Электроснабжение текстильного комбината

Электроснабжение текстильного комбината

Оглавление

Аннотация

Введение

1.            Исходные данные на проектирование

2.            Описание технологического процесса

3.            Определение расчетных электрических нагрузок

4.            Построение графиков электрических нагрузок

5.            Определение центра электрических нагрузок

6.            Технико-экономический расчет с учетом надежности

6.1 Выбор рационального напряжения

6.2 Выбор схем распределительных устройств высшего напряжения с учетом надежности

6.3 Расчет надежности

6.4 Среднегодовой ожидаемый ущерб

6.5 Технико-экономический расчет

6.6 Выбор схемы распределительного устройства низшего напряжения с учетом надежности

7.            Выбор системы питания

7.1       Выбор устройства высшего напряжения ППЭ

7.2       Выбор трансформаторов ППЭ

7.3       Выбор ВЛЭП

8.            Выбор системы распределения

8.1       Выбор рационального напряжения распределения

8.2       Выбор числа и мощности цеховых ТП

8.3       Расчет потерь в трансформаторах цеховых КТП

8.4       Выбор способа канализации электроэнергии

9.            Расчет токов короткого замыкания

10.       Выбор электрических аппаратов

10.1  Выбор аппаратов напряжением 110 кВ

10.2  Выбор аппаратов напряжением 6 кВ

10.3  Выбор аппаратов напряжением 0,4 кВ

11.       Проверка КЛЭП на термическую стойкость

12.       Расчет самозапуска электродвигателей

13.       Расчет релейной защиты

13.1  Защита от повреждений от повреждений внутри кожуха и от понижения уровня масла

13.2  Защита от повреждений на выводах и от внутренних повреждений трансформатора

13.3  Защита от токов внешних многофазных КЗ

13.4  Защита оттоков внешних замыканий на землю со стороны ВН

13.5  Защита от токов перегрузки

14.       Расчет молнии защиты и заземляющего устройства ПГВ

15.       Охрана труда

Заключение

Литература

Аннотация

В данном дипломном проекте разработаны системы электроснабжения текстильного комбината.

Содержание дипломного проекта включает в себя следующие вопросы: описание технологического процесса, расчет электрических нагрузок, определение центра электрических нагрузок, выбор системы питания и распределения электрической энергии, расчет токов короткого замыкания и проверка выбранной аппаратуры, разработка схемы электроснабжения, расчет релейной защиты, расчет заземляющего устройства, вопросы самозапуска электродвигателей. Рассмотрены вопросы охраны труда при эксплуатации электроустановок.

Система электроснабжения удовлетворяет требованиям надежности и экономичности.

The summary

In the given degree project the systems of power supply of a plant of heavy engineering are designed.

The contents of the degree project includes following questions: the description of a manufacturing process, calculation of electrical loads, definition of center of electrical loads, selection of the power supply system and distribution of electrical energy, calculation of short-circuit currents and check of selected instrumentation, wiring design of power supply, calculation of relay protection, calculation of the grounding device, questions of electric motors. The questions of guards of work are considered at maintenance of electric sets.

The system of power supply meets the requirements of reliability and profitability.

Введение

Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с развитием строительства электрических станций.

Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий велось в ряде проектных организаций. В результате обобщения опыта проектирования возникло типовое решение.

В настоящее время созданы методы расчета и проектирования цеховых сетей, выбора мощности цеховых трансформаторов и трансформаторных подстанций, методика определения электрических нагрузок и т.п. Ниже перечислены основные современные проблемы в области электроснабжения промышленных предприятий.

1.                 Рациональное построение систем электроснабжения промышленных предприятий.

2.                 Вопросы компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий.

3.                 Применение переменного тока, оперативного, для релейной защиты и автоматики.

4.                 Правильное определение ожидаемых электрических нагрузок.

5.                 Вопросы конструирования универсальных удобных в эксплуатации цеховых электрических сетей.

6.                 Комплектное исполнение цеховых и общезаводских систем питания и конструкции подстанций.

Темой данного дипломного проекта является проектирование системы электроснабжения текстильного комбината.

Introduction

The problem of power supply of industrial firms has arisen simultaneously with development of construction of electrical stations.

The system design of power supply of industrial firms was conducted in a number(series) of design organizations. As a result of generalization of experience of designing there was a standard solution.

Methods of calculation and designing of shop networks(grids), selection of power of shop transformers and transformer substations now are created, a technique of definition of electrical loads the main(basic) modern problems are etc. below listed(etc. below transferred) in the field of power supply of industrial firms.

