Электроснабжение деревообрабатывающего комбината

Автор: Пользователь скрыл имя, 07 Мая 2013 в 13:59, курсовая работа

Описание работы

Цель КП- практическое применение и закрепление знаний полученных по курсу “ Электроснабжение промышленных предприятий”, приобретение навыков по расчету и проектированию системы электроснабжения.
Объект КП – система электроснабжения деревообрабатывающего комбината.
В проекте учтены требования изложенные в ПУЭ, ПТЭЭ, СНиП, противопожарные нормы промышленных предприятий.

Работа содержит 1 файл

13 вариант.doc

— 7.47 Мб (Скачать)

 

На основании рассчитанных значений построим картограмму нагрузок 

Она представляет собой  план предприятия с нанесенными  на нем окружностями, площадь                      которых пропорциональны величине расчетных нагрузок цехов. Радиус окружности определяется как:

, где 

R – радиус окружности

Pp – расчетная мощность цеха

mp – масштаб мощности

Принимаем mp=0.75 кВт/мм2

Для представления о  том какая часть мощности используется для освещения цеха, на окружности выделяем сектор, угол которого пропорционален общей нагрузке цеха. Угол сектора определяется как:

 

Результаты расчетов сведены в таблицу

Таблица 3.2 Расчет картограммы  нагрузок

Цеха

Pр,

R, мм

Рро,

α,град

1

Лесопильный завод

1124,32

32,775

24,32

7,787

2

Сушильный цех

700,416

25,869

16,416

8,438

3

Биржа сырья

282,0512

16,416

16,0512

20,487

4

Цех оконных рам и  дверей

503

21,922

19

13,598

5

Цех половых досок

431,024

20,293

17,024

14,219

6

Столярный цех №1

329

17,729

19

20,790

7

Столярный цех №2

348,24

18,240

18,24

18,856

8

Мебельный цех

179,1

13,081

17,1

34,372

9

Цех прессованных плит

620,536

24,349

25,536

14,815

10

Материальный склад

60,184

7,583

5,184

31,009

11

Компрессорная:

3067

54,132

3,04

0,357

12

Механические мастерские

286,6

16,548

7,6

9,546

13

Административный корпус, столовая

183,47

13,240

10,07

19,759

14

Котельная

310,608

17,227

8,208

9,513

15

Автогараж

59,168

7,519

5,168

31,444


 

По результатам расчетов строим картограмму нагрузок предприятия 

рис 3.1 Картограмма активных нагрузок

 

 

4. Выбор номинального  напряжения линии электропередач, их числа, 

         сечения и марки  провод.

Согласно заданию осуществляется от подстанции энергосистемы мощностью 500 МВ*А, на которой установлены два параллельно работающих трансформатора мощностью по 40 МВ*А, напряжением 115/37/6,3 кВ

Таким образом, существует два варианта по выбору питающего напряжения . Произведем сравнение обоих вариантов.

Оценим по формуле  Стилла величину нестандартного напряжения:

 

где

l – длина линии, l=3,5 км

P – передаваемая мощность

P=Pp=8780,8 кВт

 кВ 

 По стандартной  шкале напряжений выбирают два  близлежащих значения номинального  напряжения: 35 и 110 кВ

Т.к. на предприятии имеются  потребители I и II категории выбираем двуцепную ВЛ.

Исходя из расчетной  полной нагрузки и выбранного значения номинального напряжения рассчитываем значение расчетного тока по формуле:

Sp - передаваемая мощность, КВА.

n - число цепей линий.

По величине номинального тока и  экономической плотности тока J, определяют нестандартные сечения проводов линий высокого напряжения:

Значение jэ=1,1 выбираем из [4,таблица 10.1], учитывая то что режим работы предприятия двухсменный.

Выбранные сечения проводов проверяем на допустимость к нагреву рабочим током и потере напряжения.

Проверка по нагреву сводится к  сравнению токов рабочего (расчетного) с табличным. допустимым для провода:

Потеря напряжения определяется по формуле:

Расчет сведем в таблицу

Таблица 4.1  Выбор сечения проводов, проверка по падению напряжения

Uh.kВ

Ip, A

Iдоп. A

F, мм2

Марка провода

rуд, Ом/км

Худ, Ом/км

L, км

DU. В

DU/U

%

35

186,67

510

169,71

АС-185

0,17

0,427

3,5

141,2

0.4

110

59.18

265

53.8

АС-70

0,45

0,42

3,5

63,98

0,06


Так как потери в линии  не превышают допустимые 5 %, то оценим приведенные затраты на строительство линии.

 Приведенные затраты на строительство линий для 35 кВ

Затраты определяются по формуле:

З=рнК+И

где

рн=0,12 – нормативный коэффициент.

К=Кв+Кл – капитальные вложения

Кв – стоимость 2выключателей

Кв= 40 тыс.руб. [4, табл. 5.2]

Кл – стоимость линии

Кл=19,5*3,5=68,25 тыс.руб. [4, таблица 10.15]

И – годовые эксплуатационные издержки

И=Иэ+Иа+Ио

Иэ – стоимость потерь электроэнергии

Иа – амортизационные отчисления

Ио – отчисления на обслуживание, т.к. в рассматриваемых вариантах  они изменяются незначительно, то Ио не учитываем.

Иэ=n∙ΔPном∙lл∙Тп∙С0 [2]

где

ΔPном – потери мощности в линии ΔPном=5,9 кВт/км.

Тп – время использования энергии

Тп=16·365=5840 часов

С0=0,014 руб. – стоимость энергии.

Иэ=2·5,9·3,5·5840·0,014=3,34тыс.руб/год

Иа=Ка·Кл

где

Ка=0,05 – норма амортизационных  отчислений

Иа=0,05·68,25=3,413тыс.руб/год

З=0,12·(40+68,25)+3,413+8,9=19,73 тыс.руб/год

Приведенные затраты  на строительство линий для 110 кВ

Затраты определяются по формуле:

З=рнК+И

где

рн=0,12 – нормативный коэффициент.

К=Кв+Кл – капитальные вложения

Кв – стоимость выключателей

Кв= 63 тыс.руб. [4, табл. 5.2]

Кл – стоимость линии

Кл=21,6*3,5=75,6 тыс.руб. [4, таблица 10.15]

И – годовые эксплуатационные издержки

И=Иэ+Иа+Ио

Иэ – стоимость потерь электроэнергии

Иа – амортизационные отчисления

Ио – отчисления на обслуживание, т.к. в рассматриваемых вариантах  они изменяются незначительно, то Ио не учитываем.

Иэ=n∙ΔPном∙lл∙Тп∙С0 [2]

где

ΔPном – потери мощности в линии ΔPном=1,6 кВт/км.

Тп – время использования энергии

Тп=16·365=5840 часов

С0=0,014 руб. – стоимость энергии.

Иэ=2·1,6·3,5·5840·0,014=0,9тыс.руб/год

Иа=Ка·Кл

где

Ка=0,05 – норма амортизационных  отчислений

Иа=0,05·75,6=3,78тыс.руб/год

З=0,12·(63+75,6)+0,9+3,78=21,31 тыс.руб/год

Принимаем, что питание  осуществляется по двуцепной линии на напряжении 35 кВ с проводом марки  АС-185 , опоры металлические с подвеской обоих цепей.

 

5. Выбор мощности трансформаторов  ГПП, электрической схемы ГПП и места строительства.

 

Среди цехов  комбината  фактически все цеха( за исключением склада)  потребители 1 и 2 категории, поэтому принимаем число трансформаторов равное двум

При отсутствии резервных  трансформаторов возможен  выбор двухтрансформаторной подстанции по условию: [6, стр. 130]

Принимаем мощность трансформатора

и трансформатор ТДН-10000/35 [7]

Таким образом, примем к  установке на ГПП  два трансформатора с суммарной 

мощностью 20 МВА. Для строительства ГПП выбираем свободную территорию с учетом того чтобы она была как можно ближе к центру нагрузок цеха, не находилась на месте транспортных коммуникаций.

Под строительство подстанции отведем  площадь размерами 32 х 38,5 м [4, таблица 9.10]

рис.5.1   Местоположение ГПП

 

Произведем выбор схемы  ГПП. Так как предприятие находится  на расстоянии 3,5 км от ближайшей подстанции на предприятии нельзя применить  схему с короткозамыкателями. Поэтому  рассмотрим два наиболие распостранненых и недорогих вариантов схем с выключателями.

рис.5.2   1  вариант схемы ГПП

Произведем  сравнение  обоих схем по капитальным затратам, так как приэксплуэтации издержки также будут одинаковы

рис.5.2   2  вариант схемы ГПП

Расчёт капитальных  вложений сведём в таблицу.

Таблица 5.1  Расчёт капитальных вложений

Оборудование

1 вариант

2 вариант

Цена тыс.руб

Кол- во

Цена тыс.руб

Кол- во

Трансформатор

40

2

40

2

Выключатель

20

3

20

2

Разъединитель

0.580

6

0.580

6

Отделитель

0.710

2

0.710

2

Итого :

144.9

124.9


Второй вариант дешевле  поэтому выбираем его.

 

 

 

6. Выбор схемы внутреннего  электроснабжения.

При проектировании системы  внутреннего электроснабжения будем  учитывать:

- на предприятии нет  собственных источников электроэнергии

- существуют приемники 6 кВ

-  категорийность приемников

- наличием цехов с  малой потребляемой мощностью

Таблица 6.1   Категорийность цехов предприятия

№ цеха

Наименование 

Категория

1

Лесопильный завод

2

2

Сушильный цех

2

3

Биржа сырья

2

4

Цех оконных рам и  дверей

2

5

Цех половых досок

2

6

Столярный цех №1

2

7

Столярный цех №2

2

8

Мебельный цех

2

9

Цех прессованных плит

2

10

Материальный склад

3

11

Компрессорная:

1

12

Механические мастерские

3

13

Административный корпус, столовая

2

14

Котельная

2

15

Автогараж

3


 

 При проектировании  электроснабжения рассмотрим несколько  вариантов и выберем наиболее  экономичный по приведенным затратам.

Варианты схем внутреннего  электроснабжения см. на рис. 6 - 8

Первый и третий вариант предложенных схем электроснабжения – это радиальные схемы, отличающиеся количеством, а, следовательно, и мощностью подстанций.

Второй вариант это смешанная радиальная и кольцевая схемы.

В зависимости от общей  схемы электроснабжения, величины потребляемой мощности, территориального размещения нагрузок, требуемой степени безопасности на всех ступенях системы электроснабжения, выбираем ту или иную схему. Наилучший вариант схемы электроснабжения промышленного предприятия выбирают по условию минимальных приведённых затрат.

где рн – нормативный коэффициент капитальных вложений, рн=0,12

К – капитальные вложения

И – годовые эксплутационные  издержки 

рис. 6.1  Первый вариант  электроснабжения комбината

 

рис. 6.2  Второй  вариант  электроснабжения комбината

 

рис. 6.3  Третий  вариант  электроснабжения комбината

 

Капитальные вложения складываются из суммы кап. вложений в устройство цеховых подстанций и стоимости кабельной сети

Таблица 6.2  Расчет мощности и стоимости КТП по первому  варианту

№ ЦП

Питаемые цеха

Сум. 
Pр,кВт

Сум. 
Qр,кВАр

Сум. 
Sр,кВА

Расчетная мощность трансформатора кВА

Выбранная КТП

Полная стоимость  подстанции, тыс.руб.

1

Лесопильный завод

1124,32

981,7824

1492,646

895,5876125

КТП 10/0,4-2*1000

12,3

2

Сушильный цех

700,416

520,8797

872,8678

523,7206933

КТП 10/0,4-2*630

9,1

3

Биржа сырья

282,0512

318,693

       
 

Механические маст-е

286,6

288,2849

       
 

Итого

568,6512

606,9779

831,737

499,0421716

КТП 10/0,4-2*630

9,1

4

Цех пресс-х плит

620,536

707,8894

       
 

Цех окон-х рам  и дверей

503

435,9679

       
 

Итого

1123,536

1143,857

1603,354

962,0121412

КТП 10/0,4-2*1000

12,3

5

Цех половых  досок

431,024

373,2852

       
 

Столярный цех №1

329

325,3833

       
 

Столярный цех  №2

348,24

345,4225

       
 

Итого

1108,264

1044,091

1522,621

913,5726789

КТП 10/0,4-2*1000

12,3

6

Мебельный цех

179,1

173,4811

       
 

Материальный  склад

60,184

43,73832

       
 

Администр корпус

183,47

88,81505

       
 

Итого

422,754

306,0345

521,8985

313,1390983

КТП 10/0,4-2*400

7,8

7

Котельная

310,608

230,7398

       
 

 Компрессорная  0,4 кВ

123,04

107,2893

       
 

Автогараж

59,168

57,57166

       
 

Итого

492,816

395,6008

631,9554

379,1732132

КТП 10/0,4-2*400

7,8

 

Итого стоимость

         

70,7

Информация о работе Электроснабжение деревообрабатывающего комбината