Вибір апаратури й устаткування розподільних пристроїв і трансформаторних підстанцій
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
Тема: "Вибір апаратури й устаткування розподільних пристроїв і трансформаторних підстанцій".
Зміст
Введення
1. Пояснювальна записка
1.1 Вибір роду струму й напруги
1.2 Вибір схеми зовнішнього й внутрішнього електропостачання
2. Розрахункова частина
2.1 Визначення розрахункових електричних навантажень
2.2 Вибір числа й потужності цехових трансформаторів і підстанції
2.3 Розрахунок втрат потужності в трансформаторах
2.4 Вибір марки й перетину кабелів
2.5 Розрахунок струмів короткого замикання
2.6 Перевірка обраних кабелів на термічну стійкість
2.7 Вибір апаратури й устаткування розподільних пристроїв і трансформаторних підстанцій
2.8 Компенсація реактивної потужності
Література
Введення
Розвиток промисловості забезпечується впровадженням новітніх технологій.
Перше місце по кількості споживаної електроенергії належить промисловості, на частку якої доводиться більше шістдесятьом відсоткам всієї вироблюваної в країні електроенергії. За допомогою електричної енергії приводяться в рух мільйони верстатів і механізмів, висвітлюються приміщення, здійснюється автоматичне керування виробничими процесами. Зараз існують технології, де електроенергія є єдиним енергоносієм.
Промислові підприємства з потужністю вище 1000 кВ становлять дев'яносто сім відсотків. Установлена потужність електроустаткування сучасних металопрокатних цехів досягає 150-200 мВт біля п'ятнадцяти відсотків від потужності електростанції. Енергоємні підприємства мають високий ступінь енергооснащеності й автоматизації. Основою розвитку електроенергетики є спорудження електростанцій великої потужності. У Російській федерації працюють електростанції з потужністю вище 1000 Мвт кожна.
В умовах прискорення науково-технологічного прогресу споживання електроенергії в промисловості значно збільшується завдяки створенню гнучких автоматизованих виробництв, так званих безлюдних технологій. Робототехніка використовується найчастіше на тих ділянках промислового виробництва, які становлять небезпеку для здоров'я людей, а також на допоміжних і підйомно-транспортних роботах.
В 1920 році за завданням В. И. Леніна Державною комісією з електрифікації Росії був розроблений перший єдиний державний перспективний план відновлення й розвитку народного господарства. Планом ГОЕЛРО на п'ятнадцять років було намічене будівництво великих підприємств і більше тридцяти районних електростанцій. В 1935 році план був перевиконаний за всіма показниками.
Війна 1941-1945 років принесла величезний збиток народному господарству, але завдяки самовідданій праці уже к 1946 року потужність електростанцій СРСР досягла рівня 1940 року.
СРСР є батьківщиною ядерної енергетики. В 1954 році дала струм перша у світі атомна електростанція біля міста Обнинська потужністю п'ять мега ват. Через двадцять років потужність одного блоку Ленінградської АЕС перевищила потужність електростанції в Обнинську у двісті разів. Такі блоки потужністю в 1000 Мвт сталі серійними для багатьох АЕС країни. Одночасно з атомними електростанціями будуються приливні геотермальні, вітрові, сонячні електростанції.
Виробництво електроенергії в нашій країні базується, головним чином, на роботі атомних і теплових електростанцій.
1. Пояснювальна записка
1.1 Вибір роду струму й напруги
Економічно доцільно для харчування заводу використовувати лінії зі змінним струмом, а не з постійним, тому що для харчування заводу постійним струмом потрібне додаткове встаткування, що збільшує витрати на виробництво електроенергії. Двигуни постійного струму на заводі не застосовується тому-те немає необхідності регулювати частоту обертання в більших межах.
Завод можна живити напругою 6 і 10 кВ, але тому що відстань від ГПП К заводу два кілометри чотириста метрів, економічно доцільно використовувати напругу лінії 10 кВ при цьому втрати електроенергії будуть менше ніж при напруга 6 кВ.
На заводі присутні високовольтні двигуни напругою 10 кВ мінімальної потужності. 800 кВт, а в завдання сказано, що мінімальна потужність двигунів менше 800 кВт.
Низьковольтні двигуни добре запитувати від мережі напругою 380 і 660 У. У двигунів напругою 660 У мінімальна потужність 200кВт. У завдання максимальна потужність не перевищує 100 кВт звідси треба, що для харчування низьковольтних двигунів приймемо напругу 380 У від цієї ж мережі будемо живити освітлювальне навантаження.
1.2 Вибір схеми зовнішнього й внутрішнього електропостачання
У завдання говориться, що завод є споживачем першої категорії. Із цього треба, що харчування буде виробляється по двох лініях електропередач, від ГПП, де встановлені два трансформатори, економічно доцільно використовувати кабельні лінії прокладені в землі, тому що відстань від ГПП К розподільної підстанції менше 10 кілометрів. Кожний трансформатор підключений К окремої лінії, це пов'язане з тим, що при аварії на першій лінії робота буде продовжаться, тому що друга візьме на себе все навантаження.
Для внутрішнього електропостачання цехів. Харчування високовольтні двигуни від трансформаторів з напругою первинної обмотки 10 кВ вторинної 6 кВ, а для низьковольтних двигунів і освітлювального навантаження встановлюємо трансформатор з напругою первинної обмотки 10 кВ вторинної 0,4 кВ.
2. Розрахункова частина
2.1 Визначення розрахункових електричних навантажень
а) Визначимо розрахункові електричні навантаження для першої підгрупи.
U ном = 6 кВ
Р ном = 380 кВт
Кu = 0.63
Cos( = 0.82
( = 0.87
n = 26
Тут і далі по тексту формул використані скорочення:
U ном - номінальна напруга мережі.
Р ном - номінальний потужність двигуна.
Кu - коефіцієнт використання активної потужності.
Cos( - коефіцієнт потужності.
(- коефіцієнт корисної дії.
n - кількість двигунів.
S - повна потужність.
Q - реактивна потужність.
I - струм.
(P ном. - алгебраїчна сума активних потужностей.
Знайдемо номінальний струм.
Знайдемо число приймачів електроенергії.
Знаючи число приймачів електроенергії знайдемо коефіцієнт максимуму по таблиці.
Знайдемо середню потужність із формули
.
Знаючи середню потужність, визначимо максимальну.
Знайдемо повну потужність.
Знаючи повну потужність визначимо реактивну.
Знайдемо максимальний струм.
б) Визначимо розрахункові електричні навантаження для другої підгрупи.
U ном = 0,4 кВ
Р ном = 20 Квт
Кu = 0,46
Cos( = 0,86
( = 0,87
n = 84
Знайдемо номінальний струм.
Знайдемо число приймачів електроенергії.
Знаючи число приймачів електроенергії, знайдемо коефіцієнт максимуму по таблиці.
Знайдемо середню потужність із формули
.
Знаючи середню потужність, визначимо максимальну.
Знайдемо повну потужність.
Знаючи повну потужність, визначимо реактивну.
Знайдемо максимальний струм.
в) Визначимо розрахункові електричні навантаження для третин підгрупи.
U ном = 0,4 кВ
Р ном = 16 Квт
Кu = 0,54
Cos( = 0,82
( = 0,86
n = 82
Знайдемо номінальний струм.
Знайдемо число приймачів електроенергії.
Знаючи число приймачів електроенергії, знайдемо коефіцієнт максимуму по таблиці.
Знайдемо середню потужність із формули
.
Знаючи середню потужність, визначимо максимальну.
Знайдемо повну потужність.
Знаючи повну потужність, визначимо реактивну.
Знайдемо максимальний струм.
г) Визначимо розрахункові електричні навантаження для четвертої підгрупи.
U ном = 0,4 кВ
Р ном = 70 Квт
Кu = 0,52
Cos( = 0,87
( = 0,83
n = 35
Знайдемо номінальний струм.
Знайдемо число приймачів електроенергії.
Знаючи число приймачів електроенергії, знайдемо коефіцієнт максимуму по таблиці.
Знайдемо середню потужність із формули
.
Знаючи середню потужність, визначимо максимальну.
Знайдемо повну потужність.
Знаючи повну потужність, визначимо реактивну.
Знайдемо максимальний струм.
д) Визначимо розрахункові електричні навантаження для п'ятої підгрупи.
Р ном = 120 Квт
Cos( = 0,89
U ном = 0,4 кВ
Приймаємо Кu = 1, Кmax = 1.
Знайдемо середню потужність із формули
.
Знаючи середню потужність, визначимо максимальну.
Знайдемо повну потужність.
Знаючи повну потужність, визначимо реактивну.
Знайдемо максимальний струм.
Всі вихідні й отримані дані заносимо в таблицю
Таблиця №1.
|
№ п.п |
Р ном |
N |
åР ном |
К u |
Cos j |
Tg j |
N эф |
К max |
P порівн |
P max |
Q max |
S max |
U ном |
I max |
|
кВт |
шт. |
кВт |
|
|
|
шт. |
|
кВт |
кВт |
кВА |
кВА |
кВ |
А |
|
|
1 |
320 |
26 |
9880 |
0,63 |
0,82 |
0,69 |
26 |
1,128 |
6224 |
7020 |
4843 |
8560 |
6 |
824 |
|
2 |
20 |
84 |
1680 |
0,46 |
0,86 |
0,59 |
84 |
1,114 |
772 |
844 |
507 |
1000 |
0,4 |
835 |
|
3 |
16 |
82 |
1312 |
0,54 |
0,82 |
0,69 |
82 |
1,104 |
708 |
776 |
539 |
952 |
0,4 |
1375 |
|
4 |
70 |
35 |
2450 |
0,52 |
0,87 |
0,57 |
35 |
1,154 |
1274 |
1466 |
838 |
1689 |
0,4 |
2440 |
|
5 |
120 |
- |
- |
1 |
0,89 |
0,51 |
- |
1 |
120 |
120 |
61 |
135 |
0,4 |
195 |
