Проектирование завода железнодорожного машиностроения

p> [pic]

[pic]
[pic]
Для варианта N 2

[pic]

[pic]
[pic]

4.1.3. Расчет технико экономических показателей вариантов схем.

Максимальный ток линии:

[pic] (34)

Для определения мощности отключаемой выключателями, намечается расчетная точка КЗ (К-1), а затем составляется схема замещения для трех фазного КЗ в точке (К – 1) и определяются параметры схемы замещения в относительных базисных единицах ( при Sб и Uб).

Сопротивление системы в относительных базисных единицах.

[pic]
(35) где [pic] (36)

Sc – из расчетных показателей;

Сопротивление трех обмоточного трансформатора в относительных базисных единицах определяется по выражению:

[pic] (37) где Uк% - напряжение короткого замыкания в процентах между обмотками, по которым протекает ток повреждения.

Суммарное сопротивление цепи от источника питания до точки КЗ К - 1.

[pic]
(38)

Мощность и ток отключаемые выключателями:

[pic] (39)

[pic] (40)

Для варианта №1 :

[pic]

Мощность и ток отключаемые выключателями:

[pic]

Для варианта №2 :

[pic]

Мощность и ток отключаемые выключателями:

[pic]

4.1.4. Выбор сечения проводов питающих линий

Сечение проводов ВЛ выбираем минимально возможным из стандартных сечений, обеспечивающих работу проводников без перегрева выше допустимой температуры при расчетной максимальной нагрузке. При этом потери напряжения не должны превышать допустимой величины, а плотность тока в проводах должна соответствовать нормированному экономическому значению.

Выбор сечения проводов ВЛ по нагреву производится по условию:

[pic]

(41) где Iдоп – допустимая токовая длительная нагрузка на провод;

Iр – расчетная токовая нагрузка линии , равная получасовому максимуму нагрузки и определяется по формуле:

[pic]

(42)

Выбор сечения проводников по экономической плотности тока производится для ВЛ напряжением с - 220 кВ. Экономическое сечение определяется из соотношения:

[pic]

(43) где Jэк – нормированное значение экономической плотности тока.

Сечение, полученное в результате расчета по экономической плотности тока , округляется до ближайшего меньшего стандартного сечения и проверяем по мере напряжения в нормальном и аварийном режиме при фактической нагрузке:
[pic] (44) где Ip – расчетный ток линии, А;

[pic]- длина линии, км;

R0, X0 – удельное активное и реактивное сопротивление линии;

Cos ( , sin ( - соответствует коэффициенту мощности предприятия в период максимума нагрузки.

[pic]

(45)

Сечение проходит по потери напряжения , если выполняется условие:
[pic] [pic]
(46),(47)

Сводим полученные данные в табл. 12.

Табл 12. Сечения воздушной линии.
| |Iр2 |Fэк |Iдоп |Ro |Xo |Iр1 |cos f|sin f|^U% |^Uав% |
|Вариант 1 |15,31|13,92|265 |0,46 |0,362|30,61|0,86 |0,51 |0,165|0,331 |
|Вариант 2 |47,44|43,13|265 |0,45 |0,362|94,87|0,86 |0,51 |4,428|8,8566|

4.1.5. Расчет технико – экономических показателей питающих линий. а) Капитальные затраты.

Стоимость двух ячеек отходящей линии с выключателями В1 и В2

[4, стр. 140-146].

[pic]

(48)

Стоимость сооружения воздушной линии.

[pic]

(49) где Ков , Кол – соответственно , стоимость одной ячейки выключателя и одного километра двух цепной воздушной линии, т.р.,

Суммарные капитальные затраты:

[pic]

(50) б) Эксплуатационные расходы.

[pic] (51) где Скл – стоимость потерь электроэнергии в линиях.

Сол, Сов – стоимость амортизационных отчислений от Кл и Кв соответственно, т.р.

Потери мощности в линиях.

[pic] (52)

Потери электроэнергии в линиях.

[pic]

(53) где (л – время максимальных потерь мощности в линии[2, с. 167 - 168].

Стоимость ежегодных потерь электроэнергии в питающих линиях.

[pic]
(54)

Стоимость амортизационных отчислений.

[pic] (55) где (л (в – норма ежегодных отчислений для линий и выключателей соответственно, %

(л = 2,4 % (в = 6,4 %

4.1.6. Расчет технико – экономических показателей элементов ГПП. а) Суммарные затраты.

Стоимость двух трансформаторов при наружной установке.

[pic]

(56)

Стоимость двух вводов с отделителями и короткозамыкателями, установленных в открытом распределительном устройстве (ОРУ).

[pic]

(57) где Кот и Коок – единичная стоимость трансформатора и одного ввода с отделителями короткозамыкателями, соответственно, т.р.

Суммарные капитальные затраты.

[pic]

(58) б) Эксплутационные расходы.

