Электрические нагрузки машиностроительного завода

Сечение проводов и жил выбирается по техническим и экономическим условиям. К техническим условиям относятся: выбор сечения по нагреву расчётным током, условиям возникновения короны, механической прочности, нагреву от кратковременного выделению тепла током короткого замыкания, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах. Экономические условия выбора заключаются в определении сечения линии, приведённые затраты которой будут минимальными. Выбор сечения по нагреву осуществляется по расчётному току. Для параллельно работающих линий в качестве расчётного тока принимается ток после аварийного режима, когда одна питающая линия вышла из строя. По справочным данным в зависимости от расчетного тока определяется ближайшее большее стандартное сечение. Это сечение приводится для конкретных условий среды и способа прокладки кабеля и проводов. При выборе сечения кабельной линии учитывают допустимые кратковременные перегрузки. Для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных, для таких кабелей допускается перегрузки в течение 5 суток в пределах, указанных в таблицах справочника. По условиям возникновения короны выбирают минимально допустимое сечение только для воздушных линий. Для изолированных жил кабелей самое малое стандартное сечение обеспечивает отсутствие возникновения короны. Выбор сечения по механической прочности также не производится, так как минимальное стандартное сечение удовлетворяет этому условию. Для воздушной линии расчет сечения производится с учетом воздействия собственной массы, сил ветра и гололёда. По нагреву длительно допустимым током нагрузки: По потере напряжения: По экономической плотности тока:

Пример расчёта кабельной линии проведем на линии Л-1 (ГПП — ТП1), вариант № 1. По данным таблицы № 8определим расчетный номинальный и расчетный аварийный ток. По справочнику [2] выбираем кабель ААШв с Iдоп=340 А сечением 185 мм². По плотности тока, Оставляем стандартное сечение 185 мм². По потере напряжения:

где =0,93 по (табл. П4.7 ст.342[Л-2]);=10%.По всем условиям выбранный кабель с сечением 185 мм² проходит. Выбор кабелей остальных линий для рассматриваемых вариантов сведем в таблицу № 8.Таблица 8 — Выбор кабелей (варианты № 1−3)9. Технико-экономическое сравнение и выбор схемы электроснабжения.

Целью технико-экономических расчётов является определение оптимального варианта схемы, параметров электросети и её элементов. Для систем электроснабжения промышленных предприятий характерна многовариантность решений задач, обусловленная широкой взаимозаменяемостью технических решений. При технико-экономических расчётах систем промышленного электроснабжения соблюдают следующие условия сопоставимости вариантов:

Технические: сравнивают только взаимозаменяемые варианты при оптимальных режимах работы и параметрах, характеризующих каждый рассматриваемый вариант;

Экономические: расчёт вариантов ведут применительно к одинаковому уровню цен и одинаковой достижимости принятых уровней развития техники с учётом одних и тех же экономических показателей, характеризующих каждый рассматриваемый вариант. Каждый вариант схемы должен соответствовать требованиям, предъявляемым к системе промышленного электроснабжения соответствующими директивными материалами, отраслевыми инструкциями и ПУЭ. В технико-экономических расчётах используют укрупненные показатели стоимости (УПС) элементов системы электроснабжения, а так же УПС сооружения подстанций в целом. УПС не применяют для определения реальной стоимости сооружения объекта (поскольку из них исключены некоторые статьи затрат), а используют при сравнительных расчётах вариантов. УПС основных элементов системы электроснабжения приведены в приложении. В соответствии с существующей методикой технико-экономических расчётов в качестве основного метода оценки вариантов схемы в курсовом проекте используется метод срока окупаемости. В этом случае показателями являются капитальные вложения (затраты) и ежегодные (текущие) эксплуатационные расходы. Экономические (стоимостные) показатели в большинстве случаев являются решающими при технико-экономических расчётах. Однако, если рассматриваемые варианты равноценны в отношении стоимостных показателей, предпочтение отдают варианту с лучшими техническими показателями.

9.1 Технико-экономический расчет кабельных линий.

Технико-экономический расчет кабельной линии покажем на примере линии Л-5 (вариант № 1).Определение капитальных затрат: пример расчета покажем для кабельной линии Л-5, L=0,27 км кабель марки ААБ (3×120) стоимость 1 км кабеля 840тыс.

руб.Стоимость кабельной линии:

тыс. руб. Определение эксплуатационных расходов на кабельную линию:

Коэффициент загрузки кабельной линии:

Потери в кабеле при полной нагрузке:.Действительные потери мощности:

Потери электроэнергии в линии:

Стоимость потерь электроэнергии:

тыс.руб.

где С0=2,29руб/кВт чАмортизационные отчисления на кабельную линию:

Результаты остальных расчетов также приведены в таблице 8. Таблица 8 — Технико-экономический расчёт линий9.

2 Технико-экономический расчет трансформаторных подстанций.

Для примера определим технико-экономические показатели трансформаторов установленных в ТП-1. На ТП-1 установлены два трансформатора типа: ТМ 10/0.4 мощностью 2500 кВа. Технические параметры трансформатора:=1%;=6,5%;=3,85 кВт; =23,5 кВтСтоимость одного трансформатора Котп=1107,921 тыс.

руб. Тогда полная стоимость цеховой ТП будет равна:

Определим приведенные потери в трансформаторе:

Определим стоимость потерь электроэнергии в трансформаторе:

Стоимость потерь в трансформаторе:

тыс. руб. Стоимость амортизационных отчислений: тыс. руб. Данные остальных расчётов сведем в таблицу № 109.

3 Технико-экономический расчет высоковольтных выключателей.

Рассмотрим на примере (варианта 1) ГПП-ТП1, результаты расчета результаты расчета других вариантов сведем в таблицы № 11−1, 11−2,11−3.На линии установлено два выключателя марки ВВ-АЭ, стоимость выключателя составляет 50 тыс. руб, тогда капитальные вложения на установку выключателя составят: .где К1- стоимость выключателя; nколичество выключателей. Эксплуатационные расходы на выключатель составят: .где — коэффициент окупаемости для срока в шесть лет. Таблица № 11−1 Высоковольтные выключатели (вариант № 1).Назначениекол-воцена.

КэаСа эл1ГПП-ТП1 250 100,006,002ГПП-ТП2 250 100,006,003ГПП-ТП3 250 100,006,004ГПП-ТП4 250 100,006,005ГПП-ТП5 250 100,006,006ГПП-ТП6 250 100,006,007ГПП-ТП7 250 100,006,008ТП5-РУ1 250 100,006,009ТП5-РУ2 250 100,006,0010РУ1-РП115 050,003,0011РУ1-РП215 050,003,0012РУ1-РП315 050,003,0013РУ1-РП415 050,003,0014РУ2-РП515 050,003,0015РУ2-РП615 050,003,0016РУ2-РП715 050,003,0017РУ2-РП815 050,003,0018РУ2-РП915 050,003,0019РУ2-РП1 015 050,003,0020РУ2-РП1 115 050,003,0021РУ2-РП1 215 050,003,0022РУ2-РП1 315 050,003,0023РУ2-РП1 415 050,003,0024РУ2-РП1 515 050,003,0025РУ2-РП1 615 050,003,0026РУ2-РП1 715 050,003,00 ИТОГО: 1750,105,00Таблица № 11−2 Высоковольтные выключатели (вариант № 2)Назначениекол-воцена.

КэаСа эл1ГПП-ТП1 250 100,006,002ГПП-ТП2 250 100,006,003ГПП-ТП3 250 100,006,004ГПП-ТП4 250 100,006,005ГПП-ТП5 250 100,006,006ГПП-ТП6 250 100,006,007ГПП-ТП7 250 100,006,008ГПП-ТП8 250 100,006,009ТП-5-РП115 050,003,0010ТП-5-РП215 050,003,0011ТП-5-РП315 050,003,0012ТП-5-РП415 050,003,0013ТП-6-РП515 050,003,0014ТП-6-РП615 050,003,0015ТП-6-РП715 050,003,0016ТП-6-РП815 050,003,0017ТП-6-РП915 050,003,0018ТП-6-РП1 015 050,003,0019ТП-6-РП1 115 050,003,0020ТП-6-РП1 215 050,003,0021ТП-6-РП1 315 050,003,0022ТП-6-РП1 415 050,003,0023ТП-6-РП1 515 050,003,0024ТП-6-РП1 615 050,003,0025ТП-6-РП1 715 050,003,00 ИТОГО: 1650,0099,00Таблица № 11−3 Высоковольтные выключатели (вариант № 3)Назначениекол-воцена.

КэаСа эл1ГПП-ТП1 250 100,006,002ГПП-ТП2 250 100,006,003ГПП-ТП3 250 100,006,004ГПП-ТП4 250 100,006,005ГПП-ТП5 250 100,006,006ГПП-ТП6 250 100,006,007ГПП-ТП7 250 100,006,008ГПП-ТП8 250 100,006,009ГПП-ТП9 250 100,006,0010ТП-5-РП1 250 100,006,0011ТП-5-РП2 250 100,006,0012ТП-5-РП3 250 100,006,0013ТП-5-РП4 250 100,006,0014ТП-6-РП5 250 100,006,0015ТП-6-РП6 250 100,006,0016ТП-6-РП7 250 100,006,0017ТП-6-РП8 250 100,006,0018ТП-6-РП9 250 100,006,0019ТП-6-РП10 250 100,006,0020ТП-6-РП11 250 100,006,0021ТП-7-РП12 250 100,006,0022ТП-7-РП13 250 100,006,0023ТП-7-РП14 250 100,006,0024ТП-7-РП15 250 100,006,0025ТП-7-РП16 250 100,006,0026ТП-7-РП17 250 100,006,00 2600,156,0010.

Технико-экономическое сравнение вариантов. Результаты расчета всех вариантов сведем в таблицу № 12.Единовременные капитальные вложения:.Стоимость потерь электроэнергии:.Амортизационные отчисления:.Ежегодные эксплуатационные расходы:.Затраты:.Таблица 12 — Сравнение технико-экономических показателей.№ варианта.

К, тыс.

руб.Сэ, тыс. руб. З, тыс. руб. Сп, тыс. руб. Са, тыс. руб.

13 667 439,78777312,711 327 428,68666625,24 110 687,4724236659,2 832 110,391467609,24 704 349,34127761,538 638 147,461596603,732 892 325,841336786,57 259 817,15На основании анализа результатов технико-экономического расчета принимаем вариант схемы № 1 для выполнения внутризаводского электроснабжения, поскольку он отвечает всем требованиям надежности и имеет минимальные приведенные затраты. Список использованной литературы1. Справочник энергетика промышленных предприятий. В 4-х т. Под общ. Ред. А. А. Федорова, Г.

В. Сербиновского и Я. М. Больцмана. М.: «Госэнергоиздат», 1961.

2. А. А. Федоров, Л. Е. Старков. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: М.: Энергоатомиздат, 1987. — 368 с.

3. Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 608 с.: ил.

4. Электротехнический справочник в четырех томах под общей редакцией профессоров МЭИ, 8-е издание, М.: издательство МЭИ, 2001 г.

5. Правила устройства электроустановок. 7-е изд., переработанное и дополненное, с изменениями. Утверждены Приказом Минэнерго России От08.

07.2002 № 204.