Электрические нагрузки освещения
Суммарные электрические нагрузки цехов
Картограмма нагрузок
Выбор компенсирующих устройств
Определение координат центра электрических нагрузок
Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций
Нагрузки на стороне высокого напряжения трансформаторных подстанций
Выбор места положения ГПП или ГРП
Количество ячеек отходящих линий ГРП
Выбор сечений кабелей по нагреву
Выбор сечений по экономической плотности тока
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ
Определение издержек на эксплуатацию
Определение потери напряжения
Разработка системы внешнего электроснабжения
Проверка по потере напряжения
Составление схемы замещения
На электродинамическую стойкость: iу £ iпр;
Расчет внутренней сети
Навигация
Проектирование систем электроснабжения предприятий железнодорожного транспорта
Проектирование систем электроснабжения предприятий железнодорожного транспорта
45520
знаков
49
таблиц
11
изображений
МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ
Иркутский Государственный Университет
Путей Сообщения
Кафедра: ЭЖТ
Курсовой проект
ТЕМА: «Проектирование систем электроснабжения предприятий железнодорожного транспорта»
Выполнил: студент группы ЭНС-07-3Студентов А.С.
Проверил:
доктор техн. наук, профессор
Крюков А.В.
Иркутск, 2009г.Содержание
Введение
Реферат
Исходные данные
1. Ведомость электрических нагрузок
2. Расчет электрических нагрузок2.1. Силовые электрические нагрузки
2.2. Электрические нагрузки освещения
2.3. Суммарные электрические нагрузки цехов
2.4. Картограмма нагрузок
2.5. Выбор компенсирующих устройств
2.6. Определение координат центра электрических нагрузок
3. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций
3.1. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций
4. Разработка системы внутризаводского электроснабжения
4.1. Расчет потерь в трансформаторах
4.2. Потери в трансформаторах
4.3. Нагрузки на стороне высокого напряжения трансформаторных подстанций
4.4. Выбор места положения ГПП или ГРП
4.5. Длины кабельных линий
4.6. Количество ячеек отходящих линий ГРП
4.7. Расчет электрических нагрузок на головных участках магистралей
4.8. Выбор сечений кабелей по нагреву
4.9. Выбор сечений по экономической плотности тока
5. Технико-экономическое сравнение вариантов
5.1. Определение капитальных затрат
5.2. Определение издержек на эксплуатацию
6. Уточненный расчет выбранного варианта
6.1. Проверка выбранных сечений по потере напряжений
6.1.1. Сопротивления кабельных линий
6.1.2. Определение потери напряжения
6.2. Разработка системы внешнего электроснабжения
6.2.1. Определение расчетных электрических нагрузок предприятия
6.2.2. Проверка по потере напряжения
6.3. Расчет токов короткого замыкания
6.4. Составление схемы замещения
6.5. Результаты расчета токов кз
7. Выбор оборудования
7.1. Выключатели
7.2. Предохранители
7.3. Разъединитель
7.4. Выключатели нагрузки
7.5. Выбор измерительных трансформаторов
7.3.1. Трансформаторы тока
7.3.2. Трансформаторы напряжения
8. Расчет внутренней сети
9. Расчет заземляющего устройства
Вывод
Введение
В настоящее время, в эпоху электрификации, когда электрооборудование применяется повсеместно, одной из главных задач при строительстве любого объекта, является правильное проектирование системы электроснабжения.
Одной из самых электропотребляемых производств, является железнодорожный транспорт. Данную отрасль, можно разделить на две группы, по признаку электропотребителя. Первая группа – контактная сеть. Вторая группа – предприятия железнодорожного транспорта.
Предприятия ж.д. транспорта включаю в себя как объекты обслуживающие ж.д. (вокзалы, депо, станции и т.д.) так и отдельный большие предприятия производящие продукцию для нужд ж.д. транспорта. Предприятия ж.д. используют обширный перечень производственных механизмов на электропитании. Вот наиболее часто используемые агрегаты:
· Электродвигатели производственных механизмов встречаются в предприятиях всех служб. Наибольшие установленные мощности электропривода станков и других механизмов относятся к локомотивному и вагонному хозяйствам.
