Электроснабжение механического цеха

          Сpедняя pеактивная мощность      Qc       97.256

          Сpедний коэффициент мощности     COS       0.506

 

          Pасчетная активная мощность      Pp       79.469

          Pасчетная pеактивная мощность    Qp       97.256

          Полная pасчетная мощность        Sp      125.595

          Pасчетный ток                    Ip      0.19083

          __________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Выбор оборудования  для вариантов схем электроснабжения

1.4.1 Выбор распределительных шкафов

Выбираем шкафы распределительные  для силовых установок переменного  тока серии ПР8501-1000 без выключателя  на вводе с трехполюсными выключателями  на отходящих линиях типа ВА51-37, ВА51-33, ВА51-31 и ВА51-25 по расчетному току РП из условия:

I_{ном рп}  ≥ I_р.рп.

Для заполнения таблицы 1.4.1 используется программа AVTOMAT (PRES6)

                                                                                                                  Таблица 1.4.1

№ РП	Iр.рп,А	Номер шкафа	Iном,А	Количество автоматов
1	340,754	011	400	12
2	114,68	011	160	4
3	133,094	011	160	10
4	147,984	011	160	6
5	158,619	011	160	8
6	82,956	011	100	6
7	124,89	011	160	10
8	86,906	011	100	10
9	22,818	011	100	6
10	40,718	011	100	12
11	119,42	011	160	8
12	71,611	011	100	7

 

1.4.2 Выбор проводников

Радиальная схема.

Выберем проводники, питающие распределительные шкафы, в качестве которых применим кабель с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией, проложенный  в воздухе, типа ААШвУ. Также укажем типы выбранных автоматов и номинальные  токи расцепителей. Для заполнения таблицы используется программа  AVTOMAT (PRES6).

 

 

 

 

                         Таблица 1.4.2 Данные автоматов и проводников радиальной схемы ЭС

№ РП	Iр,РП, А	Тип автомата	Iдл.доп.,А	Iном,р,А	F,мм2	Iдоп, А	L,км	Rуд, Ом/км	R,Ом
1	340,754	ВА51-37	400	400	2х120	400	0,04	0,258	0,01
2	114,68	ВА51-33	160	125	70	140	0,053	0,443	0,023
3	133,094	ВА51-33	160	160	95	165	0,034	0,326	0,011
4	147,984	ВА51-33	160	160	95	165	0,0445	0,326	0,015
5	158,619	ВА51-33	160	160	95	165	0,017	0,326	0,055
6	82,956	ВА51-31	100	80	35	95	0,015	0,89	0,013
7	124,89	ВА51-33	160	125	70	140	0,021	0,443	0,009
8	86,906	ВА51-31	100	100	50	110	0,034	0,62	0,021
9	22,818	ВА51-25	25	25	10	45	0,04	3,1	0,124
10	40,718	ВА51-31	100	40	10	45	0,042	3,1	0,1302
11	119,42	ВА51-33	160	125	70	140	0,061	0,443	0,027
12	71,611	ВА51-31	100	80	35	95	0,0655	0,89	0,058

 

 

1.4.3 Выбор  высоковольтного кабеля

 

Выбор высоковольтного кабеля проводится по трем условиям:

а) по экономической плотности  тока;

б) по длительно допустимому  нагреву;

в) по термической стойкости.

 

Рисунок 1.4.1 Расчетная  схема для выбора высоковольтного  кабеля

а) Выбор проводника по экономической  плотности тока;

расчетная активная мощность кабельной линии , кВт)

 кВт,

где     –средняя мощность цеха;

– расчетная мощность, требующаяся на освещение цеха.

Расчетная реактивная мощность кабельной линии ( , квар)

кВар.

Расчетный ток кабельной  линии  ), А

 

где U_ном - номинальное напряжение ГПП НН, U_ном =6 кВ;

Расчетное сечение кабельной  линии по экономической плотности  тока:

 

где  j_э=1,4 А/мм², для кабельной линии с бумажной изоляцией, алюминиевыми жилами, с временем наибольших нагрузок Т_м=4000 ч/год.

 

Выбираем ближайшее большее  стандартное сечение =35 мм².

б) Выбор проводника по длительно  допустимому нагреву

1) Нормальный режим

Условие выбора

,

где     – допустимый ток кабельной линии, =95 А согласно табл. 7.10 /13/ для сечения  =35 мм²

95 А > 69,55 А

2) Утяжеленный режим

Т.к. цеховая трансформаторная подстанция – двухтрансформаторная, то

 

95 А > 69,55 А

 Следовательно,  кабель  проходит по утяжеленному току.

в) Выбор проводника по термической  стойкости.

Расчетное сечение проводника по термической стойкости (), мм ²

 

где − полное время отключение:

;

− время срабатывания релейной защиты (токовая отсечка), /6/, ;

− собственное  время отключение выключателя типа ВМП, /8/, с;

− постоянная времени  затухания апериодической составляющей тока КЗ, /6/,с соответствует ударному коэффициенту .

 

С – тепловая функция, С = 100 / мм² - для кабелей до 6 кВ согласно табл. 8.3  /2 /;

– ток КЗ в  точке К согласно рисунку  1.4.1

Ток короткого замыкания  рассчитаем в относительных единицах точным методом. Для этого зададимся  базисными значениями:

 

 

Так как напряжение на шинах  системы постоянно, то ток короткого  замыкания на шинах:

 

где - сопротивление системы в относительных единицах, берем из исходных данных, = 0,5 о.е..

 

Выбираем ближайшее большее  стандартное сечение = 95 мм², табл. 7.10 /13/.

Выбираем сечение кабельной  линии (), мм² как максимальное из трех условий:

 

 

Выбираем кабель марки  ААШвУ (3×95).

 

 

 

 

 

 

1.5 Выбор оптимальной   схемы электроснабжения на основании  технико-экономических расчетов

При проектировании системы электроснабжения  промышленного предприятия (цеха) выбирают наиболее целесообразную схему на основании  всестороннего анализа экономических  показателей. Основными экономическими показателями являются  капитальные  вложения (затраты)

, руб/год,

где Е – коэффициент отчислений от капиталовложений (нормативный коэффициент эффективности + отчисления на амортизацию +отчисления на текущий ремонт), 1/год:

Е = 0,152 1/год – это кабельные линии, проложенные в помещении до 10 кВ включительно, а также шинопроводы;

Е = 0,193 1/год – силовое электротехническое оборудование распределительного устройства;

К –единовременные капиталовложения с учетом монтажа ,руб;

Р_м – максимальные потери активной мощности, кВт;

С_о –удельная стоимость потерь, руб/кВт∙год.

 

1.5.1 Технико-экономический  расчет радиальной схемы

 

             Расчет капиталовложений на монтаж кабельных линий, соединяющих распределительные пункты с ТП, сведен в таблицу 1.5.1

                                     Таблица 1.5.1 - Капиталовложения на монтаж кабельных линий

Номер РП	Сечения кабеля, мм2	Затраты на монтаж, руб./100 м	Стоимость материала ААШвУ, руб./100 м	Длина кабеля, м	Капиталовложение на покупку  и монтаж кабелей, руб.	Итого с учетом инфляции кинф.=50, руб.
6	35	39,5	100	15	20,925
7	70	54,3	157	21	44,373
8	50	54,3	122	34	59,942
9	10	39,5	63	40	41
10	10	39,5	63	42	43,05
11	70	54,3	157	61	128,893
			Итого:		Ккб =338,183	16909,15

 

Рассчитаем капиталовложения на оборудование и его монтаж для  питания электроприемников от РП, смотри таблицу 1.5.2.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.5.2 - Капиталовложения на оборудование и его монтаж для  питания электроприемников от РП

Мощность ЭП, кВт	Кол-во ЭП.	Затраты на монтаж одного ЭП, руб./1 ЭП	Цены на оборудование руб./1 ЭП	Общие капиталовложения, руб.	Итого с учетом инфляции кинф=50, руб.
10	42	14	46	2520
17	11	14,6	46	666,6
40	1	29,6	40,6	70,2
				Коб =3256,8	162,84

 

 

       

 

 

 

 

 

Кабельные линии присоединяются к трансформаторной подстанции через  автоматы. Рассчитаем затраты на них  и их монтаж.

 

                                                                      Таблица 1.5.3 – Стоимость автоматов 2-го уровня

Номер РП	Мощность РП, кВт	Кол-во автоматов, шт.	Затраты на монтаж, руб/1 РП	Цена на оборудование, руб/1 РП	Общие затраты, руб.	Итого с учетом инфляции кинф=50, руб.
6	40,9	1	42,6	104	146,6
7	66,3	1	80,6	104	184,6
8	48,6	1	80,6	104	184,6
9	11,2	1	14,6	46	60,6
10	44,6	1	42,6	104	146,6
11	100,2	1	96	104	200
Итого:					КА=923	46150