КУРСОВИК Н. Также этих механизмов может иметься несколько

• Название: Также этих механизмов может иметься несколько
• Дата: 16.05.2022
• Размер: 0.55 Mb.
• Имя файла: КУРСОВИК Н.docx
• Тип: Документы; #532671
• страница: 2 из 15

2.4 Расчёт мощности компенсирующих устройств

Расчёт компенсирующего устройства деревообрабатывающего цеха:

P_рц= 135,544 кВт,

Q_рц = 119,96кВАр,



Мощность компенсирующих устройств
,кВар;(2.17)



где α =0,9– коэффициент учитывающий возможность компенсации

естественным способом.
При проектировании нормативное значение коэффициента мощности принимается равным cos_φн = 0,95.

Некомпенсированная мощность Q, кВАр
,кВар;(2.18)

Q = 116,502 – 71,97=44,532кВар.
Потери на компенсацию ∆Р_к, кВт
,кВт;(2.19)

;кВт,

гдеК_пп – коэффициент приведения потерь;Кпп = 0,07 кВт/кВАр.
Полная расчётная мощность после компенсации
, кВА;(2.20)

кВА.
Коэффициент мощности цеха после компенсации
(2.21)



2.5 Выбор трансформаторов цеховой ТП

(2.22)

S₁= = 210,86

S₂= = 105,4

Таблица 2– характеристики трансформаторов

Марка трансфор-матора	, кВА		кВ	кВт	кВт	n, шт.	%	%	Стоимость, руб
ТСЗ 250/10	250	10	0,4	0,7	2,7	1	4	5,5	285000
ТСЗ 160/10	160	10	0,4	1,0	3,8	2	3,5	5,5	165000

2.6 Технический расчёт по выбору трансформаторов цеховой

Расчётный коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме


;(2.23)


Расчётный коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме для двухтрансформаторнойитрехтрансформаторной ТП


;(2.24)

.

Вариант 1:

Однотранформаторная цеховая ТП.

Количество трансформаторов n=1; .

Вариант2:
Двухтрансформаторная цеховая ТП.

Количество трансформаторов n = 2; ; Кза=0,92.

Приведённые потери холостого хода
,кВт; (2.25)




Приведённые потери короткого замыкания


, кВт; (2.26)



Время максимальных потерь
(2.27)

ч.
Принимаем плановое число часов аварийных простоев 200ч.


Потеря электроэнергии в одном трансформаторе
,кВт;(2.28)



.

2.7 Экономический расчёт выбора трансформатора

Капитальные затраты
,тыс.руб; (2.29)



Амортизационные отчисления


,тыс.руб(2.30)

Стоимость потерь электроэнергии
,тыс.руб;(2.31)



.
Ежегодные эксплуатационные расходы


,тыс.руб;(2.32)

;


Приведённые затраты по каждому варианту 0,14
тыс.руб;(2.33)





Вывод:Технико-экономический расчёт по выбору трансформаторов показал, что вариант с двумя трансформаторами в полной мере обеспечивает надёжность электроснабжения. Кроме того, он рекомендуется ПУЭ, как наиболее предпочтительный для питания потребителей II категории. Однако этот вариант более дорогой. Учитывая требования надёжности и перспективу дальнейшего развития предприятия в ближайшие годы к исполнению принимается более дорогой, но более надёжный вариант с установкой на подстанции двух трансформаторов 2×ТСЗ-160/10

2.8 Расчет токов короткого замыкания

Цель расчёта – определение токов короткого замыкания на высокой и низкой стороне проектируемой трансформаторной подстанции для проверки выбранного оборудования на действие токов короткого замыканиярасчета токов К.З. в системе с неограниченной мощностью



Рисунок 1 – Расчетная схема для определения токов к.з. в точках К1, К2, К3

Задание для расчёта: определить токи К.З. в точках К1, К2, К3 согласно расчётной схеме (рисунок 1).

Анализ расчетной схемы.

- на схеме представлена система с неограниченной мощностью, т.к.

- необходимо определить индуктивное относительное сопротивление системы, т.к. система задана мощностью отключения выключателя в голове ЛЭП-220 кВSоткл = 1000 МВА;

- передача электрической энергии от системы к трехобмоточному трансформатору ТДТН происходит по воздушной ЛЭП-110 кВ длиной l =4км;

- трехобмоточный трансформатор ТДТН имеет мощность Sнт = 25 МВА;

Расчет токов К.З. для точек К1 и К2 производится по расчётной схеме на рисунке 1 и схеме замещения, приведенной на рисунке 2



Рисунок 2 – Схема замещения для расчетов токов К.З. в точках К1 и К2

Базисный ток
,кА; (2.34)

.
Относительное индуктивное сопротивление системы Х_с*
, Ом (2.35)

Ом

Соответствие номинальных и базисных на
10В =10,5В;

=110В =115В;

=0,38 =0,4В.
Определяемнапряжения к.з. между обмотками

высокой и средней сторон = 10,5 %

высокой и низкой сторон = 17 %

низкой и средней сторон = 5,5%

Для определения сопротивлений обмоток высокой и низкой стороны трансформатора ТДТН 25000/35 вначале вычисляются каждой из обмоток
(2.36)

(2.37)




Относительные индуктивные сопротивления обмоток высокой и низкой сторон трансформатора ТДТН 25000/35 /10
, Ом;(2.38)

, Ом;(2.39)

Ом;

Ом.
Относительное сопротивление линии электропередач
Ом;(2.40)

Ом.
Результирующее сопротивление цепи К.З.
(2.41)



Сверхпереходный I″ и установившийся I∞ токи

I″ = I∞ = 5,5/0,904 = 6,08 кА(2.42)
Ударный ток
= · 1,8 · 6,08 = 15,447 кА.(2.43)
Мощность короткого замыкания
S_к = √3 ∙ 10,5 ∙ 6,08 = 110,44 МВА. (2.44)
Расчёт токов К.З в точке К2.

Принимаембазисные условия:

- базисная мощность Sб = 100 МВА,

- базисное напряжение Uб = 10,5 кВ.
= 5,5 кА. (2.45)
Относительное индуктивное сопротивление кабельной ЛЭП-10 кВ, l = 1 км
Хл₂* = 0,08·1·(100/10,5²) = 0,007. (2.46)


Результирующее сопротивление цепи К.З. для точки К2
(2.47)
Токи короткого замыкания
I″ = I∞ = 5,5/0,898 = 6,124кА. (2.48)

Ударный ток
(2.49)
Мощность короткого замыкания
(2.50)
Расчет токов к.з. в установке с напряжением ниже 1000В
Расчёт производим для точки К3, расположенной на шинах РУ-0,4 кВ цеховой однотранфсорматорной подстанции 1×ТМЗ 160/10 кВ по расчетной схеме (рис.3). Для расчетов составляется схема замещения (рис. 4)

Рисунок 3 – Расчетная схема для определения токов К.З в точке К3
Анализ расчётной схемы: так как точка К3 расположена в точке, где действует напряжение ниже 1000 В, то учитываются не только индуктивные, но и активные сопротивления системы Хс, трансформатора Хт ,rт , шин Хш, rш, контактов rк



Рисунок 4 – Схема замещения для определения токов К.З в точке К3

Базисная мощность в системе с напряжением до 1 кВ принимается равной сумме номинальных мощностей ΣS_нттрансформаторов, работающих на одну секцию шин РУ-0,4 кВ.
,МВА;(2.51)


Базисное напряжение U_бберётся в соответствии с номинальным напряжением в точке К.З (таблица 2), т.е. U_б = 0,4 кВ

Базисный ток
(2.52)
Индуктивное относительное сопротивление системы, заданной мощностью К.З. в точке К2 Sк=111,37 МВА
;(2,53)


Активное относительное сопротивление трансформатора ТМЗ 160/10 -2шт
;(2.54)


Индуктивное относительное сопротивление трансформатора ТМЗ 160/10 –2шт
;(2.55)


Для определения сопротивления шин РУ-0,4 кВ необходимо произвести их выбор исходя из условия
;(2.56)

где I_доп– длительный допустимый ток на выбранное сечение и марку шин, А;

расчетный максимальный ток шин, А.
Для однотрансформаторной подстанции с учётом 40% перегрузки трансформатора , кА
,А; (2.57)



U_кз* = U_кз·S_б/100·S_нт; (2.58)

U_кз* = 5,5·0,32/100·0,32 = 0,055.
Относительное активное сопротивление шин
;(2.59)

.
Относительное индуктивное относительное сопротивление шин
(2.60)

;
Относительное активное сопротивление контактов
, Ом;(2.61)

Ом.

Относительное результирующее сопротивление в цепи КЗ
, Ом; (2.62)

0,11Ом.
Сверхпереходный и установившийся токи
кА.(2.63)
Ударный ток
кА.(2.64)
Мощность короткого замыкания
кВА.(2.65)
Результаты расчётов в таблице 3

Точка К.З	Напряжение в точке К.З, кВ	Сверхпереходный ток I'', кА	Установившийся ток I∞ , кА	Ударный ток iу , кА	Мощность К.З. Sк , мВА
К1	110/10	6,08	6,08	15,447	110,57
К2	10	6,124	6,08	15,58	111,37
К3	0,4	4,18	4,18	7,07	4,89

2.9Выбор схемы внутрицехового электроснабжения

Принимаем радиальную схему электроснабжения, так как электроприемники относятся ко 2 и 3 группе надежности электроснабжения.

Для выполнения радиальной схемы применяем пункты распределительные типа ПР24 (с автоматами марки ВА51-25) на четыре, шесть, восемь, двенадцать автоматических выключателей на номинальные токи автоматов до 250 А.

Питание электроприемников осуществляются проводами и кабельными линиями ПВ и АВВГ соответственно, различного сечения в зависимости от расчетного тока.

2.10 Выбор автоматических выключателей

Выбор автоматических выключателей производится по номинальному напряжению U_н, номинальному току I_н и номинальному току расцепителя I_нр.

Исходя из технических данных электроприемника и данных силового шкафа, определяется марка автоматического выключателя, его номинальные ток и напряжение, номинальный ток расцепителя и количество полюсов, а также токи срабатывания в зоне короткого замыкания и в зоне перегрузки

Расчётный ток электроприёмника (распределительной линии) I_р, А
(2.66)
Определяем номинальные напряжения U_на, ток I_на и количество полюсов автоматов по условиям

(2.67)

(2.68)

Определяемток срабатывания расцепителя автоматического выключателя в зоне перегрузки, А
(2.69)
Расчётный ток срабатывания расцепителя автоматического выключателя в зоне К.З
(2.70)
Стандартное значение тока срабатывания расцепителя автоматического выключателя в зоне К.З.
.(2.71)

Условие выполняется
А.(2.72)
Выбор автоматических выключателей для остальных электроприёмников выполняется аналогично. Результаты приведены в таблице 4Приложение

2.11Выбор плавких предохранителей

Выбор плавких предохранителей производится по номинальному напряжению U_н, номинальному току I_н и номинальному току плавкой вставки I_{нпл.вст}. (таблица ) Приложение .

При выборе определяем пусковой ток электроприемника и расчётный ток плавкой вставки, который сравнивается с номинальным током плавкой вставки.

Расчетный ток плавкой вставки I_{р пл.вст.,} А для двигателей с лёгким пуском
(2,73)
Номинальный ток плавкой вставки выбирается из условия
.(2.74)
предохранителя для пресса с P_н = 2,2 кВт, U_н = 380 В, I_н = 3,65 А, с кратностью пускового тока I_п / I_н = 5, пуск легкий, двигатель с короткозамкнутым ротором.

Пусковой ток определяем
(2.75)
Расчетный ток плавкой вставки Iр пл.вст., А для двигателей с лёгким пуском
,А; (2.76)


По расчёту выбирается предохранитель типа ПРС с U_н = 380В,

I_н = 25А., I_{н пл.вст}. = 16А.

Выбор предохранителей для остальных электроприёмников выполняется аналогично. Результаты расчётов в таблице 5 приложения
2.12Оформление кабельного журнала

Оформление кабельного журнала представлены таблице6 Приложения.

Выбор сечений проводов и кабелей в низковольтных сетях

Расчётный ток линии для шкафа (а также для шинопровода) I_р , А
,А;(2.77)



,А; (2.78)

.
По условию выбираем кабель.

2.13Выбор комплектной конденсаторной установки

Выбор комплектной конденсаторной установки (ККУ) производится по расчётной мощности компенсирующих устройств, Q_рку
(2.79)
Расчётная мощность ККУ Q_ркку , кВА.
,кВА;(2.80)


По условию выбираем комплектную конденсаторную установку марки УКМ 5804-30-10 УЗ с шестью ступенями регулирования мощностью 30 кВА каждая с использованием всех ступеней с общей номинальной мощностью ККУ.
(2.81)


Расчётный ток ККУ I_р, А.
,А;(2.82)