
- •Введение
- •Задание.
- •1 Описание технологического процесса завода высоковольтной аппаратуры
- •2.2.2 Определение расчетных нагрузок цехов на напряжение распределения
- •2.2.3 Определение расчетных нагрузок на стороне высокого напряжения распределительного пункта и пункта приема электрической энергии
- •5.3 Определение рационального напряжения
- •5.4 Выбор цеховых трансформаторных подстанций
- •5.4.1 Потери в цеховых трансформаторных подстанциях
- •7.2 Расчет токов к.З. В точке к2
- •7.3 Расчет токов к.З. В точке к3
- •7.4 Расчет токов к.З. В точке к4
- •7.5 Расчет тока к.З в точке к5
- •7.6 Расчет токов к.З. В точке к6
- •Заключение
- •Список литературы
1 Описание технологического процесса завода высоковольтной аппаратуры
Основным направлением деятельности является разработка, производство, модернизация и реализация измерительного высоковольтного оборудования.
Изготавливаемое заводом оборудование поставляется в общепромышленном, экспортном, тропическом исполнении и широко используется в энергетике, нефтегазовой промышленности, машиностроение, металлургии, транспорте, сельском хозяйстве.
В настоящее время заводы высоковольтной аппаратуры динамично развиваются. Опыт работы на рынке электротехнического оборудования, высокая квалификация менеджеров, конструкторов, технологов и производственных рабочих, современная исследовательская база, прогрессивные технологии и оборудование обеспечивают разработку и производство наукоемкой, конкурентоспособной продукции, отвечающей современному мировому уровню.
Специалисты заводов контролируют качество изделий на всех этапах их производства: от приема заказа и тщательной проверки комплектации до выходного контроля и упаковки. Благодаря этому гарантируется высокая надёжность, долговечность и безопасность оборудования.
Предприятие заинтересовано в сотрудничестве в области расширения рынка сбыта, разработки и производства новых изделий и готово обсуждать любые коммерческие и технические предложения, как с физическими, так и с юридическими лицами России и за ее пределами.
2 Расчет электрических нагрузок системы электроснабжения
2.1 Расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха
Расчет нагрузки РМЦ определяем методом упорядоченных диаграмм.
Электроприемники распределяем на подгруппы согласно коэффициенту использования по узлам питания и производим расчет для каждой подгруппы.
Исходные данные выбираем из таблицы 1 – Исходные данные для расчета электрических нагрузок РМЦ по вариантам.
Определяем номинальную мощность ЭП.
,
(2.1)
-
коэффициент продолжительности включения.
–
количество
ЭП.
(Пример выполнение расчета для токарно-револьверного станка)
=4,23
кВт
Определим средневзвешенный коэффициент использования:
(2.2)
где
- коэффициент использования.
Определим эффективное число ЭП:
(2.3)
шт.
Полученное число округляем до ближайшего меньшего значения - 3.
Расчетную активную мощность подключенных к узлу питания приемников ЭЭ
(2.4)
Значение
коэффициента расчетной нагрузки
для питающих сетей напряжением до 1кВ
выбираем по справочным данным
Реактивная мощность:
(2.5)
кВАр
(2.6)
Расчетный ток:
(2.7)
где
напряжение нагрузки (6кВ и 0,4кВ).
