Передача, распределение и потребление выработанной электроэнергии на промышленных предприятиях

Максимальный режим

Определим падение напряжения в высоковольтной кабельной линии 10кВ.

,

где , , , l=55 м.

,

где , - это активная и реактивная мощности передаваемые по кабельным линиям в максимальном режиме работы. электроэнергия канализация сеть нагрузка

,

,

Определяем напряжение в конце кабельной линии 10 кВ.

,

- в максимальном режиме.

,

Определим потери напряжения в трансформаторе:

,

где , - активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания.

- коэффициент загрузки,

S=1407,5 кВА,

Sном=1000 кВА,

,

UK=5,5%,

,

ДPК=12,2 кВт.

%,

,



,

Определяем напряжение на низкой стороне трансформатора.

,

,

Минимальный режим

Так как токи и потери напряжения прямо пропорциональны мощности, то для любых величин в минимальном режиме выполняются условия:

,

где [12].

,

,

- в минимальном режиме.

,

Определим потери напряжения в трансформаторе.

,

,

,

Послеаварийный режим

В качестве послеаварийного режима будем рассматривать выход из строя одного трансформатора.

,

,

- в послеаварийном режиме.

,

Определим потери напряжения в трансформаторе:

.

,

,

Определяем напряжение на низкой стороне трансформатора.

,

,

Расчеты для остальных КТП сведем в таблицу 6.1., 6.2, 6.3



Таблица 6.1 - Определение потерь напряжения в максимальном режиме работы

№ КТП/электроприемника	КТП№1	КТП№2
Режим макс/мин/ПА	Макс	Макс
наряжение в узле, В.	10500	10500
отклонение напряжения, %	0	0
параметры кабеля 10 кВ	r, ом/км	0,890	1,240
	х, ом/км	0,095	0,113
	L, м	55	104
	Iраб, А	40,6	18,1
	cosц	0,88	0,69
	sinц	0,47	0,72
Потери напряжения ДUКЛ, В		3,2	3,0
Напряжение в узле U1, В		10496,8	10497,0
	в	0,704	0,782
	Ua, %	1,22	1,38
	Up, %	5,36	4,28
Потери напряжения ДUТ, %		2,52	3,17
Потери напряжения ДUТ, В		264,6	333,0
Напряжение в узле U2, В.		10232,1	10164,0
Напряжение в узле U'2, В.		409,3	406,6

Таблица 6.2 - Определение потерь напряжения в минимальном режиме работы

№ КТП/электроприемника	КТП№1	КТП№2
Режим макс/мин/ПА	мин	мин
наряжение в узле, В.	10000	10000
отклонение напряжения, %	0	0
параметры кабеля 10 кВ	r, ом/км	0,890	1,240
	х, ом/км	0,095	0,113
	L, м	55	104
Потери напряжения ДUКЛ, В		1,9	1,8
Напряжение в узле U1, В		9998,1	9998,2
Потери напряжения ДUТ, В		158,8	199,8
Напряжение в узле U2, В.		9839,3	9798,4
Напряжение в узле U'2, В.		393,6	391,9



Таблица 6.3 - Определение потерь напряжения в послеаварийном режиме работы

№ КТП/электроприемника	КТП№1	КТП№2
Режим макс/мин/ПА	ПА	ПА
наряжение в узле, В.	11000	11000
отклонение напряжения, %	0	0
параметры кабеля 10 кВ	r, ом/км	0,890	1,240
	х, ом/км	0,095	0,113
	L, м	55	104
Iав, А		81,3	36,1
cosц		0,88	0,69
sinц		0,47	0,72
Потери напряжения ДUКЛ, В		6,4	6,1
Напряжение в узле U1, В		10993,6	10993,9
	в	1,51	1,52
	Ua, %	1,22	1,38
	Up, %	5,36	4,28
Потери напряжения ДUТ, %		5,42	6,17
Потери напряжения ДUТ, В		595,9	617,2
Напряжение в узле U2, В.		10397,7	10376,7
Напряжение в узле U'2, В.		415,9	415,1

6.2 Оценка отклонения напряжения на зажимах высоковольтных потребителей электроэнергии и шинах низкого напряжения цеховых трансформаторов

Отклонение напряжения на каждом участке будем определять по формуле:

.

Произведем расчет отклонения напряжения для КТП№1 в максимальном режиме работы.



Определим отклонение напряжения в конце кабельной линии 10 кВ.

,

Определим отклонение напряжения на низкой стороне трансформатора:

,

Таблица 6.4 - Расчеты для остальных КТП и высоковольтных электроприемников

№ КТП/электроприемника	КТП№1	КТП№2
Отклонения напряжения в максимальном режиме работы
Отклонение напряжения V0, %	5	5
Отклонение напряжения V1, %	4,97	4,97
Отклонение напряжения V2, %	2,32	1,64
Отклонения напряжения в минимальном режиме работы
Отклонение напряжения V0, %	0	0
Отклонение напряжения V1, %	-0,02	-0,02
Отклонение напряжения V2, %	-1,61	-2,02
Отклонения напряжения в послеаварийном режиме работы
Отклонение напряжения V0, %	10	10
Отклонение напряжения V1, %	9,94	9,94
Отклонение напряжения V2, %	3,98	3,77



7. Конструктивное исполнение системы электроснабжения комбината

Существующая схема электроснабжения включает в себя следующие элементы:

1. Кабельные линии 10 кВ (ААбЛ): трехжильный кабель марки ААбЛ 3х70 мм2 и 3х50 мм2 .

Для защиты линий выбрали вакуумные выключатели серии ВР. Марки ВР0-10-20/630 У2.

2. На трансформаторных подстанциях установлены двухобмоточные трансформаторы типа ТМ-1000/10, ТМ-400/10. Там же установлены выключателя нагрузки ВН-16У3 и предохранители ПКТ-VK-10-450-50 У2, ПКТ-VK-10-180-50 У2.



8. Расчет устройств заземления и грозозащиты подстанции

8.1 Расчет устройств заземления

Различают два вида:

Естественные заземлители - это различные конструкции которые по своим свойствам могут одновременно выполнять функции заземлителей.

Искусственные заземлители - это закладываемые в землю металлические электроды, специально предназначенные для устройств заземления.

Так как заземляющее устройство является общим для электроустановок различного напряжения, то, принимаем наименьшее сопротивление заземлителя, т.е. 4 Ом, т.к для электроустановок напряжением до 1000 В сопротивление заземлителя не должно превышать 4 Ом.

Соорудим устройства защитного КТП 10/0,38 кВ.

Произведем расчет устройства защитного заземления для подстанции. Необходимо обеспечить сопротивление заземлителя 4 Ом.

Произведем расчет сопротивления искусственного заземлителя, которым является железобетонный фундамент подстанции.

Удельное сопротивление грунта составляет = 6 Ом*м (принято для аллювиальных видов почвы)

Определим сопротивление фундамента как естественного заземлителя по формуле

, Ом. (8.1)

где - повышающий коэффициент, учитывающий промерзание грунта зимой и пересыхание грунта летом.

Рассчитанное сопротивление естественного заземлителя - фундамента станции оказалось меньше, чем нормируемое, отсюда делаем заключение, что сооружение искусственного заземлителя не требуется.

