- •Институт экологии Кафедра энергоснабжения и теплотехники
- •Введение
- •Глава 1. Общая часть
- •1.1. Характеристика объекта электроснабжения и ближайшего источника питания
- •1.2. Анализ потребителей электроэнергии цеха
- •Перечень злектроприемников цеха
- •1.3. Характеристика помещений по условиям среды и их классификация по взрывоопасности, пожароопасности и опасности поражения электрическим током
- •Классификация помещений по взрывоопасности, пожароопасности и опасности поражения электрическим током
- •1.4. Схема электрических сетей внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия
- •Глава 2. Электроснабжение цеха
- •2.1. Разработка (выбор) схемы электроснабжения цеха
- •2.1.1. Выбор числа силовых трансформаторов в цеховой тп
- •2.1.2. Выбор схемы и конструктивного исполнения силовой сети цеха
- •2.1.3. Предварительная разработка плана силовой сети цеха
- •2.1.4. Распределение нагрузки по секциям сборных шин ру 0,4 кВ двухтрансформаторной цеховой тп
- •Распределение нагрузки по секциям сборных шин ру 0,4 кВ цеховой двухтрансформаторной тп
- •2.1.5. Составление упрощенной схемы электроснабжения цеха
- •2.2. Расчёт электрических нагрузок цеха
- •Расчёт ведётся в табличной форме (табл. 2.2) для каждого узла питания (срп, шра, сборки, щсу, троллея, шма, шин низкого напряжения цеховой тп), а также на стороне высокого напряжения (вн) цеховой тп.
- •Расчёт рекомендуется выполнять в следующем порядке.
- •Расчет электрических нагрузок
- •2.3. Расчёт мощности и выбор компенсирующего устройства
- •Основные технические характеристики комплектных конденсаторных установок напряжением 0,38 кВ
- •Сводная ведомость нагрузок до и после компенсации реактивной мощности
- •2.4. Определение мощности цеховой тп. Выбор трансформаторов с учётом компенсации реактивной мощности
- •Выбор трансформаторов цеховой тп
- •Характеристики выбранных трансформаторов цеховой тп
- •2.5. Определение параметров цеховой силовой сети напряжением до 1 кВ
- •2.5.1. Разработка плана силовой сети цеха
- •2.5.2. Разработка принципиальной схемы силовой сети цеха
- •2.5.3. Определение расчётных токов на участках силовой сети цеха
- •2.5.4. Выбор и проверка аппаратов защиты и силовых рп
- •2.5.5. Выбор сечений проводов, кабелей и шинопроводов силовой сети цеха по условию нагрева
- •2.5.6. Проверка линий силовой сети цеха по соответствию токам аппаратов защиты и по потере напряжения
- •Токи аппаратов защиты и минимально допустимые значения коэффициентов
- •Удельное активное сопротивление алюминиевых проводников
- •2.6. Расчёт и выбор кабельной линии напряжением 10(6) кВ, питающей цеховую тп
- •2.7. Расчёт токов короткого замыкания (кз)
- •2.7.1. Расчёт токов трёхфазного кз на стороне 10(6) кВ цеховой тп
- •Результаты расчёта токов короткого замыкания на стороне 10(6) кВ цеховой тп
- •2.7.2. Расчёт токов кз в цеховой силовой сети напряжением до 1 кВ
- •Сопротивления силовых понижающих трансформаторов мощностью до 2500 кВ.А, приведённые к вторичному напряжению 0,4 кВ (схема соединения обмоток y/Yн)
- •Коэффициенты трансформации кi и сопротивления первичных обмоток катушечных (многовитковых) трансформаторов тока
- •Сопротивления автоматических выключателей, рубильников и разъединителей напряжением до 1 кВ
- •Значения удельных сопротивлений комплектных шинопроводов
- •Значения удельных сопротивлений проводов и кабелей с алюминиевыми и медными жилами
- •Значения активных переходных сопротивлений неподвижных
- •Полное удельное сопротивление петли «фаза – нуль» Zп для кабеля или пучка проводов с алюминиевыми жилами при температуре жилы 65°с, мОм/м
- •2.7.3. Проверка элементов силовой сети цеха по условиям кз
- •Глава 3. Разработка электрической части цеховой трансформаторной подстанции
