Определение расчетных нагрузок корпусов и предприятия

 

Содержание

 

Задание на курсовой проект	3
Исходные данные	4
Определение расчетных нагрузок	5
Выбор места расположения ГПП	8
Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП	10
Схема электрических соединений ГПП	12
Режим работы нейтрали трансформаторов ГПП	13
Определение сечения воздушных линий ВЛ-110 кВ	14
Расчет токов КЗ	16
Выбор оборудования распределительных устройств	21
Выбор цеховых трансформаторов	29
10.  Распределение  электроэнергии по территории  предприятия	30
Компенсация реактивной мощности	31
Выбор сечения кабельных линий 10 кВ	34
Список используемой литературы	38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание проекта

В состав курсового  проекта входят расчетно-пояснительная  записка и графическая часть (чертежи).

Объем расчетно-пояснительной  записки составляет 30-40 страниц формата А4 и включает в себя:

- определение  расчетных нагрузок корпусов и предприятия в целом;

- составление  картограммы нагрузок и выбор  места расположения главной понизительной  подстанции (ГПП) и, при необходимости,  распределительных пунктов (РП-10 кВ);

- выбор числа  и мощности трансформаторов ГПП;

- составление  схемы  электрических соединений ГПП;

- выбор режимов  работы нейтралей трансформаторов ГПП;

- определение  сечения воздушных линии (ВЛ) 110 кВ, питающих

предприятие;

- расчет токов  короткого замыкания (КЗ);

- выбор оборудования  распределительных устройств ГПП  и оценка минимально допустимого по термической стойкости к токам КЗ сечения отходящих кабельных линий;

- выбор типа, числа и мощности трансформаторов  цеховых трансформаторных подстанций (ТП), количества ТП в каждом корпусе и места их расположения;

- составление  схемы распределения электроэнергии  по территории предприятия на напряжении 10 кВ;

- выбор компенсирующих  устройств на напряжении до и выше 1 кВ;

- выбор сечений  кабельных линий 10 кВ.

Графическая часть  курсового проекта включает в  себя два чертежа формата А1:

- генеральный  план предприятия с картограммой  нагрузок,  указанием  центра  электрических  нагрузок (ЦЭН), мест расположения ГПП, ТП и трасс ВЛ-110 кВ и кабельных линий 10 кВ;

- однолинейную  схему электроснабжения предприятия.

Правила оформления курсового проекта должны соответствовать  требованиям действующих ГОСТ и ЕСКД.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные  данные для проектирования

Распределение нагрузок (%) по категориям надежности электроснабжения

                                                                                                                                            

  Таблица 1 [ 1 c 120]

№ корпуса	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1 категория	5	0	0	0	0	0	0	5	0	30	17	0
2 категория	80	10	5	85	90	90	100	95	80	55	75	100
3 категория	15	90	95	15	10	10	0	0	20	15	10	0

 

Установленные мощности (Р_уст,  кВт) электроприемников (ЭП) корпусов

          

 Таблица 2 [ 1 c 120]

№ корпуса	Номер варианта
	2
1	4000
2	1400
3	2000
4	10000
5	13400
6	12000
7	1440
8	11200
9	12000
10	8000
11	16000
12	600

 

Коэффициенты  использования (k_и) по корпусам предприятия

Таблица 3 [ 1 ] c 120

№ корпуса	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Вариант 0	0,49	0,38	0,4	0,5	0,49	0,44	0,43	0,53	0,59	0,57	0,41	0,65

 

Коэффициенты  реактивной мощности (tgj) по корпусам предприятия

Таблица 4 [ 1 ] c 120

№ корпуса	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Вариант 0	0,87	0,38	0,45	0,34	0,85	0,76	0,44	0,95	0,78	0,68	0,61	0,62

 

Максимально допустимая энергоснабжающей организацией реактивная

нагрузка Q_max на вводах 10 кВ ГПП в часы максимума

 

  Таблица 5[ 1 ] c 120

Вариант	0
Qmax, Mвар	13,5

 

Для всех корпусов эффективное число электроприемников (ЭП) принять n_э > 50. По площади корпусов вся нагрузка распределена равномерно. Число часов использования максимума нагрузки предприятия Т_м = 3800 ч/год.

Источник питания –  шины 110 кВ районной подстанции.

 

Мощность КЗ S_КЗ на шинах 110 кВ районной подстанции

 

                                                       Таблица 6 [ 1 ] c 121

Вариант	2
SКЗ, МВ×А	1000

 

 

Длина трассы ВЛ-110 кВ от районной подстанции до предприятия 

                                                   Таблица 7 [ 1 ] c 121

Вариант	2
Длина трассы L, км	11

 

 

Внешнее электроснабжение выполнить двухцепной ВЛ-110 кВ.

 

Расположение  районной подстанции относительно предприятия

 

                                                                        Таблица 8 [ 6 ] c 122

Вариант	2
Расположение	Справа

 

 

 

Расположение  районной подстанции относительно предприятия

 

   

а)                                                  

Рис. 1 Ситуационный план предприятия (расположение корпусов)

 

1.  Определение расчетных нагрузок корпусов и предприятия.

 

1.1. Определение средних  нагрузок корпусов за максимально загруженные смены.

P_{см i}  =  k_{и i} · Р_{уст i};           (1)

Q_{см i} = tg φ_i · P_{см i}.          (2)

 

 где:  P_{см i}  и Q_{см i} – средние нагрузки за максимально загруженные смены;

                 i = 1 … 12.

 

Ниже приведен расчет для 1-го цеха, для остальных цехов расчет производим идентично. Полученные данные расчетов заносим в табл. 9  

        

 P_{см 1}  =  k_{и 1}· Р_{уст 1}= 0,49 · 4000 = 1960 кВт  

 Q_{см 1} = tg φ₁ · P_{см 1}= 0,87 · 1960 = 1705,2 кВар

 

1.2. Определение расчетных нагрузок  корпусов.

       P_{р i}  = К_р · Р_{см i},                                                            (4)  

          Q_{р i} = К_р¢ · Q_{см i}                                                            (5)

 

           где: К_р – коэффициент расчетной активной нагрузки на шинах низшего напряжения цеховых трансформаторов;

К_р¢ – коэффициент расчетной реактивной нагрузки на шинах низшего напряжения цеховых трансформаторов. В курсовом проекте примем К_р = К_р¢.

 

          Так как эффективное число  приемников n >50, следовательно при K_И < 0.5, K_Р = 0.7;  при K_И > 0.5, K_Р = 0.8. (Таблица 3)

          P_{р 1}=К_р · Р_{см 1} = 0,75 · 1960 = 1470 кВт;

          Q_{р 1} = К_р¢ · Q_{см 1} = 0,75 · 1705,2 = 1278,9 кВар   

 

1.3.  Определение расчетной  нагрузки для выбора цеховых  трансформаторов.

  ,                                                             (6) 

          где  S рi – полная расчетная нагрузка i-го цеха.

             кВА;

 

1.4.  Определение  потерь в цеховых трансформаторах  и цеховых сетях.

 ΔР_ц @ 0,03 · SS_{р i};                                                             (7)

ΔQ_ц @ 0,1 · SS_{р i}.                                                        (8)

где:  ΔР_ц , ΔQ_ц - потери мощности в цеховых трансформаторах и цеховых сетях  

ΔР_ц =0,03 · SS_{р i} = 0,03 · = 58,44 кВт

ΔQ_ц =0,1 · SS_{р i}.= 0,1 · = 194,79  кВар

 

1.5.  Определение  полной расчетной мощности силовой  нагрузки.

             P_р10 = К_о (SР_{р i}  + ΔР_ц );                            (9)

            Q_р10 = К_о (SQ_{р i}  + ΔQ_ц ),                                                    (10)

           где: К_о – коэффициент одновременности максимумов, зависящий от коэффициента использования К_и по предприятию в целом;

Величина  коэффициента К_и  рассчитывается по формуле

                        (11)

           

При К_и < 0,5  К_о =0,8

           P_р10 = К_о (SР_{р i}  + ΔР_ц )= 0.8·(30547,94+1259,49)= 25445,9 кВт