- •Введение
- •1 Характеристика производства и приемников электроэнергии.
- •Эсн и эо механический цех
- •2 Расчет электрической нагрузки предприятия.
- •2.1 Расчет силовых низковольтных электрических нагрузок расчетных коэффициентов в соответствии с ртм 36.18.32.4-92 Определение расчётной электрической нагрузки механического цеха.
- •2.2 Расчет осветительных установок цехов методом удельной нагрузки на единицу площади цеха.
- •2.3 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом средств компенсации реактивной мощности
- •2.3.1 Расчет удельной плотности нагрузки низкого напряжения (нн) на территории размещения электроприемников предприятия и выбор желаемой номинальной мощности трансформаторов цеховых подстанций (цтп)
- •2.3.2 Расчет минимально-допустимого числа цеховых трансформаторов по условию передачи активной мощности на напряжение 0,4 кВ
- •2.4 Определение мощности компенсирующих устройств нн и распределение комплектных конденсаторных установок (кку) нн по цтп
- •3 Проектирование схемы внешнего электроснабжения.
- •3.4 Определение результирующей нагрузки на границе балансового разграничения с энергосистемой при учете потерь, в трансформаторах гпп.
- •3.5 Выбор сечения линии связи предприятия с ээс
- •3.6 Разработка схем ввода электроэнергии на территорию предприятия с выбором места расположения гпп или црп
- •4 Проектирование схемы канализации электроэнергии по территории предприятия
- •4.1 Построение картограммы электрических нагрузок цехов и обособленных подразделений предприятия.
- •4.2 Разработка вариантов схем канализации электроэнергии на предприятии с учетом требований по резервированию электроснабжения, как по высокому, так и низкому напряжению.
- •4.3 Выбор параметров схем канализации электроэнергии на предприятии
- •4.3.1 Выбор кабелей, питающих цтп
- •4.4 Технико-экономическое сравнение вариантов канализации электроэнергии на предприятии.
- •1. Технические показатели кл
- •2.Общая характеристика района прохождения кл 10 кВ.
- •1 Вариант схемы:
- •3. Расчет затрат на строительство кл 10 кВ в базисных ценах 2000 г. И ценах на III квартал 2013 г.
- •2 Вариант схемы:
- •3. Расчет затрат на строительство кл 10 кВ в базисных ценах 2000 г. И ценах на III квартал 2013 г.
- •1 Схема:
- •2 Схема:
- •5. Выбор оборудования и его проверка по токам короткого замыкания (т.К.З.)
- •5.1 Выбор оборудования
- •5.2 Расчет токов кз в сети напряжением выше 1000 в
- •5.3 Проверка оборудования по токам к.З.
- •6 Качество электроэнергии в сети напряжением выше 1000 в.
- •6.1 Расчет потерь напряжения в сети напряжением выше 1000 в в цеховых трансформаторах.
- •8 Проектирование цехового электроснабжения.
- •8.1 Характеристика цеха и технические показатели электроприемников
- •8.2. Определение центра электрических нагрузок.
- •8.3 Разработка вариантов схем цехового электроснабжения.
- •8.4 Определение расчетных электрических нагрузок и токов для выбора параметров защитных аппаратов и токоведущих элементов цеховой сети.
- •8.4.1 Расчет электрических нагрузок на первом уровне электроснабжения.
- •8.4.2 Расчет второго уровня электроснабжения
- •8.5 Расчет параметров для вариантов схем электроснабжения цеха.
- •8.5.1. Выбор марок распределительных пунктов и шинопроводов.
- •8.5.2 Выбор параметров коммутационно-защитных аппаратов и их уставок защиты, выбор сечений проводов и кабельных линий.
- •8.6 Электротехнический расчет освещения.
- •8.6.1 Электротехнический расчёт рабочего освещения.
- •8.6.1.1 Расчет осветительной установки.
- •1. Механический цех:
- •8.6.1.2 Расчёт аварийного освещения.
- •8.6.2 Электротехнический расчёт рабочего освещения.
- •8.7 Расчет потерь активной и реактивной мощности и напряжения в цеховой распределительной сети.
- •8.8 Технико-экономическое сравнение вариантов схемы цеховой сети.
