольшего электроприемника
( ) к номинальной мощности наименьшего ():
(2.10)
Число может быть больше, меньше или равно трем.
Число определяется по следующим показателям: количеству электроприемников п, подключенных к источнику питания; показателю силовой сборки групповому коэффициенту использования ; номинальной активной мощности индивидуального электроприемника. Эффективное число электроприемников группы А отделения определяется по формуле:
, (2.11)
где эффективное число электроприемников группы А отделения.
При и можно определить по более простой формуле:
(2.12)
Если найденное по этой формуле nэ окажется больше n, следует принимать nэ = n.
При и -эффективное число электроприемников определяется по табл. 2.1.
Порядок определения эффективного числа электроприемников.
Выбирается наибольший по номинальной мощности электроприемник рассматриваемого узла;
- ћ выбираются наиболее крупные электроприемники, номинальная мощность каждого из которых равна или больше половины мощности наибольшего электроприемника;
ћ Подсчитывается их число n1, их мощность Рном1, а также суммарная номинальная мощность всех рабочих электроприемников рассматриваемого узла Рном
ћ Находятся значения;
- ћ по полученным значениям и по табл. 2.1 определяется , а затем
По табл. П.2 находится Км отделения и определяется расчетная активная нагрузка группы А отделения.
Расчетная активная мощность электроприемников группы Б определяется, кВт. , (2.13)
Относительные значения эффективного числа электроприемников в зависимости от и
Таблица 2.1
|
1,0 |
0,95 |
0,9 |
0,85 |
0,8 |
0,75 |
0,7 |
0,65 |
0,6 |
0,55 |
0,5 |
0,45 |
0,4 |
0,35 |
0.3 |
0,25 |
0,2 |
0.15 |
0,1 |
||
|
0,005 |
0,005 |
0,005 |
0,006 |
0,007 |
0,007 |
0,009 |
0,010 |
0,011 |
0,013 |
0,016 |
0,019 |
0,024 |
0,030 |
0,039 |
0,051 |
0,073 |
0,11 |
0,18 |
0,34 |
|
|
0,01 |
0,009 |
0,011 |
0,012 |
0,015 |
0,017 |
0,017 |
0,019 |
0,023 |
0,026 |
0,031 |
0,037 |
0,047 |
0,59 |
0,760 |
0,1 |
0,14 |
0,2 |
0,32 |
0,52 |
|
|
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0.03 |
0,03 |
0.03 |
0,04 |
0,04 |
0.05 |
0,06 |
0,07 |
0,09 |
0,011 |
0,14 |
0,019 |
0,026 |
0,36 |
0,51 |
0,71 |
|
|
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,04 |
0,04 |
0.04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,11 |
0,13 |
0,16 |
0,21 |
0,27 |
0,36 |
0,48 |
0,64 |
0,81 |
|
|
0,04 |
0,04 |
0,04 |
0,05 |
0,05 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,09 |
0,10 |
0,12 |
0,15 |
0,18 |
0,22 |
0,27 |
0,34 |
0,44 |
0,57 |
0,72 |
0,86 |
|
|
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,07 |
0,08 |
0,10 |
0,11 |
0,13 |
0,15 |
0,18 |
0,22 |
0,26 |
0,33 |
0,41 |
0,51 |
0,64 |
0,79 |
0,9 |
|
|
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,10 |
0,12 |
0,13 |
0,15 |
0,18 |
0,21 |
0,26 |
0,31 |
0,38 |
0,47 |
0,58 |
0,70 |
0,83 |
0,92 |
|
|
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,15 |
0,17 |
0,20 |
0,24 |
0,28 |
0,33 |
0,40 |
0,48 |
0,57 |
0,68 |
0,79 |
0,89 |
0,94 |
|
|
0,10 |
0,09 |
0,10 |
0,11 |
0,13 |
0,15 |
0,17 |
0,19 |
0,22 |
0,25 |
0,29 |
0,34 |
0,40 |
0,47 |
0,56 |
0,66 |
0,76 |
0,85 |
0,92 |
0,95 |
|
|
0,15 |
0,14 |
0,16 |
0,13 |
0,20 |
0.23 |
0,25 |
0,28 |
0,32 |
0,37 |
0,42 |
0,48 |
0,56 |
0,67 |
0,72 |
0,80 |
0,88 |
0,93 |
0,95 |
||
|
0,20 |
0,19 |
0,21 |
0,23 |
0,26 |
0,29 |
0,33 |
0,37 |
0,42 |
0,47 |
0,54 |
0,64 |
0,69 |
0,76 |
0,83 |
0,89 |
0,93 |
0,95 |
|||
|
0,25 |
0,24 |
0,26 |
0,29 |
0,32 |
0.41 |
0,45 |
0,51 |
0,57 |
0,64 |
0,71 |
0,78 |
0,85 |
0,85 |
0,90 |
0,93 |
0,95 |
||||
|
0,30 |
0,29 |
0,32 |
0,35 |
0,39 |
0,43 |
0,48 |
0,53 |
0,60 |
0,66 |
0,73 |
0,80 |
0,86 |
0,90 |
0,94 |
0,95 |
|||||
|
0,35 |
0,33 |
0,37 |
0,41 |
0,45 |
0,50 |
0,56 |
0,62 |
0,68 |
0,74 |
0,81 |
0,86 |
0,91 |
0,94 |
0,95 |
||||||
|
0,40 |
0,38 |
0,42 |
0,47 |
0,52 |
0,57 |
0,63 |
