Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Электроснабжение пп»


НазваниеМетодические указания к курсовому проекту по дисциплине «Электроснабжение пп»
страница4/27
Дата публикации31.08.2014
Размер4.11 Mb.
ТипМетодические указания
referatdb.ru > Физика > Методические указания
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   27


4.2 Определение ЦЭН
Понятие центра электрических нагрузок (ЦЭН) введено в теорию электроснабжения промышленных предприятий по аналогии с понятием центра тяжести системы материальных точек. Теперь в связи с изучением распределения нагрузок в группе приемников это понятие получило иное обоснование.

ЦЭН групп электроприемников называется точка с координатами x0; y0, относительно которой показатели разброса нагрузок наименьшие.

Показатели разброса нагрузок и центр электрических нагрузок являются взаимосвязанными простейшими характеристиками распределения нагрузок группы приемников.

При определении ЦЭН используются формулы:

; (4.4)
. (4.5)

5 Выбор места расположения ГПП
Постановка любой задачи оптимизации зависит от математических средств, которыми располагает исследователь. Для выбора места расположения пункта приема электрической энергии имеются два показателя оптимизации, это показатель разброса, который приводит к уменьшению затрат на сооружение и эксплуатации системы электроснабжения, и центра электрических нагрузок.

Целая функция задачи принимает наименьшее значение в ЦЭН, координаты которого определены. Следовательно, разброс нагрузок приемников электрической энергии относительно источника питания, расположенного в ЦЭН, наименьший. В этом случае расположение ГПП в ЦЭН является по затратам наиболее выгодным.

Следует отметить, что не во всех случаях возможна установка пункта приема электроэнергии в центре электрических нагрузок. Невозможность подвода линий электропередач к ГПП из-за сооружений (зданий, цехов и т.п.), расположенных на пути прокладки ЛЭП. Следует выбирать место расположения ГПП из условия минимальных затрат на сооружение (возможность привязать его к зданию цеха) и на эксплуатацию системы электроснабжения, ближе к центру электрических нагрузок в сторону системы питания.

6 Выбор рационального напряжения
При проектировании систем электроснабжения важным вопросом является выбор рациональных напряжений для схемы, поскольку их значения определяют параметры линий электропередач и выбираемого электрооборудования подстанций и сетей, а следовательно, размеры капиталовложений, расход цветного металла, потери электроэнергии и эксплуатационные расходы. При решении задачи о рациональном напряжении в общем случае следует предварительно определить нестандартное напряжение, при котором имели бы место минимальные затраты. Зная напряжение, можно правильно выбрать целесообразное стандартное напряжение применительно к конкретному случаю.

Рациональное напряжение определяется по формуле:
, (6.1)
где U - нестандартное напряжение, кВ;

S - расчетная мощность, МВа;

ℓ - длина линии, км.

Согласно произведенному расчету принимаются из ряда номинальных напряжений два ближайших по значению стандартных напряжения.

Окончательный выбор напряжения производится после технико-экономического сравнения двух вариантов напряжений.

Кроме того, необходимо дать обоснование принятого напряжения в цехах и на низкой стороне трансформатора ГПП.

6.1 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов ГПП
Число трансформаторов на ГПП определяется требованиями надежности электроснабжения. Мощность трансформаторов ГПП определяется с учетом допустимой перегрузочной способности в аварийном режиме и необходимостью резервирования, перспективой развития, а также по величине коэффициента экономической загрузки.

При выборе номинальной мощности трансформаторов ГПП учитывается его способность к систематичным перегрузкам так, чтобы один трансформатор мог обеспечить работу в аварийном режиме с допустимой длительной перегрузкой на 40% в течение не более пяти суток, каждые сутки по шесть часов.

Расчетная мощность трансформаторов определяется по формуле:

Sтр = SрГПП/kп, (6.2)
где Sтр – расчетная мощность трансформатора, кВА;

SрГПП – расчетная мощность всего предприятия, кВА;

kп – коэффициент перегрузки, равен 1,4.
Выбранные трансформаторы проверяются по коэффициенту загрузки в нормальном и аварийном режиме и по экономическому коэффициенту загрузки по следующим формулам:

- коэффициент загрузки в нормальном режиме
, (6.3)
Экономический коэффициент загрузки:
, (6.4)
где ΔРхх – потери мощности холостого хода, кВт;

ΔРкз – потери мощности короткого замыкания, кВт;

kпп – коэффициент повышения потерь при передаче реактивной мощности, равен (0,02 – 0,13) и зависит от удаленности ГПП от энергосистемы;

ΔQхх, ΔQкз - реактивные мощности трансформаторов при холостом ходе и коротком замыкании, кВАр;

