Методические указания для курсового и дипломного проектирования главных понижающих подстанций промышленных предприятий
Цель методических указаний – оказать помощь студентам при выполнении курсового проекта по дисциплинам «Электроснабжение городов и промышленных предприятий», «Электроснабжение», «Электропитающие системы» и части дипломного проекта по электроснабжению промышленных предприятий. Методические указания содержат теоретические, справочные материалы и численный пример выполнения данного раздела дипломного проекта. Приведенные нормы, объемы вычислений, методики соответствуют требованиям нормативных материалов при проектировании, реконструкции и эксплуатации электроустановок, директивных документов, ПУЭ, ПТЭЭП, ПТБЭП, СНиП, СП и ГОСТ.
Книга издана в 2019 году.
Читать Методические указания для курсового и дипломного проектирования главных понижающих подстанций промышленных предприятий онлайн беплатно
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И. И. ПОЛЗУНОВА»
ООО «МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ»
Рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий».
Протокол № 2 от 12.12.2018 г.
© ООО «МЦ ЭОР», 2019
Введение
Возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии, широкое внедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированных инженеров.
Важнейшим этапом в развитии творческой деятельности будущих специалистов является дипломное проектирование, в ходе которого развиваются навыки самостоятельного решения инженерных задач и практического применения теоретических знаний.
При написании пособия была поставлена задача систематизировать и доступно изложить основные вопросы проектирования, опираясь на существующие нормативные материалы, ГОСТа и исследования в области электроснабжения промышленных предприятий.
При проектировании электроснабжения объекта необходимо выполнить следующие работы: спроектировать ГПП, выбрать оборудование на стороне высокого (35, 110, 220 кВ) и низкого (6/10 кВ) напряжения и проверить на термическую и динамическую устойчивость в различных режимах работы, выбрать типы кабелей, питающих потребители (6/10 кВ) с шин ГПП, выбрать типы и места установки ограничителей перенапряжения, рассчитать заземляющее устройство и молниезащиту. Рассчитать и выбрать мощность и тип компенсирующих устройств, доведя COS φ на шинах 6 кВ до 0.92. Выбрать приборы учета и измерения, определить места их установки. Рассчитать мощность потребителей собственных нужд, выбрать тип источников оперативного тока и трансформаторов собственных нужд.
Для выполнения дипломного проектирования по электроснабжению промышленного предприятия либо другого объекта необходимы следующие данные:
• мощность источника внешнего электроснабжения;
• протяженность линий высокого напряжения;
• процентное соотношение категорий потребителей;
• коэффициент мощности COS φ либо tgна шинах 6, 10 кВ;
• установленная мощность потребителей;
• генеральный план завода;
• принципиальная однолинейная схема электроснабжения;
• схема участка сети.
I. Методические указания для курсового и дипломного проектирования главной понижающей подстанции (ГПП)
1. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов
Основными критериями выбора оптимальной мощности трансформаторов являются: экономические соображения, обеспечивающие минимум приведенных затрат и условия нагрева, зависящие от графика нагрузки, температуры окружающей среды, коэффициента начальной загрузки и длительности максимума.
1.1 По экономическим соображениям
Рисунок 1.1
Зависимость приведенных затрат З от мощности двухобмоточных трансформаторов 110 кВ при ч/год для района I
1.1.1 Для выбора оптимально-экономической мощности трансформаторов, аналогично тому, как это производится для линий, используется метод экономических интервалов. Однако исследования усложняются из-за наличия в трансформаторах двух видов потерь: холостого хода и короткого замыкания, зависящих от разных факторов. Между тем построение зависимостей З=f(S) для трансформаторов (рисунок 1.1) и аналогичных зависимостей З=(l) для линий (рисунок 1.2) дает ломаную кривую минимальных приведенных затрат. На рисунке 1.1 фактическая максимальная мощность, протекающая через трансформатор, обозначается через S, а это же обозначение в кружке показывает номинальную мощность, при которой трансформатор является экономически выгодным для какого-то фактического интервала мощностей, заключенного между точками пересечений парабол.
Однако могут быть трансформаторы, у которых зависимости З=f(S) проходят выше кривой минимума, нигде с ней не пересекаясь. Это показывает, что такие трансформаторы вообще не имеют экономической зоны использования, то есть их применение в данном случае нецелесообразно.
Рисунок 1.2
Зависимость приведенных затрат З от тока в линии I для различных сечений
1.1.2 Граничное значение экономической мощности, при которой целесообразен переход от одной номинальной мощности трансформатора S>ном1 к большей S>ном2:
где K>тр2 и K>тр1 – стоимость трансформаторов, руб.; Т – время включения трансформатора; c>эх и c>эк – стоимость 1 кВтч потерь энергии холостого хода и короткого замыкания соответственно.
Обозначив в предыдущем выражении
Все величины под корнем для заданных сравниваемых трансформаторов с S>ном1 и S>ном21 известны. Значения c>эх зависят от величины Т и района страны. Так как в большинстве случаев время включения трансформатора Т постоянно и равно 8760 ч/ год, то есть принимается, что трансформатор включен весь год, то величины зависят только от района страны.
1.1.3 Построенные номограммы экономических интервалов, представляющие собой по выражению прямые
