ФАЖТ МТ

Иркутский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра: «ЭЖТ»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Электрические сети и энергосистемы железных дорог»

На тему: «Проектирование электрических сетей железных дорог»

Выполнил: ст. гр. ЭНС-04-3

Анисимова Е.В.

Проверил: преподаватель

Голуб И.И.

Иркутск 2008

Задание на курсовое проектирование

1. Определить расчетные электрические нагрузки в местной сети.

   1. Определить расчётные нагрузки металлорежущих станков методом упорядоченных диаграмм.

   2. Определить расчётную нагрузку освещения мастерской.

   3. Определить расчётную нагрузку компрессороной.

   4. Определить расчетную нагрузку насосной.

   5. Определить расчетную нагрузку многоэтажных домов.

   6. Определить расчётную нагрузку школы.

   7. Определить расчётную нагрузку детского сада.

   8. Определить расчётную нагрузку магазина.

   9. Определить расчётную нагрузку коттеджей.

   10. Определить расчетную нагрузку парикмахерской.

   11. Определить суммарную нагрузку всех объектов местной сети.

2. Сформировать схему и выбрать параметры распределительной сети 0.38 кВ.

   1. Выбрать кабели, питающие нагрузки

      1. Выбрать кабель, питающий школу, д/сад, магазин.

      2. Выбрать кабель, питающий коттеджи.

      3. Выбрать кабель, питающий дом №1 и дом №2.

      4. Выбрать кабель, питающий коттеджи, школу, д/сад, магазин, парикмахерскую.

3. Выбрать плавкие предохранители для защиты электроустановок в сети 0.38 кВ.

4. Выбрать мощность трансформаторов

5. Определить потери мощности и энергии в местной сети.

6. Рассчитать кольцевую сеть

7. Рассчитать разомкнутую электрическую сеть с трансформаторами.

Исходные данные

Вариант №28

1. Схема электрической сети напряжением 110/10/0,4 кВ;

Рис. 1.

1. 2. Нагрузки потребителей, получающих питание от шин 0,4 кВ

2. 1. Механические мастерские

Мощность токарно – винтового станка (PТ-В) 19 кВт;

Мощность токарно – расточного станка (РТ-Р) 12,5 кВт;

Мощность поперечно - строгального станка (РП-С) 11 кВт;

Мощность универсально - строгального станка (РУ-С) 8.5 кВт;

Мощность горизонтально - фрезерного станка (РГ-Ф) 4,5 кВт;

Мощность вертикально - фрезерного станка (РВ-Ф) 11,5 кВт;

Площадь помещения мастерской (F) 201 м2;

Компрессорная: Руст /Кс /cos 128 / 0.8 / 0.8

Насосная: Руст /Кс /cos 22 / 0.8 / 0,8

2. Коммунально-бытовая нагрузка

Дом 1 cos / Этаж / лифт / кв. 0.98 / 12 / 1 / 64

Дом 2 cos / Этаж / лифт / кВ 0.98 / 11 / 2 / 44

Школа Nуч / Руд / cos 720 / 0.14 / 0.9

Садик Мест / Руд / cos 120 / 0.4 / 0.9

Магазин F / Руд / cos 78 / 0.11 / 0.9

Коттеджи Nдом / кв / cos 14 / 3 / 0.9

Парикмахерская Nкр / Руд / cos 21/ 1.3 / 0.97

3. Нагрузка в сети 10 кВ

РА / cos 1000 / 0.86

РВ / cos 850 / 0.83

РС / cos 29000 / 0.8

Значения всех мощностей приведены в кВт, а расстояния в м.

Руст – установленная мощность, кВт;

F – площадь помещения, м2;

kи – коэффициент использования;

kс – коэффициент спроса;

кв – число квартир;

Nуч – число учеников;

Nд – число домов;

Pуд – удельная активная мощность;

Nкр – число кресел.

4. Расстояния по схеме (рис.1.)

l1 = 60 м, l2 = 70 м, l3 = 60 м, l4 = 70 м, l5 = 30 м, l6 = 60 м, l7 = 20 м, l8 = 25 м, l9 =60 м, l10 = 40 м, l11 =32 м. l12 =3 м, l13 =4 м. l14 =5 м, l15 =6 м

Содержание

Задание на курсовое проектирование

Исходные данные

1. Определение расчетных электрических нагрузок в местной сети

1. Определение расчётнх нагрузок металлорежущих станков методом упорядоченных диаграмм

2. Определение расчётной нагрузки освещения мастерской

3. Определение расчётной нагрузки компрессороной

4. Определение расчетной нагрузки насосной

5. Определение расчетной нагрузки многоэтажных домов

6. Определение расчётной нагрузки школы

7. Определение расчётной нагрузки детского сада

8. Определение расчётной нагрузки магазина.