ΔQхх = 0,01 IxxSтн; (6.5)
ΔQкз = 0,01 UкзSтн, (6.6)
где Ixx - ток холостого хода, %;

Uкз напряжение короткого замыкания, %.
Необходимо произвести проверку по перегрузочной способности трансформаторов при аварийном отключении одного из них с учетом возможного отключения потребителей III категории надежности:
kn= Sp / Sтн 1,4. (6.7)
Технические данные выбранных трансформаторов и результаты проверочных расчетов сводятся в таблицу 6.
Таблица 6 - Параметры трансформатора

Тип

Sтн, кВА

Uвн/Uнн,

кВ

Потери мощности

Uкз,

%

Ixx,

%

kз

kзэ

Стоимость, kо, тенге

Pxx, кВт

Pкз, кВт

Qxx, кВАр

Qкз, кВАр










































































Трансформатор выбран правильно, если соблюдаются условия правильной загрузки трансформаторов kз kзэ
6.2 Выбор сечения питающей линии
Передача электроэнергии от источников питания до ГПП осуществляется воздушными линиями. Сечение и марка выбираются по техническим и экономическим условиям.

Технические факторы, влияющие на выбор сечений:

  • нагрев от длительного выделения тепла рабочим (расчетным) током;

  • потери (падение) напряжения в жилах кабелей или проводах воздушной линии электропередачи от проходящего по ним тока в нормальном и аварийном режимах;

  • механическая прочность – устойчивость к механической нагрузке (собственная масса, гололед, ветер);

  • коронирование – фактор, зависящий от применяемого напряжения, сечения провода и окружающей среды;

  • экономический фактор.

Выбор экономически целесообразного сечения ВЛ целесообразно производить по экономической плотности тока Jэ (фактор является определяющим). Величина Jэ зависит от материала провода и числа часов использования максимума нагрузки. Сечение питающей линии электропередачи для выбранного стандартного рационального напряжения определяется в следующей последовательности:

Определяется экономическое сечение воздушной линии:
, (6.8)
где IP – расчетный ток, А;

JЭ – экономическая плотность тока, А/мм2, справочная величина.
, А (6.9)
где SР – расчетная мощность предприятия с учетом компенсации, кВА;

uс – напряжение сети, кВ.
Выбирается стандартное сечение по справочникам и технические данные записываются в таблицу 7.
Таблица 7 – Технические данные выбранного провода

Марка

провода

Сечение,

мм2

Сопротивление 100км, Ом

Допустимая токовая

нагрузка, А

Активное при +200С r0, Ом/100км

Индуктивное при +200С х0, Ом/100км
































Выбранный провод проверяется по следующим условиям:

  1. по нагреву в нормальном режиме:


Iдоп > IP. (6.10)


  1. по нагреву в аварийном режиме


Iдоп > 2IP. (6.11)


  1. по допустимой потере напряжения


ΔUдоп% >ΔUр %. (6.12)
Uдоп% = 5% для силовой сети
ΔUр%. (6.13)
где Uс –напряжение сети , В;

ℓ - длина линии, км;

IР - расчетный ток, А.


  1. по условиям короны и радиопомех


Fкор > FР. (6.14)
где Fкор – минимальное сечение по условиям коронирования, для 35 кВ – 35мм2; 110 кВ – 70мм2.
6.3 Экономический расчет выбора рационального напряжения
Выбор рационального напряжения производится по приведенным годовым затратам:
Зг = Ен · К + Сэ, (6.15)
где Ен – нормативный коэффициент эффективности, равен 0,12;

Сэ – эксплуатационные расходы;

К – капитальные затраты:
К = КЛЭП + КПС. (6.16)
где КЛЭП – капитальные вложения на строительство линии электропередач:
КЛЭП = kуд · ℓ. (6.17)
где kуд – удельная стоимость сооружения 1 км ЛЭП (справочная величина);

ℓ – длина ЛЭП, км.

КПС – капитальные вложения на строительство подстанции.
К = КОРУ + КТР, (6.18)
где КЛЭП – капитальные вложения на строительство ОРУ, определяются по укрупненным показателям стоимости;

КТР – стоимость трансформаторов;

КТР = Ко· n, (6.19)
где n – количество трансформаторов на ГПП.
Эксплуатационные расходы
СЭ = СП + Са , (6.20)
где СП – расходы на потерю электроэнергии;

Са – расходы на амортизацию.
СП = СПЛЭП + СПТР, (6.21)
где СПЛЭП – потери в ЛЭП;

СПТР – потери в трансформаторах.
СПЛЭП = С0 , (6.22)
где С0 – стоимость одного кВт· ч;

РЛЭП – потери в линии, кВт·ч /км (справочная величина);

