Өнеркәсіптің есептік электрлік жүктемелерін анықтау

Мазмұндама

Кіріспе

Ғылыми-техникалық процесстің жылдамдығы өндірістік электр энергетиканың жаңаландыру қажеттігін айтады: өндірістік кәсіпорындардың тиімді, сенімді электрмен жабдықтау жүйесін, жарықтандыруды, электржетектермен және технологиялық процесстермен автоматты басқару жүйесін құру; жаңа жиынтық түрлендіргіш құрылғыларды, элегаздық және вакуумдық электржабдықтарды, микропроцессорлық техниканы енгізу.

Бұның бәрі өндірістік электрификация облысында жұмыс істейтін, монтаждау, өңдеу, жобалау және ғылыми-зерттеу ұйымдарының жұмыскерлерінің алдында үлкен мәселелерді қояды.

Энергетиктер мен энергоқұрылысшылар шешетін маңызды мәселелер өндіріс көлемінің үздіксіз ұлғаюынан, жаңа энергетикалық объектілердің құрылыс мерзімін қысқартудан және ескілерді қайта құрудан, отынның меншікті шығынын қысқартудан, еңбек өнімділігінің жоғарылауынан, электр энергия өндіріс құрылымының жақсаруынан тұрады.

Электр энергетикалық қамсыздандыру кез-келген технологиялық процесстің маңызды бөлігі болып табылады. Қазіргі кезде энергетика ірі құрылымдық өзгерулер кезеңінен, энергетикалық бағдарламаға сәйкес оның даму жағдайының түбірлік өзгеруін бастан кешіріп жатыр.

Өндірістік кәсіпорындарының ішкі тораптары бөлектенген электрқабылдағыштарын, технологиялық агрегаттар мен цехтардың электрмен жабдықтауын қамтамасыз ететін, энергожүйе тораптарының жалғасы болып табылады және цехаралық пен цех ішіндегі деп бөлінеді. Көптеген кәсіпорындар 6-10 кВ бір - екі желілермен жақын энергожүйесінің қосалқы станцияларынан қоректенеді және қарапайым ішкі тораптарға ие.

Өндірістік кәсіпорындарының электрлік жүктемелері шығарылатын өнімнің түрі мен санына, өндірістің технологиясы мен ұйымдастыруына, жұмыскерлердің еңбек шартын қамтамасыз ету бойынша талаптарына және берілген өндірістің санитарлы-гигиеналық режимдеріне байланысты.

Электрменжабдықтау сұлбасын құру және тораптардың құрылымдық шешімдерінің рационалды таңдау шаралары үшін берілген кәсіпорынның технологиялық процесстерінің ерекшеліктерін толық оқу қажет, жүктеме шамасын дәл анықтауды және олардың графиктерінің сипаттамаларын білу қажет.

Сондай-ақ әрбір өндірістік кәсіпорын үздіксіз даму жағдайда, электрмен жабдықтау жүйесі иілгіш болу керек, үнемі технологияның дамуына, кәсіпорын қуатының өсуіне және өндірістік шарттардың өзгеруіне рұқсат етілуі керек. Бұл кәсіпорындағы электр энергия тарату жүйесін аймақтық энергожүйесінен ерекшелейді, мұнда даму процессі үлкен орын алады, демек, электрэнергия тұтыну орны және оның берілу формасы аса тұрақты.

Берілген жобада Павлодар қаласының өндірістік аймақтың шығыс бөлігінде орналасқан, АҚ “Павлодар машина жасау зауыты” солтүстік-шығыс бөлігіндегі цехтар кешенінің электрменжабдықтау жүйесі есептелген.

1 Өнеркәсіптің есептік электрлік жүктемелерін анықтау

1. Өнеркәсіптің цехтары бойынша есептік электрлік жүктемелерін анықтау

Өндірістік кәсіпорынның электрмен жабдықтау жүйесін жобалау кезіндегі негізгі анықтаушы факторлар қорек көздерінің сипаттамалары мен электр энергиясының тұтынушылары болу керек. Бірінші орында жобаның технологиялық бөліміндегі резервтеуді қамтамасыз ету мүмкіндігін есепке алумен электрмен жабдықтаудың үздіксіздігін талап ету, электрқауіпсіздікті талап ету.

