Электроснабжение электромеханического цеха

     Kи.ср =; 

     cosφ ==0,44; 

     tgφ === 1,07. 

     Определяем показатель силовой сборки m в группе: 

     m =    = 13; 

     Определяем  коэффициент максимума активной нагрузки находим, по

справочным  данным:

     Определяем  коэффициент максимума реактивной нагрузки: 

     Км^/= 1,1, при n < 10

     Определяем  максимальные активную, реактивную и  полную мощности (Рм, Qм, Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников,

                          

     ΣРм = 2,87 · 21,64 = 62,1 кВт; 

     ΣQм = 1,1 · 49,273 = 54,2 кВар; 

     ΣSм = кВА; 

     Определяем  максимальный ток: 

ΣIм = ΣSм / √3 · Uн = 137,4 А. 

     Расчёт  нагрузок по ШМА2 и всего по ШМА2 производится аналогично.

     Произведем  расчет нагрузок на ЩО:

                                           

     Рщо = Руд · S, 

     где  Руд = 10;

     S- площадь цеха; 

     Рщо = 10 · (48 · 30)  = 10 · 1440 = 14400 Вт или 14,4 кВт; 

     Рсм = Ku · ΣPн = 0.85 · 14.4 = 12,24 кВт; 

Qсм = Pсм · tgφ = 12.2 · 0.33 = 4,0392 кВар; 

     Sсм =

кВ · А; 

     Iм = 12,89 / 0,66 = 21,48 А. 

Произведем  расчет нагрузок на ШНН:

     Определяем  нагрузку на ШНН, как сумму всех мощностей  максимальной и средней нагрузки; 

     ΣРсм.шнн = 21,64 + 4,48 + 20,55 + 1,47+0,6+0,6+0,868+12,24 = 62,498 кВт; 

     ΣQсм.шнн = 49,273 + 10,254 + 39,6604 + 3,3663+ 1,08+1,08+1,988+4,0392=

     =110,7434 кВАр; 

     ΣSсм.шнн = 53,819 + 11,19 + 45,347 + 3,67+1,25+1,25+2,17+12,89 = =131,586 кВА; 

     ΣРм.шнн = 62,1 + 8,78 + 47,47 + 4,73+0,6+0,6+0,868+12,24 = 137,4495 кВт; 

     ΣQм.шнн = 54,2 +10,254+ 43,63 + 3,7+1,08+1,08+1,988+12,24= 119,98 кВАр; 

     ΣSм.шнн = 82,43 + 13,5 + 64,47 + 6,01+1,25+1,25+2,17+12,24 = 183,97 кВА. 

          Произведем расчет потерь: 

∆Рм = 0,02 · 183,97 = 3,6794 кВт; 

     ∆Qм= 0,1 · 183,97 = 18,397 кВАр; 

     ∆Sм =

кВА; 

           Произведем расчет нагрузок на ВН:

 

     Рм.вн = 137,4495+3,6794 = 141,13 кВт; 

     Qм.вн = 119,98+18,397=138,377 кВАр; 

     Sм.вн =183,97+18,76=202,73 кВА; 

Определяем  расчетную мощность трансформатора с учетом потерь, но без компенсации реактивной мощности:

     Sт ≥ Sр = 0,7 Sм.вн = 0,7 · 202,73 = 141,911 кВА.

     Sт ≥ 141,911 кВА

     Выбирается  трансформатор ТМ-160-10/0,4. 

Таблица 2.2.3 - Данные силового трансформатора

 
 

           Расчёт и выбор компенсирующего устройства

          Определяется расчётная мощность КУ: 

     tgφ = 110,7434 / 62,498 = 1,77; 

     Принимается cosφк = 0,92, тогда tgφк = 0,42; 

     Qку = 137,4495 ∙ 0,7 ∙ (1,77-0,42) =129,9 кВАр. 

      Выбирается конденсаторная установка: КС2-1,05-60-2У1, 2шт. 2х60, мощностью 60 кВАр, напряжением 0,38 кВ 

      2.3 Расчёт и выбор элементов электроснабжения

           Аппаратура зашиты должна выбирается исходя из устойчивой работы в нормальном и аварийном режимах системы.

        Аппаратура зашиты и управления выбирается для ответвлений на основании номинальных участков сетей - исходя из расчетных нагрузок на защищаемый участок цепи. Исполнение аппарата выбирается с учетом условий размещения аппаратов на объекте, также должна быть обеспечена селективность работы зашиты, то есть соблюдение условий, при которых в первую очередь срабатывает аппарат, ближайший со стороны питания к участку цепи с нарушенным токовым режимом. Для зашиты сетей используется предохранители, а также автоматические выключатели.

         В данном случае будут выбраны силовые сборки с автоматическим выключателем.

           Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии, где он установлен, тип его и число фаз.

          Линия ШМА – ЭП Токарный станок:

Рн=10,5; Uн=0,38 кВ; cosφ = 0,5; η = 1; 

Iн==31,9 А

 

     Iнр ≥ 1,25 Iн; 

Iнр ≥ 1,25 · 31,9 = 39,875 А 

     Выбираем автоматический выключатель:

     ВА 51-31-1;

     Uн = 380 В;

     Iн = 100 А;

     Iнр = 40 А; 

            Для последующих электроприемников расчет производится аналогично и сводится в таблицу (2.3.1). 

Таблица 2.3.1 - Защитная аппаратура

 

          Для выбора сечения проводника, по условиям нагрева токами нагрузки, сравнивают расчётный максимальный ток и допустимых для проводника принятой марки и условий его прокладки. При этом должны соблюдаться соотношение Ip≤Iдоп.

          Кабели классифицируют: по материалу, из которого они изготовлены, сечением и вида изоляции, механической прочности.

В электрических  изделиях в основном применяют кабели из меди и алюминия.

Выбираем  кабели для запитки станков по их допустимому току (Iдоп, А) из справочных данных и заносим в таблицу (2.3.2). 

Таблица 2.3.2 - Выбор линий электроснабжения электрооборудования

 

      2.4 Расчёт короткого  замыкания и проверка  элементов линий                                                                 электроснабжения

          2.4.1 Расчёт К.З.

          Рассчитать токи короткого замыкания  (КЗ) – это значит:

     - по расчётной схеме составить  схему замещения, выбрать токи  КЗ;

     - рассчитать сопротивления;

     - определить в каждой выбранной  точке 3-фазные, 2-фазные и 1-фазные  точки КЗ. Заполнить сводную ведомость  токов КЗ.

     Схема замещения представляет собой вариант  расчетной схемы, в которой все  элементы заменены сопротивлениями, а  магнитные связи – электрическими. Точки КЗ выбираются на ступенях распределения  и на конечном электроприёмнике. Точки  КЗ нумеруются сверху вниз, начиная  от источника.

          Вычисляются сопротивления элементов  и наносятся на схему замещения:                

     I_c= 160 / √3 ^.10 = 9,2 А. 

     По  схеме ЭСН расчётной ВЛ АС – 3 х 10; I_доп= 84 А; х_о= 0,4 Ом/км; 

     х_с^/ = 0,4 ^. 3= 1,2 Ом; 

r_o= 10³ / 30 ^. 10= 3,33 Ом/км; 

     Рисунок 1 - Схема ЭСН расчётная 

R_с^/ = 3,33 ^. 3 = 10 Ом. 

      Сопротивления приводятся к НН: 

     R_c = 10(0,4 / 10)^{2 .} 10³ = 16 Ом; 

     х_с= 1,2 (0,4 /10)^{2  .} 10³ = 1,92 Ом. 

     Для трансформаторов из справочных данных:

     R_т = 16,6 Ом; х_т = 41,7 мОм; Z_т = 45 мОм; Z_т⁽¹⁾ = 487 мОм.

     Для кабельных линий из справочных данных:

     К Л1: r_o= 0,195 мОм/м;  х_о= 0,0602 мОм/м;                                               

     R_кл1= 0,195 ^. 10= 1,95 мОм; 

                                                 Х_кл1= 0,0602 ^. 10=0,602 мОм