Общие указания к выполнению контрольной работы

К выполнению контрольной работы следует приступить только после изучения соответствующего теоретического материала.

Вариант контрольной работы выбирается по последней цифре номера зачетной книжки.

Требования к оформлению контрольной работы соответствуют требованиям оформления выпускной квалификационной работы (ВКР), которые изложены в [16].

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

ЗАДАНИЕ 1

Тема «Разработка схемы электроснабжения 10 кВ цеха промышленного

Предприятия»

 

Условные сокращения и обозначения в тексте задания

БК – батарея конденсаторная

ГПП – главная понизительная подстанция

ДРЛ – дуговая разрядная лампа

ИС – источник сввета

КЛ – кабельная линия

ЛЛ – люминесцентная лампа

ПЭЭ – приемник электрической энергии

ЦТП – цеховая трансформаторная подстанция

Kc – коэффициент спроса

Kcо – коэффициент спроса нагрузки освещения

Uн - номинальное напряжение

Р уд - улельная нагрузка осввещения

Тма – годовое время использования максимальной нагрузки

Тос – температура окружающей среды

– коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре лапмы, принимается 1,1 для лапп ДРЛ и 1,2 – для ЛЛ

 

ВАРИАНТ 1

Ремонтно-механический цех, имеющий размеры 220 м х 60 м, получает питание с шин 10 кВ ГПП. Установленная мощность силовых ПЭЭ составляет 1900 кВт (Uн = 380 В, Cos ⱷ = 0, 75). ПЭЭ – 2 и 3 категорий по надежности электроснабжения.

Требуется:

- определить расчетные нагрузки силовых ПЭЭ цеха, приняв Kc = 0, 5;

- выбрать тип ЦТП (однотрансформаторные или двухтрансформаторнные);

- определить расчетные нагрузки освещения цеха, приняв тип ИС- ДРЛ, Ксо = 0,85,

Р уд = 12,8 Вт/кв.м.;

- выбрать число и мощность трансформаторов на ЦТП, количество ЦТП, число и мощность установок БК в сети напряжением ниже 1 кВ;

- оценить фактический коэффициент загрузки трансформаторов;

- определить расчетные нагрузки на стороне высшего напряжения ЦТП;

- выбрать схему питания всех ЦТП от ГПП, марку и сечение одной КЛ (Тма = 3200 ч, Тос = + 13 град.), прокладка в земляной траншее совместно с 4 КЛ.

Начертить схему электроснабжения цеха и обозначить все выбранные элементы (ЦТП, КЛ, ГПП, БК).

ВАРИАНТ 2

Инструментальный цех, имеющий размеры 200 м х 50 м, получает питание с шин 10 кВ ГПП. Установленная мощность силовых ПЭЭ составляет 2100кВт (Uн = 380 В,

Cos ⱷ = 0, 8). ПЭЭ – 2 и 3 категории по надежности электроснабжения

Требуется:

- определить расчетные нагрузки силовых ПЭЭ цеха, приняв Kc = 0, 45;

- решить вопрос о типе ЦТП (однотрансформаторная или двухтрансформаторная);

- определить расчетные нагрузки освещения цеха, приняв тип ИС- ДРЛ, Ксо = 0,8, Руд = 13,0 Вт/кв.м.;

- выбрать число и мощность трансформаторов на ЦТП, количество ЦТП, число и мощность установок БК в сети напряжением ниже 1 кВ;

- оценить фактический коэффициент загрузки трансформаторов;

- определить расчетные нагрузки на стороне высшего напряжения ЦТП;

- выбрать схему питания всех ЦТП, марку и сечение одной КЛ (Тма = 3800 ч, Тос = + 12 град.). прокладка в земляной траншее совместно с 5 КЛ.

Начертить схему электроснабжения цеха и обозначить все выбранные элементы (ЦТП, КЛ, ГПП, БК).

.

 

ВАРИАНТ 3

Термический цех, имеющий размеры 180 м х 50 м, получает питание с шин 10 кВ ГПП. Установленная мощность силовых ПЭЭ составляет 3100кВт (Uн = 380 В,

Cos ⱷ = 0, 8). ПЭЭ – 1 и 2 категории по надежности электроснабжения

Требуется:

- определить расчетные нагрузки силовых ПЭЭ цеха, приняв Kc = 0, 4;

- решить вопрос о типе ЦТП (однотрансформаторная или двухтрансформаторная);

- определить расчетные нагрузки освещения цеха, приняв тип ИС- ДРЛ, Ксо = 0,85, Руд = 12,6 Вт/кв.м.;

- выбрать число и мощность трансформаторов на ЦТП, количество ЦТП, число и мощность установок БК в сети напряжением ниже 1 кВ;

- оценить фактический коэффициент загрузки трансформаторов;

- определить расчетные нагрузки на стороне высшего напряжения ЦТП;

- выбрать схему питания всех ЦТП, марку и сечение одной КЛ (Тма = 4100 ч, Тос = + 10 град.), прокладка в земляной траншее совместно с 6 КЛ.