9. Определение расчётной нагрузки коттеджей

10. Определение расчетной нагрузки парикмахерской

11. Определение суммарной нагрузки всех объектов местной сети.

1. Формирование схемы и выбор параметров распределительной сети 0.38 кВ

   1. Выбор кабелей, питающих нагрузки...

      1. Выбор кабеля, питающего школу, детский сад, магазин

      2. Выбор кабеля, питающего коттеджи

      3. Выбор кабеля, питающего дом №1 и дом №2

      4. Выбор кабеля, питающего коттеджи, школу, д/сад, магазин, парикмахерскую

2. Выбор плавких предохранителей для защиты электроустановок в сети 0.38 кВ

3. Выбор мощности трансформаторов

4. Определение потерь мощности и энергии в местной сети

5. Расчёт кольцевой сети

6. Расчет разомкнутой электрической сети с трансформаторами

Список использованной литературы

2. Определение расчётных электрических нагрузок

1. Определение расчётной нагрузки станков мастерской методом упорядоченных диаграмм

В этом методе Рр для группы электроприёмников определится по средней нагрузке Pср и коэффициенту максимума kм:

,кВт (1.1.)

kм зависит от коэффициента использования активной мощности kи одного электроприёмника или группы электроприёмников и эффективного числа электроприёмников nэф, равного

(1.2.)

где n – число различных по номинальной мощности и режимам работы электроприемников.

Значение kм определим по формуле:

(1.3.)

Расчётную реактивную нагрузку определим по формуле:

(1.4.)

(1.5.)

= 5 – эффективное число электроприёмников

т.к.

кВАр

1.2. Определение расчётной нагрузки освещения мастерской

Расчётную нагрузку освещения мастерской определим по формуле:

Pр.осв = kcРуд.ламп F, кВт (1.6.)

F = 201 м2, Руд = 0.012 , kс = 0.8.

Согласно выражению (1.6.) получим:

Рр2 = Руд F kс = 0.012 201 0.8 = 1.9 кВт;

1.3. Определение нагрузки компрессорной

Руд = 128 кВт; kс = 0.8; cos = 0.8; tg = 0.75;

Рр3 = Руд kс = 128 0.8 = 102,4 кВт;

Qp3 = Рр3 tg = 102,4 0.75 = 76,8 кВАр;

1.4. Определение нагрузки насосной

Руд = 22 кВт; kс = 0.8; cos = 0.8; tg = 0.75;

Рр4 = Руд kс =22 0.8 = 17,6 кВт;

Qp4 = Рр4 tg = 17,6 0.75 = 13.2кВАр;

Суммарная нагрузка мастерской

Р1р = (Рр1 + Рр2 + Рр3 + Рр4) Кнм = 148 0,9 = 133.2 кВт;

Q1р = ( Qр1 + Qр3 + Qр4)·Кнм = 106*0,9 = 95,4 кВАр.

Кнм=0,9- коэф. несовпадения максимумов графиков нагрузок

1.5. Определение нагрузки многоэтажных домов

Рр = Ру кв nкв + 0.9 Рс, кВт (1.7.)

Рс= nлиф Pу лиф kс,

Qp = Рр tg , кВАр (1.8.)

Используя выражения (1.7.) и (1.8.) получим:

Дом 1: 12 этажей; 1 лифта; 64 квартир; kс =1; cos = 0.98; tg =0.2.

Рр5 = 1.2 64 + 0.9 1 4,5 1 = 80,85 кВт;

Qp5 = Рр5 tg = 80,85 0.2 = 16,17 кВАр.

Дом 2: 11 этажей; 2 лифт; 44 квартир; kс =0,95; cos = 0.98; tg =0.2.

Рр6 = 1.4 44 + 0.9 0,95 5,5 2 = 71,005 кВт;

Qp6 = Рр6 tg = 71.005 0.2 = 14.201 кВАр.