8.2 Расчет устройств грозозащиты

Наиболее опасным проявлением молнии с точки зрения поражения зданий и сооружений является прямой удар. Ожидаемое число поражений молнией в год зданий и сооружений высотой не более 60 метров, не оборудованных молниезащитой и имеющих неизменную высоту, определяется по формуле:

,

где В - ширина защищаемого объекта, м; L - длина защищаемого объекта, м;

hx - высота объекта по его боковым сторонам, м; n - среднее число поражений молнией 1 км земной поверхности в год, значения которого принимается в зависимости от интенсивности грозовой деятельности; для рассматриваемого региона интенсивность гроз 40-60 часов в год, следовательно n = 6.

N = (3+6•3)•(3+6•3)•6•10-6 = 0,003

Категория устройства молниезащиты: 2.

Принимаем исполнение защиты двумя отдельно стоящими металлическими молниеотводами стержневого типа высотой 30 метров. Определяем параметры зоны защиты, учитывая, что L > l,5h:

r0 = 1,5 • h = 1,5 • 30 = 45 м

rХ = 1,5 • (h - hХ / 0,92) = 1,5 • (30 - 3 / 0,92) = 40,1 м

h0 = 0,92 • 30 = 27,6 м

hС = h0 - 0,14 • (L - 1,5 • h) = 27,6 - 0,14 • (3 - 1,5 • 30) = 33,5 м

rСХ = r0 • (hС - hХ) / hС = 45 • (33,5 - 3) / 33,5 = 41 м

rС = r0 = 45 м

На основании полученных значений построим зоны защиты заданного объекта на различных уровнях.

Рисунок 8.1 - Зоны защиты подстанции на различных уровнях



9. Проектирование цехового электроснабжения

9.1 Характеристика цеха и технические показатели электроприемников

Цех имеет размеры 48Ч28 м общей площадью 1344 м2. Суммарная установленная мощность электроприемников цеха х/б изделий составляет 730,0 кВт.

Общее количество электроприемников 46. По режиму работы электроприемники цеха х/б изделий делятся на две группы: работающие в длительном режиме и повторно-кратковременном. В продолжительном режиме с постоянной нагрузкой работают двигатели вентиляторов. В повторно-кратковременном режиме работают краны.

Все электроприемники цеха рассчитаны на напряжение питания 380В. По роду тока все электроприемники относятся к потребителям, работающим от сети переменного тока промышленной частоты 50 Гц.

По надежности электроснабжения все электроприемники в цехе относятся ко II категории.

В помещении цеха отсутствуют технологическая пыль, газы и пары, способные нарушить нормальную работу оборудования. По взрывоопасности все помещения цеха относятся к классу В-IIа.

9.2 Определение центра электрических нагрузок

Расчет центра электрических нагрузок не производится, так как у цеха х/б изделий нет индивидуальной КТП, питание производится от КТП№2 местоположение которой выбрано согласно расчету ЦЭН объектов 8,10,11.



9.3 Светотехнический и электротехнический расчет осветительной сети

Светотехнический расчет осветительной установки подробно проектируемого цеха методом коэффициента использования светового потока

Расчет рабочего освещения

Размещение светильников определяется следующими размерами:

где hс - высота подвески светильников, м; hр - высота рабочей поверхности, м; hu - высота подвеса светильников над полом, м; h - расчетная высота, м; H - высота здания, м; la - расстояние от стенки до светильников в поперечной оси, м; lв - расстояние от стенки до светильников в продольной оси, м; Lа - расстояние между светильниками в продольной оси, м; Lв - расстояние между светильниками в поперечной оси, м; А - длина помещения, м; В - ширина помещения, м.

Задачей расчета осветительной установки является определение числа и мощности источника света или определение фактической освещенности, создаваемой спроектированной установкой.

Расчет освещения выполняется методом коэффициента использования светового потока, т.к. нет крупных затеняющих предметов. При расчете по этому методу световой поток ламп в каждом светильнике, необходимый для создания заданной минимальной освещенности, определяется по формуле.

Определить тип количество и расположение светильников рабочего освещения подробно проектируемого цеха.

Определяем габариты помещения: длина А=48м, ширина В=28 м, высота помещения составляет Н=9м. Исходя из этого определяем тип светильников - РСП (светильник для ламп, подвесной, для промышленных предприятий), примем светильник РСПО5.

Задаемся величинами:

высота рабочей поверхности над полом hР=0,8м;

величина подвеса светильника hС=0,2м.

Определяем высоту светильников над рабочей поверхностью:

,

,

Для принятого светильника находим значение - отношение расстояния между светильниками или рядами светильников. По таблице 10.4 [9] принимаем

.

,

Из выражения находится LА: .

Количество светильников в ряду:

,

,

При LА=8 м, в цеху можно разместить 6 рядов светильников.

Расстояние от стены до светильника определим по формуле:

,

,

Примем расстояние между рядами , тогда количество рядов будет равно:



,

,

Расстояние от крайнего ряда до стены:

,

,

Вычислим общее количество светильников в цеху.

,

,

,

где 1,5 - это рекомендованное число, за которое не должно выходить отношение LА/ LВ.

Размещение светильников показано в приложении.

Расчет освещения выполним методом коэффициента использования светового потока. При расчете по этому методу световой поток ламп в каждом светильнике, необходимый для создания заданной минимальной освещенности, определяется по формуле:

,

где EН=350 лк [9],

[9],



,

[9].

- коэффициент использования светового потока источника света.

Для определения коэффициент использования найдем индекс помещения i и предположительно оценим коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка - , стен - , пола - .

,

,

Зная индекс помещения по таблице 5-10 [9] определим коэффициент использования для светильника РСП 05.

з=67%, сп=50%, сс=30%, ср=10%

,

Выбираем лампу CL-250 [9] и светильник РСП 05.

Определим фактический световой поток, создаваемый принятым количеством светильников:

,

,

где - число ламп в светильнике.

- номинальным световым потоком лампы.

Сравниваем фактическое значение светового потока с общим необходимым световым потоком:

,

,

Номинальный поток отличается от расчетного на 3,2% что входит в допустимые пределы [-10ч+20%] [9].

Расчёт аварийного освещения

Аварийное освещение необходимо в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, где выход в темноте опасен из-за продолжения работы оборудования. Аварийная освещенность рабочей поверхности должна составлять не менее 5% нормы и не менее 2 лк внутри зданий. Для аварийного освещения применяем энергосберегающие лампы типа глоб GL95. Исходя из этих требований, пересчитаем количество ламп, необходимых для аварийного освещения.

Высота подвеса аварийного освещения составляет 5 метров. Исходя из этого определяем тип светильников - НСП.

Расчет освещения будем производить методом коэффициента использования. При расчете по этому методу световой поток ламп в каждом светильнике, необходимый для создания заданной минимальной освещенности, определяется по формуле.

Расчетная высота:

,

Для принятого светильника находим значение =1,6

LА= лЭ*h = 1,6*5 = 8 м.

Количество светильников в ряду:



,

Вычислим расстояние от крайнего светильников до стены.

,

Примем расстояние между рядами LВ= 7 м, тогда количество рядов будет равно

,

Расстояние от крайнего ряда до стены:

,

Вычислим общее количество светильников в цеху.

,

,

где 1,5 - это рекомендованное число, за которое не должно выходить отношение LА/ LВ.

Определяем индекс помещения:

,

Определяем коэффициенты отражения потолка стен и пола по таблице 5-1 [9] - сп=50%, сС=30%, сР=10% для цеховых помещений.

Используя найденные значения коэффициентов отражения поверхностей и вычисленный индекс помещения по таблице 5-5 [9] определяем - коэффициент использования светового потока источника света. =0,66 для светильника НСП07.

