- •Г.Я. Вагин, е.Н.Соснина,
- •А.М. Мамонов, е.В.Бородин
- •Пособие по дипломному проектированию
- •Комплекс учебно-методических материалов
- •603950, Гсп-41, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24.
- •Содержание
- •Предисловие
- •Тематика дипломных проектов
- •Требования к заданиям на дипломное проектирование
- •1.2. Содержание задания проекта «Электроснабжение завода»
- •1.3. Содержание задания проекта «Реконструкция системы электроснабжения завода»
- •1.4. Содержание задания проекта «Энергоснабжение цеха или корпуса»
- •1.5. Содержание задания проекта «Энергоаудит завода или фирмы»
- •1.6. Содержание задания проекта «Энергоаудит газокомпрессорной или нефтеперекачивающей станции»
- •1.7. Содержание задания проекта «Энергоаудит цеха или корпуса»
- •1.8. Содержание задания проекта «Электрооборудование районной подстанции»
- •1.9. Содержание задания проекта «Реконструкция понизительной подстанции»
- •1.10. Содержание задания проекта «Разработка схемы электросетевого района»
- •1.11. Содержание заданий проектов научно-исследовательского характера
- •2 Методические рекомендации по выполнению проекта «электроснабжение завода»
- •2.1 Описание технологии завода
- •2.2 Выбор количества и мощности цеховых трансформаторов
- •2.3 Расчет компенсации реактивной мощности в сети 0,4 кВ цехов
- •2.4 Определение расчетных нагрузок по заводу
- •2.5 Построение картограммы нагрузок завода, определение места расположения гпп, рп и цеховых трансформаторных подстанций, выбор мощности трансформаторов гпп
- •2.6 Выбор схемы электроснабжения завода с технико-экономическим обоснованием
- •2.7 Расчет компенсации реактивной мощности в целом по заводу
- •2.8 Расчет токов короткого замыкания
- •2.8.1 Общие положения
- •2.8.2 Расчет тока короткого замыкания в точке к1
- •2.8.3 Расчет тока короткого замыкания в точке к2
- •2.8.4 Расчет тока короткого замыкания в точке к3
- •2.8.5 Расчет тока короткого замыкания в точке к4
- •2.9 Выбор оборудования на гпп и рп
- •2.9.1 Выбор схемы и оборудования ору 110 кВ
- •2.9.2 Выбор схемы и оборудования зру 6(10) кВ
- •2.10 Выбор сетей напряжением выше 1000 в
- •2.10.1 Выбор воздушных линий 110 кВ
- •2.10.2 Выбор способа прокладки и сечения сетей 6(10) кВ
- •2.11 Расчет показателей качества электроэнергии
- •2.11.1 Вводные замечания
- •2.11.2 Расчет отклонений напряжения
- •2.11.3 Расчет колебаний напряжения
- •2.11.4 Расчет несинусоидальности напряжения
- •2.12 Выбор релейной защиты
- •2.12.1 Защита понижающих трансформаторов
- •2.12.2 Расчет токов замыканий для цепей релейной защиты
- •2.12.3 Защита отходящих линий
- •2.12.4 Защита электропечных установок
- •2.12.5 Защита синхронных и асинхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ
- •2.12.6 Микропроцессорные защиты
- •2.13 Учет и измерение электроэнергии
- •2.14 Мероприятия по энергосбережению
- •3 Методические рекомендации по выполнению проекта «электрооборудование районной подстанции»
- •3.1 Расчет электрических нагрузок на шинах подстанции
- •3.2 Выбор количества и мощности трансформаторов
- •3.3 Расчет токов короткого замыкания
- •3.4 Выбор оборудования подстанции
- •3.5 Выбор оперативного тока и автоматики
- •3.6 Расчет заземления подстанции
- •3.7Расчет молниезащиты подстанции
- •3.8 Расчет и выбор релейной защиты
- •3.9 Измерения и учет электроэнергии
- •4. Методические рекомендации по выполнению организационно-экономической части дипломного проекта*
- •4.1 Общая часть
- •4.2 Проекты реконструкции или строительства объектов
- •4.2.1 Разработка календарного плана-графика выполнения работ
- •4.2.2 Определение капитальных затрат
- •4.2.3 Определение годовых издержек эксплуатации
- •Затраты на ремонт и обслуживание Сро складываются из следующих составляющих:
- •Где, - затраты на капитальные ремонты, руб./год;
- •4.2.4 Расчет поступлений по проекту
- •4.2.5 Расчет показателей достоинства проекта
- •4 .3 Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия
- •4.3.1 Технико-экономическое обоснование вариантов технических решений.
- •4.3.2 Определение технико-экономических показателей
- •4.3.3 Графическая часть
- •4.4 Организационно-экономическая часть научно-исследовательских работ
- •4.4.1 График основных этапов проведения нир и расчет затрат
- •4.4.2 Определение капитальных затрат сравниваемых вариантов
- •4.4.3 Определение эксплуатационных затрат сравниваемых вариантов
- •4.4.4 Определение экономического эффекта от применения пк
- •4.4.5 Определение срока окупаемости проекта
- •4.4 Энергоаудит
- •Приложение а
- •Шкафы кру серии к-104м и к-104мс1
- •Типовые схемы главных цепей шкафов кру к-104м и к-104мс1
- •Шкафы кру серии к-105 и к-105с1
- •Основное оборудование, встраиваемое в шкафы к-105 и к-105с1
- •Типовые схемы главных цепей шкафов кру к-105 и к-105с1
- •Трансформаторы тока измерительные на 6 и 10 кВ с номинальным вторичным током 1 а, 5 а
- •Трансформаторы напряжения
- •Приложение б Пример выполнения локальной сметы
- •Приложение в
- •Приложение г Пример технико-экономического сравнения двух вариантов электроснабжения цехов машиностроительного завода
- •Приложение д Пример технико-экономического сравнения двух вариантов системы электроснабжения предприятия
2.11.3 Расчет колебаний напряжения
Расчет колебаний напряжения от электросварочных установок производится в соответствии с рекомендациями [11,17].
Расчет колебаний напряжения от дуговых печей производится в следующей последовательности [9]:
Определяется размахи колебаний напряжения δUtна шинах, где подключены ДСП:
для одиночной ДСП:
, %; (2.65)
для группы ДСП:
, %; (2.66)
где - мощность печного трансформатора, МВА;
- мощность 3-х фазного короткого замыкания на шинах где подключены ДСП, МВА;
- мощность наибольшего печного трансформатора в группе, МВА;
кп- коэффициент учитывающий одновременность работы печей в группе изnпечей.
Для печей одинаковой мощности .
Для печей разной мощности:
, %. (2.67)
Колебания напряжения от ДСП считается допустимым, если соблюдается следующее неравенство:
%. (2.68)
Если получается более 1%, то необходимо предусмотреть мероприятия по снижению размахов напряжения. Эти мероприятия следующие:
разделение питания ДСП и других электроприемников чувствительных к колебаниям напряжения;
увеличение мощности питающих трансформаторов;
присоединение электроприемников создающих колебания и чувствительных к колебаниям на разные ветви трансформаторов с расщепленными обмотками;
применение специальных технических средств (быстродействующих статических компенсирующих устройств, сдвоенных реакторов, продольной компенсации и т.п.).
2.11.4 Расчет несинусоидальности напряжения
Расчет несинусоидальности напряжения от электросварочных установок производится в соответствии с рекомендациями [17].
Расчет несинусоидальности напряжения от дуговых печей производится в следующей последовательности [9].
Электродуговые печи являются источниками гармоник порядков n=2,3,4,5,…,7, и т.д.
При расчетах достаточно учитывать гармоники до 7-й, так как остальные гармоники малы.
Ток нечетных гармоник одной ДСП определяется по выражению:
; (2.69)
где n- номер нечетной гармоники.
Ток второй гармоники можно принять равным току третьей гармоники.
Для группы печей одинаковой мощности:
; (2.70)
где N- число печей в группе.
Для группы печей разной мощности:
; (2.71)
где - токn-й гармоники печи наибольшей мощности ().
Фазные напряжения n-й гармоники в расчетной точке:
; (2.72)
Коэффициент искажения синусоиды напряжения на шинах от которых питаются ДСП определяется по выражению, %:
; (2.73)
Расчетный коэффициент искажения синусоиды напряжения сравнивается с допустимым по ГОСТ 13109-97 кUд.
Для сетей с Uном=6-20 кВ кUд=5%.
Для сетей с Uном=35 кВ кUд=4%.
Для сетей с Uном=110-220 кВ кUд=2%.
Если расчетный коэффициент искажения синусоиды получается более допустимого, то необходимо применять фильтры высших гармоник.
Методика расчета и выбора фильтров приведена в [9].
2.12 Выбор релейной защиты
Промышленные электросети и электроустановки для своей защиты от повреждений и анормальных режимов в большинстве случаев не требуют сложных устройств релейной защиты.
К релейной защите предъявляют следующие основные требования:
надежное отключение всех видов повреждений;
чувствительность защиты;
избирательность (селективность) действия – отключение только поврежденных участков;
простота схем;
быстродействие;
наличие сигнализации о повреждениях.