Расчет силовых низковольтных электрических нагрузок расчетных коэффициентов в соответствии с РТМ 36.18.32.4-92

ЭСН и ЭО механический цех

Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ

Механический цех (МЦ) является вспомогательным и выполняет заказы основных цехов

предприятия.

Он nредназначен для выnолнения различных оnераций no обслуживанию, ремонту электротермического

и станочного оборудования.

Для этой цели в цехе nредусмотрены: станочное отделение, сварочный участок, комnрессорная, производственные, служебные и бытовые nомещения.

Основное оборудование установлено в станочном отделении: станки различного назначения и nодъемно-транспортные механизмы.

Количество рабочих смен - 2.

Потребители ЭЭ относятся по надежности и бесnеребойности ЭСН к 2 и 3 категории.

Грунт в районе цеха- супесь с темnературой О0С, окружающая среда не агрессивная.

Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 8 и б м каждый.

Размеры цеха Ах В х Н= 48 х 30 х 7 м.

Все nомещения,кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,2 м.

Перечень ЭО цеха дан в таблице.

Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.

Расnоложение основного ЭО показано на плане.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Таблица 1.2 - Перечень ЭО механического цеха

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2 Расчет электрической нагрузки предприятия.

Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий. Потребители электроэнергии присоединяются через внутрицеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пусковых аппаратов.

Электрические сети промышленных предприятий выполняются внутренними (цеховыми) и наружными. Наружные сети напряжением до 1 кВ имеют весьма ограниченное распространение, так как на современных промышленных предприятиях электропитание цеховых нагрузок производится от внутренних встроенных или присоединенных трансформаторных подстанций.

Расчет силовых низковольтных электрических нагрузок расчетных коэффициентов в соответствии с РТМ 36.18.32.4-92

Выбор рационального напряжения связи предприятия с электроэнергетической системой (ЭЭС).

Выбор желаемого напряжения ЛЭП или кабельной линии произведем по формуле Илларионова:

 

, (3.1)

где l – длина линии, соответствующая расстоянию от предприятия до подстанции энергосистемы, км; P _р – расчетная активная мощность предприятия на границе балансового раздела с энергосистемой, МВт.

267,8 кВ;

т.к. в задании напряжение 37/10,5 кВ, то выбираем напряжение 35 кВ.

Выбор кабелей, питающих ЦТП

По экономической плотности тока J_эк выбирают сечения кабельных линий при U_н >1 кВ, а также воздушных линий 6—20 кВ.

Экономически целесообразное сечение F, мм², определяется из выражения:

,

где j _эк – нормированное значение экономической плотности тока, А/мм², принимается по справочным данным, I _р – расчетный ток в линии, А.

Расчетным током кабеля для питания трансформатора цеховой подстанции является номинальный ток трансформатора независимо от его фактической загрузки. При выборе магистральной схемы электроснабжения за расчетный ток принимается ток, определяемый по номинальной мощности трансформаторов, присоединяемых к магистрали и других приемников на напряжение выше 1000 В.

Питание цеховых трансформаторных подстанций будем осуществлять при помощи кабельных линий выполненных кабелем ААШв различных сечений в зависимости от нагрузок подстанций.

Выбираем сечение жил кабельных линий, учитывая допустимую перегрузку в аварийном режиме при прокладке кабелей в одной траншее. Принимаем время ликвидации аварии максимальным (6ч), а коэффициент загрузки линии в нормальном режиме 0,6. В соответствии с [1, табл 3.3] допустимая перегрузка составляет 1,2.

На каждый высоковольтный электродвигатель протянем отдельный кабель для повышения надежности.

Результаты расчета для остальных КТП сведем в таблицу 4.3:

Таблица4.3.1.1 – Выбор кабелей схем канализации электроэнергии на предприятии.

1 вариант

Линия	Номинальная мощность нагрузки линии, кВА	Расчетная мощность, кВА	Iр, А	Jэк, А/мм2	Fрасч, мм2	Марка и сечение кабеля	Iдоп.пасп	Поправ.коэфф. в зависимости от температуры земли	Поправ.коэфф. учитывающий способ прокладки	Iдоп.факт	Iп.авар	kперегр	Iдоп.(t+п+п.авар)	Марка и сечение кабеля соответствующие допустимому нагреву	Iдоп.(t+п+п.авар)
ТП-1-ГПП			36,4	1,4	26,0	ААШвУ-10(3х25)	90,0	1,06	0,78	74,4	72,7	1,20	89,3	ААШвУ-10(3х25)	89,3
ТП-2-ГПП			57,7	1,4	41,2	ААШвУ-10(3х50)	140,0	1,06	0,78	115,8	115,5	1,20	138,9	ААШвУ-10(3х50)	138,9
ТП-3-ГПП			57,7	1,4	41,2	ААШвУ-10(3х50)	140,0	1,06	0,8	118,7	115,5	1,20	142,5	ААШвУ-10(3х50)	142,5
ТП-4-ГПП			36,4	1,4	26,0	ААШвУ-10(3х25)	90,0	1,06	0,8	76,3	72,7	1,20	91,6	ААШвУ-10(3х95)	204,7

