Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ЭЛЕКТРОНИКА, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА, РАДИОТЕХНИКА

Электроснабжение завода цветной металлургии

cool_lady 1725 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 69 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 09.04.2021
Тема дипломного проекта «Электроснабжение завода цветной металлургии» В дипломном проекте были рассмотрены следующие вопросы: расчет электрических нагрузок, компенсация реактивной мощности, выбор трансформаторов, сравнение схем внешнего электроснабжения, самозапуск синхронных двигателей, вопросы безопасности жизнедеятельности и экономический расчет.
Введение

Электроэнергия применяется буквально во всех отраслях народного хозяйства, особенно для электропривода различных механизмов, а в последние годы и для различных электротехнологических установок, в первую очередь для электротермических и электросварочных установок, электролиза, электроискровой и электрозвуковой обработки материалов, электроокраски. Большую группу электроприемников составляют приводы общепромышленных механизмов, применяемые во всех отраслях народного хозяйства: подъемно-транспортные машины, поточно-транспортные системы, компрессоры, насосы, вентиляторы. В настоящее время быстрыми темпами развивается производство для цветной металлургии крупных электрических машин и электромашин малой мощности, электрической аппаратуры напряжением до 1000 В и выше 1000В. Для обеспечения подачи электроэнергии в необходимом количестве и соответствующего качества от энергосистем промышленным объектам, установкам, устройствам и механизмам служат системы электроснабжения промышленных предприятий, состоящие из сетей напряжением до 1000В и выше и трансформаторных, преобразовательных и распределительных подстанций. Передача, распределение и потребление выработанной энергии на промышленных предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надежностью. Для обеспечения этого энергетиками создана надежная и экономичная система распределения электроэнергии на всех ступенях применяемого напряжения с максимальным приближением высокого напряжения к потребителям. Потребители электрической энергии имеют свои специфические особенности, чем и обусловлены определенные требования электроснабжению - надежность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов. При проектировании сооружений и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий необходимо правильно в технико-экономическом аспекте осуществлять выбор напряжений, определять электрические нагрузки, выбирать типаж, число и мощность трансформаторных подстанций, виды их защит, системы компенсации реактивной мощности и способы регулирования напряжения. В системе цехового распределения электроэнергии широко используют комплектные распределительные устройства, подстанции и силовые токопроводы. Это создает гибкую и надежную систему распределения, в результате чего экономиться большее количество проводов и кабелей. Широко применяют совершенные системы автоматики, а также простые и надежные устройства защиты отдельных элементов системы электроснабжения промышленных предприятий.
Содержание

Введение 7 1 Электроснабжение завода цветной металлургии 8 1.1 Технологический процесс производства 8 1.2 Исходные данные к проектирование 11 2 Расчет электрических нагрузок 12 2.1 Расчет осветительной нагрузки 12 2.2 Расчет электрических нагрузок по заводу 12 2.3 Выбор числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности на напряжение 0,4 кВ 17 2.4 Распределение Qнбк=4510,7 квар пропорционально реактивным нагрузкам ТП 19 2.5 Уточненный расчет электрических нагрузок по заводу цветной металлургии 20 3 Сравнение вариантов внешнего электроснабжения 25 4 Выбор оборудования и расчет токов короткого замыкания U >1кВ 33 4.1. Расчет токов короткого замыкания Iкз (U=10,5 кВ) с учетом подпитки от СД 33 4.2 Выбор оборудования 35 