- •3.1. Классификация цеховых тп и рекомендации по их проектированию
- •3.2. Выбор схемы электрических соединений цеховой тп (ктп)
- •3.3. Выбор аппаратов и токоведущих частей ру 10(6) кВ с проверкой на действие токов кз
- •Условия выбора и проверки разъединителей и выключателей нагрузки
- •3.4. Комплектация ру 10(6) кВ цеховой некомплектной тп. Опросный лист
- •3.5. Комплектация ру 0,4 кВ цеховой некомплектной тп. Опросный лист. Проверка ру 0,4 кВ на действие токов кз
- •Комплектация ру 0,4 кВ некомплектной тп
- •3.6. Компоновка основного электрооборудования некомплектной тп
- •3.7. Ктп и их выбор
- •3.8. Комплектация ктп. Опросный лист
- •Комплектация шкафами ру 0,4 кВ ктп типа 2ктпп-400/10(6)/0,4 кВ Чебоксарского завода силового электрооборудования «Электросила»
- •3.9. Компоновка ктп
- •3.10. Расчёт заземляющего устройства тп 6(10)/0,4 кВ
- •3.10.1. Методика расчета
- •Наибольшие допустимые значения сопротивления заземляющего устройства Rз в трёхфазных сетях с различным режимом нейтрали [19]
- •Приближённые значения удельного сопротивления грунтов (ρ)
- •Характеристики климатических районов и приближённые значения коэффициентов сезонности для вертикальных и горизонтальных заземлителей [24]
- •Рекомендуемые электроды для заземляющего устройства [31]
- •. Значения коэффициентов использования электродов заземлителя
- •Библиографический список
- •Приложение 1 некоторые термины и определения
- •Исходные данные
- •Вопросы для разработки
- •Отчетный материал
- •Защита курсового проекта п4.1. Контрольные вопросы для подготовки к защите курсового проекта
- •П4.2. Памятка студенту по защите курсового проекта
- •П4.3. Доклад студента на защите курсового проекта (вариант)
- •Приложение 5 Обозначения условные графические и буквенный код элементов электрических схем
- •Приложение 6 Размеры графических обозначений наиболее применяемых элементов схем электрических соединений
- •Выдержки из гост 21.614—88. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах
- •Приложение 8 бланки опросных листов чзсэ «электросила»
- •Приложение 9 Технические данные автоматических выключателей серии ва
- •Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных
- •Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами
- •Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемых в земле
Федеральное агентство по образованию РФ
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Волгоградский государственный
архитектурно-строительный университет»
Институт экологии Кафедра энергоснабжения и теплотехники
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЦЕХА
ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Учебное пособие для курсового и дипломного
проектирования
Волгоград 2010
УДК 621. 311. 4(07)
Электроснабжение цеха промышленного предприятия: учебное пособие для курсового и дипломного проектирования / сост. В.В. Лукин, В.Н. Злобин, Л.Р. Кущ, А.А. Яковенко; ВолгГАСУ. – Волгоград, 2010. – 160 с.: ил.
Рассмотрены основные вопросы, решаемые студентами при выполнении курсового проекта по электроснабжению цеха промышленного предприятия. Приведены рекомендации по выполнению общей части проекта, изложены вопросы, решаемые при разработке схемы электроснабжения цеха. Даны подробные методики: расчета электрических нагрузок; расчета мощности и выбора компенсирующего устройства; определения мощности и выбора трансформаторов цеховой ТП; расчета и выбора элементов силовой сети цеха и сечения кабельной линии 10 кВ; расчета токов КЗ; расчета заземляющего устройства ТП. Приведены примеры расчетов. Рассмотрены необходимые теоретические сведения и решение вопросов разработки электрической части цеховой ТП.
