курсач. ПЗ. 1 Ведомость силовых потребителей цеха

• Название: 1 Ведомость силовых потребителей цеха
• Анкор: курсач
• Дата: 07.12.2022
• Размер: 387.42 Kb.
• Имя файла: ПЗ.docx
• Тип: Документы; #832943
• страница: 2 из 3

6 Расчёт и выбор компенсирующего устройства

При выборе компенсирующих устройств подтверждается необходимость их комплексного использования как для поддержания режима напряжения в сети, так и для компенсации реактивной мощности.

(29)

(кВАр)

где, Q_красч - расчетная мощность компенсирующего устройства, кВАр;

P_м – мощность активной нагрузки предприятия в часы максимума энергосистемы, принимаемая по средней расчётной мощности P_см наиболее загруженной смены, (кВт);

tg – фактический тангенс угла, соответствующий мощностям нагрузки P_м, Q_м;

tg₀ – оптимальный тангенс угла, соответствующий установленным предприятию условиям получения от энергосистемы мощностей нагрузки P_м, Q_м., tg₀ = 0,22 при оптимальном значении коэффициента мощности.

Q_красч  Q_{ку ном}

Q_{ку ном}  220 (кВАр)

Выбирается по справочнику в зависимости от Q_{ку ном} тип компенсирующего устройства УК-0,38-110Н [(Л2, 456)].

(30)



0,99>0,92 по ПУЭ cos φ ≥ 0,92.
Таблица №2

Выбор компенсирующего устройства

Предварительные расчёты				Результаты расчётов
Рм, кВт	Qм, кВАр	cos	tg	Qрасч, кВАр	Qку ном, кВАр	cosк	Тип КУ
402	202	0,77	0,85	253	220	0,99	УК-0,38-220

7 Расчёт мощности и выбор числа силовых

трансформаторов

Для обеспечения электроснабжения цеха, предстоит выбор трансформаторов для трансформаторной подстанции.

Число трансформаторов на цеховой трансформаторной подстанции определяется в зависимости от категории надежности электроснабжения. Литейный цех №1 относиться к первой категории электроснабжения, следовательно выбираются 2 силовых трансформатора.

Для этого находится расчётная мощность цеха S_расч по мощностям: средней нагрузки потребителей, мощности освещения цеха и мощности компенсирующего устройства.

Расчет ведется по формулам:

(31)

(кВА)

n=2

где S_расч – полная расчётная мощность потребителей цеха, кВА;

, – максимальные активная и реактивная мощности потребителей;

– номинальная мощность компенсирующего устройства

S_тном  S_расч

S_тном = 630 (кВА)

(32)



где К_з – коэффициент загрузки, (0,60,8)

S_тном – номинальная мощность трансформатора

Коэффициент загрузки удовлетворяет данному условию.

Пересчитывается полная мощность с учетом потерь в трансформаторе:

(33)

(кВт)

где Р_т - потери активной мощности в трансформаторе, кВт;

Р₀ - мощность потерь Х.Х.;

Р_к - мощность потерь К.З.

(34)

(кВАр)

где Q_т - потери реактивной мощности в трансформаторе, кВАр;

U_к - напряжение К.З.;

I₀ - ток Х.Х.

(35)

(кВА)

где – полная расчётная мощность с учетом потерь в трансформаторе, кВА;

(36)



где – коэффициент загрузки с учетом потерь в трансформаторе.

По данным расчёта окончательно выбирается из справочника тип трансформатора [(Л3, 215)].

Коэффициент загрузки с учетом потерь в трансформаторе находится в требуемых пределах, следовательно, мощность трансформатора выбрана правильно.

Таблица №3

Технические данные трансформатора

ТИП	n, шт	Uк, %	iо, А	Рк, кВт	Ро, кВт	Схема соединения
ТМ-630/10	2	5,5	2,0	7,5	1,56	Y/Yn

Определяются годовые потери электроэнергии.

, кВтч (37)

 = 2100(час) - по таблице.

(кВтч)

(38)



(39)


8 Расчёт и выбор проводов, кабелей и защитной аппаратуры напряжением до 1000 В

Провода и кабели выбираются по номинальному току. В нормальном режиме они могут испытывать нагрузки, значительно превышающие допустимые из-за перегрузок электроприёмников, а также при однофазных и коротких межфазных замыканиях, поэтому, как электроприёмники, так и участки сети должны защищаться аппаратами: плавкими предохранителями, автоматическими выключателями, магнитными пускателями.

Главные функции защитной аппаратуры: включение и отключение электроприёмников, электрических цепей, защита их от перегрузок, коротких замыканий, понижений напряжения и самозапуска, регулирование числа оборотов электродвигателей.

Для ремонтного цеха №1 выбираются автоматические выключатели, они заменяют рубильники и предохранители. Для выполнения защитных функций они снабжаются либо тепловыми или электромагнитными расцепителями, либо комбинированными расцепителями.

Тепловые расцепители осуществляют защиту от токов перегрузки, а электромагнитные от токов замыкания. В зависимости от характера изменения режима работы элемента сети от нормального режима срабатывают во встроенных автоматах тепловые или электромагнитные расцепители.

Выбор автоматов осуществляется по номинальному и пусковому току, которые в свою очередь, определяются по номинальной мощности Р_ном:

Для приточной вентиляции расчет ведется по формулам:

,(А) (40)

(А)

где, U_ном = 0,4 кВ

P_ном и cos φ -из таблицы электрических нагрузок.

Для силовых пунктов учитывается критический ток.

Для РП2 рассчитывается:

(41)

(А)

(42)

(А)

где, I_ном, А - номинальный ток потребителя - тромбовки.

I_кр, А - кратковременный ток группы потребителей.