Определяем норму освещенности по таблице 4-4 [9]. Для части цеха в котором производятся основные производственные работы принимаем норму освещенности ЕЭ=0,05*ЕН=0,05*150=7,5 лк.

Определяем световой поток от одного светильника, необходимый для создания нормы освещенности:

,

где КЗАП=1,5 - принимается для ламп типа глоб GL95, z=1,15 - коэффициент минимальной освещенности для ламп типа глоб GL95.

Используем в светильнике лампу типа глоб GL95 мощностью 25Вт с номинальным световым потоком лампы ФЛ=1350 лм.

Определим фактический световой поток, создаваемый принятым количеством светильников:

,

Сравниваем фактическое значение светового потока с общим необходимым световым потоком:

,

Отклонение фактического светового потока составляет 20%. Отклонение фактического светового потока от расчетного должно находиться в пределах [-10ч+20%]. Исходя из выше сказанного окончательно принимаем выбранный тип и количество светильников.

Электротехнический расчет осветительной сети

Электротехнический расчет рабочего освещения

Для светильников общего освещения применим напряжение 220 В. Электроснабжение рабочего освещения выполняется самостоятельными линиями от щитов подстанции. При этом электроэнергия от подстанции передаётся питающими линиями на осветительные магистральные пункты или щитки, а от них - групповым осветительным щиткам. Питание источников света осуществляется от групповых щитков групповыми линиями.

Распределение светильников по фазам выполняется для более равномерного распределения нагрузки по фазам. Это уменьшает несимметрию сети электроснабжения цеха, а так же сечение проводников, благодаря равномерному распределению по фазам. Нагрузку можно считать равномерной, если моменты нагрузок отличаются незначительно.

Проведем расчет для рабочего освещения

М = ? Рi • li,

где Рi - мощность лампы кВт,

li - расстояние от ИП до лампы м.

?МА ? ?МВ ? ?МС

Такое размещение позволяет выравнивать нагрузку по фазам.

Определим моменты нагрузок.



,

,

Нагрузка выровнена по фазам

Расчёт осветительной сети проводим по потере напряжения. Потеря напряжения зависит от мощности трансформатора (допустимой потере напряжения) и от его загрузки. Откуда ДUдоп = 0,96+2,5=3,46 %.

При заданных номинальном напряжении сети и материале проводника потери напряжения на каждом участке осветительной сети определяются по формуле, %:

откуда можно выразить:

где М = Р · l - момент нагрузки на каждом участке кВт·м;

С - коэффициент, значение которого зависит от схемы и материала проводника;

S - минимальное сечение проводника мм2.

Рассмотрим ряд 1-ый в котором шесть светильников

Параметры для расчёта:

расстояние между лампами - l = 7 м.

мощность светильника (лампы) - Р = 250 Вт.

Расстояние до светильников: принимаем, что щит освещения располагается на высоте 1,5м от пола, тогда расстояние до потолка равно 8,5м, а величина подвеса светильника 1,2м, отсюда:

l0 = 21,6+8,5-1,2=28,9 м.

Определим момент нагрузки по формуле, кВт · м:

где n = 6 - количество светильников,

,

Определим расчётное сечение провода, мм2:

откуда принимаем кабель марки ВВГ сечением S = 4х1,5 мм2.

Тогда определим действительную потерю напряжения:

Получили что потеря напряжения меньше допустимой значит, условие проверки выполняется.

Расчет осветительной сети для других участков производится аналогично, полученные значения расчётов сведём в таблицу 9.1.

Таблица 9.1 - Результаты расчета

Участок	ДUдоп, %	УМ, кВт*ч	Sр, мм2	S, мм2	ДU, %
Ряд 1	3,46	75,39	0,3	1,5	0,7
Ряд 2	3,46	58,8	0,24	1,5	0,54
Ряд 3	3,46	42	0,17	1,5	0,39
Ряд 4	3,46	49,56	0,2	1,5	0,46
Ряд 5	3,46	42	0,17	1,5	0,39

Расчётная нагрузка осветительной сети определяется по формуле, кВт:

где Руст - установленная мощность ламп, кВт,

Кс - коэффициент спроса,

КПРА - коэффициент пускорегулирующей аппаратуры, КПРА = 1,1 - для ламп типов ДРИ; КПРА = 1,2 - для люминесцентных ламп со стартерными схемами включения, КПРА = 1,3 ч 1,35 - для люминесцентных ламп с бесстартерными схемами включения.

Нагрев проводников вызывается прохождением по ним тока Iр.о., значение которого при равномерной нагрузке фаз, для трёхфазной сети определяется по формуле, А:

Определим сечение кабеля от щита освещения ЩО до шин подстанции:

Активная расчетная нагрузка ламп:



Определим максимальный расчетный ток по формуле:

Выбираем кабель ВВГ 4Ч2,5 мм2, проверим его по потерям:

Выберем автоматический выключатель для рядов освещения:

Активная расчетная нагрузка ламп:

Реактивная составляющая:

Расчетный ток, протекающий через автомат:

,

Для питания группы выбираем ЩО типа ПР 8-РУ-1202-20 (аналог ОЩВ-6), снабженный автоматическими выключателем ВА51-25 с номинальным током .

Произведем проверку выбор аппарата защиты для ЩО.



Для защиты ЩО выбираем автоматический выключатель ВА51-31 с номинальным током .

Сечение проводника по условиям нагрева должно быть согласовано с аппаратом защиты этого проводника по условию:

,

Окончательно выбираем кабель ВВГ 4Ч2,5 мм2.

Проверим, не превышают ли потери напряжения 3,46% (от шин трансформатора до самой дальней лампочки):

Т.к. потери получились меньше чем 3,46%, следовательно сечения кабелей выбраны верно.

В следствии того, что сети освещения являются протяжёнными и с малыми сечениями, откуда большое сопротивление, а следовательно малый ток К.З., поэтому коммутационную аппаратуру на стойкость проверять не будем.

Электротехнический расчет аварийного освещения

Для аварийного освещения расчет аналогичен:

Аварийное освещение выполняем лампами типа глоб GL95.

Распределение светильников по фазам выполняется для более равномерного распределения нагрузки по фазам. Это уменьшает несимметрию сети электроснабжения цеха, а так же сечение проводников, благодаря равномерному распределению по фазам. Нагрузку можно считать равномерной, если моменты нагрузок отличаются незначительно.

Проведем расчет для аварийного освещения

М = ? Рi • li,

где Рi - мощность лампы кВт,

li - расстояние от ИП до лампы м.

?МА ? ?МВ ? ?МС

Такое размещение позволяет выравнивать нагрузку по фазам.

Определим моменты нагрузок.

Нагрузка выровнена по фазам

Расчёт осветительной сети проводим по потере напряжения. Потеря напряжения зависит от мощности трансформатора (допустимой потере напряжения) и от его загрузки. Откуда ДUдоп = 0,96+2,5=3,46 %.

При заданных номинальном напряжении сети и материале проводника потери напряжения на каждом участке осветительной сети определяются по формуле, %:



откуда можно выразить:

где М = Р · l - момент нагрузки на каждом участке, кВт · м,

С - коэффициент, значение которого зависит от схемы и материала проводника,

S - минимальное сечение проводника мм2.

Рассмотрим ряд 1-ый в котором три светильника.

Параметры для расчёта:

расстояние между лампами - l = 8 м.

мощность светильника (лампы) - Р = 25 Вт.

Расстояние до светильников: принимаем, что щит освещения располагается на высоте 1,5м от пола, тогда расстояние до потолка равно 8,5м, а величина подвеса светильника 3,2 м, отсюда:

l0 =20,4+8,5-3,2=25,7 м.

