Главная страница
Навигация по странице:

  • В в е д е н и е

  • 1 Содержание расчетно-пояснительной записки

  • 2 Указания по выполнению разделов расчетно-пояснительной записки

  • ЭсПП 503,4. Методические указания к курсовому проектированию Содержани е Часть 1



    НазваниеМетодические указания к курсовому проектированию Содержани е Часть 1
    АнкорЭсПП 503,4.doc
    Дата29.12.2017
    Размер0.5 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаЭсПП 503,4.doc
    ТипМетодические указания
    #14587
    страница1 из 6
      1   2   3   4   5   6


    ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

    Часть 1

    Методические указания к курсовому проектированию

    С о д е р ж а н и е





    Часть 1




    В в е д е н и е . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    4

    1. Содержание расчетно-пояснительной записки . . . . . . . . . . . . .

    5

    2. Указания по выполнению разделов расчетно-пояснительной записки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    5

    2.1. Общие указания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    5

    2.2. Расчет электрических нагрузок . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    7

    2.3. Построение картограммы электрических нагрузок предприятия и определение их центра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


    17

    2.4. Технико-экономический анализ схем электроснабжения предприятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


    19

    2.5. Расчет токов короткого замыкания . . . . . . . . . . . . . . . .

    39

    2.6. Выбор аппаратуры высокого напряжения . . . . . . . . . . . .

    41

    2.7. Решения по конструктивному выполнению, компановке ГПП (ГРП) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    41

    2.8. Электроснабжение ремонтно-механического цеха . . . . . . . .

    41

    3. Графическая часть курсового проекта . . . . . . . . . . . . . . . . .

    51

    Список использованных источников . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    52

    Часть 2. (Приложения)




    Приложение А. Варианты заданий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    3

    Приложение Б. Дополнения к методическим указаниям. . . . . . . . .

    19

    В в е д е н и е



    Курсовой проект “Электроснабжение промышленных предприятий” выполняется студентами специальности 140604,140610 на пятом курсе. Законченный проект представляется на рецензию в установленном порядке. Проверенный и подписанный к защите проект возвращается студенту для ознакомления с замечаниями и для их исправления.

    Для выполнения курсового проекта студент получает от преподавателя задание на электроснабжение завода и цеха.

    Курсовой проект включает в себя расчетно-пояснительную записку и графическую часть.

    Расчетно-пояснительная записка должна быть написана чернилами на писчей бумаге стандартного формата /210х297 мм/. Слова в записке следует писать полностью. Сокращения допускаются только общепринятые; листы записки должны быть пронумерованы и сброшюрованы в папке. Записка открывается титульным листом, аннотацией и содержанием. В конце записки приводится список литературы, использованной автором при проектировании, и делается подпись автора проекта.

    Электротехнические обозначения на чертежах должны быть выполнены в соответствии с ГОСТами ЕСКД.

    Расчетно-пояснительная записка должна содержать соответствующие заданию исходные данные, расчеты, объяснения и обоснования принимаемых решений с обязательным указанием литературного источника.

    Варианты заданий получают индивидуально у преподавателя.

    В целом курсовой проект должен иметь следующую структуру:

    1. титульный лист;

    2. задание;

    3. реферат;

    4. содержание;

    5. введение;

    6. основная часть;

    7. заключение;

    8. список использованных источников.

    1 Содержание расчетно-пояснительной записки
    Основная часть проекта содержит:

    • введение;

    • расчет электрических нагрузок;

    • построение картограммы электрических нагрузок предприятия и определение их центра;

    • технико-экономический анализ схем электроснабжения предприятия;

    • расчет токов короткого замыкания (КЗ);

    • выбор аппаратуры высокого напряжения;

    • решения по конструктивному выполнению, компоновке ГПП (ГРП);

    • электроснабжение ремонтно-механического цеха;

    • стандартизация и расчет показателей качества электроэнергии в сети проектируемого завода.


    В расчетно-пояснительной записке должны быть выполнены подробно все необходимые расчеты. При этом, расчетная формула приводится в общем виде, делается цифровая подстановка и определяется результат расчета с указанием размерности полученной величины. При выполнении повторных. аналогичных расчетов результаты расчетов должны быть сведены в таблицы. В расчетно-пояснительной записке следует при необходимости приводить схемы и давать четкие обоснования всех принятых решений.

    Ниже рассмотрены указания по выполнению отдельных разделов расчетно-пояснительной записки.