[pic] (59)

[pic] (60) где Спт – стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах, т.р.;

Сот, Соок – стоимость амортизационных отчислений от Кт и Кок , соответственно, т.р.;

Приведенные потери мощности в трансформаторах составляют:

[pic] (61) где (Р`хх,(Р`кз – приведенные потери активной мощности трансформатора при

ХХ и КЗ, соответственно, кВт;
[pic] (62)
[pic] (63) где Кип – коэффициент изменения потерь , учитывающийся в пределах [0.02-

0.12].

Стоимость потерь в трансформаторах связи.
[pic] (64) где Твкл – время включения трансформатора под напряжение, принимается обычно равным 8760 часов.

Суммарные ежегодные эксплутационные расходы.

[pic] (65)

Технико-экономические показатели варианта № 1.

1. Расчет технико – экономических показателей питающих линий. а) Капитальные затраты.

Ков = 23,72 т.руб.

Кол = 13,5 т.руб.

[pic]

Стоимость сооружения воздушной линии.

[pic]

Суммарные капитальные затраты:

[pic]

Стоимость амортизационных отчислений.

[pic]

(л = 2,4 % (в = 6,4 %

Потери электроэнергии в линиях.

[pic]

Стоимость ежегодных потерь электроэнергии в питающих линиях.

[pic] б) Эксплуатационные расходы.

[pic]

2. Расчет технико – экономических показателей элементов ГПП. а) Суммарные затраты.

Стоимость двух трансформаторов при наружной установке.

Кот = 28,7 т.р.

Коок = 26,72 т.р.

[pic]

Стоимость двух вводов с отделителями и короткозамыкателями , установленных в открытом распределительном устройстве (ОРУ).

[pic]

Суммарные капитальные затраты.

[pic]

Приведенные потери мощности в трансформаторах составляют:
[pic]
[pic][pic]

Стоимость потерь в трансформаторах связи.

[pic]б) Эксплутационные расходы.

[pic]

Суммарные ежегодные эксплутационные расходы.

[pic]

Технико-экономические показатели варианта № 2.

1. Расчет технико – экономических показателей питающих линий. а) Капитальные затраты.

Ков = 6,35 т.руб.

Кол = 10,7 т.руб.

[pic]

Стоимость сооружения воздушной линии.

[pic]

Суммарные капитальные затраты:

[pic]

Стоимость амортизационных отчислений.

[pic]

(л = 2,4 % (в = 6,4 %

Потери электроэнергии в линиях.

[pic]

Стоимость ежегодных потерь электроэнергии в питающих линиях.

[pic] б) Эксплуатационные расходы.

[pic]

2. Расчет технико – экономических показателей элементов ГПП. а) Суммарные затраты.

Стоимость двух трансформаторов при наружной установке.

Кот = 12,35 т.р.

Коок = 11,2 т.р.

[pic]

Стоимость двух вводов с отделителями и короткозамыкателями , установленных в открытом распределительном устройстве (ОРУ).

[pic]

Суммарные капитальные затраты.

[pic]

Приведенные потери мощности в трансформаторах составляют:[pic]
[pic][pic]

Стоимость потерь в трансформаторах связи.

[pic]б) Эксплутационные расходы.

[pic]

Суммарные ежегодные эксплутационные расходы.

[pic]

4.2. Технико экономический расчет при выборе схемы внутреннего электроснабжения.

Намечаем два варианта схемы внутреннего электроснабжения:

1. Вариант. Радиальная схема.

2. Вариант. Смешанная схема.

Расчет ведем для напряжения 10 кВ. Предварительный выбор этого напряжения обусловлен тем, что он обеспечивает меньший расход цветного метала и экономию электроэнергию по сравнению с 6 кВ.

4.2.1. Определение расчетных нагрузок линий распределительной сети 6 –

35 кВ.

Расчетные нагрузки линий распределительной сети 10 кВ для каждого варианта определяются по расчетным нагрузкам цеховых ТП со стороны ВН с учетом компенсации реактивной мощности.

Результаты расчетов нагрузок линий распределительной сети 10 кВ представлены в табл. 13.
Табл. 13. Расчетные нагрузки линии сети.

|№|Назначение|Потре|Длин|Расчет Р |Cos|Qкв,|Число и|Q`рв,|S`р|J`рв,|Fэк |
|л|линии |бител|а | | |кВАр|мощ. КУ|кВАр |в, |А | |
| | |ь э/э|лини| |tg | | | |кВА| | |
| | | |й, | | | | | | | | |
| | | |км | | | | | | | | |
| | | | |Ррв,|Qрв, | | | | | | | |
| | | | |кВт |кВАр | | | | | | | |
|1|ГПП –ТП – |ТП - |0,05|843,|403,5|0.9|330 |1*330 |733,5|734|42,43|35,36|
| |1 |1 |2 |8 | |9 | | | |,1 | | |
|2|ГПП –ТП – |ТП – |0,15|607,|250,5|0,8|330 |1*330 |590,5|591|34,19|28,49|
| |2 |2 |3 |2 | |8 | | | |,5 | | |
|3|ГПП –ТП – |ТП – |0,51|626,|214,6|0,9|330 |1*330 |544,6|545|31,55|26,29|
| |3 |3 |4 |8 | | | | | |,7 | | |
|4|ГПП –ТП – |ТП – |0,62|686,|369,3|0,9|330 |2*330 |1029,|103|59,54|49,61|
| |4 |4 |1 |1 | |4 | | |3 |0 | | |
|5|ГПП –ТП – |ТП – |0,37|831,|732,5|0,9|330 |2*330 |1392,|139|80,53|67,1 |
| |5 |5 |5 |12 | |9 | | |5 |3 | | |
|6|ГПП –ТП – |ТП – |0,43|762,|367,8|0,9|330 |1*330 |697,5|698|40,38|33,65|
| |6 |6 |5 |7 | |8 | | | |,6 | | |

4.2.2. Определение сечения кабельных линий распределительной сети.

