Для 6 ШРА ; Км= f (nэ = 9,9; Ки = 0,2)= 1,84
7 Максимальная активная мощность Рм, кВт
Рм = Км х Рсм. (15)
Для 6 ШРА Рм = 1,84 х49,54 = 91,2 кВт
8 Максимальная реактивная мощность Qm, кВА
Qm = Рм х tg j. (16)
Для 6 ШРА Qм = 91,2 х 1,14 = 103,9 кВА
9 Полная максимальная мощность Sм, кВА
Sм = ÖPм2 + Qм2. (17)
Для 6 ШРА
10 Максимальный ток нагрузки
. (18)
Максимальные расчетные нагрузки для других ШРА рассчитываются так же, как и для 6 ШРА. Итоговая нагрузка силовых пунктов 6 ШРА и 5 ШРА определяется по вышеприведенным формулам согласно методу коэффициента максимума.
По аналогии ведется расчет и по другим пролетам.
1.4 Определение мощности и выбор типа компенсирующего устройства
Повышение cos j электроустановок имеет большое значение, так как прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери напряжения, активной мощности, а следовательно и электроэнергии. При этом снижается пропускная способность линии. При выборе компенсирующих устройств подтверждается необходимость их комплексного использования как для повышения напряжения, так и для компенсации реактивной мощности
Коэффициент мощности по расчётным нагрузкам cosjшма1 = 0,66 и cosjшма2 = 0,78 (таблица 3), а согласно ПУЭ нормативный допустимый для данных предприятий cosj = 0,95. [3]
Для повышения cosj в электроустановках промышленных предприятий используют два способа: естественный и искусственный.
К естественному методу относятся следующие мероприятия:
· при работе асинхронного двигателя на холостом ходу cosjх.х. = 0,1 – 0,3, поэтому применяют устройства, ограничивающие работу на холостом ходу;
· замена малозагруженных двигателей на двигатели с меньшей мощностью;
· если два трансформатора загружены в среднем менее чем на 30%, то один из них следует отключить;
· там где есть возможность использовать синхронные двигатели вместо асинхронных, у них cosj больше;
· производить качественный ремонт двигателей.
К искусственному методу относятся следующие устройства:
· статические конденсаторы;
· синхронные компенсаторы;
· перевозбужденные синхронные двигатели;
· тиристорные источники реактивной мощности (ТИРМы).
Компенсация реактивной мощности на предприятиях осуществляется в основном с помощью статических конденсаторов.
В проектируемом цеху осуществляем групповую компенсацию реактивной мощности. Для этого выбранные ККУ подключаем через ящик с автоматом к ШМА.
Мощность комплектной компенсаторной установки Qкку, кВАр определяется по формуле:
Qкку = Pм. ´ (tgj1 – tgj2). (19)
Рм1 = 311кВт; tgj1 = 1,13 (таблица 3); tgj2 = 0,33, находим по cosj2 = 0,95.
Qкку1 =311´ (1,13 – 0,33) = 249 кВАр.
Рм2. = 449кВт; tgj1 = 0,82 (таблица 3); tgj2 = 0,33, находим по cosj2 = 0,95
Qкку2 = 293,2 ´ (0,79 – 0,33) = 135 кВАр
Принимаем к установке две ККУ типов: УКН – 0,38 – I‑280 и ККУ – 0,38 – I‑160 [4], суммарное Qкку = 440 кВАр, присоединяемые к магистральным шинопроводам двумя проводами марки АПВ7 (3´95) и АПВ7 (3 ´ 50). [2]
Iдоп. ³ Iм. = . (20)
УКН – 0,38 – I‑280: АПВ7 (3 ´ 95).
Iдоп1 = 3 ´ 165 = 495 А > Iм1 = = 425 А.
ККУ – 0,38 – I‑160: АПВ (3 ´ 50).
Iдоп2 = 3 ´ 105= 315 А > Iм2 = = 243А.
В качестве защитной аппаратуры ККУ принимаем автоматические выключатели типа А3724Б и А3744Б . [5]
УКН – 0,38 – I‑280: А3744Б.
Iн.т.расц1 = 500 А > Iм1 = 425 А.
Iн.авт1 = 630 А > Iм1 = 425 А.
Iн.эл.маг1 = 6000 А > 1,5 ´ Iм1 = 1,5 ´ 425 = 637,5 А.
ККУ – 0,38 – I‑160: А3724Б.
Iн.т.расц2 = 250А > Iм2 = 243А.
Iн.авт2 = 250А > Iм2 = 243А.
Iн.эл.маг2 = 4000 А > 1,5 ´ Iм2 = 1,5 ´ 243 = 364,5А.
Рассчитываем оптимальное место размещения ККУ
Lопт. = L0 + (1 – ) ´ L, м (21)
где L0, м – длина магистрали от трансформатора КТП до того места, откуда начинается подключение к ней распределительных шинопроводов;
L, м – длина участка магистрального шинопровода от начала ответвления ШРА до конца;
Q – суммарная реактивная мощность шинопровода, кВАр
НА ШМА – 1 Lопт. = 6 + (1 – ) ´ 26 = 18,8 м.
НА ШМА – 2 Lопт. = 5 + (1 – ) ´ 14 = 13,5 м.
1.5 Определение числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций и их типа
В настоящее время широкое применение получили комплектные трансформаторные подстанции КТП, КНТП. Применение КТП позволяет значительно сократить монтажные и ремонтные работы, обеспечивает безопасность и надёжность в эксплуатации.
Выбор типа, числа и схем питания трансформаторов подстанции обусловлен величиной и характером электрических нагрузок, размещением нагрузок на генеральном плане предприятия, а также производственными, архитектурно-строительными и эксплуатационными требованиями, учитывая конфигурацию производственного помещения, расположение технологического оборудования, условия окружающей среды, условия охлаждения, требования пожарной и электрической безопасности и типы применяемого оборудования.
Расчётная мощность нагрузки с учётом компенсации реактивной мощности Sм.', кВА определяется по формуле:
Sм.' = . (22)
Sм.' = = 617 кВА.
Исходя из расчётной мощности, перечисленных условий, учитывая, что потребители электроэнергии цеха относятся ко II и III категории по бесперебойности электроснабжения, принимаем к установке КТП с двумя трансформаторами типа ТМЗ 1000/10/0,4 (лист 4 графической части) [4]
Тип
Sн.
U1
U2
uк.з.
iх.х.
Рх.х.
Рк.з.
Габарит
Масса
кВА
кВ
%,
%
кВт
мм
т
ТМЗ
1000
10
0,4
5,5
1,4
2,45
12,2
2700´1750´3000
5
Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме Кз., %:
Кз. = ´ 100% (23)
Кз. = ´ 100% = 60%
В аварийном режиме загрузка одного трансформатора Кз. ав., % составит:
Кз.ав. = ´ 100% (24)
Кз.ав. = ´ 100% = 120%
Согласно ПУЭ, аварийной загрузки для КТП с трансформаторами типа коэффициент ТМЗ должен составлять не более 30%, если его коэффициент загрузки в нормальном режиме не превышал 70 – 75% и, причем с этой перегрузкой он может работать не более 120 минут при полном использовании всех устройств охлаждения трансформаторов, если подобная перегрузка не запрещена инструкциями заводов изготовителей. Так как электроприемники в цехе относятся ко 2 и 3 группе по бесперебойности электроснабжения, то в аварийном режиме возможно отключение части неответственных электроприемников.
Для выбранной КТП ТМЗ 1000/10/0,4 имеется большой трансформаторный резерв, что обеспечит дальнейший рост нагрузки цеха без замены трансформатора на большую мощность, во вторую смену можно отключить один трансформатор для экономии электроэнергии.
1.6 Расчет и выбор силовой (осветительной) сети на стороне 0,4 кВ
1.6.1 Выбор магистральных шинопроводов ШМА [4]
Магистральный шинопровод выбирается по номинальному току трансформатора.
Номинальный ток трансформатора Iн.тр., А
Iн.тр. = (25)
Iн.тр. = = 1519А
Принимаем к установке два магистральных шинопровода типа ШМА‑4–1600–44–1У3. [2]
Iн.шма ³ Iн.тр.
1600А > 1519А.
Iн.шма
Uн.
xo
ro
Динамическая
стойкость
Сечение
шины
А
В
Ом/км
кА
ШМА‑4–1600–44–1У3
1600
660
0,17
0,031
70
1280
1.6.2 Выбор распределительных шинопроводов ШРА [2]
Принимаем к установке четырёхполюсные распределительные шинопроводы типа ШРА‑4. Выбираем их по максимальному расчётному току (таблица 3).
Iн.шра ³ Iм.
Пример выбора 1ШРА, Iм. = 157 А:
250А ³ 157А.
Выбор остальных ШРА производим аналогично. Данные выбора приведены в таблице 6.
№ШРА
Iм., А
Тип ШРА
Iн.шра., А
Сечение шин, мм
М1–1ШРА
157
ШРА‑4–250–32–1УЗ
250
А4 (5´35)
М1–2ШРА
210
М1–3ШРА
149
М1–4ШРА
М2–5ШРА
254
ШРА‑4–400–32–1УЗ
400
А4 (5´50)
М2–6ШРА
М2–7ШРА
197
М2–8ШРА
1.6.3 Выбор ответвлений от ШМА к ШРА [2]
Ответвления от ШМА к ШРА выполняем поводами марки АПВ в тонкостенных трубах. Сечение поводов выбираем по номинальному току ШРА с учётом дальнейшего роста нагрузки.
Iдоп.пр. ³ Iдоп.шра
Для подключения нулевой шины ШРА предусматривается дополнительный провод, его проводимость, согласно ПУЭ, должна составлять 50% проводимости фазного.
Ответвление от ШМА к ШРА‑4–400–32–1УЗ выполняем проводом АПВ 7 (1 ´ 95).
Iдоп.пр. = 200 × 2 = 400 А = Iдоп.шра = 400 А.
Ответвление от ШМА к ШРА‑4–250–32–1УЗ выполняем проводом АПВ 7 (1 ´ 50).
Iдоп.пр. = 130 × 2 = 260 А. > Iдоп.шра = 250 А. [3]
1.6.4 Выбор ответвлений от ШРА к отдельным электроприёмникам для участка цеха с подробной планировкой [2]
Ответвления от ШРА к отдельным электроприёмникам выполняются проводами марки АПВ в тонкостенных трубах.
Iдоп.пр. ³ Iн.
В качестве нулевого заземляющего провода прокладываем дополнительный провод, проводимость которого равна 50% проводимости фазного.
Пример выбора ответвления к станку №1, металлорежущий станок
Рн. = 22 кВт.
Iрасч = Рн / (√3хUхcos j х КПД)
Iрасч. = 22 / (√3х0,38х0,89х0,87) = 43,2 А
Ответвление выполняем проводом марки АПВ4 (1х 16), Iдоп.пр.= 55 А.
Iдоп.пр.= 55 А > Iрасч. = 43,2А
Наименование
электроприёмников
Рн., кВт
Кол-во
Iн., А
Марки и сечение провода
Iдоп.пр., А
МРС
30
8
63,1
АПВ 3 (1 ´ 25) +1х16
80
22
11
43,2
АПВ 4 (1 ´ 16)
55
13
19
27,3
20,9
АПВ 4 (1 ´ 5)
27
7,5
6
15,7
20
11,5
АПВ 4 (1 ´ 2,5)
Сварочные машины точечные
100
263,1
АПВ 7 (1 ´ 70)
280
Сварочные машины шовные
150
2
394,7
АПВ 7 (1 ´ 120)
Электропечи неавтоматизированные
40,5
3
61,3
60
123,7
АПВ 3 (1 ´ 95) +1х50
200
Вентиляторы
17
35,5
Насосы
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8