Большая База Рефератов - Электроснабжение - бесплатно рефераты, скачать рефераты, рефераты на тему

Современная энергетика характеризуется нарастающей централизацией производства и распределением электроэнергии. Энергетические системы образуют одиннадцать крупных электрообъединений: Северо-запада, Центра, Средней Волги, Юга, Казахстана, Урала, Закавказья, Северного Кавказа, Средней Азии, Сибири и Востока. В состав единой энергетической системы страны (ЕЭС) входят девять энергообъединений, охватывающих почти 2/3 территории страны, где проживает более 80% населения.

Перед энергетикой в ближайшем будущем стоит задача всемирного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой, проливной и др.; развития комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов.

Широкая автоматизация и механизация производственных процессов н основе применения электроэнергии требует от персонала осуществляющего эксплуатацию, проектирование и монтаж, электрифицированных устройств, в частности от техников-электриков, хороших знаний, теорий и практики электропривода и основ управления.

1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Характеристика производства, предприятия, цеха.

Отрасль промышленности - машиностроительная.

Предприятие предназначено для выпуска сельскохозяйственных машин.

Цех механический предназначенный для механической и термической обработки деталей машин. Режим работы – 3 смены по 8 часов каждая, помещение цеха сухое, нормальное, особо опасное.

Относительная влажность не превышает 60%.

Температура воздуха 350.

Особо опасное помещение характеризуется наличием двух условий повышенной опасности: токопроводящие железобетонные полы, возможность одновременного прикосновения человека к материалоконструкциям здания, технологическим аппаратам и механизмов, имеющие соединения с землей с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой стороны.

2 РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Характеристика потребителя электроэнергии

Потребителями электроэнергии являются электроприемники цеха- промышленное оборудование установленное в соответствии с технологией цеха.

1) Конвейеры SPн = 350 кВт.

2) Краны SPн = 250 кВт.

3) Металлообрабатывающие станки SPн = 200 кВт.

4) Вентиляторы SPн = 100 кВт.

5) Прочая нагрузка SPн = 200 кВт.

Согласно заданию нагрузки потребители второй категории составляют 60%.

Потребители 2 категории 40%.

Краны работают в повторно- кратковременном режиме, а остальные приемники в длительном.

2.2 Анализ электрических нагрузок

Электрические нагрузки отдельных электрических приемников цеха зависят от технологического режима работы проводимых механизмов, аппаратов.

Изменение электрических нагрузок электроприемников всех звеньев системы электроснабжения во времени изображают в виде графиков нагрузки.

Суточный график нагрузки приведен в таблице 1.

Таблица 1.

Номер ступени

Продолжение таблицы 1.

Период времени, час

0-2

2-4

4-8

8-10

10-14

14-16

16-17

17-19

19-21

21-24

P, %, Pм

100

По суточному графику нагрузки определяем

1) Суточный расход электроэнергии Wa сут:

Wа сут=SPм ∙ tn сут = Р0-2 ∙ t0-2 + P2-4∙ t2-4 + P4--8∙ t4--8 + P8-10∙ t8-10+ P10-14·∙ t10-14+P14-16∙t14-16+P16-17∙t16-17+P17-19∙t17-19 + P19-21∙t19-21 + P21-24∙t21-24 = 2∙40+2∙100+4∙60+2∙90+4∙50+2∙70+1∙50+2∙80+2∙100+3∙40= 1570 кВт

где Wа сут - суточный расход электроэнергии

Рм - мощность каждого периода времени

tn сут - продолжительность каждого периода времени в сутки (час)

2) Определим коэффициент загрузки графика Кз.г.

Кз.г. = Wа сут / 2400= 1570 / 2400= 0,65 (2.1.)

Рабочие дни (3 смены по 8 часов) 300 дней

Траб = 300 ∙ 24 = 7200

Нерабочие дни- 65 дней Тнраб = 65 ∙ 24 = 1560

Таблица 2

Номер ступени

Р%, Рм

Число часов

Число часов в год tn год

300 х 2 = 600

100

300 х 2 = 600

300 х 4 = 1200

300 х 2 = 600

300 х 4 = 1200

Продолжение таблицы 2.

300 х 2 = 600

300 х 1 = 300

300 х 2 = 600

100

300 х 2 = 600

300 х 3 = 900

По годовому графику нагрузки определяется:

1) Годовой расход электроэнергии Wа год

Wа год =S Рn ∙ tn год (2.2.)

где Wа год – годовой расход электроэнергии;

Рn – мощность каждого периода времени;

tn год – продолжительность каждого периода времени в год (час)

Wа год = 40 ∙ 600 + 100 ∙ 600 + 60 ∙ 1200 + 90 ∙ 600 + 50 ∙ 1200 + 70 ∙ 600 + 50 ∙ 300 + 80 ∙ 600 + 100 ∙ 600 + 40 ∙ 900= 471000 кВт

1) Число часов, используемых максимумов нагрузки Тmax

Тmax =Wа год / Рn = 471000 / 100 = 4710 час (2.3.)

где Wа год – годовой расход электроэнергии

Рn – мощность каждого периода времени

2) Время максимума потерь t

t = (0,124 + Т / 10000)2 ∙ 8760 (2.4.)

где t - время максимальных потерь

Т - число максимальных нагрузок (час)

t = (0,124 + 1200 / 10000)2 ∙ 8760 = 521;

t = (0,124 + 900 / 10000)2 ∙ 8760 = 401;

t = (0,124 + 600 / 10000)2 ∙ 8760 = 296;

t = (0,124 + 300 / 10000)2 ∙ 8760 = 207;

2.3 Выбор рода тока и напряжения

Основными группами электроприемников, составляющими суммарную нагрузку объектов, являются электродвигатели производственных механизмов, сварочные установки, печные и силовые трансформаторы, электрические печи, выпрямительные установки, светильники всех видов искусственного света и др.

По роду тока различаются электроприемники, работающие: от сети переменного тока нормальной промышленной частоты f = 50 Гц; от сети

переменного тока повышенной или пониженной частоты; от сети постоянного тока.

По напряжению электроприемники классифицируются на две группы:

1) Электроприемники, которые могут получать питание непосредственно от сети 3,6 и 10 кВ.

2) Электроприемники, питание которых экономически целесообразно на напряжение 380-660 В.

Отдельные потребители электроэнергии исполняют для питания высокоскоростных электродвигателей токов повышенной частоты 180-400 Гц.

В данном цехе питание осуществляется от сети напряжением 380 В и частотой тока 50 Гц.

2.4 Расчет электрических нагрузок

Расчет электронагрузок производится с целью рассчитать электрочасть, т.е. выбрать электрические аппараты и токоведущие части на всех участках системы электроснабжения, а также для выбора числа и мощности трансформаторов, на которые должно быть равномерно распределена электрическая нагрузка.

Электрические нагрузки промышленных предприятий определяется выбор всех элементов системы электроснабжения. Поэтому правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором при проектировании и эксплуатации сетей.

Расчет начинают с определения максимальной мощности каждого электроприемника независимо от его технического процесса.

Расчет производится по формуле.

Pmax = SPном ∙ Kс (2.5.)

Где Pmax – максимальная расчетная мощность

Кс - коэффициент спроса

Рном – номинальная мощность приемника

Pmax = 350 ∙ 0,2 = 70 кВт.

Pmax = 250 ∙ 0,2 = 50 кВт.

Pmax = 200 ∙ 0,2 = 40 кВт.

Pmax = 100 ∙ 0,7 = 70 кВт.

Pmax = 200 ∙ 0,65 = 130 кВт.

Затем производится расчет средней мощности нагрузки по формуле

Рсм=Рmax∙Кз.г. (2.6.)

где Рсм – средняя мощность нагрузки (кВт)

Рmax – максимальная активная мощность (кВт)

Кз.г. – коэффициент загрузки графика

Рсм =70 ∙ 0,57 = 39,9 кВт.

Рсм = 50 ∙ 0,57 = 28,5 кВт.

Рсм = 40 ∙ 0,57 = 22,8 кВт.

Рсм = 70 ∙ 0,57 = 39,9 кВт.

Рсм = 130 ∙ 0,57 = 74,1 кВт.

Рассчитать реактивную среднюю мощность по формуле

Qсм = Рсм ∙ tg j (2.7.)

где Qсм – реактивная средняя мощность (кВар)

Рсм – средняя мощность нагрузки (кВт)

Qсм = 39,9 ∙ 1,73 = 69 кВар.

Qсм = 28,5 ∙ 1,73 = 49,3 кВар.

Qсм = 22,8 ∙ 1,33 = 30,3 кВар.

Qсм = 39,9 ∙0,75 = 29,9 кВар.

Qсм = 74,1 ∙ 0,86 = 63,7 кВар .

Реактивная максимальная мощность Qmax

Qmax = Qсм (2.8.)

где Qсм – реактивная средняя мощность (кВар)

Qmax – реактивная максимальная мощность (кВар)

Qmax = 69 кВар.

Qmax = 49,3 кВар.

Qmax = 30,3 кВар.

Qmax = 29,9 кВар.

Qmax = 63,7 кВар.

Определим сумму активной и реактивной мощности

SPmax = Pmax1+Pmax2+Pmax3+Pmax4+Pmax5 (2.9.)

где SPmax – сумма активной мощности (кВт)

Pmax1- Pmax5 – максимальная активная мощность (кВт)

SPmax = 39,9+28,5+22,8+39,9+74,1= 205,2 кВт

SQmax=Qmax1+ Qmax2 + Qmax3 + Qmax4 + Qmax5 (2.10.)

где SQmax – сумма максимальной реактивной мощности (кВар)

Qmax1- Qmax5 – максимальная реактивная мощность (кВар)

SQmax = 69+49,3+30,3+29,9+63,7= 242,2 кВар

Полная максимальная мощность Smax

Smax = (2.11)

Где Smax – полная максимальная мощность (кВ∙А)

SPmax – сумма максимальной активной мощности (кВт)

SQmax – сумма максимальной реактивной мощности (кВар)

Smax = √205,22 + 242,22 = 317,4 кВ∙А

2.5 Компенсация реактивной мощности

Электрическая сеть представляет собой единое целое, и правильный выбор средств компенсации для сетей промышленного предприятия напряжением до 1000 В, а так же в сети 6-10 кВ можно выполнить при совместном решении задач.

На промышленных предприятиях основные потребители реактивной мощности присоединяются к сетям до 1000 В. Компенсация реактивной мощности потребителей может осуществляться при помощи синхронных двигателей или батарей конденсаторов, присоединенных непосредственно к сетям до 1000 В, или реактивная мощность может передаваться в сети до 1000В со стороны напряжением 6-10 кВ от СД, БК, от генераторов ТЭЦ или сети энергосистемы.

При выборе компенсирующих устройств подтверждается необходимость их комплексного использования как для поддержания режима напряжения в сети, так и для компенсации реактивной мощности.

Страницы: 1, 2, 3

Новости

Мои настройки

Наверх