Жоғарыда айтылғандардан, өндірістік кәсіпорындардың электрэнергия тұтынушыларының қысқаша сипаттамасын жүргізейік, ол кернеуі 0, 4 кВ үшфазалы жүктемелер түрінде көрсетілген, және өндірістік ғимараттардың ортасы. Нәтижелері 1. 1 - ші кестеде келтірілген.

1. - ші кесте - Өндірістік ғимараттардың ортасы мен электрэнергия тұтынушыларының қысқаша сипаттамалары

Өндірістік кәсіпорындарды жобалау кезіндегі келесі қадам кәсіпорынның әрбір цехының есептік электрлік жүктемесін анықтау болып табылады. Берілген есептеуді сұраныс коэффициенті әдісінің көмегімен жүргіземіз, бұл қажетке жарату коэффициентінің үлкен мәндері кезінде және номиналды қуаттарының біршама өзгерістерімен және жұмыс режімінің көрсеткіштері қанағаттанарлық нәтиже береді. Бұл әдіс алдын-ала есептеулер мен жалпы зауыттық жүктемелерді анықтауға ұсынылған.

Цехтың басты корпусы үшін электрлік жүктемелерді есептеуді жүргізейік. Жазуға ыңғайлы болу үшін әрі қарай мәтін бойынша индексацияны жоба бойынша цехтың нөмерімен сәйкесінше жүргіземіз.

Цехтың активті төменгі вольтты күштік жүктемесін , кВт мына формуламен есептейміз

(1. 1)

мұндағы Кс - і - ші цехтың орташа сұраныс коэффициенті ([3] анықтама әдебиетінен аламыз) ;

Р _нi - цехтың номиналды жүктемесі, кВт.

Белгілі мәндерді (1. 1) формуласына қоя отырып, мынаны аламыз

.

Табылған мәнді 1. 2 кестеге жазамыз.

Цехтың реактивті төменгі вольтты күштік жүктемесін , квар мына формуламен есептейміз

(1. 2)

мұндағы tgφ _i - cosφ _i сәйкес келетін орташа коэффициент, ([3] анықтама әдебиетінен аламыз) .

Жоғарыда көрсетілген (1. 2) формуласына мәндерді қойып, мынаны аламыз

.

Табылған мәнді 1. 2 кестеге жазамыз.

Әрі қарай цехтың жарықтандырылған есептік электрлік жүктемесін табамыз.

Цехтың жарықтандырылған есептік активті жүктемесі , кВт келесі формуладан анықталады

(1. 3)

мұндағы Р _{уд. i} - жарықтандыру жүктемесінің меншікті қуаты, Вт/м ² (Б қосымшасынан аламыз) ;

F _i - жоба бойынша цехтың ауданы, м ² ;

К _соi - жарықтандыруға арналған орташа сұраныс коэффициенті, көру жүктемелерінің деңгейіне байланысты аламыз;

n - этаждар саны.

Әрбір цехтың ауданын жоба бойынша берілген масштабқа байланысты есептейміз.

Жоғарыда көрсетілген (1. 3) формуласына мәндерді қойып, мынаны аламыз

.

Табылған мәнді 1. 2 кестеге жазамыз.

Цехтың жарықтандырылған есептік реактивті жүктемесі , квар келесі формуладан анықталады

(1. 4)

Жоғарыда көрсетілген (1. 4) формуласына мәндерді қойып, мынаны аламыз

.

Цехтың төменгі вольтті жабдығы мен жарықтандырудың толық есептік жүктемесі , кВ∙А келесі формуладан анықталады

(1. 5)

.

Табылған мәнді 1. 2 кестеге жазамыз.

Кәсіпорында көрсетілмеген жоғары вольтты жүктеменің есебі жүргізілмейді.

Әрі қарай сыртқы жарықтандыру территориясының ауданын F _{терр. о.} , м ² мына формуламен анықтаймыз

, (1. 6)

Жоғарыда көрсетілген (1. 6) формуласына мәндерді қойып, мынаны аламыз

.

Табылған мәнді 1. 2 кестеге жазамыз.

Сондай-ақ F _{терр. о.} табылған мәні 2 м ² кіші, онда сыртқы жарықтандырудың жарықтандыру жүктемесінің меншікті қуатын Р _{уд. осв.} = 0, 22 Вт/м ² деп аламыз. Сыртқы жарықтандыруға орташаланған сұраныс коэффициентін К _{со. нар.} = 1 деп аламыз.

Сыртқы жарықтандырудың есептік активті жүктемені , кВт мына формуламен есептейміз

(1. 7),

.

