Автор: Пользователь скрыл имя, 14 Июня 2013 в 06:23, курсовая работа
В курсовой работе рассматривается вопрос электроснабжения текстильного комбината.
По исходным данным был проведен расчет нагрузок от уровня цеховых подстанций до уровня главной понизительной подстанции. По результатам расчета с учетом требований к бесперебойности питания был произведен выбор схем электроснабжения, выбраны трансформаторы цеховых ТП. Были произведены расчет кабельной сети и выбор типа и сечения питающих кабелей, расчет токов КЗ и выбор защитно-коммутационной аппаратуры.
Введение 3
Задание на проект 4
1.Определение расчетных нагрузок 5
1.1.Общие положения 5
1.2.Расчёт высоковольтной нагрузки 5
1.3.Расчёт осветительной нагрузки 8
1.4.Расчёт электрической нагрузки предприятия 10
2.Компенсация реактивной мощности 12
3.Определение центра электрических нагрузок 15
4.Определение числа и мощности цеховых ТП и ГПП 17
4.1.Выбор цеховых трансформаторов 17
4.2.Выбор местоположения и мощности трансформаторов ГПП 20
5.Выбор сети внешнего электроснабжения 22
5.1.Выбор номинального напряжения 22
5.2.Выбор сечения воздушных линий высокого напряжения 22
6.Расчет токов короткого замыкания в установках выше 1 кВ 24
7.Выбор сечения кабелей 28
7.1Проверка выбранных сечение жил кабелей 6 кВ по термической стойкости к действию токов КЗ 31
8.Выбор электрических аппаратов 33
8.1.Выбор выключателей 33
8.2.Выбор разъединителей 35
8.3.Выбор предохранителей 35
8.4Выбор разрядников 35
Список литературы 36
Максимальная реактивная мощность, которую могут вырабатывать синхронные двигатели в компрессорной: Qсд.макс.=2900 (квар)
Предварительно мощность КУ на ГПП
Ставлю на ГПП 2хУКЛ56-10,5-900У3
Т.е на ГПП компенсирую
Во избежание перекомпенсации с помощью СД компенсируем не максимальную мощность, а
Таблица 4 - Компенсация реактивной мощности в цехах
Номер цеха |
Здание (сооружение) |
Pp, кВт |
Qp, квар |
Pр.л, кВт |
Qр.л, квар |
Установленные КУ |
Qку |
Qпк |
Sпк |
1 |
Склад хлопка и льна |
93 |
124 |
145,73 |
36,07 |
- |
0,0 |
160,1 |
309,0 |
2 |
Склад синтетики |
81 |
108 |
203,14 |
50,28 |
- |
0,0 |
158,3 |
352,5 |
3 |
Анализ сырья |
18 |
21,04 |
36,14 |
8,95 |
- |
0,0 |
30,0 |
66,7 |
4 |
Прядильный цех №4 |
1112 |
1134 |
42,24 |
10,45 |
2 х УК-0,4-300 У3 |
600,0 |
544,4 |
1280,2 |
5 |
Прядильный цех №5 |
1365 |
1392,6 |
59,14 |
14,64 |
2 х УК-0,4-300 У3 |
600,0 |
807,2 |
1644,3 |
6 |
Мастерская ламп |
36 |
36,73 |
5,18 |
1,28 |
- |
0,0 |
38,0 |
56,9 |
7 |
Корпус "Утка" |
1050 |
1071,2 |
73,92 |
18,3 |
- |
0,0 |
1089,5 |
1578,1 |
8 |
Инженерный центр |
185 |
163,15 |
6,34 |
1,57 |
- |
0,0 |
164,7 |
253,5 |
9 |
Газостанция |
24 |
24,48 |
12,32 |
3,05 |
- |
0,0 |
27,5 |
47,5 |
10 |
Насосная промстоков |
12 |
12,24 |
13,44 |
3,33 |
- |
0,0 |
15,6 |
31,7 |
11 |
Пожарное депо |
105 |
92,6 |
115,04 |
28,47 |
0,0 |
121,1 |
266,0 | |
12 |
Корпус сновальный |
468 |
477,46 |
63,84 |
15,8 |
- |
0,0 |
493,3 |
736,2 |
13 |
Маслосклад |
52 |
53,05 |
10,75 |
2,66 |
- |
0,0 |
55,7 |
85,7 |
14 |
Красильный цех |
1404 |
1238,2 |
114,72 |
28,39 |
2 х УК-0,4-300 У3 |
600,0 |
666,6 |
1670,2 |
15 |
Прядильный цех №1 |
981,5 |
1001,3 |
63,84 |
15,8 |
2 х УК-0,4-300 У3 |
600,0 |
417,1 |
1131,4 |
16 |
Крутильный цех |
792 |
594 |
26,88 |
6,65 |
- |
0,0 |
600,7 |
1019,5 |
17 |
Электроремонтный цех |
170 |
149,93 |
3,36 |
0,83 |
- |
0,0 |
150,8 |
230,3 |
18 |
Станция обесслоливания |
44 |
44,89 |
19,68 |
4,87 |
- |
0,0 |
49,8 |
83,9 |
19 |
Прядильный цех №2 |
923 |
941,65 |
52,56 |
13,01 |
2 х УК-0,4-300 У3 |
600,0 |
354,7 |
1042,5 |
20 |
Насосная станция |
140 |
123,47 |
100,16 |
24,79 |
- |
0,0 |
148,3 |
296,0 |
21 |
Прядильный цех№3 |
2015 |
2055,7 |
99,07 |
24,52 |
4 х УК-0,4-300 У3 |
1200,0 |
880,2 |
2299,5 |
22 |
Механический цех |
1500 |
1530,3 |
178,85 |
44,26 |
2 х УК-0,4-300 У3 |
600,0 |
974,6 |
1963,8 |
23 |
Компрессорная станция |
456 |
465,21 |
37,63 |
9,31 |
- |
0,0 |
474,5 |
691,2 |
24 |
Административный корпус |
301,5 |
307,59 |
171,07 |
42,34 |
0,0 |
349,9 |
614,2 |
3.Определение центра электрических нагрузок и места ГПП
Для более
точного определения места
;
.