- •8.9 Проверка оборудования в сети напряжением ниже 1000в на отключающую способность и чувствительность к токам кз.
- •8.9.1 Расчет токов трехфазного короткого замыкания в сети напряжением ниже 1000в.
- •8.9.2 Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 на отключающую способность и чувствительность к токам кз.
- •8.9.3 Расчет токов однофазных к.З. В сети напряжением ниже 1000 в.
- •8.9.4 Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 на отключающую способность и чувствительность к токам кз.
- •8.10 Распределение мощности конденсаторных установок в цеховой сети напряжением до 1 кВ
- •8. 11 Анализ качества напряжения цеховой сети и расчет отклонения напряжения для характерных электроприемников.
- •8.11.1 Анализ качества напряжения силовой сети.
- •8.11.1.1 Самый мощный электроприемник.
- •Заключение
- •Список используемых источников
6 Качество электроэнергии в сети напряжением выше 1000 в.
6.1 Расчет потерь напряжения в сети напряжением выше 1000 в в цеховых трансформаторах.
Пример. Произведем расчет отклонения напряжения для электроприемника КТП№1 в максимальном режиме работы.
Определяем падение напряжения в высоковольтной кабельной линии КЛ1:
, В.
где кВт,кВАр - это активная и реактивная мощности передаваемые по одной КЛ в нормальном режиме работы.
Определяем напряжение в конце кабельной линии 10 кВ.
, В
Определим отклонение напряжения в конце кабельной линии 10 кВ.
, %
Определим параметры трансформатора для определения потери напряжения в нем:
, Ом; , Ом.
Определяем потерю напряжения в трансформаторе:
Определяем напряжение на низкой стороне трансформатора приведенное к высокой стороне:
, В.
Определим отклонение напряжения на низкой стороне трансформатора
, %.
Расчеты для остальных КТП сведем в таблицу 6.1.1
В НОРМАЛЬНОМ РЕЖИМЕ | |||||||||||||
ЛИНИЯ |
r |
x |
L |
P |
Q |
r*P*L |
x*Q*L |
x*P*L |
r*Q*L |
ΔU |
U1 |
V1 |
U+2,5% |
ТП1 |
0,62 |
0,09 |
0,168 |
498,6 |
184,13 |
51,93418 |
2,78 |
233,205 |
19 |
21,03905 |
10479,0 |
4,78961 |
10740,93 |
ТП1 |
0,62 |
0,09 |
0,184 |
498,6 |
184,13 |
56,88029 |
3,05 |
279,7403 |
21 |
25,29377 |
10474,7 |
4,747062 |
10736,57 |
ТП3 |
1,24 |
0,099 |
0,134 |
212 |
100 |
35,22592 |
1,33 |
37,68605 |
17 |
4,018138 |
10496,0 |
4,959819 |
10758,38 |
ТП7 |
1,24 |
0,099 |
0,134 |
395,8 |
53,8 |
65,76613 |
0,71 |
37,85322 |
9 |
6,90432 |
10493,1 |
4,930957 |
10755,42 |
ТП10 |
1,24 |
0,099 |
0,134 |
315,8 |
106,6 |
52,47333 |
1,41 |
59,84311 |
18 |
6,514478 |
10493,5 |
4,934855 |
10755,82 |
ТП15 |
0,443 |
0,086 |
0,0528 |
1074,1 |
345,525 |
25,12363 |
1,57 |
88,97961 |
8 |
8,113102 |
10491,9 |
