Расход электроэнергии

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Февраля 2013 в 18:23, курсовая работа

Описание

Расход электроэнергии в производственных процессах является функцией многих переменных. Наибольшую эффективность в энергосбережении на промышленных предприятиях имеют следующие основные направления
применение для производственных процессов рациональных видов и параметров энергоносителей (электроэнергии, горячей воды, пара, сжатого воздуха и т.п.);
применение энергоэффективных технологий и оборудования;
интенсификация производственных процессов;

Содержание

Введение
1.Характеристика цеха
2.Выбор схемы электроснабжения
3.Расчёт электрических нагрузок
4.Выбор числа и мощности трансформаторов КТП, компенсирующего устройства
5.Расчёт сети 0,4 кВ
6.Компановка КТП
7.Расчёт токов короткого замыкания
8.Выбор электрооборудования КРУ 10 кВ
9.Расчёт заземления
Перечень ТКП

Работа состоит из  1 файл

курсовой по электроснабжению.docx

— 168.69 Кб (Скачать документ)

Величина К принимается в зависимости от эффективного числа электроприемников группы пэ и группового коэффициента использования К. При расчете нагрузок распределительных шкафов, пунктов, шинопроводов, троллеев, и других устройств, питающихся с помощью проводов или кабелей, значения К берутся из табл. П6, а магистральных шинопроводов, цеховых трансформаторов, цеха или корпуса в целом — из табл. П7.

Под эффективным (приведенным) числом электроприемников понимается такое число однородных по режиму работы приемников одинаковой мощности, которое обусловливает  ту же величину расчётной нагрузки, что и группа различных по номинальной мощности и режиму работы электроприёмников. Его вычисляют по формуле

                                                 (3.2)

Найденное значение округляется до ближайшего меньшего целого числа.

Если значение не более чем в три раза превышает номинальную мощность наименее мощного приемника группы, то можно принять = n.

Расчётная реактивная мощность нагрузки для питающих сетей  до 1 кВ, выполненных проводами и  кабелями, определяется по выражению

                                  (3.3)

где - среднее значение реактивной мощности  i-го электроприёмника.

Расчётная активная нагрузка предприятия в целом определяется по формуле

                                            (3.4)

Полная мощность расчётной нагрузки на всех уровнях  вычисляется по формуле

                                            (3.5)

Расчётный ток  нагрузки группы электропритёмников

                                              (3.6)

Пример расчёта  шинной сборки №1 (ШС 1)

В графу №1 записываем все электроприёмники, которые питаются из ШС 1:

5-8  плоскошлифовальные станки;

11-12 расточные  станки;

В графу №2записываем количество электроприёмников, шт.;

Соответственно, 4 плоскошлифовальных станка, и 2 расточных станка.

В графу №3 запишем номинальную( установленную) мощность одного электроприёмника. Данные берём из задания.

В графе №4 находим общую мощность групп электроприёмников по формуле

                                               (3.7)

 

5-8

11-12

В графу №5 запишем из справочной литературы коэффициент  использования. Для плоскошлифовальных станков = 0,35; для расточных станков = 0,17.

Также из справочной литературы находим cos, для плоскошлифовальных станков cos = 0,65; для расточных станков cos = 0,65. По таблице значений тригонометрических функций находим tg = 1,169. Запишем в графу №6 отношение cos.

В графу №7 запишем расчётную величину, которую определим перемножив коэффициент использования с общей номинальной мощностью

 для плоскошлифовальных станков;

 для расточных станков.

В графу №8 запишем расчётную величинуtg, которую определим перемножив коэффициент использования с общей номинальной мощностью и с тангенсом

tg для плоскошлифовальных станков;

 для расточных станков.

В графу №9 запишем расчётную величину , перемножив количество электроприёмников с квадратом номинальной мощности одного электроприёмника

для плоскошлифовальных станков;

для расточных станков.

В строке «итого»  суммируем в графах со 2 до 9 получившиеся значения и записываем результаты.

Заполняем дальше таблицу только в строке «итого».

В графе №10 записываем эффективное число электроприёмников, рассчитанное по формуле (3.2)                            

 

По таблице  «Значения коэффициентов расчётной  нагрузки для питающих сетей напряжением до 1кВ» выбираем коэффициент расчётной нагрузки , равный 1,47 и записываем в итоговую стоку 11-ой графы.

В графу №12 запишем расчётную активную мощность, которую найдём по формуле (3.4)

кВт

В графу №13 запишем расчётную реактивную мощность, которую определим по формуле (3.3)

Так как в  данном случае .

