Дипломная работа: Электроснабжение завода механоконструкций
Для питания крупных и особо
крупных промышленных предприятий рекомендуется использовать напряжения 110, 220
кВ. Напряжение 35 кВ в основном рекомендуется использовать на средних
предприятиях при отсутствии значительного числа электродвигателей на напряжение
больше 1000 В, а также для частичного распределения энергии на крупном
предприятии, где основное напряжение питания 110-220 кВ.
Для внутреннего распределения энергии
в настоящее время, как правило, используют напряжение 10 кВ.
Выбор напряжения питания
основывается на технико-экономическом сравнении вариантов.
Рассмотрим два варианта с
выявлением капитальных затрат, ежегодных эксплуатационных расходов, расходов цветного
металла, приведённых затрат. [6].
Для определения технико-экономических
показателей намечаем схему внешнего электроснабжения данного варианта. Аппаратура
и оборудование намечаем ориентировочно, исходя из подсчитанной электрической
нагрузки промышленного предприятия. Затем определяется стоимость оборудования и
другие расходы.
Намечаем два варианта внешнего
электроснабжения - 35 и 110 кВ.
В соответствии с намеченным
вариантом при заданном напряжении определяем суммарные затраты и
эксплуатационные расходы.
Капитальные затраты
установленного оборудования линии:
ОРУ 110 кВ с двумя системами шин
на ЖБ конструкциях.
К0=2·14.95=29.9 т. руб.
[3].
Линия принимается двухцепной,
воздушной с алюминиевыми проводами и ЖБ опорами. Экономическое сечение
определяю по экономической плотности тока:
IР=SР/√3·U·2, (4.4).
IР=85.19
А.
FЭК=IР/jЭК, (4.5).
FЭК=77.45
мм2.
ТMAX<5000
ч. [2], следовательно j=1.1
Для сталеалюминиевых проводов
минимальным сечением по механической прочности является сечение 25 мм2,
но по условию коронирования при напряжении 110 кВ следует принять сечение 70 мм2.
Принимаем сечение F=95 мм2, АС-95, r0=0.314
Ом/км, x=42.9 Ом/км.
Стоимость 1 км двухцепной линии
указанного сечения на ЖБ опорах 12.535 т. руб. [3]. Тогда при двух линиях и L=25 км соответственно:
КЛ=2·25·12.535=626.75
т. руб.
В соответствии с нагрузкой
завода устанавливается два трансформатора
ТДН-110/10 с мощностью 25 МВА. Паспортные
данные трансформатора следующие:
UК=10.5%;
ΔРХХ=29 кВт; ΔРКЗ=120 кВт; КТ=58.3 т.
руб. [7].
КТ=2·58.3=116.6 т. руб.
К∑=29.9+626.75+116.6=773.25
т. руб.
Эксплуатационные расходы.
Потери в линиях
ΔРЛ= ( (SР/2) 2/U2Н)
/R·L, (4.6).
ΔРЛ=1191.44 кВт.
Потери в двух линиях:
2·ΔРЛ=2382.88
кВт.
Потери в трансформаторе:
Приведённые потери активной
мощности при КЗ:
ΔР1 КЗ=ΔРКЗ+КЭК·QКЗ, (4.7).
Где КЭК=0.06 кВт/квар.
ΔР1 КЗ=120+0.06·0.105·25000=277.5
кВт.
Приведённые потери активной
мощности при ХХ:
ΔР1 ХХ= ΔРХХ+КЭК·QХХ, (4.8).
ΔР1 ХХ=29=0.06·0.0075·25000=40.25
кВт.
Полные потери в трансформаторах:
ΔРТ=2· (40.25+277.5·0.6782)
=350.89 кВт.
Полные потери в линии и
трансформаторах:
ΔРΣ=ΔРЛ+ΔРТ,
(4.9), ΔРΣ=2382.88+350.89=2733.77 кВт.
Стоимость потерь:
СП=С0·ΔРΣ·ТMAX, (4.10).
Где С0=0.8 (коп/кВт·ч)
- стоимость 1 кВт·ч электроэнергии.
СП=0.8·2733.77·5000=10.94
т. руб.
Средняя стоимость
амортизационных отчислений.
Амортизационные отчисления по
линиям принимаются 6% от стоимости линий, по подстанциям-10%. [7].
СА Л=37.605 т. руб.
СА ПС=14.65 т. руб.
СΣ Л, ПС=52.255
т. руб.
Суммарные годовые
эксплуатационные расходы.
СΣ=СП+
СΣ Л, ПС=10.94+52.255=63.195 т. руб.
Суммарные затраты:
З=СΣ+0.125·КΣ=63.195+0.125·773.25=159.85
т. руб.,
Где 0.125-нормативный
коэффициент эффективности капиталовложений ед/год.
Потери электроэнергии:
ΔW=ΔРΣ·ТГОД, (4.11).
ΔW=2733.77·5000=13668.85
МВт·ч.
Расход цветного металла:
G=2·L·g, (4.12).
Где g=261
кг/км, [7], - вес 1 км провода.
G=2·25·261=13.05
т.
Расчёт варианта на 35 кВ ведётся
аналогично. Расчётные данные сведены в таблицу 4.3.1
Таблица 4.3.1.1
Затраты по вариантам.
Вариант кВ. |
К, т. руб. |
С, т. руб. |
З, т. руб. |
G, т. |
ΔW,
т. кВт*ч.
|
110 |
773.25 |
63.195 |
159.85 |
13.05 |
13668.85 |
35 |
997.72 |
77.02 |
201.735 |
41.5 |
15427.67 |
Так как ΔW110
< ΔW35, отдаём предпочтение варианту
с напряжением 110 кВ.
Для определения условного центра
нагрузок считается, что нагрузки распределены равномерно по площади цехов и
центры нагрузок совпадают с центром тяжести фигур, изображающих цеха. Координаты
центра электрических нагрузок вычисляются по формулам:
X0
ГПП= (ΣРРi·Xi) / (ΣРРi), (4.13).
Y0
ГПП= (ΣРРi·Yi) / (ΣРРi), (4.14).
Где Xi,
Yi-координаты центров нагрузок отдельных
цехов, м.
Таблица 4.3.1.2
Результаты расчёта координат
центров нагрузок отдельных цехов.
NПО
ПланУ
|
Наименование
цехов
|
РРi,
КВт.
|
Хi,
м
|
Yi,
м
|
1
2
|
Инструм. Цех
Сборочн. цеха
|
755
5819.1
|
197.8
153.6
|
803.3
693
|
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
14
15
16
18
|
Мех. Цеха
Литейный цех
Компрессорное отд.
Эл. - апп. Цех
Рем. - мех. Цех
Загот. Цех
Агрег. Цех
Сбор. Цех
Очистные сооруж.
Цех ширпотреба
Цех гальванопокр.
Котельная
Топливохранилище
Заводоуправление
|
4561.8
166.9
1718.5
192.8
359.6
2154.8
1586.9
8481.2
434.5
133.5
2133.9
593.2
63.1
56.9
|
115.2
92.2
80.6
224.6
220.8
144
276.5
399.4
403.2
453.1
437.8
455.1
487.7
15.4
|
561.8
472.5
393.8
567
425.3
267.8
472.5
756
493.5
525
225.8
47.3
78.8
567
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 |