Для студентов, изучающих дисциплину СД. 03 «Электроснабжение предприятий и электропривод» по специальности 101600 (140106.65) «Энергообеспечение предприятий» [направление подготовки дипломированного специалиста 650800 (140100.65) «Теплоэнергетика»] и выполняющих курсовой проект по электроснабжению цеха промышленного предприятия в соответствии с программой учебной дисциплины. Кроме того, пособие может быть использовано при дипломном проектировании.
Табл. 31. Ил. 29. Библиогр. 36 назв. Прилож. 10.
Рецензент – А.И. Бурханов
Введение
Системы электроснабжения (СЭС) промышленных предприятий предназначены для обеспечения промышленных потребителей электрической энергией. Как правило, промышленные предприятия имеют централизованное электроснабжение, т. е. электроснабжение от электростанций и электрических сетей районной энергосистемы. СЭС промышленных предприятий по назначению и обслуживаемой территории условно делятся на две части: система внешнего электроснабжения и система внутреннего электроснабжения. В последней различают систему внутризаводского электроснабжения и систему внутрицехового (цехового) электроснабжения.
СЭС промышленных предприятий должны обеспечивать: экономичность (иметь минимальные капитальные затраты и минимальные эксплутационные расходы); надежность электроснабжения (способность бесперебойного электроснабжения потребителей в течении заданного срока при нормированном качестве подаваемой электроэнергии); безопасность и удобство эксплуатации; нормированное качество электроэнергии (в соответствии с ГОСТ 13109–97); гибкость системы (возможность дальнейшего развития); возможность индустриальных способов монтажа. Поэтому СЭС должны грамотно проектироваться, с высоким качеством монтироваться и технически правильно эксплуатироваться.
Основными вопросами курсового проектирования цехового электроснабжения являются: общая часть (характеристика объекта электроснабжения и ближайшего источника питания, анализ потребителей, характеристика окружающей среды и др.); выбор схемы силовой сети цеха и её конструктивного выполнения; разработка схемы электроснабжения цеха; расчет электрических нагрузок по узлам питания и по цеху в целом; компенсация реактивной мощности; определение мощности и выбор трансформаторов цеховой ТП; расчеты и выбор аппаратов защиты, цеховых распределительных устройств и сечений проводников силовой сети цеха; расчеты токов КЗ на стороне 10(6) кВ цеховой ТП и в силовой сети напряжением 0,4 кВ; разработка электрической части цеховой подстанции.
Очень важно правильно решить все эти вопросы. В первую очередь надо правильно определить расчетные нагрузки по узлам питания и цеху в целом. От этого зависят исходные данные для выбора всех элементов системы цехового электроснабжения и затраты на ее сооружение и эксплуатацию.
Актуальной задачей является разработка рациональной системы цехового электроснабжения, отвечающей всем указанным выше требованиям. В цеховых электрических сетях используется огромное количество проводникового материала и электрической аппаратуры, поэтому выбор оптимальных схем цеховой сети и электроснабжения цеха в целом, правильный выбор электрических аппаратов и проводников является важнейшей задачей. Очень важно правильно определить мощность и выбрать силовые трансформаторы цеховой ТП. Мощность трансформаторов определяется исходя из средней мощности цеха за наиболее нагруженную смену с учетом компенсации реактивной мощности. При выборе трансформаторов, необходимо учитывать их нагрузочную способность.
В цеховых сетях широко используются комплектные трансформаторные подстанции, низковольтные комплектные устройства (НКУ), а также комплектные шинопроводы. Применение комплектного электрооборудования и выбор его рациональной компоновки, а также конструктивного выполнения цеховых сетей, обеспечивают безопасное обслуживания и ремонт, высокую эксплуатационную надежность.
Настоящее учебное пособие посвящено вопросам разработки цехового электроснабжения. Оно предназначено в качестве руководства при выполнении курсового проекта по электроснабжению цеха промышленного предприятия для студентов специальности 101600 (140106.65) «Энергообеспечение предприятий» [направление подготовки дипломированного специалиста 650800 (140100.65), «Теплоэнергетика»] очной и заочной формы обучения.