Данные сводятся в таблицу 3
Таблица 3 - Определение расчетных нагрузок методом упорядоченных диаграмм
Наименование |
Кол-во ЭП |
мощность |
kв |
kи |
cosφ |
tgφ |
kи ср.взв |
nэ |
kp |
Pp, кВт |
Qp, кВт |
Sp, кВт |
Ip, А |
|
Pпас |
Pni |
|||||||||||||
Механическое отделение
|
||||||||||||||
Токарно-револьверный станок |
1 |
5,6 |
4,2 |
0,57 |
0,14 |
0,65 |
1,17 |
0,14 |
3 |
2,89 |
20,1 |
31,3 |
37,2 |
53,7 |
Токарно-винторезный станок |
1 |
4,5 |
3,4 |
0,57 |
0,11 |
0,4 |
2,29 |
|||||||
Универсально-фрезерный станок |
1 |
4,6 |
3,6 |
0,6 |
0,18 |
0,65 |
1,17 |
|||||||
Вертикально- сверлильный станок |
2 |
17 |
25,7 |
0,57 |
0,11 |
0,6 |
1,33 |
|||||||
Долбежный станок |
1 |
7 |
5,3 |
0,57 |
0,11 |
0,5 |
1,73 |
|||||||
Универсальный заточный станок |
1 |
1,25 |
0,8 |
0,45 |
0,14 |
0,65 |
1,17 |
|||||||
Тельфер |
1 |
4,5 |
3,2 |
0,5 |
0,1 |
0,5 |
1,73 |
|||||||
Вентилятор |
1 |
2,8 |
2,3 |
0,7 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
|||||||
Заготовительное отделение
|
||||||||||||||
Ножницы высечные |
1 |
2,8 |
1,98 |
0,5 |
0,15 |
0,5 |
1,73 |
0,29 |
4 |
1,47 |
16,6 |
21,7 |
27,3 |
39,4 |
Пресс правильный |
1 |
14 |
9,89 |
0,5 |
0,25 |
0,65 |
1,17 |
|||||||
Станок труборезный |
1 |
7 |
5,42 |
0,6 |
0,18 |
0,65 |
1,17 |
|||||||
Пресс листогибочный |
1 |
15,7 |
11,1 |
0,5 |
0,25 |
0,65 |
1,17 |
|||||||
Универсальный заточный станок |
1 |
1,25 |
0,84 |
0,45 |
0,14 |
0,65 |
1,17 |
|||||||
Кран-балка |
1 |
4,85 |
3,76 |
0,6 |
0,22 |
0,5 |
1,73 |
|||||||
Вентилятор |
1 |
7 |
5,87 |
0,7 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
|||||||
Сварочное отделение
|
||||||||||||||
Автомат для дуговой сварки, кВ·А |
1 |
100 |
77,4 |
0,6 |
0,15 |
0,65 |
1,17 |
0,19 |
1 |
4 |
73,8 |
97,4 |
122 |
176 |
Сварочный преобразователь |
1 |
14 |
9,95 |
0,5 |
0,4 |
0,55 |
1,52 |
|||||||
Станок обдирочно-точильный |
1 |
7 |
4,95 |
0,5 |
0,25 |
0,65 |
1,17 |
|||||||
Таль электрическая |
1 |
0,85 |
0,60 |
0,5 |
0,2 |
0,5 |
1,73 |
|||||||
Вентилятор |
1 |
2,8 |
2,34 |
0,7 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
|||||||
Термическое отделение
|
||||||||||||||
Электропечь сопротивления камерная |
1 |
15 |
15 |
1 |
0,8 |
0,96 |
0,29 |
0,77 |
1 |
1 |
15,7 |
6,6 |
17,1 |
24,6 |
Печь муфельная |
1 |
1,6 |
1,6 |
1 |
0,8 |
0,95 |
0,33 |
|||||||
Вентилятор |
1 |
4,5 |
3,8 |
0,7 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
|||||||
Участок электроэрозионной обработки
|
||||||||||||||
Универсальный ультразвуковой станок |
1 |
1 |
0,71 |
0,5 |
0,18 |
0,6 |
1,33 |
0,33 |
2 |
2,45 |
7,6 |
11,9 |
14,1 |
20,4 |
Электроимпульсный копировальный станок |
1 |
7,7 |
5,44 |
0,5 |
0,24 |
0,5 |
1,73 |
|||||||
Универсальный электроискровой прошивочный станок |
1 |
1,2 |
0,85 |
0,5 |
0,18 |
0,6 |
1,33 |
|||||||
Вентилятор |
1 |
2,8 |
2,34 |
0,7 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
|||||||
Столярное отделение |
||||||||||||||
Поперечная пила |
1 |
7 |
5,42 |
0,6 |
0,18 |
0,65 |
1,17 |
0,26 |
4 |
1,47 |
7,3 |
10,7 |
12,9 |
18,6 |
Строгальный станок |
7 |
1 |
5,28 |
0,57 |
0,11 |
0,5 |
1,73 |
|||||||
Станок токарный по дереву |
1 |
1,5 |
1,16 |
0,6 |
0,3 |
0,6 |
1,33 |
|||||||
Настольный сверлильный станок |
1 |
0,6 |
0,40 |
0,45 |
0,16 |
0,45 |
1,98 |
|||||||
Точильный станок двухсторонний |
1 |
1,7 |
1,14 |
0,45 |
0,11 |
0,6 |
1,33 |
|||||||
Таль электрическая |
1 |
2,8 |
1,98 |
0,5 |
0,2 |
0,5 |
1,73 |
|||||||
Вентилятор |
1 |
4,5 |
3,76 |
0,7 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
|||||||
Электроремонтное отделение |
||||||||||||||
Ножницы вибрационные |
1 |
0,52 |
0,37 |
0,5 |
0,2 |
0,65 |
1,17 |
0,53 |
4 |
1,21 |
5,6 |
4,7 |
7,3 |
10,5 |
Намоточный станок |
1 |
1,1 |
0,78 |
0,5 |
0,25 |
0,5 |
1,73 |
|||||||
Настольный сверлильный станок |
1 |
0,6 |
0,40 |
0,45 |
0,16 |
0,45 |
1,98 |
|||||||
Сушильный шкаф |
1 |
4 |
2,83 |
0,5 |
0,8 |
1 |
0 |
|||||||
Обдирочно-точильный станок |
1 |
2,8 |
1,98 |
0,5 |
0,25 |
0,65 |
1,17 |
|||||||
Вентилятор |
1 |
2,8 |
2,34 |
0,7 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
|||||||
Гараж |
||||||||||||||
Токарный станок |
1 |
4,6 |
3,96 |
0,5 |
0,25 |
0,95 |
0,33 |
0,32 |
3 |
1,74 |
5,4 |
5,3 |
7,6 |
10,9 |
Выпрямительная установка для зарядки аккумуляторов, кВ·А |
1 |
1,68 |
0,40 |
0,45 |
0,16 |
0,45 |
1,98 |
|||||||
Настольный сверлильный станок |
1 |
0,6 |
1,98 |
0,5 |
0,2 |
0,5 |
1,73 |
|||||||
Таль электрическая |
1 |
2,8 |
2,34 |
0,7 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
|||||||
Вентилятор |
1 |
2,8 |
1,14 |
0,45 |
0,11 |
0,6 |
1,33 |
|||||||
Точильный станок двусторонний |
1 |
1,7 |
3,96 |
0,5 |
0,25 |
0,95 |
0,33 |
После определения расчетных мощностей всех РПЭ – распределительный пункт ЭЭ, рассчитываем активную, реактивную и полную мощность всего РМЦ. Для этого рассмотрим РМЦ как узел питания, для рассмотренных ранее РПЭ.
Таблица 4 - Определение расчетных нагрузок РМЦ
Название |
Кол-во ЭП в РП |
Ном. мощность Pнi |
cos φ |
tg φ |
kиср.взв. |
nэ |
kp |
Pp, кВт |
Qp, кВАр |
Sp, кВА |
Ip, А |
Механическое отделение |
3 |
48,5 |
0,59 |
1,41 |
0,26 |
3 |
2,05 |
132 |
162,5 |
209,4 |
302,2 |
Заготовительное отделение |
4 |
38,9 |
0,65 |
1,19 |
|||||||
Сварочное отделение |
1 |
95,3 |
0,64 |
1,2 |
|||||||
Термическое отделение |
1 |
20,4 |
0,93 |
0,38 |
|||||||
Участок электроэрозионной обработки |
2 |
9,3 |
0,59 |
1,42 |
|||||||
Столярное отделение |
4 |
19,2 |
0,61 |
1,34 |
|||||||
Электроремонтное отделение |
4 |
8,7 |
0,78 |
0,76 |
|||||||
Гараж |
3 |
9,8 |
0,76 |
0,9 |
2.2 Расчет электрических нагрузок по уровням энергоснабжения
2.2.1 Расчетные нагрузки цехов
Расчет нагрузки активной и реактивной мощности определяется по выражениям:
(2.8)
(2.9)
где Рр- расчетная мощность цеха,
kс- коэффициент спроса по цеху (справочная величина),
Рн- суммарная мощность электроприёмников подключенных к данному цеху.
