(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Разработка системы электроснабжения предприятия
Содержание
- 1. Исходные данные для проектирования
- 1.1 Характеристика проектируемого объекта
- 1.2 Характеристика режима работы проектируемого объекта
- 1.3 Выбор и обработка графиков электрических нагрузок
- 2. Расчет силовых электрических нагрузок
- 2.1 Расчет силовых электрических нагрузок
- 2.2 Расчет осветительных нагрузок цехов
- 2.3 Расчет наружного освещения
- 2.4 Расчет охранного освещения
- 2.5 Расчёт освещения открытых площадок
- 3. Выбор числа и мощности цеховых ТП и компенсирующих устройств
- 3.1 Минимальное число трансформаторов одной мощности
- 4. Расчёт и построение картограммы электрических нагрузок, определение центра электрических нагрузок
- 5. Выбор числа и мощности трансформаторов на главной понизительной подстанции
- 5.1 Определение реактивной мощности, вырабатываемой синхронными двигателями
- 5.2 Определение расчетной активной мощности предприятия
- 5.3 Определение реактивной мощности, получаемой от энергосистемы
- 5.4 Выбор числа и мощности трансформаторов на ГПП
- 5.5 Расчет потерь мощности и энергии в трансформаторах
- 5.6 Выбор принципиальной схемы ГПП
- 6. Составление баланса реактивной мощности для внутризаводской схемы электроснабжения
- 7. Расчёт сети внутризаводского электроснабжения
- Список литературы
1. Исходные данные для проектирования
Необходимо, согласно варианту, спроектировать систему электроснабжения ремонтного предприятия.
Исходные данные для проектирования представлены в следующем виде:
генеральный план предприятия;
установленная мощность по цехам таблица 1.1.;
характеристика технологического процесса;
характеристика режима работы проектируемого объекта;
характеристика высоковольтных потребителей.
1.1 Характеристика проектируемого объекта
Наименования и электрические нагрузки цехов представлены в таблице 1.1
Таблица 1.1 Наименования и электрические нагрузки цехов
Наименование цехов
L,
м
В,
м
Н,
м
Рн,
кВт
Кс
cosц
1
Сборочный цех
180
60
8,4
850
0,40
0,70
2
Моторный цех
120
60
8,4
1200
0,45
0,70
3
Металлопрокатный цех
120
60
10,8
920
0,45
0,83
4
Литейный цех: 0,4 кВ
2 ДСП, нагрузка 10 кВ
168
72
10,8
1300
4900
0,45
0,80
0,70
0,84
5
Кузнечно-прессовый цех
60
60
9,6
1600
0,45
0,70
6
Механический цех
48
36
8,4
830
0,30
0,65
7
Электроцех
48
36
7,2
350
0,40
0,70
8
Гальванический цех
48
36
8,4
960
0,65
0,78
9
Материальный склад
60
48
6,0
85
0,25
0,50
10
Заводоуправление (3 этажа),
столовая
84
36
18
18
3,3
150
170
0,40
0,45
0,80
0,80
11
Гараж
66
30
6,0
180
0,35
0,65
12
Компрессорная: 0,4 кВ
4 СД, 10 кВ
48
24
6,0
150
2000
0,75
0,75
0,80
0,80
13
Окрасочный цех
60
30
9,6
460
0,70
0,80
14
Заготовительно-сварочный цех
108
48
8,4
790
0,35
0,65
15
Насосная пром. стоков: 0,4 кВ
2 АД, нагрузка 10 кВ
30
18
6,0
230
0,75
0,75
0,85
0,85
16
Проходные на каждую
6
6
2,4
по 10
0,80
0,85
а) Синхронные двигатели СДН-14-49-8: Uн = 6 кВ, n = 750 об/мин, Рн = 800 кВт,
Qн = 407 квар, К1 = 4,9 кВт, К2 = 4,57 кВт
Понижающие трансформаторы для подключения синхронных двигателей к сети 10 кВ, типа ТМ — 1000-10/6 кВ.
б) Асинхронные двигатели А4-85/62-8У3: Pн = 500 кВт, зН = 94,1%, СosцН = 0,8.
1.2 Характеристика режима работы проектируемого объекта
Развернутая характеристика проектируемого предприятия с точки зрения надежности электроснабжения отдельных цехов приведена в таблице 1.2.
электроснабжение подстанция реактивная мощность
Таблица 1.2 Характеристика сред и помещений
№
Наименование цехов
Категория
Характеристика
помещений
классификация
помещений
Поражение
эл. током
Взрыво-
пожаробезопасность
ПУЭ
СНиП
1
2
3
4
5
6
7
1
Сборочный цех
I
Норм.
повышенная опасность (токопроводящий пол)
Д
2
Моторный цех
II
Пыльн.
повышенная опасность (токопроводящий пол)
Д
3
Металлопрокатный цех
I
Пыльн.,жаркое
особо опасное (токопроводящий пол, высокая температура, пыль)
Г
4
Литейный цех
I
Жаркое
особо опасное (токопроводящий пол, высокая температура)
Г
5
Кузнечно-прессовый цех
I
Пыльн.,жаркое
особо опасное (токопроводящий пол, высокая температура, пыль)
Г
6
Механический цех
II
Норм.
повышенная опасность (токопроводящий пол)
Д
7
Электроцех
II
Норм.
повышенная опасность (токопроводящий пол)
Д
8
Гальванический цех
II
Хим. активн.
особо опасное (токопроводящий пол, хим. активные вещества)
В-Iа
В
9
Материальный склад
III
Норм.
повышенная опасность (токопроводящий пол)
П-IIа
10
Заводоуправление (3 этажа),
III
Норм.
без повышенной опасности
П-IIа
Столовая
III
Влажн.
особо опасное (влажное, токопроводящий пол)
Г
11
Гараж
III
Влажн.
особо опасное (влажное, токопроводящий пол)
П-I
В
12
Компрессорная
I
Норм.
повышенная опасность (токопроводящий пол)
Г
13
Окрасочный цех
II
Норм.
повышенная опасность (токопроводящий пол)
Д
14
Заготовительно-сварочный цех
II
Норм.
повышенная опасность (токопроводящий пол)
Д
15
Насосная пром. стоков
II
Влажн.
особо опасное (влажное, токопроводящий пол)
Д
16
Проходные на каждую
III
Норм.
без повышенной опасности
1.3 Выбор и обработка графиков электрических нагрузок
Для данной отрасли промышленности, к которой относится проектируемое предприятие, выбираем суточный график нагрузки и годовой график по продолжительности (рисунок 1.1, 1.2).
В таблице 1.3 представим данные о величине, в %, и продолжительности, в часах, ступеней годового графика по продолжительности.
Рис. 1.1 Суточный график активной нагрузки
Рис. 1.2 Годовой график по продолжительности
Таблица 1.3 Расчетные данные для определения Тм
Номер ступени
Нагрузка, %
Время работы на i-ой ступени, час
1
100
700
2
90
800
3
80
2600
4
75
100
5
70
1100
6
50
600
7
35
2860
По данным графика определяется время использования максимума нагрузки — Ти, затем, время максимальных потерь — .
