|
Характеристика объекта. 1 Характеристика применяемого оборудования, режимы работы
3.2 Компенсация реактивной мощности
Одним из основных вопросов, решаемых при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий является вопрос о компенсации реактивной мощности. Передача значительного количества реактивной мощности из энергосистемы к потребителям нерациональна по следующим причинам: возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью, и дополнительные потери напряжения в питающих сетях.
Так как в результате расчета реактивная мощность Qp оказалась меньше 50 кВАР(см. п. 3.1), то согласно РУМ ( руководящие указания и материалы) Компенсирующее устройство не устанавливаем.
Qk = д * Pp(tgф1 - 2tgф)
Где д - коэффициент разброса характеристик
Рр - расчетная нагрузка, кВт
tgф1- полученный по расчетам
tgф2 - заданный энергосистемой
Qk = 0,9 * 75(0,61-0,2) = 27,6 кВАР < 50 кВАР
.3 Внешнее электроснабжение и технико-экономическое обоснование
Система внешнего электроснабжения включает в себя схему электроснабжения и источника питания. Основными условиями проектирования рациональной системы внешнего электроснабжения являются надежность, экономичность и качество электроэнергии в сети.
Экономичность определяется приведенными затратами на систему электроснабжения. Надежность зависит от категории потребителей электроэнергии и особенностей технологического процесса, неправильная оценка которых может привести как к снижению надежности системы электроснабжения, так и к неоправданным затратам на излишнее резервирование.
При проектировании, как правило , разрабатывается несколько вариантов наиболее целесообразный из которых определяют в результате технико-экономического сопоставления. В данном проекте рассмотрим два варианта электроснабжения:
Первый вариант - это электроснабжение от существующей трансформаторной подстанции ТП№1 (кабель проложен в траншее)
Второй вариант - это электроснабжение от проектируемой трансформаторной подстанции ТП№2(комплектная подстанция КТП) В силу особенностей местности и безопасности людей варианты с воздушным электроснабжением не рассматриваются.
После технико-экономического сравнения вариантов (см. п.7.1) был выбрал вариант №1;
Электроснабжение от существующей трансформаторной подстанции ТП№1.
Длина питающего кабеля 50м.
вариант
Электроснабжение от существующей ТП№1 от разных секций шин. Нагрузка первой категории, поэтому на вводе в здание устанавливаем АВР. Выбираем питающие 0,4 кВ от ТП№1.
S
Ip=_________
√3Uн
Где Sp - расчетная мощность
Uh - номинальное напряжение
91.4
Ip=_________= 132A
1.73 * 0.4
Принимаем кабель АВБбШв-4х50
Iд = 165А
Iд > Ip
> 132
Проверяем выбранное сечение кабеля на потери напряжения в сети
Pp * L
∆u%=______
C * S
Где Рр - расчетная мощность
L - длинна кабеля
С - коэффициент равный 46
S - сечение кабеля мм2
75*50
∆u%=________=1.6%
46*50
Выбираем кабель от щита АВР до ВРУ
Принимаем кабель ВВГ - 4х50
Iд > Iр
> 132
Проверяем на потери напряжения
75*5
∆u%=______=0.09%
77*50
∑∆U%=∆U% + ∆U1% = 1.6 + 0.09 = 1.69%
Потери напряжения на вводе ВРУ- 1,69%
∆Uд > ∑∆U%
% > 1.69%
Кабель выбран правильно, т.е. выбранное сечение кабеля подходит по допустимым токам нагрева и потери напряжения в сети.
вариант
Электроснабжение от КТП с установленной рядом с насосной станцией.
Выбираем мощность трансформаторов КТП
S
Sтр=_____
в*n
Где Sтр - расчётная мощность кВА в - коэффициент загрузки трансформатора n - количество трансформаторов
91.4
Sтр=______= 76кВА
0.6*2
Принимаем два трансформатора по 100 кВА
Проверяем выбранную мощность трансформатора на аварийный режим
0.84*Sр 0.84*91.4
в а=_________=__________= 0.77 < 1.4
Smm 100
При выходе из строя одного трансформатора другой возьмет на себя нагрузку.
Для подключения КТП выбираем кабель 10 кВ
91.4
Ip=_________=5.2 A
1.73*10
Ip 5.2
Sэк=___=_____= 4.8
Y 1.1
Принимаем кабель 10кВ ААБ - 3х16
Iд = 75 А
Iд > Ip
> 5.2
Сечение кабеля выбрано с запасом, поэтому кабель возьмет на себя полную нагрузку при выходе из строя одного из кабелей.
После экономических расчетов в разделе «Экономика» принимаем первый вариант для дальнейших расчетов, так как он наиболее экономичный и с технической стороны удовлетворяет.
. Силовая сеть
4.1 Выбор и расчет распределительной сети с проверкой на потерю напряжения
Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока согласно закона Джоуля - Ленца нагреваются.
Количество выделенной тепловой энергии Q пропорционально квадрату тока, сопротивлению и времени протекания тока:
Q = 0,2412*Rt
Нарастание температуры проводника происходит до тех пор , пока не наступит полное тепловое равновесие между теплом выделяемым в проводнике с током, и отдачей в окружающую среду. Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и пожарной опасности. Поэтому устанавливается наибольшая длительно допустимая температура проводников в зависимости от марки и материала изоляции проводника в различных режимах. Длительно протекающий по проводнику ток при котором устанавливается наибольшая температура нагрева проводника, называется предельно допустимым током по нагреву. Значения максимальных длительно допустимых токов определены из условия допустимого теплового износа материала изоляции проводников различных марок и сечений, температурой окружающей среды и способы прокладки, безопасности обслуживания электрической сети, обеспечения надежности и экономичности. В таб. 3 8 [1] приведены значения допустимых температур нагрева проводников, в соответствии с которыми установлены значения.
допустимая температура нагрева проводников имеет важное значение для безопасной эксплуатации сети, так как перегрев проводов током может привести к выходу проводника из строя, а в некоторых случаях может возникнуть пожар и даже взрыв.
Для выбора сечения провода по нагреву током нагрузки сравниваются расчетный максимальный Ip и допустимый Iд.
±V%=[ (Uфак - Uhom ) /Uhom ] * 100%
Расчёт на потери напряжения производится по формуле
∆U%Щ * S
Где ∑М = L * P
C - коэффициент (берём из таб. 3.13)
S - сечение кабеля кв.м
L - длина, м
Р - номинальная мощность, кВт
До самого удалённого электроприёмника (хозяйственный насос)
P = 18.5 кВт
U = 380 B
18.5 * 11
∆U% - __________ = 0.15%
77 * 16
Все остальные расчёты сводим в таблицу 4.1
. Рассчитываем потери напряжения от потребителя до ВРУ
P * L
∆U%=______
C * S
Где Р - мощность расчётная, кВт
L - длина, м
С - коэффициент из [2] = 46
S - сечение, 50 кв.мм
∆U% = 1,69% (см.3,1)
Общие потери рассчитываются по формуле
∆U% общ = ∆U% от ВРУ до ЭП + ∆U%
∆U% = 1,69 + 0,15 = 1,84%
1,84% < 5% , подходит по нормам ПУЭ
токи для проводника принятой марки и условий его прокладки. При этом должно соблюдаться соотношение Iр < Iд.
Хозяйственный насос
1. Рассчитываем ток нагрузки
I = Рн / √3Un * cosф
Где Р-мощность,кВт - 18,5
Un- напряжение, - 380 В
соsф - 0,8
I = 18,5 / √3 * 0,38 * 0.8= 31 А
По [2] выбираем сечения кабеля из условия Iд > Iр
Iд = 75А, 75 > 31
Принимаем кабель ВВГ-4х16 и проверяем на потерю напряжения. Выбранные по длительно допустимому току и согласованные с током защиты аппаратов сечения проводников внутрицеховых электрических сетей должны быть проверены на потерю напряжения. Нормированных значений потери напряжения нет, однако в ГОСТ 13109 87 указаны предельные значения отклонений напряжения от номинального для различных ЗП, присоединяемых к распределительным щитам. Поэтому при эксплуатации электрических сетей, зная уровень напряжения на выводах наиболее удаленного ЭП и рассчитанную потерю напряжения на вторичной стороне питающего трансформатора и выбрать устройства для регулирования напряжения на питающем конце линии, для нормальной работы ЭП напряжение на его выводах должно быть по возможности ближе к номинальному значению. Допустимые потери напряжения в сети можно установить с учетом результата расчета сети до 1кВ недопустимые отклонения напряжения.
Отклонением напряжения у ЭП называется алгебраическая разность между фактическим (действительным) напряжением сети Uфак и номинальным напряжением ЭП, отнесенная к номинальному напряжению Uнoм.
4.2 Выбор защиты сетей
В эксплуатации электрической сети возможны нарушения нормального режима ее работы: перегрузки, короткие замыкания, при которых ток в проводниках резко возрастает. Поэтому цеховые электрические сети должны быть надежно защищены от аварийных режимов. Токи КЗ могут достигать значений, в десятки раз превышающих номинальные токи присоединенных ЭП и допустимые токи проводников 'д. Для предотвращения чрезмерного нагрева проводника и электрооборудования каждой участок сети должен быть снабжен защитным аппаратом, отключающий поврежденный элемент сети от токов КЗ должна быть предусмотрена во всех случаях.
Другим распространенным видом анормального режима электроустановок являются перегрузки, сопровождающиеся прохождением по проводникам, обмоткам электродвигателей и трансформаторов повышенных токов . вызывающих перегрузку . их нагревание сверх допустимого значения. Согласно НУЭ от перегрузок необходимо защищать силовые и осветительные сети, выполненные внутри помещения открыто проложенными изолированными незащищенными проводниками с горючей изоляцией; силовые сети, по условиям технологического процесса могут возникнуть перегрузки. Для защиты электрических сетей напряжением до 1 кВ применяют автоматические выключатели, тепловые реле магнитных пускателей.
Выбор аппаратов защиты производится с учетом следующих основных требований:
.Номинальный ток и напряжение аппарата защиты должны соответствовать расчетному длительному току и напряжению электрической цепи, номинальные токи расцепителей автоматических выключателей нужно выбирать по возможности меньшими расчетного тока защищаемых участков сети или по номинальному току отдельных ЭП в зависимости от места установки аппарата защиты с округлением до большего ближайшего стандартного значения.
Расчетные выражения для определения токов защитных аппаратов Приведены в [1] таб.3.9
.Время действия аппаратов защиты должно быть по возможности меньшим и должна быть обеспечена селективность действия защиты соответствующим подбором надлежащей конструкции защитного аппарата и его защитной характеристики.
З. Аппараты защиты не должны отключать установку при перегрузках, возникающих в условиях нормальной эксплуатации, например, при включении асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, при рабочих технологических нагрузках.
Пример: хозяйственный насос
Выбираем аппарат защиты, (комбинированный расцепитель автоматического выключателя с регулируемой обратнозависимой характеристикой) из Условия таб.9 [1]
|
|
|
Скачать 2.81 Mb.