Сыртқы жарықтандырудың есептік активті жүктемені , квар мына формуламен есептейміз

(1. 8)

мұндағы tgφ ₀ - cosφ ₀ сәйкес келетін қуаттың реактивті коэффициенті, (ДСШ шамдары үшін tgφ ₀ = 0, 33 қабылдаймыз) .

Жоғарыда көрсетілген (1. 8) формуласына мәндерді қойып, мынаны аламыз

.

Сыртқы жарықтандырудың толық жүктемесі S _{ро. терр.} , кВ∙А мына формаламен табамыз

(1. 9),

.

Табылған мәнді 1. 2 кестеге жазамыз.

Әрі қарай келтірілген формулалармен сәйкесінше цехтық трансформаторлардың активті ∆Р _{ц. тр.} , кВт және реактивті ∆Q _{ц. тр.} , квар жоғалыстарын табамыз

(1. 10) ,

(1. 11) ,

,

.

Цехтық трансформаторлардағы қуат жоғалысы мен жарықтандыруды есепке алумен бүкіл цех бойынша қосынды активті жоғарғы вольтты және төменгі вольтты жүктемені мына формуламен есептейміз

(1. 12)

мұндағы К _рм - әр уақыттағы максимум коэффициенті, ол төменгі және жоғарғы вольтты жүктемелердің сәйкес келмеуін көрсетеді (активті және реактивті қуаттар үшін К _рм = 1 деп қабылдаймыз) .

Жоғарыда көрсетілген (1. 12) формуласына мәндерді қойып, мынаны аламыз

.

Цехтық трансформатордағы қуат жоғалысы мен жарықтандыруды есепке алумен қосынды реактивті жоғарғы және төменгі жүктемелерді мына формуламен есептейміз

(1. 13) ,

.

Бір жылдағы нақты коэффициентті tgφ _{нақ. жыл} анықтаймыз _.

(1. 14)

мұндағы Т _ма - активті энергияны максимум қолдану уақыты, сағат ([3] анықтама әдебиетінен таңдаймыз) ;

Т _мр - реактивті энергияны максимум қолдану уақыты, сағат ([3] анықтама әдебиетінен таңдаймыз) .

Жоғарыда көрсетілген (1. 14) формуласына мәндерді қойып, мынаны аламыз

.

Осыған орай tgφ _{ест. год.} нормаланған tgφ _норм = 0, 33 мәніне сәйкес келмейді, сондықтан реактивті қуаттың қарымталауын жүргіземіз.

Орташа жылдық тұтынушы активті қуатты Р _сг , кВт мына формуламен табамыз

(1. 15)

мұндағы Т _г - ауысымдардың санына байланысты кәсіпорынның жұмыс уақыты, сағат/жыл ([3] анықтама әдебиетінен таңдаймыз) .

Белгілі мәндерді (1. 15) формуласына қойып, мынаны аламыз

.

Әрі қарай қарымталаушы құрылғының қуатын мына формуламен есептейміз

(1. 16) ,

.

Қарымталаушы құрылғылардағы активті қуат жоғалысын мына жақындатылған формуладан табамыз

(1. 17) ,

.

Кәсіпорыннан тұтынылатын активті және реактивті қуаттарды сәйкесінше мына формулалар бойынша анықтаймыз

(1. 18) ,

(1. 19) ,

,

.

Қарымталауды есепке алумен Equation. 3, кВ·А толық қуатты мына формуламен есептейміз

(1. 20) ,

.

Әрі қарай жақындатылған формулалар бойынша БТҚС сәйкесінше активті ∆Р _{тр. БТҚС} , кВт және реактивті ∆Q _{тр. БТҚС} , квар жоғалыстарды табамыз

(1. 21) ,

(1. 22) ,

,

.

БТҚС жоғалысты есепке алумен Equation. 3, кВ·А қоректендіруші желілердің толық қуатын анықтаймыз

(1. 23) ,

.

2. - ші кесте - Кәсіпорынның цехтары бойынша есептік электр жүктемелерін анықтау

2 Электрлік жүктемелердің картограммаларын тұрғызу

БТҚС немесе ЖТҚ орналасу орнын анықтау үшін электрмен жабдықтау жүйесін жобалау кезінде өндірістік кәсіпорынның басты жобасына жуктемелердің картограммасын тұрғызамыз. Олар басты жобадағы дөңгелектердің орналасуы болып табылады, және де осы дөңгелектермен шектелген аудандары. Олардың таңдалған масштабы цехтардың есептік жүктемелеріне тең. Әрбір цех үшін өзіне тән дөңгелегін тұрғызамыз, олардың центрі цех жүктемелерінің центрімен сәйкес келеді.

