нротачтп. Электротехника. 1. Характеристика производства и приемников электрической энергии 4
 Скачать 435.5 Kb.
|
|
* Рассчитано по Справочное пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине “Общая электротехника и электроника”. Герасимова Л.А., Пустарнакова С.А., Мелеуз, 2005 г. Выбор оборудования производился с учетом исходных данных для курсовой работы. Номинальные параметры электрооборудования (значения cosφ и Ки) выбирались максимальными для полного электрообеспечения.  3. Разработка принципиальной схемы электроснабженияНа предприятиях применяются радиальные магистральные и смешанные схемы электроснабжения. Радиальной называется такая схема, в которой к одной линии подключена один электроприемник. Радиальные схемы применяются на предприятиях малой мощности, предприятиях, где нагрузка территориально разбросана и неупорядочена по своему расположению, на предприятиях на которых предъявляются высокие требования к надежности электроснабжения. В радиальных схемах на предприятиях используется глухое присоединение трансформаторов к кабельным линиям. Преимущество радиальных схем - высокая надежность, недостаток - большое количество коммутаций. Магистральная схема - когда к одной линии подключено несколько понизительных подстанций. Магистральные схемы применяются в тех случаях, когда радиальные схемы являются не целесообразными или на предприятиях средней и крупной мощностей, или при упорядоченном расположении электрических нагрузок. В нашем случае целесообразно применить смешанную схему электроснабжения. 4. Расчет электрических нагрузок 4.1. Расчет электрических нагрузок участков цеха и предприятия Таблица 2. Расчет электрических нагрузок участка цеха*
* Рассчитано по Справочное пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине “Общая электротехника и электроника”. Герасимова Л.А., Пустарнакова С.А., Мелеуз, 2005 г.  Для каждого электроприемника подбираются средние значения коэффициентов использования КИ и активной мощности cosφ. При наличии в справочных таблицах интервальных значений КИ выбирается большее.Для многодвигательных приводов учитываются все одновременно работающие электродвигатели данного привода. Если в числе этих двигателей имеются одновременно включаемые (с идентичным режимом работы), то они учитываются в расчете как один ЭП номинальной мощностью, равной сумме номинальных мощностей одновременно работающих двигателей. Расчетные формулы: Графа 5:  Графа 6:  Графа 10:  Графа 12:  Графа 13: Qр = Ррtgφ Графа 14:  Графа 15:  4.2. Расчет электрических нагрузок электроосвещения Достаточная освещённость рабочей поверхности – это необходимое условие для обеспечения нормальной работы человека и высокой производительностью труда. Для проектируемого цеха принимаем равномерную систему освещения. Расчёт мощности ведём методом «удельных мощностей». Суть этого метода в том, что установленная мощность светильников зависит от нормируемой  освещённости цеха, высоты подвеса светильника, площади освещаемой поверхности, коэффициентов отражения потолка, рабочей поверхности и стен.Освещение в цехе производим светильниками типов ЛСП 02 2х80 Вт, Удельная мощность осветительной нагрузки для механического цеха (W) Руд = 16 Вт/м2. Площадь цеха (S): 528 м2. Определение количества ламп:  .  шт.Для освещения цеха потребуется 53 светильника. Поскольку цех является прямоугольником, то для равномерной установки распределим их в 6 рядов по 9 светильников в ряду. Для этого потребуется 54 светильника и 108 ламп. Коэффициент использования КИ = 0,9. Коэффициент расчетной нагрузки Кр = 1. cosφ = 0,9 Рпотр.осв. = n * Pn * КИ * Кр Рпотр.осв. = 108 * 0,08 * 0,9 * 1 = 7,75 Вт  Qпорт.лсв. = Рпотр.осв. * tgφ Qпотр.осв. = 7,75 * 0,48 = 3,75 Вар  5. Расчет мощности компенсирующих устройствБольшинство электроприемников потребляет через сеть реактивную мощность. Ее передача из сети вызывает повышение потерь активной мощности, электроэнергии и напряжения в сети. Для уменьшения этих потерь и увеличения пропускной способности линий и трансформаторов предусматривается в сетях потребителей установка компенсирующих устройств. В большинстве случаев для компенсации реактивной мощности в сетях предприятий используются батареи конденсаторов. Заданное энергосистемой значение потребляемой из ее сети реактивной мощности: Qc = tgφc * Pм Qc = 0,43*713,95 = 307 кВт Значение коэффициента несовпадения примем равным 0,95. Мощность компенсирующего устройства: QКУ = kQм – Qc QКУ = 0,95*756,13 – 307 = 411,33 кВар Мощность батареи конденсаторов: QБК = Рм(tgφ – tgφc) QБК = 713,95* (1,73 – 0,43) = 929,6 кВар Таблица 3. Расчет мощности компенсирующих устройств
* Рассчитано по Справочное пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине “Общая электротехника и электроника”. Герасимова Л.А., Пустарнакова С.А., Мелеуз, 2005 г.  6. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов,месторасположения и типа цеховой подстанции 6.1. Типовой расчет трансформаторов С помощью трансформаторов осуществляется повышение напряжение до величин (110, 220, 330, 500 кВ.), необходимых для линий электропередач энергосистем, а также многократное ступенчатое понижение напряжений до величин, применяемых непосредственно в приемниках электроэнергии (10; 0,3; 0,66; 0,38; 0,22; 0,127 кВ). Для компенсации потерь напряжения в электрических сетях повышающие трансформаторы имеют высшее напряжение на 10% выше номинального напряжения сети, а понижающие трансформаторы – низкие напряжения на 5-10% выше номинального напряжения сети. В зависимости от числа обмоток трансформаторы делят на двух - и трехобмоточные. Каждый трансформатор характеризуется номинальными данными: мощностью, токами первичной и вторичной обмоток, потерями