Р2р = Рудmax·Nкв +0,9·Nлиф·кс =1,4·108 +0,9·3·1 = 153,9 кВт;

Q2р = Р2р · tg = 153,9·0,2 = 30,78 кВт;

1.6. Определение нагрузки школы

Ру = 0.14 кВт/чел; Nчел = 688 чел; cos = 0.9; tg = 0.48.

Рр = Ру Nчел , кВт (1.9.)

Согласно выражению (1.9.) получим:

Рр7 = Ру Nчел = 0.14 720 = 100,8 кВт;

Qp7 = Рр7 tg = 100,8 0.484 = 48,79 кВАр.

1. Определение нагрузки детского сада

Ру = 0.4 кВт/место; Nмест = 120 мест; cos = 0.9; tg = 0.484.

Рр = Ру Nмест, кВт (1.10.)

Используя выражение (1.10) получим:

Рр8 = Ру Nмест = 0.4 120 = 48 кВт;

Qp8 = Рр8 tg = 48 0.484 = 23,23 кВАр.

1.8. Определение нагрузки магазина

Ру = 0.11 кВт/м2; F= 78 м2; cos = 0.9; tg = 0.48.

Рр = Ру F, кВт (1.11.)

Согласно выражению (1.11) получим:

Рр9 = Ру F = 0.11 78 = 8.58 кВт;

Qp9 = Рр9 tg = 8.58 0.48 = 4.15 кВАр.

1.9. Определение нагрузки коттеджей

Ру = 5 кВт/кот; 14 дома по 3 квартире; cos = 0.9; tg = 0.484.

Рр = Ру Nкот, кВт (1.12)

Рр10 = Ру Nкот = 5 14 = 70 кВт;

Qp10 = Рр10 tg =70 0.484 = 33,88 кВАр.

1.10. Определение нагрузки парикмахерской

Ру = 1.3 кВт/кресло; Nкресел = 2 ; cos = 0.97; tg = 0.25.

Рр = Ру Nкресел, кВт (1.13.)

Используя выражение (1.13) получим:

Рр11 = Ру Nкресел = 1.3 2 = 2.6 кВт;

Qp11 = Рр11 tg = 2.6 0.25 = 0.65 кВАр.

1.11. Определение суммарной нагрузки всех объектов

Р3р = Ррм + 0.8 Ршк + 0.7 Рд/с + 0.5 Ррк + 0.8 Ррп = 8,58 + 0.8 100,8 + 0.7 48 +

+ 0.5 70 + 0.8 2,6 = 159,9 кВт;

Q3р = Qрм + 0.8 Qшк + 0.7 Qд/с + 0.5 Qрк + 0.8 Qрп = 14,15 + 0.8 48,79 + 0.7 23,23 +

0.5 33,88 + 0.8 0.65 = 76,903 кВАр.

Рр =( Р1р + Р2р + Р3р )·0,95= (133.2 + 153,9 + 159,9)·0,95 = 424,65 кВт.

Qр = (Q1р + Q2р + Q3р ) ·0,95= (95,4 + 30,78 + 76,903)·0,95 = 192,929 кВАр.

2. Формирование схемы и выбор параметров распределительной сети 0.38 кВ

2.1. Выбор сечения проводов (кабелей) разомкнутой местной сети по допустимой потере напряжения

В основе метода выбора сечения провода (кабеля) в разомкнутой сети по допустимой потере напряжения, которая обычно полагается равной Uдоп = 0.05Uном , лежит слабая зависимость удельного реактивного сопротивления провода от его сечения; Uном – номинальное напряжение сети.

Потеря напряжения в разомкнутой сети с n нагрузками определяется по формуле:

, (2.1.)

где - потеря напряжения от протекания активной (реактивной) мощности в активном (индуктивном) сопротивлении, определяется либо по мощностям нагрузок Pi (Qi), находящихся на расстоянии li от источника питания, либо по значениям перетоков Pi (Qi) мощности на участках линии i, длиной li между нагрузками или источником питания и ближайшей к нему нагрузке.

Алгоритм метода состоит из следующих шагов:

1. Задаёмся удельным индуктивным сопротивлением провода X0 = 0.33 0.4 Ом/км (кабеля – Х0 = 0.06 Ом/км).

2. Определяем потерю напряжения Uх.

3. Определяем, какая часть от допустимой потери напряжения приходится на UR потерю напряжения от протекания активной мощности в активном сопротивлении как

URдоп = Uдоп - UX (2.2)

1. Определяем расчётное сечение по выражению:

, (2.3.)