Определим момент нагрузки по формуле, кВт · м:

где n = 6 - количество светильников.

,

Определим расчётное сечение провода, мм2:

откуда принимаем кабель марки ВВГ сечением S = 4х1,5 мм2.

Рисунок 9.3 - Схема размещения светильников

Тогда определим действительную потерю напряжения:

Получили что потеря напряжения меньше допустимой значит, условие проверки выполняется.

Расчет осветительной сети для других участков производится аналогично, полученные значения расчётов сведём в таблицу 9.2.

Таблица 9.2 - Результаты расчета

Участок	ДUдоп, %	УМ, кВт*ч	Sр, мм2	S, мм2	ДU, %
Ряд 1	3,46	10,11	0,04	1,5	0,09
Ряд 2	3,46	7,2	0,03	1,5	0,07
Ряд 3	3,46	5,16	0,02	1,5	0,05
Ряд 4	3,46	8,04	0,03	1,5	0,07

Расчётная нагрузка осветительной сети определяется по формуле, кВт:



где Руст - установленная мощность ламп, кВт,

Кс - коэффициент спроса,

КПРА - коэффициент пускорегулирующей аппаратуры, КПРА = 1,1 - для ламп типа ДРИ; КПРА = 1,2 - для люминесцентных ламп со стартерными схемами включениям. глоб GL95, КПРА = 1,3 ч 1,35 - для люминесцентных ламп с бесстартерными схемами включения, КПРА = 1 - для ламп типа глоб GL95.

Нагрев проводников вызывается прохождением по ним тока Iр.о., значение которого при равномерной нагрузке фаз, для трёхфазной сети определяется по формуле, А:

Определим сечение кабеля от щита аварийного освещения ЩАО до шин подстанции:

Активная расчетная нагрузка ламп:

Определим максимальный расчетный ток по формуле:

Выбираем кабель ВВГ 4Ч1,5 мм2, проверим его по потерям:



Выберем автоматический выключатель для рядов освещения:

Активная расчетная нагрузка ламп:

Реактивная составляющая:

Расчетный ток, протекающий через автомат:

,

Для питания группы выбираем ЩАО типа ПР 8-РУ-1202-20 (аналог ОЩВ-6), снабженный автоматическим выключателем ВА51-25 с номинальным током .

Произведем проверку выбор аппарата защиты для ЩО.

Для защиты ЩО выбираем автоматический выключатель ВА51-25 с номинальным током .

Сечение проводника по условиям нагрева должно быть согласовано с аппаратом защиты этого проводника по условию:

,

Окончательно выбираем кабель ВВГ 4Ч1,5 мм2.

Проверим, не превышают ли потери напряжения 3,46% (от шин трансформатора до самой дальней лампочки):

Т.к. потери получились меньше чем 3,46%, следовательно сечения кабелей выбраны верно.

В следствии того, что сети освещения являются протяжёнными и с малыми сечениями, откуда большое сопротивление, а следовательно малый ток К.З., поэтому коммутационную аппаратуру на стойкость проверять не будем.

9.4 Разработка вариантов схем цехового электроснабжения

Зная размещение электроприемников на генплане, расчетные нагрузки на 1 уровне, местоположение цеховой трансформаторной подстанции, намечаем 2 варианта схем внутрицехового электроснабжения. И таким образом определяем узлы 2-го уровня электроснабжения, для которых будет определяться расчётная нагрузка.

Выбор вариантов схем электроснабжения

Вариант №1 -Устанавливаем силовые пункты, от которых отдельными линиями питаем более мелкие электроприёмники (рисунок 9.4).

Вариант №2 - Схему электроснабжения выполняем комплектными распределительными шинопроводами.(рисунок 9.5).



Рисунок 9.4 - Вариант №1 схемы электроснабжения цеха х/б изделий

Рисунок 9.5 - Вариант №2 схемы электроснабжения цеха х/б изделий



9.5 Определение расчетных электрических нагрузок и пиковых токов для выбора параметров защитных аппаратов и токоведущих элементов цеховой сети

Определение расчетных электрических нагрузок и пусковых токов первого уровня электроснабжения

Методика расчета электрических нагрузок и пусковых токов первого уровня электроснабжения представлена в пункте 2.2 настоящего курсового проекта. Результаты расчета представлены в таблице 9.3.

Определим расчётную нагрузку на 2 уровне, создаваемую группой электроприёмников.

При расчете электрических нагрузок используется специальная таблица, порядок заполнения таблицы описан в пункте 2.2. Результаты расчетов сведем в таблицы - для первого варианта (таблица 9.4) схемы электроснабжения и для второго (таблица 9.5).

Токовая нагрузка , а также пусковой ток были рассчитаны в пункте 9.4 таблице 9.4, а электроприемников, соединенных шлейфом, рассчитаны в пункте 9.4 таблице 9.5.

Выбранный кабель должен удовлетворять условиям:

и

где - допустимый ток кабеля.

По рассчитанным значениям тока выбираем сечения токопроводящих жил кабеля. Распределительную сеть выполняем проводом марки АВВГ (алюминиевые жилы, поливинилхлоридная изоляция). Для проводов предусматриваем прокладку в конструкциях.

Для питания силовых пунктов выбираем кабель АВВГ (с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной оболочкой и изоляцией (пластиката). Силовые кабели прокладываем непосредственно по поверхности стен и закрепляем при помощи скоб (две-три на каждый метр трассы). Для питания РУ от КТП выбираем 4 кабеля, которые прокладываем в траншее.

Для варианта1:

Выбор сечения питающего кабеля 1-го электроприемника, соединенного шлейфом с 2-ым ЭП:

,.

Выбираем кабель с сечением жилы 4 мм2 [18.таблица П4.7.с.340].

Остальные расчеты сведем в таблицу 9.11.

9.6 Расчет параметров элементов электроснабжения дляариантов схем электроснабжения цеха

Выбор марок распределительных пунктов и шинопроводов

В данном пункте необходимо выбрать марки силовых пунктов и шинопроводов.

Силовые пункты выбираются и учетом расчетного тока, и с учетом количества присоединений силового пункта.

Распределительный и магистральный шинопроводы выбираются по расчетному току.

Для первого варианта схемы электроснабжения выбираем силовые пункты и шинопровод:

СП 1: ПР-11-3068-21У3 на ток до 250А - напольного исполнения, имеющий один вводной выключатель и укомплектован восьмью трехполюсными автоматами.

СП 2: ПР-11-3068-21У3 на ток до 400А - напольного исполнения, имеющий один вводной выключатель и укомплектован восьмью трехполюсными автоматами.

СП 3: ПР-11-3068-21У3 на ток до 630А - напольного исполнения, имеющий один вводной выключатель и укомплектован восьмью трехполюсными автоматами

СП 4: ПР-11-3068-21У3 на ток до 250А - напольного исполнения, имеющий один вводной выключатель и укомплектован восьмью трехполюсными автоматами

Согласно второму варианту схемы внутрицехового электроснабжения, выберем шинопроводы, исходя из расчётного тока:

ШРА 1: ШРА-73-630, при этом расчетные токи шинопроводов не превышают допустимого тока равного 630А.

ШРА 2: ШРА-73-800, при этом расчетные токи шинопроводов не превышают допустимого тока равного 800А.

Выбор параметров коммутационно-защитных аппаратов и их уставок защиты

Вариант №1.

Для каждого приёмника найдём максимальный и пусковой ток.

