Определение расчетных электрических нагрузок на шинах 0,38 кВ цеховых ТП

Проектирование электроснабжения

Проектирование электроснабжения промышленных предприятий.

Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине "Электроснабжение предприятий и гражданских зданий " для студентов всех форм обучения специальности "Техническое обслуживание, ремонт и эксплуатация электрического и электромеханического оборудования "

Цель методического пособия является разработка проекта системы электроснабжения промышленного предприятия с учетом роста электрических нагрузок.

Пример оформления задания на курсовое проектирование выполняется в виде таблицы с описание деятельности проектируемого объекта или предприятия.

 

Таблица 1.

Исходные данные проекта.

 

№	Наименование	Площадь кв.м.	Кс	cosj	Pуо, Вт/м2	мощность, кВт по вариантам

 

Задачи курсового проекта:

1. проектная часть.

1.1 Определить электрические нагрузки по методу коэффициента спроса.

1.2. Спроектировать системы внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия.

1.3. Разработать мероприятия по компенсации реактивной мощности.

1.4. Рассчитать токи короткого замыкания.

1.5. Выбрать электрооборудование и проверить его по условиям работы в режиме КЗ.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ (ПРИМЕР). 3

1. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ.. 5

1.1. Определение расчетных электрических нагрузок на шинах 0,38 кВ цеховых ТП.. 5

1.2. Построение картограммы электрических нагрузок. 7

1.3. Определение центра электрических нагрузок предприятия. 8

1.4. Выбор схемы внутреннего электроснабжения. 8

1.5. Компенсация реактивной мощности. 10

2. Выбор мощности силовых трансформаторов. 12

3. Расчет КЛ и ВЛ на 0,4 кВ и 10 кВ.. 18

3.1. Выбор сечения согласно экономической плотности тока. 18

3.2. Проверка по условиям нагрева проводника от прохождения расчетного рабочего тока и тока короткого замыкания. 19

3.3. Выбор сечения проводников по допустимой потере напряжения. 23

3.4. Выбор сечения проводников по механической прочности. 24

4. Расчет токов короткого замыкания. 26

5. Выбор схемы внешнего электроснабжения. 29

7. Выбор пусковой и защитной аппаратуры.. 30

8. Выбор электрооборудования. 30

8.1 выбор и проверка выключателей. 35

8.2. Выбор и проверка разъединителей. 37

8.3. Выбор трансформаторов напряжения. 37

8.9. Выбор трансформаторов тока. 38

8.5. Выбор разрядников. 39

Список используемой литературы.. 41

 

 

ВВЕДЕНИЕ (ПРИМЕР)

 

Создание энергосистем и объединение их между собой на огромных территориях стало основным направлением развития электроэнергетики мира в 20 веке. Это обусловлено отличительной особенностью отрасли, в которой производство и потребление продукции происходят практически одновременно. Невозможно накопление больших количеств электроэнергии, а устойчивая работа электростанции и сетей обеспечивается в очень узком диапазоне основных параметров режима. В этих условиях надежное электроснабжение от отдельных электростанций требует резервирование каждой станции, как по мощности, так и по распределительной сети.

Известно, что объединенная работа энергосистем позволяет уменьшить необходимую установленную мощность в основном за счет разновременности наступления максимумов электрической нагрузки объединения, включая и поясной сдвиг во времени, сокращения необходимых резервов мощности вследствие малой вероятности одновременной крупной аварии во всех объединяемых системах.

Но главным преимуществом энергообъединения является возможность широкого маневрирования мощностью и электроэнергией на огромных территориях в зависимости от реально складывающихся условий. Дополнительное электросетевое строительство, связанное с созданием энергообъединений, не требует больших затрат, так как при их формировании используются в основном линии электропередачи, необходимые для выдачи мощности электростанций, а затраты на них с лихвой окупаются удешевлением строительства крупной электростанции по сравнению с несколькими станциями меньшей мощности. И, следовательно, только объединенная работа энергосистем позволяет обеспечить более экономичное, надежное и качественное электроснабжение потребителей.

Поскольку электроэнергия «не складируется», при возникновении дефицита она не может быть свободно куплена на мировом рынке и доставлена в любое место, как и другие продукты и товары. Поэтому обеспечение надежного и экономичного электроснабжения требует заблаговременного начала строительства новых генерируемых источников и электрических сетей, так как энергетические объекты весьма дороги и трудоемки. При этом необходимо обеспечить рациональный состав этих источников по используемым энергоресурсам, их основным техническим характеристикам; их регулировочным возможностям в суточном, недельном и годовом разрезе, а также их размещение.

Для этого необходима координация развития энергосистем и энергообъединений путем прогнозирования, как на долгосрочную, так и на краткосрочную перспективу, которое должно периодически повторяться. Последнее обусловлено тем, что все исходные данные для прогнозирования весьма неопределенны даже в условиях плановой экономики страны. Очевидно, что в условиях рыночной экономики эта неопределенность многократно возрастает.

 

ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ

 

 

Определение расчетных электрических нагрузок на шинах 0,38 кВ цеховых ТП

 

Расчет нагрузок для предприятия осуществляется с учетом освещения в следующем порядке:

1) все электроприемники цеха разбиваются на группы с примерно одинаковым режимом работы;

2) для каждой группы электроприемников используя метод коэффициента спроса определяются активную, реактивную и полную мощность

3) расчетная активная и реактивная мощности определяются по выражениям.

Активная нагрузка:

 

, кВт, (2.1)

 

где: - коэффициент спроса, определяется из справочных данных.

– номинальная (паспортная мощность электроприемника)

- групповой коэффициент использования узла питания

Реактивная нагрузка:

 

, кВАр. (2.2)

 

где: – коэффициент реактивной мощности, определяется из справочных

данных.

Полная мощность, потребляемая производством:

 

, кВА (2.3)

 

Групповой коэффициент использования узла питания определяется по формуле:

 

(2.4)

 

Выполняем расчет электрических нагрузок для склада сырья:

 

Таблица 2

Значения коэффициентов расчетной нагрузки K_р для питающих сетей напряжением до 1000 В.

 

nэ	Коэффициент использования Kи гр.
0,1	0,15	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
	8,00	5,33	4,00	2,67	2,00	1,60	1,33	1,14	1,0
	6,22	4,33	3,39	2,45	1,98	1,60	1,33	1,14	1,0
	4,05	2,89	2,31	1,74	1,45	1,34	1,22	1,14	1,0
	3,24	2,35	1,91	1,47	1,25	1,21	1,12	1,06	1,0
	2,84	2,09	1,72	1,35	1,16	1,16	1,08	1,03	1,0
	2,64	1,96	1,62	1,28	1,11	1,13	1,06	1,01	1,0
	2,49	1,86	1,54	1,23	1,12	1,10	1,04	1,0	1,0
	2,37	1,78	1,48	1,19	1,10	1,08	1,02	1,0	1,0
	2,27	1,71	1,43	1,16	1,09	1,07	1,01	1,0	1,0
	2,18	1,65	1,39	1,13	1,07	1,05	1,0	1,0	1,0
	2,11	1,61	1,35	1,1	1,06	1,04	1,0	1,0	1,0
	2,04	1,56	1,32	1,08	1,05	1,03	1,0	1,0	1,0
	1,99	1,52	1,29	1,06	1,04	1,01	1,0	1,0	1,0
	1,94	1,49	1,27	1,05	1,02	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,89	1,46	1,25	1,03	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,85	1,43	1,23	1,02	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,81	1,41	1,21	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,78	1,39	1,19	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,75	1,36	1,17	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,72	1,35	1,16	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,69	1,33	1,15	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,67	1,31	1,13	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,64	1,30	1,12	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,62	1,28	1,11	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,6	1,27	1,1	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,51	1,21	1,05	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,44	1,16	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,4	1,13	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,35	1,1	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,3	1,07	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,25	1,03	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,2	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,16	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,13	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
	1,1	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0

 

Таблица 3

Значения коэффициентов расчетной нагрузки K_р на шинах НН цеховых трансформаторов и для магистральных шинопроводов напряжением до 1 кВ

 

nэ	Коэффициент использования Kи гр.
0,1	0,15	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7 и более
	8,00	5,33	4,00	2,67	2,00	1,60	1,33	1,14
	5,01	3,44	2,69	1,9	1,52	1,24	1,11	1,0
	2,94	2,17	1,8	1,42	1,23	1,14	1,08	1,0
	2,28	1,73	1,46	1,19	1,06	1,04	1,0	0,97
	1,31	1,12	1,02	1,0	0,98	0,96	0,94	0,93
6–8	1,2	1,0	0,96	0,95	0,94	0,93	0,92	0,91
9–10	1,1	0,97	0,91	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
10–25	0,8	0,8	0,8	0,85	0,85	0,85	0,9	0,9
25 – 50	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,8	0,85	0,85
Более 50	0,65	0,65	0,65	0,7	0,7	0,75	0,8	0,8

 

Результаты расчета электрических нагрузок следует привести согласно таблица 4

 

Таблица 4

Характеристики электроприемников цеха

 

№	Наименование объекта	Кс		Ррас, кВт	Qрас, кВАр	Sрас, кВА

 

При проектировании электроснабжения любого объекта главное правильно определить электрические нагрузки, которые являются основой для выбора всех элементов системы и в первую очередь энергоисточника.

От правильного прогнозирования нагрузок (определение расчетных нагрузок) зависят капиталовложения в систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, стабильность и надежность работы потребителей.