1.       Rational construction of systems of power supply of industrial firms.

2.       Questions of indemnification(compensation) of a reactive power in systems of power supply of industrial firms.

3.       Application of an alternating current, operating, for relay protection and automatics.

4.       Correct definition of expected electrical loads.

5.       Questions of designing universal convenient in maintenance of shop electrical networks.

6.       Complete fulfilment of shop and manufacturing power supply systems and designs of substations.

Them of the given degree project is the designing of a system of power supply of a plant of heavy engineering.

1. Исходные данные на проектирование

1)                 Генеральный план завода приведен на рис. 1.

2)                 Мощность системы питания 800 МВ·А.

3)                 Питание предприятия можно осуществлять от подстанций энергосистемы на классах напряжения 220, 110, 35 кВ.

4)                 Индуктивное сопротивление системы (хС) принимать 0,3; 0,6; 0,9 о.е. соответственно классам напряжения 220, 110, 35 кВ.

5)                 Расстояние от источника питания до завода 3 км.

6)                 Сведения об электрических нагрузках представлены в таблице 1.

2.       Описание технологического процесса

Таблица 1. Ведомость электрических нагрузок завода

3. Определение расчетных электрических нагрузок

Важным этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Зная электрические нагрузки, можно выбрать нужное число и мощности силовых трансформаторов, мощности и места подключения компенсирующих устройств, выбрать и проверить токоведущие элементы по условию допустимого нагрева, рассчитать потери и колебания напряжения и выбрать защиты.

Существуют различные методы расчета электронагрузок, которые в свою очередь делятся на: 1) основные; 2) вспомогательные.

К первым относят такие способы как:

1. По установленной мощности и коэффициенту спроса.

2. По средней мощности и отклонению расчетной нагрузки от средней (статический метод).

3. По средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузки.

4. По средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм)

Ко вторым относят такие методы как:

5. По удельному расходу электроэнергии на единицу продукции или заданном объеме выпуска продукции за определенный период времени.

6. По удельной нагрузке на единицу производственной площади.

Применение того или иного метода определяется допустимой погрешностью расчетов.

1. Метод коэффициента спроса

Метод коэффициента спроса наиболее прост и широко распространен. Для определения расчетных нагрузок по этому методу необходимо знать установленную мощность РЦ группы приемников и коэффициенты мощности cosj и спроса КС данной группы, определяемые по справочной литературе.

Расчетная нагрузка для однородных по режиму работы приемников определяется по следующим выражениям:

; ; ,

где КС – коэффициент спроса группы приемников.

tgj - соответствует cosj.

Расчетная нагрузка (цеха, корпуса, предприятия) определяется суммированием расчетных нагрузок отдельных групп приемников, входящих в данный узел с учетом коэффициента разновременности максимумов нагрузки.

;

- сумма расчетных активных нагрузок отдельных групп приемников;

 - сумма расчетных реактивных нагрузок отдельных групп приемников.

КР.Т. – коэффициент разновременности максимумов нагрузок отдельных групп приемников, принимаемый 0,85 – 1,0 в зависимости от места нахождения данного угла в системе электроснабжения предприятия.

2. Статический метод расчета нагрузок

Формирование электрических нагрузок зависит от ряда случайных факторов. Поэтому числовые значения величин нагрузок, также являются случайными, чаще всего эти величины независимы. Поскольку групповая нагрузка представляет собой систему независимых случайных нагрузок отдельных электроприемников, то при большом их числе групповая нагрузка подчиняется нормальному закону распределения случайных величин.

По статическому методу расчетную нагрузку группы приемников определяют двумя интегральными показателями: средней нагрузкой РСР и среднеквадратичным отклонением s из уравнения:

,

где b - статический коэффициент, зависящий от закона распределения и принятой вероятности превышения графиком нагрузки Р(t) уровня РР.

Среднеквадратичное отклонение для группового графика определяют по формуле:

,

где  – Среднеквадратичная мощность.

При введении коэффициента формы

; ,

Значение b принимается различным. В теории вероятности используется правило трех сигм

;

что при нормальном распределении соответствует предельной вероятности 0,9973. Вероятности превышения нагрузки на 0,5% соответствует b = 2,5, для b = 1,65 обеспечивается пяти процентная вероятность ошибки. В практических расчетах вполне достаточна точность 0,5 тогда

3. Определение расчетной нагрузки по средней сложности и коэффициенту формы

Данный метод может применяться для определения расчетных нагрузок цеховых шинопроводов, на шинах низшего напряжения цеховых трансформаторных подстанций, на шинах РУ напряжением 10 кВ, когда значения коэффициента формы КФ находится в пределах 1,0-1,2. Расчетную нагрузку группы приемников определяют из выражений:

;  или ,

где

; .

