Расчет электрических нагрузок, коэффициентов использования и коэффициентов мощности. Расчет распределительной сети на участке кузнечно-прессового цеха. Выбор оборудования для электроснабжения, трансформаторной подстанции. Расчет заземляющего устройства.
Аннотация к работе
1.6 Так как m >3, Ки 5 то эффективное значение электроприемников nэ определяем, используя относительные величины n* и Р n* = n1 / n; 6/18 = 0,33 где n1 - число элекртоприемников, мощность которых больше 0,5 номинальной мощности самого мощного электроприемника. n - общее число электроприемников. Условие выполняется, значит, плавкая вставка и сечение провода выбрано верно. 2.4.3 Выбираем провод АВВГ сечением 25 мм 2 с Ід = 75 А 2.4.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. 2.5.3 Выбираем провод АПВ сечением 2,5 мм 2 с Ід = 19 А 2.5.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. 2.6.3 Выбираем провод АПВ сечением 10 мм 2 с Ід = 42 А 2.6.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители.Разбив электроприемники на однородные по режиму работы подгруппы, произвел расчет электрических нагрузок на каждом шинопроводе. Выполнил расчет распределительной сети, выбрав к каждому ЭП провод, и предохранитель. Произвел расчет силовой питающей линии для ШРА-1, ШРА-2 и РП-1.
Введение
Участок кузнечно - прессового цеха (КПЦ) предназначен для штамповки и ковки металла.
Он имеет станочное отделение, в котором установлено оборудование: обдирочные станки типа РТ - 21001 и РТ - 503, электротермические установки, кузнечно - прессовые машины, мостовые краны и др. Участок предусматривает наличие помещений для цеховых: Тепловых подстанций, вентиляторной, инструментальной кладовой, складов, для бытовых нужд и пр.
ЭСН осуществляется от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 1.4 км, а от ЭНС до ГПП - 12 км. Напряжение на ГПП - 10 КВ.
Количество рабочих смен - 2. Потребители участка имеют 3 категории надежности ЭСН.
Грунт в районе КПЦ - суглинок с °t 15 °C. От этой же цеховой ТП намечается ЭСН при расширении станочного парка.
Все электроприемники группы работают в длительном режиме работы, поэтому Рн = Рпасп.
ШРА-1
Электроприемники группы разбивают на однородные по режиму работы подгруппы с одинаковыми значениями коэффициентов использования и коэффициентов мощности
В данной группе электроприемников - 8
1 подгруппа - Вентиляторы 2 шт.;
2 подгруппа - Краны мостовые 3 шт.
3 подгруппа - Электротермические установки 3 шт.
1.1 По таблицам для каждой группы определяем: Ки, cos?
1 подгруппа Ки1 = 0,6 cos?1 = 0,8 tg?1 = 0,75
2 подгруппа Ки1 = 0,1 cos?1 = 0,5 tg?1 = 1,73
3 подгруппа Ки1 = 0,8 cos?1 = 0,95 tg?1 = 0,33
1.2 Определяем суммарную активную мощность электроприемников по подгруппам
?Ру1 = 130 КВТ ?Ру2 = 60 КВТ ?Ру3 = 60 КВТ
1.3 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену
1.5 Определяем значение числа «m» - модуля силовой сборки m = Рн max / Рн min; 40/2,5 = 16
Где Рн max - максимальная номинальная мощность электропиемника в группе;
Рн min - минимальная номинальная мощность электроприемника в группе.
1.6 Так как m >3, Ки 5 то эффективное значение электроприемников nэ определяем, используя относительные величины n* и Р* n* = n1 / n; 6/18 = 0,33 где n1 - число элекртоприемников, мощность которых больше 0,5 номинальной мощности самого мощного электроприемника. n - общее число электроприемников.
Р* = Р1 / ?Рн; 180/314 = 0,57 где Р1 - суммарная мощность n1 элект;роприемников;
?Рн - суммарная мощность всех электроприемников группы. n* = 0,37
P* = 0,57
1.7 По значению Ки и nэ определяем из таблицы Кмакс
Кмакс = 2
По этим значениям из таблицы определяем величину nэ* = 0,81 nэ = n • nэ*; 0,81 • 18 = 14,58 ? 15
1.8 Определяем максимальную расчетную активную мощность
Рмакс = Рсм • Кмакс; 132 • 2 = 264 КВТ
1.9 Определяем максимальную расчетную реактивную мощность
Qmakc = К?макс • Qcm; 1,1 • 84,74 = 93,2 квар где К?макс = 1,1; если nэ ? 10; Ки ? 0,2 и nэ ? 100, в остальных случаях К?макс = 1,1
1.10 Определяем полную максимальную расчетную мощность
1.1.4 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену в целом по группе
Рсм = Рсм1 Рсм2; 16,9 28,4 = 45,3 КВТ
Qcm = Qcm1 Qcm2; 19,8 33,2 = 53 квар
1.1.5 Определяем значение числа «m» - модуля силовой сборки m = Рн max / Рн min; 20/5,5 = 3,63 где Рн max - максимальная номинальная мощность электропиемника в группе;
Рн min - минимальная номинальная мощность электроприемника в группе.
1.1.6 Так как m >3, Ки 5 то эффективное значение электроприемников nэ определяем, используя относительные величины n* и Р* n* = n1 / n = 6/24 = 0,25 где n1 - число элекртоприемников, мощность которых больше 0,5 номинальной мощности самого мощного электроприемника. n - общее число электроприемников.
Р* = Р1 / ?Рн = 0,43 где Р1 - суммарная мощность n1 электроприемников;
?Рн - суммарная мощность всех электроприемников группы.
1.1.7 По значению Ки и nэ определяем из таблицы Кмакс
Кмакс = 2,5
1.1.8 Определяем максимальную расчетную активную мощность
Рмакс2 = Рсм • Кмакс; 45,3 • 2,5 = 113,2 КВТ
1.1.9 Определяем максимальную расчетную реактивную мощность
Qmakc2 = К?макс • Qcm = 1,1 • 53 = 58,3 квар где К?макс = 1,1; если nэ ? 10; Ки ? 0,2 и nэ ? 100, в остальных случаях К?макс = 1,1
1.1.10 Определяем полную максимальную расчетную мощность
Цеховые сети должны: Обеспечивать необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от их категории;
Быть удобными и безопасными в эксплуатации;
Иметь оптимальные технико-экономические показатели;
Иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.
На практике наиболее распространение имеют смешанные схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любых категорий электроснабжения.
В проектируемом цехе - магистральная схема.
Приведем расчет распределительной сети цеха. Распределительная сеть отдаленного электроприемника имеет вид: ШРА-1
Выбираем провод АВВГ сечением 50 мм 2 с Ід = 140 А.
2.1.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
Іпв ? Ір;
Іпв ? Іпик /?;
Іпик = к • Ін;
? = 2,5;
Іпв > к • Ін / 2,5 = 5 • 110/2,5 = 220 А Выбираем предохранитель ПН-2-250 с Іпв = 220 А.
2.1.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
Ідоп ? кз • Іза;
140 ? 0,33 • 220 = 72,8
Условие выполняется, значит, плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
2.2.3 Выбираем провод АВВГ сечением 95 мм 2 с Ід = 170 А.
2.2.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
Іпв ? Ір;
Іпв ? Іпик /?;
Іпик = к • Ін;
? = 2,5;
Іпв > к • Ін / 2,5 = 5 • 150/2,5 = 300 А Выбираем предохранитель ПН-2-400 с Іпв = 300 А.
2.2.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
Ідоп ? кз • Іза;
170 ? 0,33 • 300 = 99
Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
2.3 Расчет распределительной сети: Электрические установки
2.3.3 Выбираем провод АПВ сечением 10 мм2 с Ід =42 А.
2.3.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
Іпв ? Ір;
Іпв ? Іпик /?;
Іпик = к • Ін;
? = 2,5;
Іпв > к • Ін / 2,5 = 5 • 33,3/2,5 = 66,6 А Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Іпв = 70 А.
2.3.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
Ідоп ? кз • Іза;
42 ? 0,33 • 70 = 23,1
Условие выполняется, значит, плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
2.4.3 Выбираем провод АВВГ сечением 25 мм 2 с Ід = 75 А 2.4.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
Іпв ? Ір;
Іпв ? Іпик /?;
Іпик = к • Ін;
? = 2,5;
Іпв > к • Ін / 2,5 = 5 • 66,6/2,5 = 133,2 А Выбираем предохранитель ПН-2-200 с Іпв = 140 А.
2.4.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
Ідоп ? кз • Іза;
75 ? 0,33 • 140 = 46,2
Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
2.5.3 Выбираем провод АПВ сечением 2,5 мм 2 с Ід = 19 А 2.5.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
Іпв ? Ір;
Іпв ? Іпик /?;
Іпик = к • Ін;
? = 2,5;
Іпв > к • Ін / 2,5 = 5 • 11,8/2,5 = 23,6 А Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Іпв = 30 А.
2.5.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
Ідоп ? кз • Іза;
19 ? 0,33 • 30 = 100
Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
2.6.3 Выбираем провод АПВ сечением 10 мм 2 с Ід = 42 А
2.6.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
Іпв ? Ір;
Іпв ? Іпик /?;
Іпик = к • Ін;
? = 2,5;
Іпв > к • Ін / 2,5 = 5 • 37,2/2,5 = 74,4 А Выбираем предохранитель ПР-2-100 с Іпв = 80 А.
2.6.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
Ідоп ? кз • Іза;
42 ? 0,33 • 80 = 26,4
Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
2.7.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву: Ін ? Ід.
18,8 ? 19
2.7.3 Выбираем провод АПВ сечением 2,5 мм 2 с Ід = 19 А 2.7.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
Іпв ? Ір;
Іпв ? Іпик /?;
Іпик = к • Ін;
? = 2,5;
Іпв > к • Ін / 2,5 = 5 • 18,8/2,5 = 37,6 А Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Іпв = 40 А.
2.7.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
Ідоп ? кз • Іза;
19 ? 0,33 • 40 = 13,2
Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
2.8.3 Выбираем провод АПВ сечением 4 мм 2 с Ід = 27 А 2.8.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
Іпв ? Ір;
Іпв ? Іпик /?;
Іпик = к • Ін;
? = 2,5;
Іпв > к • Ін / 2,5 = 5 • 25/2,5 = 50 А Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Іпв = 55 А.
2.8.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
Ідоп ? кз • Іза;
27 ? 0,33 • 55 = 18,15
Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
3. Выбор шинопровода по ШРА-1
Выбираем шинопровод ШРА - 500 - 44 - У3 с номинальным током 430А и r0 = 0,21Ом/км, х0 = 0,21 Ом/км по ШРА-2
Выбираем шинопровод ШРА - 250 - 32 - У3 с номинальным током 181,9А и r0 = 0,21 Ом/км, х0 = 0,21 Ом/км
4. Расчет силовой сети от КТП до ШРА
Силовая питающая сеть от КТП до ШРА имеет следующий вид: КТП ШРА
4.1.1 Производим расчет силовой питающей линии для шинопровода: ШРА- 1
4.1.2 Максимальный расчетный ток для линии берем: Імакс = 200 А 4.1.3 Выбор сечения кабеля и его марку производим по максимальному расчетному току
Принимаем кабель марки АВВГ сечением 150 мм 2 с Ідоп = 235 А.
Імакс ? Ідоп;
200 ? 235
4.1.4 Для защиты от токов КЗ предусмотрены предохранители с плавкими вставками. Расчет токов плавких вставок ведем по следующим условиям: Іпик = Іпуск (Імакс - Ки • Іном);
Іпв ? Іпик / ?;
Іпв ? Ір;
где Іном и Іпуск - номинальный и пусковой ток самого мощного электроприемника, питающийся от данной силовой сети; Ки - коэффициент использования.
Іпик = 150*5 (200 - 0,6 • 150) = 860 А Іпв ? 860/2,5 = 334 А Принимаем предохранитель ПР-2-1000 с Іпв = 380 А.
4.1.5 Выбранный предохранитель должен удовлетворять условию
Ідоп ? кз • Іза;
235 ? 0,33 • 380 = 125,5А.
4.1.6 В качестве распределительного устройства на КТП принимаем распределительную панель одностороннего обслуживания типа ЩО - 70М с рубильником на номинальный ток Іном = 125,4 А 4.2 Производим расчет силовой питающей линии для шинопровода: ШРА-2
4.2.1 Максимальный расчетный ток для линии берем Імакс = 181,9 А 4.2.2 Выбор сечения кабеля и его марку производим по максимальному расчетному току
Принимаем кабель марки АВВГ сечением 120 мм 2 с Ідоп = 200 А.
Імакс ? Ідоп; 181,9 ? 200
4.2.3 Для защиты от токов КЗ предусмотрены предохранители с плавкими вставками. Расчет токов плавких вставок ведем по следующим условиям
Іпик = Іпуск (Імакс - Ки • Іном);
Іпв ? Іпик / ?;
Іпв ? Ір;
где Іном и Іпуск - номинальный и пусковой ток самого мощного электроприемника, питающийся от данной силовой сети; Ки - коэффициент использования.
Іпик = 37,5•6 (181,9 - 0,25 • 37,5) = 396,6 А Іпв ? 396,6/2,5 = 158,6 А Принимаем предохранитель ПН-2-250 с Іпв = 200 А.
4.2.4 Выбранный поредохранитель должен удовлетворять условию
Ідоп ? кз • Іза;
200 ? 0,33 • 200 = 66
4.2.5 В качестве распределительного устройства на КТП принимаем распределительную панель одностороннего обслуживания типа ЩО - 70М с рубильником на номинальный ток Іном = 200 А 4.3.1 Производим расчет силовой питающей линии для шинопровода: РП-1
4.3.2 Максимальный расчетный ток для линии берем: Імакс = 230 А 4.3.3 Выбор сечения кабеля и его марку производим по максимальному расчетному току
Принимаем кабель марки АВВГ сечением 150 мм 2 с Ідоп = 235 А.
Імакс ? Ідоп;
230 ? 235
4.3.4. Для защиты от токов КЗ предусмотрены предохранители с плавкими вставками. Расчет токов плавких вставок ведем по следующим условиям
Іпик = Іпуск (Імакс - Ки • Іном);
Іпв ? Іпик / ?;
Іпв ? Ір;
где Іном и Іпуск - номинальный и пусковой ток самого мощного электроприемника, питающийся от данной силовой сети; Ки - коэффициент использования.
Іпик = 150*5 (230 - 0,6 • 150) = 890 А Іпв ? 890/2,5 = 356 А Принимаем предохранитель ПР-2-1000 с Іпв = 380 А.
4.3.5 Выбранный предохранитель должен удовлетворять условию
Ідоп ? кз • Іза;
235 ? 0,33 • 380 = 125,4А.
4.3.6 В качестве распределительного устройства на КТП принимаем распределительную панель одностороннего обслуживания типа ЩО - 70М с рубильником на номинальный ток Іном = 125,4 А
5. Расчет освящения
Находим площадь помещения: А = а?в; 56·96=5376 м2
Находим значения удельной мощности по справочнику для ДРЛ с высотой n=7м.
W - удельная мощность лампы 15,5 Вт. Прикидывваем число светильников в помещении. N=62
Определяем мощность лампы: Рл=А·W/N;
5376·15,5/62=1344Вт
Следовательно осветительную установку ДРЛ выбираем мощность 1500Вт.
Определяем количество светильников: N - количество светильников
6. Расчет осветительной установки вспомогательных помещений
6.1 Трансформаторная подстанция (ТП)
S=12*6=72м2
N =W*S/Рл, где W f (h, S, E), W f (4м; 72м2; 100лк); тогда W=10
N =10*72/80=9св
6.2 Вентиляционная
S=12*6=72м2
N =W*S/Рл, где W f (h, S, E); W f (4м; 72м2; 50лк); тогда W=5
N =5*72/80?5св
6.3 Комната отдыха
S=12*6=72м2
N =W*S/Рл, где W f (h, S, E); W f (4м; 72м2; 50лк); тогда W=5
N =5*72/80?5св
6.4 Контора
S=12*6=72м2
N =W*S/Рл, где W f (h, S, E); где W f (h, S, E); W f (4м; 72м2;150лк); тогда W=15
N =15*72/80?14св
6.5 Бытовка
S=12*6=72м2
N =W*S/Рл, где W f (h, S, E); W f (4м; 72м2; 50лк); тогда W=5
N =5*72/80?5св
6.6 Инструментальная
S=12*6=72м2
N =W*S/Рл, где W f (h, S, E), W f (4м; 72м2; 100лк); тогда W=10
N =10*72/80=9св
6.7 Склад
S=18*18=324м2
N =W*S/Рл, где W f (h, S, E), W f (3,2м; 324м2; 418,5лк); тогда W=15,5
N =15,5*324/418,5?9
Все табличные значения взяты из книги “Расчет и проектирование осветительных установок” Шеховцов В.П.
7. Аварийное освещение
В данном цехе в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ), правилами технологической эксплуатации (ПТЭ) и строительными нормами и правилами (СН и П) предусмотрено аварийное освещение. Рабочее и аварийное освещение во всех помещениях, на рабочих местах, открытых пространствах должно обеспечивать освещенность в соответствии с установленными требованиями.
Применяемые при эксплуатации ЭУ светильники рабочего и аварийного освещения должны быть только заводского изготовления и соответствовать требованиям государственных стандартов и технических условий. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения знаками и окраской.
Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное. Освещение безопасности предназначено для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Светильники рабочего освещения и светильники освещения безопасности в производственных и общественных зданиях и на открытых пространствах должны питаться от независимых источников.
Светильники и световые указатели эвакуационного освещения в производственных зданиях должны быть присоединены к сети, не связанной с сетью рабочего освещения, начиная распределительного пункта освещения или, при наличии только одного ввода, начиная от вводного распределительного устройства.
При отнесении всех или части светильников освещения безопасности и эвакуационного освещения к особой группе первой категории по надежности электроснабжения необходимо предусматривать дополнительное питание этих светильников от третьего независимого источника. Применение для рабочего освещения, освещения безопасности и эвакуационного освещения общих групповых щитков, а также установка аппаратов управления рабочим освещением, освещением безопасности и эвакуационным освещением, за исключением аппаратов вспомогательных цепей (например сигнальных ламп, ключей управления), в общих шкафах не допускается.
8. Выбор компенсирующей установки
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.
Компенсация реактивной мощности с одноименным улучшением качества электроэнергии непосредственно в сетях промышленных предприятий является одним из основных направлений сокращений потерь электроэнергии и повышения эффективности электроустановок предприятий.
С точки зрения экономии электроэнергии и регулирования напряжения компенсацию реактивной мощности наиболее целесообразно осуществлять у его потребителей.
К сетям напряжением до 1 КВ на промышленных предприятиях подключается большая часть потребителей реактивной мощности. Коэффициент мощности нагрузки низкого напряжения обычно не превышает 0,8. Сети напряжением 380 В электрически более удалены от источников питания, поэтому передача реактивной мощности в сети НН требует увеличения сечений проводов и кабелей, повышения мощности трансформаторов и сопровождается потерями активной и реактивной мощности.
Затраты, обусловленные перечисленными факторами, можно уменьшить или даже устранить, если осуществлять компенсацию реактивной мощности в сети НН с помощью синхронных двигателей и конденсаторных батарей.
В данном проекте для компенсации реактивной мощности применяются статические конденсаторные установки.
Компенсации реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cos? = 0,92 ? 0,95.
8.1 Находим величину реактивной мощности компенсирующей установки
Qky = ? • Pmax • (tg? - tg?к)=0,9 • 104,6 • (0,93-0,36)=53,6 квар. где ? - коэффициент, учитывающий повышение cos? естественным образом, принимается 0,9 tg? - коэффициент реактивной мощности до компенсации tg?к - коэффициент реактивной мощности после компенсации. Если задаемся cos?к = 0,94, то тогда tg?к = 0,36
Что удовлетворяет требованиям ПУЭ, следовательно, компенсирующая установка выбрана верно.
9. Выбор трансформаторной подстанции
Выбор мощности цеховых трансформаторов должен быть технически и экономически обоснован. Для питания цеховых электроприемников применяются комплектные трансформаторные подстанции. Обычно применяются внутрицеховые пристроенные подстанции, т.к. источник питания выгодно держать ближе к центру нагрузок. Отдельно стоящие подстанции, строят, если от КТП потребители других цехов, помещение цеха взрывоопасно, или нельзя по технологии.
Для питания цеховых потребителей применяются трансформаторы следующих мощностей: Осуществляется по формуле: St=v(P1 Р2 Росв)2 (Q1 Q2 Qосв)=v(264 113,2 93)2 (93,2 58,3 31,1)2=504,4КВА
S0=St/N•K3=504,4/1•0,65=776КВА
Где St - суммарная максимальная мощность по ШРА 1-2
Іт - максимальная сила тока по ШРА 1-2
Uном - номинальное напряжение на подводке к подстанции принято 10КВ
N - число трансформаторов
К3 - коэффициент загрузки трансформатора
I0=St/v3•Uном=504,4/1,73•10=29,1A Выбор трансформатора: 2 трансформатор, рассчитанный на 630КВА марки ТМФ - 630|10 шкаф ВН - ВВ - КР.
Т.к. коэффициент нагрузки 0,8 подключать к этому КТП дополнительные потребители электроэнергии не рекомендовано. ААБ - 3(3?25) рассчитанный на 10КВ.
КТП 630/10/0,4
10. Расчет заземляющего устройства
При расчете заземляющего устройства определяются тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников. Этот расчет производится для ожидаемого сопротивления заземляющего устройства в соответствии с существующими требованиями ПУЭ.
В качестве заземлителя применяем металлические прутки диаметром 12 мм и длиной 5м.
Расстояние между прутками 5м.
Располагаем, прутки по периметру здания и соединения между собой стальными полосами 40х4 мм сечением.
Почва - суглинок (?изм = 100 Ом • м)
Грунт средней влажности, х = 1
Периметр контура заземления.
P = 2 • (a b)
P - периметр здания a - длина здания b - ширина здания
P = 2 • (a b) = 2 • (96 56) = 304м2
Определяем число электродов для контура заземления.
N =P/L
N - число электродов
L - растояние между электродами
L = 5м.
N = P/L = 304/5 = 61 шт.
Определяем сопротивление одиночного заземлителя.
R1 = 0,227 • ?1 ?1 = ?изм • ? ? = 1,5
R1 - сопротивление одного электрода ?1 - удельное сопротивление грунта с учетом повышения. ?изм - измеренное сопротивление грунта. ? - коэффициент повышения сопротивления. ?1 = 100 • 1,5 = 150 Ом • м
Контур заземления имеет сопротивление 1,53 Ом, что соответствует нормативам (норма не более 4 Ом).
11. Расчет токов короткого замыкания
Вычислить токи Ikmax,Ikr,iy в конце кабельной линии с алюминиевыми жилами сечением(3•120 1•50) мм2 L=100м напряжением 0,4 КВ питание кабеля производится от ПТС трансформатором мощностью 630 КВА, и К%=5,5%; Uвн =10 КВ, соединением обмоток звездой Y/Y. Ток трехфазного КЗ на стороне ВН трансформатора Ік МАКСВН=11,42КА
Ток трехфазного КЗ на стороне ВН трансформатора
По справочным материалам находят параметры элементов схемы электроснабжения приведенные к ступени напряжения 0,4 КВ
Трансформатора: X1t =X2t=i7,1 МОМ; Хот=148,7 МОМ
Rit=R2t=5,5 МОМ;Rot=55,6 МОМ;
Кабельной линии: удельное сопротивление фаз Rуд = 0,32 МОМ/м: Худ=0,064 МОМ/м петли фаза нуль
Вычисляют сопротивление питающей системы, приведенное к Uрасч = 630В
Хс=U2расч•10-3/v3•Imax•Ucp=0,8 то есть Хс можно считать равным 0
Полное сопротивление тока трехфазного КЗ в максимальном режиме:Zmax=v(xemax)2 (Remax)2=v(2 17,1 6,4)2 (32 5,5)2=45,3МОМ
Полное сопротивление цепи тока двухфазного КЗ в минимальном режиме:Zmin=v(xemax)2 (Remax Rq)2=v(23,3)2 (37,5 15)2=57,52МОМ
Полное сопротивление системы и трансформатора тока однофазного КЗ (можно полагать, что) Zmшт=v(x1т х2т 2хс)2 (Rit R2t Rot 3Rq)2=v(17,1 17,1 148,7 4)2 (5,5 5,5 55,6 3•15)2=217,6 МОМ
Ток трехфазного КЗ в максимальном режиме:Ikmax=UРАСЧ/v3•zemax=630/1,7•44,25=16,4КА
Ток двухфазного КЗ с учетом электрической дуги:IKR=UРАСЧ/2•Emin=630/2•57,52=18,1КА
Ток однофазного КЗ с учетом электрической дуги на зажимах наиболее удаленного электроприемника: IKR=UРАСЧ/v3•(Zmax Zmin)=34,1КА
Ударный ток трехфазного КЗ в максимальном режиме:Iymax=v2•ky•Imax=v2•1,5•34,1=10КА
Полученные значения токов КЗ позволяют проводить выбор коммутационных аппаратов, предохранителей, установок расцепителей автоматов и проверку обеспеченности быстрого отключения при пробе изоляции фазы электроприемника на корпус.
Sin-это отношение cos выбирается по таблице Брадиса
Вывод
В данном курсовом проекте мною была проделана следующая работа: 1. Разбив электроприемники на однородные по режиму работы подгруппы, произвел расчет электрических нагрузок на каждом шинопроводе. Полученные результаты занес в таблицу.
2. Выполнил расчет распределительной сети, выбрав к каждому ЭП провод, и предохранитель.
3. По максимальному току нагрузки выбрал шинопровод.
4. Произвел расчет силовой питающей линии для ШРА-1, ШРА-2 и РП-1.
5. Совершил расчет мощности осветительной установки
6. Выбор компенсирующей установки. Для компенсации реактивной мощности применяются статические конденсаторные установки.
7. Выбрал силовой трансформатор типа КТП 630/10/0,4
8. Выполнил расчет заземляющего устройства, при этом определив тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников.
Список литературы
1. Александоров К.К. Электротехнические чертежи и схемы. 2000г
2. Ангарова Т.В. справочник по электроснабжению промышленных предприятий. 1991г
3. Астахов Б.А справочник по электроустановкам высокого напряжения 1999г
4. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооуружений РД 34.21.122-87
5. Шеховцов В.П. справочник-пособие по ЭО и ЭСН 1994г
6. Смирнов А.Д справочник книжка энергетика 1997г
7. Рожкова Л.Д., Козулин В.С электрооборудование станций и подстанций. 1997г