, (1.2)
где Рi — мощность i-ой ступени графика, отн. един.;
i — продолжительность i-ой ступени графика, ч;
n — число ступеней годового графика;
Pсуммарная максимальная нагрузка, отн. един.
, (1.3)
На примере деревообрабатывающего цеха определим время использования максимума нагрузки — Тм и время максимальных потерь — 5max.
ч.
ч.
2. Расчет силовых электрических нагрузок
2.1 Расчет силовых электрических нагрузок
Нагрузка потребителей задана суммарным значением без указания числа и мощности отдельных приемников, максимальная расчетная нагрузка определяется по формуле
, (2.1)
Qмс = Рмс•tg (2.2)
где Кс — коэффициент спроса, принимается по справочным данным;
Рн — установленная мощность цехов.
Все расчеты сводятся в таблицу 2.1 и 2.2.
Таблица 2.1 Расчётные силовые нагрузки 0,4 кВ
№
Наименование цехов
L, м
B, м
H, м
Pн, кВт
Кс
cosц
ACOS
Pм, кВт
Tanц
Qм, квар
1
Сборочный цех
180
60
8,4
850
0,4
0,7
0,79539883
340
1,0202
346,8694
2
Моторный цех
120
60
8,4
1200
0,45
0,7
0,79539883
540
1,0202
550,9102
3
Металлопрокатный цех
120
60
10,8
920
0,45
0,83
0,59168864
414
0,672
278, 2097
4
Литейный цех: 0,4 кВ
168
72
10,8
1300
0,45
0,7
0,79539883
585
1,0202
596,8194
5
Кузнечно-прессовый
60
60
9,6
1600
0,45
0,7
0,79539883
720
1,0202
734,5469
6
Механический цех
48
36
8,4
830
0,3
0,65
0,86321189
249
1,16913
291,1133
7
Электроцех
48
36
7,2
350
0,4
0,7
0,79539883
140
1,0202
142,8286
8
Гальванический цех
48
36
8,4
960
0,65
0,78
0,67613051
624
0,80228
500,6236
9
Материальный склад
60
48
6
85
0,25
0,5
1,04719755
21,25
1,73205
36,80608
10
Заводоуправление
84
18
3,3
150
0,4
0,8
0,64350111
60
0,75
45
11
столовая (1 — ый этаж)
36
18
3,3
170
0,45
0,8
0,64350111
76,5
0,75
57,375
12
Гараж
66
30
6
180
0,35
0,65
0,86321189
63
1,16913
73,65516
13
Компрессорная
48
24
6
150
0,75
0,8
0,64350111
112,5
0,75
84,375
14
Окрасочный цех
60
30
9,6
460
0,7
0,8
0,64350111
322
0,75
241,5
Заготовительно-сварочный цех
108
48
8,4
790
0,35
0,65
0,86321189
276,5
1,16913
323,2643
15
Насосная пром. стоков: 0,4 кВ
30
18
6
230
0,75
0,85
0,55481103
172,5
0,61974
106,9059
16
Проходные, на каждую
6
6
2,4
60
0,8
0,85
0,55481103
48
0,61974
29,74773
17
Сборочный цех
180
60
8,4
850
0,4
0,7
0,79539883
340
1,0202
346,8694
18
Моторный цех
120
60
8,4
1200
0,45
0,7
0,79539883
540
1,0202
550,9102
19
Металлопрокатный цех
120
60
10,8
920
0,45
0,83
0,59168864
414
0,672
278, 2097
20
Литейный цех: 0,4 кВ
168
72
10,8
1300
0,45
0,7
0,79539883
585
1,0202
596,8194
Таблица 2.2 Расчетные силовые нагрузки 10 кВ
10
2 ДСП, нагрузка 10 кВ
4900
0,8
0,84
0,5735131
3920
0,64594
2532,07
12
4 СД, нагрузка 10 кВ
2000
0,75
0,8
0,64350111
1500
0,75
1125
19
2 АД, нагрузка 10 кВ
1000
0,75
0,8
0,64350111
750
0,75
562,5
2.2 Расчет осветительных нагрузок цеховСветотехнический расчет осветительных установок выполняется методом удельных мощностей. Расчет производится на примере гальванического цеха.
Задается высота производственного помещения и определяется расчетная высота по формуле:
hр =h-hc-hг, (2.3)
где h — высота помещения, м;
hc — высота свеса светильника, для ДРЛ, hc =0,3 м;
hг — высота плоскости нормирования освещенности, hг = 0,8 м.
hр = 8,4 — 0,3 — 0,8 = 7,3 м.
Выбирается разряд зрительных работ II-в, требуемая освещенность при общем освещении составляет Ен = 200 лк.
Коэффициент запаса принимается равным Кз = 1,8.
Тип КСС — Д3.
Для ламп ДРЛ выбирается удельная мощность светильников уд = 6,8 Вт/м2.
Приводим удельную мощность от табличных к истинным параметрам освещения:
Удельная мощность:
Вт/м 2 (2.4)
где — КПД светильника в нижнюю полусферу.
Максимальную активная мощность равна:
Рмо = расч•Fцеха,, (2.5)
где Fцеха — площадь цеха.
Рмо = 22,3•1728•10-3 = 40,26 кВт.
Реактивная мощность определяется по коэффициенту мощности, для ламп ДРЛ cos=0,53, tg=1,6; для ламп ЛЛ cos=0,94, tg=0,36.
Qмо = Рмоtg, (2.6)
Qмо = 40,261,6 = 64,42 квар.
Расчет для остальных цехов производится аналогично и сводится в таблицы 2.3-2.5.