Расчет осветительной нагрузки производим по следующей формуле:
(2.10)
(2.11)
где
F
– площадь цеха ,
– коэффициент
спроса осветительной установки.
коэффициент,
учитывающий потери пуска регулирующей
аппаратуре.
Таблица 5 - Коэффициент пуска регулирующей арматуры
Значение |
Вид ламп |
kпр= 1,08 |
с электронной пуско-регулирующей арматурой (ДРЛ, ДРИ) |
kпр= 1,2 |
стартерные схемы (люминисцентные лампы) |
kпр= 1,3 |
схемы быстрого зажигания с накальным транзистором (безстартерные) |
удельная
мощность осветительной нагрузки, кВт/м2,
зависит от высоты цеха и от выбранного
типа ламп.
Для освещения цехов выбираем люминесцентные лампы ЛД, ЛДЦ, ЛБ различной мощности в соответствии с качеством освещения для зданий. Для освещения территории завода выбираем лампу ДРЛ 700.
Таблица 6 - Характеристики ламп
Тип ламп |
Пояснение |
Мощность, Вт |
U, В |
cos φн |
tg φн |
ЛБ 80 |
Лампа белого света |
80 |
135 |
0,61 |
1,3 |
ЛД 58 |
Лампа дневного света |
58 |
130 |
0,59 |
1,37 |
ЛДЦ 40 |
Лампа дневного света с улучшенной цветопередачей |
40 |
125 |
0,57 |
1,44 |
ЛДЦ 80 |
80 |
135 |
0,61 |
1,3 |
|
ДРЛ 700 |
Дуговая ртутная люминесцентная |
700 |
145 |
0,66 |
1,14 |
Активная и реактивная мощность, требуемая для освещения территории завода:
(2.12)
,
(2.13)
где Fтер – площадь территории завода, которую необходимо осветить.
(2.14)
Fтер=153100-74695=78405 м2
Расчетные нагрузки активной и реактивной мощности цеха (на примере главного корпуса):
Активная и реактивная мощность осветительной нагрузки цеха (на примере главного корпуса):
Расчетная
активная нагрузка цеха (на примере
главного корпуса):
(2.15)
(2.16)
(2.17)
(2.18)
Если в одном цехе присутствует 2 вида нагрузки, то площадь нагрузки принимается равным 30% от общей площади цеха.
Результаты расчета сводим в таблицу 7.
Таблица 7 - Расчетные нагрузки цехов предприятия
№ |
Наименование цеха |
Pн, кВт |
cos φ |
kс |
Pp, кВт |
Qp, кВАр |
kс.о. |
hп, м |
Тип ламп |
ρуд, кВт/м2 |
Pp.о, кВт |
Qp.о, кВАр |
Pp.ц, кВт |
Qp.ц, кВАр |
Sp.ц, кВА |
Ip.ц, А |
F, м2 |
1 |
Главный корпус (6 кВ) |
12080 |
0,85 |
0,6 |
7248 |
7393 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
7248 |
7393 |
3837,3 |
996.2 |
3378 |
|
Главный корпус (0,4 кВ) |
1500 |
0,85 |
0,6 |
900 |
918 |
0.8 |
5 |
ЛБ 80 |
0.015 |
48.6 |
49.6 |
948.6 |
967.6 |
1132 |
1955.9 |
3378 |
2 |
РМЦ |
- |
- |
- |
132 |
162 |
1 |
6 |
ЛД 58 |
0.014 |
98.1 |
105.8 |
230.4 |
267.8 |
354,8 |
509.9 |
5858 |
3 |
Опытный цех |
445 |
0,6 |
0,55 |
244,7 |
230 |
0,8 |
4 |
ЛДЦ 80 |
0,016 |
20,4 |
19,2 |
265,2 |
249,2 |
933,7 |
525,3 |
1329 |
4 |
Блок вспомогат. цехов |
2990 |
0,7 |
0,75 |
2242 |
1681 |
1 |
5 |
ЛБ 80 |
0,018 |
28,7 |
21,5 |
2271 |
1703,4 |
2654,2 |
4097,8 |
1329 |
5 |
Лабораторный корпус (6 кВ) |
760 |
0,65 |
0,6 |
456 |
638,4 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
456 |
638.4 |
581 |
75,5 |
2622 |
|
Лабораторный корпус (0,4 кВ) |
200 |
0,65 |
0,6 |
120 |
168 |
0,8 |
5 |
ЛДЦ 40 |
0,017 |
42,8 |
59,9 |
162,8 |
227,9 |
838,3 |
404,3 |
2622 |
6 |
Компрессорная и кислородная станция (6 кВ) |
8900 |
0,7 |
0,75 |
6675 |
5006 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6675 |
5006.3 |
1911 |
802,9 |
2834 |
|
Компрессорная и кислородная станции (0,4кВ) |
850 |
0,7 |
0,75 |
637,5 |
478,1 |
1 |
5 |
ЛД 58 |
0,014 |
47,6 |
35,7 |
685,1 |
513,8 |
593,3 |
1236,1 |
2834 |
7 |
Заводоуправление |
180 |
0,95 |
0,6 |
108 |
110,1 |
0,8 |
3 |
ЛД 58 |
0,02 |
18,1 |
18,5 |
126,1 |
128,7 |
3066,4 |
260,1 |
945 |
8 |
Котельная и бойлерная |
9005 |
0,8 |
0,9 |
8104 |
8266 |
1 |
7 |
ЛДЦ 80 |
0,013 |
297 |
302,5 |
8401 |
8569,077 |
309,2 |
17321 |
19010 |
9 |
Ацетиленовая ст. |
350 |
0,6 |
0,81 |
283,5 |
289,1 |
1 |
8 |
ЛД 58 |
0,016 |
163 |
166,5 |
446,8 |
455,7 |
213,46 |
921,1 |
8503 |
10 |
Водородная станция |
730 |
0,85 |
0,77 |
562,1 |
421,6 |
1 |
8 |
ЛБ 80 |
0,015 |
88,4 |
66,3 |
650,5 |
487,9 |
1319,7 |
1173,7 |
4913 |
11 |
Станция перекачки |
600 |
0,65 |
1 |
600 |
372 |
0,95 |
6 |
ЛБ 80 |
0,017 |
33 |
20,4 |
633 |
392,4 |
2765,6 |
1074,9 |
1701 |
12 |
Эксперименталь-ный цех |
600 |
0,7 |
0,23 |
138 |
183,5 |
0,8 |
7 |
ЛД 58 |
0,011 |
39,9 |
53,1 |
177,9 |
236,6 |
436,8 |
427,3 |
3779 |
13 |
Заготовительный цех |
400 |
0,85 |
0,5 |
200 |
266 |
1 |
7 |
ЛДЦ 80 |
0,012 |
83 |
110,4 |
283 |
376,4 |
280,5 |
679,7 |
5763 |
14 |
Склад |
500 |
0,7 |
0,41 |
205 |
272,7 |
0,6 |
7 |
ЛДЦ 80 |
0,015 |
42,1 |
55,9 |
247,1 |
328,6 |
1980,8 |
593,4 |
3897 |
|
Освещение цехов и территории завода |
- |
- |
- |
- |
- |
0,95 |
7 |
ДРЛ 1000 |
0,018 |
740 |
761 |
1061 |
817,8 |
1036,5 |
1496 |
78405 |