Выбор сечения кабельных линий распределительной сети 10 кВ производим по технологической плотности тока.

[pic]

(66) где Jэк – нормированное значение экономической плотности тока, для кабельной линии Jэк = 1.4 А/мм2.

По допустимой нагрузке и по условию нагрева.

[pic]

(67)

[pic]

(68) где К1 – поправочный коэффициент , учитывающий число рядом лежащих кабелей и их взаимный нагрев.

К2 – поправочный коэффициент на температуру земли и воздуха.

Проверяем по потере напряжения.
[pic] (69) где Ip – расчетный ток линии, А;

[pic]- длина линии, км;

R0, X0 – удельное активное и реактивное сопротивление линии;

Cos ( , sin ( - соответствует коэффициенту мощности предприятия в период максимума нагрузки.

Таблица 14 – Расчетные сечения кабелей.
|Вари|№|Назначение|К – |Длина|Расчет |Спо|Поправо|Расчет |Марка |
|ант |л|линии |во |линий|нагрева на 1|соб|чный |нагрузки на 1|кабеля|
|схем| | |кабел|, км |кабель |про|оэф. |кабель. | |
|ы | | |ей | | |кла| | | |
| | | | | | |дки| | | |
| | | | | | | | | | |
| | | | | |Ip, |Iмах.| | | | |
| | | | | |A |р, А| | | | |
| | | | | | | | |К1 |К2 |Iдоп,|1,3*Iд| |
| | | | | | | | | | |А |оп А | |
|1 |1|ГПП –ТП – |2 |0,052|42,43|55,15|В |0,9|1 |140 |182 |3*50 |
| | |1 | | | |9 |тра| | | | | |
| | | | | | | |нше| | | | | |
| | | | | | | |е | | | | | |
| |2|ГПП –ТП – |2 |0,153|34,19|44,44| |0,9|1 |115 |149 |3*35 |
| | |2 | | | |7 | | | | | | |
| |3|ГПП –ТП – |2 |0,514|31,55|41,01| |0,9|1 |115 |149 |3*35 |
| | |3 | | | |5 | | | | | | |
| |4|ГПП –ТП – |2 |0,621|59,54|77,40| |0,9|1 |140 |182 |3*50 |
| | |4 | | | |2 | | | | | | |
| |5|ГПП –ТП – |2 |0,375|80,53|104,6| |0,9|1 |165 |214,5 |3*70 |
| | |5 | | | |9 | | | | | | |
| |6|ГПП –ТП – |2 |0,435|40,38|52,49| |0,9|1 |140 |149 |3*35 |
| | |6 | | | |4 | | | | | | |

По допустимой нагрузке и по условию нагрева.

ГПП – ТП – 1: [pic]: [pic]

ГПП – ТП – 2: [pic]: [pic]

ГПП – ТП – 3: [pic]: [pic]

ГПП – ТП – 4: [pic]: [pic]

ГПП – ТП – 5: [pic]: [pic]

ГПП – ТП – 6: [pic]: [pic]

Проверяем по потере напряжения.
ГПП – ТП – 1: [pic]
ГПП – ТП – 2: [pic]
ГПП – ТП – 3: [pic]
ГПП – ТП – 4: [pic]
ГПП – ТП – 5: [pic]
ГПП – ТП – 6: [pic]

6 Расчет технико – экономических показателей вариантов схем внутреннего электроснабжения.

Для сокращения расчетов исключим из рассмотрения трансформаторы цеховых ТП т.к. одинаковые элементы во всех вариантах.

Потери электроэнергии в линиях.

[pic] (70)

[pic]

(71)

Стоимость ежегодных потерь электроэнергии в питающих линиях.

[pic]
(72)
Табл. 15. Технико экономические показатели внутреннего электроснабжения.
|Вари|№|Назначение |Марка|Длина|Стоимо|Капита|(к%|Сол,|Rл, |(Рл, |Скл, |
|ант |л|линии |кабел|линий|сть |льные | |т.р.|Ом |кВт |т.р. |
|схем| | |я |, км |1км |затрат| | | | | |
|ы | | | | |линии.|ы. | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
|1 |1|ГПП –ТП – 1|3*50 |0,052|2,85 |2,85 |6.4|0,08|0,258|0,05 |89,04 |
| |2|ГПП –ТП – 2|3*35 |0,153|2,57 |2,57 |6.4|0,08|0,443|0,13 |231,21|
| | | | | | | | |1 | | | |
| |3|ГПП –ТП – 3|3*35 |0,514|2,57 |2,57 |6.4|0,08|0,443|0,46 |799,25|
| | | | | | | | |1 | | | |
| |4|ГПП –ТП – 4|3*50 |0,621|2,85 |2,85 |6.4|0,08|0,258|0,43 |745,98|
| |5|ГПП –ТП – 5|3*70 |0,375|3,224 |3,224 |6.4|0,08|0,258|0,47 |814,17|
| |6|ГПП –ТП – 6|3*35 |0,435|2,57 |2,57 |6.4|0,08|0,443|0,61 |1060,1|
| | | | | | | | |1 | | |6 |

Потери электроэнергии в линиях.

