Электроснабжение литейного завода

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

"Гомельский государственный технический университет

имени П.О. Сухого"

Кафедра "Электроснабжение"

Курсовой проект

по курсу: "Электроснабжение промышленных предприятий"

на тему: "Электроснабжение литейного завода"

Выполнил студент гр. ЭПП-51

Стебихов О.И.

Принял ст. преподаватель

Попова О.М.

Гомель 2013

Рецензия

на курсовой проект студента группы ЭПП-51 Стебихов Олег Игоревич

Курсовой проект на тему: Электроснабжение литейного завода выполнен в соответствии с заданными вариантами исходных данных, содержит пояснительную записку на _____ страницах и 2 листа графического материала.

Пояснительная записка раскрывает решение вопросов, поставленных в задании.

При решении конкретных вопросов использована нормативная, учебная, справочная и методическая документация и литература.

Оформление пояснительной записки и графических материалов соответствует (не соответствует, приближено к) требованиям ГОСТов ЕСКД.

Необходимо привести письменные пояснения на замечания по тексту пояснительной записки. Исправить не правильные решения в пояснительной записке и графической части проекта. Привести необходимую информацию по замечаниям на графической части проекта.

Содержание

Введение

1. Характеристика и анализ основных исходных данных для проектирования систем внешнего и внутреннего электроснабжения

2. Определение расчетных электрических нагрузок цехов и завода в целом

2.1 Определение расчетных силовых нагрузок цехов

2.2 Определение расчетных осветительных и суммарных (силовой и осветительной) нагрузок цехов

2.3 Определение расчетной нагрузки завода

3. Составление картограммы и определение условного центра электрических нагрузок завода

4. Выбор напряжения внешнего электроснабжения

5. Выбор единичных мощностей и количества трансформаторов цеховых ТП предприятия

6. Компенсация реактивных нагрузок в электрических сетях предприятия

6.1   Определение экономического значения реактивной мощности, потребляемой из энергосистемы

6.2   Расчет мощности батарей конденсаторов для сети напряжением до 1 кВ

6.3   Определение реактивной мощности, генерируемой синхронными двигателями

6.4   Анализ баланса реактивной мощности на границе раздела энергоснабжающей организации и потребителя и при необходимости определение мощности батарей конденсаторов для сети напряжением выше 1 кВ

6.5   Распределение мощности батарей конденсаторов в сети напряжением до 1 кВ

7. Разработка схемы электроснабжения завода

8. Расчет токов КЗ и выбор основного электрооборудования и электроаппаратуры

8.1   Расчет токов КЗ

8.2   Выбор основного оборудования и электроаппаратуры

9. Выбор и описание способов прокладки электрических сетей внешнего и внутризаводского электроснабжения

10. Электрический расчет сетей внешнего и внутризаводского электроснабжения

Заключение

Список литературы

мощность электроснабжение ток замыкание

Введение

Системы электроснабжения промышленных предприятий должны строиться таким образом, чтобы удовлетворять основным требованиям электроприемников в отношении надёжности электроснабжения, качества и экономичности.

Надёжность электроснабжения достигается благодаря бесперебойной работе всех элементов энергосистемы и применению ряда технических устройств, как в системе, так и у потребителей: устройств релейной защиты и автоматики, автоматического ввода резерва и повторного включения, контроля и сигнализации.

Качество электроснабжения определяется поддержанием на определённом уровне значений напряжения и частоты, а также ограничением значений в сети высших гармоник, несинусоидальности и несимметричности напряжения.

Экономичность электроснабжения достигается путём разработки совершенных систем распределения электроэнергии, использования рациональных конструкций    комплектных распределительных устройств и трансформаторных подстанций и разработки оптимизации системы электроснабжения. На экономичность влияет выбор рациональных напряжений, оптимальных значений сечений проводов и кабелей, числа и мощности трансформаторных подстанций, средств компенсации реактивной мощности и их размещение в сети.

Целью курсового проекта является закрепление теоретических знаний, умения пользования технической литературой, а также ознакомление и приобретение навыков проектирования элементов системы электроснабжения.