    2 Указания по выполнению разделов расчетно-пояснительной записки
    2.1 Общие указания
    При выполнении данного раздела следует понимать, что система электроснабжения предприятия, состоящая из сетей напряжением до 1000 В и выше, трансформаторных и преобразовательных подстанций, служит для обеспечения требований производства путем подачи электроэнергии от источника питания к месту потребления в необходимом количестве и соответствующего качества. Каждое предприятие находится в состоянии непрерывного развития: вводятся новые производственные площади, повышается использование существующего оборудования, или старое оборудование заменяется новым, изменяется технология и т.д. Система электроснабжения промышленного предприятия должна быть гибкой, допускать постоянное развитие технологии, рост мощности предприятия и изменение производственных условий, а также удовлетворять требованиям надежности, экономичности и безопасности обслуживания.

    Поэтому непременным условием для правильного принятия проектного решения является рассмотрение вопросов:

    • краткая характеристика предприятия, его технологического процесса;

    • характеристика среды производственных помещений;

    • краткая характеристика электроприемников и требования к надежности их электроснабжения.

    Знание технологического процесса проектируемого предприятия позволяет правильно определить основные требования к системе электроснабжения в отношении надежности функционирования. Знание Среды производственных помещений необходимо для правильного выбора электрического оборудования и выполнения электрических сетей и подстанций.

    Сведения о среде производственных помещений целесообразно представить в таблице 2.1.
    Таблица 2.1 -Сведения о среде производственных помещений

    № цеха по генплану

    Наименование цеха

    Характеристика производственной среды











    Основными показателями потребителей электроэнергии являются: номинальная мощность, род тока, напряжение, частота тока, режим работы, степень бесперебойности электроснабжения, стабильность расположения оборудования.

    Сведения о степени бесперебойности электроснабжения основных потребителей электроэнергии предприятия следует представить в таблице 2.2.
    Таблица 2.2 - Сведения о степени бесперебойности электроснабжения основных потребителей электроэнергии

    № цеха по генплану

    Наименование цеха

    Категория приемников по степени бесперебойности электроснабжения











    К данному разделу рекомендуется использовать литературу /2, с.34-73; 3, т.2, с.84-96; 12, с.116-302/.

    2.2 Расчет электрических нагрузок
    В курсовом проекте предусматривается определение расчетной нагрузки по методу упорядоченных диаграмм и по методу коэффициента спроса. Описание методов дано в /2, с.121-131; 3, т.1, с.65 и 67-69/, а расчетные коэффициенты в /2, с.558-577; 3, т.2, с.11-37; 4, с.260-278; 6, с.34-48/.

    Расчетные данные не должны превышать допустимых значений, указанных в справочной литературе /1; 15; 16; 17; 18/.
    2.2.1 Метод определения расчетной нагрузки по средней мощности и коэффициенту максимума
    Этот метод, называемый также методом упорядоченных диаграмм, положен в основу “Указаний по определению электрических нагрузок в промышленных установках” /13/. Расчетная активная нагрузка определяется так:
    Рр = КмРсм = Км Ки Ру , (1)
    где Ки- коэффициент использования активной мощности группы электроприемников;

    Ру - установленная(номинальная) мощность группы электропри-емников, равна сумме номинальных паспортных Рном мощностей отдельных приемников, кВт;

    Рсм- средняя активная нагрузка группы электроприемников за наиболее загруженную смену, кВт;

    Км - коэффициент максимума активной мощности; необходимая для расчетов зависимость Км =  (nэ , Kи ) представлена в /2, с.125; 3, т.1, с.54/.

    В курсовом проекте требуется рассчитать нагрузку Pp по методу упорядоченных диаграмм для ремонтно-механического цеха завода.

    Из многочисленных случайных факторов, влияющих на величину коэффициента Км , принято учитывать влияние только различия мощностей отдельных электроприемников. Для этого вводится понятие об эффективном числе приемников nэ- числе однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обусловливает ту же величину расчетного максимума, что и группа из n различных по мощности и режиму работы электроприемников.

    Точное выражение для nэ есть отношение квадрата суммы мощностей n электроприемников к сумме их квадратов
    . (2)

    Если расчет nэ представляет трудности из большого числа приемников, то следует пользоваться упрощенными методами [2, с.127-129; 3, т.1, с.57-59].

    Расчетная нагрузка группы или многодвигательного привода, имеющих три и менее электроприемников, определяется как сумма их номинальных мощностей.

    Для одного крана расчетная нагрузка принимается равной мощности двух наиболее мощных электроприемников крана, а при нескольких кранах - определяется способами, перечисленными выше.

    При числе электроприемников в группе или многодвигательном приводе больше трех, но при nэ  4, расчетная нагрузка определяется по выражению
    Рр=номКз), (3)
    где Кз - коэффициент загрузки.

    При отсутствии данных о коэффициенте загрузки следует принимать Кз = 0,9 для приемников длительного режима работы и Кз= 0,75 для приемников повторно-кратковременного режима работы.