1. [pic]

2. [pic]

3. [pic]

4. [pic]

5. [pic]

6. [pic]

1. [pic]

2. [pic]

3. [pic]

4. [pic]

5. [pic]

6. [pic]

Стоимость ежегодных потерь электроэнергии в питающих линиях.

1. [pic]

2. [pic]

3. [pic]

4. [pic]

5. [pic]

6. [pic]

Табл. 16. Высоковольтные аппараты.
|Вариа|Номер |Тип |К-во, |Стоимость |Капитальные|(в, |Сов, |
|нт |линии |аппарата |шт. |1 |затраты, |% |тыс. |
|схемы| | | |аппарата, |тыс. руб. | |руб./год |
| | | | |тыс. руб. | | | |
|1 |1 |ВММ – 10 |2 |2,65 |5,3 |9,3 |0,5 |
| | |– 400/10 | | | | | |
| |2 |ВММ – 10 |2 |2,65 |5,3 |9,3 |0,5 |
| | |– 400/10 | | | | | |
| |3 |ВММ – 10 |2 |2,65 |5,3 |9,3 |0,5 |
| | |– 400/10 | | | | | |
| |4 |ВММ – 10 |2 |2,65 |5,3 |9,3 |0,5 |
| | |– 400/10 | | | | | |
| |5 |ВММ – 10 |2 |2,65 |5,3 |9,3 |0,5 |
| | |– 400/10 | | | | | |
| |6 |ВММ – 10 |2 |2,65 |5,3 |9,3 |0,5 |
| | |– 400/10 | | | | | |

Табл. 17. Трансформаторы
|Вариа|Тип |К - |Стоимость |Капитальные |(в, |Cат, |Сп.т., |
|нт | |во, |1 |затраты, тыс.|% |Т.р. |т.р./г |
|схемы| |шт. |трансформа|руб. | | | |
| | | |тора, | | | | |
| | | |тыс. руб. | | | | |
|1 |ТМ – 630 |5 |2,88 |34,56 |9,3 |0,54 |5,76 |

4.4. Экономическая оценка надежности вариантов схем электроснабжения.

При проектировании и эксплуатации электроустановок важным вопросом является оценка составляемых вариантов схем электроснабжения предприятия.

Вопрос об экономической оценке надежности связан с народнохозяйственным ущербом (У), вызываемый аварийным нарушением электроснабжения. С увеличением надежности электроснабжения этот ущерб снижается , но возрастают капитальные затраты.

При параллельном соединении цепей следует иметь в виду , что системы электроснабжения имеют малое значение вероятности отказа и поэтому уже две параллельные линии от разных источников или с разными трассами являются высоконадежными (У = 0). Поэтому в электроснабжении промышленных предприятий в подавляющем большинстве случаев ограничиваются двумя параллельными линиями, состоящими каждая из общепринятых элементов
(масляные выключатели, ЛЭП, трансформаторы и т.п.).

4.5. Выбор оптимального варианта схем электроснабжения.

Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения производим путем суммирования приведенных затрат , результат сводим в табл. 16.

Табл. 16. - Сведение сравнения вариантов схем внешнего электроснабжения.
|Варианты схем электроснабжения |Суммарные |
|промышленного предприятия. |технико-экономические |
| |показатели, тыс. руб. |
| |К |Сэ |У |
|Сеть с ГПП при напряжении 110/10|182,51 |188,24 |338,36 |
|кВ. | | | |
|Сеть с ГПП при напряжении 35/10 |141,09 |420,28 |494,02 |
|кВ. | | | |

В результате технико – экономических расчетов принимаем схему внешнего электроснабжения завода от системы напряжением 110/10 кВ , с сооружением
ГПП 110/10 кВ, и установкой трансформатора ТМ 4000/110.

4.6. Краткое описание принятой схемы электроснабжения.

Внешнее электроснабжение осуществляется от районной подстанции, энергетической системы по двум ЛЭП – выполненной проводами АС – 95 подвешенной на железно-бетонных опорах .

На территории предприятия в близи границы расположена ГПП, которая состоит из ОРУ – 110 кВ, силовых трансформаторов и РУ – 10 кВ.

ОРУ – (открытое распределительное устройство) состоит : из разъединителя типа РЛНД – 2 – 110/1000 , отделителя ОД – 3 – 110 т / 630, короткозамыкателя типа КЗ – 110М.

Оборудование устанавливается на железобетонных фундаментах. Силовые трансформаторы типа ТМ 4000/110 устанавливаются на железобетонных фундаментах, они связаны с РУ 10 кВ , которое принимают наружной установки типа КРУН – 2 – 10 – 20-УЗ. Основным коммутационным аппаратом является ВМП - 10 М. Цеховые ТП устанавливают внутри цехов предприятия.

Питание ТП осуществляется от РУ – 10 кВ кабелем АСБГ, цех №1 от ТП –
1, цех № 3 от ТП – 2, цех № 7 от ТП – 3, цеха № 2,5,9 от ТП – 4, цеха №
4,8,10 от ТП – 5 и цех № 6 от ТП 6.

4.7. Расчет токов короткого замыкания

Для выбора и проверки электрических аппаратов, изоляторов и токоведущих частей по условиям КЗ в проекте производится расчет токов КЗ.

Принимаются базисные условия: Sб и Uб. Тогда базисный ток определится как

Iб = Sб / ([pic]Uб), А

(73)

Iб = 575 / ([pic]*117)=2,83,к А (Для U = 110 кВ);

Iб = 575 / ([pic]*37,5)=9, кА (Для U = 35 кВ);

Iб = 575 / ([pic]*11.5)=28,86, кА (Для U = 10 кВ);

Расчет сопротивлений схемы замещения в относительных единицах при базисных условиях производится по формулам:

[pic] , (74)

[pic]

- сопротивление воздушной линии 110 кВ

[pic] , (75) [pic]

[pic] , Ом (76)

[pic]

- сопротивление трансформатора ГПП

[pic] (77)

[pic]

- сопротивление кабельной линии ГПП-РУ-1

[pic], (78)

[pic]

[pic] , (79) [pic]

Определение токов КЗ в расчетных точках производится в следующем порядке:

- сопротивление от источника питания до точки КЗ К-1

X(1 = X1 + X2 + X3 ; r(1 = r2 , [pic]
(80)

X(1 = 1,45 + 182,46+ 9,6=193,51 r(1 = 231,868 Ом

[pic]Ом если r(1 < [pic] X(1, то активным сопротивлением линии пренебрегают; начальное значение периодической слагающей тока КЗ

I” = Iб / Z(1 ,

(81)

I” = 28,86 / 302=95,56, A

- ударный ток КЗ iy = Ky . [pic] I”,

(82) где Ky - ударный коэффициент, принимаемый по справочным данным или рассчитанный по выражению:

[pic] (83)

[pic] iy = 1.72 . [pic] 95,56 = 232.44 , A

- наибольшее действующее значение тока КЗ за первый период от начала процесса КЗ

[pic], (84)

[pic]

- мощность трехфазного к.з. для времени

Sкз. =. Sс / Z(1 ; [pic] ,
(85),(86)

Sкз. =575 000/302 = 1903 , кВА ;

[pic]

Выбираем выключатель :

Для выключения после цеховой ТП.

Для U = 35 кВ: ВМП – 35П; Uн = 35 кВ; Iн = 1000 А;

Для U = 110 кВ: У- 110 – 2000Б – 50; Uн = 110 кВ; Iн = 1000 А;

4.8. Выбор аппаратуры высокого напряжения.
А). Выбор выключателей Q и Q по номинальным данным ; Uн = 110 кВ.

Выбираем выключатель : МКП – 110Б – 1000/630 – 20;
Б). Выбор разъединителей по номинальным данным :

Выбираем разъединитель РЛНО – 110 Л / 1000.
В). Выбор отделителей по номинальным данным:

Выбираем отделитель ОДЗ – 2 – 110М /1000.
Г). Выбор короткозамыкателя по номинальным данным :

Выбираем короткозамыкатель КЗ 110 М.
Табл. 17. Сравнение расчетных и каталожных данных вариантов аппаратуры.
|Наименование аппаратуры. |Расчетные данные|Каталожные данные |
| |Uсети, |Iмах, |Uн, |Iн, |Iдин, |
| |кВ |А |кВ |А |А |
|Выключатель |110 |24,6 |110 |1000 |20 |
|Разъединитель |110 |124,9 |110 |1000 |31 |
|Отделитель |110 |124,9 |110 |1000 |31 |
|Короткозамыкатель |110 |------|------|-----|40 |
| | |-- |--- |-- | |

В качестве ОРУ принимаем шкафы типа с наружной установкой
КРУН – 2 – 10 – 20 – УЗ.

4.9. Решение по конструктивному выполнению, компоновке ГПП.

ГПП состоит из ОРУ 110 кВ , силовых трансформаторов , РУ – 10 кВ, ОРУ состоит из РЛНО, ОДЗ, КЗ; оборудование устанавливают на железобетонных фундаментах . Силовые трансформаторы типа – ТМТ 4000/110 установлены на фундаментах на открытом воздухе. Основными коммутационными аппаратами является ВМ – 10 . В ОРУ 110 кВ, ошиновку выполняют проводами АС.

5. Электроснабжение РМЦ.

1. . Планировка цеха и размещение технологического оборудования.

В соответствии с заданной площадью цеха, его технологического оборудования и его взаиморасположение с другими цехами, составим планировку цеха по отделениям. Распределение общей площади цеха между отделениями должно обеспечить рациональное размещение их технологического оборудования.
Планировка цеха рис. 3. графической части.

5.2. Краткая характеристика производственной среды.

5.3. Краткая характеристика электроприемников цеха, требование к надежности их электроснабжения, выбор рода тока и напряжения.

Питание электроприемников производится трехфазным переменным током, напряжением 380 В.

Сведение о степени бесперебойности электроснабжения электроприемников цеха представим в табл. 19.
Табл. 19. Сведение о степени бесперебойности электроснабжения электроприемников цеха
|№ отделения |Наименование |Категория ЭП по степени |
|на плане |отделения. |бесперебойности эл. снабжения.|
|цеха. | | |
|1. |Механическое |((( |
|2. |Кузнечное |((( |
|3. |Сварочное |((( |
|4. |Гальваническое |((( |
|5. |Слесарно-сборочное |((( |

5.4. Определение мест установки пунктов питания для групп приемников цеха; выбор схемы, способа выполнения питающей сети цеха.

Выбор принципиальной схемы внутрицеховой сети, производим с учетом характера среды помещения, категории надежности электроснабжения, равномерности размещения технологического оборудования в цехе.

Внутрицеховые сети выполняются по радиальной схеме. Приемники электроэнергии распределяются по шинопроводам (ШРА) следующим способом: а). ШРА1 - механическое отделение; б). ШРА2 - кузнечное и гальваническое отделение; в). ШРА3 - сварочное и слесарно-сборочное отделение;

Ответвления от ШРА к приёмникам выполняется кабелем АППВ с прокладкой в тонкостенных стальных трубах в полу. Питание приемников перемещающихся подъёмно - транспортных устройств (кран – балки) выполняется гибким кабелем
ГРШС.

5.5 Выбор сечения кабеля к каждому потребителю.

Сечение кабеля выбираем по расчетному току:

[pic]

(87)

[pic]

(88) где Sp – полная расчетная мощность, кВА;

Jэк – экономическая плотность тока, для кабеля Jэк = 1.4

А/мм2;

[pic]

(89)

[pic]

(90)

Полученные данные заносим в табл. 20.
Таблица 20 - Выбор сечения кабеля к каждому потребителю

Табл. 21. Нагрузки по пунктам питания.

5.6. Выбор сечений питающих линий.

Для выбора сечения линий , коммутационной и защитной аппаратуры, питающей сети определяем расчетные нагрузки по пунктам питания , участкам линий.

Определяем необходимую мощность компенсирующих устройств по каждой линий из соотношения:

[pic]

(91)

где Pp, tg ( – активная мощность силовой нагрузки и коэффициент мощности из таблицы ; tg (нн – определяется из условия cos(нн = 0.85; tg (нн = tg(arccos(0.85))=0.62

Выбор сечений шинопровода, тип кабеля по условию допустимого нагрева и потери напряжения (приняв допустимые потери в аварийном режиме в размере
5%).

Определяем рабочий ток линии по формуле.

[pic] где Sp – Полная потребляемая мощность, кВА;

Uп – номинальное напряжение, В;

Рассчитываем сечение кабеля по формуле:

[pic]

(92) где Ip – рабочий ток, А;

Jэк – экономическая плотность тока, для кабеля Jэк = 1.4

А/мм2;

Расчеты сводим в таблицу 3.4:
Табл. 22. - Сечение линий и типы шинопроводов.

Принимается защита от токов КЗ питающих сетей РМЦ плавкими предохранителями. Для радиальных линий, питающих группы приемников, номинальный ток плавких вставок Iпв предохранителей выбирается :

[pic]; [pic]; (93)

где Iр – расчетный ток линии, А;

Iпик – пиковый ток, А;

[pic] (94)

где Кп – кратность пускового тока по отношению к номинальному;

Iном.мах – номинальный ток того двигателя , у которого пусковой ток является наибольшим.

5.7. Выбор схемы способа прокладки проводов и кабелей распределительной сети.

Выбор распределительной схемы, аппаратуры защиты и управления выполняется для гальванического отделения. Расчет распределительной сети приведен в таблице.
Табл. 23. Распределительные сети, аппаратура, зашиты и управления.
|Ли|Автомат |Подводка к |Пускатель |Подводка к |Приемник |Наименов|
|ни| |пускателю | |приемнику | |ание |
|и | | | | | |производ|
|от| | | | | |ственног|
|ШР| | | | | |о |
|А | | | | | |механизм|
| | | | | | |а |
| |Тип |Уст|Марка,|Способ|Дл|Тип |Тепл|Марк|Спос|Дл|№ |Т|Pно| |
| | |авк|сечени|прокла|ин| |овое|а, |об |ин|по |и|м, | |
| | |а |е |дки |а | |реле|сече|прок|а |пла|п|кВт| |
| | | | | |, | | |ние |ладк|, |ну | | | |
| | | | | |м | | | |и |м | | | | |
| |АЕ |7,6|АПВ -6|В |1 |ПМЕ |ТРН |АПВ |В |8 | |-|25 |Преобраз|
| |2443| | |метало| |–112|–8 |– 6 |полу| | |-| |овательн|
| | | | |рукаве| | | | |в | | | | |ый |
| | | | | | | | | |труб| | | | |агрегат |
| | | | | | | | | |ах | | | | | |
| |АЕ |4,5|АПВ- 4| |1 |ПМЕ |ТРН |АПВ-| |5 | |-|5,5|Вентилят|
| |2443| | | | |-112|- 8 |4 | | | |-| |ор |

6. Светотехнический и электрический расчет освещения.

Расчет освещенности производим по методу коэффициента использования светового потока, зависимого от характеристики принятого светильника , размеров помещения , окраски стен и потолка.

Принимаем к установки лампы ДРЛ в светильниках ГХР. Наименьшая освещенность 75 лк.

Определяем индекс помещения:

[pic]

(95) где А,В – длинна и ширина помещения , определяемые по плану цеха, м;

Н – расчетная расположения светильников над рабочей поверхностью, м;

[pic]
(96) где Нц – высота цеха, Нц = 7.5 м ;

Нс – величина свеса светильника, Нс = 0.5 м ;

Нр – величина рабочей поверхности, Нр = 1 м ;

[pic]

Определяем необходимое число светильников:

[pic]

(97) где E - минимальная освещенность, рекомендуемая ПУЭ, Е = 75 лк; k – коэффициент запаса, k = 1.5;

S - площадь помещения, м2;

Fл – световой поток лампы, лк;

(- коэффициент исполнения светового потока;

Для каждого отделения определяем индекс помещения и заносим полученные значения в табл. 24.

Установленная мощность ламп освещения равна:

[pic]
(98) где Рном.л. – номинальная мощность лампы, кВт;
Табл. 24. Выбор ламп освещения РМЦ.

[pic]

В помещениях типа коридоры, туалеты, курилки пронимаем лампы типа ДРЛ-
80 со световым потоком 2000 лк, во всех остальных помещениях принимаем лампы типа ДРЛ-400 со световым потоком 14,4 клк.

7. Расчет показателей качества электроэнергии в сети проектируемого завода.

Показателями качества электроэнергии при питании электроприемников от электрических сетей трехфазного тока является :отклонение частоты отклонение напряжение размах колебаний частоты, размах колебаний напряжения коэффициент искажения синусоидальной кривой напряжения, коэффициент обратной последовательности напряжения.

Из всех показателей качества электроэнергии отклонение напряжения вызывает наибольший материальный ущерб. Выполняем расчет отклонения напряжения для цепочки линии от шин до зажимов. Наиболее мощного электроприемника для режима Мах и MIN нагрузок. Так как в основных цехах электроприемники не заданны сделан расчет для наиболее мощного электроприемника в РМЦ.

Согласно ПУЭ, для силовых полей отклонение напряжения от номинального должно составлять 5 % . Расчет отклонения напряжения начинаем с составления цепочки, для которой должно быть проверено отклонение напряжения, начиная с шин центра питания РУ – 10 кВ и кончая проверяемым электропотребителем.

Расчет потерь напряжения в различных элементах выбранной точки выполняем по формулам.
[pic] (99) где Кз – коэффициент загрузки трансформатора;

Ua,Up – соответственно активная и реактивная составляющие напряжения:

[pic]

(100)

[pic]

(101)

COS( ; SIN( - коэффициент мощности вторичной нагрузки трансформатора с учетом установки КУ.

Для линии [pic] (102)

Где Pл и Qл – соответственно величины активной и реактивной мощности

направленных по расчетному участку в рассматриваем режиме. r и х - соответственно активное и индуктивное сопротивление данного участка сети; ОМ/км;

U1 – напряжение а начале питающей сети, кВ.

Отклонение напряжение V от номинального для любой точки сети определяем из выражения :

V = Vцп + (*Uт - ((U%

(103)

Где Vцп – отклонеие напряжения в центре питания;

(Uт – «добавка» создаваемая трансформатором;

((U – сумма потерь напряжения до какой либо точки сети начиная с центра питания.

РУ – 10 кВ ГПП. Центр питания.

Расчет отклонений напряжений представим в табл. 25

|5-6 |АППВ | | | | |
| |(3*16 |R56 =0.002 |S56=5,3+j6,14 |(U56=0,092 |V5= 1,4 |
| |+1*10) |X56 = 0.004 |S56=5,2+j*5,9 |(U56= 0.09 |V6= 1,3 |
| |5 | | | |V5= - 2,9 |
| | | | | |V6= -3,75 |
|4-5 |АВРГ | | | | |
| |(3*16+1*1|R45 =0.006 |S45=14,3+j6,18|(U45=0,131 |V4= 1,4 |
| |0) |X45 = 0.002 | |(U45= 0.122 |V4= -2,16 |
| |20 | |S45=14,2+j5,9 | | |
|3-4 |АСБГ | | | | |
| |2*(3*25+1|R34 =0.004 |S34=79+j91 |(U34=1,02 |V3= 3,1 |
| |*16) |X34 = 0.023 |S34=76+j88 |(U34= 1,324 |V3= --1,22 |
| |150 | | | | |
|2-3 |Sт.ном = | | | | |
| |1000 кВА |Ua =.008 % |S23=460+j392 |(U23 = 4.8 |V2= 4.62 |
| |Uк = 5,5 |Up = 4.9 % |S23=442+j370 |(U23= 3.9 |V2= -0.02 |
| |% | | | | |
| |(Pк = | | | | |
| |27,8 кВт | | | | |
|1 -2|АСБГ | | | | |
| |3*70 |r12 =0.177 |S12=984+j356 |(U12=0.27 |V1=4.7 |
| |405 |x12 = 0.036 |S12=961+j343 |(U12= 0.242 |V1=0.1 |
|Обоз|Марка |Сопротивление: |Нагрузка P + |Потери |Отклонение |
|наче|кабеля |Ом/км |jQ в режимах: |напряжения |напряжения %:|
|ние |Сечение, |Активное |Максимальный |%: | |
|учас|мм2 |Реактивное |Минимальный |Максимальный|Максимальный |
|тка |Длинна, м| | |режим |режим |
| | | | |Минимальный |Минимальный |
| | | | |режим |режим |
| | | | | | |

Заключение

В результате расчета были получены необходимые обобщающие показатели по всему предприятию, коэффициент мощности на предварительной стадии расчета получился равным 0.89. Следующим этапом являемся выбор схемы внешнего электроснабжения в результате которого была принята схема электроснабжения напряжением 110 кВ, с сооружением ГПП 110/35 кВ. После этого была выбрана схема Внутреннего Электроснабжения, которая представляет собой смешанную схему, как и единственную удовлетворяющую требованиям надёжности электроснабжения. Далее были рассчитаны токи КЗ, выбрано аппаратура высокого напряжена, и был произведен выбор конструктивного исполнения ГПП. На следующем этапе произведен расчет РМЦ, включающий в себя силовой и светотехнического расчета. На последнем этапе была произведена оценка качества электроэнергии в сети проектируемого предприятия, при этом падения напряжения не превысили допустимых значений.

Литература
1. Правила устройства электроустановок/Минэнерго СССР. – 6-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 648 с.
2. Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий. - М.: Энергия,

1973. - 584 с.
3. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий/ Под общей редакцией А.А.Федорова и Г.В.Сербиновского. - М.: Энергия, 1973.-Кн.1-2.
4. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети/ Под общей редакцией А.А.Федорова и Г.В.Сербиновского.

- 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 575 с.
5. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий.

Электрооборудование и автоматизация/ Под общей редакцией А.А.Федорова и

Г.В.Сербиновского.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.:Энергоиздат, 1981.– 624 с.
6. Справочник по проектированию электроснабжения/ Под редакцией

В.И.Круповича и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. –

456 с.
7. Кнорринг Г.М. Справочник для проектирования электрического освещения. 6- е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергия, 1968. – 991 с.
8. Кнорринг Г.М. Осветительные установки. -Л.: Энергоиздат, 1981.-288 с.
9. Справочная книга для проектирования освещения/ Под редакцией

Г.М.Кнорринга. -Л.: Энергия.- 1976.
10. Указания по компенсации реактивной мощности в распределительных сетях.

- М.: Энергия.- 1974.
11. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей/ Под редакцией В.М.Блок. - М.:

Высшая школа, 1981. – 304 с.
12. Электрооборудование промышленных предприятий. Часть вторая/ Я.М.Бунич,

А.Н.Глазков, К.А.Кастовский. - М.: Стройиздат, 1981. – 392 с.
13. Ермилов А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1976. - 368 с.
14. ГОСТ 13109-87. Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения. – М.:

Издательство стандартов, 1989. – 20 с.
15. Электротехнический справочник. Т.1. Общие вопросы. Электротехни-ческие материалы/ Под ред. В.Г.Герасимова и др. – 7-е изд., испр. и доп. – М.:

Энергоатомиздат, 1985. – 488 с.
16. Электротехнический справочник. Т.2. Электротехнические изделия и устройства./Под ред. В.Г.Герасимова и др.–М.:Энергоатомиздат,1986.–712 с.
17. Электротехнический справочник. Т.3. Кн.1. Производство и распределение электрической энергии/ Под общ.ред.В.Г.Герасиомва и др. – 7-е изд., испр. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 880 с.
18. Электротехнический справочник. Т.3. Кн.2. Использование электрической энергии/ Под общ. ред. В.Г.Герасимова и др. – 7-е изд., испр. и доп. –

М.: Энергоатомиздат, 1988. – 616 с.

-----------------------

????????????????????????????????????????????????????????????????????†???????
??????†?????????????†?????????????†?????????????†?????????????†?????????????
†?????????????†?????????????†?????????????†?????????????†???

[pic]

Страницы: 1, 2

МЕНЮ

Проектирование завода железнодорожного машиностроения

ИНТЕРЕСНОЕ