Негізгі электр тұтынушылардың электр жүктемелерін есептеу

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 24 бет
Таңдаулыға:

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Ақсу қ. маңындағы ферманы сыртқы электрмен жабдықтаудың ұтымды жүйесін есептеу

АННОТАЦИЯ

Дипломдық жұмыс тақырыбы - Ақсу қ. маңындағы ферманы сыртқы электрмен жабдықтаудың ұтымды жүйесін есептеу.
Дипломдық жұмыстың мақсаты - электрмен жабдықтау жүйелеріне қойылатын барлық талаптарды, сондай-ақ кәсіпорында болып жатқан технологиялық процестердің ерекшеліктерін қамтамасыз ете отырып, ғылым мен техниканың соңғы әзірлемелерін қолдана отырып, ферманы сыртқы электрмен жабдықтау жүйесінің жобасын әзірлеу.
Зерттеу нысаны - ферманы сыртқы электрмен жабдықтау жүйесі.
Зерттеу пәні - ферманы сыртқы электрмен жабдықтау және электрмен қамтамасыз ету жүйесін жобалау процесінде оңтайлы тәсілдерді іздеу.
Осы дипломдық жұмыстың нәтижесі ферманы сыртқы электрмен жабдықтау жүйесін әзірлеу бойынша техникалық негізделген ұсыныстар, сондай-ақ техникалық жабдықты монтаждауды және пайдалануға беруді ұйымдастыру бойынша практикалық ұсынымдар кешені болып табылады.

АННОТАЦИЯ

Тема дипломной работы - расчет рациональной системы внешнего электроснабжения фермы вблизи г. Аксу.
Целью дипломной работы является разработка проекта системы внешнего электроснабжения фермы с использованием новейших разработок науки и техники, обеспечивающих все требования к системам электроснабжения, а также особенности технологических процессов, происходящих на предприятии.
Объектом исследования является система внешнего электроснабжения фермы.
Предмет исследования - поиск оптимальных подходов в процессе проектирования системы внешнего электроснабжения и электроснабжения фермы.
Результатом данной дипломной работы является комплекс технически обоснованных предложений по разработке системы внешнего электроснабжения фермы, а также практических рекомендаций по организации монтажа и ввода в эксплуатацию технического оборудования.

ANNOTATION

The topic of the thesis is the calculation of a rational external power supply system for a farm near Aksu.
The purpose of the thesis is to develop a project for an external power supply system for a farm using the latest developments in science and technology that meet all the requirements for power supply systems, as well as the features of technological processes occurring at the enterprise.
The object of the study is the external power supply system of the farm.
The subject of the research is the search for optimal approaches in the process of designing an external power supply system and farm power supply.
The result of this thesis is a set of technically sound proposals for the development of an external power supply system for the farm, as well as practical recommendations for the organization of installation and commissioning of technical equipment.

Мазмұны

Кіріспе

1
Негізгі электр тұтынушылардың электр жүктемелерін есептеу

1.1
Электр жүктемелерін есептеу

1.2
Компенсаторлық құрылғыларды есептеу және таңдау

1.3
Қосалқы станцияның бір жылдағы орташа жүктемесін және кестені толтыру коэффициентін анықтау

2
БТКС түрін, трансформаторлардың түрлері мен қуатын таңдау

2.1
Сымды таңдау және тексеру

2.2
Аралықтың ұзындығын таңдау және ВЛ - 10 кВ тіректерінің санын есептеу

4
Қала маңындағы трансформаторлық қосалқы станция трансформаторларының түрін, санын және қуатын таңдау

4.1
Трансформаторлардың саны мен қуатын таңдау

4.2
Күштік трансформаторлардың техникалық-экономикалық есебі (келтірілген шығындар бойынша)

5
КТ токтарын есептеу

5.1
Жалпы ережелер

5.2
Электр қондырғысының есептік схемасын жасау

5.3
Қысқа тұйықталу токтарын есептеу

6
Объектінің ғимараттары мен құрылыстарын жерге тұйықтауды есептеу

7
Объектінің ғимараттары мен құрылыстарын найзағайдан қорғау

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Өндіріс көлемінің өсуі және ауыл шаруашылығы өндірісінің дамуы қажеттілігі жағдайында аграрлық-өнеркәсіптік кешендердің құрылуы электр жүктемелерінің өсуіне алып келеді, бұл ауылдық жерлерде жаңа электр қосалқы станцияларын қайта құру және салу қажеттілігін туғызады. Ауыл шаруашылығын электрмен жабдықтауда кемшіліктер бар. Көптеген жағдайларда электрмен жабдықтау сенімділігі төмен.
Тіпті электрмен жабдықтау сенімділігі бойынша бірінші санаттағы тұтынушылар болып табылатын мал шаруашылығы кешендері де электрмен жабдықтауды резервтеумен қамтамасыз етілмейді.
Ауыл тұтынушыларын қолданыстағы электрмен жабдықтаудағы кемшіліктердің себептерінің бірі-жұмыс істеп тұрған электр қосалқы станцияларын заманауи жабдықтармен жеткіліксіз жабдықтау және желілердің ұзындығы 10 кВ жұмыс істеп тұрған қосалқы станциялардың бір бөлігі өткізу қабілеттілігінің жеткіліксіздігіне ие, өйткені оларды жобалау кезінде есептік жүктемелер 5-10 жыл перспективада қабылданды және олар әлдеқайда көп жылдар бойы жұмыс істейді.
Дипломдық жұмыстың тақырыбы Ақсу қ. маңындағы ферманы сыртқы электрмен жабдықтаудың ұтымды жүйесін есептеу болып табылады. Электр энергиясының негізгі тұтынушылары "Қызылжар-құс" ЖШС және тұрғын үй секторы болып табылады. Барлық тұтынушыларды қуаттандырудың негізгі көзі 3510 кВ аудандық трансформаторлық қосалқы станция (ТҚС) болып табылады. Құрылыс (ТҚС) 35 кВ жоғары кернеуді электр энергиясын тұтыну орталығына барынша жақындатуға мүмкіндік береді, бұл 10 кВ желілердің ұзақтығын азайтады және электр энергиясының сапасын жақсартады.
ТҚС-ны тамақтандыру екі ВЛ-35 кВ-тан жүргізіледі. ВЛ-35 кВ транзиттік, яғни кернеуді екі жағынан беру мүмкіндігі, осылайша электрмен жабдықтаудың қажетті сенімділігі қамтамасыз етіледі.
"Қызылжар-құс" ЖШС сенімділіктің екінші санатындағы тұтынушыларға, тұрғын үй секторы үшінші санатқа жатады.
10 кВ электр беру желілері (ЭБЖ) бойынша деректер 1-кестеде, 1-суреттегі орналасу жоспары келтірілген.
1-кесте - ВЛ - 10 кВ сипаттамалары
ЭЖ атауы
ЭЖ түрі
L, км
∑Sн.тп, кВА
cosφ
kз
Сенімділік дәрежесі
ПТФ - 1
КЛ
2
630
0,8
0,7
II
ПТФ - 2
ВЛ
2,5
960
0,8
0,7
II
ПТФ - 3
ВЛ
2
1440
0,8
0,7
II
ПТФ - 4
КЛ
2
630
0,8
0,7
II
ПТФ - 5
ВЛ
2,5
160
0,8
0,7
II
ПТФ - 6
ВЛ
2
1030
0,8
0,7
II
Парк - 1
ВЛ
10
2000
0,85
0,7
II
Парк - 2
ВЛ
10
2000
0,85
0,7
II

Қазақстан Республикасының аумағын аудандастыру карталары бойынша анықтаймыз:
жел бойынша аудан I, нормативтік жел қысымы 400 Па (желдің жылдамдығы 25 мс);
көктайғақ қабырғасының нормативтік қалыңдығы 15 мм болатын көктайғақ бойынша II аудан;
найзағайдың орташа ұзақтығы 20-дан 40 сағатқа дейін, сымдардың орташа аймағы.
Арнайы сұрақ - "Қызылжар-құс" ЖШС сыртқы электрмен жабдықтаудың ұтымды жүйесін есептеу

1 Негізгі электр тұтынушылардың электр жүктемелерін есептеу

1.1 Электрлік жүктемелерді есептеу

1-кестеге сәйкес шығатын электр желілерінің есептелген қуатын табамыз [1].
Жалпы номиналды қуатты формула бойынша табады:
кВ∙А, (1.1)
Мұндағы, - электр желілеріне қосылған трансформаторлық қосалқы станциялардың жалпы номиналды қуаты, кВА;
- жүктеме коэффициенті.
Электр беру желілерінің белсенді жобалық қуаты:
кВт, (1.2)
Реактивті номиналды қуат:
, квар (1.3)
Мысалы, ВЛ-10 кВ есептейміз:
кВ∙А,
кВт,
квар.
Басқа ЭЖ үшін есептеу нәтижелері 1.1-кестеде келтірілген.

1.1-кесте - ВЛ - 10 кВ есептік қуаты
ЭЖ 10 кВ атауы
Pрасч, кВт
Qрасч, квар
Sрасч, кВА
ПТФ - 1
352,8
264,6
441
ПТФ - 2
537,6
403,2
672
ПТФ - 3
806,4
604,8
1008
ПТФ - 4
352,8
264,6
441
ПТФ - 5
89,6
67,2
112
ПТФ - 6
576,8
432,6
721
Парк - 1
1190
737,5
1400
Парк - 2
1190
737,5
1400
барлығы
5069
3512
6195

1.2 Компенсаторлық құрылғыларды таңдау және есептеу

[2] негізінде есептеу, 1.1-кестедегі мәліметтер бойынша, біз cosφ-ті формула бойынша анықтаймыз:
, (1.4)

КҚ қуатын формула бойынша анықтайық:
квар, (1.5)
мұндағы tgφ-табиғи қуат коэффициенті, cosφ = 0,84 үшін tgφ = 0,65 сәйкес келеді;
tgφк - өтемақыдан кейінгі қуат коэффициенті, cosφ = 0,94 сәйкес келеді tgφ = 0,36;
а - ТҚС орнатуды қажет етпейтін шаралармен қуат коэффициентін арттыруды ескеретін коэффициент, а = 1.
квар
Компенсаторлық құрылғы шарттан таңдалады:
QКУ = QФ.КУ, квар, (1.6)
мұндағы QФ - қабылданған компенсаторлық құрылғының нақты қуаты.
Біз 57-10,5-900У1 типті ТҚС-ны таңдаймыз, саны 2 дана. Содан кейін нақты ТҚС қуаты:
QФ.КУ=2∙900 = 1800 (квар),
1784,4 квар 1800 квар.
Реактивті қуаттың орнын толтыруды ескере отырып, толық қуат:
кВ∙А, (1.7)
кВ∙А,

1.3 Қосалқы станцияның бір жылдағы орташа жүктемесін және кестені толтыру коэффициентін анықтау

11-суретте және 1.2-суретте белсенді қуаттың тәуліктік және жылдық кестелері келтірілген.
1.3-суретте қысқы кезеңдегі реактивті қуаттың тәуліктік кестесі көрсетілген.
Орташа жүктемені, кестені толтыру коэффициентін есептеу.
Бір жыл ішінде тұтынылатын электр энергиясы мына жерден анықталады [3] формула бойынша:
Wп = Pi Ti, кВт∙ч, (1.8.)
мұндағы Pi - графиктің i сатысының қуаты, кВт;
Ti - кезеңнің ұзақтығы, сағ.

1.1-сурет - Белсенді қуаттың тәуліктік кестесі 1 - қысқы кезең; 2 - жылдық кезең

1.2-сурет - Белсенді қуаттың жылдық кестесі
Wп=6154,4366+5785,1183+4985,1183+48 00,4183+4615,8732+4431,21464+4246,5 183+4061,91098+3815,7182+3692,6∙364 +3446,5∙546+3261,8∙364+3077,2∙728+2 892,6∙364+2707,9∙728+2461,8∙182+233 8,7∙182+1907,9∙364=32145322 (кВт∙ч)
Бір жылдағы қосалқы станцияның орташа жүктемесі:
кВт, (1.9)

1.3-сурет - Реактивті қуаттың тәуліктік кестесі 1 - өтемақысыз, 2 - КҚ реактивті қуаты

, кВт
Максималды жүктемені пайдалану ұзақтығы:
, сағ. (1.10)

Шығын уақыты:
, сағ. (1.11)

Кестені толтыру коэффициенті:
(1.12)

2 БТҚС түрін, трансформаторлардың түрлері мен қуатын таңдау

Елді мекендерді тамақтандыруды қамтамасыз ету үшін әуе кірісі бар тұйық үлгідегі БТҚС таңдаймыз.
БТҚС трансформаторларының түрі мен қуатын таңдауды ВЛ - 10 кВ Қызылжар-құс ЖШС мысалында келтіреміз.
Қала маңында келесі электр тұтынушылары бар:
тұрғын үйлер саны Nд = 80 дана;
Көше жарықтандыру шамдары Nсв = 10 дана;
су айдау, қуаты Р = 4 кВт.
Біз тұрғын үйлердің белсенді және реактивті қуатын есептейміз [4]:
белсенді
, кВт, (2.1)
Мұндағы, - бір үйдің орнатылған қуаты, = 2,2 кВт [5];
- бір мезгілділік коэффициенті, ко = 0,28 [5].
, кВт
- реактивті
, квар (2.2)
, квар.
Біз көшені жарықтандыруға арналған қуаттарды табамыз:
- белсенді
, кВт, (2.3)
- бір шамның орнатылған қуаты, = 0,25 кВт [5];
, кВт
- реактивті, формула бойынша (2.2):
, квар.
Рв=4 кВт су айдаудың белсенді қуаты, (2.2) формуласына сәйкес реактивті табамыз:
, квар
Біз жалпы белсенді және реактивті қуаттарды табамыз:
, кВт, (2.4)
, (2.5)
, кВт
, квар.
Сонда БТКС-ның толық есептік қуаты тең болады:
, кВ∙А (2.6)
, кВ∙А
Біз БТКС үшін трансформаторларды шарт негізінде таңдаймыз:
, кВ∙А (2.7)
Екі нұсқаны қарастырамыз:
1. ТМГ - 63100,4
61,4 кВ∙А 63 кВ∙А;
2. ТМГ - 100100,4
61,4 кВ∙А 100 кВ∙А.
Біз нұсқаларды техникалық-экономикалық салыстыруды жасаймыз [3].
Трансформаторға қызмет көрсетудің толық шығындары өрнек бойынша анықталады:
, мың тгг. (2.8)
мұндағы Е - дисконт нормасы, г.;
- БТҚС құнын ескере отырып, толық күрделі шығындар;
- трансформатордағы шығындар құны;
- қызмет көрсету, жөндеу және амортизация шығындары.
, мың тгг. (2.9)
мұндағы Цтр - трансформатордың бағасы, Цтр1 =85,79 мың ТГ, Цтр2 = 89 мың ТГ;
- жабдық бағасының индексі (I=1);
- жабдықты сатып алуға байланысты көлік-дайындау шығыстарын ескеретін коэффициент, ;
- құрылыс жұмыстарына арналған шығындарды ескеретін коэффициент, ;
- жабдықты монтаждау және жөндеу шығындарын ескеретін коэффициент, .
Кн.тр1 = (мың тг г.),
Кн.тр2 = (мың тг г.).
(мың тг г.) (2.10)
Мұндағы - 1кВт сағ электр энергиясының құны, ;
- трансформатордың жылдық жұмыс уақыты,
- бос жүрісті жоғалту, кВт, кВт;
- қысқа тұйықталу шығындары, кВт, кВт;
τп - максималды шығындар уақыты, τп = 3659 сағ.
(мың тг г.)
(мың тг г.)
(мың тг г.) (2.11)
Мұндағы - амортизациялық аударымдар нормасы, ;
- жабдыққа қызмет көрсету нормасы, = 2,9%;
- жабдықты жөндеу нормасы, = 1,0%.
(мың тг г.)
(мың тг г.)
(мың тг г.)
(мың тг г.)
Біз ТМТ - 100 трансформаторы бар ВТҚС-ны таңдаймыз, өйткені шығындар іс жүзінде тең, ал осы нұсқада тұтынушыларды қосымша қосуға болады.
Трансформатордың нақты жүктеме коэффициенті:
(2.12)

3 10 кВ сызықты жобалау және есептеу

ВЛ-10 кВ жобасы - бұл құжаттамамен ресімделген есеп айырысу жұмыстарының кешені; желілердің әрбір элементі пайдалану шарттарына сүйене отырып және нормативтік құжаттаманың талаптарына қатаң сәйкес есептеледі. Атап айтқанда, олардың астындағы тіректер мен іргетастар шекті күйлер әдісімен есептеледі, ал кабельдерді таңдау рұқсат етілген кернеулер әдісімен анықталады. Әуе желісінің барлық элементтері үнемі жүктеме астында болады, сондықтан ВЛ-10кВ жобасы сызықтардың элементтері үзілу күшіне төтеп бере алатындай, электромеханикалық және механикалық кернеулерге төзімді, бұзылуға жол бермейтін жеткілікті қауіпсіздік маржасы болатындай етіп орындалуы керек.
10 кВ әуе желілері Қазақстанда кең таралған, өйткені олардың бірқатар артықшылықтары бар:
құрылыс кезінде жер жұмыстарының ең аз көлемі;
пайдалану оңай;
10 кВ ВЛ-де 0,38 кВ желісін, радио желісінің сымдарын, жергілікті телефон байланысын, сыртқы жарықтандыруды, дабылды және Телебасқаруды бекіту үшін тіректерді пайдалануға болады;
кабельдік желіге қарағанда 10 кВ ВЛ төмен құны шамамен 30% төмен.
ВЛ - 10 кВ жобалау кезінде біз ӨОС - 3 типті сымды қолданамыз (дөңгелек пішінді алюминий қорытпасынан өткізгіш тұрғын үйі бар өздігінен жүретін оқшауланған сым, көп сымды тығыздалған сым).
ӨОС артықшылықтары:
тең капиталды салымдар кезінде ӨОС бар ЭЖО аз пайдалану шығындарын талап етеді;
ғимараттар мен басқа да инженерлік құрылыстарға (электр, телефон, әуе желілері)дейінгі қауіпсіз қашықтықты азайту;
жер деңгейінен биіктігі - 4 метр, оқшауланбаған сымдар үшін - 6 метр;
фазалық сымдар арасында немесе жерге қысқа тұйықталу мүмкіндігі алынып тасталды;
сымдар жерге құлаған жағдайда өрттердің пайда болу қаупін болдырмау;
қызмет көрсетудің жоғары қауіпсіздігі-кернеудегі фазалық сымдарға тиген кезде зақымдану қаупінің болмауы; қардың аз салмағы және ұзақ жабысу ұзақтығы, қарқынды мұз түзілу аймақтарында сенімділіктің жоғарылауы, тіректерге көктайғақ-жел жүктемелерінің азаюы;
төмен реактивтілік салдарынан кернеудің төмендеуін төмендету;
авариялық-қалпына келтіру жұмыстарының көлемін қысқарту;
жөндеудің қарапайымдылығы, әсіресе жұмыс кезінде;
электр энергиясын жымқыру және ЭЖО-ны бұзу ықтималдығын азайту; ЭЖО маңындағы жұмыстардың қауіпсіздігі.

3.1 Сымды таңдау және тексеру

Есептеуді ВЛ - 10 кВ мысалында келтіреміз.
[1] сәйкес сымның көлденең қимасы экономикалық тығыздық бойынша тексерілуі керек. Экономикалық тұрғыдан тиімді қима қатынастан анықталады:
, мм2 (3.1)
Мұндағы, jэк - экономикалық тығыздықтың нормаланған мәні, Амм2, ӨОС үшін жылына 3000-нан 5000 сағатқа дейінгі жүктеменің максимумын пайдалану сағаттарының саны jэк = 1,4 Амм2.
Біз желінің максималды тогын табамыз:
, А (3.2)
қайда ΣSном.ктп - осы ВЛ-ге қосылған жиынтық номиналды ВТҚС, ВЛ-10 кВ ΣSном.ктп = 560 кВ∙А;
Uном.нн - ПС, кВ қоректендіретін НН шиналарындағы номиналды кернеу;
Uном.нн = 10 кВ.
(А),
(мм2).
Біз сымды таңдаймыз ӨОС-3 1 x 50, бірге Iдоп = 245 а.
Экономикалық тығыздықты тексеру:
, (мм2) (3.3)
23,1 мм2 50 мм2.
Біз рұқсат етілген токпен тексереміз:
, А (3.4)
32,4 А 245 А.
ВЛ кернеуінің төмендеуін тексеру үшін формулалар бойынша ӨОС-3 сымының кедергісін табамыз:
сымның нақты белсенді кедергісі:
, Омкм; (3.5)
ВЛ белсенді кедергісі:
, А (3.6)
мұндағы lвл - сызықтың ұзындығы, ВЛ-10кВ үшін, lвл = 7 км;
сымның нақты реактивтілігі:
, Омкм; (3.7)
Мұндағы, z0 - электр кедергісі сымдар, Омкм, үшін ӨОС-3 бастап алынады [6], үшін F = 50 мм, z0= 0,72 Омкм;
реактивтілік:
, Ом (3.8)
Содан кейін ВЛ - 10 кВ үшін:
Омкм;
Ом
Омкм;
Ом.
НН шиналарындағы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.