Меню
Поиск



рефераты скачать Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха

1.3 Компенсация реактивной мощности в цехе.


Для определения реактивной мощности, которую необходимо скомпенсировать требуется знать суммарную реактивную мощность цеха с учётом освещения, а также потери в трансформаторах. Потери в трансформаторах определяем по формулам [8,стр.13]:


;


Суммарная реактивная мощность цеха с учетом освещения и потерь в трансформаторах равняется:



Для компенсации этой реактивной мощности целесообразней выбирать низковольтные конденсаторные батареи. Так как высокие капитальные затраты вкладываются в КТП, то компенсацию производим с таким расчетом, чтобы снизить мощность трансформаторов на цеховой подстанции. При компенсации с высокой стороны высоковольтными конденсаторными батареями снижаются затраты на сами установки, но мощность трансформаторов КТП получается значительная. Компенсация небольшой реактивной мощности с высокой стороны также требует больших затрат, чем компенсация с низкой т.к. требуются еще затраты на вводное устройство высокого напряжения.

Принимаем две конденсаторные установки типа КРМ-04-75 кВАр напольного исполнения [7; 04.10.17-02] табл. 4. Присоединим его к РУ НН через S93С100.


Типоисполнение установки

Мощность, квар

Номинальное напряжение Uнoм*, кВ

Номинальный ток фазы Iнoм**, А

Размеры, мм

Масса, кг

Высота

Ширина

Глубина

КРМ-0,4-50-25-20

50

0,4

72,2

1010

520

320

20


Устанавливаем комплектные конденсаторные установки с низкой стороны подстанции, на каждой из секций. С учетом реактивных потерь в трансформаторах принятая мощность конденсаторной батареи почти полностью компенсирует потребляемую реактивную мощность.


 

1.4 Выбор мощности цеховых трансформаторов.


Расчетная нагрузка цеха с учетом освещения, компенсации реактивной мощности и потерь в трансформаторах:


Рр= 179,42 кВт Sp= 223,60 кВА


Мощность трансформатора определим по формуле:



где n - число трансформаторов цеховой ТП, n = 2.

- доля потребителей 1 и 2 категории в общей нагрузке предприятия, = 1

- коэффициент аварийной допустимой перегрузки трансформатора, =1,4.


 кВА


Выбираем два трансформатора по 160 кВА марки ТМ 160/10-У1 табл. 5 [7; 03.00.14.-03] и КТПП-160/10 [7; 03.61.02.-01]. Комплектная трансформаторная подстанция выполняется пристроенной.


Таблица 5

Тип бака

Номинальная мощность, кВ·А

Номинальное напряжение обмоток, кВ

Схема и группа соединения обмоток

Потери ХХ, Вт

Ток ХХ, %

Потери КЗ, Вт

Напряжение КЗ, %

ВН

НН

Овальный с радиаторами

160

6; 10

0,4

Y/Yн–0;
/Yн–11

410

2

2650

4,5


1.5 Выбор оборудования цеховой сети

 

1.5.1 Выбор силовых распределительных пунктов.

Для цехов с нормальными условиями окружающей среды используем распределительные пункты серии ПР компании ЭТМ [5]. Они предназначены для приема и распределения электроэнергии к группам потребителей трехфазного переменного тока промышленной частоты.

Параметры выбранных распределительных пунктов сведем в таблицу 6.


Таблица 6

№ СП

Iр, (A)

Распределительный пункт

Выключатель

Серия

Iном, (A)

Тип

Iуст, (A)

СП-1

57,47

ПР8513-31-10-1XХ-21-11М

63

ВА103-4/63 - D

63

СП-2

44,86

ПР8513-31-10-1XХ-21-11М

63

ВА103-4/63 - D

63

СП-3

28,41

ПР8513-29-10-1XХ-21-11М

40

ВА103-4/40 - D

40

СП-4

38,76

ПР8513-29-10-1XХ-21-11М

40

ВА103-4/40 - D

40

СП-5

55,68

ПР8513-31-10-1ХХ-21-11М

63

ВА103-4/63 - D

63

СП-6

50,58

ПР8513-31-10-1XХ-21-11М

63

ВА103-4/63 - D

63

РУ-1

145,26

ПР8513-33-10-2XХ-21-11М

160

ВА103-35/160 - Д

160

РУ-2

135,26

ПР8513-33-10-2XХ-21-11М

160

ВА103-35/160 - Д

160


Шкафы ПР8513-31-10-1ХХ-21-11М, ПР8513-29-10-1ХХ-21-11М изготавливаются навесного исполнения, с вводными выключателями серии и ВА103-4/63 – D, ВА103-4/40 - D.