5 Расчет самозапуска синхронных двигателей 46 6 Безопасность жизнедеятельности 51 6.1 Анализ условий труда в энергоцехе 51 6.2 Разработка мероприятий по улучшению условий труда с учетом санитарных и эргономических требований 52 6.3 Разработка мер защиты от поражения электрическим током в энергоцехе 54 6.4 Анализ выбросов загрязняющих веществ 57 7 Экономическая часть 61 7.1 Цели разработки проекта 61 7.2 Анализ рынка сбыта 61 7.3 Тарифы на электроэнергию 61 7.4 План производства 61 7.5 Организационный план 62 7.6 Организационно-юридический план 62 7.7 Экологическая информация 62 7.8 Расчет технико-экономических показателей подстанции 62 7.9 Финансовый план 63 7.10 Себестоимость 64 7.11 Показатели финансово-экономической эффективности инвестиций 68 Заключение 72 Список используемой литературы 73 Приложение А 74
Список литературы

1. Бозжанова Р.Н., Живаева О.П. Сборник заданий. Методические указания к выполнению курсового проекта (часть 1,2) для студентов всех форм обучения специальности 050718 - Электроэнергетика - Алматы: АИЭС, 2005, 2006. 2. Живаева О.П., Тергеусизова М.А. Проектирование систем электроснабжения. Методические указания и задания к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения специальности 050718 - Электроэнергетика - Алматы: АИЭС, 2009. 3. Киреева Э.А. Электроснабжение и электрооборудование цехов промышленных предприятий. – М.: «Кнорус», 2011. 4. Щербаков Е.Ф. Электроснабжение и электропотребление на предприятиях. – М.: «Форум», 2010. 5. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. – М.: «Форум-Инфра-М», 2010. 6. Маньков В.Д. Основы проектирования систем электрснабжения. – СПб.: «Электросервис», 2010. 7. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения. – М.: «ИД ФОРУМ-ИНФРА-М», 2010. 8. Шеховцов В.П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению. – М.: «Форум-Инфра-М», 2009. 9. Сибикин Ю.Д. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. – М.: «Высшая школа», 2008. 10. Правила устройства электроустановок Республики Казахстан. – Алматы, 2007. 11. Киреева Э.А. Современные комплектные трансформаторные подстанции и распределительные устройства напряжением 6(10) – 35/0,4 кВ. – М.: «НТФ Энергопрогресс, Энергетик», 2007. 12. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для студентов высших учебных заведений. /Б.И. Кудрин. – М.: Интермет Инжиниринг, 2005. 13. Киреева Э.А. Справочные материалы по электрооборудованию (цеховые электрические сети, электрические сети жилых и общественных зданий), 2004. 14. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда. П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Н.Л. Пономарев, Н.Н. Сердюк-М: «Высшая школа» 2002. 15. Экология и безопасность жизнедеятельности. Под редакцией доктора физ.-мат.наук, чл.-корр. РЭА, профессора Л.А.Муравья. Издательство Юнитидан, 2000. 16. Самсонов В.С., Вяткин М.А. Экономика предприятий энергетического комплекса: Учеб. для вузов. – 2-е изд. – М.: Высш. шк., 2003. 17. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда. П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Н.Л. Пономарев, Н.Н. Сердюк-М: «высшая школа» 2002.
Отрывок из работы

1 Электроснабжение завода цветной металлургии 1.1 Технологический процесс производства Все медные руды относительно бедные, содержат 1-5% меди, поэтому их обогащают. Для этих целей чаще всего используют метод флотации, основанный на различной (избирательной) способности смачиваться реагентами тонкоизмельченных частиц рудных минералов и пустой породы. Вместе с пузырьками воздуха, пропускаемого через пульпу (смесь измельченной руды, воды и флотореагентов), на поверхность ванны подымаются рудные минералы, а большая часть породы идет в осадок и удаляется. Этим методом можно извлечь до 90% меди от общего ее содержания в руде. Полученные таким образом концентраты содержат 15-30% меди. Затраты на обогащение медных руд перекрываются экономическим эффектом, получаемом при экономическом эффектом, получаемым при металлургическом производстве за счет снижения расходов на топливо (меньше расплавляется пустой породы), повышения производительности отражательных печей и, в конечном счете, за счет снижения себестоимости одной тонны меди. Полученный посредством флотации концентрат содержит также в повышенных количествах влагу и сернистые соединения. Для удаления влаги и снижения содержания серы применяют обжиг. Слой частиц как бы кипит, и каждой частице обеспечивается наилучший контакт с газами. Образующийся газ поступает в пылеуловитель 6, а затем используется для производства серной кислоты. В результате обжига получается огарок, который подается на плавку в пламенные отражательные или электрические печи. Наибольшее применение нашли пламенные печи, дающие возможность плавки в них концентратов и мелких руд с применением дешевых сортов топлива. Пламенные (отражательные) печи по устройству сходны с мартеновскими. Длина современных печей до 40 м, ширина 6—8 м. В них одновременно плавится более 100 т. огарка. Плавка происходит за счет тепла факела пламени, температура в зоне плавления достигает 1450' С. В печи поддерживается слабоокислительная атмосфера и загруженный огарок вступает в реакции с сернистыми и о сисными соединениями меди. В результате плавки на поду печи образуется штейн (Cu2S4FeS) - расплав, содержащий 20—50% меди; 20—40% железа; 22—25% серы; до 8% кислорода и примеси: золото, серебро, свинец, цинк. Над штейном располагается железистый шлак. Его удаляют, а штейн сливают и направляют в конверторы для получения черновой меди. Рафинирование меди производится огневым и электролитическим способами. Огневое рафинирование осуществляется в отражательных печах. Процесс состоит из следующих операций: расплавления, окисления всех примесей, удаления их с газами, а также перевода в шлак. Окисление примесей происходит кислородом воздуха, который подается в жидкий металл. Образовавшийся шлак удаляют и ведут процесс «дразнения» для удаления растворенных газов. Сначала погружают сырые деревянные жерди, при этом происходит выделение паров воды и газов, а затем используют сухие жерди для раскисления меди. Готовую медь разливают на слитки или анодные пластины. Полученная таким образом медь включает благородные металлы (серебро, золото) и некоторое количество примесей (мышьяка, сурьмы селена и др.). Для получения высококачественной меди и выделения из нее других металлов производят электрическое рафинирование. Для этого черновую медь отливают в виде пластин-анодов, которые погружают в ванну с 12— 16%-ным водным раствором медного купороса в серной кислоте. Параллельно анодам подвешивают тонкие листы чистой меди (катоды). При пропускании постоянного тока аноды растворяются и медь осаждается на катодах. За 10—12 дней на катодной пластине отлагается около 100 кг меди. Катоды через 5— 12 дней выгружают, промывают и переплавляют в электри¬ческих печах. В зависимости от степени частоты ГОСТом нормирован выпуск пяти марок меди: МО, Ml, М2, МЗ, М4 с содержанием меди от 99,95 до 99%. Значительная часть меди используется для изготовления сплавов: латуни, бронзы и др. Латунь — сплав меди с цинком. Содержание цинка в этом сплаве колеблется от 4 до 45%. Цинк повышает механические и технологические свойства меди и уменьшает себестоимость сплава. Для улучшения свойств в латунь вводят алюминий, железо, марганец. Маркировка латуни: буква Л означает «латунь», далее буквы означают основные элементы, входящие в состав цифры показывают их среднее содержание в процентах. Например: Л96—латунь, содержащая 96% меди, остальная часть приходится на цинк; ЛМЖ—59-1-1 показывает, что в латуни содержится 59%> Си, 1%> Мп, 1% Fe, остальное цинк. Производство чугуна. Исходными материалами для производства чугуна являются руды, топливо и флюсы. Основным видом сырья являются железные руды, которые представляют