Проектирование СЭС

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Электроснабжение светонепроницаемой теплицы

1. Краткое описание технологического процесса с указанием категории потребителей

Светонепроницаемая теплица (СНТ) предназначена для культивирования овощей в районах Крайнего Севера. Она является принципиально новым сооружением и превосходит светопроницаемые теплицы по технико-экономическим показателям.

СНТ позволяет провести 65 культурооборотов в год с общей урожайностью до 180 кг/м³.

На площади одноэтажной теплицы размещены: рассадное отделение и две камеря для выращивания овощей, лабораторная, насосная, зал кондиционеров и другие помещения.

Для создания теплового затвора на наружных боксах спроектированы тепловы боксы (ТБ).

Обогрев осуществляется за счет тепла облучательной установки, а поддержание микроклимата - кондиционерами.

Облучательная установка состоит из набора секций с плоскими светодиодами. Воздух в ламповом отсеке нагревается до 80°С и по воздухоотводу распределяется по помещениям.

Электроснабжение (ЭСН) таблица получает от собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП), расположенной в пристройке.

Питание на КТП напряжением 10 кВ подаетя от распределительного пункта (РП) электростанции.

По надежности ЭСН СНТ относится ко 2 категории. Количество рабочих смен -3 (круглосуточно).

Грунт - глина с температурой -5°С. Каркас теплицы сооружен из теплоизоляционных блоков-секций длиной 6 м каждый.

Размеры теплицы А Ч В Ч Н = 48 Ч 30 Ч10 м.

Высота пристроек по периметру - 4 м.

Перечень ЭО СНТ дан в таблице 1.1.1

Мощность электропотребления (Р_ЭП) указана для одного электроприемника.

Расположение основного электрооборудования показано на плане (генплан)

Таблица 1.1.1 - Перечень основного электрооборудования светонепроницаемой теплицы

Наименование оборудования	№ группы	№ по плану	n, шт.	РЭП, кВт	cos, о.е.	Ки, о.е.	Примечание
Сверлильный станок	1	1	1	1,5	0,5	0,14	1-фазные
Наждачный станок	2	2	1	2,4	0,5	0,14	1-фазные
Токарный станок	3	3	1	7,5	0,5	0,14
Кондиционеры	4	4…9	6	6,2	0,8	0,6
Насосные агрегаты	5	10…15	6	4	0,8	0,7
Щит общего рабочего освещения	6	16	1	1,5	0,8	0,7
Щит облучательной установки	7	17	1	64,8	0,8	0,7

электроснабжение нагрузка схема

Приведем мощность 1-фазного электроприемника к условной 3-фазной мощности

Р_В = Р_ф.нб = = 2 Р_н; (1.1.1)

Р_А = Р_С = Р_ф.нм. = = 1,5 Р_н; (1.1.2)

Н = ; (1.1.3)

Для одного электроприемника

, (1.1.4)

где - мощность наиболее загруженной фазы, кВт.

Результаты расчетов занесем в таблицу 1.1.2

Таблица 1.1.2 - Спецификация основного оборудования ГМ

Наименование оборудования	№ группы	№ по плану	n, шт.	РЭП, кВт	cos, о.е.	Ки, о.е.
Сверлильный станок	1	1	1	5,2	0,5	0,14
Наждачный станок	2	2	1	8,3	0,5	0,14
Токарный станок	3	3	1	7,5	0,5	0,14
Кондиционеры	4	4…9	6	6,2	0,8	0,6
Насосные агрегаты	5	10…15	6	4	0,8	0,7
Щит общего рабочего освещения	6	16	1	1,5	0,8	0,7
Щит облучательной установки	7	17	1	64,8	0,8	0,7

2. Разработка вариантов схем электроснабжения на низком напряжении

Распределение электроэнергии во внутризаводских электрических сетях выполняется по радиальным, магистральным или смешанным схемам в зависимости от территориального размещения нагрузок, их значения и других характерных особенностей предприятия.

Радиальные схемы электроснабжения применяются в тех случаях, когда в цехе имеются отдельные крупные электроприемники (ЭП) или мелкие электроприемники распределены по площади цеха неравномерно отдельными группами. Такие схемы очень надежны, легко автоматизируются, но в то же время очень дорогие и не универсальные.

Магистральные схемы электроснабжения находят применение в тех случаях, когда имеется множество мелких электроприемников, равномерно распределенных по площади цеха. Их также целесообразно применять, когда технологический процесс часто меняется. Такая схема является более дешевой, гибкой, универсальной, имеет меньшие потери мощности и напряжения, обладает большой перегрузочной способностью, но при аварии на магистрали все приемники теряют питание, трудно поддаются автоматизации (сложная коммутационная аппаратура).

В чистом виде радиальная и магистральная схемы электроснабжения выполняются редко. Смешанные схемы электроснабжения применяются в том случае, когда имеются потребители, равномерно распределенные по площади цеха и отдельные группы потребителей. Такие схемы сочетают в себе достоинства радиальных и магистральных схем.

Исходя из месторасположения электроприемников по площади цеха, можно предположить следующие два варианта схемы электроснабжения.

I вариант - радиальная схема электроснабжения (рисунок 1.2.1).

В цехе установлено 2 распределительных пункта (РП). Крупный 1 электроприемник (ЭП) подключен непосредственно к шинам распределительного устройства (РУ) 0,4 кВ трансформаторной подстанции (ТП):

II вариант - магистральная схема электроснабжения (рисунок 1.2.2).

К первому магистральному шинопроводу ШМА-1 присоединен 1 ЭП по 64,8 кВт;

Ко второму магистральному шинопроводу ШМА-2 присоединены РП-1 и РП-2.



Рисунок 1.2.1 - Радиальная схема электроснабжения

Рисунок 1.2.2 - Магистральная схема электроснабжения

3. Расчет электрических нагрузок. Приближенный учет электрического освещения

Расчет электрических нагрузок

Автоматизированный расчет электрических нагрузок производим с помощью программы RELNA пакета прикладных программ PRES-1.

Расчет электрических нагрузок производится по методу упорядоченных диаграмм.

Результаты автоматизированного расчета представлены на стр. 6-9.

Используем расчет электрических нагрузок для приближенного учета электрического освещения.

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт, кваp, кВА, кА.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - Цех

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

-

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент

гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

-

1 1 5.20 0.500 0.140

2 1 8.30 0.500 0.140

3 1 7.50 0.500 0.140

4 6 6.20 0.800 0.600

5 6 4.00 0.800 0.700

6 1 1.50 0.800 0.700

7 1 64.80 0.800 0.700

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Всего по объекту:

Количество электpопpиемников №17

Номинальная активная мощность Pном 148.500

Номинальная pеактивная мощность Qном 131.998

Эффективное число ЭП Nэ 4.712

Коэффициент использования Kи 0.596

Коэффициент максимума Kм 1.432

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100

Сpедняя активная мощность Pc 88.470

Сpедняя pеактивная мощность Qc 69.240

Сpедний коэффициент мощности COS 0.787

Pасчетная активная мощность Pp 126.650

Pасчетная pеактивная мощность Qp 76.164

Полная pасчетная мощность Sp 147.787

Pасчетный ток Ip 0.22455

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт, кваp, кВА, кА.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - РП-1

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

-

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент

гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

-

1 1 5.20 0.500 0.140

2 1 8.30 0.500 0.140

3 1 7.50 0.500 0.140

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Всего по объекту:

Количество электpопpиемников №3

Номинальная активная мощность Pном 21.000

Номинальная pеактивная мощность Qном 36.373

Сpедняя активная мощность Pc 2.940

Сpедняя pеактивная мощность Qc 5.092

Сpедний коэффициент мощности COS 0.500

Pасчетная активная мощность Pp 21.000

Pасчетная pеактивная мощность Qp 36.373

Полная pасчетная мощность Sp 42.000

Pасчетный ток Ip 0.06381

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт, кваp, кВА, кА.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - РП-2

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

-

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент

гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

-

1 6 6.20 0.800 0.600

2 6 4.00 0.800 0.700

3 1 1.50 0.800 0.700

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Всего по объекту:

Количество электpопpиемников №13

Номинальная активная мощность Pном 62.700

Номинальная pеактивная мощность Qном 47.025

Эффективное число ЭП Nэ 11.953

Коэффициент использования Kи 0.641

Коэффициент максимума Kм 1.198

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.000

Сpедняя активная мощность Pc 40.170

Сpедняя pеактивная мощность Qc 30.128

Сpедний коэффициент мощности COS 0.800

Pасчетная активная мощность Pp 48.123

Pасчетная pеактивная мощность Qp 30.128

Полная pасчетная мощность Sp 56.776

Pасчетный ток Ip 0.08626

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт, кваp, кВА, кА.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - ШМА-1

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

-

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент

гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

-

1 1 64.80 0.800 0.700

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Всего по объекту:

Количество электpопpиемников №1

Номинальная активная мощность Pном 64.800

Номинальная pеактивная мощность Qном 48.600

Сpедняя активная мощность Pc 45.360

Сpедняя pеактивная мощность Qc 34.020

Сpедний коэффициент мощности COS 0.800

Pасчетная активная мощность Pp 64.800

Pасчетная pеактивная мощность Qp 48.600

Полная pасчетная мощность Sp 81.000

Pасчетный ток Ip 0.12307

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт, кваp, кВА, кА.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - ШМА-2

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

-

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент

гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

-

1 1 5.20 0.500 0.140

2 1 8.30 0.500 0.140

3 1 7.50 0.500 0.140

4 6 6.20 0.800 0.600

5 6 4.00 0.800 0.700

6 1 1.50 0.800 0.700

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Всего по объекту:

Количество электpопpиемников №16

Номинальная активная мощность Pном 83.700

Номинальная pеактивная мощность Qном 83.398

Эффективное число ЭП Nэ 14.563

Коэффициент использования Kи 0.515

Коэффициент максимума Kм 1.237

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.000

Сpедняя активная мощность Pc 43.110

Сpедняя pеактивная мощность Qc 35.220

Сpедний коэффициент мощности COS 0.774

Pасчетная активная мощность Pp 53.320

Pасчетная pеактивная мощность Qp 35.220

Полная pасчетная мощность Sp 63.902

Pасчетный ток Ip 0.09709

Приближенный учет электрического освещения

Приближенный учет мощности светильников проведем с помощью метода удельной мощности.

Определим номинальную активную мощность осветительной нагрузки цеха (Р_ном.о., Вт) по формуле

, (1.3.1)

где W₁₀₀ = 4,0 Вт/м² - удельная плотность осветительной нагрузки на 100 лк.

Е_min = 200 лк - освещенность цеха, [2, таблица 4.1];

А = 1440 м² - площадь данного цеха.

Р_ном.о = = 11,52 кВт.

Расчетную мощность осветительной нагрузки цеха (Р_р.о., кВт) определим по формуле

, (1.3.2)

где k_с.о - коэффициент спроса осветительной установки. Для производственных зданий, состоящих из отдельных помещений k_с.о = 0,95.

Р_р.о. = 0,95 • 11,52 = 10,944 кВт.

Средняя реактивная мощность осветительной нагрузки цеха (Q_р.о., кВАр)

Q_р.о = tg ц₀ • Р_р.о, (1.3.3)

где tg ц₀ = 0,484 - реактивный коэффициент мощности для газоразрядных ламп.

Q_р.о = 0,484 • 10,944 = 5,297 кВАр.

Определим расчетную среднюю нагрузку потребителя (цеха)

Р_с.ц.= Р_с + Р_р.о, (1.3.4)

где Р_с - средняя активная мощность электрической нагрузки цеха, кВт.

Р_с.ц = 88,47 + 10,944 = 99,414 кВт.

Определим расчетную среднюю реактивную нагрузку цеха (Q_с.ц., кВАр)

Q_с.ц. = Q_с + Q_р.о, (1.3.5)

где Q_с - средняя реактивная мощность электрической нагрузки цеха, кВАр.

Q_с.ц. = 69,24 + 5,297 = 74,537 кВАр.

4. Выбор оборудования для вариантов схем электроснабжения

Выбор цеховых трансформаторов

В цехе основное оборудование относится к потребителям второй категории, поэтому необходимо установка двух цеховых трансформаторов.

Номинальная мощность цехового трансформатора (S_ном.Т, кВА) при полной компенсации реактивной мощности выбирается из условия

S_номТ ? , (1.4.1)

где Р_с.ц.= 147,787 кВА - расчетная нагрузка цеха, (стр. 6);

k_загр = 1,4 - коэффициент перегрузки трансформатора в послеаварийном режиме для двухтрансформаторной подстанции, о.е.

S_ном.Т ? = 105,562 кВА

Выбираем трансформатор ТСЗ-160/10 по каталогу Энергомаш и сведем его технические данные в таблицу 1.4.1.

Таблица 1.4.1 - Технические данные трансформатора ТСЗ-160/10

Тип	Номинальная мощность Sном.Т, кВА	Номинальное высшее напряжение UВН, кВ	Номинальное низшее напряжение UНН, кВ	Потери КЗ ДРкз, кВт	Напряжение КЗ uк, %
ТСЗ	160	10	0,4	2,8	5,5

От цехового трансформатора Т3, присоединенного к 1 секции РУ - 0,4 кВ, питается 1 ЭП со средней мощностью

Р_с,Т3 = 45,36 кВт.

От цехового трансформатора Т4, присоединенного ко 2 секции РУ - 0,4 кВ, питаются РП-1 и РП-2 со средней мощностью

Р_с,Т4 = 43,11 кВт.

Выбор шинопроводов магистральных

Выбираем шинопроводы магистральные (ШМА) по расчетному току из условия

, (1.4.2)

где - расчетный ток ШМА, А;

- номинальный ток ШМА, А.

По каталогу СОЭМИ выбираем распределительный шинопровод ШМА 5 с номинальным током 250 А:

I_{ном.ШМА1} = 250 А ? I_р,ШМА = 123,07 А

I_{ном.ШМА2} = 250 А ? I_р,ШМА = 97,09 А

Выбор шкафов распределительных

Выбираем шкафы распределительные для силовых установок переменного тока серии ПР 8503 по расчетному току РП из условия:

I_ном.шк ? I_р,РП, (1.4.2)

где I_р,РП - расчетный ток РП, А;

I_ном.шк - номинальный ток шкафа, А.

Сведем данные в таблицу 1.4.2.

Таблица 1.4.2 - Выбранные шкафы распределительные для силовых установок

№РП	Расчетный ток РП Iр,РП, А	Количество присоединений	№ схемы шкафа	Номинальный ток шкафа Iном.шк, А	Количество выключателей	Исполнение
РП-1	63,81	3	2008-2УХЛ2	100	3	Напольное
РП-2	86,26	13	2003-2УХЛ2 2008-2УХЛ2	100	10 3

Выбор автоматических воздушных выключателей, защищающих РП и крупные ЭП

Автоматизированный выбор автоматических воздушных выключателей производится с помощью программы AVTOMAT (PRES-6). В программе выбираются автоматические воздушные выключатели (автоматы) и их расцепители для защиты потребителей от перегрузки и коротких замыканий. Автоматы проверяются на предельную коммутационную способность.

Используя данную программу, были получены следующие результаты, которые приведены в таблице 1.4.4.

Номинальные рабочие токи крупных ЭП рассчитаем по формуле

, (1.4.11)

где Р_номМ - номинальная мощность двигателя, кВт;

U_ном - номинальное напряжение двигателя, кВ;

cos ц_ном - номинальный коэффициент активной мощности, о.е.;

з - номинальный КПД двигателя, о.е.

Выбираем двигатели по справочнику [5, табл. 7.3.1] и сведем в таблицу 1.4.3.

Таблица 1.4.3 - Выбранные двигатели серии 4А

Тип Двигателя (№ по плану)	Номинальная мощность ЭП, РЭП, кВт	Номинальная мощность двигателя РномМ, кВт	Номинальная скорость nном, об/мин	КПД, о.е.	cos цном, о.е.	Номинальный ток Iраб.норм, А
4А250S4УЗ (17)	64,8	75	1480	0,93	0,9	136,142

Таблица 1.4.4 - Данные автоматов и проводников для схем электроснабжения

Защищаемый потребитель	Расчетный ток Iр, А	Тип автомата	Номинальный ток автомата Iном.а, А	Номинальный ток расцепителя Iном.р., А	Длительно допустимый ток проводника Iдл.доп., А	Номинальное сечение проводника Fном, мм2
РП-1	63,81	ВА51-31	100	80	95	35
РП-2	86,26	ВА51-31	100	100	110	50
М-17	136,142	ВА51-33	160	160	165	95

Результаты автоматизированного расчета выбора автоматических воздушных выключателей с помощью программы AVTOMAT (PRES-6) приведены в разделе 1.7.

Выбор силовых кабелей, питающих РП и крупные ЭП

Выбираем проводники, питающие распределительные шкафы. В качестве проводников будем использовать четырехжильные силовые кабели до 1 кВ, проложенные в воздухе на эстакадах специальных кабельных типа ААШвУ [3, табл. 7.10].

Выбранные параметры кабелей сведем в таблицу 1.4.5.

Таблица 1.4.5 - Выбранные силовые кабели типа ААШвУ, питающие РП и крупные ЭП

№РП и двигателя по плану	Ток РП и ЭП	Длительно допустимый ток кабеля Iдл.доп., А	Сечение Fном, мм2	Длина по плану L, м	r0, Ом/км
РП-1	63,81	95	35	37/ 36	0,89
РП-2	86,26	110	50	13/ 11	0,62
М-17	136,142	165	95	8/ 6	0,326

5. Выбор оптимальной схемы электроснабжения на обосновании
технико-экономических расчетов

Исходные данные

При проектировании системы электроснабжения промышленного предприятия (цеха) выбирают наиболее целесообразный вариант схемы на основе всестороннего анализа технических и экономических показателей. К техническим показателям относятся надежность электроснабжения, удобство эксплуатации, долговременность сооружения, объем текущих и капитальных ремонтов, степень автоматизации и т.д.

Основными экономическими показателями являются капитальные вложения (затраты) и ежегодные эксплуатационные (текущие) расходы . Схемы электроснабжения должны выбираться по техническим показателям, а затем обосновываться технико-экономическими расчетами (ТЭР).

З = Е_н • К + С_э, (1.5.1)

где Е_н - нормативный коэффициент экономический эффективности, год ^-1;

К - капитальные вложения, руб.;

С_э - годовые издержки производства, руб./год.

Нормативный коэффициент эффективности состоит из следующих из следующих составляющих

Е = Е_а + Е_т.р. + Е_н, (1.5.2)

где Е_а - годовые нормы амортизации от капиталовложений на вновь сооружаемые и сохраняемые (при реконструкции) элементы электроснабжения, год ^-1;

Е_т.р. - годовые нормы отчислений на текущий ремонт от капиталовложений, год ^-1;

Е_н - нормативный коэффициент эффективности, год ^-1.

По [6, табл. 2.23] нормативные коэффициенты:

Е = 0,152 год ^-1 - для кабельных линий, проложенных в помещении, а также открыто по эстакадам или конструкциям до 6 кВ, включая шинопроводы;

Е = 0,193 год ^-1 - для силового электротехнического оборудования, распределительных устройств и подстанций.

Ежегодные издержки при единовременном вводе сооружения в эксплуатацию и для каждого периода при вводе сооружения по очередям определяются

С = С_а + С_м + С_э, (1.5.3)

где С_а - амортизационные отчисления, руб./год;

С_м - затраты на электроэнергию, руб./год;

С_э - затраты на эксплуатацию, руб./год.

Амортизационные отчисления определяются по формуле

С_а = Е_а • К. (1.5.4)

Расходы на эксплуатацию принимаются равными на текущий ремонт

С_э = Е_т.р. • К. (1.5.5)

Затраты на электроэнергию определяются стоимостью потерь электроэнергии в электрической сети рассматриваемого варианта

С_м = m • ДP_м + m₀ •ДP₀. (1.5.6)

где m - стоимость 1 кВт максимальных нагрузочных потерь, руб./(кВт•год);

m₀ - стоимость 1 кВт потерь на холостой ход, руб./(кВт•год);

ДP_м - максимальные потери активной мощности, кВт;

ДP₀ - потери холостого хода, кВт.

Стоимость 1 кВт потерь определяют по формуле:

; (1.5.7)

, (1.5.8)

где Т_м - число часов использования максимума нагрузки предприятия, ч;

б - основная ставка двухставочного тарифа, руб./(кВт•мес);

в - дополнительная плата за 1 кВт•ч, руб./(кВт•ч).

Основная ставка двухставочного тарифа для потребителей, с присоединенной мощностью 750 кВА и более на 2008 год для Чувашии за мощность б = 236,0 руб./(кВт•мес) [7].

Дополнительная плата за 1 кВт•ч двухставочного тарифа для потребителей, с присоединенной мощностью 750 кВА и более на 2008 год для Чувашии за электроэнергию на напряжении 10 кВ в = 0,89 руб./(кВт•ч) [7].

По [6, табл. 2.25] для трехсменного предприятия имеем следующие значения Т_в, Т_ма и ф_м, значения которых сведем в таблицу 1.5.1.

Таблица 1.5.1 - Значения Т_в, Т_м и ф_м для трехсменного предприятия

Режим работы	Тв, ч/год	Тм, ч/год	фм, ч/год при
Трехсменный	8700	6500	5200

Определим стоимости 1 кВт потерь по формулам (1.5.7) и (1.5.8)

= 6893,6 руб./(кВт•год);

= 11533,523 руб./(кВт•год).

Окончательно получаем формулу для определения полных приведенных годовых затрат (З, руб./год)

, (1.5.9)

где I_рj - нормальный расчетный ток рабочего режима i-го участка, А;

r_i - активное сопротивление i-го участка, Ом.

В курсовом проекте следует учесть кабели, питающие РП, электрооборудование РП и ШМА при питании ЭП и электрооборудование на РУ 0,4 кВ для питания самого РП и ШМА, шинопроводы (таблицы 1.5.2 - 1.5.4) [8].

Таблица 1.5.2 - Монтаж силовых кабелей напряжением до 1 кВ (по полкам)

Сечение кабеля, Fном, мм2	Удельные затраты на монтаж, руб./100 м	Удельная стоимость материалов (кабель типа ААШвУ), руб./100 м
10	39,5	63
16	39,5	72
25	39,5	85
35	39,5	100
50	54,3	122
70	54,3	157
95	54,3	190
120	58,5	224
150	58,5	262
185	66,7	315

Таблица 1.5.3 - Электрооборудование при питании ЩО, ШРА

Мощность ЭП, кВт, до	Затраты на монтаж, руб./1 ЭП	Цены на электрооборудование, руб./1 ЭП
10	14	117
17	14,6	117
40	29,6	117
47	42,6	117
75	80,6	175
100	80,6	175
160	90,6	175
315	111,6	500

Таблица 1.5.4 - Шинопроводы магистральные

ШМА на ток, А	Удельные затраты на монтаж, руб./100 м	Удельная стоимость ШМА, руб./100 м
250	500	1000

Технико-экономический расчет радиальной схемы

Таблица 1.5.5 - Монтаж силовых кабелей напряжением до 1 кВ (по полкам)

ЭП	Сечение кабеля, Fном, мм2	Длина кабеля, L, м	Затраты на монтаж, руб.	Стоимость материалов (ААШвУ), руб.
РП-1	35	37	14,62	37,00
РП-2	50	13	7,06	15,86
М-17	95	8	4,34	15,20
Итого	26,02	68,06

Таблица 1.5.6 - Монтаж электрооборудования на РУ 0,4 кВ для питания РП

ЭП	Количество присоединенных ЭП	Мощность ЭП, кВт	Затраты на монтаж, руб.	Цены на электрооборудование, руб.
РП-1	3	= 3Ч10 =	= 3Ч14 = 42	= 3Ч117 = 351
РП-2	13	= 13Ч10 =	= 13Ч14 = 182	= 13Ч117 = 1521
М-17	1	75	= 80,6	= 175
Итого	304,6	2047

Таблица 1.5.7 - Определение максимальных потерь активной мощности в линиях

ЭП	Расчетный ток Iр, А	Сечение кабеля, Fном, мм2	Длина кабеля, L, м	rуд, Ом/км	r, Ом	?Рм, кВт
РП-1	63,81	35	37	0,89	0,033	0,134
РП-2	86,26	50	13	0,62	0,008	0,060
М-1	136,142	95	8	0,326	0,003	0,048
Итого	0,242

Так как все цены указаны за 1986 год, то для того чтобы определить величину приведенных затрат введем поправочный коэффициент .

По формуле (1.5.9) определяем годовые затраты для радиальной схемы электроснабжения, пренебрегая потерями электроэнергии на холостой ход

З = k •(Е_КЛ • К_КЛ + Е_РП • К_РП + m • З • УI²_рi • r_i) = 30 • [0,152 • (26,02 + 68,06) + 0,193 (304,6 + 2047) + 6893,6 • 0,242] = 64092,30 руб./год. (1.5.10)

Технико-экономический расчет магистральной схемы

Таблица 1.5.8 - Монтаж силовых кабелей напряжением до 1 кВ (по полкам) к ШМА

ЭП	Fном, мм2	L, м	Затраты на монтаж, руб.	Стоимость материалов, руб.
РП-1	35	36	14,22	36,00
РП-2	50	11	5,97	13,42
М-1	95	6	3,26	11,40
Итого	23,45	60,82

Таблица 1.5.8 - Монтаж ШМА

ШМА на ток, А	Длина ШМА, м	Уд.затраты на монтаж, руб./100 м	Затраты на монтаж, руб.	Уд.стоимость материалов, руб./100 м	Стоимость материалов, руб.
250	2	500	10	1000	20
250	2	500	10	1000	20
Итого	4	-	20	-	40

Затраты на монтаж электрооборудования аналогичны затратам на монтаж распределительной схемы.

По справочнику [4, табл. 1] для шинопровода ШМА 5 на номинальный ток 250 А удельное активное сопротивление фазы r_уд. = 0,174 Ом/км.

Определим максимальные потери активной мощности в шинопроводах по формуле

, (1.5.11)

где I_р - расчетный ток ШМА, А;

r_ШМА - сопротивление ШМА, Ом.

ДР_{м, ШМА-1} = 123,07² • 0,174 • 0,002 • 10^-3 = 0,005 кВт;

ДР_{м, ШМА-2} = 97,09² • 0,174 • 0,002 • 10^-3 = 0,003 кВт.

Таблица 1.5.9 - Определение максимальных потерь активной мощности в линиях

ЭП	Iр, А	Fном, мм2	L, м	rуд, Ом/км	r, Ом	?Рм, кВт
РП-1	63,81	35	36	0,89	0,032	0,130
РП-2	86,26	50	11	0,62	0,007	0,051
М-1	136,142	95	6	0,326	0,002	0,036
Итого	0,217

По формуле (1.5.9) определяем годовые затраты для магистральной схемы электроснабжения

З = 30 • (0,152 • (23,45 + 60,82 + 20 + 60) + 0,193 • (304,6 + 2047) + 6893,6 • (0,217 + 0,005 + 0,003) = 60624,86 руб./год

По результатам технико-экономического расчета получается, что магистральная схема электроснабжения экономически более выгодна по сравнению с радиальной схемой

64092,30 руб./год > 60624,86 руб./год.

Следовательно, по ТЭР выбираем магистральную схему электроснабжения.

6. Компенсация реактивной мощности

Расчет компенсации реактивной мощности производится для схемы показанной на рисунке 1.6.1 с помощью программы KRM (PRES-1).



Рисунок 1.6.1 - Расчетная схема для компенсации реактивной мощности

Источниками реактивной мощности являются: энергосистема (С) и батареи конденсаторов (БК).

Исходными данными программы KRM являются:

1. Расчетная активная нагрузка 0,4 кВ (Р_р, кВт):

1) цеховой трансформатор Т3

, (1.6.1)

где - средняя активная нагрузка на цеховой трансформатор Т3, кВт;

- расчетная мощность осветительной нагрузки цеха, кВт.

Р_рТ3 = = 50,832 кВт;

2) цеховой трансформатор Т4

, (1.6.2)

где - средняя активная нагрузка на цеховой трансформатор Т4, кВт.

Р_рТ3 = = 48,582 кВт;

2. Расчетная реактивная нагрузка 0,4 кВ (Qр, кВАр):

1) цеховой трансформатор Т3

, (1.6.3)

где - средняя реактивная нагрузка на цеховой трансформатор Т3, кВАр;

- средняя реактивная нагрузка освещения, кВАр.

Q_рТ3 = = 36,669 кВАр;

2) цеховой трансформатор Т4

, (1.6.4)

где - средняя реактивная нагрузка на цеховой трансформатор Т4, кВАр;

Q_рТ4 = = 37,869 кВАр.

3. S_ном.Т = 160 кВА - номинальная мощность цехового трансформатора 10/0,4 кВ.

4. Максимальный коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме (для двухтрансформаторной подстанции).

5. Высшее напряжение подстанции питающей сеть 10 кВ U_ВН.ГПП = 35 кВ.

6. Режим работы - трехсменный, [6, табл. 2.25]:

1) Т_м = 6500 ч/год - число часов использования максимума нагрузки;

2) ф_м = 5200 ч/год - число часов использования максимума потерь.

7. Тариф на электроэнергию - двухставочный:

1) основная ставка двухставочного тарифа для потребителей, с присоединенной мощностью 750 кВА и более на 2008 год для Чувашии за мощность б = 236,00 руб./кВт•мес. [7];

2) дополнительная плата за 1 кВт•ч двухставочного тарифа для потребителей, с присоединенной мощностью 750 кВА и более на 2008 год для Чувашии за электроэнергию на напряжении 10 кВ в = 0,89 руб./кВт•ч [7].

8. Удельная стоимость конденсаторов 0,38 кВ k_у = 400 руб./кВАр.

9. Номер группы энергосистемы N_ЭС = 4 (Чувашэнерго), [3, табл. 2.24];

Автоматизированный расчет компенсации реактивной мощности производится с помощью программы KRM (PRES-1). Результаты расчета приведены в распечатке.

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Расчетная нагрузка 0.4 кВ: Pp = 50.8 кВт, Qp = 36.7 квар

Номинальная мощность трансформаторов 10/0.4 кВ Sт = 160 кВ*А

Максимальный коэффициент загрузки Т в нормальном режиме = 0.70

Высшее напpяжение п/ст, питающей сеть 10 кВ = 35 кВ

Номер группы энергосистемы = 4

Коэффициент отличия стоимости электроэнергии k = 0.9

РАСЧЕТЫ

Экономический коэффициент реактивной мощности

Tg(fi) э = 0.44

Экономическая реактивная мощность энергосистемы

Qэ = 22.4 квар

Допустимая через трансформаторы мощность Qдоп = 99.8 квар

Распределение Qр = 36.7 квар между источниками:

Энергосистема Конденсаторы 0.38 кВ

Qc, квар Qк, квар

Без учета

трансформаторов 22.4 14.3

С учетом

трансформаторов 22.4 14.3

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Расчетная нагрузка 0.4 кВ: Pp = 48.6 кВт, Qp = 37.9 квар

Номинальная мощность трансформаторов 10/0.4 кВ Sт = 160 кВ*А

Максимальный коэффициент загрузки Т в нормальном режиме = 0.70

Высшее напpяжение п/ст, питающей сеть 10 кВ = 35 кВ

Номер группы энергосистемы = 4

Коэффициент отличия стоимости электроэнергии k = 0.9

РАСЧЕТЫ

Экономический коэффициент реактивной мощности

Tg(fi) э = 0.44

Экономическая реактивная мощность энергосистемы

Qэ = 21.4 квар

Допустимая через трансформаторы мощность Qдоп = 100.9 квар

Распределение Qр = 37.9 квар между источниками:

Энергосистема Конденсаторы 0.38 кВ

Qc, квар Qк, квар

Без учета

трансформаторов 21.4 16.5

С учетом

трансформаторов 21.4 16.5

7. Выбор электрических аппаратов. Расчетно-монтажная таблица

Условия выбора автоматического воздушного выключателя

Защита автоматами осуществляется или только от коротких замыканий, или от коротких замыканий и перегрузки.

Защита только от коротких замыканий устанавливается в тех случаях, когда перегрузка невозможна по технологическим причинам, либо функция защиты от перегрузки передана другому аппарату, например, магнитному пускателю, установленному последовательно в этой же цепи.

Во всех случаях открытой электропроводки с горючей оболочкой и в пожароопасных помещениях защита от перегрузки обязательна.

Для надежного срабатывания защиты ток КЗ (в том числе и ток замыкания на корпус оборудования в сети с глухозаземленной нейтралью) должен превышать не менее чем в 3 раза номинальный ток или уставку тока расцепителя автомата, имеющего обратно зависимую от тока характеристику и в 1,1 раза максимальное значение уставки тока мгновенного срабатывания, если автомат имеет только отсечку.

Номинальное напряжение автомата должно быть не меньше номинального напряжения сети (установки)

. (1.7.6)

Номинальный ток автомата должен быть не меньше расчетного тока установки

. (1.7.7)

Номинальный ток расцепителя автомата выбирается по расчетному току установки по возможности минимальным. Он должен быть такой, чтобы не происходило ложного отключения автомата при нормальных кратковременных перегрузках (пуск, самозапуск и т.д.). То есть должны выполняться следующие два условия:

; (1.7.8)

. (1.7.9)

Первое условие относится к расцепителю с обратнозависимой от тока характеристикой, второе - к максимальному мгновенно действующему расцепителю (отсечке). С учетом коэффициента запаса второе условие может быть представлено

. (1.7.10)

Номинальный ток расцепителя должен быть согласован с допустимым током защищаемого проводника.

Если автомат защищает:

а) только от коротких замыканий, когда имеется только отсечка, то

; (1.7.11)

б) когда имеется расцепитель с обратнозависимой от тока характеристикой (независимо от наличия отсечки)

. (1.7.12)

Если автомат защищает от перегрузки и от коротких замыканий для проводников с горючей оболочкой или проводников в пожаро- и взрывоопасных помещениях, то

; (1.7.13)

в остальных случаях

. (1.7.14)

Проверка автоматов по условиям коротких замыканий:

; (1.7.15)

, (1.7.16)

где - ток отключения автомата (предельная коммутационная способность), кА;

- периодическая составляющая тока короткого замыкания, кА;

- ток динамической стойкости автомата, кА;

- ударный ток короткого замыкания, кА.

Для рассматриваемых в программе автоматов в сети 380 В и при соблюдении первого условия второе выполняется автоматически, поэтому проверка осуществляется только по первому условию.

По условиям селективности автомат вышележащей ступени защиты (ближе к источнику питания) должен иметь такую защитную характеристику, у которой время действия при любом значении тока перегрузки и короткого замыкания превышает не менее чем в 1,5 раза время действия при том же токе у выключателя нижележащей ступени защиты.

Выбор автоматических воздушных выключателей, защищающих РП и крупные ЭП

Результаты автоматизированного расчета, произведенного с помощью программы AVTOMAT (PRES-6):

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Исходные данные

Защищаемый потребитель: Группа электроприемников РП-1

Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт): 21.000

Коэффициент использования группы ЭП Ки: 0.140

Коэффициент максимума группы ЭП Км: 1.000

Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр: 0.500

Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током:

Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт): 11.000

Кратность пускового тока Iп/Iн: 7.50

Коэффициент мощности cos fн: 0.870

Коэффициент полезного действия (o.e.): 0.875

Длительность пуска t п (с): 1.50

Расчет

Номинальный ток двигателя Iн = 21.954 A

Пусковой ток двигателя Iп = 164.658 A

Коэффициент спроса группы Кс = 0.140

Расчетная активная мощность группы Pp = 2.940 кВт

Расчетный ток группы Ip = 8.934 A

Пиковый ток группы Iпик = 170.518 A

- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -

Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В:

Тип автомата ВА51-31 ВА52-31 *)

Номинальный ток автомата I ном (А) 100 100

Номинальный ток расцепителя I ном. р (А) 80.0 80.0

Ток отсечки I отс / I ном. р (о.е.) 7 7

Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 7.0 25.0

При отсутствии выбранных можно использовать автоматы:

Тип автомата I ном I ном. р I отс / I ном. р I откл

А А о.е. кА

ВА51-33 160 80.0 10 12.5

ВА52-33 160 80.0 10 28.0

ВА51-35 250 80.0 12 15.0

ВА52-35 250 80.0 12 30.0

*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется

повышенная коммутационная способность.

ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ:

Наибольший ток к.з. за автоматом

I к должен быть меньше I откл

пpедельной коммутационной способности автомата

7.0 кА - для ВА51-31

25.0 кА - для ВА52-31

CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ:

Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А): 95.00

(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 35.0 мм²)

I ном. р < I доп

Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Исходные данные

Защищаемый потребитель: Группа электроприемников РП-2

Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт): 62.700

Коэффициент использования группы ЭП Ки: 0.641

Коэффициент максимума группы ЭП Км: 1.198

Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр: 0.800

Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током:

Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт): 7.500

Кратность пускового тока Iп/Iн: 7.50

Коэффициент мощности cos fн: 0.860

Коэффициент полезного действия (o.e.): 0.875

Длительность пуска t п (с): 1.50

Расчет

Номинальный ток двигателя Iн = 15.143 A

Пусковой ток двигателя Iп = 113.572 A

Коэффициент спроса группы Кс = 0.768

Расчетная активная мощность группы Pp = 48.148 кВт

Расчетный ток группы Ip = 91.443 A

Пиковый ток группы Iпик = 193.386 A

- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -

Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В:

Тип автомата ВА51-31 ВА52-31 *)

Номинальный ток автомата I ном (А) 100 100

Номинальный ток расцепителя I ном. р (А) 100.0 100.0

Ток отсечки I отс / I ном. р (о.е.) 3 3

Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 7.0 25.0

При отсутствии выбранных можно использовать автоматы:

Тип автомата I ном I ном. р I отс / I ном. р I откл

А А о.е. кА

ВА51-33 160 100.0 10 12.5

ВА52-33 160 100.0 10 28.0

ВА51-35 250 100.0 12 15.0

ВА52-35 250 100.0 12 30.0

*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется

повышенная коммутационная способность.

ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ:

Наибольший ток к.з. за автоматом

I к должен быть меньше I откл

пpедельной коммутационной способности автомата

7.0 кА - для ВА51-31

25.0 кА - для ВА52-31

CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ:

Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А): 110.00

(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 50.0 мм²)

I ном. р < I доп

Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Исходные данные

Защищаемый потребитель: Асинхронный электродвигатель

Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт): 75.000

Кратность пускового тока Iп/Iн: 7.00

Коэффициент мощности cos fн: 0.900

Коэффициент полезного действия КПДн (o.e.): 0.930

Длительность пуска t п (с): 1.50

Расчет

Номинальный ток двигателя Iн = 136.142 A

Пусковой ток двигателя Iп = 952.993 A

- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -

Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В:

Тип автомата ВА51-33 ВА52-33 *)

Номинальный ток автомата I ном (А) 160 160

Номинальный ток расцепителя I ном. р (А) 160.0 160.0

Ток отсечки I отс / I ном. р (о.е.) 10 10

Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 12.5 35.0

При отсутствии выбранных можно использовать автоматы:

Тип автомата I ном I ном. р I отс / I ном. р I откл

А А о.е. кА

ВА51-35 250 160.0 12 15.0

ВА52-35 250 160.0 12 30.0

*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется

повышенная коммутационная способность.

ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ:

Наибольший ток к.з. за автоматом

I к должен быть меньше I откл

пpедельной коммутационной способности автомата

12.5 кА - для ВА51-33

35.0 кА - для ВА52-33

CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ:

Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А): 165.00

(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 95.0 мм²)

I ном. р < I доп

Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.

Расчетно-монтажная таблица

Составим расчетно-монтажную таблицу для РП-1.

Расчетно-монтажная таблица состоит из данных по автоматам, защищающим ЭП, проводам, питающим ЭП, магнитным пускателям и самим ЭП.

Автоматы, защищающие ЭП и провода, питающие ЭП определяем, с помощью программы AVTOMAT (PRES-6). Результаты представлены на стр. 19-22. Также занесем их в расчетно-монтажную таблицу на странице 23.

Для составления расчетно-монтажной таблицы нужно выбрать магнитные пускатели. По справочнику [6, табл. 3.69] выбираем магнитный пускатель трехфазного тока на напряжение до 660 В со степенью защиты IP54 типа ПМА.

8. Расчет токов трехфазного короткого замыкания

Основной причиной нарушения нормального режима работы системы электроснабжения является возникновение короткого замыкания (КЗ) в сети или элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции или неправильных действий обслуживающего персонала. Для снижения ущерба, обусловленного выходом из строя электрооборудования при протекании токов КЗ, а также для быстрого восстановления нормального режима работы системы электроснабжения необходимо правильно определять токи КЗ и по ним выбирать электрооборудование, защитную аппаратуру и средства ограничения токов КЗ.

Расчетная схема представлена на рисунке 1.8.1.

Рисунок 1.8.1 - Расчетная схема для расчета токов КЗ

Исходные данные:

- напряжение системы U_с = 10 кВ;

- мощность короткого замыкания на шинах 35 кВ Т3 S_к = 1000 МВА;

- мощность трансформатора S_номТ = 0,16 МВА;

- высшее напряжение трансформатора U_ВН = 10 кВ;

- низшее напряжение трансформатора U_НН = 0,4 кВ;

- напряжение КЗ трансформатора u_к = 5,5%;

- номинальное сечение кабеля, проложенного к РП-1 F_KЛ1 = 35 мм²;

- длина кабеля, проложенного к РП-1 L_КЛ1 = 0,036 км;

- номинальное сечение кабеля, проложенного к АД М-1 F_KЛ2 = 45 мм²;



Рисунок 1.7.1 - Расчетно-монтажная таблица

длина провода, проложенного к АД L_КЛ2 = 0,006 км.

х_т = = = 0,055 Ом; (1.8.1)

х_Л1 = х_уд. L₁ = 0,087 0,036 = 0,003 Ом; (1.8.2)

r_Л1 = r_уд. L₁ = 0,89 0,036 = 0,032 Ом; (1.8.3)

х_Л2 = 0,11 0,006 = 0,001 Ом;

r_Л2 = 3,1 0,006 = 0,019 Ом;

; (1.8.4)

= 4,199 А;

= 3,487 А;

= 2,963 А.

Определим ударный ток КЗ по формуле:

i_уд = К_уд ,

где К_уд - ударный коэффициент, о.е. Определяется по кривой f [1, рис. 1.9.1]:

К_уд1 = f = = 2,0 о.е.;

К_уд2 = f = f = 1,18 о.е.;

К_уд3 = f = = 1,04 о.е.;

i_уд1 = 2,0 4,199 = 11,877 А;

i_уд2 = 1,18 3,487 = 5,819 А;

i_уд3 = 1,04 2,963 = 4,358 А.

9. Расчет отклонения напряжения

Основными причинами отклонения напряжения в системах электроснабжения предприятий являются изменения режимов работы приемников электроэнергии, изменения режимов питающей энергосистемы, значительные индуктивные сопротивления линий 6 - 10 кВ.

Из всех показателей качества электроэнергии отклонения напряжения вызывают наибольший ущерб.

Исходными данными для расчета являются:

1) номинальное напряжение сети U_ном.с = 0,38 кВ;

2) напряжение в РУ 0,4 кВ U_ном.НН = 0,4 кВ;

3) данные по первому участку (кабель, питающий РП-1):

а) длина первого участка L_КЛ1 = 0,036 км;

б) сечение кабеля F_KЛ1 = 35 мм²;

4) данные по второму участку (кабель, питающий М-1):

а) длина второго участка L_КЛ2 = 0,006 км;

б) сечение провода F_КЛ2 = 10 мм².

Рисунок 1.9.1 - Расчетная схема для расчета отклонения и потерь напряжения

Активная мощность нагрузки на втором участке (Р_нг2, кВт) определяется по формуле

Р_нг2 = , (1.9.1)

где Р_ном.АД ? номинальная активная мощность наибольшего по мощности асинхронного двигателя (АД);

з_ном ? КПД наибольшего по мощности АД.

Р_нг2 = = 6,471 кВт.

1) Реактивная мощность нагрузки на втором участке (Q_нг2, кВАр) определяется по формуле

Q_нг2 = , (1.9.2)

где tg_ном ? коэффициент реактивной мощности АД;

Q_нг2 = 6,471 0,527 = 3,410 кВАр.

Активная мощность нагрузки на первом участке (Р_нг1, кВт) определяется по формуле

Р_нг1 = Р_рРП - Р_нг2, (1.9.3)

где Р_рРП ? расчетная активная мощность РП-1.

Р_нг1 = 21,0 - 6,471 = 14,529 кВт.

Реактивная мощность нагрузки на первом участке (Q_нг1, кВАр) определяется по формуле

Q_нг1 = Q_рРП - Q_нг2, (1.9.4)

где Q_{р РП} ? расчетная реактивная мощность РП-1.

Q_нг1 = 36,373 - 3,410 = 32,963 кВАр.

Автоматизированный расчет отклонений и потерь напряжения проводится для схемы, показанной на рисунке 1.9.1 с помощью программы RPN (PRES-1). Результаты расчета приведены в распечатке.

Нормально допустимое значение отклонения напряжения на выводах ЭП электроэнергии по ГОСТ 13109-97 равны ± 5% от номинального напряжения сети.

Предельно допустимое значение отклонения напряжения на выводах ЭП электроэнергии по ГОСТ 13109-97 равны ± 10% от номинального напряжения сети.

Сравним полученные значения отклонения напряжения с нормально допустимыми значениями по ГОСТ 13109-97:

дU = 5% > дU _у,1 = 4,74%;

дU = 5% > дU _у,2 = 4,65%,

Следовательно, наши значения отклонения напряжения , удовлетворяют ГОСТ 13109-97.

Литература

1. Шеховцев В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие по курсовому проектированию. - Москва: ФОРУМ-ИНФРА-М, 2005.

2. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования. / Под ред. Барыбина Ю.Г. и др. М.: Энергоатомиздат, 1991

3. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоатомиздат, 1989.

4. Справочник СОЭМИ. Воздушные шинопроводы.

5. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. шк., 2002.

6. Справочник по проектированию электроснабжения. / Под ред. Барыбина Ю.Г.М.: Энергоатомиздат, 1990.

7. Постановление республиканской службы по тарифам №27-13э о тарифах на электрическую энергию на 2008 г.

8. Электроснабжение промышленных предприятий: Методические указания к курсовому проектированию / Сост. Кузьмичев А.И., Лошкарев В.И., Немцев Г.А. Чебоксары: Изд. Чуваш. ун-та, 1986.

9. Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2005 - 854 с.

10. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. РД 153-34.0-20.527-97 / Под ред. Б.Н. Неклепаева. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002.

Размещено на Allbest.ru