холостого хода, потерями короткого замыкания, напряжением короткого замыкания и током холостого хода, а также группой соединения. Напряжением короткого замыкания трансформатора называется напряжение, которое необходимо подвести к одной из обмоток при замкнутой накоротко другой, чтобы в последней протекал ток номинальный. Током холостого хода называется ток, который при номинальном напряжении устанавливается в одной обмотке при разомкнутой другой. Группой соединения называется угловое (кратное 30) смещение векторов между одноименными вторичными и первичными линейными напряжениями обмоток трансформатора. Под номинальной следует понимать нагрузку, равную номинальному току, который трансформатор может нести непрерывно в течение всего срока службы при номинальных температурных условиях. Для всех трансформаторов в  зависимости от условий эксплуатации определяется резервом трансформаторной мощности, графиком нагрузки и температурой окружающей среды, могут быть допущены перегрузки.В обмотках и в стали магнитопровода трансформатора, включенного под нагрузку выделяется значительное количество теплоты. Чтобы поддерживать температуру нагрева трансформатора в указанных пределах, необходимо в течение срока эксплуатации трансформатора непрерывно отводить выделяющуюся в нем теплоту в окружающее пространство, т.е. эффективно охлаждать трансформатор. Суммарная мощность всех установленных двигателей цеха:  Руст.дв. = 1080,5 кВтАктивная мощность электродвигателей: Рпотр.дв. = Руст.дв. * Кспр.дв. Рпотр.дв. = 1080,5 * 0,3 = 324,15 кВт Реактивная мощность электродвигателей:    Qпотр.дв. = Рпотр.дв. * tgφср.взв. Qпотр.дв. = 324,15 * 1,1 = 357,17 кВар   кВт  кВарКоэффициент несовпадения максимумов нагрузки γ ≈ 0,92. Полная потребная мощность силового трансформатора:   кВАИсходя из расчётной мощности, перечисленных условий, учитывая, что потребители электроэнергии цеха относятся ко II и III категории по бесперебойности электроснабжения, принимаем к установке 2КТПМ 1600. Согласно ПУЭ, коэффициент аварийной загрузки для КТП должен составлять не более 30%, если его коэффициент загрузки в нормальном режиме не превышал 70 – 75% и, причем с этой перегрузкой он может работать не более 120  минут при полном использовании всех устройств охлаждения трансформаторов, если подобная перегрузка не запрещена инструкциями заводов изготовителей. Так как электроприемники в цехе относятся ко 2 и 3 группе по бесперебойности электроснабжения, то в аварийном режиме возможно отключение части неответственных электроприемников.Для выбранной КТП ТМ 1600/35 имеется большой трансформаторный резерв, что обеспечит дальнейший рост нагрузки цеха без замены трансформатора на большую мощность, во вторую смену можно отключить один трансформатор для экономии электроэнергии. Таблица 4. Расчет трансформатора*
* Рассчитано по Справочное пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине “Общая электротехника и электроника”. Герасимова Л.А., Пустарнакова С.А., Мелеуз, 2005 г. 6.2. Выбор комплектных устройств в сетях с напряжением до 1000 В Для распределения электроэнергии и защиты электроустановок в сетях напряжением до 1000В применяют комплектные устройства – щиты осветительные, пункты распределительные, шкафы, панели и ящики распределительные для силовых сетей. Распределительные устройства (РУ) комплектуются автоматическими выключателями или плавкими предохранителями. В распределительных шкафах и панелях могут применяться в качестве вводных аппаратов неавтоматические выключатели.  К комплектным устройствам относятся и распределительные устройства низкого напряжения (РУНН) КТП. Во всех ячейках РУНН применяется коммутационно-защитная аппаратура одного и того же конструктивного исполнения. Панели распределительных силовых щитов предназначены для комплектования щитов распределения электрической энергии, напряжением 380/220В трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, служащие для приема и распределения электроэнергии, защиты от перегрузок и токов короткого замыкания и используемые для установки в распределительных сетях как четырехпроводном, так и пятипроводном исполнениях с рабочим нулевым и защитным заземляющим проводниками. Панели представляют собой сварную конструкцию из листогнутых профилей с установленными в ней защитными, коммутационными, коммутационно-защитными аппаратами и электроизмерительными приборами. Осветительные распределительные щитки предназначены для приёма и распределения электрической энергии трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220/380 В, в сетях с глухозаземлённой или изолированной нейтралью, для защиты отходящих линий при перегрузках и коротких замыканиях, а также для нечастых оперативных включений и отключений.Щитки изготавливаются в металлических или пластиковых корпусах навесного или встраиваемого исполнения, комплектуются автоматическими выключателями на вводе и автоматическими выключателями или предохранителями на отходящих линиях. В щитки также могут быть установлены дифференциальные автоматические выключатели или УЗО (устройство защитного отключения).
* Рассчитано по Справочное пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине “Общая электротехника и электроника”. Герасимова Л.А., Пустарнакова С.А., Мелеуз, 2005 г. 7. Расчет распределенной электрической сети 7.1. Расчет силовой электрической сети Таблица 6. Расчет силовой электрической цепи
* Рассчитано по Справочное пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине “Общая электротехника и электроника”. Герасимова Л.А., Пустарнакова С.А., Мелеуз, 2005 г. 7.2 Расчет осветительной сети цеха Таблица 7. Расчет осветительной сети цеха*
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||