Материалы для студентов→ Курсовая работа /

Расчеты электроснабжения промышленных объектов напряжением до 1000 в

Скачать файл
Добавил: fafnir
Размер: 146 KB
Добавлен: 14.02.2015
Просмотров: 1804
Закачек: 8
Формат: doc
Посмотреть документ в хорошем качестве (с картинками, формулами, таблицами)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет

РАСЧЕТЫ   ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ПРОМЫШЛЕННЫХ   ОБЪЕКТОВ

НАПРЯЖЕНИЕМ   ДО 1000 В

                                                                                                           Выполнил: студент гр.ЭПА-41

                                                                                Соломин М.А.

    Проверил:Кожевников Вечеслав

Саратов 2010

Введение

Современные тенденции проектирования промышленных объектов различного назначения сходятся в стремлении минимизировать как капитальные затраты на строительство систем, так и эксплуатационные издержки с целью получения максимальной прибыли и минимизации сроков окупаемости. Указанные экономические цели однозначно связаны с техническими задачами максимального использования электротехнологического оборудования и элементов систем электроснабжения, применения схем с минимальным объемом резервирования.

Поставленные задачи решаются на всех стадиях разработки технических решений:

  • конструирование элементов систем и электротехнологического оборудования с минимально необходимыми запасами прочности, гарантирующими безотказную работу в течение срока морального старения объектов;
  • обоснование критериев и расчет эквивалентных электрических нагрузок, адекватных случайным процессам электропотребления, с учетом особенностей отдельных элементов систем электроснабжения;
  • максимальное использование экономичных режимов работы и перегрузочной способности элементов систем электроснабжения, как в нормальных, так и в аварийных режимах, с целью минимизации их мощности и стоимости;
  • проектирование питающих сетей максимальной пропускной способности с минимальными затратами;
  • обоснование минимально необходимых резервных элементов систем, окупаемых снижением ущербов от перерывов электроснабжения;
  • максимальным использованием индустриальных методов строительства энергетических объектов;
  • в эксплуатации, путем оптимизации ремонтных циклов и профилактических испытаний электрооборудования, оптимальным оперативным управлением  всеми видами режимов энергосистемы, как с участием человека, так и автоматически.

Специфической особенностью проектирования электроэнергетических систем всех уровней является обязательное требование обеспечения электробезопасности, как обслуживающего персонала, так и пользователей электроэнергии, как на техническом, так и на организационном уровнях.

В нашей стране и за рубежом существует множество решений поставленных задач с тем или иным уклоном на различные критерии оптимальности. Учитывая многокритериальность перечисленных задач и множество Парето их оптимальных решений, ускоряющееся расширение специализированных электронных баз данных по электрооборудованию, развитие численных методов оптимизации, следует ожидать непрерывного усложнения методик расчета, ориентированных на применение ЭВМ и убыстряющегося во времени изменения нормативной документации.

В предлагаемом пособии детально рассматриваются сети напряжением до 1000 В, расчет которых предлагается выполнять на основе существующих, действующих нормативных документов иапробированных методик расчета, обобщивших опыт оптимального проектирования и эксплуатации указанных сетей многих авторов за последние десятилетия.

Рабочие чертежи сетей напряжение до 1000 В  является завершающем этапом проектирования. Для маломощных объектов (с установленной мощностью до 750 кВА) этот этап проектирования является начальным и единственным. Для крупный предприятий, с установленной мощностью свыше 4÷6 МВт, этапу детальной проработки сетей до 1000 В предшествует этап технико-экономических обоснований, расчетов (ТЭР). На стадии ТЭР решаются вопросы: выбора числа и мощности линий и трансформаторов всех уровней (ГПП, РП, ТП), компенсирующих устройств до и выше 1000 В, выбора оптимальных напряжений внешнего и внутреннего электроснабжения, оптимального распределения нагрузок между ГПП, мини-ТЭЦ и ТП, резервирования предприятия в целом, отдельных групп цехов и ответственных электротехнологических установок.

В предлагаемом пособии рассматриваются вопросы детального расчета сетей до 1000 В, применительно к малым предприятиям, или обоснованным ранее решениям электроснабжения высших уровней систем электроснабжения крупных предприятий.

Целью выполнения электрической части курсового (дипломного) проекта по сетям до 1000 В является детальная проработка силовых сетей отдельного объекта (цеха, котельной, компрессорной) на стадии выполнения рабочих чертежей, необходимых для строительства проектируемого объекта. На этой стадии проектирования основными документами проекта являются рабочие чертежи, на которые выносится максимум не только конструктивной, но и расчетной информации.

В зависимости от задания на проектирование, число чертежей может варьироваться. Как правило, необходимыми являются два вида чертежей: план размещения силового оборудования проектируемого объекта, однолинейные схемы электроснабжения проектируемого объекта. В зависимости от конкретного задания, определенного руководителем проекта, эти чертежи могут дополняться планами и разрезами подстанций, детальным изображением не стандартных узлов и деталей, кабельными журналами, изображением конструкций закладных деталей, схемами и планами размещения элементов заземления и молниезащиты, другими материалами, необходимыми для строительства.

1 Исходные данные для электрической части проекта

Сведения об электроприемниках проектируемой установки

2 Общий порядок расчета

3 Определение расчетных нагрузок

3.1 Расчетные коэффициенты

Определение расчетных нагрузокЭП напряжением до 1 кВ производится для ответвлений к отдельным электроприемникам и для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа, сборки, распределительного шинопровода, щита станций управления, троллея, магистрального шинопровода, цеховой трансформаторной подстанции), а также по цеху, корпусу в целом.

Для представления электрических величин и коэффициентов, характеризующих электропотребление, принята следующая система обозначений: показатели электропотребления индивидуальных ЭП обозначаются строчными, а групп ЭП - прописными буквами.

Номинальная (установленная) мощность одного ЭП - мощность, обозначенная на заводской табличке или в его паспорте. Применительно к агрегату с многодвигательным приводом под номинальной мощностью подразумевают наибольшую сумму номинальных мощностей одновременно работающих двигателей.

Групповая номинальная (установленная) активная мощность - сумма номинальных активных мощностей группы ЭП

, (1)

гдеn - число электроприемников.

Номинальная реактивная мощность одного ЭП   - реактивная мощность, потребляемая из сети или отдаваемая в сеть при номинальной активной мощности и номинальном напряжении, а для синхронных двигателей - при номинальном токе возбуждения.

Групповая номинальная реактивная мощность - алгебраическая сумма номинальных реактивных мощностей входящих в группу ЭП

,(2)

где  – паспортное или справочное значение коэффициента реактивной мощности.

Групповая средняя мощность за период времени  определяется как частное от деления расхода активной  или реактивной  энергии всех входящих в группу ЭП на длительность периода

;    .

Необходимо иметь в виду, что в дальнейшем под термином «средняя активная (или реактивная) мощность» имеется в виду наибольшее возможное значение средней активной (реактивной) мощности за наиболее загруженную смену, т. е. за смену с наибольшим потреблением энергии.

Коэффициент использованияотдельного электроприемника  или группы ЭП  – отношение средней активной мощности отдельного ЭП  или группы ЭП  за наиболее загруженную смену к ее номинальному значению

.(3)

В справочных материалах, например в [6, 7], значения коэффициентов использования приведены по характерным (однородным) категориям ЭП. К одной характерной категории относятся ЭП, имеющие одинаковое технологическое назначение, а также одинаковые верхние границы возможных значений  и коэффициентов реактивной мощности . Например, сверлильные станки относятся к характерной категории «металлорежущие станки», которая представлена в справочных материалах расчетными коэффициентами  = 0,14 и  = 2,3.

Для группы, состоящей из ЭП различных категорий (т. е. с разными ), средневзвешенный коэффициент использования определяется по формуле

, (4)

гдеN – число характерных категорий ЭП, входящих в данную группу.

Эффективное число электроприемников - это такое эквивалентное число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обусловливает те же значения расчетной нагрузки, что и фактическая группа различных по мощности электроприемников. Для питающих сетей напряжением до 1000 В величину  рекомендуется определять по следующему выражению

,(5)

гдеN – число разнородных категорий ЭП;n – число однотипных ЭП внутри категории с одинаковой мощностью  и индивидуальными коэффициентами использования ;  – установленная мощность однотипных электроприемников внутри категории, определяемая по формуле (1).

При значительном числе ЭП (магистральные шинопроводы, шины цеховых трансформаторных подстанций, в целом по цеху, корпусу, предприятию)  может определяться по упрощенной формуле

.(6)

Если найденное по упрощенному выражению число  окажется большеn, то следует принимать =n. Если , где  - номинальная мощность наименее мощного ЭП группы, также принимается =n .

Расчетная активная  и реактивная  мощности - это мощности, соответствующие такой неизменной токовой нагрузке , которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения. Считается, что максимальная температура достигается за время, где – постоянная времени нагрева.

Элементы систем электроснабжения имеют разные постоянные времени нагрева. В [5] приведены расчетные коэффициенты для трех характерных значений постоянных времени нагрева:

= 10 мин - для сетей напряжением до 1 кВ, питающих распределительные шинопроводы, пункты, сборки, щиты;

= 2,5 ч - для магистральных шинопроводов и цеховых трансформаторов;

≥ 30 мин - для кабелей напряжением 6 кВ и выше, питающих цеховые трансформаторные подстанции и распределительные устройства.

Коэффициент расчетной мощности - отношение расчетной активной мощности  к значению   группы ЭП

.

Для одиночных ЭП расчетная мощность принимается равной номинальной. Для одиночных ЭП повторно-кратковременного режима - равной номинальной, приведенной к длительному режиму [4].