Вход

Курсовой проект

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 86477
Дата создания 2015
Страниц 57
Источников 19
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 1 апреля в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
2 360руб.
КУПИТЬ

Содержание

Введение 3
1 Краткая характеристика потребителей цеха 4
2 Выбор напряжения цеховой сети и системы питания силы и света 7
3 Расчет электроосвещения методом коэффициента использования 8
3.1 Выбор системы освещения и освещённости цеха 8
3.2 Выбор источников света 8
3.3 Выбор системы освещения 8
3.4 Выбор светильников 9
3.5 Расчет освещения 9
3.6 Проектирование аварийного освещения 11
4 Расчет электрических нагрузок цеха 12
5 Расчет и выбор компенсирующих устройств 18
6 Выбор числа и мощности трансформаторов с учетом УКРМ 19
7 Подбор двигателей, пусковой и защитной аппаратуры для электроприемников цеха 21
8 Выбор сечений проводников 24
9 Выбор защитных аппаратов и построение карты селективной защиты 26
9.1 Расчет токов короткого замыкания 26
9.2 Выбор и проверка коммутационно-защитной аппаратуры 32
10 Конструктивное исполнение трансформаторной подстанции (ТП) 34
11 Расчет показателей качества электрической энергии 37
11.1 Расчет отклонения напряжения 38
11.2 Расчет отклонения напряжения в период максимума нагрузки 39
11.3 Расчет отклонения напряжения в период минимума нагрузки 41
11.4 Расчет коэффициента несинусоидальности кривой напряжения 43
11.5 Расчет несимметрии токов и напряжений 48
12 Расчет заземления ТП 52
Заключение 54
Список использованной литературы 55
Приложения 57
Приложение А 57

Фрагмент работы для ознакомления

Найдём потерю напряжения в проводе, питающем электроприемник:, , (11.1.6)где: Iр4 = 57 А - расчетный ток провода;Lпр = 0,02 км – длина провода;R0пр = 1,95 Ом/км; Х0пр = 0,0675 Ом/км – удельные активное и индуктивное сопротивление провода.Уровень напряжения для наиболее удаленного от подстанции электроприемника в период максимума нагрузки (U2):Отклонение напряжения в период максимума нагрузок не превышает допустимого значения.11.3 Расчет отклонения напряжения в период минимума нагрузкиОпределим сопротивления сети от шин РП-10 кВ до конечного электроприемника. Наименее электрически удаленным и наименее мощным электроприемником является вентилятор, мощность 15 кВт. По схеме электроснабжения станок получает питание от того же ШМА, что и станок, уровень напряжения на котором мы определяли в период максимума нагрузки. Поэтому в расчете изменятся только сопротивления ШРА и провода, питающего станок. Схема электроснабжения станка представлена на рисунке 11.2. Рисунок 11.2 – Схема электроснабжения вентилятораУровень напряжения для наименее удаленного от подстанции электроприемника в период минимума нагрузки (U2) определяется по выражению: (13.1.7)где: = 4 % – уровни напряжения на шинах 10 кВ РП, питающей цех в период минимума нагрузки; – потеря напряжения в линии высоковольтном кабеле от РП до цеховой ТП; – потеря напряжения в цеховом понижающем трансформаторе; - потеря напряжения в ШМА; - потеря напряжения в ШРА; - потеря напряжения в проводе, питающем электроприемник; - добавка напряжения, которая устанавливается ПБВ цехового трансформатора, ПБВ устанавливают в положение «0», т.е. при котором  = +5 %.Минимальную нагрузку принимаем равной 25 % от расчётной нагрузки.Найдём потерю напряжения в высоковольтной кабельной линии:, (13.1.8)Найдём потерю напряжения в цеховом трансформаторе: (11.1.9)Найдем потерю напряжения в ШМА: (11.1.10)Найдем потерю напряжения в ШРА:, , (11.1.11)где: Lшра = 0,01 км – длина ШРА.Найдём потерю напряжения в проводе, питающем электроприемник. Выбранным является провод АПВ (4х6):, , (11.1.12)где: Iр4 = 30А - расчетный ток провода;Lпр = 0,015 км – длина провода.Уровень напряжения для наименее удаленного от подстанции электроприемника в период минимума нагрузки (U”2):Так как отклонение напряжения в период минимума нагрузки превышает допустимое значение 5%, следовательно напряжение необходимо регулировать за счет переключения ПБВ трансформатора в положение “-2”, где δUдоб" = 0% и снова производим расчеты.Тогда в режиме наибольших нагрузок:Отклонения напряжения в не превышают допустимого значения +5%.11.4 Расчет коэффициента несинусоидальности кривой напряженияНа промышленных предприятиях есть большое количество электроприемников с нелинейными вольтамперными характеристиками. К ним относятся полупроводниковые преобразователи, установки контактной и дуговой сварки, дуговые электрические печи, газоразрядные лампы. Характерной особенностью этих устройств является потребление ими несинусоидальных токов при подведения к их зажимам синусоидального напряжения. Токи высших гармоник проходя по элементам сети, вызывают потери напряжения в сопротивлениях этих элементов, которые, накладываясь на основную синусоиду напряжения, приводят к искажению формы кривой напряжения.Протекание по элементам системы электроснабжения токов высших гармоник и искажение синусоиды напряжения приводит к ускоренному старению изоляции электрических машин, кабелей, трансформаторов; увеличиваются погрешности индукционных счетчиков активной и реактивной энергии; могут происходить ложные срабатывания релейной защиты, устройств телемеханики, автоматики и ЭВМ. Расчет производится только от источников несинусоидальности, которые имеются в сетях 0,4 кВ.1.Составляется расчетная схема сети - рисунок 11.3:Рисунок 11.3 – Расчетная схема сети2.Составляется схема замещения, которая показана на рисунке 11.4:Источник несинусоидальности зададим в виде источника тока:Рисунок 13.4 – Схема замещения сетиНе синусоидальность напряжения сети характеризуется коэффициентом несинусоидальности напряжения: (11.3.1)где - действующее значение n-й гармонической составляющей напряжения;N - номер последней учитываемой гармоники;1,1 – коэффициент, выражающий вклад остальных неучтенных гармоник (до 40 гармоники).Согласно ГОСТ 13109-97 в электрической сети до 1000 В допустимое значение Кнс. = 8 %.Для сварочных машин рассчитывают гармоники 3, 5, 7, генерируемых машинами дуговой сварки.1. Определяем токи n – гармоник, генерируемых машинами контактной сварки, по формуле: (11.3.2)где К - число источников гармоник.Ток n-ых гармоник определяется: (11.3.3)где: - паспортная мощность машины дуговой сварки; = 176 кВАПВфакт. - фактическая продолжительность включения. Принимаем ПВфакт= 16%Ток третьей гармоники:,Ток пятой гармоники:,Ток седьмой гармоники:,,,.2. Расчет сопротивленийОпределяем сопротивление питающей системы n-ой гармоники, приведенное к напряжению 0,4 кВ: (11.3.4)где Xпс(n) = 0,52 мОм – сопротивление системы по формуле (11.1):,,.Сопротивление высоковольтной кабельной линии 10 кВn-ой гармоники рассчитывается по формуле: (11.3.5)где Rкл10 и Xкл10 - активное и индуктивное сопротивление кабельной линии 10 кВ, ,по формулам (11.2), (11.3):,,.Сопротивление трансформатора n-ой гармоники, приведенное к 0,4 кВ рассчитывается по формуле: (11.3.6)где Rт и Xт - активное и индуктивное сопротивление трансформатора,,по формулам (11.4), (11.6):,,.Сопротивление ШМА n-ой гармоники рассчитывается по формуле:,где Rшма и Xшма – удельные активное и реактивное сопротивления ШМА.Rшма = R0шма · lшма; Хшма = Х0шма · lшма; R0шма = 0,02 мОм/м, Х0шма = 0,02 мОм/м,lшма = 12 м.Rшма = 0,02 · 12 = 0,24 мОмХшма = 0,02 · 12 = 0,24 мОм,,Сопротивление кабельной линии 0,4 кВ, соединяющей электроприемник и ШМА:Для проводов марки 2хАВВГ (4х50) мм2 имеем:, (13.3.7) где , (11.3.8), (11.3.9)где R0кл =0,623 мОм/м и X0кл =0,0625 мОм/м – удельные активное и реактивное сопротивления кабельной линии.,,.Таблица 11.1 - Расчет сопротивлений сети для высших гармоникНомер гармоникиПолное сопротивление, мОмСопротивление системыСопротивление кабельной линии 10 кВСопротивление трансформа-торовСопротивле-ние ШМАСопротивление кабельной линии 0,4 кВВыпрямительный агрегат 200 кВт3j1,560,165+j0,0991,949+j19,210,415+j0,7210,683+j1,8575j2,60,212+j0,1652,516+j32,010,537+j1,213,792+j3,0957j3,640,251+j0,2312,976+j44,8140,635+j1,6816,319+j4,333Определяем результирующее сопротивление: , (11.3.10)Определяем результирующую проводимость n-ой гармоники: (11.3.11),,.