породы, содержащие главным образом химические соединения железа с кислородом, и пустые породы. Руда, топливо и флюсы, взятые в определенных дозах, называются шихтой. Идет подготовка шихтовых материалов к плавке. Прежде всего подготовке подвергают руду. Она должна иметь требуемый состав и определенный размер кусков. С этой целью на предприятиях производится усреднение руд по химическому составу. В свою очередь мелкие и пылевидные фракции подвергаются окускованию, а крупные – дроблению. В зависимости от характера и свойств руды применяют способ ее обогащения. Подвергаются подготовке и другие шихтовые материалы. Например, кокс перед загрузкой в печь подвергается грохочению, с целью удаления мелочи и снижения его потерь в процессе плавки за счет выноса мелких фракций Флюсы подвергаются дроблению, а затем грохочению для отсеивания мелочи. Подготовленные таким образом шихтовые материалы послойно загружаются в доменную печь. В доменной печи происходит процесс плавки. Производство стали. Сталь – это сплав железа с углеродом. Для выплавки стали используют следующие шихтовые материалы: чугун (жидкий или твердый); стальной и чугунный лом; железная руда; металлизованные окатыши; ферросплавы; флюсы. Производство стали, может, происходит в мартеновских печах, электрических печах. Выбор способа производства стали, зависит от ряда технических и экономических факторов. После расплавки стали идет ее разливка, т.е. сталь выпускают в ковши. Далее жидкую сталь разливают по изложницам, в которых она затвердевает в форме слитка, или направляют на установку непрерывной разливки. Производство меди. Медь является ценным техническим металлом. В чистом виде медь используют в электро- и радиопромышленности, значительная часть ее идет на изготовление сплавов. Все медные руды относительно бедные, поэтому их обогащают. Для этих целей чаще всего используют метод флотации, основанный на различной способности тонкоизмельченных частиц рудных минералов и пустой породы смачиваться реагентами. Полученный посредством флотации концентрат содержит также влагу и сернистые соединения. Для удаления влаги и снижения содержания серы применяют обжиг. В результате обжига получается огарок, который подается на плавку в пламенные отражательные или электрические печи. Для получения высококачественной меди производят рафинирование. Производство алюминия. Получают алюминий из горных пород с высоким содержанием глинозема: бокситов, нефелинов, алунитов и каолинов. Технологических процесс получения алюминия состоит из двух стадий: получения глинозема из руды и производства алюминия из глинозема. В зависимости от состава и свойств исходного сырья применяются различные способы получения глинозема: химико-термические, кислотные и щелочные. Для увеличения степени чистоты алюминия его дополнительно подвергают рафинированию. После получения чугуна, стали, меди, алюминия, весь металл идет на дальнейшую термическую обработку, а потом поступает на предприятия занимающиеся изготовление готовых изделий из металла 1.2 Исходные данные на проектирование Питание может быть осуществлено от ТЭЦ соседнего металлургического завода мощностью 240 МВт (4 турбогенератора по 60 МВт с АРН), напряжение генераторов 10,5 кВ. Генераторы работают параллельно на две секции шин, секционированные реактором РБ-10-12-3000. На ТЭЦ имеется повысительная подстанция из двух трансформаторов мощностью по 40 МВА, напряжением 10,5/115 кВ. Расстояние от ТЭЦ до завода 5,5 км. Завод работает в три смены. Сведения об электрических нагрузках по цехам завода – таблица 1.1. Таблица 1.1 – Электрические нагрузки завода цветной металлургии Наименование Кол-во ЭП, n Установленная мощность, кВт Одного ЭП, Pн ? Рн 1 2 3 4 1 Цех электролиза 160 5-110 14500 2 Цех регенерации 82 1-30 1800 3 Разливочный цех 31 5-40 1850 4 Склад глинозема 28 10-25 350 5 Компрессорная станция: а) 0,4 кВ; 15 10-30 300 б) СД 10 кВ 4 630 2520 6 Насосная: а) 0,4 кВ; 15 10-35 400 б) СД 10 кВ 8 630 5040 7 Литейный цех 68 1-55 2200 8 Кузнечно-механический цех 38 4-200 1498,2 9 Деревообрабатывающий цех 43 3-70 320 10 Котельная 43 1-70 850 11 Склад горючего 5 10 50 12 Склад хлорной извести 7 5-10 45 13 Энергоцех 43 1-42 400 14 Заводоуправление, столовая 32 1-30 380 15 Гараж автомашин 15 1-15 170 Освещение цехов и территории определить по площади. 