Шкафы ПР8513-33-10-2ХХ-21-11М, ПР8513-33-10-2ХХ-21-11М изготавливаются напольного исполнения, с вводными выключателями серии ВА103-35/160 - Д.

Эти шкафы предназначены для распределения электроэнергии, защиты электроустановок при перегрузках и токах к.з.

 

1.5.2 Выбор сечения проводов и кабелей.

Питающие низковольтные сети (от РУ до СП) выполняем кабелем АВВГ, способ прокладки в канале. Распределительные сети (от СП к отдельным электроприемникам) выполняем кабелем АВВГ в канале и в трубах. Определяется по [9, с.426, табл. 12.4]

Сечение кабелей для напряжения до 1 кВ при нормальных условиях прокладки определяется из двух соотношений:

-    по условию нагрева длительным допустимым током


Iнорм.доп ≥ Iдл.;


-    по условию соответствия выбранному аппарату максимально-токовой защиты


Iнорм.доп ≥ kзащ·Iзащ.,

где Iнорм.доп – допустимая токовая нагрузка для проводника, для кабелей АВВГ [6, с.19, табл.1.3.7];

 Iдл – длительный расчетный ток, А;

kзащ – коэффициент защиты определяется по [4, с.204, табл. 5.9]

Iзащ – номинальный ток и ток срабатывания защитного аппарата, А.

Длительный расчетный ток определяется по формулам:

 для одного приемника


,


для группы приемников


.


Проверка проводов по нагреву



В качестве СП используется силовые пункты с автоматическими выключателями. Автоматические выключатели обладают рядом преимуществ: после срабатывания автоматический выключатель снова готов к работе, в то время как в предохранителе требуется замена калиброванной плавкой вставки, увеличивающая время простоя ЭП; более точные защитные характеристики; совмещение функций коммутации электрических цепей и их защиты; наличие в некоторых автоматических выключателях независимых расцепителей и др.

Номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя выбирают по длительному расчетному току линии [4, с.205, ф. 5.12]

Iт > Iдл.


Номинальный ток электромагнитного Iэл или комбинированного расцепителя автоматических выключателей выбирают также по длительному расчетному току линии [4, с.205, ф. 5.13]


Iэл ≥ Iдл.


Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя Iср.эл проверяют по максимальному кратковременному току линии [4, с.205, ф. 5.14]


Iср.эл ≥ kIкр,


где k – коэффициент учитывающий неточность при определении Iкр при разбросе характеристик электромагнитных расцепителей автоматических выключателей, k = 1,25.

Для ответвления, идущего к одиночному электродвигателю Iкр равен пусковому току электродвигателя Iп.

Пусковой ток АД с короткозамкнутым ротором определяется как [1, с.27]


Iкр = Iп = 5· Iном.


Для сварочных трансформаторов [1, с.27]


Iкр = Iп = 3· Iном.


Пиковый (кратковременный) ток для группы электроприемников определяется по формуле

Iкр = Iпик = Iпуск.макс + (Iмакс – Iном · kи),


где Iпуск.макс – наибольший из пусковых токов двигателей в группе, А;

 Iмакс – максимальный расчетный ток группы электроприемников, А;

 Iном – номинальный ток электроприемника имеющий наибольший Iпуск, А;

 kи – коэффициент использования для электроприемника имеющего наибольший пусковой ток.

Диаметр труб находим по формуле:



где    d1,d2,...,dn - наружный диаметр провода;

n1,n2,...,nn - число проводов и кабелей данного размера.

Для удобства результаты расчетов сведены в таблицу 7.


Таблица 7

Наименование участка и эл. приемника

Передаваемая
мощность Рном, кВт/соsφ; Sp, кВА

Расчетные токи

Допустимый ток А

марка

Сечение, мм2

Длина, м

Способ прокладки

Диаметр трубы (мм)

Автоматический выключатель

Iдл, А

Iкр, А

Тип и номинальный ток Iном, А

Номинальный ток расцепителя Iном.р, А

РУ-1

РУ-1

16

30,00

46,51

232,55

67,0

АВВГ

3×16–1×10

18

в канале, в трубе

26

ВА201-4/63-D

63

СП-1

23

18/0,65

42,07

210,4

50,0

АВВГ

3×10–1×6

12

в канале, в трубе

26

ВА201-4/63-B

63

24

15/0,65

35,06

105,2

37,0

3×6–1×4

8

в канале, в трубе

22

ВА201-4/31,5-B

31,5

25

11,25/0,55

31,08

155,4

37,0

3×6–1×4

5

в канале, в трубе

22

ВА201-4/31,5-B

31,5

27

11,25/0,55

31,08

155,4

37,0

3×6–1×4

8

в канале, в трубе

22

ВА201-4/31,5-B

31,5

до СП-1

37,83

57,47

267,84

67,0

АВВГ

3×16–1×10

37

в канале

--

ВА201-4/63-C

63

СП-2

1

4,15/0,55

11,46

57,32

20,0

АВВГ

4 × 2,5

16

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

3

4,15/0,55

11,46

57,32

20,0

4 × 2,5

14

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

5

11,25/0,55

31,08

155,39

37,0

3×6–1×4

12

в канале, в трубе

22

ВА201-4/31,5-B

31,5

7

3/0,6

31,08

155,39

37,0

3×6–1×4

12

в трубе

22

ВА201-4/31,5-B

31,5

22

18/0,65

42,07

210,37

50,0

3×10–1×6

7

в канале, в трубе

26

ВА201-4/63-B

63

26

11,25/0,55

31,08

155,39

37,0

3×6–1×4

7

в канале, в трубе

22

ВА201-4/31,5-B

31,5

до СП-2

29,52

44,86

255,2

67,0

АВВГ

3×16–1×10

26

в канале

--

ВА201-4/63-C

63

СП-3

2

4,15/0,55

11,46

57,32

20,0

АВВГ

4 × 2,5

3

в канале

--

ВА201-4/16-B

16

4

4,15/0,55

11,46

57,32

20,0

4 × 2,5

3

в канале

--

ВА201-4/16-B

16

6

3/0,6

7,60

37,98

20,0

4 × 2,5

7

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

9

2,2/0,6

5,57

27,85

20,0

4 × 2,5

13

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

11

2,2/0,7

4,78

23,88

20,0

4 × 2,5

17

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

19

3/0,65

7,01

35,06

20,0

4 × 2,5

31

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

до СП-3

8,27

28,41

85,7

50,0

АВВГ

3×10–1×6

11

в канале

--

ВА201-4/40-C

40

РУ-2

РУ-2

8

30/0,98

46,51

232,55

67,0

АВВГ

3×16–1×10

3

в канале

--

ВА201-4/63-D

63

36

19,9/0,5

60,47

302,35

67,0

АВВГ

3×16–1×10

13

в канале, в трубе

28

ВА201-4/63-D

63

СП-4

10

1,5/0,78

2,92

14,61

20,0

АВВГ

4 × 2,5

7

в канале

--

ВА201-4/16-B

16

13

1,5/0,55

4,14

20,72

20,0

4 × 2,5

3

в канале

--

ВА201-4/16-B

16

14

10/0,65

23,37

116,87

27,0

4×4

4

в канале

--

ВА201-4/31,5-B

31,5

17

1,5/0,55

4,14

20,72

20,0

4 × 2,5

10

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

18

2,2/0,8

4,18

20,89

20,0

4 × 2,5

13

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

до СП-4

12,04

38,76

341,1

50,0

АВВГ

3×10–1×6

10

в канале

--

ВА201-4/40-C

40

СП-5

32

11,25/0,55

31,08

155,39

37,0

АВВГ

3×6–1×4

15

в канале, в трубе

22

ВА201-4/31,5-B

31,5

33

11,25/0,55

31,08

155,39

37,0

3×6–1×4

10

в канале, в трубе

22

ВА201-4/31,5-B

31,5

34

4,15/0,55

11,46

57,32

20,0

4 × 2,5

4

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

35

10/0,65

23,37

116,87

27,0

4×4

4

в канале, в трубе

36

ВА201-4/31,5-B

31,5

до СП-5

19,43

55,68

211,07

67,0

АВВГ

3×16–1×10

33

в канале

--

ВА201-4/63-C

63

СП-6

12

5,5/0,65

12,86

64,28

20,0

АВВГ

4 × 2,5

11

в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

15

10/0,65

23,37

116,87

27,0

4×4

11

в канале, в трубе

36

ВА201-4/31,5-B

31,5

20

5,5/0,8

10,45

52,23

20,0

4 × 2,5

30

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

21

1,5/0,7

3,26

16,28

20,0

4 × 2,5

26

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

28

11,25/0,55

31,08

155,39

37,0

3×6–1×4

23

в канале, в трубе

22

ВА201-4/31,5-B

31,5

29

11,25/0,55

31,08

155,39

37,0

3×10–1×6

17

в канале, в трубе

22

ВА201-4/31,5-B

31,5

30

5,5/0,55

15,19

75,97

20,0

4 × 2,5

8

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

31

1,5/0,55

4,14

20,72

20,0

4 × 2,5

11

в канале, в трубе

18

ВА201-4/16-B

16

до СП-6

33,29

50,58

155,39

67,0

АВВГ

3×16–1×10

23

в канале

--

ВА201-4/63-C

63

Мостовой кран ПВ-25%, Q=25 т.

троллельный токопровод

19,9/0,5



136,0

ШТМ-50

50

35

по столбам

--

ВА201-4/63-D

63

Длину кабеля определяем согласно масштабу цеха. Полную длину кабеля определяем как сумму длин согласно масштабу и 1,5 м как запас на разделку и выводы кабелей из каналов (труб) до места подключения ЭП.


Приложение №1

Пояснение выбора выключателя

Выбор выключателей произведем с помощью время-токовых характеристик

Для защиты силовых пунктов и других подключений к шинам РУ из литературы [5] выбираем автоматические выключатели серии ВА103, ВА201, предназначенных для проведения тока в нормальном режиме и отключения при коротких замыканиях, перегрузках, а также для оперативных включений и отключений электрических цепей переменного тока частотой 50 Гц напряжением 380 В.

Выключатели имеют сертификаты и соответствует требованиям ГОСТ:

1.     Выключатели серии ВА103:

− Соответствуют требованиям ГОСТ Р 50030.2−99

− Сертификат № РОСС СN.МЕ86.В00100 (4211514)

– Орган по сертификации продукции электротехники АНО ЦСЭ

 «НИИЭЛЕКТРОАППАРАТ», РОСС RU.0001.1ME86

2.     Выключатель серии ВА201:

− Соответствует требованиям ГОСТ Р 50030.2−99

− Сертификат № РОСС СN.МЕ86.В00101 (4211565)

− Орган по сертификации продукции электротехники АНО ЦСЭ «НИИЭЛЕКТРОАППАРАТ», РОСС RU.0001.1ME86

Рис. 1 − Амперсекундная характеристика выключателя серии ВА201-В

Рис 2 − Амперсекундные характеристики выключателя серии ВА103-D

Необходимым условием корректной работы коммутационной аппаратуры в цехе является согласование рабочих амперсекундных характеристик автоматических выключателей. На рис.3 показано, что избирательность выключателей достигнута. Амперсекундные характеристики выключателей не пересекаются.


Рис. 3 Амперсекундные характеристики выключателей серии ВА-201 и ВА103


Рисунок 3− Амперсекундные характеристики выключателя серии ВА103-С


Таблица 1 Время-токовые рабочие характеристики


Начальное состояние

Тестовый ток

Пределы времени расцепления или не расцепления

результаты испытаний

Примечание

1

Холодный

1,1·In

T≥1h(при In≤63A)

T≥2h(при In>63 A)

без расцепления


2

Сразу после предыдущего теста

1,45·In

T<1h(при In≤63A)

T≥2h(при In>63 A)

расцепление

Непрерывное наростание тока в течении 5 сек.

3

Холодный

2,55·In

1s<T<60s(при In≤32A)

1s<T<120s (при In>32A)

расцепление


4

Холодный

3·In

T≥0,1s

без расцепления

B-тип

5·In

T<0,1s

расцепление

5·In

T≥0,1s

без расцепления

С-тип

10·In

T<0,1s

расцепление

10·In

T≥0,1s

без расцепления

D-тип

50·In

T<0,1s

без расцепления

Литература


1.       Барченко Т.Н., Закиров Р.И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебное пособие к курсовому проекту. – Томск, изд. ТПИ им. С.М Кирова, 1993.

2.       Волков В.М. Электроснабжение промышленных предприятий: методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005.

3.       Коновалова Л. Л., Рожкова Л. Д. Электроснабжение предприятий и установок: Учебное пособие. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

4.       Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий: Учеб. для студ. вузов. – М: Высш. шк., 1986.

5.       Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1979.

6.       Правило устройства электроустановок. Шестое издание. Дополненное с исправлениями. – М.: Госэнергонадзор, 2000.

7.       Промышленный каталог электротехнической продукции «Информэлектро».

8.       Томилёв Ю.Ф., Никулин Л.Г., Селедков М.С. «Электроснабжение промышленных предприятий»: Методические указания к курсовому проектированию. – Архангельск РИО АЛТИ, 1986

9.       Соколов Б.А., Соколова Н.Б., «Монтаж электрических установок»: Третье


Страницы: 1, 2, 3




Новости
Мои настройки


   рефераты скачать  Наверх  рефераты скачать  

© 2009 Все права защищены.