где , – координаты центра электрических нагрузок фабрики;
, – координаты центра нагрузок і-го цеха;
Расчетные величины, необходимые для определения координат , , представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Определение ЦЭН
NN п/п |
Здание (сооружение) |
Рpасч., кВт |
Ррасч.л., кВт |
Хi |
Yi |
XP |
YP |
1 |
Склад хлопка и льна |
93 |
145,7 |
66,00 |
394,00 |
15756,18 |
94059,62 |
2 |
Склад синтетики |
81 |
203,1 |
264,00 |
394,00 |
75012,96 |
111951,16 |
3 |
Анализ сырья |
18 |
36,14 |
76,29 |
301,17 |
4130,6 |
16305,344 |
4 |
Прядильный цех №4 |
1111,5 |
42,24 |
192,00 |
276,00 |
221518,1 |
318432,24 |
5 |
Прядильный цех №5 |
1365 |
59,14 |
264,00 |
276,00 |
375973 |
393062,64 |
6 |
Мастерская ламп |
36 |
5,18 |
120,00 |
240,00 |
4941,6 |
9883,2 |
7 |
Корпус "Утка" |
1050 |
73,92 |
42,34 |
194,53 |
47586,77 |
218636,16 |
8 |
Инженерный центр |
185 |
6,34 |
120,00 |
176,00 |
22960,8 |
33675,84 |
9 |
Газостанция |
24 |
12,32 |
192,00 |
190,00 |
6973,44 |
6900,8 |
10 |
Насосная промстоков |
12 |
13,44 |
256,00 |
190,00 |
6512,64 |
4833,6 |
11 |
Пожарное депо |
105 |
115 |
73,18 |
62,14 |
16102,53 |
13673,286 |
12 |
Корпус сновальный |
468 |
63,84 |
210,21 |
106,00 |
111798,1 |
56375,04 |
13 |
Маслосклад |
52 |
10,75 |
220,00 |
20,00 |
13805 |
1255 |
14 |
Красильный цех |
1404 |
114,7 |
346,97 |
234,16 |
526950,3 |
355623,48 |
15 |
Прядильный цех №1 |
981,5 |
63,84 |
443,47 |
300,79 |
463576,9 |
314427,82 |
16 |
Крутильный цех |
792 |
26,88 |
468,66 |
221,33 |
383776,3 |
181242,71 |
17 |
Электроремонтный цех |
170 |
3,36 |
430,00 |
177,00 |
74544,8 |
30684,72 |
18 |
Станция обесслоливания |
44 |
19,68 |
468,73 |
145,78 |
29848,73 |
9283,2704 |
19 |
Прядильный цех №2 |
923 |
52,56 |
355,26 |
126,65 |
346577,4 |
123554,67 |
20 |
Насосная станция |
140 |
100,2 |
353,16 |
46,00 |
84814,91 |
11047,36 |
21 |
Прядильный цех№3 |
2015 |
99,07 |
461,55 |
67,97 |
975749 |
143693,34 |
22 |
Механический цех |
1500 |
178,9 |
594,00 |
336,00 |
997236,9 |
564093,6 |
23 |
Компрессорная станция |
456 |
37,63 |
592,00 |
190,00 |
292229 |
93789,7 |
24 |
Административный корпус |
301,5 |
171,1 |
594,00 |
78,00 |
280706,6 |
36860,46 |
Центр Электрических нагрузок |
13327,5 |
1655,0 |
359 |
209,8 |
5379082 |
3143345 |
Выбор типа
и схемы питания подстанций обусловлен
величиной и характером электрических
нагрузок, размещением нагрузок на
генеральном плане предприятия,
а также производственными, архитектурно
– строительными и
Главные понизительные подстанции 5УР, распределительные подстанции 4УР, трансформаторы трансформаторных подстанций 3УР должны размещаться ближе к центру электрических нагрузок. РП и ТП могут сооружаться внутри цеха или быть пристроены к нему. ТП, питающие отдельные цехи (корпуса) или части их, должны размещаться вне цеха только при невозможности размещения внутри или при расположении части нагрузок вне цеха.
Выбор числа и мощности, цеховых ТП производим по требуемой степени надежности электроснабжения и рационального распределения между ТП потребителей электроэнергии на напряжение до 1 кВ.
Цеховые
трансформаторные подстанции, как правило,
не должны иметь распределительного
устройства на стороне высшего напряжения.
Следует широко применять непосредственное
(глухое) присоединение питающей кабельной
линии к трансформатору при радиальных
схемах питания и присоединение
через разъединитель или
Основное оборудование предприятия относится к потребителям 2-й категории надежности (60% по мощности), частично к 1-й (20% по мощности) и 3-й (20% по мощности) категориям.
При наличии потребителей 1-й категории устанавливаем двухтрансформаторную подстанцию с устройством АВР на шинах низшего напряжения. В остальных случаях устанавливаем однотрансформаторные подстанции с резервированием по стороне низшего напряжения без применения устройств АВР. При этом загрузка трансформаторов, оставшихся в работе в послеаварийном режиме не должна превышать 40% с учетом возможного отключения неответственных потребителей.
Корпуса, имеющие полную расчетную мощность меньше запитываются по сети 0,4 кВ от ближайшей ТП.
При размещении ТП на генплане предприятия необходимо избегать обратных потоков мощностей.
Число трансформаторов в корпусе определяем по выражению:
где – расчетная мощность корпуса с учетом компенсации реактивной мощности и возможной нагрузки от корпусов с расчетной мощностью менее 250 кВА;
– номинальная мощность одного трансформатора;
– коэффициент загрузки, принимаемый в зависимости от категорийности преобладающей нагрузки:
при преобладании нагрузки 1-й категории:
при преобладании нагрузки 2-й категории:
при преобладании нагрузки 3-й категории: .
Схема установки ТП и РУ с разводкой питающих кабелей от ГПП приведена на генплане.
Выбор числа и мощности трансформаторов представлены в Таблице 6.
Таблица 6. Выбор мощности цеховых трансформаторов.
Цеха |
SΣ |
Sном, кВА |
число |
Kз |
кат |
1 |
309 |
250 |
2 |
0,62 |
3 |
2 |
352,5 |
250 |
2 |
0,71 |
3 |
3,11 |
332,7 |
250 |
2 |
0,67 |
1,2 |
4 |
1280 |
1000 |
2 |
0,64 |
2 |
5 |
1644 |
1000 |
2 |
0,82 |
2 |
6,8 |
310,4 |
250 |
2 |
0,62 |
1,2 |
7 |
1578 |
1000 |
2 |
0,79 |
2 |
9 |
47,5 |
25 |
4 |
0,48 |
1 |
10 |
31,7 |
25 |
2 |
0,63 |
1 |
12,13 |
821,9 |
1000 |
2 |
0,41 |
2 |
14 |
1670 |
1000 |
2 |
0,84 |
2 |
15 |
1131 |
1000 |
2 |
0,57 |
2 |
16 |
1020 |
1000 |
2 |
0,51 |
2 |
17 |
230,3 |
250 |
2 |
0,46 |
2 |
18 |
83,9 |
25 |
6 |
0,56 |
1 |
19 |
1043 |
1000 |
2 |
0,52 |
2 |
20 |
296 |
250 |
2 |
0,59 |
1 |
21 |
2300 |
1000 |
4 |
0,57 |
2 |
22 |
1964 |
1000 |
4 |
0,49 |
2 |
23 |
691,2 |
1000 |
2 |
0,35 |
1 |
24 |
614,2 |
1000 |
2 |
0,31 |
1 |
Выбор местоположения,
типа, мощности и других параметров
ГПП в обуславливается
ГПП выполняется двухтрансформаторной. Мощность трансформаторов определяется активной нагрузкой предприятия и реактивной мощностью, передаваемой от системы в период максимума нагрузок. Мощность трансформаторов выбирается такой, чтобы при выходе из работы одного из них второй воспринял основную нагрузку подстанции с учётом допускаемой перегрузки в послеаварийном режиме и возможного временного отключения потребителей III категории.
Учитывая наличие на металлургическом комбинате потребителей I и II категорий надежности электроснабжения, то на ГПП устанавливаем 2 трансформатора.
Номинальную мощность каждого из них определим по условию:
где – расчетная полная мощность металлургического комбината со стороны высшего напряжения трансформаторов ГПП.
По справочным данным выбираем два трансформатора мощностью
каждый.
В аварийных условиях при выходе из строя одного из трансформаторов, оставшийся в работе трансформатор должен быть проверен на допустимую перегрузку (до 40 %) и должен обеспечить полностью необходимую мощность комбината
В нормальном режиме коэффициент загрузки трансформатора будет равен:
Коэффициент загрузки в аварийном и нормальном режимах не превышает допустимое значение.
На ГПП устанавливаем два трансформатора типа ТМН-16000/110.
Каталожные данные трансформатора.
Тип Тр-ра |
||||
ТМН-16000 |
10,5 |
85 |
19 |
0,7 |