I_{ном пуск.max} – наибольший номинальный пусковой ток одного из потребителей из данной группы.

К_п – коэффициент пуска.

К_п = (от 6,5 до 7,5) - с К.З ротором

К_п = (от 2,5 до 4) - с фазным ротором

К_п = 1 - для нагревательных устройств

Остальные расчеты производятся аналогично. По этим данным составляется таблицу Приложения В [(Л1, 42)].

Провода радиальной сети до 1000 В выбираются по номинальному току и проверяются на термическую устойчивость к токам К.З. Итоги сводятся в таблицу Приложения В.

Выбор питающего кабеля до 1000 В производят по максимальному току [(Л1, 43)].

В качестве защитной аппаратуры от токов КЗ и токов перегрузки выбираются автоматические воздушные выключатели [(Л5, 144)]. Итоги сводятся в таблицу Приложения В.
9 Расчет и выбор заземляющих устройств

Расчёт сопротивления заземляющего устройства цеховой подстанции сводится к определению числа заземляющих электродов, располагаемых по контору подстанции в один ряд. Выбираются прутковые электроды.

Расчёт ведется по формулам:

Определяется периметр контура заземления:

, м (43)

где 6м x 12м – габариты подстанции.

(м)

Определяется ориентировочное число электродов по периметру при расстоянии между электродами а = 5 м:

, шт (40)

(шт)

Определяется удельное сопротивление грунта и коэффициент , который обеспечивает учёт состояния грунта в зависимости от влажности: 5 [(Л1, 255)].

Определяется сопротивление одного электрода:

,Ом м (45)

(Ом)

Определяется коэффициент экранирования :

= 0.59 [(Л1, 257)]

Рассчитывается сопротивление заземления.

,Ом (46)

(Ом)
,шт (47)

(шт)

,м (48)

(м)

(49)

По результатам окончательных расчетов берутся 14 прутков на расстоянии 2,3 м друг от друга.

10 Расчёт и выбор питающего кабеля
Короткое замыкание может привести к прекращению работы установки и нарушению нормального режима работы энергосистемы. Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий необходимо: устранить причины коротких замыканий, применить соответствующие выключатели, правильно вычислить величины токов короткого замыкания и по ним выбрать необходимую защитную аппаратуру и средства для ограничения токов короткого замыкания. Для выбора кабеля необходимо учитывать возникновение токов короткого замыкания.

Выбор сечения питающего кабеля производится по экономической плотности тока.

Определяется расчётный ток для линии ВН Iрасч, А:

(50)

где Uном – номинальное напряжение питающего кабеля, Uном = 10 кВ.

(А)

Определяется число часов использования максимальной нагрузки машиностроительным предприятием в течение года Тм, час/год:

Тм = 3000 5000 (час/год)

Выбирается кабель с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами.

Определяется экономическое сечение кабеля Fэ, мм :

(51)

где jэ – экономическая плотность тока, jэ = 1,4 А/мм [(Л1, 85)].

(мм )

Выбирается по справочнику стандартное сечение Fcт, мм [(Л1, 43)]:

Fcт = 25 (мм )

Выбирается по справочнику допустимый ток Iдоп, А [(Л1, 43)]:

Iдоп = 75 (А)

Проверяется кабель на нагрев допустимым током:

Iдоп ≥ Iрасч (52)

75 (А) ≥ 9,4 (А)

Проверяется кабель на потери напряжения ∆U, В:

(53)

где l – длина кабеля, l = 1200 м;

Rо – удельное сопротивление жилы кабеля, Ro = 1,84 Ом/км [(Л2, 24)];

Хо – удельное сопротивление жилы кабеля, Хо = 0,113 Ом/км [(Л2, 24)].

(В)

(54)



Выбирается тип кабеля, в соответствии с ПУЭ, АСБ-10 (3х75+1х50) [(Л2, 18)]. Марка кабеля АСБ обозначает кабель с бумажной пропитанной изоляцией, с алюминиевыми жилами, в свинцовой оболочке, с бронёй из стальных лент с защитными покровами из кабельной пряжи, пропитанной битумом.

11 Выбор оборудования подстанции

Электрическое оборудование трансформаторной подстанции выбирается по расчётным значениям напряжения и тока.

Выбирается разъединитель [(Л1, 222)].

Таблица №4

Техническая характеристика разъединителя

Расчётные данные		Справочные данные
Uн., кВ	10	Uн., кВ	10
Iрасч, А	13	Iн., А	400

Тип разъединителя - РВ3-10/400 – разъединитель внутренней установки, с заземлением, на номинальное напряжение 10 кВ, номинальный ток 400 А.

Выбирается выключатель нагрузки [(Л1, 219)].
Таблица №5

Техническая характеристика выключателя нагрузки

Расчётные данные		Справочные данные
Uн., кВ	10	Uн., кВ	10
Iрасч, А	23	Iн, А	630

Тип выключателя нагрузки – ВМГ-10-20/630 У3 – выключатель масляный, с электромагнитным приводом, на номинальное напряжение 10 кВ, ток отключение 20 кА, номинальный ток 630 А, категория размещения У3.

Выбирается измерительный трансформатор тока на высокое напряжение [(Л4, 518)]:

Таблица №6

Техническая характеристика трансформатора тока

Расчётные данные		Справочные данные
Uн., кВ	10		Uн., кВ		10
Iрасч, А	23		Iн1, А		20
		Iн2, А		5
		Класс точности		0,5

Тип измерительного трансформатора тока на высокое напряжение - ТЛМ-10-0,5/Д - трансформатор тока, с литой изоляцией, малогабаритный, на номинальное напряжение 10 кВ, класс точности 0,5, вторичная обмотка расщепленная для подключения цепей дифференциальной защиты силового трансформатора.