бесплатно рефераты скачать
  RSS    

Меню

Быстрый поиск

бесплатно рефераты скачать

бесплатно рефераты скачатьКурсовая работа: Электроснабжение

Курсовая работа: Электроснабжение

Содержание

Введение. 2

1 Общий раздел. 3

1.1  Характеристика производства, предприятия, цеха. 3

2 Расчетно-технический раздел. 4

2.1  Характеристика потребителя электроэнергии. 4

2.2   Анализ электрических нагрузок. 4

2.3 Выбор рода тока и напряжения. 7

2.4 Расчет электрических нагрузок. 7

2.5 Компенсация реактивной мощности. 9

2.6 Выбор типа и числа подстанций. Выбор числа и мощности трансформаторов. 11

2.7  Расчет и выбор питающих и распределительных сетей до 1000В. 17

2.8 Расчет и выбор внутриплощадочной сети выше 1000В.. 19

2.9 Расчет токов короткого замыкания. 20

2.10 Выбор токоведущих частей и аппаратов по условиям короткого замыкания. 23

2.11 Расчет заземляющего устройства. 25

Вопрос ТБ. 27

Список использованных источников. 30


Введение

Современная энергетика характеризуется нарастающей централизацией производства и распределением электроэнергии. Энергетические системы образуют одиннадцать крупных электрообъединений: Северо-запада, Центра, Средней Волги, Юга, Казахстана, Урала, Закавказья, Северного Кавказа, Средней Азии, Сибири и Востока. В состав единой энергетической системы страны (ЕЭС) входят девять энергообъединений, охватывающих почти 2/3 территории страны, где проживает более 80% населения. 

Перед энергетикой в ближайшем будущем стоит задача всемирного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной,  ветровой, проливной и др.; развития комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов.

Широкая автоматизация и механизация производственных процессов н основе применения электроэнергии требует от персонала осуществляющего эксплуатацию, проектирование и монтаж, электрифицированных устройств, в частности от техников-электриков, хороших знаний, теорий и практики электропривода и основ управления.


1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

 

1.1  Характеристика производства, предприятия, цеха.

Отрасль промышленности - машиностроительная.

Предприятие предназначено для выпуска сельскохозяйственных машин.

Цех механический предназначенный для механической и термической обработки деталей машин. Режим работы – 3 смены по 8 часов каждая, помещение цеха сухое, нормальное, особо опасное.

Относительная влажность не превышает 60%.

Температура воздуха 350.

Особо опасное помещение характеризуется наличием двух условий повышенной опасности: токопроводящие железобетонные полы, возможность одновременного прикосновения человека к материалоконструкциям здания, технологическим аппаратам и механизмов, имеющие соединения с землей с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой стороны.


2 РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

 

2.1  Характеристика потребителя электроэнергии

Потребителями электроэнергии являются электроприемники цеха- промышленное оборудование установленное в соответствии с технологией цеха.

1)        Конвейеры  SPн = 350 кВт.

2)        Краны SPн = 250 кВт.

3)        Металлообрабатывающие станки SPн = 200 кВт.

4)        Вентиляторы  SPн = 100 кВт.

5)        Прочая нагрузка  SPн = 200 кВт.

Согласно заданию нагрузки потребители второй категории составляют 60%.

Потребители 2 категории 40%.

Краны работают в повторно- кратковременном режиме, а остальные приемники в длительном.

2.2   Анализ электрических нагрузок

Электрические нагрузки отдельных электрических приемников цеха зависят от технологического режима работы проводимых механизмов, аппаратов.

Изменение электрических нагрузок электроприемников всех звеньев системы электроснабжения во времени изображают в виде графиков нагрузки.

Суточный график нагрузки приведен в таблице 1.

Таблица 1.

Номер ступени 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Продолжение таблицы 1.

