Электроснабжение промышленных предприятий

Введение
Исходные данные
1 Определение расчетных нагрузок приемников
1.1 Трехфазные электрические приемники
1.2 Однофазные электрические приемники
1.3 Расчет осветительной нагрузки
1.4 Расчет нагрузки синхронного двигателя
1.5 Расчет мощности тиристорного преобразователя
1.6 Расчет суммарной мощности цехов
2 Выбор числа и мощность трансформаторов и места расположения
цеховых подстанций
2.1 Цеховые подстанции
2.2 ГПП
2.3 Определение месторасположения цеховых подстанций и месторасположения ГПП
3 Выбор компенсирующих устройств
4 Выбор токоведущих частей и аппаратов
5 Расчет токов короткого замыкания
Заключение
Список источников информации

В данном курсовом проекте необходимо:
- выполнить расчет нагрузок приемников электроэнергии;
- определить количество трансформаторных подстанций, места их расположения, количество трансформаторов для каждой подстанции, необходимое для надежного снабжения электроэнергией всего предприятия и каждого цеха в отдельности;
- определить место расположения распределительного устройства в цехе и обозначить его на плане цеха;
- выбрать компенсирующие устройства для компенсации реактивной мощности, определить места их установки и показать на схеме электроснабжения;
- выполнить электроснабжение тиристорного электропривода (выбрать питающий кабель, питающий трансформатор, аппараты защиты, контроля и измерения, рассчитать токи короткого замыкания);
- рассчитать токи короткого замыкания в системе электроснабжения;
- выбрать аппаратуру и оборудование по схеме электроснабжения;
- рассчитать и выбрать релейную защиту.

Трехфазные электрические приемники:
Приведем номинальные мощности асинхронных двигателей при заданной ПВ к мощности при ПВ=100%, кВт:

, (1.1)

где Рнi – номинальная мощность, кВт;
ПВ – номинальная продолжительность включения, %.

;

;

.

Определяем приведенную мощность группы асинхронных двигателей, кВт:

, (1.2)

где ni – число приемников в группе.

;

;
.

Рассчитаем среднюю активную мощность группы приемников в наиболее загруженную смену Рснi, кВт:

, (1.3)

где Ки – коэффициент использования для группы приемников.

;

;

.

Т.к. в каждом цеху несколько разных по режиму работы групп электрических приемников, то определяем средневзвешенный коэффициент использования Кисв:

. (1.4)

.
...

1.2 Однофазные электрические приемники
Приведем номинальные мощности трансформаторов к ПВ=100%, кВт:

; (1.11)
;

.

Рисунок 1 – Распределение сварочных трансформаторов по фазам

Рассчитаем линейную активную мощность для однородных электроприемников каждой группы, кВт:

, (1.12)

где Ni – количество электрических приемников, подключенных на соответствующую фазу;

;
;
;
;
;
.

Определим линейную реактивную мощность для однофазных электроприемников каждой группы, кВар:

, (1.13)
, (1.14)
, (1.15) где

;
;
;
;
;
.

Рассчитаем суммарную линейную активную мощность для всех групп однофазных приемников, кВт:

; (1.16)
; (1.17)
; (1.18)
;
;
.
...

1.3 Расчет осветительной нагрузки
Коэффициент спроса=1 для освещения мелких производственных зданий, а также наружного и аварийного освещения.
Определение расчетных нагрузок осветительных установок производится по их номинальной мощности и коэффициенту спроса.
Для наружного освещения удельная мощность осветительной нагрузки составляет 0,1 Вт/м2; для внутренней – 15 Вт/м2.
Кс=0,9 – для производственных и административных зданий;
Кс=0,8 – для лабораторий и конструкторских бюро;
Кс=0,6 – для складов, подстанций и др.
Исходя из вышеперечисленного, выбираем коэффициенты спроса для всех цехов:
Для цеха №1 – Кс=0,9;
№2 – Кс=0,9;
№3 – Кс=0,8;
№4 – Кс=0,9.
Тем самым принимаем цеха №1, 2, как производственные здания, цех №3 принимаем как лабораторию и конструкторское бюро, а цех №4 принимаем как административный.
...

1.4 Расчет нагрузки синхронного двигателя.
Синхронный двигатель является не только потребителем, но и источником реактивной мощности, минимальную величину которой по условию устойчивой работы синхронного двигателя определяется, квар:
, (1.42)
где- номинальная активная мощность двигателя, кВт;
- коэффициент загрузки по активной мощности.

Определим полную мощность синхронного двигателя, кВА:
; (1.43)
.

1.5 Расчет нагрузки тиристорного преобразователя.
Рассчитаем номинальную активную мощность тиристорного преобразователя, кВт:
, (1.44)
где Uнтп и Iнтп – номинальные значения напряжения и тока тиристорного преобразователя в В и А соответственно.
.
Рассчитаем номинальную реактивную мощность тиристорного преобразователя, кВар:
; (1.45)
.
...

1.6 Расчет суммарной мощности цехов.
Рассчитаем активную мощность цеха, кВт:
; (1.47)
.
Рассчитаем реактивную мощность цеха, кВар:
; (1.48)
.
Рассчитаем полную мощность цеха, кВ∙А:
; (1.49)
.
Результаты расчетов сведем в таблицу 3.
Таблица 3 – Результаты расчетов суммарной мощности нагрузки цехов
Значения

Цех№1
Цех №2
Цех №3
Цех №4
1. Активн. мощн.
,кВт
2068,26
3359,846
2445,935
3116,759
2. Реактивн. мощн.
,кВар
1408,1
2470,864
1649,192
2437,244
3. Полная мощн.
,кВА
2502,09
4170,58
2949,989
3956,557

Рассчитаем активную мощность завода, кВт:
; (1.50)
.
Рассчитаем реактивную нагрузку, кВар:
; (1.51)
.
...