~1 (Электроснабжение механического цеха)

Курсовой проект

электроснабжение

механического цеха

ТМТ 019.100.000

Альбом документов

студент группы 3816

Нестеров Николай Николаевич

1999г.

ТУЛЬСКИЙ МЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

им. С.И. МОСИНА

З А Д А Н И Е № _______

на выполнение курсового проекта

уч. ______________________________________________________

специальности _______________ группы ____________________

ТЕМА ПРОЕКТА

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

“ ____ “ ___________________ 199 ___ года.

/ дата выдачи задания /

“ ____ “ ___________________ 199 ___ года.

/ срок сдачи курсового проекта /

Преподаватель __________________________

Председатель цикловой

комиссии __________________________

С О Д Е Р Ж А Н И Е.

1. Общая часть курсового проекта.

1. Введение.

1.2. Обозначение величин входящих в расчетные формулы.

2. Расчетная часть курсового проекта.

2.1.Расчет электрических нагрузок.

1. Основные параметры для расчета электрических нагрузок.

2. Расчета электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм.

3. Определение суммарных и предельных нагрузок по каждой группе электроприемников.

4. Выбор компенсирующих устройств и выбор мощности трансформатора.

5. Расчет заземления.

6. Расчет токов КЗ от источника питания с неограниченной энергией.

7. Расчет освещения

2.8.1. Расчет и выбор сечений питающей и распределительной сети освещения.

2.9.Выбор распределительной сети

2.9.1.Расчет шинопроводов.

2.10.Выбор и проверка шинопроводов, кабелей и изоляторов.

1. Общая часть курсового проекта.

2. Введение

Энергетика нашей страны обеспечивает электроснабжение народного хозяйства и бытовые нужды различных потребителей электрической энергии. Основными потребителями являются промышленные предприятия, сельское хозяйство, коммунальные нужды. 70% всей электроэнергии расходуется на технологические процессы предприятий. Для передачи электроэнергии в необходимом количестве и соответствующего качества существуют следующие энергосистемы: Цеховая - обеспечивающая энергоснабжение потребителей, Заводская - служат для электроснабжения основных цехов и вспомогательных объектов, Городские или Районные - служат для электроснабжение предприятий, сельского хозяйства, коммунальных объектов. При проектировании электроснабжения необходимо учитывать технико-экономические аспекты. При выборе напряжений питающих линий, сети и чисел трансформаторных подстанций , систем управления, защиты - должны учитывать усовершенствования технологического процесса, роста мощностей при номинальном напряжении. Для других электрических приемниках активная номинальная мощность Pн[кВт] или полная мощность S[кВ×А] ,потребляемая из сети при номинальном напряжении. Номинальная мощность электро приемника обозначается на заводской таблице или в паспорте. Паспортная мощность электрического приемника повторно кратковременного режима в расчетах приводится номинально - длительной мощности при ПВ=1 по формуле:

Pн =Pпасп ÖПВ% ;

Sн =Sпасп ÖПВ% ;

где ПВ - паспортное продолжительность включения, в долях единицы.

Групповая номинальная активная мощность Pн - это сумма номинальных(паспортных) , активных мощностей отдельных рабочих приемников , приведенных к ПВ=1 , кроме резервных

n

Pн =åPн ;

1

По полученным результатам осуществляется выбор количества и мощности трансформатора .

Определение расчетных нагрузок промышленных предприятий базируются на следующих положениях:

а) большинство механизмов работают с переменной нагрузкой и электрические двигатели этих механизмов , выбранные по наиболее тяжелым режимам, значительную часть времени оказываются незагруженными .

б) не все электрические приемники включены одновременно и постоянно. Время их работы и остановки зависит от технологического режима производства.

в) в отдельные моменты времени нагрузка может превышать среднею величину мощности за счет изменения технологического процесса .Возникает необходимость определения максимального возможного значения потребляемой мощности в течении какого-то периода времени. Эту мощность называют максимальной.

г) При включении крупных осветительных приемников, так же при запуске асинхронных двигателей с коротко замкнутым ротором, происходят увеличение потребления мощности над среднем и минимальным значениями.

Значения мощности длительностью в несколько секунд называют типовыми.

При расчете электрических установок, не всегда есть график нагрузок и поэтому прибегают к расчетным коэффициентам. С их помощью можно определить основные параметры графика нагрузки.

Такие расчетные коэффициенты вычислены не экспериментальным работам по изучению характера нагрузок на предприятиях.

1.2.Обозначения величин, входящих в расчетные формулы

Все величины и коэффициенты, относящиеся к одному и тому же приемнику обозначаются строчными буквами. Групповые величины и коэффициенты - прописными.

Номинальная активная мощность Pн - это мощность, развиваемая двигателем на валу отдельным потребителем электро энергии, выражаемая а [кВт].При выборе аппаратуры управления, трансформаторных подстанций, необходимо пользоваться современными и изделиями. Так же надо находить оптимальные варианты при выборе схем электро снабжения, способов управления электро оборудованием и т.д.

2.Расчетная часть курсового проекта.

2.1.Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок необходим при выборе количества и мощностей трансформаторов на трансформаторных подстанциях. Проверка то­коведущих частей по нагреву и потери напряжения для расчета колебаний на­пряжений, для правильного выбора защитных устройств и компенсирующих устройств. Для вычисления расчетных нагрузок в узлах электрической сети до 1000 В необходимо определить следующие величины :

а) суммарные, номинальные активные и реактивные мощности силовых электро приемников по отдельным группам

б) групповые коэффициенты использования и суммарные средние силовые на­грузки (активные и реактивные) за наиболее загруженную смену

в) эффективное число электро приемников nэ, коэффициет максимума Кm, мак­симальную активную мощность Рм, реактивную Qn и полную Sn мощности по отдельным группам

г) расчетную мошность осветительных нагрузок

д) максимальные значения Pм, реактивной Qм, полной Sм мощности по всей подстанции, где n - число электрических приемников.

Групповая номинальная реактивная мощность Qн - сумма номинальных реактивных мощностей, группы электрических приемников, приведенных к ПВ=1.

n

Qн=å qн

1

При определении электрических нагрузок групп электрических приемников расчетной величиной является средняя мощность наиболее нагруженной смены.

Средняя активная или реактивная мощность за наиболее загруженную смену определяется по расходу электрической энергии. Согласно ПУЭ за рас­четную активную мощность принята мощность получаемого минимума, кото­рый является расчетной величиной для выбора всех элементов электро снабже­ния по нагреву проводников, трансформаторов и аппаратуры. Расчетная актив­ная мощность Рр соответствует такой длительной неизменной нагрузки током Iр, которая эквивалентна ожидаемой изменяемой нагрузки по наиболее тяже­лому тепловому действию, максимальной температуре или тепловому износу кабеля , либо трансформатора.

2.2. Основные параметры для расчета эл. нагрузок

Основной параметр для расчета нагрузок при проектировании новых устано­вок - коэффициент использования, величина которого зависит от режима экс­плуатации всей установки. Коэффициентом использования за наиболее загру­женную смену одного электро приемника Ки или группы электрических прием­ников - называется отношении средней активной мощности одного электриче­ского приемника (или группы) к номинальной

Ки= Рср / Рном

n n

Ки=å Ки Рном / å Рном

1 1

где n - число подгрупп электро приемников, входящих в одну группу

Рср - средняя мощность подгруппы за наиболее нагруженную смену в кВт

Коэффициент максимума активной мощности (Км) - это отношение рас­четного максимума активной мощности к её среднему значению за наиболее за­груженную смену

Км= Рм / Рср

Коэффициентом спроса по активной мощности (Кс) называется отноше­ние расчетной активной мощности группы электро приемников к номинальной мощности этой группы

Кс= Рм / Рном = Ки Км

2.3. Расчет электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм

Указания по проектированию электро снабжения промышленных пред­приятий рекомендует определение нагрузок для расчета цеховых цепей и вы­боре трансформатора методом коэффициента использования и максимума. Рас­четные коэффициенты Ки и Км получены в результате упорядочения диаграмм нагрузки по данным обследования ряда отраслей промышленности. Расчетные нагрузки (получасовые максимумы активной нагрузки) на всех ступенях рас­пределительных и питающих сетей, включая трансформаторы и преобразова­тели определяются по формуле :

Рм= Км Рср = Км Ки Рном

где Рср - средняя мощность электро приемников за наиболее загруженную смену

Рном - суммарная номинальная активная мощность рабочих приемников в [кВТ]

Ки - групповой коэффициент использования активной мощности

Км - определяется по таблице [ 2.13. ] , в зависимости от величины группового коэффициента использования и эффективного числа группы электро приемни­ков.

Эффективным числом группы электро приемников nэ называют число, одно­родное по режиму работы электро приемников одинаковой мощности, которая обуславливает ту же величину расчетного максимума нагрузки, что и группы различные по мощности и режиму работы электро приемников

n

nэ= 2 åРном / Рном макс

1

В группе из пяти и более электро приемников эффективное число допус­кается считать равным тактическому значению m , при величине отношения

m= Рном макс / Рном мин £ 3

где Рном макс и Рном мин - номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего электро приемников в группе

В группе с m>3 и Ки³0.2 nэ рекомендуется определять по формуле

n

nэ= 2åРном / Рном макс

1

где åРном - суммарная номинальная мощность всех электро приемников в группе [кВт]

Рном макс - наибольший по мощности электро приемник данной группы[кВт]

2.4.Определение суммарных и предельных нагрузокпо каждой группе электро приемников

Разделим электро приемники с постоянным и переменным графиком нагрузки.

С переменным графиком нагрузки

Мостовой кран

Рном9= РпаспÖПВ

где Рпасп - активная паспортная мощность

ПВ - паспортная продолжительность включения

Рном9= 42.6Ö0.25 =21.3 [кВТ]

Рном9= 21.3 [Квт]

Рном9 - номинальная активная мощность электро приемника

Ки - паспортный коэффициент использования

Рср9=Ки(n Рном9)

Рср9=0.2 (1× 21.3)= 4.26 [кВт]

Рср9=4.26 [кВт]

Qср9= Рср9 × tgj

где Рср9 - средняя активная мощность мостового крана

Qср9= 4.26 × 1.07= 4.56 [квар]

Qср9= 4.56 [квар]

Сварочный трансформатор

Рном11= РпаспÖПВ= Sпасп × cosj × n × ÖПВ

Рном11=36×0.4×2×Ö40= 182.14 [кВт]

Рном11= 182.14 [кВт]

Рср11= Ки × (n × Рном11)

Рср11= 0.2 × 182.14 = 36.43 [кВт]

Рср11=36.43 [кВт]

Qср11=Рср11×tgj

Qср11=36.43 × 2.2= 80.1 [квар]

Qср11=80.1 [квар]

Подсчитаем итоговые данные по приемникам с переменным графиком нагрузки

n=1+2=3

n

åРном= Рном9+Рном11

1

Рном - номинальная активная мощность подгрупп электро приемников входящих в данную группу

n

åРном= 21.3 + 182.14=203.44 [кВт]

1

n

åРср= Рср9+Рср11

1

где Рср - средняя активная мощность подгруппы электро приемников входящих в данную группу

n

åРср= 4.26 + 36.43=4069 [кВт]

1

n

åQср= Qср9+Qср11

1