0,69 |
0,75 |
0,81 |
0,86 |
0,91 |
0,93 |
0,95 |
|||||||
|
0,45 |
0,43 |
0,47 |
0,52 |
0,58 |
0,64 |
0,70 |
0,76 |
0,81 |
0,87 |
0,91 |
0,93 |
0,95 |
||||||||
|
0,50 |
0,48 |
0,53 |
0,58 |
0,64 |
0,70 |
0,76 |
0,82 |
0,89 |
0,91 |
0,94 |
0,95 |
|||||||||
|
0,55 |
0,52 |
0,57 |
0,63 |
0.69 |
0,75 |
0,82 |
0,87 |
0,91 |
0,94 |
0,95 |
||||||||||
|
0,60 |
0,57 |
0,63 |
0,69 |
0.75 |
0,81 |
0,87 |
0,91 |
0,94 |
0,95 |
|||||||||||
|
0,65 |
0,62 |
0,68 |
0,75 |
0,81 |
0,86 |
0,91 |
0,94 |
0,95 |
||||||||||||
|
0,70 |
0,66 |
0,73 |
0,80 |
0.86 |
0,90 |
0,94 |
0,95 |
|||||||||||||
|
0,75 |
0,71 |
0,78 |
0,85 |
0,90 |
0,93 |
0,95 |
||||||||||||||
|
0,80 |
0,76 |
0,83 |
0,89 |
0,94 |
0,95 |
|||||||||||||||
|
0,85 |
0,80 |
0,88 |
0,94 |
0,95 |
||||||||||||||||
|
0,90 |
0,85 |
0,92 |
0,95 |
|||||||||||||||||
|
1,0 |
0,95 |
|||||||||||||||||||
Расчетная реактивная нагрузка () группы электроприемников с переменной для отделения и в целом по цеху определяется с учетом приведенного числа электроприемников, кВАр.
при
при
Расчетная реактивная мощность электроприемников группы Б отделения, кВАр.
(2.14)
После определения нагрузок отделений находится расчетная нагрузка по цеху.
Средняя активная и реактивная мощность групп электроприемников цеха определяется из:
(2.15)
(2.16)
где — активная нагрузка групп электроприемников j — го отделения, кВт;
- реактивная нагрузка групп электроприемников j -го отделения, кВАр;
— Расчетная активная нагрузка группы электроприемников цеха с переменным графиком нагрузки определяется по коэффициенту максимума и средней нагрузки цеха . Расчетная активная и реактивная нагрузка группы электроприемников цеха с постоянным графиком нагрузки равняется средней нагрузке за наиболее загруженную смену цеха.
Расчетная активная мощность электроприемников группы А цеха, кВт.
(2.17)
где — коэффициент максимума цеха, определяется в зависимости от приведенного числа электроприемников цеха () и коэффициента использования цеха () электроприемников.
Определяется коэффициент использования цеха электроприемников группы А.
(2.18)
Определяется приведенное число электроприемников группы А цеха.
(2.19)
где — номинальная активная мощность отделения электроприемников, кВт.
По рис. 2.1 находится цеха и определяется расчетная активная нагрузка цеха электроприемников группы А.
Расчетная активная мощность электроприемников группы Б цеха, кВт.
(2.20)
Расчетная реактивная мощность электроприемников () группы А цеха определяется с учетом приведенного числа электроприемников, кВАр.
при
при
Рис.2.1 Кривая зависимость от
Расчетная реактивная мощность электроприемников группы Б цеха, кВАр.
(2.21)
Расчетная активная и реактивная мощность цеха.
(2.22)
(2.23)
Результаты расчетов по каждой группе электроприемников отделений и по цеху в целом заносятся в табл. 2.2.
Расчетные нагрузки отделений и цеха в целом определяются с учетом осветительной нагрузки
В настоящее время для освещения основных цехов с высотой более 6 метров и наличии открытых пространств используются газоразрядные лампы типа ДРЛ с коэффициентом нагрузки равным 0.58. Для административных и бытовых помещений применяются люминесцентные лампы с коэффициентом нагрузки 0.95, для освещения мелких помещений используются лампы накаливания с коэффициентом нагрузки равным единице.
Расчетная осветительная нагрузка цеха.
(2.24)
(2.25)
где — удельная расчетная мощность на 1м2 производственной площади цеха, Вт/м2 [П.4];
- площадь отделения, м2;
- коэффициент спроса освещения, выбирается по табл.
[1, П.2.];
- соответствует характерному для данного электроприемника коэффициента нагрузки. Расчетная осветительная нагрузка цеха:
(2.26)
(2.27)
где- расчетная активная осветительная нагрузка j — го отделения;
- расчетная реактивная осветительная нагрузка j — го отделения;
- Результаты расчетов заносятся в табл.
