КР СЕТИ ГОТОВЫЙ - копия. Проектирование электрических сетей
 Скачать 1.27 Mb.
|
|
Министерство образования и науки РФ Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» Кафедра энергоснабжения и теплотехники Пояснительная записка к курсовой работе на тему ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Около 70 % всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии потребляется промышленными предприятиями. Электроснабжение промпредприятий осуществляется системами электроснабжения (СЭС). В СЭС можно выделить два вида электроустановок: по производству электроэнергии — электрические станции; по передаче, преобразованию и распределению электроэнергии — электрические сети. Основным источником электроснабжения предприятий являются электростанции и сети районных энергосистем. В энергосистеме электростанции с помощью сетей высокого напряжения объединены для совместной параллельной работы на общую нагрузку. Это даёт ряд технических и экономических преимуществ по сравнению с отдельно работающими электростанциями. Собственные электростанции на промышленных предприятиях сооружаются в исключительных случаях. Электрическая сеть — совокупность электроустановок для передачи, преобразования и распределения электроэнергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории. Электрические сети должны обеспечивать: надёжность (бесперебойность) электроснабжения; высокое качество электроэнергии, характеризуемое нормированным уровнем напряжения у потребителей; удобство и безопасность обслуживания; экономичность; возможность дальнейшего развития без коренного переустройства сети. В связи с этим электрические сети должны тщательно проектироваться, качественно монтироваться и технически правильно эксплуатироваться. Задачами проектирования промышленных сетей являются: определение расчетных нагрузок и выбор источников питания; выбор схемы и рационального напряжения сети внешнего электроснабжения; выбор числа, мощности и типов трансформаторов понижающих подстанций; определение местоположения подстанций; предварительный выбор схемы электрических соединений подстанций, являющихся пунктами приёма электроэнергии, поступающей от энергосистемы; электрический расчет питающей ЛЭП внешнего электроснабжения; выбор способов регулирования напряжения; выбор схемы и рационального напряжения распределительной сети предприятия; расчет распределительной сети. Главной целью данных методических указаний является привитие практических навыков электрических расчётов сетей напряжением выше 1 кВ. Навыки расчётов электрических сетей необходимы как при проектировании промышленных сетей, так и при их эксплуатации. Глава 1. Проектирование сети внешнего ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 1.1. Определение расчетной мощности предприятия Из исходных данных (прил.1) выписываются в табл. 1.1: расчетные нагрузки предприятия, заданные на шинах низшего напряжения (НН) цеховых трансформаторных подстанций (ТП) с учетом компенсации реактивной мощности и потерь мощности в цеховых сетях; категорийность нагрузок по надежности электроснабжения; коэффициент мощности; число часов использования максимума нагрузок. Таблица 1.1
№ рисунка генплана предприятия (прил. 1)Pp i (нн), МВтQp i (нн), МварSp i (нн), МВАсos iСостав потре-бителей по категориям надежностиДлительность использования максимума нагрузки, чS10,70,30,76I и II – 75%5500S20,70,30,76I и II – 75%5500S31,20,51,3I и II – 75%5500S41,20,51,3I и II – 75%5500S50,30,140,33II – 80%5500S60,30,140,33II – 80%5500S70,50,240,55II – 80%5500S80,30,140,33II – 80%5500S90,370,210,425III – 100%5500S100,370,210,425III – 100%5500S110,370,210,425III – 100%5500S120,50,20,8II – 80%5500S130,50,20,8II – 80%5500 Определяются суммарные расчетные активная и реактивная мощности на шинах НН (0,4 кВ) всех цеховых ТП, а затем — расчетная полная мощность: P(НН) = Pp i(НН), (1.1) P(НН) = Pp1(НН) + Pp2(НН)+Pp3(НН)+Pp4(НН)+Pp5(НН)+ Pp6(НН) Pp7(НН)+Pp8(НН)+ + Pp9(НН)+ Pp10(НН)+Pp11(НН)+Pp12(НН)+Pp13(НН) =0,7+0,7+1,2+1,2+0,3+0,3+0,5+0,3+0,37+0,37+0,37+0,5+0,5=7,1 МВт, Q(НН) = Qp i (НН), (1.2) Q(НН) = Qp1(НН) + Qp2 (НН) +Qp3 (НН) +Qp4 (НН) +Qp5 (НН) +Qp6 (НН) +Qp7 (НН) + +Qp8 (НН) +Qp 9 (НН) +Qp10 (НН) +Qp11 (НН) +Qp12 (НН) +Qp13 (НН) = 0,3+0,3+0,5+0,14+0,5+0,14+0,24+0,14=0,21+0,21+0,21+0,2+0,2=3,29 МВар Sp (НН) = , (1.3) Sp (НН) = МВА. Согласно [4, с. 67] в большинстве случаев расчетную нагрузку предприятия, отнесенную к шинам вторичного напряжения приемной подстанции (ГПП, ГРП), определяют по формулам расчетом, а не построением суммарного совмещенного графика нагрузки с учетом высоковольтных электроприёмников и потерь мощности в цеховых трансформаторах и высоковольтных заводских сетях. Суммарные расчетные активная и реактивная мощности нагрузки на шинах вторичного напряжения приемной подстанции предприятия (ГПП, ГРП) предварительно определяются по формулам [4, с. 67—68]: Pp = (Pнн + Pвв + Pцт + Pл )Kрм , (1.4) Qр = (Qнн + Qвв + Qцт + Qл )Kрм , Pp = (7,31 + 0,16 + 0,24 ) Ч 0,9 = 6,939 кВт, Qр = (3,29 + 0,8 + 0) Ч 0,9 = 3,681 квар, где Pвв , Qвв — суммарные активная и реактивная мощности высоковольтных электроприёмников. В курсовой работе они не учитываются, так как не заданы в исходных данных; Pцт , Qцт — соответственно потери активной и реактивной мощностей в трансформаторах цеховых ТП Pцт =0,02Sр (нн), (1.5) Qцт = 0,1Sр (нн), где Sр (нн) — расчетная полная мощность предприятия на шинах НН (0,4 кВ) за максимально нагруженную смену с учетом потерь в сети НН; Pл , Qл — соответственно потери активной и реактивной мощностей в линиях внутренней сети напряжением выше 1 кВ: где Pл = 0,03·Sр (нн); Qл « Pл , а поэтому можно принять Qл = 0; Kр.м — коэффициент разновремённости максимумов нагрузок предприятия, равный 0,9—0,95. Расчетная полная мощность предприятия на шинах приемной подстанции (ГПП, ГРП), МВА, равна , (1.6) МВА. Определяется коэффициент мощности нагрузки предприятия на шинах вторичного напряжения приемной подстанции при максимальном режиме , (1.7) . 1.2. Выбор схемы электроснабжения предприятия Система внешнего электроснабжения включает в себя схему электроснабжения и источники питания предприятия. Для предприятия средней мощности, имеющего в наличии потребители I и II категории и получающего питание от районных сетей 220 кВ, целесообразно применить схему глубокого ввода. Такая схема характеризуется максимально возможным приближением высшего напряжения к электроустановкам потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов. Линии глубоких вводов проходят по территории предприятия и имеют ответвления к нескольким подстанциям глубоких вводов (ПГВ), расположенным близко от питаемых ими нагрузок. Передача электроэнергии от источника питания (РТП) до приёмного пункта предприятия (ГПП), осуществляется воздушными линиями ЛЭП-220 кВ, так как источник питания находится на значительном удалении от предприятия. Так как в составе предприятия имеется значительная часть потребителей первой и второй категории надёжности, то питающая ВЛ-220 кВ должна быть резервированной, т.е. двухцепной. По условию надёжности электроснабжения на ГПП предусмотрено два силовых трансформатора напряжением 220/10 кВ. Напряжение внутренней распределительной сети предприятия 10 кВ. Выбранная схема представлена в приложении П1.1. 1.3. Выбор напряжения сети внешнего электроснабжения Предприятие по параметрам полной мощности является средним, имеет в наличии потребители I и II категории надежности и находится на большом расстоянии от источника питания. Из этого следует что напряжения сети внешнего электроснабжения должно быть 220 кВ. 1.4. Выбор трансформаторов цеховых ТП Количество и мощность трансформаторов на цеховых ТП (ЦТП) определяются на основании категорийности и суммарной расчётной мощности электроприёмников каждого цеха, а также рациональной загрузки трансформаторов в нормальном режиме и необходимого резервирования в послеаварийном режиме. Мощность трансформаторов ЦТП выбирается по расчетной максимальной нагрузке Sр(НН) на шинах НН (0,4 кВ) этих ТП. Мощность трансформаторов двухтрансформаторной ЦТП принимается исходя из условия, что оба трансформатора загружены постоянно, но не на полную мощность (коэффициент загрузки 0,7). Предполагается, что в случае выхода из строя одного трансформатора ЦТП, другой примет на себя всю нагрузку, не перегружаясь более чем на 40 % (коэффициент аварийной перегрузки Kп.а = 1,4). Это соответствует условию Sт = Sр(НН) / N·Kз = Sр(НН)/2·0,7 = Sр(НН) / 1,4 , где Sт — расчетная полная мощность одного трансформатора, кВА. Для однотрансформаторной ЦТП, если по графику нагрузки цеха не ожидаются резкие перегрузки, мощность трансформатора Sт , кВА, равна Sт = Sр(НН) / Kз, где Kз принимается 0,9—0,95. Sт1 = Sр1(НН) / N·Kз = Sр1(НН)/2·0,7 = 760/1,4 = 543 кВА; Sт2 = Sр2(НН) / N·Kз = Sр2(НН)/2·0,7 = 760/1,4 = 543 кВА; Sт3 = Sр3(НН) / N·Kз = Sр3(НН)/2·0,7 = 1300/1,4 = 928 кВА; Sт4 = Sр4(НН) / N·Kз = Sр4(НН)/2·0,7 = 1300/1,4 = 928 кВА; Sт5 = Sр5(НН) / N·Kз = Sр5(НН)/2·0,7 = 330/1,4 = 235 кВА; Sт6 = Sр6(НН) / N·Kз = Sр6(НН)/2·0,7 = 330/1,4 = 235 кВА; Sт7 = Sр7(НН) / N·Kз = Sр7(НН)/2·0,7 = 550/1,4 = 393 кВА; Sт8 = Sр8(НН) / N·Kз = Sр8(НН)/2·0,7 = 330/1,4 = 235 кВА; Sт9 = Sр9(НН) / Kз = Sр9(НН) /0,9 = 425/0,9 = 472 кВА; Sт10 = Sр10(НН) / Kз = Sр10(НН) /0,9 = 425/0,9 = 472 кВА; Sт11 = Sр11(НН) / Kз = Sр11(НН) /0,9 = 425/0,9 = 472 кВА; Sт12 = Sр12(НН) / N·Kз = Sр12(НН)/2·0,7 = 800/1,4 = 571 кВА; Sт13 = Sр13(НН) / N·Kз = Sр13(НН)/2·0,7 = 800/1,4 = 571кВА. При ожидаемых перегрузках мощность трансформатора выбирается с запасом. По таблице 6.51 [2] выбираются тип и номинальная мощность трансформаторов каждой цеховой ТП так, чтобы Sном.т Sт. Результаты выбора трансформаторов цеховых ТП оформляются в табл. 1.2. Технические характеристики выбранных трансформаторов оформляются в виде табл. 1.2. Таблица 1.2 |