КЗЛ – коэффициент загрузки линии:
, (6.23)
, (6.24)
где Тn – расчетное время потерь;

Тmax – максимальное время работы электрооборудования, час;

ТГ – годовое время работы, час, ТГ = 8760.
Потери в трансформаторах:
Сnтр = (Рxx ·ТГ +Ркз · К2з · Тn) · С0 · n, (6.25)
где Рxx – потери холостого трансформатора, кВт;

Ркз – потери к.з., кВт;

Кз - коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме.
Амортизационные расходы:
Са = СаЛЭП + СаПС; (6.26)
СаЛЭП = 0,03КЛЭП . (6.27)
Cапс = 0,073Кпс. (6.28)
Результаты выбора рационального напряжения сведены в таблицу 8.
Таблица 8 – Результат выбора рационального напряжения

Вариант

электроснабжения

Затраты, тыс. тг

К

СЭ

ЗГ


























Принимается стандартное напряжение для системы внешнего электроснабжения предприятия, имеющее наименьшие приведенные годовые затраты.


    1. 7 Расчет внутреннего ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ



    2. 7.1 Выбор схемы внутреннего электроснабжения


Схемы внутреннего электроснабжения промышленных предприятий определяются конкретными условиями: требуемой надежностью питания предприятия или отдельных его цехов, графиком работы производства, перспективой дальнейшего развития и расширения производства, сезонностью работы и т.д. Эти положения объясняются тем, что в зависимости от конкретных требований обеспечения питания приемников и потребителей применяются различные схемы питания.

Схемы внутреннего электроснабжения делятся на: радиальные и магистральные. Радиальными называются схемы, в которых электроэнергию от центра питания (электростанции предприятия, подстанции или распределительного пункта) передают прямо к цеховой подстанции без ответвлений на пути для других потребителей. Такие схемы имеют значительное количество отключающей аппаратуры и число питающих линий. Исходя из этого, можно сделать вывод, что применять радиальные схемы следует для достаточно мощных потребителей.

Магистральные схемы применяются в системе внутреннего электроснабжения предприятий в том случае, когда потребителей достаточно много и радиальные схемы питания явно нецелесообразно. Обычно магистральные схемы обеспечивают присоединение пяти – шести подстанций с общей мощностью потребителей не более 5000 – 6000 кВ. эти схемы характеризуются пониженной надежностью питания, но дают возможность уменьшить число отключающих аппаратов и более удачно скомпоновать потребителей для питания.

Когда необходимо сохранить преимущество магистральных схем и обеспечить высокую надежность питания, применяется система транзитов (сквозных) двойных магистралей. В этой схеме при повреждении любой из питающих магистралей высшего напряжения питание обеспечивается по второй магистрали путем автоматического переключения потребителей на секцию шин низшего напряжения трансформатора, оставшегося в работе.

В практике проектирования и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий редко встречаются схемы, построенные только по радиальному или магистральному принципу. Обычно крупные и ответственные потребители или приемники питаются по радиальной схеме. Средние и мелкие потребители группируются и их питание осуществляется по магистральному принципу (схемы смешанного питания). Такое решение позволяет создать схему внутреннего электроснабжения с наилучшими технико-экономическими показателями.
7.2 Выбор распределительных пунктов 6–10 кВ
Распределительные пункты служат для приема электроэнергии от энергосистемы (если нет ГПП), или от ГПП, или заводской станции и для распределения ее по территории промышленного предприятия на том же напряжении без трансформации. На больших предприятиях может быть несколько РП.

Распределительные пункты и подстанции с электроприемниками 1-й и
2-й категории питаются по двум и более радиальным линиям, которые обычно работают раздельно каждая на свою секцию; при отключении одной из них нагрузка автоматически переключается на другую секцию. Если каждая питающая линия не рассчитана на полную мощность РП или подстанции, то применяются меры по их частичной разгрузке на время послеаварийного режима. Если питание РП производится от двух разных источников, то распределение нагрузок между последними производится в зависимости от их мощности, удаленности, экономичности и других условий. При двухтрансформаторных цеховых подстанциях каждый трансформатор питается отдельной линией по блочной схеме линия – трансформатор. Пропускная способность блока при послеаварийном режиме рассчитывается исходя из категории и ответственности питаемых электроприемников.

Для рационального использования РУ мощность РП должна выбирается таким образом, чтобы питающие его линии, выбранные по допустимому току и проверенные по току короткого замыкания, были полностью загружены (с учетом послеаварийного режима), а число отходящих линий от РП, как правило, должны быть не менее (8–10). Маломощные линии должны укрупняться, а если по условиям размещения нагрузок это не возможно, то следует применять магистральные схемы.

Если нагрузка цеха Sцi до 1000В не превышает (150–200) кВА, то в данном цехе ТП можно не предусматривать, а электроприемники цеха запитываются с шин ближайшей ТП кабельными ЛЭП (0,4–0,66) кВ.

В данном разделе проекта необходимо определить количество и месторасположение распределительных пунктов на территории предприятия. Место расположения распределительных пунктов и линий электропередач, подводимых к ним и от них к цеховым трансформаторным подстанциям, необходимо нанести на генеральный план проектируемого предприятия. Распределительный пункт и ТП располагаются по возможности в ЦЭН цеха или группы цехов, которые от них запитаны, используя ранее построенную картограмму электрических нагрузок.
7.3 Выбор цеховых ТП
При решении вопроса о типе и конструктивном исполнении расположения цеховой подстанции необходимо принимать во внимание следующие положения:

а) следует стремиться к выполнению внутренних цеховых подстанций и желательно встроенных в цех, ибо при этом уменьшаются затраты на строительные работы и архитектурное выполнение здания получается наиболее удачным, при невозможности обеспечить применение встроенной подстанции, желательно как следующий вариант рассматривать пристроенные (около стен цеха) трансформаторные подстанции;

б) стоящие отдельно подстанции следует применять только в тех случаях, когда:

- от данной подстанции питается несколько цехов и ни один из них не может служить местом целесообразного размещения в нем этой подстанции;

- размещение подстанции внутри или около цеха недопустимо по соображениям пожаро- и взрывобезопасности;

- размещение подстанции внутри или около цеха нецелесообразно или не допустимо из-за воздействия на ее оборудования химических веществ.

При проектировании рекомендуется применять комплектные трансформаторные подстанции (КТП), изготовляемые на заводах, транспортируемые в собранном виде до места установки со всем оборудованием.

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций важно для построения рациональной схемы электроснабжения предприятия. При этом основными показателями являются: капиталовложения; эксплутационные расходы; расход цветных металлов и надежность питания.

При выборе мощности трансформаторов следует стремиться к установке трансформаторов не более двух – трех мощностей. Это облегчает замену поврежденных трансформаторов и ведет к сокращению складского резерва трансформаторов.

Выбор числа трансформаторов связан с требованиями по надежности электроснабжения.

При питании потребителей 1-й категории от одной подстанции для обеспечения резерва необходимо иметь по одному трансформатору на каждой секции шин, при этом мощность трансформаторов должна быть выбрана таким образом, чтобы при выходе из строя одного из них было обеспечено питание потребителей с учетом допустимой перегрузки оставшегося в работе трансформатора. Ввод резервного питания должен осуществляется автоматически.

Потребители 2-й категории должны быть обеспечены резервом, вводимым действиями дежурного персонала. При питании от одной подстанции следует иметь два трансформатора и складской трансформаторный резерв для нескольких подстанций, питающих потребителей 2-й категории, при условии, что замена трансформатора может быть произведена в течение (10 – 12) часов. На время замены трансформатора может вводиться ограничение потребителей с учетом перегрузки оставшегося в работе трансформатора.

Потребители 3-й категории могут получать питание от однотрансформаторной подстанции при наличии складского трансформаторного резерва.

Определение мощности трансформаторов целесообразно проводить с учетом их перегрузочной способности.

Число и мощность трансформаторов в цеховых трансформаторных подстанциях определяется по общей мощности Sц цеха (цехов) с требований надежности электроснабжения и удельной плотностью нагрузки Sуд
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   27

Похожие рефераты:

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Технология швейных изделий»
Авторы: Раймхен Е. П. Методические указания курсовому проекту по дисциплине «Технология швейных изделий» для студентов специальности...
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Основы проектирования...
Авторы: Абдрахманова Д. К., Абенова М. Б. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Основы проектирования и проектирование...
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Проектирование обогатительных фабрик»
Методические указания предназначены для студентов специальности 050709 «Металлургия»
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Технология...
Методические указания предназначены для студентов специальности 050729 «Строительство»
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Проектирование...
Методические указания предназначены для студентов специальности 050718 «Электроэнергетика»
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «П роектирование...
Методические указания предназначены для студентов специальности 050718 «Электроэнергетика»
Методические указания к курсовому проекту часть 3 по дисциплине «Подъемно-транспортные машины»
Методические указания предназначены для студентов специальности 050713 «Транспорт, транспортная техника и технологии»
Методические указания к курсовому проекту часть 2 по дисциплине «Подъемно-транспортные машины»
Методические указания предназначены для студентов специальности 050713 «Транспорт, транспортная техника и технологии»
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Охрана воздушного...
...
Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине...
Требования к содержанию и оформлению расчетно-пояснительной записки к курсовому проекту

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза