КП 1. Характеристика цеха, анализ нагрузок Выбор рода тока и напряжения
 Скачать 328.32 Kb.
|
|
4. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВОЙ ПОДСТАНЦИИ С УЧЕТОМ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 4.1. В цехах, при наличии электроприемников 1 категории устанавливаем 2 трансформатора, при наличии электроприемников 2 и 3 категории устанавливаем по одному трансформатору ЦТП. Sн.тр≥  (4.1)Рр.ц=153,8 кВт-расчетная активная нагрузка Qр.ц=72,62 кВт-расчетная индуктивная нагрузка Sр.ц.=169,88 кВа- расчетная мощность Iр=245,49 А Tg=0.848 Cos=0.09 Кс=0,85 Sном.тр=  = = 109,7 кВаN=2 Кз=0,7коэффициент загрузки трансформатора 2 категории. Выбираем трансформатор типа ТСЗ-160/10 [1;123] 4.2. Проверка трансформатора на допустимость систематических перегрузок Кн.доп*n* Sном.тр≥Sр3 (4.2) Где Кн.доп.=1.2 при внутренней установки трансформатора Sр3=Sp.ц.=169,88 кВа (4.3) 1,2*2*160 = 384кВа≥169,88 кВа Проверка трансформаторов на допустимость аварийных перегрузок: Кn.ав.*Sн.тр≥SрII (4.4) SрII-расчетная нагрузка потребителей 2 категории, 20% SрII=20%/100*Sp.ц.=0,2*169,88 = 33,98 кВт 1,4*160 ≥ 33,98 Условие выполняется, принимаем к установке данный трансформатор. 4.3. Расчет компенсирующих устройств в сети 0,4кВ. Определяем максимальную реактивную мощность ,которую можно передать через трансформатор из сети ВН в сеть НН. Определение мощности компенсирующих устройств в электрические сети напряжением Qнк=Qнк1+Qнк2 (4.5) Qнк1-мощность НБК, соответствующая экономически оптимальному числу трансформаторных цеховых подстанций. Qнк2- дополнительная мощность НБКустанавливаемая в целях оптимального снижения потерь в трансформаторах и сети напряжением 6-10Кв, питающие эти линии. Определяется сумарная мощность батареи Qнк1 по значению расчетной рекактивной нагрузки трансформаторов подстанции Qрасч.т и той максимальной мощности Qт., которую целесообразно передавать через трансформатор в сеть напряжением до 1 кВ. Qнк1=Qрасч.Т- Qт, кВар (4.6) Qнк1= Qрасч.Т - Qт = 73,21 -142,66 = -69,45 кВт Qнк =0. Qрасч.т = Qрасч. + Q расч. Осв.+Qдоп., квар (4.7) Qрасч.т = Qрасч. + Q расч. Осв. =  = 73,21 кВтQт-мощность трансформатора Qт=  , кВар (4.8)Qт=  = = =  = = 142,66 кВарSн.т-принятая номинальная мощность одного силового т рансформатора,кВа Kз-коэффициент загрузки трансформатора. Рр.расч. т - расчетная активная нагрузка трансформаторов подстанции Рр.расч. т = Ррасч.+Ррасч.осв + Рдоп., кВт (4.9) Рр.расч. т = Ррасч.+Ррасч.осв =153,58+19,12=172,7 кВт Nт.э – экономически оптимальное число трансформаторов на подстанции, при числе трансформаторов N≤3 принимаем N.т.э = N.=2 Номинальная мощность трансформатора (при колличистве трансформаторов N≤3). Если Qнк1<0 то по первому этапу расчета установка НБК не требуется и принимается Qнк =0. Дополнительная мощность НБК Qнк2 для рассмотренных трансформаторов Qнк2=Qрасч.т – Qнк1 – γ * Nт.э * Sн.т .кВар (4.10) Qнк2=Qрасч. – Qнк1 - γ*Nт.э * Sн.т = 72,62-0-0,2* 2 * 160 = 8,62 кВар γ- расчетный коэффициент определяемый в зависимости от показателей k1, и k2 и схемы питания цеховой подстанции= 0,2 Значение k1 и k2- принимаются по кривым[р.5.;2] k1 =12 k2=10 Qнк=Qнк1+Qнк2 [5,555] Qнк=Qнк1+Qнк2=0+8,62=8,62  9Выбираю одну комплектную конденсаторную установку типа: УКЛН-0,38-25-5УЗ Qном к.у. = 25 кВар. 4.4 Смешанная компенсация реактивной мощности Определяю мексимальную реактивную мощность, которую можно передать через выбранные трансформаторы из сети ВН в сеть НН. Qвн= кВар (4.11)Qвн= = = = = 142,66 кВарВыбираю тип и стандартную мощность КУ Qку для установки на стороне ВН трансформаторов .Определяю реактивную мощность, которую необходимо скомпенсировать на стороне НН 250 Qнн=Qр.м + Qку.нн , кВар (4.12) Qнн=Qр.ц + Qку.нн = 25+72,62 = 97,62 Хс=0,7 Участок получает электроснабжение от ТП-10/04 Кв. Sном.тр= = =150,71 кВТаблица 2 [3,113]
4.4.1 Определяю потери реактивных мощностей выбранных трансформаторах Потери короткого замыкания и холостого хода и замыкания Qк =  , кВар (4.13)Qк =  = = 3,2 кВарQx =  ,кВар (4.14)Qx =  2,8 кВарРк`=Рк * Рun * Qхк , Вт (4.15) Sн.тр –номинальная мощность трансформатора  -напряжение короткого замыкания Ix-ток холостого хода 4.4.2. Определяю активные потери короткого замыкания, холостого хода Рк`=Рк * Рun * Qк=2,8*0,05*3,2= 0,45 кВт Рх`= Рх*Кт* Qx, кВт Рх`= Рх*Кт* Qx=1*0,05*2,8=0,14 кВт Где Рк, и Рх –(каталожные )активные потери короткого замыкания холостого хода [т2 ] Рun-коэффициент приведенных потерь = 0,05 Данные заносим в таблицу 3 Время наибольший потерь τ=(0,124*Tmax * 10-4)*Tг Tг=8760 часов. Tmax=3100 часов (по условию) τ=(0,124+Tmax * 10-4)*Tг= (0,124+3100*10-4)*8760=3801,84 часов 4.4.3 Определяю затраты на преобретение трансформаторов Kтр`=Nmр*Кmр (4.16) Ктр`=Nmр*Кmр = 2* 3,6 = 7,2 4.4.4.Определяю приведенные затраты З.mр.=Рн * Кmр` + (αэ + αр) Kmp + β * Px` * Tτ + β * kз.  * Рк` * τ (4.17) Рн = 0.125-нормальный коэффициент окупаемости αэ=0,064-отчисление на эксплуатацию трансформаторов и зарплату личному персоналу αр=0,03-отчисление на ремонт и обслуживание трансформаторов β=2*  тыс.у.е./(кВт*ч)-стоимость 1 кВт*ч потерянной электроэнергии Kmp-затраты на преобретение трансформаторов kз. =0,7-усредненное значение коэффициентов загрузки трансформаторов τ- время максимальных потер З.mр=Рн*Кmр`+(αэ+αр)Kmp+β*Px`*Tτ+β*kз. *Рк`*τ= 0,125 * 7,2 + (0,064+0,03) * 7,2 + 2* * 0,14 + * 0, *0,45* 3801,84 = 0,9+0,68+0,0000028+0,016 = 1,594.4.5.определяют затраты на преобретение ККУ К кку`=Ккку*Nкку (4.18) К кку`=Ккку*Nкку = 4,93*2+2,06=9,86+2,06=11,92 Зкку=Рн * Ккку+(αэ+αр) *Ккку (4.19) Зкку=Рн * Ккку+(αэ+αр) * Ккку = 0,125 * 11,92+ (0,075 + 0,008) * 7,2 = 1,49 +0,59 = 2,08 Определяю приведенные затраты З1=Зтр+Зкку (4.20) αэ=0,075-процентные отчисления на эксплуатацию ККУ αр =0,008-процентные отчисления на ККУ. Подсчитываю полные затраты на вариант . З1=Зтр+Зкку=1,65+2,08=3,73 Определяю общую низковольтную нагрузку цеха S2р=  (4.21)S2p=  = = 169,88 кВАИ= (αэ+αр) Ккку+(аэ+ар) Kmp + β * Px` * Tτ + β * kз. * Рк` * τ И1= (αэ+αр) Ккку+(аэ+ар) Kmp + β * Px` * Tτ + β * kз. * Рк` * τ = (0,064+0,03) * 7,2 + (0,075+0,008) * 11,92 + 0,00002 * 0,14 * 8760 +0,00002*0,49*0,45*3801,84= 0,68+0,989 + 0,02 + 0,0016 = 1,692 вариант : Qк = = = 5 кВарQx = ,кВар Qx =  1,5 кВарРк`=Рк * Рun * Qхк , Вт Определяю активные потери короткого замыкания,холостого хода Рк`=Рк * Рun * Qк=4,6*0,05*5= 1,15 кВт Рх`= Рх*Кт* Qx , кВт Рх`= Рх*Кт* Qx=1,4*0,05*1,5=0,1 кВт Ктр`=Nmр*Кmр=1*4,73 = 4,73 З.mр=Рн*Кmр`+(αэ+αр)Kmp+β*Px`*Tτ+β*kз. *Рк`*τ= 0,125 * 4,73 + (0,064+0,03) * 4,73 + 2* * 0,1 + * 0, *1,15* 3801,84 = 0,59+0,44+0,000002+0,042=1,07определяют затраты на преобретение ККУ К кку`=Ккку*Nкку К кку`=Ккку*Nкку = 4,93*2+2,06=9,86+2,06=11,929 Зкку=Рн * Ккку+(αэ+αр) *Ккку Зкку=Рн * Ккку+(αэ+αр) * Ккку = 0,125 * 11,92 (0,075 * 0,008) * 11,92 = 1,49 +0,894 +0,095=2,47 Если К2>К1 а И2<И1,проверяю по времени окупаемости . И= (αэ+αр) Ккку+(аэ+ар) Kmp + β * Px` * Tτ + β * kз. * Рк` * τ (4.22)И2= (αэ+αр) Ккку+(аэ+ар) Kmp + β * Px` * Tτ + β * kз. * Рк` * τ = (0,064+0,03) * 4,73 + (0,075+0,008) * 11,92+0,00002 * 0,1 * 8760+0,00002 * 0,49 * 1,15 *3801,84= 0,44+0,894 + 0,017 + 0,042 = 1,39З2=Зтр+Зкку=1,07+2,47=3,54 Если К2>К1 а И2<И1,проверяю по времени окупаемости . Т ok=  (4.23)Т ok= = = =8,23Так как время окупаемости меньше первого (Тн=8 лет), выбирают вариант с большими капитальными затратами и меньшим годовым эксплуатационными расходами . По данным расчетов выбираю ТСЗ-250/10
5. Выбор шинапроводов СРШ ШРА– шинопровод распределительный алюминиевый рекомендуется применять с ответвительными коробками, оборудованными автоматическими выключателями или предохранителями они присоединяют к главным магистралями или к шинам цеховой подстанции. Для удобства эксплуатации распределительные шинопроводы устанавливаются на высоте 2,5–3 м от пола цеха. Распределительные шинопроводы серии ШРА – предназначены для присоединения к ним электроприемников. На участках цеха для распределения электроэнергии, поступающей по питающим линиям, между группами силовых электроприемников, устанавливаются распределительные силовые шкафы. Для управления отдельными электроприемниками, например кранами, устанавливаются ящики управления. В них сосредоточена коммутационно-защитная аппаратура (рубильники, предохранители, автоматические выключатели), предназначенная для управления электроприемниками напряжением до 1 кВ, и их защиты от коротких замыканий и перегрузки. Выбор распределительных силовых шкафов осуществляется в зависимости от: расчетного тока группы электроприемников; количества присоединяемых ответвлений; значений пиковых токов присоединений. Для приема и распределения электроэнергии к группам потребителей трехфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380 применяют силовые распределительные шкафы. Номинальный ток шкафа 400 А. Размеры шкафа составляют 600 х 350 х 1600 мм. Предназначены для распределения электроэнергии и защиты электрических установок напряжением 220В постоянного тока, и до 660(380) В переменного тока, частотой 50 и 60 Гц. При перегрузках и КЗ в сетях с глухозаземленной нетралью, для нечастых (до шести в час) оперативных коммутаций электрических цепей т пуск асинхронных двигателей. 5.1. Выбор силовых распределительных пунктов. В качестве силовых распределительных пунктов (РП) можно выбирать щиты распределительные (корпуса для электрощитового ЭО), либо типовые РП. Данные по щитам распределительным, а также по осветительно-силовым щиткам приведены в части 1 методических указаний по курсовому и дипломному проектированию. Типовые РП комплектуются либо предохранителями (серии ШР11 и ШРС1), либо автоматическими выключателями (серии ПР8501, ПР 8503, ПР11 и др.)Распределительные пункты выбирают по степени защиты, по номинальному току ввода, по количеству отходящих линий, типу защитного аппарата (с предохранителями или с автоматическими выключателями) и номинальному току аппаратов для присоединений. Если отходящие линии необходимо защищать только от токов К3, то целесообразнее использовать РП с предохранителями, номенклатура и технические параметры которых приведены в [4 ПР.25] Выбор веду для одного, остальное свожу с таблицу. Сечение шкафов и шин выбирают по допустимому нагреву длительно протекающим максимальным током нагрузки по условию:  ,Силовой распределительный шкаф Iр ≥ 75,5 А где Iн – номинальный ток шинопровода, А. Технические характеристики магистральных шинапроводов приведены [4 ПР.24] Для оценки уровня напряжения, подводимого к ЭП, запитанным от шинапроводов, необходимо учитывать потери напряжения в винопроводах. Для нашей схемы электроснабжения приемников электрической энергии, расположенных в крытом помещении (цеху), выбираем силовой шкаф серии СШР1-100-50 УЗ Таблица 5.1
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||