Басты төмендеткіш және цехтық қосалқы станцияны анағұрлым жүктеме центріне жақын орналастырамыз, сондай-ақ бұл электр энергиясын тұтыну центрына жоғары кернеуді жақындатуға және зауыттың жоғары кернеулі таратушы тораптар сияқты төменгі кернеулі цехтық электрлік тораптардың да бойлығын анағұрлым қысқартуға, өткізгіштік материалдардың шығынын төмендетуге және электр энергия жоғалысын азайтуға мүмкіндік береді.

Таңдалған масштабпен i - ші цехтың S _рi , кВ А есептік жүктемесіне сәйкес келетін цехтың дөңгелек радиусын мына формуламен есептейміз

(2. 1)

мұндағы S _{р. i} - i - ші цехтың толық қуаты, кВ∙А;

m - дөңгелектің ауданын есептеуге арналған масштаб, кәсіпорынның барлық цехтары үшін тұрақты (масштабты m = 3 кВ∙А/мм ² деп аламыз) .

Белгілі мәндерді (2. 1) формуласына қойып, мынаны аламыз

.

Зауыттың қалған цехтары үшін дөңгелек радиусының есебі (2. 1) формуласымен жүргізіледі және оны 2. 1 кестесіне толтырамыз.

Цех бойынша жүктеме біркелкі таратылған деп есептейік, сондықтан жүктеме центрі жобадағы көрсетілген цехтың пішінінің ауырлық центрімен сәйкес келеді.

Кернеуі 1 кВ жүктемені көрсететін жарықтандырушы жүктемесі дөңгелек сектор түрінде тұрғызылады. Жоғарыда көрсетілген сектордың бұрышы α i - ші цех үшін мына формуламен анықталады

(2. 2)

қуаты, кВ∙А.

Белгілі мәндерді (2. 2) формуласына қойып, мынаны аламыз

.

Зауыттың қалған цехтары үшін дөңгелектердің сектор бұрыштарының есебі (2. 2) формуласымен анықталады және 2. 1 кестесіне жазылады

2. 1 - ші кесте - Картограмманың есебі және электрлік жүктемелердің центрін анықтау

Зауыттың басты жобасына өздігінен координат өсін тұрғызамыз және әрбір цех үшін абсцисс өсі х _i , м және ординат өсі у _i , м координаттарын анықтаймыз.

Зауыттың электрлік жүктеме центрінің координаттары Х _о , м және У _о , м мына формула бойынша анықталады

(2. 3) ,

(2. 4) ,

.

.

Алынған координаттар бойынша басты жобада электрлік жүктеме центрінің орнын белгілейміз. Ол БТҚС немесе ЖТҚ орнату үшін аса ұсынылған орны болып табылады.

3 Сыртқы электрмен жабдықтау жүйесін таңдау және есептеу

1. Сыртқы электрмен жабдықтау үшін кернеуді таңдау

Рационалды кернеуді таңдау мәселесін шешу кезінде алдын-ала стандартты емес рационалды кернеуді мына формулалармен анықтаймыз

а) Стилл формуласы

(3. 1)

б) С. Н. Никогосов формуласы

(3. 2)

в) Ларионов формуласы

(3. 3)

МВт.

Сандық мәндерді (3. 1) -(3. 3) формулаларына қойып, мынаны аламыз

кВ,

кВ,

.

Демек, ең жақын стандартты кернеу 10 кВ болады.

Сыртқы электрмен жабдықтау жүйесі үшін қоректендіруші желілер кернеулерінің келесі нұсқаларын таңдаймыз:

а) электр энергия әуе байланыс жолдарымен қосалқы станциядан зауытқа дейін кернеуі 10 кВ-пен беріледі;

б) электр энергия кабельдік жолдарымен қосалқы станциядан зауытқа дейін кернеуі 10 кВ-пен беріледі;

20, кВ - тық кернеуді қолдану тиімді емес, өйткені қазіргі кезде өндіріс берілген кернеуге жабдықтарды шығармайды.

110 кВ - тық нұсқаны қарастыру лайықты емес, сондай-ақ мұндай үлкен кернеуде аз қуатты беру экономикалық жағынан тиімді емес. 110 кВ кернеуде әуе байланыс жолдары аса қатты жүктелмеген және оқшауламаға кететін шығынның өсуінің салдарынан мұндай класс кернеуі өте қымбат.

2. 1 - ші нұсқа. Uном= 10 кВ

Қоректену сұлбасы және негізгі берілгендер 3. 2-ші суретте көрсетілген.

3. 2 - ші сурет - Қоректену сұлбасы

3. 3. 1. 1 Желінің қимасын таңдау. 10 кВ кернеуге электр тарату жолдарын таңдауды жүргіземіз.

Желідегі I _{л. расч} , А жұмыс тоғын мына формуламен есептейміз

(3. 4),

.

Желінің I _{л. max} , А максималды есептік тоғын мына формуламен анықтаймыз

(3. 5) ,

.

Қимасын 25 мм ² деп аламыз. 10 кВ кернеуге ЭТЖ таңдауды келесі шарттар бойынша жүргіземіз:

- есептік тоқпен рұқсат етілген қыздыру бойынша

(3. 6) ,

;

- максималды есептік тоқпен қыздыру бойынша

(3. 7) ,

.

[2] анықтама әдебиетінен АС - 25 маркалы сыммен орындаған, I _доп = 130 А және l _ΔU1% =0, 348 км болатын, темір бетонды тіректердегі параллельді бір тізбекті әуе байланыс жолын аламыз.

Қимасы S = 25 мм ² механикалық төзімділігі мен тәжілік шарты бойынша өтеді.

Таңдалған әуе байланыс жолдарын рұқсат етілген кернеу жоғалысы бойынша мына формуламен тексереміз

(3. 8)

мұндағы L _ΔU1% - толық жүктеме кезіндегі 1 % кернеу жоғалысына келетін желінің ұзындығы, км ([2] анықтама әдебиетінен аламыз) ;

L _зад. - жүйеден ЖТҚ-на дейінгі желінің ұзындығы, км (А қосымшасынан аламыз) ;

ΔU _доп% - рұқсат етілген кернеу жоғалысы, % (желінің нормалды жұмыс режімі үшін ΔU _доп% = 5%) .

Мәндерді жоғарыда көрсетілген (3. 8) формуласына қойып, мынаны аламыз

.

Таңдалған желінің қимасы S = 25 мм ² жоғарыда көрсетілген (3. 5), (3. 6), (3. 7) шарттардың барлығын қанағаттандырады және техникалық шарт бойынша рұқсат етілген қима болып табылады.

3. 3. 2 Q ₁ және Q ₂ ажыратқыштарын таңдау. Ажыратқыштарды таңдау үшін К1 нүктесіндегі қысқа тұйықталу тоғын есептейміз. 3. 3-ші суретте көрсетілген берілген нұсқа үшін принциптік сұлбаны құрастырамыз

3. 3 - ші сурет- Принциптік сұлба

Жоғарыда көрсетілген принциптік сұлбаның алмастыру сұлбасы 3. 4-ші суретте көрсетілген.

3. 4 - ші сурет- Алмастыру сұлбасы

Базистік тоқты, базистік қуатты жүйенің қуатына тең деп аламыз S _б = S _с = 800 МВ·А, ал кернеуді сатының орташа кернеуіне тең деп аламыз да U _б = U _{ср. ст} = 10, 5 кВ, мына формуламен табамыз

(3. 9) ,

.

Жүйенің кедергісін салыстырмалы базистік бірлікте мына формуламен табамыз

(3. 10) ,

.

Формулалардың жазылуларын қысқарту үшін әрі қарай салыстырмалы базистік бірліктегі символдарды «*» деп өткіземіз.

... жалғасы

35/10 кВ «Қараоба» қосалқы станциясын жобалау

Кернеуі 35/10 кв «Қараоба» қосалқы станциясы

Электрмен жабдықтаудың аралас схемасы

ЖайықЖылуҚуат АҚ-ның турбиналық цехын электрмен жабдықтау

Тарату құрылғыларының түрлері

ЭЛЕКТР ЖҮКТЕМЕЛЕРІН ЕСЕПТЕУ

Цементтік зауытын электрмен жабдықтау жүйесін жобалау

Қарастырылатын аудан сипаттамасы

Құрал - сайман зауытының электрмен жабдықтау

Металлургиялық зауытының электр жүйесі

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс