ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
"САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
КАФЕДРА "ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ"
Расчетно - пояснительная записка к курсовому проекту на тему "Электроснабжение термического цеха"
СамГТУ.140211.35
Выполнил студент группы 4-ЭТ-10
Винокуров А.О.
Руководитель - доцент кафедры ЭПП
Лыков Ю.Ф.
Самара 2013
1. Исходные данные.
1.1. Каждый студент получает один из 80 вариантов плана цеха с размещением электро-приемников (ЭП). Названия ЭП, их установленные (номинальные ) мощности и условные обозначения на плане приведены в разделе 5 "Электроприемники".
1.2. Категория надежности питания - II.
1.3. Среда помещения - нормальная.
1.4. Цех работает в две смены, Тм = 4000 часов в год.
1.5. Источник питания цеховой ТП - шины ГПП:
Номер вар-та |
Номин. напряж., кВ |
Мощность КЗ, МВА |
Расстояние, км |
Схема пит. |
Норм. tgφ |
Vцп мин |
Vцп макс |
28 |
6 |
200 |
0,8 |
Магистральн. |
0,2 |
+3% |
+2% |
1.6. Здание цеха выполнено из сборных железобетонных конструкций. Колонны сечением 500 х 500 мм располагаются с шагом 6000 мм (6 м), ширина пролетов: три пролета по 18 м. Высота здания цеха от нулевой отметки до нижнего пояса ферм - 6 м. Ширина цеха – 54 метров, длина цеха – 80 метр. Площадь цеха – 4320 м2.
2.1 Расчет электрических нагрузок в целом по цеху.
Расчет нагрузок от однофазных ЭП.
Дано: группа однофазных и трехфазных ЭП.
№ |
Наименование ЭП |
Кол |
Sуст кВА |
ПВ % |
Sуст 100% |
Cosφ |
tgφ |
Uн В |
Ки |
9 |
Тепловая завеса (вентилятор) |
2 |
3,75 |
100 |
3,75 |
0,8 |
0,75 |
|
0,7 |
18 |
Вентилятор |
10 |
5 |
100 |
5 |
0,8 |
0,75 |
|
0,7 |
31 |
Сварочный выпрямитель |
5 |
17,5 |
60 |
25,3 |
0,8 |
0,75 |
|
0,35 |
45 |
Печь сопротивления проходная трехфазная |
3 |
63,2 |
100 |
63,2 |
0,95 |
0,33 |
|
0,7 |
46 |
Печь сопротивления закалочная трехфазная |
10 |
21 |
100 |
21 |
0,95 |
0,33 |
|
0,7 |
47 |
Печь сопротивления закалочная трехфазная |
11 |
33,7 |
100 |
33,7 |
0,95 |
0,33 |
|
0,7 |
48 |
Муфельная печь сопротивления однофазная |
6 |
6,3 |
100 |
6,3 |
0,95 |
0,33 |
220 |
0,7 |
49 |
Печь индукционная однофазная |
5 |
20 |
100 |
20 |
0,4 |
2,29 |
220 |
0,7 |
50 |
Печь индукционная однофазная |
10 |
32 |
100 |
32 |
0,4 |
2,29 |
380 |
0,7 |
ЭП повторно-кратковременного режима нужно привести к ПВ 100%.
Активные установленные мощности ЭП:
Однофазные ЭП следует по возможности равномерно распределить по фазам:
А
B
48
48
48
49
49
C
N
48
А
B
C
N
49
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
Три
одинаковых ЭП – это один трехфазный
Рис.1. Подключение однофазных ЭП.
Для ЭП, включенных на линейное напряжение, нагрузки отдельных фаз определяются с помощью коэффициентов приведения:
-
к первой фазе;
-
ко второй фазе;
-
к первой фазе;
-
ко второй фазе.
Максимально загруженная фаза определяется по среднесменной мощности.