квар.

В графу №14 запишем расчётную полную мощность, которую определим по формуле (3.5)

кВ·А

В графу №15 запишем расчётный ток, который  определим по формуле (3.6)

 

Остальные нагрузки рассчитываем аналогично, все данные сводим в таблицу 2.

 

Таблица 2 -  Расчет электрических  нагрузок

Расчетный ток, А

 

 

15

   

142,5

 

Расчетная мощность

Полная кВ∙А

 

 

14

   

93,7

 

Реактивная, квар

 

 

13

   

61,7

 

Активная, кВт

 

 

 

12

   

70,53

 

Коэффициент расчетной нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

   

1,47

 

Эффективное число ЭП

 

 

10

   

4

 

Расчетные величины

   

9

4225

118,58

4343,58

1748,45

 

tg

8

53,19

3,06

56,25

18,47

   

7

45,5

2,618

48,12

15,89

Исходные данные

По справочным данным

Коэффициент реактивной мощности

 

 

 

 

 

 

cos

6

0,65/1,169

0,65/1,169

0,65/1,169

0,65/1,169

Коэффициент использования

 

 

 

 

 

5

0,35

0,17

0,33

0,17

По заданию технологов

Номинальная (установленная) мощность, кВт

Общая

 

 

 

 

 

 

 

 

4

130

15,4

145,4

93,5

Одного ЭП

 

 

 

 

 

 

3

32,5

7,7

40,3

18,7

Количество ЭП в шт

n

 

 

 

 

 

 

 

n

2

4

2

6

5

Наименование ЭП

1

ШС1

Плоскошлифовальный станок

(5-8)

Расточной станок

(11-12)

Итого

ШС2

Токарноревольверный станок

(13 – 17)

Продолжение таблицы 2

15

   

90,2

     

63,58

14

   

59,3

     

41,8

13

   

40,21

     

31,07

12

   

43,64

     

28,03

11

   

1,65

     

1,82

10

   

10

     

6

9

436,81

450

2635,26

216,75

450

628,58

1295,33

8

10,13

7,27

35,87

5,07

7,27

16,22

28,56

7

5,85

4,2

25,94

4,24

4,2

7,08

15,62

6

0,5/1,732

0,5/1,732

0,58/1,382

0,65/1,169

0,5/1,732

0,4/2,291

0,48/1,828

5

0,14

0,14

0,16

0,17

0,14

0,2

0,17

4

41,8

30

165,3

25,5

30

35,4

90,9

3

10,45

15

44,15

8,5

15

17,7

41,2

2

4

2

11

3

2

2

7

1

Вертикально

сверлильный станок

(19-22)

Фрезерный станок

(23-24)

Итого

ШР3

Зубофрезерный станок

(9,10,18)

Фрезерный станок

(25-26)

Сварочный тр-р

(45-46)

Итого

Продолжение таблицы 2

15

   

52,02

     

132,4

14

   

34,2

     

87,05

13

   

21,39

     

57,8

12

   

26,75

     

65,05

11

   

1,96

     

1,14

10

   

6

     

6

9

529

675

1204

684,5

1399,68

3125

2396,7

8

11,15

8,94

20,09

16,06

26,51

10,23

52,8

7

6,44

7,65

14,09

25,9

22,68

8,75

57,33

6

0,51,732

0,65/1,169

0,56/1,425

0,85/0,62

0,65/1,169

0,65/1,169

0,72/0,921

5

0,14

0,17

0,15

0,7

0,35

0,35

0,45

4

46

45

91

37

64,8

25

126,8

3

11,5

15

26,5

18,5

21,6

12,5

52,6

2

4

3

7

2

3

2

7

1

ШР1

Продольнострогальный станок

(1-4)

Пресс

(29-31)

Итого

ШР2

Насос

(43,45)

Универсальный полуавтомат

(27,28,39)

Точильно шлифовальный

(40-41)

Итого

Продолжение таблицы 2

15

   

58,37

     

369,18

14

   

38,373

     

242,7

13

   

24,42

     

72,96

12

   

29,6

     

231,55

11

   

1

     

1,18

10

   

3

     

4

9

242

112,5

345,5

3888

9248

9,68

13145

8

13,2

9

22,2

64,8

0

2,13

66,93

7

17,6

12

29,6

86,4

108,8

2,42

197,62

6

0,8/0,75

0,8/0,75

0,8/0,75

0,8/0,75

1/0

0,75/0,882

0,95/0,338

5

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,55

0,79

4

22

15

37

108

136

4,4

248,4

3

11

7,5

18,5

26

68

2,2

106,2

2

2

2

4

3

2

2

7

1

ШР4

П1П2

Вентилятор приточный

В1В2

Вентилятор вытяжной

Итого

ШР5

Электро-печь индукционная

(32-34)

Электро-печь сопротивления

(35-37,42)

Транспортер

Итого


 

Продолжение таблицы 2

15

86,85

               

434

14

57,09

               

434,09

13

36,14

               

311,75

12

44,2

               

302,08

11

2,33

               

0,75

10

1

               

32

9

2937

2937

4343,6

2635,3

1295,3

1204

2396,7

354,5

13145

28311,4

8

32,85

32,85

56,25

35,87

28,56

20,09

52,8

22,2

66,93

315,55

7

18,97

86,85

48,12

25,94

15,62

14,09

57,33

29,6

197,62

407,29

6

0,5/1,732

57,09

0,65/1,169

0,58/1,382

0,48/1,828

0,56/1,425

0,72/0,921

0,8/0,75

0,95/0,338

0,8/0,774

5

0,35

36,14

0,33

0,16

0,17

0,15

0,45

0,8

0,79

0,42

4

54,2

44,2

145,4

165,3

90,9

91

126,8

37

248,4

959

3

54,2

2,33

40,3

44,15

41,2

26,5

52,6

18,5

106,2

383,65

12042

1

2

6

11

7

7

7

4

7

50

1

Кран мостовой

Кран мостовой

ШС1

ШС2

ШР3

ШР1

ШР2

ШР4

ШР5

Итого


4.Выбор числа и мощности трансформаторов КТП, компенсирующего устройства.

 

В предыдущей главе рассчитаны нагрузки цеха, исходя из которых, выбираем трансформатор для КТП по формуле

                                                 (4.1)

где - расчётная активная мощность всех электроприёмников цеха;

- дополнительная активная мощность, в данном случае она отсутствует и принимаем = 0 кВт;

 – активная мощность щита  освещения. Заданна изначально в задании = 28 кВт.

- коэффициент загрузки трансформатора. Для потребителей 3-ей категории  этот коэффициент равен 0,8;

N – количество трансформаторов.

 

Исходя из расчётных данных выбираем трёхфазный масляный двухобмоточный трансформатор ТМГ – 630/10 – У1 ( номинальная мощность 630 кВ·А; потери холостого хода 950 Вт, потери короткого замыкания 7500 Вт; напряжение короткого замыкания 5,5%; ток холостого хода 1,4%).

Для промышленных предприятий с присоединённой мощностью  менее 750кВа мощность компенсирующих устройств, , квар, можно определить по формуле

                                        (4.2)

где  - суммарная расчётная активная нагрузка потребителей, кВт;

 – фактический (расчётный)  коэффициент реактивной мощности, соответствующий расчётному коэффициенту мощности  cos;

- нормативный коэффициент реактивной  мощности, соответствующий оптимальному значению коэффициента мощности (cos2 = 0,92 – 0,95).

Принимаем ( по справочным данным), а = 0,774 из таблицы №2.

330,08·(0,774 – 0,13) = 212,57 квар.

По найденному значению выбираем КУ типа УКМ58-04-268-67УЗ с номинальной мощностью 268 квар (мощность одной ступени 67 квар, число ступеней – 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Расчёт  сети 0,4 кВ

 

5.1Найдём номинальные, пусковые и пиковые токи электроприёмников.

Находим номинальные  токи каждого элетродвигателя по формуле

                                                                     (5.1)

где - номинальная активная мощность ЭП, кВт;

- номинальное линейное напряжение сети, кВ;

, - соответственно номинальный коэффициент мощности и номинальный КПД электроприёмника.

Для многодвигательного электропривода (n= 2,3) расчётный ток определяется как сумма номинальных токов двигателей.

                                                         (5.2)

Находим пусковые токи каждого электродвигателя по формуле

                                                                   (5.3)

где - номинальный ток электродвигателя, кВт;

- кратность пуска по отношению к , берём из справочных данных.

Для нахождения пикового тока воспользуемся выражением

                                                           (5.4)

где -наибольший пусковой ток электродвигателей установленных на станке;

- сумма номинальных  токов остальных двигателей станка, кроме того, по которому выбран .

Для определения  номинального тока крана, работающего  в повторно кратковременном режиме, используем формулу

                                                       (5.5)

Где сумма токов двигателей крана, работающих в повторно-кратковременном режиме

                                                              (5.6)

Для нахождения номинального тока сварочного аппарата воспользуемся выражением

                                                                  (5.7)

Где мощность длительного режима, которая находится по формуле

                                                              (5.8)

Например, рассмотрим продольно-строгальный станок, на котором  расположены 2 электродвигателя. Из паспортных данных запишем в таблицу №3: мощности двигателей; их КПД;  и кратность пуска.

По формуле (5.1) находим номинальные токи двигателей и записываем полученные данные в  таблицу

 

 

По формуле (5.3) находим пусковые токи

 

 

По формуле (5.4) находим пиковый ток для станка

 

По формуле (5.2) находим номинальный ток всего станка

 

Рассмотрим  ещё пример расчёта сварочного трансформатора, так как он работает в повторно кратковременном режиме, расчёты будут отличаться.

По формуле (5.8) найдём мощность длительного режима

 кВ·А

Для нахождения номинального тока сварочного аппарата воспользуемся формулой (5.7)

 

Полученный  номинальный ток сварочного аппарата заносим в соответствующую графу таблицы 3.

Все остальные  расчёты производим аналогично, данные сводим в таблицу 3.

Таблица 3

 

Справочные данные

Расчётные данные

Номер

ЭП дв.

наименование

Мощность

двигателя

кВт

 

КПД

%

Cos

Кратность

тока

k

Iном

Iпуск

Iн.ст.

Iпик

1-4

Продольно-строгальный

станок

7,5

87,5

0,86

7,5

15,17

113,8

23,67

122,3

4,0

85

0,84

7

8,5

59,6

5-8

Плоско-шлифовальный станок

22,0

90

0,87

6,5

42,74

277,8

64,6

299,67

7,5

87,5

0,86

7,5

15,16

113,7

3,0

82,0

0,83

7

6,7

46,93

9,10,18

Зубофрезерный станок

5,5

87,5

0,88

7

10,86

76,05

17,57

82,76

3,0

82,0

0,83

7

6,7

46,93

11,12

Расточной станок

2,2

81,0

0,83

6,5

4,98

32,36

15,84

81,03

5,5

87,5

0,88

7

10,86

76,06

13-17

Токарно-револьверный станок

11,0

87,5

0,87

7,5

21,98

164,85

37,82

180,69

5,5

87,5

0,88

7

10,86

76,05

2,2

81,0

0,83

6,5

4,97

32,35

19-22

Вертикально-сверлильный станок

7,5

87,5

0,86

7,5

15,16

113,7

22,28

120,82

2,2

81,0

0,83

6,5

4,97

32,35

0,75

73,0

0,73

5

2,14

10,7

23-26

Фрезерный станок

11,0

87,5

0,87

7,5

21,98

164,85

30,5

173,37

4,0

85,0

0,84

7

8,52

59,65

27,28, 39

Универсальный полуавтомат

15,0

89,5

0,89

7

28,64

200,51

42,26

214,13

5,5

87,5

0,88

7

10,86

76,05

1,1

75,0

0,81

5,5

2,75

15,15

29-31

Пресс

15,0

89,5

0,89

7

28,64

200,52

28,64

-

37-42

Эл. транспортёр

2,2

81,0

0,83

6,5

4,97

32,35

4,97

-

П1, П2

Вентилятор приточный

11,0

87,5

0,87

7,5

21,98

164,85

21,98

-

В1, В2

Вентилятор вытяжной

7,5

87,5

0,86

7,5

15,16

113,7

15,16

-

38

Кран мостовой (ПВ=60%)

37,0

92

0,87

7,2

70,32

506,29

104,59

571

22,0

90

0,87

6,5

42,73

277,8

11,0

87,5

0,87

7,5

21,98

164,85

40,41

Точильно-шлифовальный станок

5,5

87,5

0,88

7

10,86

76,05

26,09

91,28

4,0

85

0,84

7

8,52

59,65

3,0

82,0

0,83

7

6,7

46,93

43-44

Насос

18,5

90,0

0,89

7

35,16

245,9

35,16

-

45-46

Сварочный трансформатор

ПВ 40%

17,7

-

-

-

53,8

-

-

-

32-34

Эл. печь индукционная

36,0

-

0,8

-

68,45

-

-

-

35

Эл. печь сопротивления

68,0

-

1

-

103,4

-

-

-

Информация о работе Расход электроэнергии