Приведём расчёт для ткацкого станка (ЭП №1):

,

Для защиты электроприемника выбираем автомат марки ВА 51-35 с номинальным током .

Определим пусковой ток:

,

где кратность пускового тока;

Определим пиковый ток:

Iп = iпм + ( Iм - Ки iнм), =132,24+(208,68-0,35*44,08)=325,50 А,

где iпм - наибольший из пусковых токов в группе по паспортным данным; iнм - номинальный (приведенный к ПВ=100%) ток электроприёмника с наибольшим пусковым током; Ки - коэффициент использования, характерный для электроприёмника, имеющего наибольший пусковой ток; Iм - расчетный ток нагрузки всей группы электроприемников.

Кратность срабатывания электромагнитного расцепителя для автомата ВА 51-35 равна 7:

,

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя равен 560 А, отсюда следует что автомат сработает на пиковый ток.

Для коммутации электроприемников, подключенных к СП, используем выключатели серии ВА-51-25, ВА-51-35, ВА-51-39, ВА-57-35.

Для остальных приёмников расчёт аналогичен. Результаты расчёта сведём в таблицы 9.6, 9.7,9.8,9.9.

Таблица 9.6 - Результаты выбора коммутационно-защитных аппаратов для СП. Вариант №1.

№ силового пункта	Iрасч_каб(пров), А	номин ток расцепителя автомата защиты, Iрц ном, А	марка автомата	Iпуск,А	I пик,А	Iэм расц,А
СП-1	208,69	250	ВА 51-39	626,1	1654,37	1750
СП-2	840,42	900	ВА 51-39	2521,3	1280,37	1300
СП-3	1429,82	1500	ВА 51-39	4289,5	2657,94	2700
СП-4	446,22	630	ВА 51-39	1338,7	866,35	910



Таблица 9.7 - Результаты выбора коммутационно-защитных аппаратов для ЭП. Вариант №1.

№ эл. Приемника	активная нагрузка питающего кабеля Рр, кВт	реактивная нагрузка питающего кабеля Qр,кВАр	Iрасч_каб(пров), А	номин ток расцепителя автомата защиты, Iрц ном, А	марка автомата	Iпуск,А	Iэм расц,А
1	2	3	4	5	6	7	8
СП1
1	17,72	17,44	37,77	80	ВА 51-35	113,31	560,00
2	7,42	7,31	15,83	20	ВА 51-25	47,48	140,00
3	7,42	7,31	15,83	20	ВА 51-25	47,48	140,00
4	7,66	7,54	16,33	20	ВА 51-25	49,00	140,00
5	22,18	18,71	44,08	80	ВА 51-35	132,24	560,00
6	22,18	18,71	44,08	80	ВА 51-35	132,24	560,00
7	4,68	3,86	9,22	16	ВА 51-25	27,65	112,00
8	4,68	3,86	9,22	16	ВА 51-25	27,65	112,00
9	7,66	7,54	16,33	20	ВА 51-25	49,00	140,00
СП2
13	53,15	52,32	113,31	125	ВА 57-35	339,93	875,00
14	30,45	20,59	55,85	63	ВА 57-35	167,55	441,00
15	53,15	52,32	113,31	125	ВА 57-35	339,93	875,00
16	53,15	52,32	113,31	125	ВА 57-35	339,93	875,00
17	22,18	18,71	44,08	63	ВА 57-35	132,24	441,00
18	22,18	18,71	44,08	63	ВА 57-35	132,24	441,00
19	30,45	20,59	55,85	63	ВА 57-35	167,55	441,00
20	30,45	20,59	55,85	63	ВА 57-35	167,55	441,00
21	35,11	21,00	62,16	80	ВА 57-35	186,47	560,00
22	5,74	5,65	12,23	20	ВА 51-25	36,69	140,00
23	5,74	5,65	12,23	20	ВА 51-25	36,69	140,00
24	9,78	9,63	20,85	25	ВА 51-25	62,56	175,00
25	9,78	9,63	20,85	25	ВА 51-25	62,56	175,00
26	9,78	9,63	20,85	25	ВА 51-25	62,56	175,00
27	16,08	13,47	31,87	40	ВА 57-35	95,60	280,00
28	16,08	13,47	31,87	40	ВА 57-35	95,60	280,00
29	16,08	13,47	31,87	40	ВА 57-35	95,60	280,00
СП3
31	64,08	52,87	126,22	160	ВА 57-35	378,65	1120,00



Таблица 9.8 - Результаты выбора коммутационно-защитных аппаратов для ЭП. Вариант №2.

№ эл. Приемника	активная нагрузка питающего кабеля Рр, кВт	реактивная нагрузка питающего кабеля Qр,кВАр	Iрасч_каб(пров), А	номин ток расцепителя автомата защиты, Iрц ном, А	марка автомата	Iпуск,А	Iэм расц,А
1	2	3	4	5	6	7	8
ШРА 1			453,07
1	17,72	11,97	32,48	40	ВА 57-35	97,44	280
2	3,71	2,51	6,81	10	ВА 51-25	20,42	70
3	3,26	2,20	5,98	10	ВА 51-25	17,93	70
4	3,83	2,59	7,02	10	ВА 51-25	21,07	70
5	11,20	3,39	17,78	25	ВА 57-35	53,33	175
6	11,20	3,39	17,78	25	ВА 57-35	53,33	175
7	2,34	2,06	4,74	10	ВА 51-25	14,21	70
8	2,34	2,06	4,74	10	ВА 51-25	14,21	70
9	3,83	2,59	7,02	10	ВА 51-25	21,07	70
10	24,74	14,32	43,43	50	ВА 57-35	130,29	350
11	24,74	14,32	43,43	50	ВА 57-35	130,29	350
12	24,74	14,32	43,43	50	ВА 57-35	130,29	350
13	17,72	11,97	32,48	40	ВА 57-35	97,44	280
14	11,07	7,32	20,16	40	ВА 57-35	60,48	280
15	17,72	11,97	32,48	40	ВА 57-35	97,44	280
16	17,72	11,97	32,48	40	ВА 57-35	97,44	280

Таблица 9.9 - Результаты выбора коммутационно-защитных аппаратов для ШРА. Вариант №2.

№ шинопровода	Iрасч_каб(пров), А	номин ток расцепителя автомата защиты, Iрц ном, А	марка автомата	Iпуск,А	I пик,А	Iэм расц,А
ШРА-1	453,07	630	ВА 51-39	1359,22082	861,26	4410
ШРА-2	638,64	680	ВА 51-39	1915,91217	1098,56	4760

Выбор сечений проводов и кабельных линий

Выберем кабели, питающие отдельные электроприемники. Выбор кабеля производится из условий нагрева и проверяется в последующих расчетах по потерям напряжения.

Выбранный кабель должен удовлетворять условиям:

и

где - допустимый ток кабеля.

По рассчитанным значениям тока выбираем сечения токопроводящих жил кабеля. Распределительную сеть выполняем проводом марки АВВГ (алюминиевые жилы, поливинилхлоридная изоляция). Для проводов предусматриваем прокладку в конструкциях.

Для питания силовых пунктов выбираем кабель АВВГ (с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной оболочкой и изоляцией (пластиката). Силовые кабели прокладываем непосредственно по поверхности стен и закрепляем при помощи скоб (две-три на каждый метр трассы). Для питания РУ от КТП выбираем 4 кабеля, которые прокладываем в траншее.

Для варианта1:

Выбор сечения питающего кабеля 2-го электроприемника:

,.

Выбираем кабель с сечением жилы 4 мм2 [18.таблица П4.7.с.340].

Остальные расчеты сведем в таблицы 9.10,9.11, 9.12, 9.13.



Таблица 9.13 - Результаты выбора сечений питающих кабелей для ШРА. Вариант №2

№ шинопровода	I,А	длит доп ток каб (пров) с учетом всех коэф -тов, Iдоп, А	Сечение кабеля F, кв. мм	Число параллельных кабелей	марка кабеля	Iдоп, А	пусковой/пиковый ток Iпуск/Iпик	Кпроклад	Кз
ШРА-1	453,07	427,18	4*185	1	АВВГ	465	1359,22	0,70	0,66
ШРА-2	638,64	602,14	4*240	1	АВВГ	830	1915,91	0,70	0,66

9.7 Технико-экономическое сравнение вариантов схемы цеховой сети

Рассчитаем капитальные затраты на сооружение цеховой электрической сети и затраты на ее эксплуатацию.

Экономическим критерием эффективности варианта является минимум приведенных затрат:

где - нормативный коэффициент экономической эффективности, =0,12 [2.с.149];

- единовременные капиталовложения;

- ежегодные эксплуатационные издержки производства при нормальной эксплуатации;

- годовой ущерб от аварийного перерыва работы системы.

Эксплуатационные издержки:

где - отчисления на амортизацию, ремонт и обслуживание;

- капиталовложения по кабельным линиям;

- стоимость 1кВт?ч потерянной электроэнергии.

Стоимость потерь электроэнергии определяется по формуле:

где ф - время максимальных потерь, ч/год

где ТМ - время использования max нагрузки, ч/год.

Капитальные затраты на сооружение первого и второго вариантов складываются из затрат на:

1. Кабели, питающие отдельные электроприемники и СП;

2. Распределительные пункты и шинопроводы;

3. Коммутационно - защитные аппараты на 0,4 кВ.

Таблица 9.14 - Капитальные затраты на сооружение цеховой электрической сети. Вариант №1

Наименование	Цена Куд за шт. или за метр , руб	Количество n, шт. или длина l, м	Капиталовложение К, руб
Кабели
АВВГ 4х4	19,75р.	96,80	1 911,80р.
АВВГ 4х10	39,55р.	54,90	2 171,30р.
АВВГ 4х16	57,11р.	24,40	1 393,48р.
АВВГ 4х35	113,75р.	57,80	6 574,75р.
АВВГ 4х50	146,51р.	22,40	3 281,82р.
АВВГ 4х70	242,10р.	32,30	7 819,83р.
АВВГ 4х95	275,85р.	10,50	2 896,43р.
АВВГ 4х185	544,46р.	60,50	32 939,83р.
АВВГ 4х240	611,69р.	20,00	12 233,80р.
		Сумма	71 223,04р.
Силовые пункты
ПР-11-3068-21У3 250	15 205,00р.	2	30 410,00р.
ПР-11-3068-21У3 400	25 806,00р.	1	25 806,00р.
ПР-11-3068-21У3 630	39 925,00р.	1	39 925,00р.
		Сумма	96 141,00р.
Выключатели автоматические
ВА-57-35	2 233,00р.	28	62 524,00р.
ВА-51-25	500,00р.	15	7 500,00р.
ВА-51-35	1 510,00р.	3	4 530,00р.
ВА-51-39	6 200,00р.	4	24 800,00р.
			99 354,00р.
Итого	266 718,04р.

Таблица 9.15 - Капитальные затраты на сооружение цеховой электрической сети. Вариант №2

Наименование	Цена Куд за шт. или за метр , руб	Количество n, шт. или длина l, м	Капиталовложение К, руб
Кабели
АВВГ 4х4	19,75р.	115,20	2 275,20р.
АВВГ 4х6	26,04р.	34,00	885,36р.
АВВГ 4х10	39,55р.	34,00	1 344,70р.
АВВГ 4х16	57,11р.	25,90	1 479,15р.
АВВГ 4х185	544,46р.	29,00	15 789,34р.
АВВГ 4х240	611,69р.	26,50	16 209,79р.
			37 983,53р.
Шинопроводы
ШРА - 1, 2
ШРА73У3 - 630 Секция прямая У2042 3 м.	42 695,00р.	12	512 340,00р.
ШРА73У3 - 800 Секция прямая У2042 3 м.	67 530,00р.	8	540 240,00р.
Итого	1 052 580,00р.



Таблица 9.16 - Результаты ТЭС представленных вариантов

Вариант 1
Капитальные затраты	266718,04
Потери электроэнергии, кВт	30,18
Издержки на амортизацию обслуживание и ремонт, р
			14136,06
Потери электроэнергии в год, кВт*ч
			87100,18
Издержки вызванные потерями электроэнергии, р
			244751,51
Полные издержки, р
			258887,56
Полные приведенные затраты, р
			312231,17
Вариант 2
Капитальные затраты	1184887,53
Потери электроэнергии, кВт	9,35
Издержки на амортизацию обслуживание и ремонт, р
			62799,04
Потери электроэнергии в год, кВт*ч
			26992,29
Издержки вызванные потерями электроэнергии, р
			75848,33
Полные издержки, р
			138647,37
Полные приведенные затраты, р
			375624,87

Расхождение по затратам:

Расхождение между затратами составляет 17%>5%, следовательно, варианты не равноценны. Таким образом, выбираем схему питания электроприемников по варианту №1, как наиболее экономичную.

9.8 Проверка оборудования в сети напряжением ниже 1000 В на отключающую способность и чувствительность к токам КЗ

Расчет токов трехфазного к.з. в сети напряжением ниже 1000 В

Т.к. расчёт сети 10 кВ выполнялся в относительных единицах, то при расчете сети 0,4 кВ суммарное сопротивление сети 10 кВ переводится в именованные единицы:

Переведём в именованные единицы:

Приведём напряжение ступени 10 кВ к ступени 0,4 кВ и, соответственно, пересчитаем сопротивления:

Сопротивление трансформатора:



Точка К3: рассчитываем ток КЗ на вводе низшего напряжения КТП.

Суммарное активное сопротивление, кроме сопротивлений элементов системы электроснабжения высшего напряжения и цехового трансформатора, должно учитывать переходные сопротивления контактов. Для этой цели в расчёт вводим добавочное сопротивление, на шинах КТП =15 мОм.

Аналогично рассчитываем ток КЗ в других точках цеховой сети. При этом учитываем сопротивления кабельных линий и переходные сопротивления контактов. Результаты расчётов приведены в таблице 9.17.

Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 В на отключающую способность

Проверку оборудования осуществляем по условиям электродинамической стойкости. При этом должно выполнятся условие:

,



где - ток электродинамической стойкости.

Проверка автоматических выключателей.

Проверяем автоматические выключатели по условиям электро-динамической стойкости, по наибольшей отключающей способности.

Для защиты распределительных пунктов установлены выключатели серии ВА 51-39 с номинальными токами расцепителей 250А, 630А, 900А, 1500А. для которых = 25 кА.

Проверяем по наибольшей отключающей способности:

,

,

,

,

Выбранные выключатели удовлетворяют условиям проверки.

Расчет токов однофазного к.з. в сети напряжением ниже 1000 В

Для расчета по ПУЭ рекомендуется следующая упрощенная формула:

где Uф - фазное напряжение сети; ZТ/3 - сопротивление силового трансформатора при однофазном замыкании на корпус, Zпров - полное сопротивления петли прямого и обратного провода линии или кабеля.

Полное сопротивление петли: фазный - нулевой провод :



где Rф, Rн - суммарные активные сопротивления фазного и нулевого проводов всех участков рассчитываемой цепочки (ТП - ЭП - ТП).

Rд - сопротивление дуги в точке КЗ принимается равным 0,03 Ом; RТТ, ХТТ - активное и индуктивное сопротивление трансформатора тока RТТ = 0,00015 Ом; ХТТ = 0,00021 Ом; RA, XA - активное и индуктивное сопротивление автоматических выключателей RA = 0,0004 Ом, XA = 0,001 Ом; Xc - сопротивление питающей системы, принимается равным 0,0032 Ом при мощности КЗ системы 100 и 200 МВА; X' - внешнее индуктивное сопротивление петли фаза-нуль, принимается равным 0,6 Ом/км; X” - внутреннее индуктивное сопротивление проводов зануления. Учитывается только для проводов, выполненных из стали. [4, таблица 4,6б]

При расчете однофазных токов короткого замыкания будем учитывать сопротивление автоматических выключателей, которые включают в себя сопротивления катушек максимального тока автомата и переходное сопротивление контактов определенное по [4, таблица 4.4] и составляет для автоматов с номинальными токами расцепителя:

,

,

,

,

,

,

,

,

,

Выполним расчет тока однофазного короткого замыкания для силового пункта СП1.

По таблице 4.6 [4] определяем полное сопротивление трансформатора

Полное сопротивление петли: фазный - нулевой провод :

,

Определим ток однофазного КЗ в конце СП1.

,

Определим ток однофазного КЗ к конце линии питающей электроприемник №1, результирующее сопротивление до точки КЗ будет определено суммированием результирующего сопротивления СП1, сопротивления питающей кабельной линии до ЭП №1, а также сопротивления автомата защищающего силовой пункт и сопротивления автомата защищающего кабельную линию до ЭП №1.

,

Определим ток однофазного КЗ в конце линии питающей ЭП №1.

,



Расчет однофазных коротких замыканий у оставшихся электроприемников производится аналогичным образом, а расчет сведем в.

Проверка защитных аппаратов сети напряжением ниже 1000 В на чувствительность к токам КЗ

Проверка на чувствительность к токам однофазного КЗ проверяется по условию для автоматический выключателей с обратно зависимой от тока характеристикой I = Iн.расц: . Проверка выполнена в таблице 9.18 где определен коэффициент чувствительности равный отношению тока однофазного короткого замыкания к номинальному току расцепителя. Все выбранные выключатели удовлетворяют условиям.

9.9 Расчет потерь напряжения в цеховой распределительной сети

Произведем расчёт потерь мощности и напряжения в кабельных линиях. Потеря напряжения:

где l - длина кабельной линии, м;

, - удельное активное и реактивное сопротивление кабеля, Ом/м [17,таблица 2.53.с.139] и [17,таблица 2.52.с.138];

- номинальное напряжение сети, В;

- максимальный рабочий ток электроприемника, А.

Потери активной и реактивной мощности:



Расчёт потерь мощностей и напряжения для варианта 1:

Рассчитаем потери мощности и напряжения для 1-го электроприемника:

.

.

.

Результаты расчётов потерь в кабельных линиях представлены в таблице 9.19

Таблица 9.19 - Расчёт потерь активной и реактивной мощности и напряжения в КЛ, питающих ЭП .

№ ЭП/СП	Расчётный ток Iрасч, А	Длина кабеля L, м	cos(ц)	sin(ц)	Удельное сопротив-ление R, Ом\км	Удельное сопротив-ление X, Ом\км	Потери мощности P, кВт	Потери мощности Q, кВар	Потери напря-жения, %	Потери напря-жения, B
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
СП1	208,69	10,5	0,69	0,72	0,3290	0,0602	0,451	0,08258	2,70	10,27
1	37,77	3,3	0,70	0,71	3,1200	0,0730	0,044	0,00103	1,27	4,83
2	15,83	5,6	0,7	0,71	7,8100	0,0950	0,033	0,00040	2,24	8,50
3	15,83	7,1	0,7	0,71	7,8100	0,0950	0,042	0,00051	2,83	10,77
4	16,33	4,2	0,7	0,71	7,8100	0,0950	0,026	0,00032	1,73	6,58
5	44,08	6,2	0,55	0,84	3,1200	0,0730	0,113	0,00264	2,21	8,41
6	44,08	7,3	0,55	0,84	3,1200	0,0730	0,133	0,00311	2,61	9,90
7	9,22	8	0,8	0,60	7,8100	0,0950	0,016	0,00019	2,12	8,05
8	9,22	8,5	0,8	0,60	7,8100	0,0950	0,017	0,00021	2,25	8,56
9	16,33	8,5	0,7	0,71	7,8100	0,0950	0,053	0,00065	3,50	13,31
СП2	840,42	23	0,7	0,71	0,1690	0,0596	8,236	2,9046	14,17	53,86
13	113,31	6,5	0,7	0,71	0,8940	0,0637	0,224	0,0159	2,25	8,56
14	55,85	4,5	0,8	0,60	1,9500	0,0675	0,082	0,0028	1,83	6,97
15	113,31	4,2	0,7	0,71	0,8940	0,0637	0,145	0,0103	1,46	5,53
16	113,31	7,2	0,7	0,71	0,8940	0,0637	0,248	0,0177	2,50	9,49
17	44,08	6	0,55	0,84	3,1200	0,0730	0,109	0,0026	2,14	8,14
18	44,08	4,8	0,55	0,84	3,1200	0,0730	0,087	0,0020	1,71	6,51
19	55,85	6,1	0,8	0,60	1,9500	0,0675	0,111	0,0039	2,49	9,44
20	55,85	7,3	0,8	0,60	1,9500	0,0675	0,133	0,0046	2,97	11,30
21	62,16	6,5	0,85	0,53	1,9500	0,0675	0,147	0,0051	3,12	11,85
22	12,23	4,5	0,7	0,71	7,8100	0,0950	0,016	0,0002	1,39	5,28
23	12,23	4,2	0,7	0,71	7,8100	0,0950	0,015	0,0002	1,30	4,92
24	20,85	7,2	0,7	0,71	7,8100	0,0950	0,073	0,0009	3,79	14,39
25	20,85	6	0,7	0,71	7,8100	0,0950	0,061	0,0007	3,16	11,99
26	20,85	4,8	0,7	0,71	7,8100	0,0950	0,049	0,0006	2,53	9,60
27	31,87	6,1	0,7	0,71	3,1200	0,0730	0,058	0,0014	1,98	7,53
28	31,87	7,3	0,7	0,71	3,1200	0,0730	0,069	0,0016	2,37	9,01
29	31,87	6	0,7	0,71	3,1200	0,0730	0,057	0,0013	1,95	7,41
СП3	1429,82	10	0,72	0,69	0,1300	0,0587	7,973	3,6002	8,75	33,27
31	126,22	9,1	0,80	0,60	0,8940	0,0637	0,389	0,0277	3,94	14,99
32	126,22	8,6	0,8	0,60	0,8940	0,0637	0,367	0,0262	3,73	14,16
33	126,22	8,1	0,8	0,60	0,8940	0,0637	0,346	0,0247	3,51	13,34
34	113,31	6,4	0,7	0,71	0,8940	0,0637	0,220	0,0157	2,22	8,43
35	113,31	3,8	0,7	0,71	0,8940	0,0637	0,131	0,0093	1,32	5,01
36	113,31	3,9	0,7	0,71	0,8940	0,0637	0,134	0,0096	1,35	5,14
37	186,47	3,9	0,85	0,53	0,4470	0,0612	0,182	0,0249	1,37	5,19
38	186,47	2,5	0,85	0,53	0,4470	0,0612	0,117	0,0160	0,88	3,33
39	446,22	25,9	0,85	0,53	0,4470	0,0612	6,915	0,9468	21,71	82,51
40	21,10	2,5	0,6	0,80	7,8100	0,0950	0,026	0,0003	1,15	4,35
41	41,93	3,7	0,6	0,80	3,1200	0,0730	0,061	0,0014	1,37	5,19
42	41,93	4,2	0,6	0,80	3,1200	0,0730	0,069	0,0016	1,55	5,89
43	15,83	4,4	0,7	0,71	7,8100	0,0950	0,026	0,0003	1,76	6,68
44	15,83	6,1	0,7	0,71	7,8100	0,0950	0,036	0,0004	2,44	9,26
45	7,60	6,4	0,76	0,65	7,8100	0,0950	0,009	0,0001	1,33	5,05
46	7,60	7	0,76	0,65	7,8100	0,0950	0,009	0,0001	1,45	5,53

9.10 Анализ качества напряжения цеховой сети и расчет отклонения напряжения для характерных режимов силовых электроприемников (самого мощного и самого удаленного)

Отклонения напряжения определяются на каждом участке электрической сети по формуле:

Отклонения напряжения будем рассчитывать в максимальном, минимальном и послеаварийном режимах, для самого мощного и самого удалённого потребителя от шин КТП.

Максимальный: U = Uном • 1,05 = 10,5 кВ

Минимальный: U = Uном • 1,00 = 10,0 кВ

Послеаварийный: U = Uном • 1,10 = 11,0 кВ

Самый мощный электроприемник

Максимальный режим

Для максимального режима принимается напряжения на шинах ГПП 1,05 от номинального. Принимаем U0=10500В.

Рисунок 9.4 - Схема замещения

Падения напряжения для точек 1, 2 были рассчитаны в пункте 6.2., отклонения напряжения возьмём из таблицы 6.4

,

,

,

Минимальный режим

,

,

,



Послеаварийный режим

,

,

,

Эпюры напряжения представлены в приложении

Самый электрически удаленный электроприемник

Самым электрически удаленным электроприемником является электроприемник №46. ЭП №46 питается от СП3, который в свою очередь питается от 2 секции шин КТП №2.

Рисунок 9.5 - Схема замещения

,

,

,

Минимальный режим

,

,

,

Послеаварийный режим

,

,

,

Эпюры напряжения представлены в приложении

Таким образом, в максимальном, минимальном и послеаварийном режимах обеспечено качество напряжения для данных электроприемников (самого удаленного ЭП №46 и самого мощного ЭП №37).

9.11 Конструктивное исполнение цеховой сети

Цеховую электрическую сеть выполняем кабельными линиями, проложенными в конструкциях.

Существующая схема электроснабжения включает в себя следующие элементы:

1.На отходящих линиях установлены автоматические выключатели серии ВА51, марки ВА-57-35, ВА-51-25, ВА-51-35, ВА-51-39.

2. Электрическая сеть состоит из распределительной сети (сеть от РУ до СП), выполненной четырехжильными кабельными линиями напряжением 380В марки АВВГ.

Рабочее освещение цеха выполняется лампами CL, а аварийное - лампами типа глоб GL95. Все светильники собраны на осветительные щитки ЩО 70-1-01.



Заключение

В курсовом проекте было рассмотрено электроснабжение группы цехов № 6-11 ООО «Камышинский ХБК» г.Камышин, из двух вариантов схем электроснабжения цеха на основании технико-экономического сравнения вариантов по низкой стороне выбрана наиболее экономически эффективная и целесообразная - радиальная схема с силовыми пунктами.

Рассчитано и выбрано основное рабочее и защитное оборудование сети, определено оптимальное месторасположение цеховой комплектной трансформаторной подстанции, её конструктивное исполнение, решён вопрос о компенсации реактивной мощности. Спроектирована система рабочего и аварийного освещения цехов, выбраны осветительные установки - лампы и светильники; спроектирована схема электроснабжения осветительной сети с учетом возможных перебоев в электроснабжении осветительной сети и соответственно разработана система защитных мер по безопасности персонала в случае возникнувшего перебоя в энергоснабжении (спроектирована система аварийного освещения, выбрано оборудование аварийного освещения). Анализ качества напряжения у характерных электроприёмников в цеховой сети, проведённый для трёх режимов работы, показал, что отклонения напряжения лежат в допустимых пределах.

Таким образом, в результате курсового проектирования решены все задачи, поставленные перед началом работы.

Проверка перегрузочной способности трансформаторов пусковыми токами

Так как мощность трансформатора больше мощности самого мощного электродвигателя более чем в три раза и длина линии менее 300 м (имеется ввиду линия, питающая отдельный низковольтный электроприемник), то проверку на устойчивость при пуске производить не требуется [3].



Список использованных источников

1. Большам, Я.М. Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропередачи и сетей: изд. 2-е, перераб. и доп / под ред. Я.М. Большама, В.И. Круповича, М.Л. Самовера. - Москва: Энергия, 1995. - 389с.

2. Вентцель, Е.С. Электрические системы. Электрические сети : учебник / Е.С. Вентцель. - Москва: Высшая школа, 2001. - 210с.

3. Веников, В.А. Расчёт токов короткого замыкания в сети внешнего и внутреннего электроснабжения промышленных предприятий: Москваа. - Энергоатомиздат, 1997.- 434 с.

4. Дипломное проектирование по специальности 140211.65 «Электроснабжение»: учеб. пособие/ Л.Л.Латушкина, А.Д. Макаревич, А.С. Торопов, А.Н. Туликов. - Абакан: Сиб. федер. ун-т, ХТИ - филиал СФУ. Ред. - изд. сектор ХТИ - филиала СФУ, 2012. - 232с.

5. Иванов, В.С. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий / В.С. Иванов, В.И. Соколов. - Москва: Энергоатомиздат, 1997. - 287с.

6. Кнорринг, Г.М. Справочная книга для проектирования электрического освещения; под ред. Г.М. Кнорринга. - С.Петербург: Энергия, 2006. - 348с.

7. Правила устройства электроустановок /Минэнерго. - 7-е изд., перераб. и доп. - Москва: Энергоатомиздат, 2007. - 640 с.

8. Приказ ФСТ России от 10.10.2014 N 225-э/1 "О предельных уровнях тарифов на электрическую энергию (мощность) на 2015 год" (Зарегистрировано в Минюсте России 28.10.2014 N 34488)

9. Файбисович, Д.Л. Справочник по проектированию электрических сетей / под редакцией Д.Л. Файбисовича. - Москва: Изд-во НЦЭНАС,2006.-320с.

10. Фёдоров, А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2т./ под общ. ред. А. А. Фёдорова.- Москва : Энергоатомиздат, 1987. - Т.2. - 592 с.

11. Фёдоров, А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2т./ под общ. ред. А. А. Фёдорова.- Москва : Энергоатомиздат, 1986. - Т.1. - 568 с

12. Федоров, А.А. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: учеб. пособие для вузов/ А.А. Федоров, Л.Е. Старкова - Москва: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.



Приложение

План цеха с разводкой силовой сети

План цеха с разводкой осветительной сети



Эпюры напряжения цеховой сети

Самый удаленный электроприемник



Самый мощный электрприемник

Размещено на Allbest.ru