· В цехах локомотивных и вагонных депо установлены токарные, сверлильные, фрезерные, строгальные, шлифовальные, токарно-карусельные, винторезные и другие станки. Кроме станков, к потребителям этой группы могут быть отнесены молоты, установленные в кузнечных цехах локомотивных и вагонных депо.
· Станочное оборудование с электроприводом, как правило, небольшой мощности установлено в механических мастерских предприятий служб пути, грузового хозяйства, сигнализации и связи, электрификации и энергетического хозяйства, гражданских сооружений, отдела водоснабжения и др.
· К силовым общепромышленным установкам относятся компрессоры, насосы, вентиляторы и подьемно-транспортные устройства.
· Компрессорные установки широко применяются н железнодорожном транспорте - в локомотивных и вагонных депо для снабжения сжатым воздухом пневматического инструмента, проверки тормозной системы подвижного состава и других нужд.
· Вентиляторы устанавливаются в производственных и служебно-бытовых зданиях для систем приточно-вытяжной вентиляции, калориферного отопления, в установках для сушки тяговых двигателей в локомотивных депо, местного отсоса в цехах и т.д.
· Потребители рассматриваемой группы работают как правило в продолжительном режиме.
· Подъемно-транспортные механизмы (мостовые краны, тали, кран-балки, электродомкраты и др.)применяются в локомотивных депо и других хозяйствах. Потребители этой группы работают в повторно-кратковременном режиме с частыми толчками нагрузки.
Электроосветительные нагрузки применяются на всех железнодорожных станциях, в хозяйствах всех служб. Наряду с нагрузками внутреннего освещения производственных, служебно-бытовых, административных, жилых и других зданий значительную долю нагрузок составляет наружное освещение станций, территорий предприятий и поселков.
В отношении обеспечения надежности электроснабжения потребители делятся на три категории.
· К первой категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, срыв графика поездов, принести значительный ущерб железнодорожному транспорту и народному хозяйству в целом. Электроснабжение должно обеспечиваться от двух независимых источников питания, и перерыв электроснабжения допускается на время автоматического восстановления питания.
· Ко второй категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к нарушению производственного цикла и массовым простоям рабочих энергоемких предприятий. Рекомендуется обеспечивать питание от двух независимых источников питания. Перерыв в электроснабжении допустим лишь на время включения второго источника питания дежурным персоналом или выездной бригадой.
· К третьей категории относятся все остальные электроприемники, не относящиеся к первой и второй категориям. Электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для восстановления электроснабжения, не превышают одних суток.
Реферат
В курсовом проекте рассчитаны электрические нагрузки цехов, определен центр электрических нагрузок. Выбрано место положения главной распределительной подстанции. Рассчитаны мощности цехов с учетом потерь в трансформаторах и с учетом компенсации реактивной мощности на низкой стороне. Для сети 10кВ выбраны кабельные линии. Рассмотрены два варианта схем электроснабжения – магистральная и радиальная схемы. Рассчитаны ток короткого замыкания для РУ-10 кВ, выбрано и проверено оборудование для схемы электроснабжения. Нарисована однолинейная схема электроснабжения.