Начертить схему электроснабжения цеха и обозначить все выбранные элементы (ЦТП, КЛ, ГПП, БК).

ВАРИАНТ 4

Компрессорная станция, имеющая размеры 100 м х 30 м, получает питание с шин 10 кВ РП. Установленная мощность силовых ПЭЭ составляет 420 кВт (Uн = 380 В,

Cos ⱷ = 0, 8). ПЭЭ – 1 и 2 категории по надежности электроснабжения

Требуется:

- определить расчетные нагрузки силовых ПЭЭ цеха, приняв Kc = 0, 65;

- решить вопрос о типе ЦТП (однотрансформаторная или двухтрансформаторная);

- определить расчетные нагрузки освещения цеха, приняв тип ИС - ДРЛ, Ксо = 0,9; Руд = 11, 5 Вт/кв.м.;

- выбрать число и мощность трансформаторов на ЦТП, количество ЦТП, число и мощность установок БК в сети напряжением ниже 1 кВ;

- оценить фактический коэффициент загрузки трансформаторов;

- определить расчетные нагрузки на стороне высшего напряжения ЦТП;

- выбрать схему питания всех ЦТП, марку и сечение одной КЛ (Тма = 3500 ч, Тос = + 15 град.). прокладка в земляной траншее совместно с 3 КЛ.

Начертить схему электроснабжения цеха и обозначить все выбранные элементы (ЦТП, КЛ, ГПП, БК).

 

ВАРИАНТ 5

Насосная станция, имеющая размеры 80 м х 30 м, получает питание с шин 10 кВ РП. Установленная мощность силовых ПЭЭ составляет 520 кВт (Uн = 380 В,

Cos ⱷ = 0, 75). ПЭЭ – 1 и 2 категории по надежности электроснабжения

Требуется:

- определить расчетные нагрузки силовых ПЭЭ цеха, приняв Kc = 0, 75;

- решить вопрос о типе ЦТП (однотрансформаторная или двухтрансформаторная);

- определить расчетные нагрузки освещения цеха, приняв тип ИС - ЛЛ, Ксо = 0,85; Руд = 12, 6 Вт/кв.м.;

- выбрать число и мощность трансформаторов на ЦТП, количество ЦТП, число и мощность установок БК в сети напряжением ниже 1 кВ;

- оценить фактический коэффициент загрузки трансформаторов;

- определить расчетные нагрузки на стороне высшего напряжения ЦТП;

- выбрать схему питания всех ЦТП, марку и сечение одной КЛ (Тма = 3100 ч, Тос = + 12 град.) прокладка в земляной траншее совместно с 4 КЛ.

Начертить схему электроснабжения цеха и обозначить все выбранные элементы (ЦТП, КЛ, ГПП, БК).

 

 

ВАРИАНТ 6

Деревообрабатывающий цех, имеющий размеры 80 м х 40 м, получает питание с шин 10 кВ ГПП. Установленная мощность силовых ПЭЭ составляет 680 кВт (Uн = 380 В,

Cos ⱷ = 0, 7). ПЭЭ – 2 и 3 категории по надежности электроснабжения

Требуется:

- определить расчетные нагрузки силовых ПЭЭ цеха, приняв Kc = 0, 45;

- решить вопрос о типе ЦТП (однотрансформаторная или двухтрансформаторная);

- определить расчетные нагрузки освещения цеха, приняв тип ИС - ЛЛ, Ксо = 0,85; Руд = 10, 5 Вт/кв.м.;

- выбрать число и мощность трансформаторов на ЦТП, количество ЦТП, число и мощность установок БК в сети напряжением ниже 1 кВ;

- оценить фактический коэффициент загрузки трансформаторов;

- определить расчетные нагрузки на стороне высшего напряжения ЦТП;

- выбрать схему питания всех ЦТП, марку и сечение одной КЛ (Тма = 3900 ч, Тос = + 13 град.) прокладка в земляной траншее совместно с 5 КЛ.

Начертить схему электроснабжения цеха и обозначить все выбранные элементы (ЦТП, КЛ, ГПП, БК).

 

ВАРИАНТ 7

Прядильный цех, имеющий размеры 200 м х 50 м, получает питание с шин 10 кВ ГПП. Установленная мощность силовых ПЭЭ составляет 1520 кВт (Uн = 380 В,

Cos ⱷ= 0, 8). ПЭЭ – 2 и 3 категории по надежности электроснабжения

Требуется:

- определить расчетные нагрузки силовых ПЭЭ цеха, приняв Kc = 0, 75;

- решить вопрос о типе ЦТП (однотрансформаторная или двухтрансформаторная);

- определить расчетные нагрузки освещения цеха, приняв тип ИС - ДЛ, Ксо = 0,85; Руд = 16, 5 Вт/кв.м.;

- выбрать число и мощность трансформаторов на ЦТП, количество ЦТП, число и мощность установок БК в сети напряжением ниже 1 кВ;

- оценить фактический коэффициент загрузки трансформаторов;

- определить расчетные нагрузки на стороне высшего напряжения ЦТП;

- выбрать схему питания всех ЦТП, марку и сечение одной КЛ (Тма = 4000 ч, Тос = + 13 град.) прокладка в земляной траншее совместно с 6 КЛ.

Начертить схему электроснабжения цеха и обозначить все выбранные элементы (ЦТП, КЛ, ГПП, БК).

 

ВАРИАНТ 8

Ткацкий цех, имеющий размеры 160 м х 40 м, получает питание с шин 10 кВ ГПП. Установленная мощность силовых ПЭЭ составляет 2100 кВт (Uн = 380 В,

Cos ⱷ = 0, 75). ПЭЭ – 2 и 3 категории по надежности электроснабжения

Требуется:

- определить расчетные нагрузки силовых ПЭЭ цеха, приняв Kc = 0, 65;

- решить вопрос о типе ЦТП (однотрансформаторная или двухтрансформаторная);

- определить расчетные нагрузки освещения цеха, приняв тип ИС - ЛЛ, Ксо = 0,85; Руд = 14, 5 Вт/кв.м.;

- выбрать число и мощность трансформаторов на ЦТП, количество ЦТП, число и мощность установок БК в сети напряжением ниже 1 кВ;

- оценить фактический коэффициент загрузки трансформаторов;

- определить расчетные нагрузки на стороне высшего напряжения ЦТП;

- выбрать схему питания всех ЦТП, марку и сечение одной КЛ (Тма = 4500 ч, Тос = + 12 град.) прокладка в земляной траншее совместно с 3 КЛ.

Начертить схему электроснабжения цеха и обозначить все выбранные элементы (ЦТП, КЛ, ГПП, БК).

ВАРИАНТ 9

Литейный цех, имеющий размеры 180 м х 60 м, получает питание с шин 10 кВ ГПП. Установленная мощность силовых ПЭЭ составляет 1480 кВт (Uн = 380 В,

Cos ⱷ = 0, 8). ПЭЭ – 1 и 2 категории по надежности электроснабжения

Требуется:

- определить расчетные нагрузки силовых ПЭЭ цеха, приняв Kc = 0, 6;

- решить вопрос о типе ЦТП (однотрансформаторная или двухтрансформаторная);

- определить расчетные нагрузки освещения цеха, приняв тип ИС - ДРЛ, Ксо = 0,85; Руд = 10, 5 Вт/кв.м.;

- выбрать число и мощность трансформаторов на ЦТП, количество ЦТП, число и мощность установок БК в сети напряжением ниже 1 кВ;

- оценить фактический коэффициент загрузки трансформаторов;

- определить расчетные нагрузки на стороне высшего напряжения ЦТП;

- выбрать схему питания всех ЦТП, марку и сечение одной КЛ (Тма = 4200 ч, Тос = + 15 град.) прокладка в земляной траншее совместно с 6 КЛ.

Начертить схему электроснабжения цеха и обозначить все выбранные элементы (ЦТП, КЛ, ГПП, БК).

 

ВАРИАНТ 10

Сборочный корпус машиностроительного завода, имеющий размеры 240 м х 80 м, получает питание с шин 10 кВ ГПП. Установленная мощность силовых ПЭЭ составляет 3460 кВт (Uн = 380 В, Cos ⱷ = 0, 8). ПЭЭ – 2 и 3 категории по надежности электроснабжения

Требуется:

- определить расчетные нагрузки силовых ПЭЭ цеха, приняв Kc = 0, 55;

- решить вопрос о типе ЦТП (однотрансформаторная или двухтрансформаторная);

- определить расчетные нагрузки освещения цеха, приняв тип ИС - ДРЛ, Ксо = 0,9; Руд = 11, 5 Вт/кв.м.;

- выбрать число и мощность трансформаторов на ЦТП, количество ЦТП, число и мощность установок БК в сети напряжением ниже 1 кВ;

- оценить фактический коэффициент загрузки трансформаторов;

- определить расчетные нагрузки на стороне высшего напряжения ЦТП;

- выбрать схему питания всех ЦТП, марку и сечение одной КЛ (Тма = 3500 ч, Тос = + 15 град.) прокладка в земляной траншее совместно с 3 КЛ.