В расчетном методе расчетную нагрузку принимаю равной среднеквадратичной, т.е.:

,

Для группы приемников с повторно-кратковременным режимом (ПКР) работы применяемое допущение справедливо во всех случаях. Оно приемлемо и для групп приемников с длительным режимом работы, когда число приемников в группе достаточно велико и отсутствует мощные приемники, способные изменить достаточно равномерный групповой график нагрузок. Значение коэффициента КФ достаточно стабильны, если производительность завода или цеха примерно постоянна. Поэтому при проектировании КФ могут быть приняты по опытным данным системы электроснабжения действующего предприятия, аналогичному по технологическому процессу и производительности проектируемому. Средние мощности за наиболее загруженную смену РСР.М., QСР.М для определения расчетной нагрузки находятся при проектировании любым из способов:

1.  По известным установленным мощностям РУ и коэффициентам использования КИ.

где Рном. – суммарная номинальная мощность группы электроприемников приведенная к ПВ = 100 %.

2.  По известным удельным расходам электроэнергии и производительности цеха или предприятия в единицах продукции.

3.  По известным среднеудельным нагрузкам на единицу производственной площади.

4. Метод упорядоченных диаграмм

По этому методу расчетная активная нагрузка электроприемника на всех ступенях питающих и распределительных сетей (включая трансформаторы и преобразователи) определяется по средней мощности и коэффициенту максимума из выражения:

;

Для определения РР по методу упорядоченных диаграмм все электроприемники разбиваются на подгруппы с примерно одинаковыми режимами работы (коэффициентами использования КИ коэффициентами мощности cosj). Затем для каждой группы находят сумму номинальных мощностей. При этом, если режим работы электроприемника отличен от длительного, то используем следующую формулу:

,

где Рпас – паспортная мощность приемника.

ПВ – продолжительность включения электроприемника группы в долях от 1.

Значение КМ зависит от КИ данной группы электроприемников и эффективного числа приемников nэф. Эффективное число электроприемников определяется по формуле.

.

При числе электроприемников в группе 4 и более допускается принимать nэф равным n (действительному значению электроприемников при условии, что отношение номинальной мощности наибольшего электроприемника РНОМ.max к номинальной мощности наименьшего РНОМ.min

При m > 3 и КИ ³ 0,2 nэф можно определить по более простой формуле:

Когда найденное эффективное число электроприемников nэф оказывается больше действительного n, следует принимать nэф = n; На практике бывает, когда n<5, тогда nэф, КМ не определяются и

– при n = 1 расчетная нагрузка подгруппы равна номинальной, т.е. РН = РИ –

– при n = 2 – 5 расчетная нагрузка рассчитывается по коэффициенту нагрузки  если КЗ у всех одинаков или если КЗ различны.

Практика расчетов показала, что более точно КМ можно найти по формуле:

,

где КФ – коэффициент формы графика нагрузки; А,В – коэффициенты, учитывающие нагрев проводников. Коэффициент КФ рассчитывается по формуле:

;

Коэффициенты А и В принимаются равными

при КФ £ 1,1      А = 4,1         В = 3,1

при КФ > 1,1      А = 2,8         В = 1,67

расчетную реактивную нагрузку по этому принимают равной:

при КФ £ 10       QР = 1,1×QСР.М

при КФ > 10       QР = QСР.М

или QР = РР × tgj

5. Метод удельного расхода электроэнергии на единицу продукции

Ряд приемников электроэнергии характеризуются неизменными или мало изменяющимися графиками нагрузок. К таким электроприемникам относятся электроприводы вентиляторов, насосов, воздуходувок, преобразовательных агрегатов, электролизных установок, печи сопротивления, электроприемники бумажной и химической промышленности, поточно-транспортных систем, и многие другие.

Коэффициенты включения этих приемников равны 1, а коэффициенты загрузки изменяются мало.

Для электроприемников с неизменной или мало изменяющейся во времени нагрузкой, расчетная нагрузка совпадает со средней, за наиболее загруженную смену и может быть определена по удельному расходу электрической энергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска за определенный период времени:

,

где Эуд – удельный расход электроэнергии на единицу продукции, кВт×ч.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11