Исходные данные
Таблица 1 Удельная плотность нагрузки
| № | Потребитель электроэнергии |
|
| 1 | Административные здания | 30…50 |
| 2 | Ремонтные мастерские | 50…80 |
| 3 | Деревообрабатывающие цеха | 75…140 |
| 4 | Лаборатории промышленных предприятий | 130…290 |
| 5 | Литейные цехи | 230…270 |
| 6 | Механические, сборочные, термические и инструментальные цехи | 200…600 |
| 7 | Освещение цехов | 5…20 |
, 
Таблица 2
Характеристики цехов предприятия
| № | Наименование цеха |
| Размеры цеха | F, м2 |
| |
| А, м | В, м | |||||
| 1 | Инструментальный | 1129 | 40 | 90 | 3600 | 313,61 |
| 2 | Литейный | 1025 | 55 | 80 | 4400 | 232,95 |
| 3 | Сборочный | 1048 | 90 | 46 | 4140 | 253,14 |
| 4 | Механический | 980 | 40 | 60 | 2400 | 408,33 |
| 5 | Термический | 661 | 40 | 60 | 2400 | 275,42 |
| ИТОГО | 4843 | |||||
, кВт
Рис.1. Структура установленной мощности предприятия
1. Ведомость нагрузок Таблица 3
| N | Наименование электроприемника | Рн,кВт | кол-во шт | РнΣ | Ки | cos(φ) |
| Цех1 Литейный | ||||||
| 1 | Сушильные шкафы | 15 | 15 | 225 | 0,5 | 0,85 |
| 2 | Вентиляторы | 12 | 8 | 96 | 0,65 | 0,8 |
| 3 | Многоподшип, автоматы | 30 | 10 | 300 | 0,25 | 0,65 |
| 4 | Компрессоры | 5 | 6 | 30 | 0,65 | 0,8 |
| 5 | Однопост,дв-ли генератора | 34 | 7 | 238 | 0,6 | 0,7 |
| 6 | Эл.печи д/ фас. литья | 40 | 6 | 240 | 0,75 | 0,87 |
| Сумма | 52 | 1129 | ||||
| N | Наименование электроприемника | Рн,кВт. | кол-во шт | РнΣ | Ки | cos(φ) |
| Цех2 Инструментальный | ||||||
| 1 | Тр-ры для ручной сварки | 15 | 7 | 105 | 0,3 | 0,35 |
| 2 | Дуговые сталепл. печи | 18 | 15 | 270 | 0,75 | 0,9 |
| 3 | Вентиляторы | 10 | 12 | 120 | 0,65 | 0,8 |
| 4 | Печи дуговые сталепл. | 30 | 5 | 150 | 0,75 | 0,9 |
| 5 | Переносной эл. инструмент | 14 | 8 | 112 | 0,06 | 0,45 |
| 6 | Кран-балка, 2т | 5 | 2 | 10 | 0,06 | 0,45 |
| 7 | Выпрямитель сварочный | 18 | 3 | 54 | 0,25 | 0,65 |
| 8 | Шлифовальные станки | 17 | 12 | 204 | 0,7 | 0,8 |
| Сумма | 64 | 1025 | ||||
| N | Наименование электроприемника | Рн,кВт | кол-во шт | РнΣ | Ки | cos(φ) |
| Цех3 Сборочный | ||||||
| 1 | Транспортеры (винтовые) | 27 | 2 | 54 | 0,65 | 0,75 |
| 2 | Транспортеры(подъемные) | 25 | 3 | 75 | 0,4 | 0,75 |
| 3 | Дробилки крупного дробления | 32 | 6 | 194 | 0,4 | 0,75 |
| 4 | Фрезерные станки | 20 | 6 | 120 | 0,12 | 0,4 |
| 5 | Электротележки | 18 | 4 | 72 | 0,1 | 0,4 |
| 6 | Вентилятор | 4 | 7 | 28 | 0,65 | 0,8 |
| 7 | Шлифовальные станки | 15 | 15 | 225 | 0,7 | 0,8 |
| 8 | Тр-ры для ручной сварки | 20 | 5 | 100 | 0,3 | 0,35 |
| 9 | Печи дуговые сталепл. | 30 | 6 | 180 | 0,75 | 0,9 |
| Сумма | 54 | 1048 | ||||
| N | Наименование электроприемника | Рн,кВт | кол-во шт | РнΣ | Ки | cos(φ) |
| Цех4 Механический | ||||||
| 1 | Молот 150 кг | 22,5 | 3 | 67,5 | 0,06 | 0,45 |
| 2 | Вентилятор | 4 | 7 | 28 | 0,65 | 0,8 |
| 3 | Многоподшипниковые авт-ты | 25 | 8 | 200 | 0,2 | 0,5 |
| 4 | Токарно-винторезный ст-к | 14,2 | 6 | 85,2 | 0,25 | 0,65 |
| 5 | Шлифовальные ст-ки | 15 | 15 | 225 | 0,7 | 0,8 |
| 6 | Тр-ры для ручной сварки | 20 | 5 | 100 | 0,3 | 0,35 |
| 7 | Кран-балка , 3. 2 т | 5,0 | 1 | 5 | 0,06 | 0,45 |
| 8 | Домкраты | 22,5 | 12 | 270 | 0,06 | 0,45 |
| Сумма | 57 | 980,7 | ||||
| N | Наименование электроприемника | Рн,кВт | кол-во шт | РнΣ | Ки | cos(φ) |
| Цех5 Литейный | ||||||
| 1 | Долбёжный станок | 6 | 4 | 24 | 0,14 | 0,6 |
| 2 | Станок автомат | 7 | 2 | 14 | 0,23 | 0,65 |
| 3 | Транспортёр | 12 | 3 | 36 | 0,6 | 0,7 |
| 4 | Печь сопротивления | 15 | 4 | 60 | 0,55 | 0,95 |
| 5 | Сушильная камера | 50 | 2 | 100 | 0,55 | 0,95 |
| 6 | Сварочный | 20 | 2 | 40 | 0,3 | 0,35 |
| 7 | Пресс | 9 | 8 | 72 | 0,25 | 0,65 |
| 8 | Нагреватели | 10 | 4 | 40 | 0,35 | 0,55 |
| 9 | Мостовой кран | 15 | 3 | 45 | 0,06 | 0,45 |
| 10 | Наждачный станок | 4 | 5 | 20 | 0,14 | 0,6 |
| 11 | Толкатель | 15 | 2 | 30 | 0,06 | 0,45 |
| 12 | Плавильная печь | 40 | 2 | 80 | 0,75 | 0,87 |
| 13 | Моечная машина | 50 | 2 | 100 | 0,06 | 0,45 |
| Сумма | 43 | 661 |
Рис.2
2. Расчет электрических нагрузок
2.1.Силовые электрические нагрузки
Расчет электрических нагрузок по цехам выполняется по методу упорядоченных диаграмм. Главным расчетным параметром этого метода является коэффициент расчетной мощности 
, определяемый в зависимости от эффективного числа приемников 
, и группового коэффициента использования 
для данного узла:
(1)
(2)
где n - число электроприемников в группе.
Расчетная активная нагрузка любой линии на 2УР находится по формуле
(3)
Расчетная реактивная мощность для электроприемников с индуктивным характером нагрузки определяется как
, (4)
где 
принимается в зависимости от 
:
(5)
Значения находятся по табл.
Таблица №4
Расчет электрических нагрузок по цехам| Наим. эл-ка | n шт. | Рн,кВт | n*Рн | n*P2н | Ки | cos(φ) | tg(φ) | Pc | Qc | nэ | Кра | Крр | Рр | Qp | Sp |
| Цех1 | |||||||||||||||
| Сушильные шкафы | 15 | 15 | 225 | 3375 | 0,5 | 0,85 | 0,62 | 112,5 | 69,72 | ||||||
| Вентиляторы | 8 | 12 | 96 | 1152 | 0,65 | 0,8 | 0,75 | 62,4 | 46,80 | ||||||
| Многоподшип, автоматы | 10 | 30 | 300 | 9000 | 0,25 | 0,65 | 1,17 | 75 | 87,68 | ||||||
| Компрессоры | 6 | 5 | 30 | 150 | 0,65 | 0,8 | 0,75 | 19,5 | 14,63 | ||||||
| Однопост,дв-ли генератора | 7 | 34 | 238 | 8092 | 0,6 | 0,7 | 1,02 | 142,8 | 145,69 | ||||||
| Эл.печи д/ фас. литья | 6 | 40 | 240 | 9600 | 0,75 | 0,87 | 0,57 | 180 | 102,01 | ||||||
| итого | 1129,00 | 31369,00 | 0,52 | 592,20 | 466,53 | 40,63 | 0,80 | 1,00 | 473,76 | 466,53 | 664,90 | ||||
