электроснабжение механического цеха. эл снаб обор монтаж ПЗ ДП. Целью дипломного проекта являлось рассмотрение вопросов
 Скачать 243.46 Kb.
|
|
2.3 Расчёт электрических нагрузок Расчет выполняется на таблице. Расчет электрических нагрузок ЭП напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания (распределительный пункт, шкаф, сборка, распределительный шинопровод, щит станций управления, троллей, магистральный винопровод, цеховая ТП), а также по цеху, корпусу в целом. Исходные данные для расчета заполняются на основании полученных технологических данных, по справочникам для индивидуальных ЭП. При этом: - все ЭП группируются по категориям с одинаковыми ku и tg ф независимо от мощности ЭП. в каждой строке указываются ЭП одной категории. -ремонтные электроприемники, а также ЭП, работающие кратковременно (пожарные насосы, задвижки, вентили и т.п.) при подсчете расчетной мощности не учитываются. Для многодвигательных приводов учитываются все одновременно работающие эл. двигатели данного привода. Методику расчета привел на примере ПР1: Активная средняя мощность: Рс = Рн *Ки(2.11) Рс1=150* 0,14 = 21кВт Рс2=20*0,14 = 2,8кВт Суммарная активная средняя мощность ∑Рс = Рс1+Рс2 (2.12) ∑Рс = 21 +2,8=23,8(кВт) Средняя реактивная мощность: Qc=Pc*tg(2.13) QC1 = 21*1,73 = 36,3(кВАр) QC2=2,8* 1,73 = 4,8(кВАр) Суммарная средняя реактивная мощность: ∑ Qc= Qc1+Qc2 (2.14) ∑ Qc=36,6+4,8=41,1(кВар) Эффективное число электрических приемников  (2.15)где ∑ Рн- сумма номинальных мощностей ЭП Рнмах- максимальная мощность одного ЭП ∑Рн=12кВт  кВАрОпределяем по таблице, в зависимости от эффективного числа ЭП и от среднего коэффициента использования коэффициент расчетной мощности Кр=2,48 Расчетные мощности: - активная Рр =  (2.16)Рр = 23,8 * 2,48 = 59кВт - реактивная мощность определяем из уравнения: Nэ< 10, то  =  = кВтПолная мощность: Sp =  (2.18)Sp =  Расчетный ток линии питающей ПР1(А) Ip =  (2.19)Ip =  Все остальные ПР рассчитал аналогичным способом и занес в таблицу 2.2 Активная расчетная мощность по всему цеху: ∑ Pp = 59 + 59 + 75,9 + 55,5 + 54,2 + 61,4 = 365,1кВт Реактивная расчетная мощность по цеху ∑ Q p =45.2 + 45,2 + 53,3 + 42,4 + 44,5 + 42,9 = 273,5кВт Полная расчетная мощность (2.8) по цеху Sp =  Полный расчетный ток (2.19) по всему цеху Ip =  2.3 Компенсация реактивной мощности На электрических станциях генераторы электрической энергии вырабатывают одновременно активную и реактивную мощности, передаваемые по электрической сети потребителям. Электрические лампы накаливания, нагревательные приборы, печи сопротивления потребляет из сети чисто активную мощность. Электродвигатели, сварочные и силовые трансформаторы в процессе работы потребляет не только активную, но и реактивную мощность, необходимую для создания электромагнитных полей. С увеличением потребления реактивной мощности генератор должен вырабатывать её сверх номинального значения, а для сохранения номинальной полной мощности генератора активная нагрузка должна быть снижена. Это приводит к тому, что ток во всех звеньях электрической сети при том же значении потребляемой активной мощности возрастает, что приводит к увеличению сечения кабелей и проводов. Возникают дополнительные потери напряжения, увеличиваются затраты на средства регулирования напряжения. [ 4] Отрицательные последствия повышенного потребления ЭП реактивной мощности уменьшают, снижая потребление реактивной мощности до минимальных значений. Для электроустановок небольшой мощности, присоединённых к действующим сетям 6-10 кВ, ПУЭ рекомендует выполнить полную компенсацию реактивной мощности в распределительных сетях напряжением до 1000 В. [ 1] Цели компенсации реактивной мощности: - компенсация реактивной мощности необходима по условию баланса реактивной мощности; - установка компенсирующих устройств (КУ) применяется для снижения потерь электроэнергии в сети; - компенсация устройства применяются для регулирования напряжения. Во всех случаях при применении КУ необходимо учитывать ограничения техническими режимным требованиям: -необходимому резерву мощности в узлах нагрузки; -располагаемой реактивной мощности на шинах её источника; -отклонению напряжения; -пропускной способности электрических сетей. Для уменьшения перетоков реактивной мощности по линиям и трансформаторам, ИРМ должны размещаться в близи её потребления. При этом передающие элементы сети разгружаются по реактивной мощности, чем достигается снижение потерь активной мощности и напряжения. 2.3.1 Расчетный коэффициент реактивной мощности: tg  p =  (2.20) tg p =  Т.к расчетный tg p = 0,74 больше заданного системой, необходимо производить компенсацию реактивной мощности.2.3.2 Реактивная мощность, которую необходимо скомпенсировать определяется по формуле: QK=Pp(tg p _- tg c) (2.21)где tg c - коэффициент реактивной мощности системы - 0,33Рр - расчетная активная мощность по всему цеху ( итоговая строка таб- лицы 2.3) QK =365,1(0,74-0,33) = 149,6 (кВар) По этой величине по таблице справочника [3] выбрала компенсирую щее устройство типа УКМ58-04-200-33,ЗУЗ мощностью 100 кВАр [8,9] Реактивная расчетная мощность после компенсации составит: Qp1 = 273,5 - 100 = 173,5(кВар) 2.3.5 Полная расчетная мощность после компенсации: Sp1 =  ( кВА)2.3.6 Расчетный ток после компенсации составит Ip =  (А)Таким образом полная расчетная мощность после компенсации уменьшилась на 56,7 кВА а расчетный ток уменьшился на 59 А. ( до компенсации состав- лял 750А ). Компенсирующее устройство установил в цеховой трансформаторной подстанции (групповая компенсация) и подсоединил к шинам РУ-0,4 кВ. Это дает возможность уменьшить сечение кабеля, питающего ТП и разгрузить линию. 2.4 Выбор силовых трансформаторов Правильный технический и экономически обоснованный выбор числа и мощности силовых трансформаторов цеховых подстанций промышленных предприятий имеет существенное значение для рационального построения схемы электроснабжения цеха. Потребители проектируемого цеха относятся ко второй и третей категории надежности электроснабжения. Они должны быть обеспечены резервом, вводимым действиями дежурного персонала. При питании от одной подстанции необходимо иметь «складской» резервный трансформатор для нескольких подстанций, питающих потребителей второй и третей категории, при условии, что замена трансформатора может быть произведена в течение суток. По условиям надежности электроснабжения для второй и третьей категории выбрал два трансформатора. По условиям надежности электроснабжения выбираем два трансформатора. Все ПР разбил на две секции: ПР1 = 74,3 кВА; ПР3 = 92,7 кВА; ПР5 = 98,6 кВА ∑S1=265.6 кВА ПР1 = 74,3 кВА; ПР3 = 98 кВА; ПР5 = 74,6 кВА ∑S1=246,9 кВА Потери в трансформаторе -активные:  PT=0,02Sp (2.22) PT1=0,02*265,6=5,3(kBt) PT2=0,02*246=4,9(kBt)- реактивные: QT=0,1Sp (2.23) QT1 = 0,1*265.6 = 26.56 (кВар) QT2 = 0,1*246,9 = 24,69 (кВар)- полные: ST= (2.24) ST1= (кВА) ST2= (кВА)Полная мощность с учетом потерь: S= Sp+ Sт (2.25) Sт1 = 265,6+27,08 = 292,68 кВА Sт2 = 246,9+25,17 = 272,07 кВА Принимаем коэффициент загрузки трансформатора 0,75: Sтр =  (2.26)Sтр1 =  Sтр2 =  Выбираем предварительно два трансформатора типа ТМ-400/10 Коэффициент загрузки трансформаторов фактический   Коэффициент загрузки для ЭП 2 и 3 категории лежат в пределах 0,7- 0,8 Проверяем перегрузку трансформатора в аварийном режиме: (  )/ Sтр ( 2.17)  Т. о перегрузка трансформатора составит в аварийном режиме 41 %. Т.к перегрузка незначительно превышает нормируемую 40 % при аварии необходимо отключить ЭП 3 категории. При этом , выбранные мощности трансформаторов ( 2*400 кВА) обеспечивают электроснабжение цеха в нормальном, и в аварийном режиме. 2.5 Выбор защитной аппаратуры на напряжение до 1000В В качестве аппаратов защиты ЭП на отходящих линиях выбираем автоматические выключатели новой серии ВА51, которые установлены в распределительных пунктах ПР8501. Эти пункты предназначены для распределения электроэнергии напряжением до 660В переменного тока. Исполнение по способу установки выбрал напольное. Выбрал пункты с автоматическим выключателем на вводе . Пункты выбрал в зависимости от количества отходящих линий и от величины уставок расцепителей автоматов в них. При расчете уставок расцепителей автоматов учитывал с помощью теплового коэффициента К=0,85, то что автоматы установлены в шкафу и у них хуже условия охлаждения:  (2.18) где  - номинальный ток ЭППо расчетному току выбираем стандартную уставку расцепителя автомата. Результаты расчетов свел в таблицу 2.13. Рассчитал и выбрал уставки автоматов на вводе распределительных пунктов по расчетному току пункта с учетом их установки в шкафу. Т.о. формулировка для пункта (например ПР1) в заказной спецификации следующая: « Пункт распределительный типа ПР8501-055 с автоматическим выключателем типа ВА51-33 на номинальный ток 160 А и током уставки теплового рас- целителя 160 А на вводе; на 6 отходящих линий с автоматическими выключателями типа ВА51-31 на номинальный ток 100А с расцепителями в них: 3*50А, 2* 25А» Формулировка записи остальных пунктов аналогична. Таблица 2.2 - Номинальные токи ЭП, расчетные токи уставок расцепителей и стандартные уставки, выбранных автоматов
продолжение таблицы 2.2
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||