В курсовом проекте предполагается выполнить следующее: охарактеризовать и проанализировать основные исходные данные для проектирования систем внешнего и внутреннего электроснабжения, определить расчетные электрические нагрузки цехов и завода в целом, составить картограмму и определить условный центр электрических нагрузок завода, выбрать напряжение внешнего электроснабжения, выбрать единичные мощности и количество трансформаторов цеховых ТП предприятия, выполнить компенсацию реактивных нагрузок в электрических сетях предприятия, разработать схему электроснабжения завода, произвести расчет токов короткого замыкания и выбрать основное электрооборудование и электроаппаратуру.

В графической части проекта предполагается выполнить чертежи генплана предприятия и полной однолинейной схемы электроснабжения.

1. Характеристика и анализ основных исходных данных для проектирования систем внешнего и внутреннего электроснабжения

Согласно ПУЭ электроприемники промышленных предприятий по требуемой степени бесперебойности электроснабжения подразделяются на три категории: I-й категории, II-й категории и III-й. При проектировании систем электроснабжения также необходимо учитывать условия окружающей среды. Окружающая среда и электроустановки взаимно влияют друг на друга, что может иметь негативные последствия. Характеристика цехов литейного завода по надежности электроснабжения и условиям окружающей среды приведена в таблице Таблица 1.1.

Таблица 1.1 - Характеристика цехов по надежности электроснабжения и условиям окружающей среды

Большинство цехов завода относятся к III категории по надежности электроснабжения, поэтому электроснабжение этих цехов можно выполнить от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток. Цеха: высокопрочного чугуна, чугунного литья, пароводоканализация, цветного литья относятся ко II категории по надежности электроснабжения, поэтому их питание должно осуществляться от двух независимых взаимно резервирующих источников.

Условия окружающей среды в цехах завода являются нормальными, что не предъявляет специальных требований для электроустановок, размещенных в этих цехах.

. Определение расчетных электрических нагрузок цехов и завода в целом

2.1 Определение расчетных силовых нагрузок цехов

Расчетная нагрузка цехов определяется методом коэффициента спроса по установленным мощностям электроприемников цеха и коэффициенту реактивной мощности, принимаемые для данной характерной группы приемников по формулам:

где  - суммарная установленная мощность всех электроприемников цеха, кВт;

 - коэффициент спроса для цеха, принимаем по (1), табл. 4.1;

 - среднее значение коэффициента реактивной мощности, принимаем по (2), табл. 4.1.

Рассчитаем силовую нагрузку цеха эксплуатация систем.

Для остальных цехов результаты расчета приведены в таблице 1.2

Таблица 1.2 - Определение расчетных нагрузок

2.2 Определение расчетных осветительных и суммарных (силовой и осветительной) нагрузок цехов

Осветительная нагрузка цехов вычисляется по удельной нагрузке на единицу площади.

Установленная мощность освещения:

где  - площадь цеха, м²;

 - удельная расчетная нагрузка на 1 м², Вт/м² (3);

Расчетную нагрузку освещения определяем по методу коэффициента спроса:

Выбираем в зависимости от площади помещения, типа лампы и коэффициента отражения от потолка, стен и рабочей поверхности  - коэффициент спроса осветительной нагрузки (4).

Рассчитаем мощность освещения для цеха эксплуатация систем.

По (3) табл. 6.14 определяем для освещенности удельную мощность осветительной нагрузки:

Определим установленную мощность освещения:

Определим расчетную мощность освещения:

Рассчитаем активные, реактивные и полные нагрузки цехов по формулам:

Рассчитаем суммарные нагрузки для цеха эксплуатация систем:

Для остальных цехов результаты расчета приведены в таблице Таблица 1.2.

2.3 Определение расчетной нагрузки завода

Определяем общую суммарную нагрузку завода по формулам:

где  - коэффициенты одновременности максимумов активной и реактивной нагрузки соответственно, учитывают разновременность максимумов нагрузки отдельных цехов предприятия;  

 - потери активной и реактивной мощности в трансформаторах;

 - потери активной мощности в ЛЭП.

На стадии проектирования потери мощности допускается определять по приближенным формулам:

потери в трансформаторах:

потери в ЛЭП:

Рассчитаем полную нагрузку завода:

потери в трансформаторах:

потери в ЛЭП:

полная расчетная нагрузка завода:

Коэффициент реактивной мощности нагрузки завода:

3. Составление картограммы и определение условного центра электрических нагрузок завода

При проектирование систем электроснабжения важным вопросом является нахождение оптимального размещения на территории промышленного предприятия (генплане) подстанций.