    Для электроприемников длительного режима работы с практически постоянным графиком нагрузки, у которых Ки  0,6; коэффициент включения Кв = 1 и коэффициент заполнения графика нагрузки за наиболее загруженную смену Кзг  0,9 принимают Км = 1 и Рр= Рсм .

    Расчетная реактивная мощность определяется по формуле
    Qp = Pp tg , (4)
    где tg определяется по характерному для данной группы электроприемников средневзвешенному значению коэффициента мощности.

    При nэ  10 расчетная реактивная мощность принимается равной средней мощности Qсм, т.е.
    Qp = Qсм = Pсм tg , (5)

    при nэ  10

    Qp = 1,1 Qсм, (6)

    Реактивные нагрузки электроприемников, работающих с опережающим током (синхронные двигатели и компенсаторы, статические конденсаторы и др.), берутся со знаком “-”.

    Расчетная нагрузка полной мощности для силовых электроприемников на разных ступенях системы электроснабжения определяется из соотношения
    , (7)
    Ток определяется из выражения
    , (8)
    2.2.2 Метод определения расчетной нагрузки по установленной

    мощности и коэффициенту спроса
    По этому методу расчетная нагрузка определяется из соотношения
    Рр = Кс Ру, , (9)
    где Кс - коэффициент спроса данной группы электроприемников.

    Расчетная реактивная нагрузка группы электроприемников определится как

    Qp = Pp tg , (10)
    В проекте для всех цехов, в данном разделе и для РМЦ, рекомендуется применение этого метода расчета нагрузки.
    2.2.3 Определение расчетной нагрузки установок электроосвещения
    Расчетная нагрузка установок электроосвещения определяется по методу коэффициента спроса
    Рро = Ксо Руо Кпра, (11)
    где Ксо - коэффициент спроса осветительных нагрузок [3, т.2, с.72];

    Кпра - коэффициент потерь в пуско-регулирующей аппаратуре [3, т.2, с.72; 7, с.35-36];

    Руо - установленная мощность установок электроосвещения, кВт
    Руо = Руд Р . 103, (12)
    где Р - освещаемая площадь цеха, территории завода (м2), определяемая по генплану завода, кВт;

    Руд - удельная расчетная нагрузка освещения на 1 м2 освещаемой поверхности, кВт /3, т.2, с.67; 4, с.296/.

    В случае отсутствия данных, величину Руд можно определить, исходя из нормированной величины освещенности объекта /1, с.367-370; с.375/.

    Задаваясь типом лампы /1, с.358-359; 9, с.30-31/, а следовательно, величиной светового потока /7, с.24-34; 9, с.12-29/, можно определить величину площади, на которой обеспечивается требуемая освещенность. по мощности лампы и величине площади находят Руд.

    Например, выбрана лампа накаливания мощность 500 Вт со световым потоком 8100 лм. Заданная освещенность 2 лк, т.е. 2 лм/м2. Тогда Руд = 500 . 2/8100 = 0,12 Вт/м2.
    Расчет нагрузок рекомендуется вести в следующей последовательности:

    1) Определение расчетных нагрузок цехов:

    а) определение расчетных нагрузок цехов на стороне ниже 1000 В.

    б) выбор числа и мощности трансформаторов цеховых трансфор-маторных подстанций.

    в) определение мощности конденсаторных батарей в сети напряжением ниже 1000 В.

    г) определение расчетных нагрузок цехов (подстанций) на стороне выше 1000 В.

    1. определение расчетной нагрузки всего предприятия.


    Ниже приводятся указания по выполнению указанных пунктов.

    Расчетная полная мощность сети низкого напряжения цеха без учета мощности компенсирующих устройств определяется в курсовом проекте без учета потерь мощности в сетях низкого напряжения (НН) цеха в связи с малой их протяженностью по выражению:
    , (13)
    Определение расчетных нагрузок цехов на стороне НН без учета мощности компенсирующих устройств удобно выполнять в таблицах 2.3 и 2.4.


    Таблица 2.3 - Расчетные нагрузки цехов на стороне НН


    Номер цеха по генплану

    Ксо

    Кпра

    Руд, кВт/м2

    F, м2

    Руо, кВт

    Рро, кВт

    cos 0

    Qpo, квар

    Spo, кВА

    Примеч.




































    Таблица 2.4 - Расчетные нагрузки цехов на стороне НН


    Группы приемников по цехам

    Ру, кВт

    Ки

    КС

    cos 

    tg 

    Рсм, кВт

    Qсм, квар

    Sсм, кВА

    PР, кВт

    QР, квар

    SР, кВА

    Цех № 1

    Силовая нагрузка

    Осветительная нагрузка

    Всего нагрузка НН































    Цех № 2

































    Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых трансфор-маторных подстанций (ТП) должен производиться с учетом следующего:

    1) питание нагрузки НН цеха обеспечивается только путем установки нескольких подстанций;

    2) питание нагрузки НН цеха обеспечивается от одной подстанции;

    3) питание нагрузки НН цеха осуществляется от подстанции, являющейся источником питания нагрузки нескольких цехов.

    Согласно /10/ выбор числа и мощности трансформаторов цеховых ТП и мощности конденсаторных установок НН должен производиться одновременно, так как переток реактивной мощности из сети высокого напряжения (ВН) в сеть НН целесообразно осуществлять только в пределах допустимой загрузки трансформаторов цеховых ТП, так как трансформаторы стоят дороже, чем конденсаторы.

    Таким образом, для решения поставленной задачи возникает необходимость определения на генплане завода местоположения цеховых ТП, с учетом нагрузок, которые от них получают питание, места расположения ТП должны выбираться с учетом смещения их в сторону источника питания завода (главной понижающей подстанции (ГПП), главной распределительной подстанции (ГРП)).

    Ниже рекомендуется следующий порядок расчета.

    Для цехов, удовлетворяющих условию 1, предварительно выбирается минимально возможное число цеховых трансформаторов Но, исходя из предположения, что в сети НН будет осуществлена полностью компенсация реактивной мощности, т.е. до cоs = 1, и тогда принимая S = P, находим

    Но = Ррн / ( Sт.ном ), (14)
    где Sт.ном - номинальная мощность одного трансформатора, выбираемая ориентировочно по плотности нагрузки ; кВА;

     - коэффициент загрузки трансформатора, принимаемый для нагрузок 2-й и 3-й категории равным 0,9-0,95, а для 1-й категории - 0,65-0,7;

    Ррн - расчетная активная нагрузка цеха до 1000 В, кВт.
    Рекомендуемая номинальная мощность цеховых трансформаторов в зависимости от плотности нагрузки приведена в таблице 2.5.

    Таблица 2.5 - Номинальная мощность трансформаторов


    Плотность максимальной нагрузки , кВА/м2

    до 0,05

    до 0,1

    до 0,2

    до 0,3

    свыше 0,3

    Рациональная мощность трансформатора Sт.ном , кВА

    400

    630

    1000

    1600

    2500


    Выбор трансформаторов цеховых ТП рекомендуется выполнять также по средней нагрузке за наиболее загруженную смену Рсм. Для этого в выражение (14) вместо Ррн следует подставить Рсм стороны НН. При этом трансформаторов с нагрузками 2-й и 3-й категории принимается равным 0,7-0,8.

    Полученное значение Н0 округляется до ближайшего большего целого числа Н. Следовательно, Н0Н.

    Наибольшая реактивная мощность, которая может быть передана из сети высокого напряжения в сеть низкого напряжения Qв-н без превышения предусмотренного значения коэффициента загрузки определяется по формуле
    , (15)
    где = 0,93 для нагрузок 2-й и 3-й категорий, или 0,7 для нагрузок 1-й категории.

    Если расчетная реактивная нагрузка сети НН равна Qрн, а допустимый переток реактивной мощности с шин 6-20 кВ в сеть НН равен Qв-н, то от источников реактивной мощности низкого напряжения - синхронных двигателей и конденсаторов необходимо обеспечить получение реактивной мощности
    Qкн = Qрн - Qв-н , (16)
    Значение мощности Qкн уточняется при выборе стандартных комплектных конденсаторных батарей. При этом следует проверить какая величина cos получается в сети НН:
    . (17)
    Если cos нн  0,85, то следует увеличить Qкн из условия cos нн  0,85. Это требование обусловлено технико-экономическими соображениями. Аналогично следует поступить, если Qв-н Qрн.

    Для цехов завода, удовлетворяющих условию 2, расчет аналогичен предыдущему. Разница в этом случае состоит в том, что число трансформаторов равно 1 или 2 в зависимости от категории нагрузки.

    Для цехов завода, удовлетворяющих условию 3, возникает задача определения цехов, получающих питание от цеховой ТП. Радиус расположения низковольтной нагрузки, питание которой целесообразно осуществлять от данной цеховой ТП, может быть определен согласно данных таблицы 2.6.

    Таблица 2.6 -Радиус расположения низковольтной нагрузки


    Напряжение, В

    Потребляемая мощность, кВт

    Длина сети, м

    380

    до 10

    20

    30

    50

    75-100

    300-500

    200

    100-200

    50-200

    30-100

    660

    до 10

    20-50

    75-100

    150-400

    600-1000

    300-1000

    200-1000

    30-1000
      1   2   3   4   5   6
    написать администратору сайта