В данном курсовом проекте приведён расчёт
электроснабжения района, который включает в себя промышленные предприятия (
механо-сборочный цех №1 и маломощный цех №2) и сельский населённый пункт.
Цель
выполнения данного курсового проекта - формирование у будущего
инженера-электрика системы знаний и практических навыков, необходимых для
решения задач, связанных с электроснабжением промышленных и сельскохозяйственных
предприятий, городских и сельских населенных пунктов.
При выполнении курсового проекта для промышленного
предприятия определяем расчётные нагрузки по узлам питания и по цеху в целом,
сечение проводов, кабелей и токоведущих шин сети цеха. Определяем расчётную
мощность трансформаторов ТП-1(промышленного предприятия). Для сельского населённого
пункта выбирается число ТП и место их расположения в населённом пункте, на
плане местности намечаем трассы и составляется схемы ВЛ 0,38 кВ.
Выполняем расчёт электрических нагрузок и выбираем
номинальные мощности трансформаторов проектируемых подстанций 10/0,4 кВ в
населённом пункте. Также выбирается марка и сечение ВЛ по методу экономических
интервалов и проверяются по длительно допустимому току.
Производится проверка всех линий на величину
допустимой потери напряжения наиболее приближённых и удалённых потребителей в
режиме максимальных и минимальных нагрузок.
Проверяется сеть на величину провала напряжения при
пуске асинхронных двигателей. Выполняется расчёт тока трёхфазного, двухфазного
и однофазного к.з. электрической сети. Производится выбор электрической аппаратуры
питающих и распределительных ВЛ. Рассчитывают токи плавких вставок
предохранителей для защиты трансформаторов ТП и проверяется их селективность.
выполняется защита от грозовых перенапряжений с
указанием мест устройств повторных заземлений нулевого провода и грозозащитных
заземлений изоляторных крюков, а также расчёт заземляющего устройства ТП населённого
пункта.
Определяются технико-экономические показатели передачи
электроэнергии по сети 0,38 кВ населённого пункта.
Выполняется чертёж силовой электрической сети цеха №1,
его однолинейная расчётная схема, план размещения электроприёмников сельского
населённого пункта, а также общая схема электроснабжения промышленного
предприятия и населённого пункта.
Определим
расчётные нагрузки по узлам питания и по цеху в целом методом коэффициентов
использования и максимума (метод упорядоченных диаграмм).
Рассмотрим цех
в целом:
Таблица 1
Наименование оборудования
Кол-во
шт.
Ном.мощность,кВт
kиа
cosφ
Рсм,
кВт
Qсм,
кВАр
единичная
общая
Группа А (коэффициент kиа<0,6)
Кран с ПВ= 25%
1
13,6
13,6
0,35
0,5
4,76
8,244
Точильно-шлифов. станки
3
5,5
16,5
0,17
0,65
2,805
3,278
Сверлильные станки
3
4,25
12,75
0,12
0,4
1,53
3,5
Зубошлифовальные станки
2
22,25
44,5
0,17
0,65
7,565
8,84
Кран с ПВ=40%
2
89,17
178,35
0,18
0,5
32,1
55,6
Горизонтальные ножницы
2
11
22
0,45
0,65
9,9
11,57
Ножовочная пила
2
3,18
6,36
0,55
0,8
3,498
2,6
Прод.-строгальные станки
2
53,5
107
0,17
0,65
18,19
21,26
Токарно-револьвер. станки
2
61,75
123,5
0,17
0,65
20,995
24,5
Пресс
3
5,5
16,5
0,25
0,65
4,125
4,82
Высокочастот. установка
1
40
40
0,15
0,87
6
3,39
Копир.-прошив. станок
1
2,38
2,38
0,12
0,4
0,2856
0,654
ИТОГО:
24
-
583,44
0,19
-
111,75
148,3
Группа Б (коэффициент kиа>0,6)
Вентиляторы калорифера
2
15
30
0,65
0,8
19,5
14,6
Испытательные стенды
4
90
360
0,8
0,65
288
336,6
ИТОГО:
6
-
390
0,78
-
307,5
351,2
Определим
средние активную (Рсм) и реактивную (Qсм) нагрузки за
наиболее загруженную смену сначала по характерным группам электроприёмников,
затем по узлам нагрузки и цеху в целом. Здесь же найдём групповой коэффициент
использования активной мощности Ки.а (только для группы А).