2 Расчет электрических нагрузок 2.1 Расчет осветительной нагрузки Расчет осветительной нагрузки при определении нагрузки предприятия производим упрощенным методом по удельной плотности осветительной нагрузки на квадратный метр производственных площадей и коэффициенту спроса. По этому методу расчетная осветительная нагрузка принимается равной средней мощности освещения за наиболее загруженную смену и определяется по формуле [2]: Рpo=Кco?Руо, кВт Qpo=tg?о?Рро, квар, где Кco –коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки, tg?о - коэффициент реактивной мощности, определяется по cos? , Руо – установленная мощность приемников освещения по цеху, определяется по удельной осветительной нагрузке на 1м2 поверхности пола известной производственной площади Руо=?о?F, кВт. где F-площадь производственного помещения, которая определяется по генеральному плану завода, м2; ????удельная расчетная мощность, кВт/м2. Все расчетные данные заносятся в таблицу 2.1. 2.2 Расчет электрических нагрузок по заводу Расчет электрических нагрузок напряжением до 1 кВ по цехам завода производим также методом упорядоченных диаграмм упрощенным способом. Результаты расчета силовых и осветительных нагрузок по цехам сведены в таблицу 2.2. Таблица 2.1 – Расчет осветительной нагрузки №№ по плану Наименование производственного помещения Размеры помещения, длина (м) ?ширина (м) Площадь помещения, м2 Удельная осветительная нагрузка ?о, кВт/м2 Коэффициент спроса, Кс Установленная мощность освещения, Рyо, кВт Расчетная мощность осветительной нагрузки cos? / tg? Рро, кВт Qро, квар 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Цех электролиза 164?60 9840 0,018 0,8 177,12 141,70 70,85 0,9/0,5 2 Цех регенерации 44?64 2816 0,018 0,8 50,69 40,55 20,28 0,9/0,5 3 Разливочный цех 30?64 1920 0,018 0,8 34,56 27,65 13,82 0,9/0,5 4 Склад глинозема 22?64 1408 0,01 0,6 14,08 8,45 4,22 0,9/0,5 5 Компрессорная станция 22?20 440 0,013 0,7 5,72 4,00 2,00 0,9/0,5 6 Насосная 26?20 520 0,013 0,7 6,76 4,73 2,37 0,9/0,5 7 Литейный цех 96?46 4416 0,018 0,8 79,49 63,59 31,80 0,9/0,5 8 Кузнечно-механический цех 30?48 680 0,017 0,8 11,56 9,25 4,62 0,9/0,5 9 Деревообрабатывающий цех 36?16 576 0,017 0,8 9,79 7,83 3,92 0,9/0,5 10 Котельная 52?38 1976 0,013 0,7 25,69 17,98 8,99 0,9/0,5 11 Склад горючего 26?20 520 0,01 0,6 5,20 3,12 1,56 0,9/0,5 12 Склад хлорной извести 26?20 520 0,01 0,6 5,20 3,12 1,56 0,9/0,5 13 Энергоцех 22?46 1012 0,017 0,8 17,20 13,76 6,88 0,9/0,5 14 Заводоуправление, столовая 76?20 1520 0,02 0,9 30,40 27,36 13,68 0,9/0,5 15 Гараж автомашин 52?20 1040 0,013 0,7 13,52 9,46 4,73 0,9/0,5 Освещение территории 330?200 36796 0,001 1 36,80 36,80 18,40 0,9/0,5 Таблица 2.2 – Расчет силовых нагрузок по цехам завода цветной металлургии, U = 0,4кВ № цехов Наименование цехов Кол-во ЭП, n Установленная мощность, кВт m Kи cos? /?tg? Средние нагрузки nэ Kм Расчетные нагрузки Iр, А Рн min? Рн max ?Pн Pсм, кВт Qсм, квар Pp, кВт Qp, квар Sp, кВА 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 Цех электролиза а) силовая 160 5-110 14500 >3 0,5 0,8/0,75 7250 5437,5 160 1,05 7612,5 5437,5 б) осветительная 141,70 70,85 Итого 7754,2 5508,3 9511,5 14468,4 2 Цех регенерации а) силовая 82 1-30 1800 >3 0,5 0,8/0,75 900 675,0 82 1,1 990,0 675,0 б) осветительная 40,55 20,28 Итого 1030,6 695,3 1243,2 1891,0 3 Разливочный цех а) силовая 31 5-40 1850 >3 0,4 0,7/1,02 740 755,0 31 1,19 880,6 755,0 б) осветительная 27,65 13,82 Итого 908,2 768,8 1189,9 1810,1 4 Склад глинозема а) силовая 28 10-25 350 >3 0,2 0,65/1,17 70 81,8 28 1,34 93,8 81,8 б) осветительная 8,45 4,22 Итого 102,2 86,1 133,6 203,3 5 Компрессорная станция а) силовая 15 10-30 300 >3 0,6 0,7/1,02 180 183,6 15 1,19 214,2 183,6 б) осветительная 4,00 2,00 Итого 218,2 185,6 286,5 435,8 6 Насосная а) силовая 15 10-35 400 >3 0,6 0,7/1,02 240 244,8 15 1,19 285,6 244,8 б) осветительная 4,73 2,37 Итого 290,3 247,2 381,3 580,0 Продолжение таблицы 2.