Таблица 2.3 Расчётные параметры цеха
Наименование цехов
Sмод, м
Hр, м
Тип КСС
Разр. и подразряд зрит. работ
Система освещения
Кз
Тип ИС
Ен, лк
Кол. модулей
Пл. мод., м
1
Сборочный цех
6*18
7,3
Г1
II-В
комб
1,8
ДРЛ
200
3
10800
2
Моторный цех
6*12
7,3
Г1
II-В
комб
1,8
ДРЛ
200
2
7200
3
Металлопрокатный цех
6*12
9,7
Г1
II-В
комб
1,8
ДРЛ
200
2
7200
4
Литейный цех: 0,4 кВ
6*18
9,7
Г1
II-В
общ
1,8
ДРЛ
200
2
12096
5
Кузнечно-прессовый
6*12
8,5
Г1
II-В
комб
1,5
ДРЛ
200
2
3600
6
Механический цех
6*12
7,3
Г1
II-В
комб
1,8
ДРЛ
200
2
1728
7
Электроцех
6*12
6,1
Г1
III-б
комб
1,5
ДРЛ
150
2
1728
8
Гальванический цех
6*12
7,3
Д3
II-В
комб
1,8
ДРЛ
200
2
1728
9
Материальный склад
6*12
4,9
Д3
VIII-В
общ
1,8
ДРЛ
50
2
2880
10
Заводоуправление
6*12
2,2
Д1
комб
1,4
ЛЛ
300
1
1512
столовая (1 — ый этаж)
6*9
2,2
Д1
комб
1,4
ЛЛ
300
1
648
11
Гараж
6*18
4,9
Д3
III-б
общ
1,7
ДРЛ
250
1
1980
12
Компрессорная
6*12
4,9
Д3
IV-Г
комб
1,5
ДРЛ
150
2
1152
13
Окрасочный цех
6*12
9,3
Г1
II-В
комб
1,5
ДРЛ
200
2
1800
14
Заготовительно-сварочный цех
6*18
7,3
Г1
III-б
комб
1,5
ДРЛ
150
2
5184
15
Насосная пром. стоков: 0,4 кВ
6*9
4,9
Д3
IV-Г
общ
1,5
ДРЛ
150
2
540
16
Проходные, на каждую
6*6
2,1
Д3
VIII-В
общ
1,5
ЛЛ
50
1
36
Таблица 2.4 Расчет осветительных нагрузок
Наименование цеха
Тип ИС
Ен, лк
щуд. таб, Вт/м
щуд. расч, Вт/м
COS ц
TANg ц
F цеха, м*м
Pмо, кВт
Qмо, квар
1
Сборочный цех
ДРЛ
200
8,5
29,14
0,53
1,6
10800
314,74
503,59
2
Моторный цех
ДРЛ
200
6,8
23,31
0,53
1,6
7200
167,86
268,58
3
Металлопрокатный цех
ДРЛ
200
5,7
19,54
0,53
1,6
7200
140,71
225,13
4
Литейный цех: 0,4 кВ
ДРЛ
200
5,7
19,54
0,53
1,6
12096
236,39
378,22
5
Кузнечно-прессовый
ДРЛ
200
5,7
16,29
0,53
1,6
3600
58,63
93,81
6
Механический цех
ДРЛ
200
5,7
19,54
0,53
1,6
1728
33,77
54,03
7
Электроцех
ДРЛ
150
5,7
12,21
0,53
1,6
1728
21,11
33,77
8
Гальванический цех
ДРЛ
200
6,5
22,29
0,53
1,6
1728
38,51
61,62
9
Материальный склад
ДРЛ
50
5,7
4,89
0,53
1,6
2880
14,07
22,51
10
Заводоуправление
ЛЛ
300
6,5
26,00
0,94
0,36
1512
39,31
14,15
столовая (1 — ый этаж)
ЛЛ
300
5,5
22,00
0,94
0,36
648
14,26
5,13
11
Гараж
ДРЛ
250
7,3
29,55
0,53
1,6
1980
58,50
93,61
12
Компрессорная
ДРЛ
150
5,7
12,21
0,53
1,6
1152
14,07
22,51
13
Окрасочный цех
ДРЛ
200
3,5
10,00
0,53
1,6
1800
18,00
28,80
14
Заготовительно-сварочный цех
ДРЛ
150
3,1
6,64
0,53
1,6
5184
34,44
55,10
15
Насосная пром. стоков: 0,4 кВ
ДРЛ
150
6,5
13,93
0,53
1,6
540
7,52
12,03
16
Проходные, на каждую
ЛЛ
50
6,5
4,64
0,53
1,6
36
0,17
0,27
Таблица 2.5 Суммарные нагрузки цехов на напряжении 0,4 кВ
Наименование цеха
Pмс, кВт
Qмс, квар
Pмо, кВт
Qмо, квар
Pм сум, кВт
Qм сум, квар
Sмсум, кВА
1
Сборочный цех
340
346,87
314,74
503,59
654,74
850,46
1073,30
2
Моторный цех
540
550,91
167,86
268,58
707,86
819,49
1082,88
3
Металлопрокатный цех
414
278,21
140,71
225,13
554,71
503,34
749,04
4
Литейный цех: 0,4 кВ
585
596,82
236,39
378,22
821,39
975,04
1274,91
5
Кузнечно-прессовый
720
734,55
58,63
93,81
778,63
828,35
1136,85
6
Механический цех
249
291,11
33,77
54,03
282,77
345,15
446, 19
7
Электроцех
140
142,83
21,11
33,77
161,11
176,60
239,04
8
Гальванический цех
624
500,62
38,51
61,62
662,51
562,24
868,93
9
Материальный склад
21,25
36,81
14,07
22,51
35,32
59,32
69,04
10
Заводоуправление
60
45,00
39,31
14,15
99,31
59,15
115,59
столовая (1 — ый этаж)
76,5
57,38
14,26
5,13
90,76
62,51
110, 20
11
Гараж
63
73,66
58,50
93,61
121,50
167,26
206,74
12
Компрессорная
112,5
84,38
14,07
22,51
126,57
106,89
165,67
13
Окрасочный цех
322
241,50
18,00
28,80
340,00
270,30
434,35
14
Заготовительно-сварочный цех
276,5
323,26
34,44
55,10
310,94
378,36
489,73
15
Насосная пром. стоков: 0,4 кВ
172,5
106,91
7,52
12,03
180,02
118,94
215,76
16
Проходные, на каждую
48
29,75
0,17
0,27
48,17
30,02
56,75
1
Сборочный цех
340
346,87
314,74
503,59
654,74
850,46
1073,30
2
Моторный цех
540
550,91
167,86
268,58
707,86
819,49
1082,88
3
Металлопрокатный цех
414
278,21
140,71
225,13
554,71
503,34
749,04
4
Литейный цех: 0,4 кВ
585
596,82
236,39
378,22
821,39
975,04
1274,91
2.3 Расчет наружного освещения
При проектировании освещения дорог используются типовые решения.
Расчет ведем для светильников типа РКУ 01-250-011 с лампами ДРЛ мощностью 250 Вт, которые установлены на опорах в ряд освещаемого проезда. Схема расположения светильников — односторонняя. Ширина дороги — 10 м.
Нормативная минимальная освещенность Ен = 2 лк, выбирается по таблице 1.7 /2/, в зависимости от интенсивности движения транспорта от 10 до 50 ед. /ч для основных дорог. Светораспределение светильника — широкое, КСС — «Ш». Коэффициент запаса светильников с газоразрядными лампами Кз=1,5
Для лампы ДРЛ мощностью 250 Вт световой поток равен 13500 лм, КСС светильника — «Ш», тогда определяем наименьшую высоту установки светильника 9,5 м.
Светильники для освещения дорог крепятся на металлических или железобетонных опорах. Опоры на пересечении дорог рекомендуется устанавливать до начала закругления тротуаров и не ближе 1,5 м от различного рода въездов.
Расчёт производится точечным методом. На рис.2.3 представлена расчётная схема для определения расстояния между светильниками
Рисунок 2.3 — Расположение светильников и контрольной точки
L — расстояние между светильниками, м; а — половина ширины дороги, м; d — расстояние от точки подвеса светильника до контрольной точки А, расположенной на оси дороги, м
Для расчета относительной освещённости предварительно определяется коэффициент с3 по отношению x/hсв. По величине этого отношения с помощью таблицы 1.12 /2/ определяются значения с3 и о.
Полученный результат отличается от приведенных величин в таблице, поэтому его необходимо интерполировать: с3 = 2, 205.
Сумма относительных освещенностей:
лк (2.7)
Учитывая, что минимальная освещенность в точке А, (см. рисунок 2.3) создается одновременно двумя ближайшими светильниками, получаем:
(2.8)
лк
По графикам условных изолюкс (рисунок 1.7 /1/) по величинам е и о = (из таблицы 1.12 /1/) определяем з = 1,8.