Определим действующее значение n - ой гармоники напряжения от каждого из источников несинусоидальности напряжения: (11.3.12),,.Коэффициент несинусоидальности напряжения составит:Полученный коэффициент несинусоидальности удовлетворяет требованиям ГОСТа. Установки специальных устройств по уменьшению несинусоидальности (фильтра высших гармоник) не требуется.11.5 Расчет несимметрии токов и напряженийВ электрических сетях несимметрия может быть продольной и поперечной. Продольная несимметрия обуславливается неравенством сопротивлений в трехфазной системе (когда воздушная линия прокладывается не по треугольнику, а в одной плоскости).На промышленных предприятиях в основном возникает поперечная несимметрия. Поперечная несимметрия вызывается несимметрией нагрузки (на две фазы, на фазу и нуль, по схеме открытого треугольника). Нарушается симметрия токов, появляются обратная и нулевая последовательности, прохождение которых по сетям приводит к появлению несимметрии напряжения на шинах источника питания. Наличие несимметрии приводит к тому, что в асинхронных двигателях возникает обратный момент, они перегреваются и уменьшается коэффициент мощности.Для расчета коэффициентов несимметрии (обычно на промышленном предприятии определяющей является обратная последовательность) обратной последовательности составляется расчётная схема. В расчетной схеме должны быть указаны расчётные трехфазные и однофазные нагрузки.Расчетную схему составим для источника несимметрии – машин дуговой сварки. Несимметрия появляется вследствие несимметричной нагрузки (на парах фаз АВ и ВС – по две машины, на паре фаз СА – одна машина). Расчетная схема показана на рисунке 11.5Рисунок 13.5 - Расчетная схемаВ схеме замещения источник несимметрии показывается источником напряжения, а все ветви проводимостью обратной последовательности. Схема замещения приведена на рисунке 13.6Рисунок 11.6 -Схема замещения обратной последовательностигде: Y2н – результирующая проводимость нагрузки обратной последовательности;Y2c – проводимость системы, обратной последовательности.Несимметрия характеризуется коэффициентом несимметрии: (13.4.1)где U2 – напряжение обратной последовательности, В;Uн – номинальное напряжение источника несимметрии, В.Согласно ГОСТ 13109-97 в электрической сети до 1000 В допустимое значение К2u = 2 %.Для кабельных линий, и трансформаторов: (Z1 – сопротивление прямой последовательности, Z2 – сопротивление обратной последовательности).Определим сопротивление высоковольтной кабельной линии 10 кВ обратной последовательности: (13.4.2)где Rкл10 и Xкл10 - активное и индуктивное сопротивление кабельной линии 10 кВ, , по формулам (11.2), (11.3).Определим сопротивление трансформатора обратной последовательности: (13.4.3)где Rт и Xт - активное и индуктивное сопротивление трансформатора,,по формулам (11.4), (11.6).Определим сопротивление низкой сети обратной последовательности:Определяем активное и индуктивное сопротивление магистрального шинопровода КТА2500, l = 12 м:,.где: R0шма - удельное активное сопротивление магистрального шинопровода, мОм/м;Х0шма - удельное реактивное сопротивление магистрального шинопровода, мОм/м;Lшма - длина магистрального шинопровода, м.Определяем активное и индуктивное сопротивление кабельной линии 0,4 кВ, выполненной кабелем 2хАВВГ (4х50), l = 30 м:,.где: R0кл0,4 - удельное активное сопротивление кабельной линии 0,4 кВ, мОм/м; Х0кл0,4 - удельное реактивное сопротивление кабельной линии 0,4 кВ, мОм/м;Lкл0,4 - длина кабельной линии 0,4 кВ, м.Тогда сопротивления низкой сети:,. (11.4.4)где Rнс и Xнс - активное и индуктивное сопротивление низкой сети,Определим результирующее сопротивление нагрузки, обратной последовательности: (11.4.5)Определяем результирующую проводимость нагрузки обратной последовательности: (11.4.6)Определяем проводимость системы обратной последовательности: (11.4.7)где Z2c = Zc = jxc = j0,52 мОм – сопротивление системы обратной последовательности.Определим результирующую проводимость обратной последовательности:1(11.4.8)Определим результирующее сопротивление обратной последовательности: (11.4.9)Определим модуль результирующего сопротивления:Определим ток обратной последовательности: (11.4.10)где: =49280 ВА – эффективная однофазная мощность машины дуговой сварки по формуле (5.2);Uн = 380 В – номинальное напряжение машины дуговой сварки.Определим напряжение обратной последовательности: (11.4.11)Тогда коэффициент обратной последовательности будет равен:Полученный коэффициент несимметрии удовлетворяет требованиям ГОСТа. Установки специальных устройств по уменьшению несимметрии не требуется.12 Расчет заземления ТПДля установок, имеющих напряжение до 1000 В и выше, получаются два значения нормативных сопротивлений заземляющего устройства:Rзу = 4 Ом – для стороны до 1000 В;– для стороны выше 1000 В.За расчётное значение должно быть принято меньшее из этих двух значений, как обеспечивающее безопасность. Определяем сопротивление заземляющего устройства:, (12.1)гдеIз = 5 А - емкостной ток замыкания на землю сети выше 1000В, (по заданию)..Таким образом, определяющим для расчёта является требование:Rзу = 4 Ом.Определяется расчетное удельное сопротивление земли:Ом · м,гдеКс=1,1-1,35 – коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта; – удельное сопротивление грунта, измеренное при нормальной влажности; (=96 Омм – из задания).Заземляющее устройство выполняем в виде контура (прямоугольника) из горизонтальных и вертикальных заземлителей. В качестве вертикальных электродов используем арматурный пруток диаметром 12 мм и длиной l=5 м. Верхний конец электрода находится ниже уровня земли на 0,7 м. Сопротивление одного вертикального электрода:Ом.Определяем ориентировочное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования вертикальных электродов Ки.в=0,5,Предварительно принимаем n = 22.Горизонтальные электроды выполняем из полосовой стали 404 мм. Общая длина полосы, при отношении расстояния между заземлителями к их длине, равным 1, l = 110 м. Определяется сопротивление полосы, соединяющей вертикальные электроды:;где– сопротивление горизонтальной полосы: ;Ки.г – коэффициент использования горизонтальных электродов (Ки.г=0,3-0,4).Определяется необходимое сопротивление вертикальных электродов с учетом горизонтальной полосы:.Определяется уточненное число вертикальных электродов.Окончательно приминаем в контуре 12 вертикальных заземлителя.План заземления подстанции показан на рис. 12.1.Рис. 12.1 – План заземления подстанцииЗаключениеВ настоящем проекте была разработана система электроснабжения цеха.Были рассчитаны нагрузки, токи короткого замыкания, разработана схема питания электрооборудования, выбраны питающие трансформаторы с учетом компенсирующих устройств, кабельные линии, шинопроводы и аппараты защиты, выполнен расчет осветительных установок методом коэффициента использования.Были произведены расчеты показателей качества электроэнергии, представлено конструктивное исполнение трансформаторной подстанции и произведен расчет заземления.Все технические решения по сооружениям, конструкциям, оборудованию и технологической части приняты и разработаны в полном соответствии с действующими на дату выпуска проекта нормами и правилами, включая правила взрывопожаробезопасности.Список использованной литературыГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1кВ».».ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.ГОСТ 17677-82. Светильники. Общие технические условия.РТМ 36.18.32.4-92. Указания по расчету электрических нагрузок. / М.: ВНИПИ ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ, 1992Правила устройства электроустановок. 7-е издание.СП 31-110-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».СНиП 2-89-80. Генеральные планы промышленных предприятий. М.: Стройиздат,1981.Киреева Э.А. «Электроснабжение и электрооборудование цехов промышленных предприятий : учебное пособие / Э.А. Киреева. – 2-е изд., стер. – М. : КНОРУС, 2013. – 368с. – (Бакалавриат).Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. –2-е изд.–М.: Интермет Инжиниринг, 2006 – 672с.Неклепаев Б. Н. / Электрическая часть электростанций и подстанций:справочные материалы для курсового и дипломного проектирования / СПБ.: «БХВ-ПЕТЕРБУРГ», 2013. – 608с.Смирнов А.Д., Антипов К.М. Справочная книга энергетика. –5-е изд., перераб. и доп. –М.: Энергоатомиздат, 1987. –568с.Справочник по проектированию электрических сетей. / под редакцией Д. Л. Файбисовича - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. – 320 с.Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. – М.: Форум, 2005. – 214 с.http://www.abb.ru/ЗАО «Электронмаш»http://www.electronmash.ruГруппа компаний «Чебоксарский электроаппаратный завод» (ЧЭАЗ) http://www.cheaz.ru.ОАО «Дивногорский завод низковольтной аппаратуры» http://dznva.pulscen.ruПриложенияПриложение АТабл.А.1. Выбор двигателей, пусковой, защитной аппаратуры и проводников для электроприёмников№ на планеНаименование технологического оборудования.Электродвигатели или электроприемникиАппарат защитыАппарат управленияВыбранный проводникIд≥IрIд, АIд/Iтр≥1Тип двигателяМощность Рном, кВтIном, Акол-во п, штВыключательIн, АIн.тр, АКонтактор, пускательIн, АТепловое релеуставка теплового реле, А1Станок токарныйАИР180S41226,6815ВА-47-633232ПМА-320040РТТ-14132ВВГ(4х10)+501,562Станок фрезерныйАИР180M41532,976ВА-47-634040ПМА-320040РТТ-14140ВВГ(4х10)+501,253Автоматическая линияАИР315M104280,923ABB XT1160100ПМ12-160160РТТ-32100ВВГ (3х50+1х25)+1351,354ВентиляторАИР160S22036,139ВА-47-634040ПМА-320040РТТ-14140ВВГ(4х8)+431,085НасосАИР180M42034,007ВА-47-634040ПМА-320040РТТ-14140ВВГ(4х8)+431,086Автоматическая линияАИР315M1053102,121ABB XT1160120ПМ12-160160РТТ-32120ВВГ (3х50+1х25)+1351,137ПрессАИР315M1045100,044ABB XT1160120ПМ12-160160РТТ-32120ВВГ (3х50+1х25)+1351,139Машина дуговой сварки-75216,766ABB XT4250250-АВВГ (3х185+1х95)+3901,5610Индукционная печь-70119,013ABB XT1160130-ВВГ (3х50+1х25)+1351,0412Мостовой кран4MTKF 132617,342ВА-47-632525ПМЕ-21225РТТ-14125КРПГ (4х10)+502,0013ТранспортерАИР180S41124,463ВА-47-632525ПМЕ-21225РТТ-14125ВВГ(4х4)+271,08Табл. А.2 Выбор и проверка проводников и выключателейпитающей сети ЛинияIр, АВыбранный проводникIд, АIд≥IрАЗIном_азIтр, АIд/Iтр≥1 ТП1Вводной2600,00   ABB ХТ832003000 2Секционный1300,00   ABB ХТ832002500 3ТП-РП-1367,69АВВГ(3х185+1х95) 400+ABB Tmax T54004001,004ТП-РП-2527,50АВВГ(3х300+1х150) 535+ABB Tmax T56305301,015ТП-ШРА-1474,10АВВГ(3х300+1х150) 535+ABB Tmax T56305301,016ТП-ШРА-2129,00АВВГ(3х50+1х25) 165+ABB XT42501501,107ТП-ШРА-3372,60АВВГ(3х185+1х95) 400+ABB Tmax T54003801,058ТП-МЩО37,1АВВГ(5х16) 55+ABB XT4250501,10

Список литературы [ всего 19]


1. ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1кВ».
2. ».
3. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
4. ГОСТ 17677-82. Светильники. Общие технические условия.
5. РТМ 36.18.32.4-92. Указания по расчету электрических нагрузок. / М.: ВНИПИ ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ, 1992
6. Правила устройства электроустановок. 7-е издание.
7. СП 31-110-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.
8. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».
9. СНиП 2-89-80. Генеральные планы промышленных предприятий. М.: Стройиздат,1981.
10. Киреева Э.А. «Электроснабжение и электрооборудование цехов промышленных предприятий : учебное пособие / Э.А. Киреева. – 2-е изд., стер. – М. : КНОРУС, 2013. – 368с. – (Бакалавриат).
11. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. –2-е изд.–М.: Интермет Инжиниринг, 2006 – 672с.
12. Неклепаев Б. Н. / Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования / СПБ.: «БХВ-ПЕТЕРБУРГ», 2013. – 608 с.
13. Смирнов А.Д., Антипов К.М. Справочная книга энергетика. –5-е изд., перераб. и доп. –М.: Энергоатомиздат, 1987. –568с.
14. Справочник по проектированию электрических сетей. / под редакцией Д. Л. Файбисовича - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. – 320 с.
15. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. – М.: Форум, 2005. – 214 с.
16. http://www.abb.ru/
17. ЗАО «Электронмаш» http://www.electronmash.ru
18. Группа компаний «Чебоксарский электроаппаратный завод» (ЧЭАЗ) http://www.cheaz.ru.
19. ОАО «Дивногорский завод низковольтной аппаратуры» http://dznva.pulscen.ru
Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00494
© Рефератбанк, 2002 - 2024