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 7 Литейный цех а) силовая 68 1-55 2200 >3 0,5 0,7/1,02 1100 1122,2 68 1,1 1210,0 1122,2 б) осветительная 63,59 31,80 итого 1273,6 1154,0 1718,7 2614,3 8 Кузнечно-механический цех а) силовая 38 4-200 1498,2 >3 0,4 0,75/0,88 240 211,7 13 1,35 324,0 211,7 б) осветительная 9,25 4,62 итого 333,2 216,3 397,3 604,3 9 Деревообрабатывающий цех а) силовая 43 3-70 320 >3 0,3 0,6/1,33 96 128,0 9 1,65 158,4 140,8 б) осветительная 7,83 3,92 итого 166,2 144,7 220,4 335,3 10 Котельная: а) силовая 43 1-70 850 >3 0,5 0,8/0,75 425 318,8 24 1,17 497,3 318,8 б) осветительная 17,98 8,99 итого 515,2 327,7 610,6 928,9 11 Склад горючего а) силовая 5 10 50 >3 0,2 0,65/1,17 10 11,7 5 2,42 24,2 12,9 б) осветительная 3,12 1,56 итого 27,3 14,4 30,9 47,0 12 Склад хлорной извести а) силовая 7 5-10 45 >3 0,2 0,65/1,17 9 10,5 7 2,1 18,9 11,6 б) осветительная 3,12 1,56 итого 22,0 13,1 25,6 39,0 13 Энергоцех: а) силовая 43 1-42 400 >3 0,3 0,7/1,02 120 122,4 19 1,34 160,8 122,4 б) осветительная 13,76 6,88 итого 174,6 129,3 217,2 330,5 Окончание таблицы 2.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 14 Заводоуправление, столовая а) силовая 32 1-30 380 >3 0,5 0,8/0,75 190 142,5 25 1,17 222,3 142,5 б) осветительная 27,36 13,68 итого 249,7 156,2 294,5 448,0 15 Гараж автомашин а) силовая 15 1-15 170 >3 0,2 0,7/1,02 34 34,7 15 1,62 55,1 34,7 б) осветительная 9,46 4,73 итого 64,5 39,4 75,6 115,0 Освещение территории 36,80 18,40 41,1 Итого на шинах 0,4 кВ 13102,4 9665,5 16281,8 24766,9 2.3 Выбор числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности на напряжение 0,4 кВ Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только путем технико-экономических расчетов с учетом следующих факторов: категории надежности электроснабжения потребителей; компенсации реактивных нагрузок на напряжении до 1кВ; перегрузочной способности трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; шага стандартных мощностей; экономичных режимов работы трансформаторов в зависимости от графика нагрузки. Данные для расчета: Рp0,4= 13102,4 кВт; Qp0,4= 9665,5 квар; Sp0,4= 16281,8 кВА. Завод цветной металлургии относится ко 2 категории потребителей, завод работает в три смены, следовательно, коэффициент загрузки трансформаторов Кзтр=0,8. При плотности нагрузки напряжением 380В до 0,4 кВА/м2 принимаем трансформатор мощностью Sнт=1600 кВА. Для каждой технологически концентрированной группы цеховых трансформаторов одинаковой мощности минимальное их число, необходимое для питания наибольшей расчетной активной нагрузки, рассчитывается по формуле [2] где Рр 0,4 – суммарная расчетная активная нагрузка; кз – коэффициент загрузки трансформатора; Sнт – принятая номинальная мощность трансформатора; ?N – добавка до ближайшего целого числа Экономически целесообразное число трансформаторов определяется по формуле: Nт.э = Nmin + m, где m – дополнительное число трансформаторов. Nт.э - определяется удельными затратами на передачу реактивной мощности с учетом постоянных составляющих капитальных затрат З*п/ст. З*п/ст= 0,5; кз = 0,8; Nmin = 11; ?N = 0,764. Тогда из справочника по кривым определяем m, для нашего случая m =0, значит Nт.э =11+0=11 трансформаторов. По выбранному числу трансформаторов определяют наибольшую реактивную мощность Q1, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ, определяется по формуле [2] Рисунок 2.1 Из условия баланса реактивной мощности на шинах 0,4 кВ определим величину Qнбк1: Qнбк 1+Q1=Qр 0,4, отсюда Qнбк 1= Qр 0,4 - Q1=9665,5 – 5154,8 = 4510,7 квар Дополнительная мощность Qнбк2 НБК для данной группы трансформаторов определяется по формуле Qнбк 2 =Qр 0,4 - Qнбк 1 - ????Nт э ??Sнт?9665,5?4510,7–0,4?11?1600????1885,2 где ???0,4?? расчетный коэффициент; ??=???К1 ?К2 , сх. питания ТП). К1=16; К2=17 - для трансформаторов мощностью Sнт?1600?кВА согласно /таблице 2.1.,2.2., 13/. Так как Qнбк2<0, то принимаю Qнбк2=0, отсюда следует, что Qнбк=Qнбк 1+Qнбк 2 = 4510,7 + 0 = 4510,7 квар. Определим мощность одной батареи конденсаторов, приходящуюся на каждый трансформатор НБК: УК-0,38-450НЛУ3. На основании расчетов, полученных в данном пункте 2.3. составляется таблица 2.3 – Распределение нагрузок цехов по ТП, в которой показано распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП. Таблица 2.3 – Распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП №ТП, Sн.тр, QНБК № цехов РР0,4, кВт QР0,4, квар SР0,4, кВA Кз 1 2 3,0 4,0 5 6 ТП1 (2х1600) 1 (65%) 5040,2 3580,4 ТП2 (2х1600) ?Sн = 6400 кВА QНБК = 4х450 -1800 5040,2 1780,4 5345,45 0,84 ТП3 (2х1600) 2 1030,6 695,3 ТП4 (2х1600) 3 908,25 768,78 ?Sн = 6400 кВА 4 102,25 86,06 1 (35%) 2713,97 1927,91 QНБК = 4х450 -1800,0 4755,0 1678,0 5042,41 0,79 ТП5 (2х1600) 5 218,2 185,6 ТП6 (1х1600) 6 290,3 247,2 ?Sн = 4800 кВА 7 1273,59 1154,02 10 515,23 327,74 11 27,32 14,42 12 22,02 13,13 14 249,66 156,18 15 64,54 39,42 8 333,25 216,28 9 166,23 144,72 13 174,56 129,31 осв. тер. 36,80 18,40 QНБК = 3х450 -1350 3371,7 1296,5 3612,41 0,75 2.4 Распределение Qнбк=4510,7 квар пропорционально реактивным нагрузкам ТП Исходные данные: Qр 0,4=9665,5 квар; Qнбк=4510,7 квар. ТП1, ТП2: Qр ТП 1,2=3580,4 квар, Qр нбк ТП 1,2= х, , фактическая реактивная мощность: Qф ТП1,2=4?450= 1800 квар, нескомпенсированная мощность равна: Qнеск= Qр ТП 1,2 – Qф ТП 1,2= 3580,4–1800=1780,4 квар. ТП3, ТП4: Qр ТП 3,4=3478 квар, Qр нбк ТП 3,4= х, , фактическая реактивная мощность: Qф ТП3,4=4?450= 1800 квар, нескомпенсированная мощность равна: Qнеск= Qр ТП 3,4 – Qф ТП 3,4= 3478–1800=1678 квар. ТП5, ТП6: Qр ТП 5,6=2646,5 квар, Qр нбк ТП 5,6= х, , фактическая реактивная мощность: Qф ТП5,6=3?450= 1350 квар, нескомпенсированная мощность равна: Qнеск= Qр ТП 5,6 – Qф ТП 5,6= 2646,5–1350=1296,5 квар. Расчетные данные по распределению Q НБК по ТП сведем в таблицу 2.4. Таблица 2.4 № № ТП Qр тп, квар Qр нбк тп, квар Qф. тп, квар Qнеск., квар 1 2 3 4 5 ТП1, ТП2 3580,4 1670,9 1800 1780,4 ТП3, ТП4 3478,0 1623,1 1800 1678,0 ТП5, ТП6 2646,5 1235,0 1350 1296,5 Итого 9704,9 4529,1 4950 4754,9 2.5 Уточненный расчет электрических нагрузок по заводу цветной металлургии Определение потерь мощности в ЦТП Выбираем трансформаторы ТCЗ-1600-10/0,4 Паспортные данные: Sн=1600 кВА; Iхх?1,3???Uк?5,5????Рхх=3,3 кВт; ?Ркз=18 кВт. ТП1, ТП2: Кз = 0,84; N = 4. ?Рт= ?Рх + ?Ркз?Кз2 =3,3+18?0,842 =15,86 кВт; ??Рт=4?15,86?63,43 кВт ; ??Qт = 4?82,19???328,76 квар. ТП3, ТП4:?Кз = 0,79; N = 4 ?Рт= ?Рх + ?Ркз?Кз2 =3,3+18?0,792 =14,47 кВт; ??Рт=4?14,47???57,89 кВт ; ??Qт = 4?75,43 ??456,36 квар. ТП5, ТП6:?Кз = 0,75; N = 3 ?Рт= ?Рх + ?Ркз?Кз2 =3,3+18?0,752 =13,49 кВт; ??Рт=3?13,49???40,48 кВт ; ??Qт = 3?70,64??211,93 квар. Суммарные потери во всех трансформаторах: ??Рт= 63,43+57,89+40,48 = 161,81 кВт ??Qт= 328,76+456,36+211,93 = 842,39 квар Определение расчетной мощности синхронных двигателей [2] РрСД = РнСД ? NСД ? кз, кВт; QрСД = РнСД ? tg ? ? NСД ? кз, квар. Таблица 2.5 РнСД, кВт n Кз cos? РрСД, кВт ?РрСД, кВт QрСД, квар ?QрСД, квар Компрессорная станция 630 4 0,85 0,9 535,5 2142 259,35 1037,42 Насосная 630 8 0,85 0,9 535,5 4284 259,35 2074,84 Расчет компенсации реактивной мощности на шинах 10 кВ ГПП Составим схему замещения, показанную на рисунке 2.2. Методика расчета компенсации на шинах ГПП: Составляется уравнение баланса реактивной мощности на шинах 10 кВ относительно QВБК QВБК = Qр0,4+ ??Qтр + Qрез – Qэ – QНБК - ?Qсд, Qэ=0,25??Рр=0,25?(Рр0,4+?Рт+РрСД)=0,25??13102,4+161,81+6426)=4528,75квар; Qрез=0,1?Qр=0,1?(Qр0,4 + ?Qт) = 0,1 ? ?9665,5+842,39) ??1050,79 квар; QВБК =9665,5+842,39+1050,79–4528,75–4950–3112,2=-1032,32 квар. Так как QВБК <0, то установка батарей компенсации не нужна. Расчет силовой нагрузки по заводу, включая низковольтную и высоковольтную нагрузки, потери в трансформаторах ЦТП, расчетные мощности по компрессорной, приведены в таблице 2.6 – Расчет уточненной мощности по заводу цветной металлургии. Таблица 2.6 – Расчет уточненной мощности по заводу цветной металлургии №№ТП, Sнт, QБК ТП №№ цеха n Pn min – Pn max ?Pн Ки Средняя мощность nэ Kм Расчетные мощности Kз Рсм, кВт Qcм, квар Рр, кВт Qр, квар Sp, кВА 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ТП1, ТП2 (4?1600 кВА) 1 (65%) 104 5-110 9425 4713 3534 Силовая: 104 110 9425 0,50 4713 3534 104 1,05 4948,12 3534,4 Освещение: 92,10 46,05 QНБК -1800 Итого 5040,23 1780,43 5345,45 0,84 ТП3, ТП4 (4?1600 кВА) 2 82 1-30 1800 900 675 3 31 5-40 1850 740 755 4 28 10-25 350 70 82 1(35%) 56 5-110 5075 2538 1903 Силовая: 197 110 9075 0,47 4248 3415 165 1,05 4459,87 3414,92 Освещение: 126,24 63,12 QНБК -1800 Итого 4586,12 1678,04 4883,47 0,76 Продолжение таблицы 2.6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ТП5, ТП6 5 15 10-30 300 180 184 (3?1600 кВА) 6 15 10-35 400 240 245 7 68 1-55 2200 1100 1122 8 41 10-90 600 240,00 211,66 9 43 3-70 320 96,00 128,00 10 43 1-70 850 425 319 11 5 10 50 10,00 11,69 12 7 5-10 45 9 11 13 43 1-42 400 120 122 14 32 1-30 380 190,00 142,50 15 15 1-15 170 34,00 34,69 Силовая: 327 90 5715 0,46 2644 2530,9 127 1,07 2829,08 2530,95 Освещение: 164,22 82,11 Освещение территории 36,80 18,40 QНБК -1350 Итого 3030,09 1281,45 3289,92 0,71 Итого на шинах 0,4 кВ 12656,4 4739,91 ??Рт , ??Qт 161,81 842,39 Нагрузка 0,4 кВ, приве- денная к шинам 10 кВ. 12818,2 5582,30 Компрессорная станция 5 4 630 2520 2142 -1037,42 Насосная 6 8 630 5040 4284 -2074,84 Всего по заводу 19244,2 2470 19402,1 3 Сравнение вариантов внешнего электроснабжения Питание может быть осуществлено от ТЭЦ соседнего металлургического завода мощностью 240 МВт (4 турбогенератора по 60 МВт с АРН), напряжение генераторов 10,5 кВ. Генераторы работают параллельно на две секции шин, секционированные реактором РБ-10-12-3000. На ТЭЦ имеется повысительная подстанция из двух трансформаторов мощностью по 40 МВА, напряжением 10,5/115 кВ. Расстояние от ТЭЦ до завода 5,5 км. Завод работает в три смены. 1. I вариант – ЛЭП 115 кВ; 2. II вариант – ЛЭП 10,5 кВ; I вариант Рисунок 3.1 – Первый вариант схемы электроснабжения Выбираем электрооборудование по I варианту. Выбираем трансформаторы ГПП: Рассмотрим 2 трансформатора мощностью 16000 кВА: Принимаем 2 трансформатора 2?16000 кВА, Кз=0,6, типа ТДН-16000-110/10 Паспортные данные: SН = 16 МВА; UВН =110 кВ; UНН=10 кВ; Pхх = 26 кВт; Pкз = 90 кВт; Uкз = 10,5%; Iхх = 0,85%. Определим потери мощности в трансформаторах ГПП ?Ртр гпп=2?(?Рхх +?Ркз?Кз2)=2?(26 + 90 ??0,62)=116,8 кВт; Определим потери электрической энергии в трансформаторах ГПП: ?Wт гпп=2 ??(?Рхх ? Твкл+ ?????Ркз ??К ), где Твкл – число часов включения, для двухсменной работы Твкл = 6000 ч; ????число часов использования максимума потерь и зависит от числа часов использования максимума нагрузки. где ТМ = 4500 ч. – число часов использования максимума. ?Wт гпп=2??26?6000+90?2886?0,62)=499012 кВт?ч. Выбираем сечение проводов ЛЭП 110 кВ Определим мощность, проходящую по ЛЭ
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Электроника, электротехника, радиотехника, 58 страниц
850 руб.
Дипломная работа, Электроника, электротехника, радиотехника, 72 страницы
1050 руб.
Дипломная работа, Электроника, электротехника, радиотехника, 116 страниц
2900 руб.
Дипломная работа, Электроника, электротехника, радиотехника, 75 страниц
1875 руб.
Дипломная работа, Электроника, электротехника, радиотехника, 82 страницы
2050 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg