Электроснабжение механического цеха

 

Рассчитаем потери в кабельных  линиях. При расчете будем использовать следующую формулу:

, Вт

где   I – расчетный ток кабеля, питающего РП,

R– сопротивление кабеля.

Расчет сведем в таблицу 1.5.4

 

 

 

                                                                   Таблица 1.5.4 - Потери в кабельных линиях

№РП	Fном,мм2	Rуд.,Ом/км	L,км	R, Ом	I, А	∆Рм,Вт
6	35	0,89	0,015	0,013	82,956	268,386
7	70	0,443	0,078	0,009	124,89	421,133
8	50	0,62	0,048	0,021	86,906	475,817
9	10	3,1	0,042	0,124	22,818	193,686
10	10	3,1	0,036	0,1302	40,718	647,597
11	70	0,443	0,048	0,027	119,42	1155,15
Итого:						3161,769

 

 

 

 

 

Определим удельную стоимость  потерь:

 

где   α - плата за 1 максимальной нагрузки, a = 211руб/ кВт∙год;

β  - плата за 1 электроэнергии, b = 0,47 руб/ кВт∙ч;

T_M - число часов использования максимальной нагрузки, Т_М = 2000 ч для односменного режима работы;

t_М – время максимальных потерь, t_М =920 ч.

Тогда имеем:

 руб/ кВт∙год

Определим стоимость потерь электроэнергии в год

руб/год

Найдем общие затраты. При этом учтем инфляцию (умножим  капиталовложения на 50). Получим 

 

 

руб/год.

 

 

 

 

1.5.2 Технико-экономический расчет смешанной  схемы

Расчет капиталовложений на монтаж кабельных линий, соединяющих  распределительные пункты с ТП, сведен в таблицу 1.5.5

 

           Таблица 1.5.5 - Капиталовложения на монтаж кабельных линий и ШРА

Кабель	Сечение кабеля, мм2	Затраты на монтаж, руб/100 м	Стоимость материала ААШВу, руб/100 м	Длина ШРА, м	Капиталовложения на покупку  и монтаж кабелей, руб
к ШРА 1	6	39,5	58	4,2	4,095
к ШРА 2	120	58,5	224	14,7	41,53
Итого:					Ккб = 45,625

 

Шинопровод	Iном, А	Затраты на монтаж, руб/100 м	Стоимость материала ААШВу, руб/100 м	Длина ШРА, м	Капиталовложения на покупку  и монтаж , руб
ШРА 1	250	452	1725	51	1110,27
ШРА 2	250	452	1725	88,16	1919,24
Итого:					Ккб = 3029,51

 

Рассчитаем капиталовложения на оборудование и его монтаж для  питания электроприемников от РП, смотри таблицу 1.5.6.

Таблица 1.5.6 - Капиталовложения на оборудование и его монтаж для  питания электроприемников от РП

Мощность ЭП, кВт	Кол-во ЭП.	Цены на Монтаж, руб/1 ЭП	Цены на оборудование руб./1 ЭП	Общие капиталовложения, руб
10	36	8,6	25	1209,6
17	16	9,1	25	545,6
Итого, руб.				КОБ=1755,2

 

Рассчитаем потери в шинопроводе, используя следующую формулу:

 

Потери в кабельных  линиях:

 

 

где   I – расчетный ток кабеля, питающего РП,

R– сопротивление кабеля.

Расчет сведем в таблицу 1.5.7

                                                      Таблица 1.5.7 - Потери в кабельных линии и шинопроводе

Кабель	Расчетный ток Iр, А	Сечение кабеля, мм2	Удельное сопротивление  R, Ом/км	Длина, км	Сопротивление R, Ом	Потери мощности, Вт
к ШРА 1	3,54	6	5,17	0,042	0,217	8,158
к ШРА 2	190,83	120	0,258	0,0147	0,0038	415,143
Итого:						423,301

 

Шинопровод	Расчетный ток Iр, А	Iном, А	Удельное сопротивление  R, Ом/км	Длина, км	Сопротивление R, Ом	Потери мощности, Вт
ШРА 1	3,54	250	0,21	0,051	0,0107	0,134
ШРА 2	190,83	250	0,21	0,088	0,01848	672,969
Итого:						673,103

 

Определим стоимость потерь электроэнергии в год

руб/год.

Найдем общие затраты. При этом учтем инфляцию (умножим  капиталовложения на 50). Получим 

 

 

руб/год.

Таким образом, сравнивая  затраты для двух вариантов схемы

 

делаем вывод, что смешанная  схема наиболее предпочтительнее.

 

 

 

1.6. Компенсация реактивной мощности

Расчет компенсации реактивной мощности:

 

номинальная мощность одного трансформатора;

количество трансформаторов  на ПС;

максимально допустимый коэффициент загрузки трансформаторов  в нормальном рабочем режиме:

для однотрансформаторной ПС;

 для двухтрансформаторной ПС.

 

Экономическое значение коэффициента реактивной мощности определяется:

 

при

при

при

к – коэффициент отличия  стоимости ЭЭ (для Чувашэнерго  к=0,9);

отношение потребления  активной энергии (для двухставочных  потребителей мощности кварталы максимальной нагрузки системы по отношению в  квартале максимальной нагрузке потребителя).

 

В КП принимаем равномерный  график потребления, т.е. - график параллелен оси абсцисс, и   => .

 

 

 

Располагаемая реактивная мощность системы 

 

Потребляемая из системы  реактивная мощность определяется:

 

Мощность конденсаторных батарей:

 

 

 

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

  Расчетная нагрузка 0.4 кВ: Pp =   436.1 кВт, Qp =   276.1 квар

  Номинальная мощность  трансформаторов  6/0.4 кВ Sт =   800 кВ*А

  Максимальный коэффициент  загрузки Т в нормальном режиме = 0.70

  Высшее напpяжение  п/ст, питающей сеть  6 кВ = 110 кВ

  Номер группы энергосистемы  =  4

  Коэффициент отличия  стоимости электроэнергии k =  0.9

 

РАСЧЕТЫ

 

  Экономический коэффициент  реактивной мощности

                    Tg(fi)э = 0.56

  Экономическая реактивная  мощность энергосистемы

                    Qэ =   244.2 квар

  Допустимая через  трансформаторы мощность Qдоп =   351.3 квар

 

  Распределение  Qр  =   276.1 квар  между источниками  :

 

                      Энергосистема      Конденсаторы 0.38 кВ 

                         Qc, квар             Qк,  квар 

  Без учета 

  трансформаторов         244.2                  31.9

  С учетом 

  трансформаторов         244.2                  31.9

 

                    ─────────────────────────

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7 Выбор автоматического воздушного выключателя

1.7.1 Общие сведения

  Рассмотрим выбор  автомата дл защиты РП.

       К распределительному пункту подключено 6 электроприемников суммарной номинальной мощностью  =249,8 кВт (смотри раздел 4). Данные мощного двигателя, имеющего наибольший пусковой ток, смотри таблицу 5.1 раздел 5. Ток КЗ I_КЗ= 12,451 кА смотри раздел 10.

     На каждом двигателе установлен магнитный пускатель, защищающий двигатель от перегрузки, т. е. автомат защищает только от КЗ. Выбираем автомат, который защищает линию, питающую РП, смотри рисунок 6.1.

Рисунок 6.1 – Расчетная  схема для выбора автомата

а) потребитель – РП;

б) потребитель – АД.

 

1.7.2 Выбор и проверка автоматического воздушного выключателя

 

 

 

 

1.7.3 Вспомогательный расчет нагрузок

  Для расчета необходимо  определить к_И, к_М, cosφ:

 

 

 

 где Р_с.м, Р_р, S_р — взяты из раздела 4.

 

 

 

Определяем расчетную  мощность группы (P_Р) по формуле:

 

 кВт;

 

 

   Расчетный сток  группы ЭП (I_р):

 

 

   Пиковый ток группы  ЭП ( I_пик ):

 

где I_пуск , I_ном,АД  –  пусковой и номинальный ток АД, взяты из раздела 5.

.

 

1.7.4 Выбор автомата по условиям нормального режима

       Автомат  не должен срабатывать в нормальном  режиме, для этого должно выполняться  условие:

 

      где I_ном,Р – номинальный ток расцепителя.

      В данном  случае . По этому условию на с.260 /6/ выбираем ближайший больший расцепитель  а по нему все возможные автоматы, параметры которых приведены в таблице 7.1.

   таблица 7.1 – данные выбранных автоматов

 

Тип автомата	Iном, А	I0/Iном,р, о.е.	Iном,р, А	Iоткл, кА
ВА51-37 ВА52-37	400 400	10 10	400 400	25 30

 

       В таблице  приняты следующие обозначения:

I_ном – номинальный ток автомата, А;

I₀/I_ном,р – ток отсечки, о.е.;

I_ном,р – номинальный ток расцепителя, А;

I_откл – ток отключения, кА (предельная коммутационная способность).

      При выборе  автоматов следует иметь в  виду, что рекомендуется выбирать  автомат ВА51, а автоматы ВА 52 следует  применять, если требуется повышенная  коммутационная способность.

 

 

 

 

 

 

1.7.5 Проверка автомата в пиковом режиме

     При пуске  двигателя не должна сработать  отсечка автомата, для этого должно  выполняться условие: