Для котельной

Рmax Д = Руст * Ко * Кд

Р max В = Руст * Ко * Кв

где Руст - установленная активная нагрузка потребителей, кВт

Ко - коэффициент одновременности.

Кв - коэффициент вечернего максимума.

Рmax Д = 57 * 0,75 * 1 = 42,5 кВт.

Р max В = 57 * 0,75 * 0,8 = 34,2 кВт.

Электроцех.

Рmax Д = 21 * 0,75 * 1 = 15,7 кВт.

Р max В = 21 * 0,75 * 0,6 = 9,5 кВт.

Автопарк.

Рmax Д = 18 * 0,75 * 0,8 = 10,8 кВт.

Р max В = 18 * 0,75 * 0,3 = 4 кВт.

Вспомогательные цеха.

Рmax Д = 17 * 0,75 * 0,6 = 8 кВт.

Р max В = 17 * 0,75 * 0,3 = 4 кВт.

Синтетическийучасток

Рmax Д = 8 * 0,75 * 0,9 = 5,5 кВт.

Р max В = 8 * 0,75 * 0,5 = 3 кВт.

Арочный гараж.

а) Рmax Д = 21 * 0,75 = 15,7 кВт.

Р max В = 21 * 0,75 * 0,5 = 8 кВт.

б) Рmax Д = 17 * 0,75 = 12,7 кВт.

Р max В = 17 * 0,75 * 0,5 = 6,5 кВт.

Участок технического осмотра автомобилей.

Рmax Д = 27 * 0,75 = 21 кВт.

Р max В = 27 * 0,75 * 0,5 = 10,5 кВт.

Склад моющих веществ .

Рmax Д = 6 * 0,75 * 0,6 = 2 кВт.

Р max В = 6 * 0,75 * 0,3 = 1,5 кВт.

Участок химической водоподготовки.

Рmax Д = 14 * 0,75 = 10,5 кВт.

Р max В = 14 * 0,75 * 0,6 = 1,5 кВт.

Станция второго подъема.

Рmax Д = 48 * 0,75 = 36 кВт.

Р max В = 48 * 0,75 * 0,6 = 21,6 кВт.

Северная проходная.

Рmax Д = 4 * 0,75 * 0,75 = 2 кВт.

Р max В = 4 * 0,75 = 3 кВт.

Автомойка.

Рmax Д = 7 * 0,75 = 5,5 кВт.

Р max В = 7 * 0,75 * 0,3 = 1,5 кВт.

Станция ливневой канализации.

Рmax Д = 20*0,75 = 14 кВт.

Р max В = 20 *0,75 * 0,6 = 9 кВт.

Определим полные расчетные нагрузки для для дневного и вечернего максимума:

SmaxД = PmaxД / Cos φ

Электроцех

SmaxД = 15,7/0,97 = 16,1 кВА

SmaxВ = 9,5/0,97 = 9,7 кВА

Для остальных цехов определим аналогично значения заносим в табл.3. Расчетные нагрузки:

1.5 Расчет и выбор силового трансформатора ТП 10/0,4 кВ

Мощность и число трансформаторов понижающих подстанций выбирают по расчетной мощности на шинах низшего напряжения с учетом перегрузочной способности трансформаторов и требованиям по обеспечению необходимой степени надежности электроснабжения потребителей.

Для выбора мощности силового трансформатора ТП- 10/0,4 кВ за основу принимаем наибольшую расчетную полную мощность Smax д = 281 кВА

При определении данной мощности учли все необходимые коэффициенты, следовательно, силовой трансформатор выбираем по условию:

Sном.тр-р > Sрасч

Sном.тр-р= 400 кВА > Sрасч =281 кВт

Применяем трансформатор ТМ-400

Данный силовой трансформатор заносим в таблицу.

Данные силового трансформатора ТП 10/0,4

1.6 Определение местоположения подстанции (КТП)

При выборе площадки для строительства подстанции нужно руководствоваться рядом требований одно из которых - расположение подстанции в центре нагрузок. Координаты рассчитанного центра нагрузок Хр и Yр. Определим по следующим формулам :

Где Si - расчетная мощность i – го потребления кВА.

Хi у Ei - проекции; Si соответственно на оси Х и Y;

Σ Si – сумма расчетных мощностей всех потребителей в зоне электроснабжения от проецируемой КТП.

Определим координаты КТП, исходя из данных генерального плана с/х предприятия.

Табл.4 Координаты и мощности цехов

Сместим ТП из невозможности поставить ее на дороге на координаты: Х = 0,7; Y = 0,55.

1.7 Выбор проводов по экономической плотности тока и предельным экономическим нагрузкам

Для выбора проводов по экономической плотности тока пользуются формулой:

где Fэ – экономическое сечение проводов, мм2

J max - максимальный ток участка, А

∂ эк = нормированное значение экономичной плотности тока А/мм2, для заданных условий работы выбираем табл. 1.3.36. ПУЭ.

Максимальный расчетный ток участка определяют по следующим формулам:

;

Для уличного освещения.

1.Рассчитаем сечение проводов всех участков отходящих от ТП линии.

ЛИНИЯ 1. На участке этой линии расчетная мощность:

 Sрасч = 42 кВа; Uн = 0,38 кВ: ŋ = 0,9. Отсюда,

Из справочника кабельно-проводниковой продукции выбираем марку кабеля соответствующего сечения: ВБВ – 30.

ЛИНИЯ 2. На участке этой линии расчетная мощность:

 Sрасч = 62 кВа; Uн = 0,38 кВ: ŋ = 0,9. Отсюда,

Выбираем кабель марки ВБВ – 50 (50мм2)

ЛИНИЯ 3. На участке этой линии расчетная мощность:

Sрасч = 59 кВа; Uн = 0,38 кВ: ŋ = 0,9. Отсюда,

ЛИНИЯ 4. На участке этой линии расчетная мощность:

Sрасч = 91 кВа; Uн = 0,38 кВ: ŋ = 0,9. Отсюда,

Выбираем кабель марки ВБВ – 70 (70 мм2)

Расчетная таблица проводов и кабелей линий отходящей от ТП.

1.8 Проверка линии 0, 38 кВ на потерю напряжения.

Фактическую потерю напряжения, которая для предприятий не должна превышать ± 5%, определяем по формуле:

U,% = ∆Uуд * Мн;

где, ∆Uуд – удельная потеря напряжений для данного проводника (принимаем по категории рис 66 в методических указаниях);

Мн – момент расчетного участка, равный произведению расчетной мощности участка на его длину в км.

Расчет выполняем для более нагруженной и удаленной от ТП линии:

Линия отходящая от ТП № 1 выполнена кабелем ВБВ – 30 и Cosφ = 0,97 и ∆Uуд = 0,213, Sрасч = 42 и протяженностью 0,010 км.

∆Uтп = 0,213 х (42 х 0,01) = 0,08%

∆U = 0,08%, что удовлетворяет условию 0,01 < 5%

Линия 4 отходящая от ТП № 4 выполнена кабелем

ВБВ – 70 и Cosφ = 0,97 и ∆Uуд = 0,22, Sрасч = 89 и протяженность 0,21 км.

∆Uтп = 0,22 х (89 х 0,21) = 4,1%

4,1% < 5%

Таким образом, потери напряжения в линиях состоящих из выбранных проводов, удовлетворяют требованию ∆U< 5%.

1.9 Расчеты молниезащиты

Выполним расчет молниезащиты для ТП. Молниезащиту выполним одностержневой со степенью надежности «А» (≥99,5%).

Параметры защитной зоны ТП составляют 10м х 10м х 5м (А х В х hx ), hx - высота ТП.

Высоту молниотвода, расположенного на расстоянии 3м от ТП, примем 10 м.

Рассчитаем параметры молнипровода по формулам:

hо = 0,85h, где ho – высота вершины конуса стержневого молниеотвода. М.

ro = (1,1 – 2 * 10 –3 h)h,

где ro - радиус защиты на уровне земли, м.

rх = (1,1 – 2 * 10 –3 h) * (h – 1,2 hx),

где rх – радиус защиты на высоте защищаемой ТП, м.

ho = 0,85 * 10 * 8,5 (м)

r = (1,1 – 2 * 10 – з * 10) * 10 = 11 м.

rx =(1,1 – 2 * 10 – 3* 10)(10 – 1,2 * 5) = 5м.

Таким образом, данная молниезащита обеспечивает (степень “А”) защиту ТП от напряжения молнией.

1.9.1 Расчет контура заземления

Исходные данные для проектирования и выполнения заземляющих устройств и предельные значения их сопротивления принимаем согласно ПУЭ в зависимости от напряжения, режима нейтрали и элемента электроустойчивости, подлежащего заземлению.

Для выполнения контура заземления принимаем следующие данные:

Удельное сопротивление грунта – ρизм = 105 Ом.м.

Среднегодовую низкую температуру принимаем = -20˚С,

высокую = +18˚С.

Ток замыкания на землю на стороне 10 кВа = 8 А, для расчета принимаем вертикальные стержни ℓ = 5м, d = 0,0012м, стальную полосу 40 х 4; глубину заложения стержней 0,8 м; условно принимаем количество повторных заземлений 6 шт.

1.                Определим расчетное сопротивление грунта для стержней:

ρрасч = kс * k1 * ρизм;

где kс – коэффициент сезонности для электродов в зависимости от климатического района kс = 1,35;

k1 = коэффициент, учитывающий состояние грунта принимаем равным 1;

ρизм = удельное сопротивление;

ρрасч = 1,35 * 1 *105 = 141,8 Ом. м.

2.                Определим сопротивление вертикального заземления из круглой стали:

,

где ℓ - длина вертикального заземления, 5 м.

d – диаметр вертикального заземления, 0,012 м.

hср – средняя глубина заложения, 3,3 м.

Сопротивление повторного заземления Rнз, не должно превышать 30 Ом. м.и ниже. В нашем случае Rнз > 100 Ом. м, согласно ПУЭ, допускается принимать

.

Для повторного заземления принимаем 1 стержень длинной до 5 м и Λ= 12 мм, сопротивление которого 32,1 Ом < 42,5 Ом.

Находим общее сопротивление всех шести повторных заземлений

Определим расчетное сопротивление нейтрали трансформатора с учетом повторных заземлений:

,

где r3 – искомое сопротивление заземляющего устройства до 1000 В равным 4 (Ом) согласно ПУЭ.

В соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении к нему электрооборудования напряжением до и выше 1000 В. не должно быть более 10 (Ом) и 125/Jд, если последнее менее 10 (Ом).

.

Принимаем для расчета наименьшее из этих значений rиск = 10 Ом

Определим теоретическое число стержней.

Для удобства монтажа, согласно ПУЭ принимаем 4 стержня.

Определим длину связи:

ℓсв = α х n = 4,5 = 20 (м)

где α – расстояние между стержнями 5 м.

n – количество стержней 4шт.

Определим сопротивление полосы связи.

ρрасч 2 =hc х h1* ρизм,

где ρрасч 2 - расчетное сопротивление для горизонтальных заземлителей

hc = 5,5 коэффициент сезонности для полосы связи

h1 = 1; ρизм = 105 Ом.м.

ρрасч 2 = 577,5 Ом.м.

d – ширина полосы связи 0,04м.

h – глубина заложения полосы связи 0,8 м.

Для определения действительного числа стержней необходимо принять коэффициенты экранирования: вертикального заземления ηв и горизонтального η2.

В нашем случае количество стержней 4 шт. Отношение расстояния между стержнями к длине стержня.

По специальным кривым принимаем ηв =0,69; η2 = 0,5.

Определим действительное число стержней:

Принимаем 6 стержней.

Определим действительное сопротивление искусственного заземления.

rиск = 7,2(Ом)< 10(Ом)

Определим сопротивление заземляющего устройства с учетом повторных заземлений нулевого провода.

Грасч = 3,1 (Ом)< 4 (Ом)

Если расчет выполнить без учета полосы связи, то действительное число стержней

,

где nт – теоретическое число стержней

Ηв - коэффициент экранирования для вертикального заземлителя.

И для выполнения заземления нужно было бы принять 6 стержней.

Литература

1.     Методическое указание по расчету нагрузок в сетях 0,38 – 10 кВ сельскохозяйственного назначения. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства (РУМ). М.: Сельэнергопроек, 1981г.

2.     Методическое указание к курсовой работе по проектированию электрических осветительных установок. Челябинск 1999г.

3.      П.М. Михайлов. Пособие по дипломному проектированию. Тюмень 2004г.

4.      Будзко И.А., Гессен В.Ю. Электроснабжение сельского хозяйства. – Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Колос 1979г.

5.     Правила Устройства Электроустановок. Шестое издание, переработанное и дополненное, с изменениями. М.: Агропромиздат 2002г.

6.     Строительные нормы и правила (СниП) 23-05-95

7.     Строительные нормы и правила (СниП) 2.04.05-91

8. Интернет ресурс http://electrik.org

Страницы: 1, 2