Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине Электроснабжение
 Скачать 448.5 Kb.
|
где: Ки-коэффициент использования.Pном-номинальная мощность приёмника, кВт. Определяем среднюю реактивную нагрузку: Qсм =Pсм×tgφ, где: tgφ-тангенс угла. Pсм-сменная активная мощность, кВт. Суммарная активная нагрузка питающей линии определяется по формуле: Рсм. л =Σ Рсм. л, Рсм.л.=70,27 кВт. Суммарная реактивная нагрузка питающей линии определяется по формуле: Qсм. л = Σ Qсм. л, Определяем средневзвешенное значение коэффициента использования:Ки =Рсм. л/ ΣРном. л, Определяем средневзвешенное значение tgφ:tgφ = Qсм. л/ Рсм. л,По значению tgφ определяется коэффициент мощности cosφЭффективное число электроприёмников определяется по формуле: nэф.= (ΣРном)²/ ΣРном² где: ΣРном-сумма номинальных мощностей электро- приёмников, кВт. nэф.= 4 В зависимости от значения эффективного числа электроприёмников и коэффициента использования по таблице определяется коэффициент максимума: Кmax Активная максимальная мощность питающей линии: Рmax.л =Кmax.×Pсм.л Реактивная максимальная мощность линии:Qmax.л =Кmax×Qсм.л, Полная мощность силовой сборки: Smax.л =√ Рmax.л²+ Qmax.л² Максимальный ток, потребляемый линией: Imax =Smax.л/√3U, Расчёт для другого оборудования аналогичен и сведен в таблицу Таблица
4. Распределительная сеть: выбор, расчет, защита. Все проводники сети проверяют по допустимому току нагрузки, для этого сопоставляют расчётные токи электрооборудования с длительно допустимыми токами нагрузки. Произведём выбор проводниковой продукции, запитывающей оборудование Ток, потребляемый установкой Iрасч.=P/√3×Uном.×cosφ×η, где: Р – потребляемая мощность, кВт. Uном –номинальное напряжение, кВ. сosφ–коэффициент мощности. η – коэффициент полезного действия. Iрасч= А Условие выбора: Iдоп Iн.д По расчётному току для питания электродвигателя из таблицы ПУЭ выбираем провод ….Предельно допустимый ток провода Iдоп=… А. Проверим питающий провод на потери напряжения по формуле: ∆U=[105·P·L/U²ном] ·√r²0+x²0, где Р - мощность потребителей, кВт; L - длина питающей линии, км; Uном - номинальное напряжение, В; r0 - активное сопротивление линии, Ом; x0 - реактивное сопротивление линии, Ом. ∆U < 5 %. Если опустимые потери напряжения линии составляют 5%, следовательно, выбранный провод удовлетворяет условиям допустимой потери напряжения. Выбор типов токопроводов, запитывающих остальное оборудование и проверка их на потерю напряжения аналогичен и сведен в таблицу Таблица
Выбор и расчет автоматического выключателя защищающего оборудование от перегрузки и короткого замыкания определяется: тепловой расцепитель: Iтр=1,25Iн.д электромагнитный расцепитель: Iуст.эм=1,2Iпуск где: Iпуск- пусковой ток нагрузки, А Iпуск =6,5 Iрас Таким данным соответствует автоматический выключатель типа …. со следующими техническими данными: Номинальное напряжение: Uном ; Номинальный ток: Iном Ток теплового расцепителя: Iтр Ток электромагнитного расцепителя: Iуст Расчет по остальному оборудованию аналогичен; данные расчета сведены в таблицу Таблица
5.Питающач сеть: расчет, выбор, защита Произведём расчёт магистральных сетей. Выбор сечений магистральных сетей производится по максимальному току нагрузки. Сечение кабеля АВВГ составляет с допустимым током нагрузки Iдоп= Условие выбора: Iрасч≤Iдоп Питание распределительного пункта осуществляется от вводно-распределительным устройством, произведём выбор автоматического выключателя, осуществляющего защиту оборудования: Ток теплового расцепителя: Iтр1,25 Iмах Ток теплового расцепителя: Ток установки электромагнитного расцепителя: Iуст = 1,2Iпик где: Iпик - пиковый ток нагрузки, А Iпик=Iпуск+( Iмах-КиIном.max) где: Iпуск - пусковой ток одного электродвигателя при пуске которого кратковременный ток линии достигает наибольшего значения, А; ∑Iном.мах- рабочий ток наибольшего по мощности электродвигателя, А. Ки – коэффициент использования Технические данные автоматического выключателя: тип Номинальный ток: Iном Ток теплового расцепителя: Iтр Ток электромагнитного расцепителя: I уст Для распределения электрической энергии используем пункты распределительные ПР8501-1123 с автоматом на вводе ВА5135 и автоматическими выключателями на отходящих линиях ВА5131. Определяем потерю напряжения магистральной линии: ∆U=[105·P·L/U²ном] ·√r²0+x²0, где Р - мощность потребителей, кВт; L - длина питающей линии, км; Uном - номинальное напряжение, В; r0 - активное сопротивление линии, Ом; x0 - реактивное сопротивление линии, Ом. Потеря напряжения макистральной линии: ∆U <2,5 %. Допустимые потери напряжения линии составляют 2,5%, следовательно, выбранный кабель удовлетворяет условиям допустимой потери напряжения. 6. Расчет и выбор компенсирующих устройств. Часть электроприёмников для своей работы потребляют из сети только активную мощность (лампы накаливания). У этих электроприёмников ток совпадает по фазе с приложенным напряжением. Другая же часть электроприёмников с наличием индуктивного сопротивления в процессе работы потребляют не только активную, но и реактивную мощность, необходимую для создания электромагнитных полей. У этих электроприёмников ток отстаёт от приложенного напряжения на некоторый угол, называемый углом сдвига фаз. Косинус этого угла называется коэффициентом мощности. Чем меньше сдвиг фаз, тем ближе косинус угла к 1 т.е. при тех же действующих значениях напряжения и тока активная мощность возрастает, в то время как реактивная уменьшается. Реактивная мощность конденсаторной батареи определяется по формуле: Qку = Рmax(tgφ1-tgφ2) где: Рmax – максимальная мощность активной нагрузки цеха в часы максимума tgφ1 – тангенс угла до компенсации tgφ2 – тангенс угла ожидаемый после компенсации Определяем реактивную мощность конденсаторной батареи: Qку = Если Qку >20,следовательно необходима компенсация реактивной мощности. По расчётным данным применяется конденсаторная установка …….. с мощностью ….квар. Реактивная мощность после установки батареи конденсаторов определяется по формуле: Q = Qmax – Qкб где: Qmax – максимальная реактивная мощность насосной станции, квар Qкб – мощность батареи конденсаторов, квар Определяем реактивная мощность после установки батареи конденсаторов: Q = квар Полная мощность, потребляемая насосной станцией после компенсации определяется по формуле: S = √(Рmax²+Q²) где: Рmax – максимальная активная мощность цеха, квар Полная мощность, потребляемая насосной станцией после компенсации равна: Угол сдвига фаз после компенсации определяется по формуле: cosφ = Pmax/S Определим угол сдвига фаз: 7 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов Выбор типа, числа и схемы питания зависит от величины и характера электрических нагрузок. При этом должны учитываться конфигурации предприятия, расположение оборудования, условия окружающей среды, требованиями пожарной безопасности и электробезопасности, типа применяемого оборудования. 8. Выбор типов трансформаторной подстанции. В зависимости от приведенных расчетов выбрать тип трансформаторной подстанции. 9. Выбор типа релейной защиты. Указать типы реле, необходимых для защиты оборудования. 10. Светотехнический и электрический расчет осветительной установки. Существует два типа освещения: 1.Рабочее 2.Аварийное Рабочее освещение является основным. Оно предназначено для создания нормальных условий видения при обслуживании и ремонте электрооборудования. Оно выполняется при помощи светильников общего назначения. Аварийное освещение предназначено для продолжения работы и эвакуации людей при погасании рабочего освещения. Произведем расчет освещения щитового помещения, где установлено технологическое оборудование (А = , В = ) Расчет произведем методом коэффициента использования; Предварительно принимаем к установке светильники типа , тип лампы , мощность Вт. Световой поток лампы определяется по формуле: Fл= (Eнop · K · S · Z) /ŋ где: Fл- суммарный световой поток всех ламп, Лм; Енор -нормируемая освещенность, Лк, ( К - коэффициент запаса, S - площадь помещения ,м; Z -отношение средней освещенности к минимальной; ŋ-коэффициент использования светового потока Определяем индекс помещения: i = S / h(A + B), где: S - площадь помещения, м; h - высота помещения, м; А - длина помещения, м; В - ширина помещения, м. В зависимости от индекса помещения выбираем коэффициент использования светового потока: = Определяем количество ламп: N= Fл / F где: Fл - суммарный световой поток ламп, Лм . F - световой поток одной лампы , Лм, (Л.7.). Определяем количество ламп: N= Принимаем к установке … ламп, то есть… светильников типа, с лампами по …. Вт каждая. Способ установки…. 11. Мощность осветительной установки. Расчет и выбор щитов освещения. Для питания рабочей осветительной сети выбирается щиток освещения серии Технические данные: Тип выключателя на вводе Автоматические выключатели на групповых линиях , количество шт.; Степень защиты Способ установки - открыто. Щит освещения запитывается от отдельной группы силового шкафа. На один групповой автомат подключается линия, состоящая из светильников. Рабочий ток магистральной линии определяется по формуле: Iрасч = (N · Рл) /1,73 Uном, где: Uном- номинальное напряжение, В; N - число ламп, шт. Рл - мощность одной лампы, Вт. Рабочий ток магистральной линии: Магистральный кабель выбирается из условия: I доп. > Iрасч где : I доп - допустимый максимальный ток кабеля. Для магистральной сети освещения выбираем кабель типа ВВГ 4x1,5мм с допустимым максимальным током кабеля 19А. Определяем ток групповой линии по формуле: I =(N · Рл) / U где: N - число ламп установленных в группе, шт; U - напряжение сети, В; Рл - мощность одной лампы, Вт. Для прокладки используется кабель ВВГ 2х 1,5 мм2. Произведем проверку выбранных проводов, кабелей на потери напряжения. Допустимые потери напряжения составляет 2,5%. Общие потери напряжения осветительной сети: ∆U = ∆U1+ ∆U2, где : ∆U1 - потери напряжения в магистральной сети, %; ∆U2 - потери напряжения в групповой сети, %. Потери напряжения в магистральной сети рассчитываются по формуле: ∆U1 = M1 / S1 · С1, где : M1 - момент нагрузки до щита освещения, Нм; S1 - сечение проводника, мм; С1 - коэффициент, учитывающий применяемую систему напряжения, Определяем момент нагрузки до щита освещения: M1 = P1 · L1, где: Р1 - суммарная нагрузка магистральной линии, Вт. L1 - расстояние до центра нагрузки, м. Определяем суммарную нагрузку магистральной линии: Р1 = N · Рл = 12 · 40 = 480 Вт ∆U1 % < 2,5% Следовательно, потери в сети не превышает допустимое значение. Расчет аварийного освещения. Согласно ПУЭ аварийное освещение составляет 0,05Енор. Еав = 0,05Енор Необходимый световой поток аварийного освещения для помещения определяется по формуле: Fав = Еав · S, где:S - площадь помещения, м. Для аварийного освещения по таблице выбираем лампу накаливания мощностью Вт, установленную в светильнике, со световым потоком Fл = Необходимое количество ламп рассчитываем по формуле: N = Faв / Fл где: Fл - световой поток лампы. Принимаем к установке лампу. Лампы аварийного освещения запитываются от вводных клемм силового шкафа. Ток аварийной сети определяется по формуле: Iав = N · Pл / U Сечение кабеля аварийного освещения ВВГ Iдоп > Iрасч=0, Проверка на потерю напряжения: ∆Uaв =Pав·(lав/2)/S·C где: Рав - мощность ламп, Вт; l - длина аварийной сети, м; S - сечение кабеля, мм; С- коэффициент учитывающий применяемую систему напряжения, Проверка на потерю напряжения: ∆Uaв <1,5% Потери напряжения не превышают допустимое значение. План освещения представлен на рисунке . 12. Расчет заземляющего устройства. Защитным заземлением называют преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением из-за изоляции заземляющего устройства. Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения людей и животных электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, то есть, при «замыкании на корпус» В качестве естественных заземлителей не допускается использовать трубопроводы горючих жидкостей. Для расчёта искусственного заземления принимаем наименьшее сопротивление, которое составляет 4Ом, по таблице определяем удельное сопротивление; ρ =104 Ом·м Предварительно принимаем к установке… одиночных вертикальных электродов из круглой стали длиной …м и диаметром ….мм, расположенных по контуру цеха с расстоянием между ними …м. Электроды с помощью сварки соединяют со стальной полосой 40х4мм, расположенной на глубине 0,5м. Определяем сопротивление растекания вертикального одиночного электрода: rв = 0,003·р·кс, где: р – удельное сопротивление грунта, Ом/м кс – коэффициент сезонности, учитывающий промерзание грунта в зависимости от климатических условий (Л1.) Сопротивление растекания вертикального одиночного электрода: rв = Суммарное сопротивление растекания части заземления, состоящего из вертикальных электродов, связанных между собой, без учёта сопротивлений растекания соединительных полос: rзв = rв/n·ηв где: n – число вертикальных электродов, шт; ηв – коэффициент использования вертикальных электродов Сопротивление растекания соединительной полосы контура: rг=(0,366··Кс\L)·( lg(2L² \ (S· t) )) где: Кс – коэффициент сезонности для горизонтального заземления S – ширина полосы, см t – глубина заложения заземления, см Определяем длину по формуле: L = (n-1)·a где: а – расстояние между электродами, см n – число электродов, шт Сопротивление растекания полосы с учётом коэффициента использования составляет: Rзг = rг /ηr где: ηr– коэффициент использования для горизонтальной полосы Сопротивление заземляющего устройства определяется по формуле: Rзу = Rзг·rзв/(Rзг+rзв) Rзу <4 Ом Сопротивление заземляющего устройства меньше допустимого и составляет …., что меньше допустимого значения 4Ом. 13. Мероприятия по технике безопасности и монтаж заземляющего оборудования. Приводятся мероприятия по технике безопасности и условия по монтажу заземляющих устройств. 14. Спецификация на проектируемое оборудование. В спецификации указывается, используемое оборудование с установленной мощностью, тип выбранных проводов и кабелей, их длина и сечение. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||