Курсовая работа: Электроснабжение участка кузнечно-прессового цеха

2.2 Расчет сменной мощности

Сменная мощность учитывает количество мощности, израсходованной в период наиболее загруженной смены.

(3,стр. 6)

- коффициент использования электроприёмника

(3, стр. 6)

Величена , , опредиляется из таблицы Таблица 1. (3. стр 38)

Для расчета приемники объединяют в группы с одинаковым режимом работы и, следовательно с одинаковым , ,. Расчитанные данные так же приведены в таблице 2.

Пример расчета для некоторого электрооборудования.

Определяем сменную мощность вентилятора вытяжного:

Определяем сменную мощность вентилятора приточного:

Определяем сменную мощность электротермических установок:

Определяем сменную мощность крана мостового ПВ=40%:

Определяем сменную мощность крана мостового ПВ=25%:

Определяем сменную мощность станков обдирочных типа РТ-503:

Определяем среднее значение :

о.е.; (3,стр 9)

-коэффициент использования электроприемника среднее значение;

-Полная сменная суммарная мощность;

-Полная номинальная сменная суммарная мощность;

-реактивная сменная суммарная мощность;

о.е.;

Определяем среднее значение для данного участка цеха:

;

Расчет электрической нагрузки производится для выбора питающей трансформаторной подстанции, которая выбирается общей для цеха, или для нескольких цехов, расположенных в непосредственной близости друг от друга. Трансформаторная подстанция питает исключительно механический цех серийного производства.

2.3 Расчет и вабор компенсирующего устройства

Расчетная величена . Согласно ПУЭ п 7.5.14 для действующих электроустановок требуется нормированное значение не ниже 0,98.

Поэтому необходимо принять меры для повышения до принятого нормируемого значения. Для проектируемого цеха должен быть принят ряд мероприятий, которые обеспечивают повышения недостаточно, поэтому необходимо выбрать компенсирующее устройство. Наиболее распространенным методом компенсации реактивной мощности является применения конденсаторных устаовок, которые устанавливают на подстанции в шинах 0,4 кВ.

Определяем расчетную мощность конденсаторных установок:

(3, стр 8)

При , приняв опредиляем =0,34 из справочной таблицы.

Претполагается, что на проектируемой подстанции цеха будет установленно два трансформатора (так как электрическая нагрузка представлена в основном потребителями второй категории), необходимо выбрать две канденсаторные установки.

Выбераем две комплектные конденсаторные установки типа:

АУКРМ-0,4-40-10-УХЛ4 с и U=0,4 кВ.

Где: АУКРМ (УКМ 58) - тип комплектные конденсаторные установки(автоматическая установка компенсации реактивной мощности);

0,4 - номинальное напряжение, кВ;

40 - номинальная мощность, кВар;

10 - мощность ступени регулирования, кВар;

УХЛ4 - климатическое исполнение и категория размещения.;

2.4 Определяем максимальную расчетную мощность.

Максимальная мощность- Это наибольшая мощность, в течении смены за 30 минут.

(3, стр. 9)

Значение определяют из справочной таблицы (3, стр. 41) в зависимости от эффективного числа электроприемников и среднего значения .

может быть определенно по соотношению :

где - суммарная номинальная мощность ЭП всей группы.

Рассмотрим упрощенный способ вычисления эффективного числа элетроприемников.

Значение показателя силовой сборки равно:

где и - номинальные приведенные к длительному режиму активные мощности наибольшего и наименьшего ЭП в группе.

При m>3 и ?0,3, эффективное число электроприемников определяется по соотношению:

- единичная мощность электроприемника.

Выбираем

Из справочной таблицы выбираем

Т.к. то

Теперь можно определить полную расчетную мощность с учетом выбранной КУ.

3. Построение суточного и годового графиков нагрузки

Режим работы потребителей электроэнергии изменяется в часы суток и месяцы года. При проектирование пользуются типовыми графиками, у которых по оси ординат указывается изменение нагрузки в течение суток или года в % на основание анализа работы действующих предприятий различных отраслей промышленности.

На основание расчетов для суточного графиков нагрузки строиться годовой график.

100% по типовому графику соответствует или .

Рисунок 1 - Суточный график нагрузок для кузнечно-прессового цеха

Продолжительность работы в году с определенной нагрузкой учитывается:

По формулам

где Рст - мощность активной нагрузки в определенное время суток, кВт;

n - ордината соответствующей ступени типового графика, %;

Рм - максимальная активная нагрузка, кВт;

Sст - полная мощность в определенное время суток, кВА;

Sм - максимальная полная мощность, кВА;

Производим вычисления:

Аналогично производим остальные вычисления. Полученные данные заносим в таблицу 3.1

Таблица 3.1

По данным строится суточный график нагрузки активной мощности.

Рисунок 2 - Суточный график активной мощности

Для планирования годового потребления и выработки электроэнергии составляют годовые графики нагрузки. Годовой график представляет собой кривую изменения убывающей нагрузки в течение года.

По суточным графикам строятся годовой график по продолжительности для активной мощности в порядке убывания. Так как годовой график имеет ступенчатую форму, то нагрузку необходимо расположить в убывающем порядке, начиная с наибольшей.

Данные для построения годового графика активной нагрузки сводим в табл. 3.2.

Таблица 3.2 Данные для построения годового графика активной нагрузки.

Годовой график активной нагрузки будет иметь вид, представленный на рис. 3.2.

Рисунок 3 - Годовой график активной нагрузки

По графику годовой активной нагрузки определяем активную электроэнергию, потребляемую заводом:

Wa = 1170646 кВт·ч;

Максимальное число часов использования максимальной нагрузки:

4. Выбор числа и мощности трансформатора

электроснабжение цех трансформатор

Выбор типа, и мощности трансформатора на подстанции обусловлен величиной и характером нагрузок. ТП должны размещаться как можно ближе к центру нагрузок, поэтому рекомендуется применять ТП, встроенные в цех.

При наличии потребителей 2 и 3 категории, а также при наличии неравномерного графика применяют двух трансформаторные подстанции. Число трансформаторов более двух применяется в исключительных случаях при надлежащем обосновании. Каждый трансформатор должен быть рассчитан на покрытие всех нагрузок 1 и основных нагрузок 2 категории при аварийном режиме.

Для двух трансформаторной подстанции, при аварийном отключении одного из трансформаторов, второй на время ликвидации аварии должен быть загружен не более чем на 140% согласно ПУЭ.

На проектируемом участке цеха:

Sр мах = кВА

U1= 10 кВ - напряжение питающей сети.

U2=0,4 кВ - напряжение распределительной сети цеха.

Нагрузка представлена потребителем 2 и 3 категории. Выбираем встроенную в участок цеха комплектную двух трансформаторную подстанцию, с трансформаторами Sнт= 250 кВА. При работе трансформаторов каждый имеет коэффициент нагрузки:

В аварийном режиме, при отключение одного из двух трансформаторов , то есть перегрузки меньше доступной 140%.

Выбираем трансформатор по каталогу и его технические данные заносим в таблицу 4.1

Таблица 4.1 Технические данные трансформатора.

Определяем реактивные потери мощности в трансформаторах:

Приняв Кэк=0,05 кВт/кВар коэффициент потерь, экономический эквивалент реактивной мощности (задается энергосистемой), определяем приведенные потери активной мощности:

+Кэк

+Кэк

Нагрузка цеха изменяется по графику, который приведен выше. При малых нагрузках (например, в ночные часы суток). Экономически более целесообразно держать в работе только один трансформатор, поэтому определить Sкр - критическую мощность, при которых необходимо подключить второй трансформатор:

Где: n количество работающих трансформаторов.

Следовательно, при мощности Sкр=150кВА необходимо включать в работу второй трансформатор подстанции.

Рассчитываем приведенные потери мощности и потере энергии за год согласно приятого графика:

Кзагр=Sнагр/Sнтр - коэффициент загрузки трансформатора, определяется для каждой ступени графика.

Для первой ступени нагрузки (начиная с максимальной)

Так как Sн=241,21 кВА 203,9кВА работают два трансформатора.

Так как Sн= кВА 203,9кВА работает один трансформатор.

Далее проводятся аналогичные расчеты для всех ступеней и соответсвующие результаты расчета заносим в таблицу 4.2.

Определяем общее потери энергии:

Таблица 4.2 Приведенные потери мощности и потери энергии за год согласно принятого графика.

5.Выбор питающих кабелей

Питание цеховых ТП выполняется от главной понизительной подстанции ГПП. Напряжение сети внешнего энергоснабжения принимается 10 кВ. Наиболее вероятным вариантом выполнения сети внешнего электроснабжения является использование кабельных линий (КЛ). Воздушные линии (ВЛ) применяется только в случаях. Когда они проходят по незаселенной местности.

Сечение кабелей U1000 согласно ПУЭ выбирается по экономической плотности тока jэк, величина которой выбирается из справочной таблицы в зависимости от Тмах и типа изоляции проводника. Питающий кабель U=10кВ будем выбирать с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией. При расчетном значение Тмах=6033час.

Из справочной таблицы определяем:

jэк=1,2 А/мм2

расч - ток, протекающий через кабель при работе двух трансформаторов на п/ст.