| Цех2 | |||||||||||||||
| Тр-ры для ручной сварки | 7 | 15 | 105 | 1575 | 0,3 | 0,35 | 2,68 | 31,5 | 84,31 | ||||||
| Дуговые сталепл. печи | 15 | 18 | 270 | 4860 | 0,75 | 0,9 | 0,48 | 202,5 | 98,08 | ||||||
| Вентиляторы | 12 | 10 | 120 | 1200 | 0,65 | 0,8 | 0,75 | 78 | 58,50 | ||||||
| Печи дуговые сталепл. | 5 | 30 | 150 | 4500 | 0,75 | 0,9 | 0,48 | 112,5 | 54,49 | ||||||
| Переносной эл. инструмент | 8 | 14 | 112 | 1568 | 0,06 | 0,45 | 1,98 | 6,72 | 13,34 | ||||||
| Кран-балка, 2т | 2 | 5 | 10 | 50 | 0,06 | 0,45 | 1,98 | 0,6 | 1,19 | ||||||
| Выпрямитель сварочный | 3 | 18 | 54 | 972 | 0,25 | 0,65 | 1,17 | 13,5 | 15,78 | ||||||
| Шлифовальные станки | 12 | 17 | 204 | 3468 | 0,7 | 0,8 | 0,75 | 142,8 | 107,10 | ||||||
| итого | 1025,00 | 18193,00 | 0,57 | 588,12 | 432,78 | 57,75 | 0,75 | 1,00 | 441,09 | 432,78 | 617,95 | ||||
| Цех3 | |||||||||||||||
| Транспортеры (винтовые) | 2 | 27 | 54 | 1458 | 0,65 | 0,75 | 0,88 | 35,1 | 30,96 | ||||||
| Транспортеры(подъемные) | 3 | 25 | 75 | 1875 | 0,4 | 0,75 | 0,88 | 30 | 26,46 | ||||||
| Дробилки крупного дробления | 6 | 32 | 192 | 6144 | 0,4 | 0,75 | 0,88 | 76,8 | 67,73 | ||||||
| Фрезерные станки | 6 | 20 | 120 | 2400 | 0,12 | 0,4 | 2,29 | 14,4 | 32,99 | ||||||
| Электротележки | 4 | 18 | 72 | 1296 | 0,1 | 0,4 | 2,29 | 7,2 | 16,50 | ||||||
| Вентилятор | 7 | 4 | 28 | 112 | 0,65 | 0,8 | 0,75 | 18,2 | 13,65 | ||||||
| Шлифовальные станки | 15 | 15 | 225 | 3375 | 0,7 | 0,8 | 0,75 | 157,5 | 118,13 | ||||||
| Тр-ры для ручной сварки | 5 | 20 | 100 | 2000 | 0,3 | 0,35 | 2,68 | 30 | 80,29 | ||||||
| Печи дуговые сталепл. | 6 | 30 | 180 | 5400 | 0,75 | 0,9 | 0,48 | 135 | 65,38 | ||||||
| итого | 1046,00 | 24060,00 | 0,48 | 504,20 | 452,09 | 45,47 | 0,80 | 1,00 | 403,36 | 452,09 | 605,87 | ||||
| Цех4 | |||||||||||||||
| Молот 150 кг | 3 | 22,5 | 67,5 | 1518,75 | 0,06 | 0,45 | 1,98 | 4,05 | 8,04 | ||||||
| Вентилятор | 7 | 4 | 28 | 112 | 0,65 | 0,8 | 0,75 | 18,2 | 13,65 | ||||||
| Многоподшипниковые авт-ты | 8 | 25 | 200 | 5000 | 0,2 | 0,5 | 1,73 | 40 | 69,28 | ||||||
| Токарно-винторезный ст-к | 6 | 14,2 | 85,2 | 1209,84 | 0,25 | 0,65 | 1,17 | 21,3 | 24,90 | ||||||
| Шлифовальные ст-ки | 15 | 15 | 225 | 3375 | 0,7 | 0,8 | 0,75 | 157,5 | 118,13 | ||||||
| Тр-ры для ручной сварки | 5 | 20 | 100 | 2000 | 0,3 | 0,35 | 2,68 | 30 | 80,29 | ||||||
| Кран-балка , 3. 2 т | 1 | 5 | 5 | 25 | 0,06 | 0,45 | 1,98 | 0,3 | 0,60 | ||||||
| Домкраты | 12 | 22,5 | 270 | 6075 | 0,06 | 0,45 | 1,98 | 16,2 | 32,15 | ||||||
| итого | 980,70 | 19315,59 | 0,29 | 287,55 | 347,03 | 49,79 | 0,75 | 1,00 | 215,66 | 347,03 | 408,59 | ||||
| Цех5 | |||||||||||||||
| Долбёжный станок | 4 | 6 | 24 | 144 | 0,14 | 0,6 | 1,33 | 3,36 | 4,48 | ||||||
