Электроснабжение предприятия

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЭКТ

1 Определить расчетные  нагрузки корпусов и предприятия.

2 составить картограмму нагрузок  и выбрать место расположения  главной понизительной подстанции (ГПП).

3 Выбрать число  и мощность трансформаторов ГПП.

4 Определить сечение  ВЛ 110 кВ питающих предприятие.

5 Составить схему электрических соединений ГПП.

6  Выбрать режимы работы нейтралей трансформаторов ГПП.

7  Произвести расчет токов к.з., выбрать коммуникационные аппараты РУ ГПП и определить минимально допустимые сечения отходящих кабельных линий по термической стойкости токам к.з.

8 Выбрать типы, число и мощности трансформаторов цеховых ТП, количество ТП в каждом корпусе и места их расположения.

9 Составить схему распределения электроэнергии по территории предприятия на напряжении 10 кВ.

10 Выбрать компенсирующие устройства на напряжении до и выше 1000В.

11 Выбрать сечение кабельных линий 10 кВ.

12 Вычертить:

а) ситуационный план предприятия с нанесением на него картограммы нагрузок, мест расположения ГПП, ТП и РП, трасс воздушных и  кабельных линий;

б) принципиальную схему электроснабжения предприятия.

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные:

Распределение нагрузок по категориям.

№ корпуса	Распределение нагрузок по категориям, %
	1	2	3
1	3	82	15
2	0	10	90
3	0	5	95
4	0	85	15
5	0	90	10
6	0	90	10
7	0	100	0
8	5	95	0
9	0	80	20
10	30	55	15
11	17	73	10
12	0	100	0

 

Площадь корпуса,

№ корпуса	Площадь
1	1,75∙
2	0,85∙
3	0,75∙
4	3,63∙
5	4,10∙
6	3,18∙
7	0,25∙
8	3,77∙
9	3,45∙
10	3,88∙
11	3,84∙
12	0,925∙

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальные мощности электроприёмников корпусов   (Pном, кВт);

№ корпуса	Номер варианта
	1
1	3400
2	700
3	1300
4	7000
5	12000
6	10000
7	700
8	8000
9	6000
10	4000
11	8000
12	350

 

Коэффициенты использования по корпусам предприятия (Ки);

№ корпуса		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Вариант	1	0,51	0,32	0,37	0,50	0,57	0,42	0,48	0,51	0,61	0,58	0,39	0,65

 

Коэффициенты реактивной мощности (tg φ) по корпусам предприятия;

Вариант	№ корпуса
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	20
1	0,88	0,48	0,49	0,59	0,61	0,75	0,58	0,88	0,95	0,75	0,59	0,67

 

Для всех корпусов n_э ≥50.

Установленная энергоснабжающей организацией максимально допустимая  реактивная нагрузка  на границе раздела сетей предприятия и энергоснабжающей организацией в часы максимума энергосистемы Qmax.доп.

Вариант	1
Qmax.доп. Mвар.	15

 

По площади корпусов вся нагрузка распределена равномерно. Площади корпусов определяются по плану предприятия;

Число часов использования максимума  нагрузки Tм=3770ч/год.

Источник питания - шины 110кВ районной подстанции.

Мощность к.з.  на шинах 110кВ районной подстанции, S к.з., MB∙A

Вариант	1
S к.з., MB∙A	1600

 

Длинна трассы ВЛ 110кВ от районной подстанции до предприятия;

Вариант	1
Длинна трассы ВЛ, км	20

 

Расположение районной подстанции относительно предприятия;

Вариант	1
Расположение	Справа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

    1 РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ КОРПУСОВ И ПРЕДПРИЯТИЙ

1.1 Определение  расчетных нагрузок корпусов

Расчетные нагрузки корпусов определяются по следующим формулам:

1)Средняя активная нагрузка  за наиболее загруженную смену.

        Р_с.м. = Р_ном ∙k_и, (кВт),                                              (1.1)

            где Р_ном – номинальная активная нагрузка корпуса.

                             k_и – коэффициент использования (задан в условии).

        Р_с.м.1 =6800∙0,51 = 3468 (кВт), 
  2)Средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену.

            Q_с.м = Р_с.м ∙ tgφ (квар),                                             (1.2)

                    где  – tgφ коэффициент реактивной мощности (задан в условии).

       Q_с.м.1 = 6800 ∙ 0,88 = 5984 (кВАр

3)Расчетные  коэффициенты активной и реактивной  нагрузок.

                K_p = ƒ(K_u;n_э)                                                          (1.3)

                    где – эффективное число электроприёмников (задано в условии) 
            K_p1 = 1,11 
   4)Расчетная активная нагрузка корпуса;

         P_расч  = K’_p ∙ Р_см (кВт)                                             (1.4) 
           P_расч1  = 1,11 ∙ 3468 = 3849,48 (кВт),                                                                                                                         5)Расчетная реактивная нагрузка корпуса;

       Q_расч = K’_p ∙ Q_см (кВАр),                                             (1.5)

       Q_расч1 = 1,11 ∙ 5884 = 6642,24 (кВАр) 
   6) полная расчетная нагрузка  корпуса;

                  S_расч =     (кВ∙А),                                  (1.6)      
           S_расч1 = = 7767(кВ∙А)                                   
      7)Потеря активной энергии в трансформаторах и в сетях до 1000В корпуса.

           ∆P_ц = 0,03·S_расч (кВт),                                          (1.7)

           ∆P_ц1 = 0,03·7677 = 203,31 (кВт)                                             

 
8) Потеря реактивной энергии в  трансформаторах и в сетях  до 1000В корпуса.

               (квар),                                       (1.8)

               (квар),                                                    

9)Расчетная  активная нагрузка корпусов с  учетом потерь.

           =+∆ (кВт),                                                  (1.9)

           P’_расч = 4849.48 + 203.31 = 5052.79 (кВт),

10) Расчетная  реактивная нагрузка корпусов  с учетом потерь.

           =_+∆ (квар),                                             (1.10)

           7409.94 (квар),

11)Полная  расчетная нагрузка корпуса с  учетом потерь.

            (кВ∙А),                               (1.11)

            (кВ∙А),

 

1.2 Определение  расчетной нагрузки предприятия

          Нагрузку  рассчитывает для пятого  уровня  –  шины 10 кВ главной понизительной  подстанции.

 кВ∙А ,              (1.12)

где - расчетная активная нагрузка на шинах 10 кВ ГПП;

       – суммарные активные потери в трансформаторах ГПП;

        в расчетах не учитываем;

=åå                                                     (1.13)

  где - коэффициент одновременности =

          å- суммарные потери активной энергии в кабелях 10кВ

        В расчетах они не учитываются  так как: åå

кВт.

кВ∙А

 

 

2  КАРТОГРАММА НАГРУЗОК И  ВЫБОР МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЯ ГПП

2.1 Определение центра энергетических нагрузок предприятия

Центр энергетических нагрузок – это точка, расположения в которой ГПП обеспечило бы минимум  затрат на расположение сети.

Координаты  точки определяются по формулам:

åå;                                                         (2.1)

åå;                                                          (2.2)

Где координаты нагрузки i-го корпуса.

 

Расчет центра нагрузок сведен в  таблицу 2.

Таблица 2.

№ корпуса	, мм	, мм	, кВ∙А∙мм	, кВ∙А∙мм
-	16	17	18	19
1	58	75	45526	575775
2	50	9	46845	8432.1
3	45	66	8365.5	12249.6
4	63	51	239425.2	193820.4
5	24	75	94788	296212.5
6	17	25	119943.5	1763875
7	34	68	32988.4	64776.8
8	12	18	110228.4	165342.6
9	20	51.5	97552	251684.16
10	9	54	54457.74	326741.44
11	27	52	108845.1	209627.6
12	36	48	25405.2	33873.6
å			983770.04	2281049.6