4,918869 |
10754,18 |
ТП6 |
1,24 |
0,099 |
0,258 |
275,064 |
24,3 |
87,99847 |
0,62 |
44,04683 |
8 |
9,119547 |
10490,9 |
4,908805 |
10753,15 |
ТП4 |
0,443 |
0,086 |
0,0352 |
912,14 |
284,8 |
14,22355 |
0,86 |
27,68122 |
4 |
2,638771 |
10497,4 |
4,973612 |
10759,8 |
ТП5 |
1,24 |
0,099 |
0,139 |
410,3 |
191,852 |
70,71931 |
2,64 |
150,568 |
33 |
13,19243 |
10486,8 |
4,868076 |
10748,98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТРАНСФОРМАТОР |
r |
x |
P |
Q |
P*r |
Q*x |
P*X |
Q*R |
ΔU |
U2' |
V2 |
|
|
ТП1 |
0,0013 |
6,06 |
498,6 |
184,13 |
0,64818 |
1115,828 |
3021,52 |
0,239369 |
307,37 |
10171,59 |
1,7 |
|
|
ТП1 |
0,0013 |
6,06 |
498,6 |
184,13 |
0,64818 |
1115,828 |
3021,52 |
0,239369 |
307,50 |
10167,21 |
1,7 |
|
|
ТП3 |
0,0021 |
9,625 |
212 |
100 |
0,4452 |
962,5 |
2040,50 |
0,21 |
214,95 |
10281,03 |
2,8 |
|
|
ТП7 |
0,0021 |
9,625 |
395,8 |
53,8 |
0,83118 |
517,825 |
3809,58 |
0,11298 |
366,39 |
10126,70 |
1,3 |
|
|
ТП10 |
0,0021 |
9,625 |
315,8 |
106,6 |
0,66318 |
1026,025 |
3039,58 |
0,22386 |
305,72 |
10187,76 |
1,9 |
|
|
ТП15 |
0,0013 |
6,06 |
1341,1 |
345,525 |
1,74343 |
2093,882 |
8127,07 |
0,449183 |
799,90 |
9691,99 |
-3,1 |
|
|
ТП6 |
0,0032 |
9,625 |
275,064 |
24,3 |
0,880205 |
233,8875 |
2647,49 |
0,07776 |
253,34 |
10237,54 |
2,4 |
|
|
ТП4 |
0,0021 |
9,625 |
912,14 |
284,8 |
1,915494 |
2741,2 |
8779,35 |
0,59808 |
876,16 |
9621,20 |
-4,9 |
|
|
ТП5 |
0,0021 |
9,625 |
410,3 |
191,852 |
0,86163 |
1846,576 |
3949,14 |
0,402889 |
415,72 |
10071,09 |
0,7 |
|
|
В МИНИМАЛЬНОМ РЕЖИМЕ Pmin=Pmax*0,3 | |||||||||||||
ЛИНИЯ |
r |
x |
L |
P |
Q |
r*P*L |
x*Q*L |
x*P*L |
r*Q*L |
ΔU |
U1 |
V1 |
U+2,5% |
ТП1 |
0,62 |
0,09 |
0,168 |
149,58 |
184,13 |
15,58025 |
2,78 |
69,96151 |
19 |
5,142956 |
10494,9 |
4,94857 |
10757,23 |
ТП1 |
0,62 |
0,09 |
0,184 |
149,58 |
184,13 |
17,06409 |
3,05 |
83,92208 |
21 |
6,290787 |
10493,7 |
4,937092 |
10756,05 |
ТП3 |
1,24 |
0,099 |
0,134 |
63,6 |
100 |
10,56778 |
1,33 |
11,30582 |
17 |
1,240563 |
10498,8 |
4,987594 |
10761,23 |
ТП7 |
1,24 |
0,099 |
0,134 |
118,74 |
53,8 |
19,72984 |
0,71 |
11,35597 |
9 |
1,96056 |
10498,0 |
4,980394 |
10760,49 |
ТП10 |
1,24 |
0,099 |
0,134 |
94,74 |
106,6 |
15,742 |
1,41 |
17,95293 |
18 |
1,63408 |
10498,4 |
4,983659 |
10760,83 |
ТП15 |
0,443 |
0,086 |
0,0528 |
402,33 |
345,525 |
9,41066 |
1,57 |
33,32945 |
8 |
2,622055 |
10497,4 |
4,973779 |
10759,81 |
ТП6 |
1,24 |
0,099 |
0,258 |
82,5192 |
24,3 |
26,39954 |
0,62 |
13,21405 |
8 |
2,62499 |
10497,4 |
4,97375 |
10759,81 |
ТП4 |
0,443 |
0,086 |
0,0352 |
273,642 |
284,8 |
4,267064 |
0,86 |
8,304367 |
4 |
0,611559 |
10499,4 |
4,993884 |
10761,87 |
ТП5 |
1,24 |
0,099 |
0,139 |
123,09 |
191,852 |
21,21579 |
2,64 |
45,1704 |
33 |
2,54765 |
10497,5 |
4,974524 |
10759,89 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТРАНСФОРМАТОР |
r |
x |
P |
Q |
P*r |
Q*x |
P*X |
Q*R |
ΔU |
U2' |
V2 |
|
|
ТП1 |
0,0013 |
6,06 |
149,58 |
184,13 |
0,194454 |
1115,828 |
906,45 |
0,239369 |
136,98 |
10357,87 |
3,6 |
|
|
ТП1 |
0,0013 |
6,06 |
149,58 |
184,13 |
0,194454 |
1115,828 |
906,45 |
0,239369 |
137,00 |
10356,71 |
3,6 |
|
|
ТП3 |
0,0021 |
9,625 |
63,6 |
100 |
0,13356 |
962,5 |
612,15 |
0,21 |
108,65 |
10390,11 |
3,9 |
|
|
ТП7 |
0,0021 |
9,625 |
118,74 |
53,8 |
0,249354 |
517,825 |
1142,87 |
0,11298 |
119,52 |
10378,52 |
3,8 |
|
|
ТП10 |
0,0021 |
9,625 |
94,74 |
106,6 |
0,198954 |
1026,025 |
911,87 |
0,22386 |
130,75 |
10367,61 |
3,7 |
|
|
ТП15 |
0,0013 |
6,06 |
402,33 |
345,525 |
0,523029 |
2093,882 |
2438,12 |
0,449183 |
306,16 |
10191,22 |
1,9 |
|
|
ТП6 |
0,0032 |
9,625 |
82,5192 |
24,3 |
0,264061 |
233,8875 |
794,25 |
0,07776 |
78,87 |
10418,50 |
4,2 |
|
|
ТП4 |
0,0021 |
9,625 |
273,642 |
284,8 |
0,574648 |
2741,2 |
2633,80 |
0,59808 |
362,06 |
10137,32 |
1,4 |
|
|
ТП5 |
0,0021 |
9,625 |
123,09 |
191,852 |
0,258489 |
1846,576 |
1184,74 |
0,402889 |
209,00 |
10288,45 |
2,9 |
|
|
В ПОСЛЕАВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ Pпа=Pmax*2 | |||||||||||||
ЛИНИЯ |
r |
x |
L |
P |
Q |
r*P*L |
x*Q*L |
x*P*L |
r*Q*L |
ΔU |
U1 |
V1 |
U+2,5% |
ТП1 |
0,62 |
0,09 |
0,168 |
997,2 |
184,13 |
103,8684 |
2,78 |
466,41 |
19 |
43,78782 |
10456,2 |
4,562122 |
10717,62 |
ТП1 |
0,62 |
0,09 |
0,184 |
997,2 |
184,13 |
113,7606 |
3,05 |
559,4805 |
21 |
52,47609 |
10447,5 |
4,475239 |
10708,71 |
ТП3 |
1,24 |
0,099 |
0,134 |
424 |
100 |
70,45184 |
1,33 |
75,37211 |
17 |
8,834289 |
10491,2 |
4,911657 |
10753,44 |
ТП7 |
1,24 |
0,099 |
0,134 |
791,6 |
53,8 |
131,5323 |
0,71 |
75,70644 |
9 |
14,10901 |
10485,9 |
4,85891 |
10748,04 |
ТП10 |
1,24 |
0,099 |
0,134 |
631,6 |
106,6 |
104,9467 |
1,41 |
119,6862 |
18 |
14,03308 |
10486,0 |
4,859669 |
10748,12 |
ТП15 |
0,443 |
0,086 |
0,0528 |
2148,2 |
345,525 |
50,24726 |
1,57 |
177,9592 |
8 |
16,91467 |
10483,1 |
4,830853 |
10745,16 |
ТП6 |
1,24 |
0,099 |
0,258 |
550,128 |
24,3 |
175,9969 |
0,62 |
88,09366 |
8 |
18,4784 |
10481,5 |
4,815216 |
10743,56 |
ТП4 |
0,443 |
0,086 |
0,0352 |
1824,28 |
284,8 |
28,44709 |
0,86 |
55,36244 |
4 |
5,595608 |
10494,4 |
4,944044 |
10756,76 |
ТП5 |
1,24 |
0,099 |
0,139 |
820,6 |
191,852 |
141,4386 |
2,64 |
301,136 |
33 |
28,98421 |
10471,0 |
4,710158 |
10732,79 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТРАНСФОРМАТОР |
r |
x |
P |
Q |
P*r |
Q*x |
P*X |
Q*R |
ΔU |
U2' |
V2 |
|
|
ТП1 |
0,0013 |
6,06 |
498,6 |
997,2 |
0,64818 |
6043,032 |
3021,52 |
1,29636 |
646,15 |
9810,06 |
-1,9 |
|
|
ТП1 |
0,0013 |
6,06 |
498,6 |
997,2 |
0,64818 |
6043,032 |
3021,52 |
1,29636 |
646,69 |
9800,83 |
-2,0 |
|
|
ТП3 |
0,0021 |
9,625 |
212 |
424 |
0,4452 |
4081 |
2040,50 |
0,8904 |
434,91 |
10056,26 |
0,6 |
|
|
ТП7 |
0,0021 |
9,625 |
395,8 |
791,6 |
0,83118 |
7619,15 |
3809,58 |
1,66236 |
812,37 |
9673,52 |
-3,3 |
|
|
ТП10 |
0,0021 |
9,625 |
315,8 |
631,6 |
0,66318 |
6079,15 |
3039,58 |
1,32636 |
648,17 |
9837,80 |
-1,6 |
|
|
ТП15 |
0,0013 |
6,06 |
1341,1 |
2148,2 |
1,74343 |
13018,09 |
8127,07 |
2,79266 |
1463,94 |
9019,14 |
-9,8 |
|
|
ТП6 |
0,0032 |
9,625 |
275,064 |
550,128 |
0,880205 |
5294,982 |
2647,49 |
1,76041 |
564,80 |
9916,72 |
-0,8 |
|
|
ТП4 |
0,0021 |
9,625 |
912,14 |
1824,28 |
1,915494 |
17558,7 |
8779,35 |
3,830988 |
1870,64 |
8623,77 |
-13,8 |
|
|
ТП5 |
0,0021 |
9,625 |
410,3 |
820,6 |
0,86163 |
7898,275 |
3949,14 |
1,72326 |
843,33 |
9627,68 |
-3,7 |
|
|
Конструктивное исполнение системы электроснабжения
По условиям расчета предполагается установка ГПП 6300/35. Размеры:
Завод-изготовитель: Тольяттинский трансформаторный завод.
Аппаратура: силовой трансформатор ТМН 6300/35, выключатели, разрядники (ОПН), блоки трансформаторов тока, блоки трансформаторов напряжения, блок приема ВЛ, КРУ 10 кВ, ошиновка ОРУ на 35 кВ.
Питание цехов осуществляется от ГПП с помощью КЛ марки ААШвУ. Внутрицеховая часть будет рассчитана в п. 9. Настоящего курсового проекта.
В данном курсовом проекте используются КТП. КТП поставляются заводами-изготовителями в полностью собранном виде, подготовленными для монтажа и установки. КТП используются в постоянных и во временных электроустановках промышленных предприятий, так как транспортабельны и просты для монтажа и демонтажа. КТП изготавливаются внутренней, наружной установок, а также контейнерного типа.
Нами были выбраны КТП того же завода [12]. Она удовлетворяет ГОСТ 146945 – 80 для промышленных объектов. Применяется в СЭС промышленных предприятий в районах с умеренным климатом (от -40 до +40 градусов). Установка требует сетчатых ограждений в цехе.
Состоит из: УВН, силовые трансформаторы, РУНН, соединительных элементов НН и ВН. На КТП установлены трансформаторы ТМЗ 630-10/0,4 и ТМЗ 1000-10/0,4. Масса одного трансформатора – 2352 кг, а другого 3614, масса масла – 576 кг. Встроены выключатели нагрузки ВНП с дистанционным отключением.
План КТП представлен в графической части курсового проекта на чертеже №3.