Период времени, час 0-2 2-4 4-8 8-10 10-14 14-16 16-17 17-19 19-21 21-24
P, %, Pм 40 100 60 90 50 70 50 80 100 40

По суточному графику нагрузки определяем

1)  Суточный расход электроэнергии Wa сут:

Wа сут=SPм ∙ tn сут = Р0-2 ∙ t0-2 + P2-4∙ t2-4 + P4--8∙ t4--8 + P8-10∙ t8-10+ P10-14·∙ t10-14+P14-16∙t14-16+P16-17∙t16-17+P17-19∙t17-19 + P19-21∙t19-21 + P21-24∙t21-24  = 2∙40+2∙100+4∙60+2∙90+4∙50+2∙70+1∙50+2∙80+2∙100+3∙40= 1570 кВт

где Wа сут - суточный расход электроэнергии

       Рм - мощность каждого периода времени

       tn сут - продолжительность каждого периода времени в сутки (час)

2) Определим коэффициент загрузки графика Кз.г.

Кз.г. = Wа сут / 2400= 1570 / 2400= 0,65                   (2.1.)

Рабочие дни (3 смены по 8 часов) 300 дней

Траб = 300 ∙ 24 = 7200

Нерабочие дни- 65 дней  Тнраб = 65 ∙ 24 = 1560

Таблица 2

Номер ступени Р%, Рм

Число часов

Число часов в год tn год
1 40 2 300 х 2 = 600
2 100 2 300 х 2 = 600
3 60 4 300 х 4 = 1200
4 90 2 300 х 2 = 600
5 50 4 300 х 4 = 1200

Продолжение таблицы 2.

6 70 2 300 х 2 = 600
7 50 1 300 х 1 = 300
8 80 2 300 х 2 = 600
9 100 2 300 х 2 = 600
10 40 3 300 х 3 = 900

По годовому графику нагрузки определяется:

1) Годовой расход электроэнергии Wа год                  

Wа год =S Рn ∙ tn год                                                        (2.2.)

где Wа год – годовой расход электроэнергии;

Рn – мощность каждого периода времени;

tn год – продолжительность каждого периода времени в год (час)

Wа год = 40 ∙ 600 + 100 ∙ 600 + 60 ∙ 1200 + 90 ∙ 600 + 50 ∙ 1200 + 70 ∙  600 + 50 ∙ 300 + 80 ∙ 600  + 100 ∙ 600 + 40 ∙ 900= 471000 кВт

1)        Число часов, используемых максимумов нагрузки Тmax

Тmax =Wа год / Рn = 471000 / 100 = 4710 час                    (2.3.)

где Wа год – годовой расход электроэнергии

Рn – мощность каждого периода времени

2)        Время максимума потерь t

t = (0,124 + Т / 10000)2 ∙ 8760            (2.4.)

где t - время максимальных потерь

Т - число максимальных нагрузок (час)

t = (0,124 + 1200 / 10000)2 ∙ 8760 = 521;

t = (0,124 + 900 / 10000)2 ∙ 8760 = 401;

t = (0,124 + 600 / 10000)2  ∙ 8760 = 296;

t = (0,124 + 300 / 10000)2 ∙ 8760 = 207;

2.3 Выбор рода тока и напряжения

Основными группами электроприемников, составляющими суммарную нагрузку объектов, являются электродвигатели производственных механизмов, сварочные установки, печные и силовые трансформаторы, электрические печи, выпрямительные установки, светильники всех видов искусственного света и др.

По роду тока различаются электроприемники, работающие: от сети переменного тока нормальной промышленной частоты f = 50 Гц; от сети

переменного тока повышенной или пониженной частоты; от сети постоянного тока.

По напряжению электроприемники классифицируются на две группы:

1) Электроприемники, которые могут получать питание непосредственно от сети 3,6 и 10 кВ.

2) Электроприемники, питание которых экономически целесообразно на напряжение 380-660 В.

Отдельные потребители электроэнергии исполняют для питания высокоскоростных электродвигателей токов повышенной частоты 180-400 Гц.

В данном цехе питание осуществляется от сети напряжением 380 В и частотой тока 50 Гц.

 

2.4 Расчет электрических нагрузок

Расчет электронагрузок производится с целью рассчитать электрочасть, т.е. выбрать электрические аппараты и токоведущие части на всех участках системы электроснабжения, а также для выбора числа и мощности трансформаторов, на которые должно быть равномерно распределена электрическая нагрузка.

Электрические нагрузки промышленных предприятий определяется выбор всех элементов системы электроснабжения. Поэтому правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором при проектировании и эксплуатации сетей.

Расчет начинают с определения максимальной мощности каждого электроприемника независимо от его технического процесса.

Расчет производится по формуле.

Pmax = SPном ∙ Kс                (2.5.)

Где Pmax – максимальная расчетная мощность

        Кс - коэффициент спроса

        Рном – номинальная мощность приемника

Pmax = 350 ∙ 0,2 = 70 кВт.

Pmax = 250 ∙ 0,2 = 50 кВт.

Pmax = 200 ∙ 0,2 = 40 кВт.

Pmax = 100 ∙ 0,7 = 70 кВт.

Pmax = 200 ∙ 0,65 = 130 кВт.

Затем производится расчет средней мощности нагрузки по формуле

Рсм=Рmax∙Кз.г.           (2.6.)

где Рсм – средняя мощность нагрузки (кВт)

       Рmax – максимальная активная мощность (кВт)

       Кз.г. – коэффициент загрузки графика

Рсм =70 ∙ 0,57 = 39,9 кВт.

Рсм = 50 ∙ 0,57 = 28,5 кВт.

Рсм = 40 ∙ 0,57 = 22,8 кВт.

Рсм = 70 ∙ 0,57 = 39,9 кВт.

Рсм = 130 ∙ 0,57 = 74,1 кВт.

Рассчитать реактивную среднюю мощность по формуле

Qсм = Рсм ∙ tg j           (2.7.)

где Qсм – реактивная средняя мощность (кВар)

       Рсм – средняя мощность нагрузки (кВт)

Qсм = 39,9 ∙ 1,73 = 69 кВар.

Qсм = 28,5 ∙ 1,73 = 49,3 кВар.

 Qсм = 22,8 ∙ 1,33 = 30,3 кВар.

Qсм = 39,9 ∙0,75 = 29,9 кВар.

Qсм = 74,1 ∙ 0,86 = 63,7 кВар .

Реактивная максимальная мощность Qmax

Qmax = Qсм                                                                                  (2.8.)

где Qсм – реактивная средняя мощность (кВар)

       Qmax – реактивная максимальная мощность (кВар)

Qmax = 69 кВар.

Qmax  = 49,3 кВар.

Qmax  = 30,3 кВар.

Qmax = 29,9 кВар.

Qmax = 63,7 кВар.

Определим сумму активной и реактивной мощности

SPmax = Pmax1+Pmax2+Pmax3+Pmax4+Pmax5               (2.9.)

    где SPmax – сумма активной мощности (кВт)

    Pmax1- Pmax5 максимальная активная мощность (кВт)

    SPmax = 39,9+28,5+22,8+39,9+74,1= 205,2 кВт

SQmax=Qmax1+ Qmax2 + Qmax3 + Qmax4 + Qmax5                (2.10.)

где SQmax – сумма максимальной реактивной мощности (кВар)

     Qmax1- Qmax5 максимальная реактивная мощность (кВар)

SQmax = 69+49,3+30,3+29,9+63,7= 242,2 кВар

Полная максимальная мощность Smax

Smax =                    (2.11)

Где Smax – полная максимальная мощность (кВ∙А)

  SPmax – сумма максимальной активной мощности (кВт)

  SQmax – сумма максимальной реактивной мощности (кВар)

Smax = √205,22 + 242,22 = 317,4 кВ∙А

2.5 Компенсация реактивной мощности

Электрическая сеть представляет собой единое целое, и правильный выбор средств компенсации для сетей промышленного предприятия напряжением до 1000 В, а так же в сети 6-10 кВ можно выполнить при совместном решении задач.

На промышленных предприятиях основные потребители реактивной мощности присоединяются к сетям до 1000 В. Компенсация реактивной мощности потребителей может осуществляться при помощи синхронных двигателей или батарей конденсаторов, присоединенных непосредственно к сетям до 1000 В, или реактивная мощность может передаваться в сети до 1000В   со  стороны напряжением 6-10 кВ от СД, БК, от генераторов ТЭЦ или сети энергосистемы.

При выборе компенсирующих устройств подтверждается необходимость их комплексного использования как для поддержания режима напряжения в сети, так и для компенсации реактивной мощности.

Мощность Qкб компенсирующего устройства (кВар) определяется как разность между фактической наибольшей реактивной мощностью Qм нагрузки потребителя и предельной реактивной мощностью Qэ представляемой предприятию энергосистемой по условиям режима ее работы:

        Qкб = Qм – Qэ = Pmax [(tg jм- tg jэ)]                                   (2.12)

где Qкб – расчетная мощность конденсаторной установки (кВар)

Qм – средняя активная нагрузка по цеху за максимально загруженную смену (кВар)

Qэ – реактивная мощность передаваемая предприятию из энергосистемы (кВар)

Рассчитаем мощность конденсаторной установки, для этого воспользуемся формулой:

Qкб= 205,2 ∙ (0,73 - 0,33) = 82,1 кВар                                      (2.12)

Sм =                                              (2.13)

где Sм – полная мощность конденсаторной установки (кВ∙А)

SPmax суммарная активная мощность (кВт)

SQmax суммарная реактивная максимальная мощность (кВар)

Qкб – мощность конденсаторной установки (кВар)

Sм =√205,22 + (242,2-81,1)2 = 260,3 кВ∙А

2.6 Выбор типа и числа подстанций. Выбор числа и мощности трансформаторов

Выбор типа и схемы питания подстанций, а также числа трансформаторов обусловлен величиной и характером электрических нагрузок.

ТП должны размещаться как можно ближе к центру потребителей. Для этого должны применяться внутрицеховые подстанции, а также встроенные в

здание цеха или пристроенные к нему ТП, питающие отдельные цехи (корпуса) или части их.

ТП должны размещаться вне цеха только при невозможности размещения внутри него или при расположении части нагрузок вне цеха.

Число и мощность трансформаторов выбираются по перегрузочной способности трансформатора. Для этого по суточному графику нагрузки потребителя устанавливается продолжительность максимума нагрузки t (4) и коэффициент заполнения графика Кз.г. = Sср / Smax , где Sср и Smax – средняя и максимальная нагрузка трансформатора. По значениям Кз.г. и t определяется коэффициент кратности допустимой нагрузки  [1; стр. 222]

Кн = Smax / Sном = Imax / Iном                                                     (2.14)

В данном проекте Кн = 1,23                                           

Кн = 1,16 т.к. tmax = 4

Рассчитаем номинальную мощность трансформатора с учетом коэффициента кратности допустимой нагрузки и максимальной мощности с учетом расчетной мощности конденсаторной батареи

Sном тр-ра = Smax / Кн = 260,3 / 1,16 = 224,4 кВ∙А                 (2.15)

Произведем технико-экономическое сравнение между трансформатором типа ТМ 160/10 и ТМ 250/10

SII =0,4 ∙ Smax = 0,4 ∙ 260,3 = 104,1                                           (2.16)

0,4 т.к.  SII = 40%

1) Smax / 2 Sнт = 260,3 / 320 = 0,81                                           (2.17)

2) Smax / 2 Sнт = 260,3 / 500 = 0,52                                            (2.18)

Страницы: 1, 2, 3


Новости

Быстрый поиск

Группа вКонтакте: новости

Пока нет

Новости в Twitter и Facebook

  бесплатно рефераты скачать              бесплатно рефераты скачать

Новости

бесплатно рефераты скачать

© 2010.