| Станок автомат | 2 | 7 | 14 | 98 | 0,23 | 0,65 | 1,17 | 3,22 | 3,76 | ||||||
| Транспортёр | 3 | 12 | 36 | 432 | 0,6 | 0,7 | 1,02 | 21,6 | 22,04 | ||||||
| Печь сопротивления | 4 | 15 | 60 | 900 | 0,55 | 0,95 | 0,33 | 33 | 10,85 | ||||||
| Сушильная камера | 2 | 50 | 100 | 5000 | 0,55 | 0,95 | 0,33 | 55 | 18,08 | ||||||
| Сварочный | 2 | 20 | 40 | 800 | 0,3 | 0,35 | 2,68 | 12 | 32,12 | ||||||
| Пресс | 8 | 9 | 72 | 648 | 0,25 | 0,65 | 1,17 | 18 | 21,04 | ||||||
| Нагреватели | 4 | 10 | 40 | 400 | 0,35 | 0,55 | 1,52 | 14 | 21,26 | ||||||
| Мостовой кран | 3 | 15 | 45 | 675 | 0,06 | 0,45 | 1,98 | 2,7 | 5,36 | ||||||
| Наждачный станок | 5 | 4 | 20 | 80 | 0,14 | 0,6 | 1,33 | 2,8 | 3,73 | ||||||
| Толкатель | 2 | 15 | 30 | 450 | 0,06 | 0,45 | 1,98 | 1,8 | 3,57 | ||||||
| Плавильная печь | 2 | 40 | 80 | 3200 | 0,75 | 0,87 | 0,57 | 60 | 34,00 | ||||||
| Моечная машина | 2 | 50 | 100 | 5000 | 0,06 | 0,45 | 1,98 | 6 | 11,91 | ||||||
| итого | 661,00 | 17827,00 | 0,35 | 233,48 | 192,20 | 24,51 | 0,85 | 1,00 | 198,46 | 192,20 | 276,27 |
Похожие работы
... 230000 кВт Q источника И1 равна Qи1= 796.574300 кВАр P источника И2 равна Pи2= 872.310600 кВт Q источника И2 равна Qи2= 598.370800 кВАр 7. Расчет разомкнутой электрической сети и выбор трансформатора 110/10 кВ Цель расчета заключается в определение на основе информации о значении напряжения, а также значениях активной и реактивной мощностей Рис.4. Схема двухцепной линии с ...
... вычислительную отрасль железнодорожного транспорта на уровень мировых достижений и обеспечить дальнейшее развитие в выбранном направлении. В феврале 1996 г. завершается разработка и утверждаются "Программа автоматизации железнодорожного транспорта на 1996-2005 гг." Этот документ определил направления, приоритеты, средства автоматизации отрасли. На прикладном уровне предстояло создать комплексы ...
... , поскольку заинтересованы в получении прибыли, внедряют лучшие формы организации труда /12/. Особый интерес представляет введение аутсорсинга в электроснабжение нетяговых потребителей. Объекты хозяйства электроснабжения железнодорожной автоматики и нетяговых потребителей имеются на каждой станции и каждом перегоне. Протяженность линий электроснабжения устройств СЦБ составляет более четырёх тысяч ...
... напряжения; - счётчики активной и реактивной электроэнергии на стороне низкого напряжения; - другие приборы. Наличие расчётных счётчиков на ТП позволяет организовать коммерческий учёт электроэнергии на предприятии. Подключение счётчиков к сети производится через измерительные трансформаторы тока с классом точности не более 0,5. Присоединение токовых обмоток счётчиков необходимо производить к к ...
0 комментариев