 

2 вариант

Линия	Номи-нальная мощ-ность нагрузки линии, кВА	Расчетная мощность, кВА	Iр, А	Jэк, А/мм2	Fрасч, мм2	Марка и сечение кабеля	Iдоп.пасп	Поправ.коэфф. в зависимости от температуры земли	Поправ.коэфф. учитывающий способ прокладки	Iдоп.факт	Iп.авар	kперегр	Iдоп.(t+п+п.авар)	Марка и сечение кабеля соответствующие допустимому нагреву	Iдоп.(t+п+п.авар)
ТП-1-ГПП			36,4	1,4	26,0	ААШвУ-10(3х25)	90,0	1,06	0,78	74,4	72,7	1,20	89,3	ААШвУ-10(3х25)	89,3
ТП-2-ГПП			57,7	1,4	41,2	ААШвУ-10(3х50)	140,0	1,06	0,78	115,8	115,5	1,20	138,9	ААШвУ-10(3х50)	138,9
магистр (ТП-1000+ТП-630)-ГПП			94,1	1,4	67,2	ААШвУ-10(3х70)	165,0	1,06	0,9	157,4	188,2	1,20	188,9	ААШвУ-10(3х70)	188,9
магистр (ТП-630+ТП-630)-ГПП			72,7	1,4	52,0	ААШвУ-10(3х70)	165,0	1,06	0,9	157,4	145,5	1,20	188,9	ААШвУ-10(3х70)	188,9
магистр (ТП-630)-ГПП			36,4	1,4	26,0	ААШвУ-10(3х25)	90,0	1,06	0,9	85,9	72,7	1,20	103,0	ААШвУ-10(3х25)	103,0

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4.4 Технико-экономическое сравнение вариантов канализации электроэнергии на предприятии.

Экономичность сопоставляемых вариантов определяется путем сравнения затрат двух вариантов по формуле:

где Е – коэффициент суммарных ежегодных отчислений.

- годовая стоимость потерь электроэнергии в линиях и трансформаторах,

- ежегодные эксплуатационные расходы на линии, трансформаторы и т.д. включающие амортизационные отчисления и отчисления на обслуживание и ремонт.

К - величина капитальных затрат.

Так как схемы внутри заводского электроснабжения отличаются лишь кабельной линией и количеством выключателей, то вести полное технико-экономическое сравнение вариантов нецелесообразно. Проведем расчет только в отличающейся части.

Расчет стоимости строительства КЛ 10 кВ:

Рассчитать стоимость строительства КЛ 10 кВ в двухцепном исполнении. Расчет выполнен в ценах 01.01.2000 с переводом в цены на III квартал 2013 г.

Технические показатели КЛ

1.1. Количество цепей - две

1.2. Марка и сечение кабеля - ААШвУ (3х25), ААШвУ (3х50)

Радиальная схема

Потери электроэнергии

Определим токи:

Для цеха №15 расчетная мощность с учетом компенсации

Определим сопротивления кабелей через удельные (Шапиро стр.304)

Участок 1(15) (ААШУ-10(3х50): 0,62*0,528=0,327Ом

Участок 2(4) (ААШУ-10(3х25)= 1,24*0,0352=0,0436Ом

Участок 3(6) (ААШУ-10(3х25)= 1,24*0,168=0,208Ом

Участок 4(5) (ААШУ-10(3х25)= 1,24*0,0976=0,121Ом

Тогда:

кВт

кВт

кВт

кВт

Магистральная схема:

Потери электроэнергии

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Определим токи:

Участок 1(15) (ААШвУ-10(3х70): Ом

Участок 2 (6) (ААШвУ-10(3х25): Ом

Участок 3(4) (ААШвУ-10(3х70): Ом

Участок 4 (5) (ААШвУ-10(3х25): Ом

Тогда:

кВт

кВт

кВт

кВт

кВт

Затраты:

Радиальная схема:

,

с=2,4 руб/кВтч, одноставочный тариф для юридических лиц на территории Иркутской области

Магистральная схема:

,

Сравним затраты в процентном соотношении:

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5. Выбор оборудования и его проверка по токам короткого замыкания (т.к.з.)

Выбор оборудования

Распределение электроэнергии по территории завода от ГПП до цеховых КТП произведем кабельными линиями на 10 кВ.

Выбор выключателей, защищающих КЛ.

Выключатели выбирают по номинальному току I_ном³I_р,у, номинальному напряжению U_ном³U_ном,у, типу и роду установки.

Для защиты линий выбираем вакуумные выключатели серии BB/TEL входящие в состав КРУ РУ 10 кВ ГПП.

В качестве примера рассмотрим выбор выключателя для защиты КЛ7 до КТП7 питающей подробно проектируемый цех

U_ном,Кл=10 кВ, I_ном.кл=23 А. Выбираем выключатель ВВТЭ-10-20/630У3

с U_ном=10 кВ, I_ном=630 А.

Для остальных линий выбор осуществляется аналогично, сведем результаты в таблицу:

Таблица 5.1.1

№ п/п	номинальное напряжение Uном, кВ	расчетный ток в нормальном/аварийном режиме Imaxр, А	Тип выключателя	номинальный ток выключателя Iном выкл, А
КТП
КТП1		30/60	ВВТЭ-10-20
КТП3		14/28	ВВТЭ-10-20
КТП4		55/110	ВВТЭ-10-20
КТП5		26/52	ВВТЭ-10-20
КТП6		16/32	ВВТЭ-10-20
КТП7		23/46	ВВТЭ-10-20
КТП15		65/130	ВВТЭ-10-20

 

При выборе ПКТ для защиты КТП берем коэффициент запаса равным 1,4

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Таблица 5.1.2 - Выбор предохранителей.

 

№ п/п	номинальное напряжение Uном, кВ	расчетный ток в аварийном режиме Imaxр, А	расчетный ток с учетом коэффициента запаса, А	номинальный ток предохранителя Iн, А	Тип предохранителя	количество
КТП1					ПКТ-104-10
КТП3			39,2		ПКТ-104-10
КТП4					ПКТ-104-10
КТП5			72,8		ПКТ-104-10
КТП6			44,8		ПКТ-104-10
КТП7			64,4		ПКТ-104-10
КТП15					ПКТ-104-10

 

Для защиты КТП будем использовать выключатели нагрузки.

Таблица 5.1.3 - Защитные аппараты КТП.

№ п/п	Uном	Iраб, А	Марка	количество
КТП1			ВН-11У3
КТП3			ВН-11У3
КТП4			ВН-11У3
КТП5			ВН-11У3
КТП6			ВН-11У3
КТП7			ВН-11У3
КТП15			ВН-11У3

 

ВВТЭ-10-20/630У3 со следующими параметрами: U_ном=10 кВ; I_ном=630 А;

I_{ном. откл.}=20 кА; предельный сквозной ток I_скв=52 кА; предельный ток термической стойкости I_{пр.т.ст.}=20 кА; собственное время выключателя t_вкл=0,03 с, t_откл=0,05 с

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВН-11У3 выключатель нагрузки с пружинным приводом и усиленной контактной системой. Со следующими параметрами: U_ном=10 кВ; I_{ном откл}=400 А; предельный сквозной ток I_скв=80 кА; предельный ток термической стойкости I_{пр.т.ст.}=31,5 кА

 

Заключение

Результатом данного курсового проекта явилась система электроснабжения радио завода г.Иркутск. Система электроснабжения проектировалась с учетом современным требованиям к системам, таким как надежность, экономичность, безопасность для человека и окружающей среды.

Было обосновано питающее напряжение 110кВ, рассчитаны электрические нагрузки по уровням электроснабжения. Из двух схем электроснабжения цеха на основании технико-экономического сравнения, выбрана смешанная схема с использованием силовых пунктов.

Проведены светотехнический расчеты освещения.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Выбранное электротехническое оборудование проверено на действие токов короткого замыкания, высоковольтное – на термическую стойкость.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Список используемых источников

1. Блок В.М., Обушев Г.К., Паперно Л.Б. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов: Учеб.пособие для студ. электроэнергет. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 1990. – 383 с.

2. Васильев А.А., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Учеб.для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.

3. Герасименко А.А. Передача и распределение электрической энергии: Учеб.пособие. – Красноярск: ИПЦ КГТУ; Минск: БНТУ, 2006. – 808 с.

4. Дулесова Н.В. Системы электроснабжения. Краткий курс лекций: Учебно-методическое пособие для студ. электроэнергет. спец. вузов. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. – 270 с.

5. Ермилов А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 423 с.

6. Кнорринг Г.М. Справочная книга для проектирования электрического освещения. – Л.: Энергия, 1976. – 384 с.

7. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов: Учеб.пособие для студ. сред. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 320 с.

8. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленъных предприятий: Учеб.для студ. вузов. – М.: Интермет Инжиниринг, 2007. – 672 с.

9. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: Учебник для техникумов. – М.: Высшая школа, 1975. – 368 с.

10. Макаревич А.Д. Проектирование СЭСП выше 1000 В: Метод.указания; Сиб. федер. ун-т, ХТИ – филиал СФУ. – Абакан: РИО ХТИ - филиала СФУ, 2007. – 73 с.

11. Овчаренко А.С., Рабинович М.Л. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: Проектирование и расчет. – К.: Технiка, 1985. – 279 с.

12. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: учеб.пособие. – М.: ИД «Форум»: ИНФРА – М, 2010. – 480 с.

13. Свенчанский А.Д. Электротехнологические промышленные установки. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 400 с.

14. Файбисович Д.Л. Справочник по проектированию электрических сетей. – М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2006. – 352 с.

15. Федоров А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т. Т.1. Электроснабжение – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 568 с.

16. Федоров А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т.Т. 2. электрооборудование – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 592 с.

17.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб.пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 431 с.

18. Чернобровов Н.В. Релейная защита: Учеб.пособие для техникумов. – М.: Энергия, 1974. – 680 с.

19. Правила устройства электроустановок. – 7-е изд. – М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2009. – 688 с.

20. ГОСТ 14209 – 85. Нагрузочная способность трансформаторов (и автотрансформаторов). – М.: Издательство стандартов, 1986.

21. ГОСТ 16555 – 75. Трансформаторы силовые трехфазные герметичные масляные. Технические условия.– М.: Издательство стандартов, 1994.

22. СН 174 – 75. Инструкция по проектированию электроснабжения промышленных предприятий. – М.: Издательство стандартов, 1975.

23. СН 357 – 77. Инструкция по проектированию силового и осветительного электрооборудования промышленных предприятий. – М.: Издательство стандартов, 1977.

24. НТП ЭПП – 94. Проектирование электроснабжения промышленных предприятий. Нормы технологического проектирования. – М.: Издательство стандартов, 1994.

25. Родштейн П. А. Электрические аппараты. – Энергоатомиздат. Ленинград, 1989г. учебник для техникумов.

26. Абрамова Е.Я. Электроснабжение промышленных предприятий [Текст]: учебное пособие по курсу ЭПП /Е.Я. Абрамова, С.К. Алешина, В.И. Чиндяскин.- Оренбург: ГОУ ОГУ, 2005. - 103 с.

27. Дипломное проектирование по специальности 140211.65 «Электроснабжение»: учеб.пособие / Л. Л. Латушкина, А. Д. Макаревич, А. С. Торопов, А. Н. Туликов; Сиб. федер. ун-т, ХТИ – филиал СФУ. – Абакан: РИО ХТИ – филиала СФУ, 2012. – 234 с.

 

ЭСН и ЭО механический цех

Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ

Механический цех (МЦ) является вспомогательным и выполняет заказы основных цехов

предприятия.

Он nредназначен для выnолнения различных оnераций no обслуживанию, ремонту электротермического

и станочного оборудования.

Для этой цели в цехе nредусмотрены: станочное отделение, сварочный участок, комnрессорная, производственные, служебные и бытовые nомещения.

Основное оборудование установлено в станочном отделении: станки различного назначения и nодъемно-транспортные механизмы.

Количество рабочих смен - 2.

Потребители ЭЭ относятся по надежности и бесnеребойности ЭСН к 2 и 3 категории.

Грунт в районе цеха- супесь с темnературой О0С, окружающая среда не агрессивная.

Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 8 и б м каждый.

Размеры цеха Ах В х Н= 48 х 30 х 7 м.

Все nомещения,кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,2 м.

Перечень ЭО цеха дан в таблице.

Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.

Расnоложение основного ЭО показано на плане.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Таблица 1.2 - Перечень ЭО механического цеха

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2 Расчет электрической нагрузки предприятия.

Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий. Потребители электроэнергии присоединяются через внутрицеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пусковых аппаратов.

Электрические сети промышленных предприятий выполняются внутренними (цеховыми) и наружными. Наружные сети напряжением до 1 кВ имеют весьма ограниченное распространение, так как на современных промышленных предприятиях электропитание цеховых нагрузок производится от внутренних встроенных или присоединенных трансформаторных подстанций.

Расчет силовых низковольтных электрических нагрузок расчетных коэффициентов в соответствии с РТМ 36.18.32.4-92