2.2.
Полная расчетная нагрузка цеха определяется суммированием расчетных нагрузок (силовых и осветительных) групп элекгроприемников, с учетом коэффициента разновременности максимумов нагрузки .
(2.28)
Заготовительное отделение
Группа А
Пример расчета для отрезного станка
Аналогично рассчитываются другие группы ЭП
Результаты расчета приведены в таблице 2.2
Так как m>3 и <0,2, то
По таблице 2.7
По рисунку 2.1
Группа Б
Для потребителей с постоянным графиком нагрузки
Таблица 2.2
< ………..
|
Наименование характерной группы ээектроприемников |
Кол-во электроприемников |
Установленная мощность ЭП |
Коэф-т использования |
Средняя загрузка за наиболее загруженную смену |
Приведенное число ЭП, шт |
Коэффициент максимума |
Максимальная расчетная мощность |
||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
Заготовительное отделение Группа А |
|||||||||||||||
|
Отрезной станок |
4 |
12.9 |
51.6 |
0.12 |
0.4 |
2.3 |
6.192 |
14.24 |
10.53 |
14.24 |
17.71 |
||||
|
Токарно-револьверный станок |
2 |
16 |
32 |
0.17 |
0.65 |
1.17 |
5.44 |
6.36 |
9.25 |
6.36 |
11.2 |
||||
|
Механическая ножовка |
1 |
2.8 |
2.8 |
0.12 |
0.4 |
2.3 |
0.34 |
0.782 |
0.58 |
0.782 |
1 |
||||
|
Отрезной станок с дисковой пилой |
2 |
10.5 |
21 |
0.12 |
0.4 |
2.3 |
2.52 |
5.796 |
4.28 |
5.796 |
7.2 |
||||
|
Трубоотрезной станок |
3 |
2.8 |
8.4 |
0.12 |
0.4 |
2.3 |
1.008 |
2.318 |
1.71 |
2.318 |
2.88 |
||||
|
Пресс двухкривошипный |
1 |
28 |
28 |
0.17 |
0.65 |
1.17 |
4.76 |
5.57 |
8.1 |
5.57 |
9.83 |
||||
|
Пресс винтовой фрикционный |
2 |
10 |
20 |
0.17 |
0.65 |
1.17 |
3.4 |
3.978 |
5.78 |
3.978 |
7 |
||||
|
Гильотинные ножницы |
4 |
20 |
80 |
0.17 |
0.65 |
1.17 |
13.6 |
15.912 |
23.12 |
15.912 |
28.07 |
||||
|
Кран-балка |
2 |
5.3 |
10.6 |
0.05 |
0.5 |
1.73 |
0.53 |
0.917 |
0.9 |
0.917 |
1.28 |
||||
|
Итого по группе А |
21 |
254.4 |
0.149 |
10 |
37.79 |
55.87 |
18 |
1.7 |
64.2 |
55.87 |
85.1 |
||||
|
Группа Б |
|||||||||||||||
|
Вентилятор |
2 |
4.5 |
9 |
0.65 |
0.8 |
0.75 |
5.85 |
4.38 |
2 |
1 |
5.85 |
4.38 |
9 |
||
|
Механическое отделение Группа А |
|||||||||||||||
|
Токарно-револьверный станок |
2 |
15.7 |
31.4 |
0.17 |
0.65 |
1.17 |
5.34 |
6.248 |
8.81 |
6.248 |
10.8 |
||||
|
Вертикально-фрезерный станок |
3 |
4.5 |
13.5 |
0.17 |
0.65 |
1.17 |
2.3 |
2.691 |
3.8 |
2.691 |
4.66 |
||||
|
Горизонтально-фрезерный станок |
1 |
9 |
9 |
0.17 |
0.65 |
1.17 |
1.53 |
1.79 |
2.52 |
1.79 |
3.09 |
||||
|
Копировально-фрезерный станок |
4 |
10 |
40 |
0.17 |
0.65 |
1.17 |
6.8 |
7.956 |
11.22 |
7.956 |
13.75 |
||||
|
Вертикально-сверлильный ст. |
2 |
5 |
10 |
0.17 |
0.65 |
1.17 |
1.7 |
1.989 |
2.8 |
1.989 |
3.43 |
||||
|
Поперечно-строгальный ст. |
4 |
4.5 |
18 |
0.17 |
0.65 |
1.17 |
3.06 |
3.58 |
5.05 |
3.58 |
6.19 |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
Продольно-строгальный ст |
2 |
20 |
40 |
0.17 |
0.65 |
1.17 |
6.8 |
7.956 |
11.22 |
7.956 |
13.75 |
||||
|
Универсально-шлифовочный ст |
3 |
5.6 |
16.8 |
0.17 |
0.65 |
1.17 |
2.86 |
3.346 |
4.72 |
3.346 |
5.79 |
||||
|
Итого по группе А |
21 |
178.7 |
0.17 |
4.4 |
30.39 |
35.556 |
17.01 |
1.65 |
50.14 |
35.556 |
61.467 |
||||
|
Группа Б — нет |