Начертить схему электроснабжения цеха и обозначить все выбранные элементы (ЦТП, КЛ, ГПП, БК).

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЯ 1

6.1 Расчетные нагрузки силовых ПЭЭ на напряжении 0,38 кВ определяются по методу коэффициента спроса по выражениям

; (6.1)

; (6.2)

,

где Ру – установленная мощность цеха.

Расчетные нагрузки освещения цеха определяются методом коэффициента спроса и удельных норм мощности на единицу производственной площади.

Расчет ведется по выражениям:

, (6.3)

, (6.4)

где F –площадь цеха, м²;

Pуд – удельная мощность осветительной нагрузки, Вт/м²;

К_СО – коэффициент спроса осветительной нагрузки;

– коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре лампы;

Суммарная нагрузка цеха напряжением до 1 кВ представляет собой сумму силовой и осветительной нагрузки:

; (6.5)

; (6.6)

6.2 Вопросы выбора типа ЦТП (однотрансформаторные или двухтрансформаторные), числа и мощности трансформаторов и оценки фактического коэффициента загрузки трансформаторов подробно изложены в [11] и в Приложении 1.

.

6.3.Расчетная нагрузка на стороне высшего напряжения трасформатора опредедяется с учетом потерь мощности в трансформаторе

где – расчетная нагрузка на стороне низшего напряжения трансформатора;

– потери мощности в трансформаторе, которые определяются по формулам:

(6.7)

(6.8

(6.9)

где – потери активной мощности холостого хода и ток холостого хода трансформатора соответственно;

– номинальная мощность трансформатора;

, – напряжение короткого замыкания в % и потери активной мощности короткого замыкания трансформатора соответственно.

6.3 Выбор схемы электроснабжения 10 кВ цеха производится в соответствии с [12]

Схемы подразделяются на радиальные, магистральные и смешанного типа.

Характерные схемы электроснабжения для промышленных предприятий на напряжении 10 кВ приведены на рисунках 6.1 и 6.2.

 

 

Рисунок 6.1 – Радиальная схема электроснабжения

 

 

Радиальные схемы распределения электроэнергии применяются в тех случаях, когда пункты приема расположены в различных направлениях от центра питания. Они могут быть двух- или одноступенчатыми.

На небольших объектах и для питания крупных сосредоточенных потребителей используются одноступенчатые схемы. (подключение ТП1, ТП4-ТП6 на рис. 6.1)

Двухступенчатые радиальные схемы с промежуточными РП выполняются для крупных и средних объектов с подразделениями, расположенными на большой территории (ТП2-ТП3).

При наличии потребителей первой и второй категории РП и ТП питаются не менее чем по двум раздельно работающим линиям. (ТП1, ТП4 и ТП5).

Допускается питание ПЭЭ второй категории по одной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей (ТП6).

Радиальная схема питания обладает большой гибкостью и удобствами в эксплуатации, так как повреждение или ремонт одной линии отражается на работе только одного потребителя.

Рисунок 6.2 – магистральная схема электроснабжения

а) схема одиночных магистралей;

б) схема двойных магистралей

 

Магистральные схемы напряжением 10 кВ применяются при линейном («упорядоченном») размещении подстанций на территории объекта, когда линии от центра питания до пунктов приема могут быть проложены без значительных обратных направлений. Магистральные схемы имеют следующие преимущества:

- лучшую загрузку кабелей при нормальном режиме;

- меньшее число ячеек на РП.

К недостаткам магистральных схем следует отнести:

- усложнение схем коммутации при присоединении ТП;

- одновременное отключение нескольких потребителей, питающихся от магистрали, при ее повреждении. Число трансформаторов, присоединяемых к одной магистрали, обычно не превышает двух-трех при мощности трансформаторов 1000...2500 кВ-А и четырех-пяти при мощности 250...630 кВ-А.

Магистральные схемы выполняются одиночными и двойными, с односторонним и двухсторонним питанием. Одиночные магистрали без резервирования (рис. 6.2, а ) применяются в тех случаях, когда отключение одного потребителя вызывает необходимость по условиям технологии производства отключения всех остальных потребителей (например, непрерывные технологические линии). При кабельных магистралях их трасса должна быть доступна для ремонта в любое время года, что возможно при прокладке в каналах, туннелях и т. п. Надежность схемы с одиночными магистралями можно повысить, если питаемые ими однотрансформаторные подстанции расположить таким образом, чтобы была возможность осуществить частичное резервирование по связям низкого напряжения между ближайшими подстанциями.