Установленные и среднесменные мощности, приведенные к фазам (кроме групп из трех одинаковых ЭП):
Фаза А:
Фаза В:
Фаза С:
Фаза C - максимально загруженная. Для нее определяется среднесменная реактивная мощность:
Расчет эквивалентной трехфазной мощности нагрузки.
Если
неравномерность нагрузки фаз
то эквивалентная трехфазная мощность
рассчитывается по максимально загруженной
фазе:
В противном случае
В
данном случае:
поэтому для 12-ти ЭП, не входящих в группы
из трех одинаковых ЭП:
Эквивалентная трехфазная мощность с учетом 3-х групп из одинаковых ЭП:
Количество трехфазных эквивалентных ЭП: n=8 шт.
Установленная мощность одного трехфазного эквивалентного ЭП:
|
Расчет нагрузок в целом по цеху |
|
|
|
|
|
|
|||||
Наименование ЭП |
Колич |
Руст1 |
Руст, кВт |
Ки |
tgφ |
Рсм, кВт |
Qсм, кВАр |
nэ |
Км |
Рм, кВт |
Qм, кВАр |
|
|
Первая группа Ки<0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Сварочный выпрямитель |
5 |
|
70 |
0,35 |
0,75 |
24,5 |
18,38 |
|
|
|
|
|
Итого группа 1 |
5 |
|
70 |
|
|
24,5 |
18,38 |
5 |
1,76 |
43,12 |
32,35 |
|
|
Вторая группа Ки>=0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Печь сопротивления проходная трехфазная |
3 |
|
180 |
0,7 |
0,33 |
126 |
41,6 |
|
|
|
|
|
Печь сопротивления закалочная трехфазная |
10 |
|
200 |
0,7 |
0,33 |
140 |
46,2 |
|
|
|
|
|
Печь сопротивления закалочная трехфазная |
11 |
|
352 |
0,7 |
0,33 |
246,4 |
81,3 |
|
|
|
|
|
Однофазные |
21 |
|
267,8 |
0,7 |
|
187,4 |
265,7 |
|
|
|
|
|
Вентиляторы |
10 |
|
40 |
0,7 |
0,75 |
21 |
15,75 |
|
|
|
|
|
Тепловая завеса |
2 |
|
6 |
0,7 |
0,75 |
4,2 |
3,15 |
|
|
|
|
|
Освещение 20Вт/м2 |
|
86,4 |
0,95 |
1,58 |
82 |
|
|
|
|
|
|
|
Итого группа 2 |
|
|
1132 |
|
|
807 |
453,7 |
8 |
1,2 |
968,4 |
544,4 |
|
Итого по цеху |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1012 |
576,8 |
|
2.3. Расчет мощности компенсирующих устройств (КУ), выбор количества и мощности понижающих трансформаторов цеховой ТП, выбор рационального варианта размещения КУ.
Варианты минимальной мощности цеховых трансформаторов:
,
где Кз - максимальный коэффициент
загрузки трансформатора принимается
Кз = 0,6 - 0,8 для 2-х трансформаторных
подстанций (ТП) или
Кз = 0,7 - 0,9 для однотрансформаторных ТП.
В данном примере предполагается рассмотреть два варианта ТП:
1. Однотрансформаторная ТП
.
Выбирается Sн
= 1600 кВА.
2. Двухтрансформаторная ТП
.
Выбираем Sн
= 2 х 1000 кВА.
При нормативном tgφн = 0.2 максимальная мощность, поступающая из энергосистемы
Требуемая
мощность конденсаторной батареи
Вариант 1: один трансформатор 1600 кВА.
Максимальная реактивная мощность, которую может пропустить трансформатор
Вариант 1а: всю реактивную мощность 576,8 квар, потребляемую на стороне НН, трансформатор пропустить может. Поэтому на стороне ВН устанавливаем всю конденсаторную батерею:
(Примечание:
для номинального напряжения 6 - 10 кВ это
очень низкая мощность). При этом Qт
= 576,8 квар.