По таблице 1.12 /1/ и по полученному расчетному значению определяем стандартное количество светильников: N = L/D = 2331/42 = 55,5 » 56 шт.
Активная мощность нагрузки наружного освещения определяется по формуле
Р = Рл•N•Кпрл (2.9)
Р = 0,25•56•1,1= 15,4 кВт
Q = 15,4•1,73 = 26,64 квар.
Для второстепенных дорог и проездов — расчет аналогичен.
Расчет ведем для светильников типа РКУ 01-125-011 с лампами ДРЛ мощностью 125 Вт, которые установлены на опорах в ряд освещаемого проезда. Схема расположения светильников — односторонняя. Ширина дороги — 6 м.
Нормативная минимальная освещенность Ен = 1 лк, выбирается по таблице 1.7 /2/, в зависимости от интенсивности движения транспорта менее 10 ед. /ч для второстепенных дорог. Светораспределение светильника — широкое, КСС — «Ш».
Коэффициент запаса светильников с газоразрядными лампами Кз=1,5
Для лампы ДРЛ мощностью 125 Вт световой поток равен 5900 лм, КСС светильника — «Ш», тогда по таблице 1.8 /1/ определяем наименьшую высоту установки светильника 8,5 м.
Для определения относительной освещенности предварительно необходимо определить коэффициент с3, для этого рассчитывается отношение
и по таблице 1.12 /16/ определяем с3 = 1,185.
Сумма относительных освещенностей:
лк
Учитывая, что минимальная освещенность в точке А, (см. рисунок 2.3) создается одновременно двумя ближайшими светильниками, получаем:
лк
По графикам условных изолюкс (рисунок 1.7 /2/) по величинам е и о = (из таблицы 1.12 /2/) определяем з = 2,1. По таблице 1.12 /2/ и по полученному расчетному значению определяем стандартное количество светильников:
Протяженность дорог L = 2580 м.
Количество светильников: N = L/D = 2580/37 = 69,73 » 70 шт.
Активная мощность нагрузки наружного освещения определяется по формуле
Р = Рл•N•Кпрл
Р = 0,125•70•1,1 = 9,625 кВт
Q = 9,625•1,73 = 16,65 квар.
2.4 Расчет охранного освещения
По СНиП 23-05-95 охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) должно предусматриваться вдоль границ территорий, охраняемых в рабочее время, освещенность должна быть равна 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости.
Расчет ведем для светильников типа СПО-200, мощность лампы 200 Вт.
Ширина освещаемой зоны 10 м. Нормированная минимальная освещенность Ен = 0,5лк.
Высота расположения светильников 6 м.
Коэффициент запаса светильников с лампами накаливания Кз=1,3.
Световой поток лампы 2950 лк.
На рис. 2.4 представлена схема для определения расстояния между светильниками.
Рисунок 2.4 — Расположение светильников и контрольной точки
Величина светового потока определяется по формуле:
, (2.10)
откуда минимальная освещённость,
, (2.11)
лк
Минимальная освещённость в точке А создаётся одновременно двумя ближайшими светильниками, отсюда:
,
лк
По рисунку 1.6 /2/ определяем отношение h/d = 0,37, откуда расстояние до освещаемой точки d = 16,22 м, тогда шаг светильника:
(2.12)
м
Округляя до ближайшего целого, получаем D = 26 м.
количество светильников:
Протяженность дорог L = 2280 м.
Количество светильников: N = L/D = 2280/26 = 88 шт.
Активная мощность нагрузки наружного освещения определяется по формуле
Р = Рл•N
Р = 0,2•88 = 17,6 кВт
Q = 17,6 * 1,73 = 30,45 квар
2.5 Расчёт освещения открытых площадок
Расчёт освещения открытых площадок сводится к определению числа и мощности прожекторов. Для этого используется метод удельных мощностей.
Рассчитывается активная мощность, необходимая для освещения данной площадки, по формуле
Рпрож = Руд F (2.13)
где РУД — удельная мощность, т.е. мощность необходимая для освещения одного квадратного метра открытого пространства при (для открытых площадок при ЕН=2 лк и лампах ДРЛ в качестве источника света — РУД=0,5 Вт/м, соответственно для площадок при ЕН =10лк — удельная мощность РУД=1,8 Вт/м);
FПЛОЩ — площадь освещаемой площадки.
Далее выбирается тип прожектора и мощность лампы. Выбор типа прожектора зависит от высоты мачты, на которой он устанавливается.
Число прожекторов выбранного типа вычисляется по формуле
(2.14)
где РЛ — мощность лампы для выбранного прожектора.
По данным генплана проектируемого объекта необходимо осветить открытые площадки возле гаража, заводоуправления.
Площадь, которую необходимо осветить возле заводоуправления составляет 3780 м2.
Активная мощность, необходимая для освещения данной площадки
Рпрож = 0,5378010-3 = 1,7 кВт
Принимается к установке прожектор с мощностью лампы 1,5 кВт.
принимаем 1 прожектор установленный на высоте 8,5 метров.
Qпрож = 11,261,73 = 1,96 квар.
Таблица 2.6 Расчет прожекторного освещения открытых площадок
Наименование цеха
L, м
B, м
F, м*м
Pуд, Вт/м*м
Pпр, кВт
Pл, Вт
Nлрасч
Nл
Q, квар
P, кВт
10
Заводо-управление
105
36
3780
0,45
1,70
1500,00
1,13
1
1,96
1,5
11
Гараж
72
18
1296
0,45
0,58
700,00
0,83
1
1,44
0,7
3. Выбор числа и мощности цеховых ТП и компенсирующих устройств
Предварительное распределение нагрузок по ТП приведено в таблице 3.1.
Таблица 3.1 Выбор числа и мощности трансформаторов на ТП
№ ТП
№№ цехов
Нагрузка по цехам
Число тр-ров
Мощность тр-ров
Кз
Нагрузка цехов, Рм, кВт
Суммарная нагрузка, Р, кВт
Нагрузка цехов, Qм, квар
Суммарная нагрузка, Q, квар
1
Дор. осв.
25,025
43,29
1
654,7429
850,458
2
1000
0,888
13
554,7086
1775,80
503,343
1954,55
4
630
0,705
15
180,02
118,94
4
400
1,110
16
48,17
56,75
14
310,94
378,36
Прож 1
1,50
1,96
Прож 2
0,70
1,44
2
11
121,50
545,62
10
99,31
59,15
8
662,51
562,24
2
1000
0,442
7
161,11
1327,2
176,60
2171,96
3
630
0,702
6
282,77
828,353
4
400
0,830
3
9
35,32
59,32
12
126,57
106,89
1
1000
0,941
5
778,63
940,52
828,35
994,56
3
630
0,746
3
400
0,784
4
Охр освещ
17,60
30,45
2
707,86
819,49
1
1600
1,344
3
554,71
2149,73
503,34
2358,34
2
1000
1,075
4
821,39
975,04
5
630
0,708
16
48,17
30,02
6
400
0,896
В результате анализа мощности, площади и месторасположения цехов, а также в целях минимизации потерь в линиях 0,4 кВ предполагается установка трансформаторов мощностью 630 кВ·А.
3.1 Минимальное число трансформаторов одной мощности
, (3.1)
где — суммарная мощность цехов, где установлены трансформаторы
одной мощности, кВт;
Кз — коэффициент загрузки трансформаторов;
Sн. т. — номинальная мощность трансформатора, кВА;
N — добавка до ближайшего целого числа.
Оптимальное число трансформаторов
, (3.2)
где m — дополнительное число трансформаторов, определяется по типовым кривым как
(3.3)
Число трансформаторов мощностью 630 кВ·А
Это сеть напряжением 0,38 кВ, определяемая по формуле
, (3.6)
где Nопт, Кз, Sн. тр — соответственно оптимальное число, коэффициент загрузки трансформаторов единой мощности Sн тр;
Pp, Qp — соответственно расчетные максимальные активная и реактивная мощности нагрузок трансформаторов единой мощности;
Qнк2 — дополнительная мощность, которую рассчитываем по формуле
, (3.7)
где
— коэффициент, который для двухступенчатой схемы питания трансформаторов от распределительных пунктов определяется по /17/ по формуле
(3.8)
где Кр1 = 9 — для Дальнего Востока, коэффициент, который определяется в зависимости от числа смен работы предприятия и района его размещения; — коэффициент, принимаемый для магистрали с числом трансформаторов более трех по формуле
(3.9)
Для ТП, питающихся от РП с синхронными высоковольтными двигателями, Qнк2 не рассчитывается. Кроме того, в случае, если Qнк2 0, то принимается Qнк2 = 0. По табл. 4 — 34 /8/ подбираются комплектные конденсаторные установки напряжением Uн = 0,38 кВ с таким расчетом, чтобы их стандартная мощность Qнк ст была меньше, но максимально приближена к расчетному значению Qнк. Структурная схема питания ТП от РП и ГПП приведена на рисунке 3.1.
Определяем число и мощность НБК ТП1. Коэффициент определяется по формуле (3.8)
= 9/60 = 0,15
Определяем наибольшую реактивную мощность, которую целесообразно передавать через трансформатор мощностью Sн тр = 630 кВА по (3.6).
Определяем суммарную мощность НБК Qнк1 для данного цеха по (3.5)
Qнк1 = 1954,55 — 616,95 = 1337,6 квар
Дополнительная мощность НБК Qнк2 для ТП 1 по формуле (3.7)
Qнк2 = 1954,55 — 1337,6 — 0,34630 = 0 квар.
Так как Qнк2 < 0, то для дальнейших расчётов принимаем QНК2 = 0.
Суммарную расчетную мощность конденсаторных батарей низкого напряжения, устанавливаемых в цеховой сети, определяем по формуле (3.4)
Qнк = 1337,6 + 0 = 1337,6 квар.
Расчетная мощность конденсаторной установки определяется по выражению
Qкон = Qнк / Nтр = 1337,6/4 = 334,4 квар.
Выбираем конденсаторную установку типа КРМ 0,4-325.
Для остальных ТП расчет аналогичен. Результаты расчета сведены в таблицы 3.4-3.5.
Таблица 3.4 Реактивная мощность, подлежащая компенсации
№ ТП
Рм, кВт
Qм, квар
Sном. тр., кВА
Nопт
Qmax. т, квар
Qнк1, квар
Схема питания
?
Qнк2, квар
Qнк, квар
1
1775,80
1954,55
630
4
616,95
1337,60
РП с АД
0,3
0,00
1337,60
2
1327, 20
2171,96
630
3
475,89
1696,07
РП с АД
0,3
0
1604,96
3
940,52
994,56
630
3
1050,41
0
РП с СД
0
1050,41
994,56
4
2149,73
2358,34
630
5
949,05
1409,29
магистр.
0,3
4,05
1413,34
Таблица 3.5 Выбор БСК на 0,4 кВ
№ ТП
Qнк, квар
Nопт
Qком, квар
Кол-во и тип БСК
Qбск, квар
Qбск (тп), квар
Q`вк, квар
1
1337,60
4
334,40
КРМ 0,4-325
325
1300
654,55
2
1604,96
3
534,99
КРМ 0,4-532
532
1596
575,96
3
994,56
3
331,52
КРМ 0,4-325
325
975
19,56
4
1413,34
5
282,67
КРМ 0,4-275
275
1375
983,34
Полная компенсирующая мощность для ТП1 рассчитывается по формуле
QБСКтп = QУСТ* NТР = 325*4 = 1300 квар
остальные значения рассчитываются также и заносятся в таблицу 3.5.
Реактивная мощность, проходящая через трансформатор ТП1 после установки БСК
Q`вк = Qм — Qбск (тп) (3.10)
Q`вк = 1954,55-1300 = 654,55 квар
Для остальных ТП расчет аналогичен. Результаты расчета сведены в таблицу 3.5. В цеховых КТП установлены трансформаторы ТМЗ — 630 со следующими паспортными данными по таблице 5.2.1 /3/:
Таблица 3.6 Паспортные данные трансформаторов
Тип
Sном, кВА
Uном, кВ
?Pк, кВт
?Pх, кВт
Uк, %
Iх, %
ВН
НН
ТМЗ-630/10
630
10
0,4
1,31
7,6
5,5
1,8
Определяем потери активной мощности в трансформаторах ТП по формуле
, (3.11)
где Pх,Pк — потери активной мощности соответственно холостого хода и короткого замыкания в трансформаторе ТП; Кз — коэффициент загрузки трансформатора с учетом мощности НБК, который определяется по формуле
, (3.12)
где Sр тп — расчетная максимальная мощность ТП, рассчитываемая по формуле
, (3.13)
Потери реактивной мощности в трансформаторах ТП определяются по формуле
, (3.14)
где Qхх, Qк, — потери реактивной мощности в трансформаторах ТП определяемые по формуле
, (3.15)
, (3.16)
где Iхх%, Uк% — соответственно ток холостого тока и напряжение короткого замыкания трансформатора, определяемые по таблице 5.2.1 /3/.
Определяем приведенные потери активной мощности в трансформаторах ТП по (3.11), где за потери мощности принимаем приведенные потери холостого хода P’х и короткого замыкания P’к, которые определяем по формулам
, (3.17), , (3.18)
где
Кип — коэффициент изменения потерь, который для цеховых ТП равен 0,07 кВт/квар.
Рассчитываем максимальную мощность нагрузки этого ТП по (3.13)
Коэффициент загрузки рассчитывается по (3.12)
Кз = 1892,59/ (4630) = 0,751
Потери холостого хода в одном трансформаторе ТП1 по (3.15)
Потери короткого замыкания в одном трансформаторе ТП1 по (3.16)
Полные реактивные потери в трансформаторах ТП1 определяются по формуле (3.14)
Приведенные потери активной мощности холостого хода и короткого замыкания по (3.17), (3.18)
Полные активные потери в трансформаторах ТП1 по (3.11)
Расчет потерь мощности в трансформаторах остальных ТП аналогичен.
Результаты расчета приведены в таблице 3.7.
Таблица 3.7 Расчёт потерь мощности в цеховых ТП
№ ТП
Рм, кВт
Qм, квар
Qбск (тп), квар
Q`вк, квар
Sм, кВА
Кз
DРхх, кВт
DРкз, кВт
DQxx, квар
DQкз, квар
DP`xx, кВт
DP`кз, кВт
DP`тп, кВт
ДQ`тп, квар
1
1775,80
1954,55
1300,00
654,55
1892,59
0,751
10,80
1,90
7,56
34,65
11,33
4,33
55,08
108,42
2
1327, 20
2171,96
1596,00
575,96
1446,79
0,765
7,60
1,31
11,34
34,65
8,39
3,74
31,75
94,93
3
940,52
994,56
975,00
19,56
940,72
0,755
7,60
1,31
11,34
34,65
8,39
3,74
31,57
93,31
4
2149,73
2358,34
1375,00
983,34
2363,96
0,796
7,60
1,31
11,34
34,65
8,39
3,74
53,81
166,57
Активная мощность нагрузки на шинах 10 кВ с учетом потерь в трансформаторах ТП определяется по формуле
Р`м (тп) = Рм + (3.19)
Реактивная мощность нагрузки на шинах 10 кВ с учетом потерь в трансформаторах ТП определяется по формуле
Qвк = Q`вк + (3.20)
Расчетная силовая нагрузка цеха на шинах 10 кВ с учетом потерь мощности в трансформаторах ТП определяется по формуле
Sм = (3.21)
Определяем расчетную силовую нагрузку цеха по формулам (3.19) — (3.21)
Р`м (тп) = 1775,6 + 55,08 = 1830,88 кВт, QвкТП = 654,55 + 108,42 = 762,97 квар,
Расчет для остальных цехов аналогичен. Результаты сведены в таблицу 3.8.
Таблица 3.8 Расчётная мощность нагрузки на шинах 10 кВ цеховых ТП
№ КТП
Р`м (тп), кВт
QвкТП, квар
Sм, кВА
1
1830,88
762,97
1983,49
2
1358,95
670,90
1515,53
3
972,09
112,87
978,623
4
2203,54
1149,91
2485,54
4. Расчёт и построение картограммы электрических нагрузок, определение центра электрических нагрузок
Для нахождения места размещения ГПП и ТП на генеральном плане предприятия наносится картограмма нагрузок Рi, представляющих собой окружности, площади которых равны R2 и в выбранном масштабе М равны расчетной нагрузке Рi данных цехов.
Рi = R2М (4.1)
Тогда радиус окружности равен
, (4.2)
где М = 0,05 кВт/м2.
Для первого цеха:
Круг делится на сектора, каждый из которых равен нагрузке осветительной, силовой на низкой и высокой стороне.
Площадь круга равна расчетной мощности цеха
Рр = Рмс + Р10кВ + Рмо, (4.3)
Находятся углы секторов, соответствующие силовой нагрузке на низкой и высокой сторонам, осветительной нагрузкам
, (4.4)
, (4.5)
. (4.6)
Все результаты расчетов приведены в таблицу 4.1.
Центром электрических нагрузок является точка с координатами Хо, Уо, где сосредоточенна основная нагрузка
, (4.7)
(4.8)
где Хi, Yi — геометрические координаты i — го цеха;
Рi — активная мощность нагрузки i — го цеха;
Рi — суммарная активная мощность нагрузки всего предприятия, кВт.
n — количество цехов.
Х0 = 5338329/12122,22 = 440,37 м, Y0 = 2775211/12122,22 = 228,93 м
ЦЭН показан на генплане. Ввиду невозможности установки ГПП в ЦЭН, ГПП выносится за территорию предприятия в направлении районной подстанции.
Таблица 4.1 — Данные для построения картограммы электрических нагрузок
Наименование цеха
Рмс, кВт
P10кВ, кВт
Рмо, кВт
Рр, кВт
ri, мм
град
сил град
в/в град
Сборочный цех
340
314,743
654,743
64,6
173,1
186,9
Моторный цех
540
167,863
707,863
67,1
85,4
274,6
Металлопрокатный цех
414
140,709
554,709
59,4
91,3
268,7
Литейный цех: 0,4 кВ
585
3920
236,39
4741,39
72,3
17,9
44,4
297,63
Кузнечно-прессовый
720
58,6286
778,629
70,4
27,1
332,9
Механический цех
249
33,7701
282,77
42,4
43,0
317,0
Электроцех
140
21,1063
161,106
32,0
47,2
312,8
Гальванический цех
624
38,5097
662,51
65,0
20,9
339,1
Материальный склад
21,25
14,0709
35,3209
15,0
143,4
216,6
Заводоуправление
60
39,312
99,312
25,2
142,5
217,5
столовая (1 — ый этаж)
76,5
14,256
90,756
24,0
56,5
303,5
Гараж
63
58,5043
121,504
27,8
173,3
186,7
Компрессорная
112,5
1500
14,0709
1626,57
28,4
3,1
24,9
331,99
Окрасочный цех
322
18
340
46,5
19,1
340,9
Заготовительно-сварочный цех
276,5
34,4366
310,937
44,5
39,9
320,1
Насосная пром. стоков: 0,4 кВ
172,5
750
7,52143
930,021
33,9
2,9
66,8
290,32
Проходные, на каждую
48
0,16714
48,1671
17,5
1,2
358,8
Результаты расчета ЦЭН приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 — Определение месторасположения ЦЭН
Наименование цеха
Рр, кВт
X, м
Y, м
P*X
P*Y
Сборочный цех
654,74
192
348
125711
227850,5
Моторный цех
707,86
438
348
310044
246336,3
Металлопрокатный цех
554,71
438
216
242962
119817,1
Литейный цех: 0,4 кВ
4741,39
633
294
3001300
1393969
Кузнечно-прессовый
778,63
627
63
488200
49053,6
Механический цех
282,77
288
69
81437,8
19511,13
Электроцех
161,11
192
69
30932,4
11116,33
Гальванический цех
662,51
111
69
73538,6
45713,17
Материальный склад
35,32
396
69
13987,1
2437,139
Заводоуправление
99,31
9
180
893,808
17876,16
столовая (1 — ый этаж)
90,76
9
180
816,804
16336,08
Гараж
121,50
15
33
1822,56
4009,641
Компрессорная
1626,57
510
84
829551
136632
Окрасочный цех
340,00
111
213
37740
72420
Заготовительно-сварочный цех
310,94
228
219
70893,5
68095,11
Насосная пром. стоков: 0,4 кВ
930,02
12
426
11160,3
396189,1
Проходная 1
24,08
6
282
144,501
6791,567
Проходная 2
24,08
714
129
17193,1
3106,32
5. Выбор числа и мощности трансформаторов на главной понизительной подстанции
Основными требованиями при выборе числа трансформаторов ГПП являются: надежность электроснабжения потребителей, а также минимум приведенных затрат на трансформаторы. Надежность электроснабжения потребителей II категории обеспечивают резервами, вводимым автоматически или действиями дежурного персонала.
Применяются двух трансформаторные подстанции, которые экономически более целесообразны чем подстанции с одним или большим числом трансформаторов.
5.1 Определение реактивной мощности, вырабатываемой синхронными двигателями
Каждый установленный синхронный двигатель является источником реактивной мощности, минимальную величину которой по условию устойчивой работы СД определяют по выражению:
, (5.1)
где Ксд — коэффициент загрузки СД по активной мощности
, (5.2)
где Рзад, Рн — заданная и номинальная мощности СД, соответственно 2000 и 800 кВт,
Определение оптимальной реактивной мощности Qэ1, передаваемой из энергосистемы в сеть в период максимальных нагрузок энергосистемы.
Экономически целесообразную загрузку по реактивной мощности определяют по формуле:
, (5.3)
где Qн. сд — номинальная мощность СД;
Звк — удельная стоимость 1 квар конденсаторной батареи;
К1, К2 — потери в СД, при его номинальной реактивной мощности;
Срп — расчетная стоимость потерь, принимается 57512 руб/кВт (за год).
, (5.4)
где Ен, Еа, Етр — нормативные коэффициенты для линий, оборудования и НБК, приведены в таблице 5.1;
Руд — удельные потери мощности, равные 0,003 кВт;
QБСК — мощность НБК, принятая равной 300 квар из условия QБСК » Qн. сд;
Кяч, Кбат — стоимость ячейки КРУ и НБК мощностью 300 квар, с учетом НДС принимаемые Кбат = 90, 117 тыс. р., Кяч = 291,991 тыс. р.
Таблица 5.1 — Нормативные коэффициенты
Коэффициент
Индекс
1
2
Ен
0,12
0,12
ЕA
0,063
0,075
Етр
0,01
0,008
Определение Звк производится по формуле (5.4)
Определение производится по формуле (5.3)
Если окажется, что > Qсд, то принимаем Qсд. э = Qсд, т.е. Qсд. э = 359,96 квар. Суммарная экономически целесообразная реактивная мощность, получаемая от СД, определяется по выражению:
= n (5.5)
= 4*359,96 = 1439,84 квар
5.2 Определение расчетной активной мощности предприятияРасчетная активная мощность предприятия
(5.6)
где Рм (0,4) — суммарная активная мощность на напряжении 0,4 кВ, кВт;
— расчетные потери в трансформаторах цеховых ТП, кВт;
Рм (10) — суммарная активная высоковольтная мощность Рмв/в =6170 кВ
= 4767,25 + 172,21 + 6170 = 11106,46 кВт
5.3 Определение реактивной мощности, получаемой от энергосистемы
Расчет Qэ1 производится двумя способами.
I способ
(5.7)
где = 0,25 при Uн = 110 кВ и 0,2 при Uн = 35 кВ.
Расчет приводится для напряжений 110 и 35 кВ
II способ
, (5.8)
где Qмзав — суммарная реактивная мощность, потребляемая предприятием, квар;
Qсдэ — суммарная экономически целесообразная реактивная мощность, получаемая от СД, квар
, (5.9)
где — суммарная мощность цеховых ТП с учетом потерь;
— суммарная мощность высоковольтной нагрузки 10 кВ.
При дальнейшем расчете используются наименьшее 5.4 Выбор числа и мощности трансформаторов на ГПП
Как было отмечено выше, основную долю нагрузки предприятия составляют потребители II категории, для питания которых используются два масляных трансформатора.
Выбор мощности производится для двух напряжений: 110 кВ и 35 кВ.
Определение полной мощности производится по формуле
, (5.10)
где Крм — коэффициент разновременности максимума нагрузок, принимаемый 0,9;
— принимается равной 11106,46 кВт;
Qэ1 — принимается равной 2776,62 квар для 110 и 2221,29 квар для 35 кВ.
Для 110 кВ
Для 35 кВ
Если на ГПП устанавливается два трансформатора, то номинальная мощность каждого из них определяется по условию
, (5.11)
где Кз — коэффициент загрузки, равный 0,7.
Выбор силового трансформатора производится по таблице 5.2.2 /15/.
Таблица 5.2 — Паспортные данные силового трансформатора
U, кВ
Расчет
Тип, мощность и количество трансформаторов
Потери, кВт
Iхх,
Uкз,
Sм. гпп,
Sном. т,
ХХ
КЗ
%
%
кВА
кВА
35
2хТДНС-
10000/35
14,5
65
0,8
7,5
110
2хТДН-10000/110
14
58
0,7
10,5
5.5 Расчет потерь мощности и энергии в трансформаторах
Данный расчет производится аналогично п.3.6.
Результаты расчетов сведены в таблицу 5.3
Потери энергии в трансформаторе Wтр определяются по следующей формуле:
, (4.11)
где Твкл — время включения, принимаемое равным 8760 ч.
м — время максимальных потерь, равное 4153,7 ч.
Определение потерь мощности и энергии, в трансформаторах на 110 кВ производится аналогичным образом и сводится в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 — Потери мощности и энергии в трансформаторах
Uн, кВ
Кол-во и мощность тр-ов
Qхх, квар
Qкз, квар
Кпп
P`xx, кВт
P`кз, кВт
Кз
P`трГПП, кВт
Q`трГПП, квар
W, кВт ч
35
2хТДНС-10000/35
80
1000
0,07
20,1
135
0,51
110,34
679,56
655405
110
2хТДН-10000/110
70
1000
0,07
18,9
128
0,52
105,74
670,81
618657
5.6 Выбор принципиальной схемы ГПП
Выбирается схема ГПП с перемычкой с высокой стороны, что повышает надежность электроснабжения. При нормальном режиме перемычка разомкнута. ГПП выполнена на основе блочного типа КТПБ-110/10.
Упрощенная схема ГПП приведена на рисунке 5.1.
Рисунок 5.1 — Типовая схема подстанции 110/10кВ.
6. Составление баланса реактивной мощности для внутризаводской схемы электроснабжения
Расчетная реактивная нагрузка в сетях 6-10 кВ промышленных предприятий Qвбк определяется по формуле
Qвк. зав = QвкТП + + Q`трГПП — Qсдэ — QЭ1, (6.1)
где QвкТП — нескомпенсированная реактивная нагрузка в сетях 0,4 кВ;
— суммарная реактивная мощность высоковольтной нагрузки;
Q`трГПП — потери мощности в трансформаторах ГПП.
Qвк. зав = 2696,64+5338,81+670,81-1439,84-2776,62 = 4489,8 квар
Выбирается ВБК типа 2хКРМ (УКЛ56) — 6,3-10,5 кВ-1800 квар. Для повышения коэффициента использования конденсаторных батарей выбирается централизованная установка на ГПП.
Итоговая мощность Qвбк с учетом выбранных батарей составляет
Qвбк = 21800 = 3600 квар
Недокомпенсированная реактивная мощность предприятия
QВК = 4489,8 — 3600 = 889,8 квар
Реактивная мощность, потребляемая заводом из системы:
(6.2), Q = 2776,62 + 889,8 = 3666,42 квар
7. Расчёт сети внутризаводского электроснабжения
Расчет сечения кабельных линий выбирается по экономической плотности тока с последующей проверкой по длительно допустимым токовым нагрузкам нормального и аварийного режима и по термической стойкости к токам КЗ.
Для расчета сечений кабельных линий, соединяющих ТП, необходимо знать рабочий максимальный ток, который протекает по рассматриваемому участку и определяется по формуле.
, (7.1)
где Sм — полная мощность проходящая по рассматриваемому участку кабельной линии, кВА;
Uн — напряжение на шинах РП, равное 10 кВ;
n — количество кабелей в нормальном или аварийном режиме.
Участок ГПП — РП
, (7.2)
Участок РП — ТП
, (7.3)
Расчет сечений кабельной линии ведется для наиболее загруженных одиночных магистралей отходящих от ГПП, либо одной секции РП.
Расчет проводится на примере магистрали с РП2 на ТП2.
, (7.4)
, (7.5)
где Ртп, Qвк — суммарная активная и реактивная мощности ТП;
n — число трансформаторов на данном ТП.
ТП2: Ртп = 1358,95/3 = 452,98 кВт
Qвк = 670,9/3 = 223,63 квар.
Активная Ркл и реактивная Qкл мощности проходящие по данному участку, определяется по формулам
, (7.6)
, (7.7)
Тогда для участков (см. рисунок 7.1):
ТП2а-РП3.1: Ркл = 452,98 кВт
Qкл = 223,63 квар.
Iрм = 505,17/ (110,5) = 27,81 А, Fрасч = 27,81/1,2 = 22,79 мм2.
— для алюминиевых кабелей по таблице 1.3.36 /6/
Принимается стандартное сечение Fст=25мм2, I=допА кабель ААБ.
Производится проверка кабеля при работе в аварийном режиме, при котором должно соблюдаться условие:
(7.8)
где — коэффициент перегрузки;
— коэффициент, учитывающий количество кабелей в траншее и расстояние между ними.
Iав = 227,81 = 55,62 < I`доп = 11,390 = 117 А.
Расчеты для остальных участков производятся аналогично и результаты расчетов сводятся в таблицу 7.1 Расчеты для РУ-0,4 кВ также производятся аналогично, выбор сечений производится только по допустимому току, результаты выбора сведены в таблицу 7.2 На рисунке 7.1 изображена схема соединения ТП и РП от ГПП.
Рисунок 7.1 — Схема соединения ТП и РП от ГПП
Таблица 7.1 — Выбор сечения кабельных линий 10 кВ
Участок
Pкл, кВт
Qкл, квар
Sм, кВА
Iрасч, А
Fрасч, мм2
Fст, мм2
Iдоп, А
I`доп, А
Iав, А
ГПП-ТП4А
2203,54
391,88
2238,12
123,21
102,68
95,00
205,00
266,50
246,42
ТП4А-ТП4В
1652,66
224,16
1667,79
91,81
76,51
70,00
165,00
214,50
183,63
ТП4В-ТП4Д
1101,77
56,43
1103,22
60,73
50,61
50,00
140,00
182,00
121,47
ГПП-РП2.1
1594,91
286,21
1620,39
89, 20
74,34
70,00
165,00
214,50
178,41
РП2.1-ТП1А
1373,16
523,90
1469,70
80,91
67,42
70,00
165,00
214,50
161,82
ТП1А-ТП1В
457,72
287,48
540,51
29,76
24,80
25,00
90,00
117,00
59,51
РП2.1-ТП2А
1019,21
-1398,85
1730,77
95,28
79,40
70,00
165,00
214,50
190,56
ТП2А-ТП2В
339,74
-466,28
576,92
31,76
26,47
25,00
90,00
117,00
63,52
РП2.1-АД
538,76
474,00
717,59
39,50
32,92
35,00
115,00
149,50
79,01
ГПП-РП1.1
1197,09
987,97
1552,13
85,45
71,21
70,00
165,00
214,50
170,89
РП1.1-ТП3. А
486,05
381,48
617,88
34,01
28,35
25,00
90,00
117,00
68,03
ТП3А-ТП3В
243,02
98,96
262,40
14,45
12,04
16,00
75,00
97,50
28,89
РП1.1-СД
1960,00
98,96
1962,50
108,04
90,03
95,00
205,00
266,50
216,07
ГПП-ВБК
1800,00
1800,00
99,09
82,58
95,00
205,00
266,50
198,18
ГПП-ДСП
1500,00
1896,00
2417,61
133,09
110,91
120,00
240,00
312,00
266,18
Таблица 7.2 — Выбор сечений кабельных линий 0,4 кВ
№ цеха
Участок
Рм, кВт
Qм, квар
Sм, кВА
Iм, А
Тип выкл.
Iном, А
n
I`м, А
Fст, мм2
Iдоп, А
I`доп, А
1
ТП1-РУ1
408
360,47
544,43
1020
А3726ФУ3
630
2
510
150*2
518,5
674,05
13
ТП1-РУ2
135
88,87
161,63
337,5
А3726ФУ3
400
1
337,5
185
345
448,5
15
ТП1-РУ3
207
113,81
236,22
517,5
А3726ФУ3
400
2
258,75
185
345
448,5
14
ТП1-РУ4
386
254,38
462,62
965
А3726ФУ3
630
2
482,5
150*2
518,5
674,05
Прох 1
ТП1-РУ5
9,6
5,28
10,95
24
А3726ФУ3
250
1
24
10
65
84,5
11
ТП2-РУ6
91,8
60,44
109,91
229,5
А3726ФУ3
250
1
229,5
95
240
312
10
ТП2-РУ7
72
47,4
86, 20
180
А3726ФУ3
250
1
180
95
240
312
8
ТП2-РУ8
748,8
525,58
914,84
1872
А3726ФУ3
630
4
468
150*2
518,5
674,05
7
ТП2-РУ9
168
148,43
224,18
420
А3726ФУ3
250
2
210
95
240
312
6
ТП2-РУ10
298,8
301,07
424,18
747
А3726ФУ3
400
2
373,5
185
345
448,5
9
ТП3-РУ11
25,5
37,66
45,48
63,75
А3726ФУ3
250
1
63,75
10
65
84,5
12
ТП3-РУ12
75,60
76,17
107,32
189
А3726ФУ3
250
1
189
95
240
312
5
ТП3-РУ13
864,00
763,35
1152,90
2160
А3726ФУ3
630
4
540
185*2
587
762,45
Прох 2
ТП3-РУ14
9,60
5,28
10,95
24
А3726ФУ3
250
1
24
10
65
84,5
2
ТП4-РУ15
648,00
572,51
864,68
1620
А3726ФУ3
630
4
405
95*2
408
530,4
3
ТП4-РУ16
496,80
294,77
577,67
1242
А3726ФУ3
400
4
310,5
185
345
448,5
4
ТП4-РУ17
702,00
620,22
936,74
1755
А3726ФУ3
630
4
438,75
150*2
518
673,66
Список литературы
1. Кнорринг Г.М. Справочная книга для проектирования электрического освещения. — Л.: Энергия, 1976.
2. Айзенберг Ю.Б. Справочная книга по светотехнике — М.: Энергоатомиздат, 1983.
3. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987 — 368 с.
4. Ермилов А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. — М.: Энергоатомиздат, 1983.
5. Правила устройства электроустановок /Главгосэнергонадзор РФ/-СПб.: Издательство ДЕАН, 2002 — 928 с.
6. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Электрооборудование и автоматизация /Под редакцией А.А. Федорова и Г.В. Сербинского/ — М.: Энергоатомиздат, 1974.
7. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных преприятий. — М.: Высшая школа, 1986.
8. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций.: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов — 4-ое изд. перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1989.
9. СНиП 23-05-95, Естественное и искусственное освещение — «Светотехника”, 1995, №11-12.
]]>