Найдём
эффективное число электроприёмников группы А:
По таблице 3 (мет.
пособия)для Ки.а=0,19 и =11 находим коэффициент
максимума Км.а=1,8
Определим
расчётные активные (Рр) и реактивные(Qр) нагрузки группы
А:
т.к.
nэ≥10
Найдём
эффективное число электроприёмников группы Б:
Электроприёмники
с ровным графиком работы (нерегулируемые насосы, вентиляторы, нагревательные
приборы) имеют Км.а=1, они выделены в отдельную группу Б.
Определим
расчётные активные (Рр) и реактивные(Qр) нагрузки группы
Б:
т.к.
nэ≤10
Общие расчётные
активные (Рр) и реактивные(Qр) нагрузки цеха №1:
Определим
полную расчётную нагрузку цеха№1:
Коэффициент
мощности:
Исходя из
возможных токовых нагрузок на кабели, наметим узлы питания (силовые шкафы,
распределительные шинопроводы) и все тяготеющие к ним электроприёмники
разбивают на характерные группы А и Б (если это необходимо).
Для
распределения электроэнергии по отдельным электроприёмникам можно установить
три силовых распределительных пункта : СРП-1, СРП-2 и СРП-3. Схема распределения
электроэнергии показана на рис. 1.
Рис.1.
Электроснабжение механо-сборочного цеха.
Рассмотрим
СРП-1:
Расчётные
данные по СРП-1
Таблица 2
№ оборуд
Кол-во
Рн,
кВт
Киа
φ
cosφ
Рсм,
кВт
Qсм,
кВар
Iном,
А
Группа А (коэффициент kиа<0,6)
1
1
89,17
0,18
1,047198
0,5
16,0506
27,80045
271,2808
6
1
11
0,45
0,863212
0,65
4,95
5,787191
25,74244
8
1
5,5
0,17
0,863212
0,65
0,935
1,093136
12,87122
Итого
105,67
0,207586
21,9356
34,68078
Группа Б (коэффициент kиа>0,6)
2,3
2
90
0,8
0,863212
0,65
144
168,3547
210,6199
13
1
15
0,65
0,643501
0,8
9,75
7,3125
28,52145
Итого
105
153,75
175,6672
СРП-1 Sр=333,98кВА
508,037
Найдём
эффективное число электроприёмников группы А:
Расчётная
нагрузка группы, содержащей три ЭП и менее (nэ≤3),
принимается равной сумме их номинальных мощностей, т.е.
,
здесь n- число фактических ЭП в группе (до трёх).
Общие расчётные
активные (Рр) и реактивные(Qр) нагрузки СРП-1:
Определим
полную расчётную нагрузку СРП-1:
Найдём
расчётные токи линий, питающих отдельные ЭП:
И расчётный ток
линии, питающей СРП-1:
Данные расчёта
сведены в таблицу 2.
СРП-2:
Расчётные
данные по СРП-2
Таблица 3
№ оборуд
Кол-во
Рн,
кВт
Киа
φ
cosφ
Рсм,
кВт
Qсм,
кВар
Iном,
А
Группа А (коэффициент kиа<0,6)
11
1
89,17
0,18
1,047198
0,5
16,0506
27,80045
271,2808
7
1
11
0,45
0,863212
0,65
4,95
5,787191
25,74244
10
1
3,18
0,55
0,643501
0,8
1,749
1,31175
6,046547
9
1
5,5
0,17
0,863212
0,65
0,935
1,093136
12,87122
Итого
108,85
0,217589
23,6846
35,99253
Группа Б (коэффициент kиа>0,6)
4,5
2
90
0,8
0,863212
0,65
144
168,3547
210,6199
12
1
15
0,65
0,643501
0,8
9,75
7,3125
28,52145
Итого
105
153,75
175,6672
СРП-2 Sр=337,28кВА
513,0532
Найдём
эффективное число электроприёмников группы А:
Расчётная
нагрузка группы, содержащей три ЭП и менее (nэ≤3),
принимается равной сумме их номинальных мощностей, т.е.
,
здесь n- число фактических ЭП в группе (до трёх).
Общие расчётные
активные (Рр) и реактивные(Qр) нагрузки СРП-2:
Определим
полную расчётную нагрузку СРП-2:
Найдём
расчётные токи линий, питающих отдельные ЭП: