Установка трансформаторной подстанции

1. Расчёт мощности, потребляемой стройплощадкой

Расчет мощности, потребляемой строительной площадкой, производится с целью объективной оценки электрической нагрузки площадки.

Для определения установленной мощности электроприемника, работающего в повторно-кратковренном режиме (ПВ<1) методом номинальной мощности и коэффициента спроса номинальную мощность продолжительного режима определим по формуле (1) [1]:

(1)

где Рн - номинальная мощность электроприемника, кВт;

ПВп - паспортная продолжительность включения.

Для сварочных аппаратов (3) [1]:

(2)

где Sн - номинальная мощность электроприемника, кВт;

соsцн - паспортный коэффициент мощности.

Расчетная мощность (2) [1]:

(3)

где Кс - коэффициент спроса потребителей энергии.

Величины реактивный мощностей электроприемников определим по формуле (5) [1]:

(4)

где ц - угол фазового сдвига.

Приведем расчет для электроприемников башенного крана, результаты расчетов по остальным электропотребителям приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Результаты расчетов мощности электропотребителей

Активная и реактивная расчётная мощность всей стройплощадки (4,6) [1]:

(5)

(6)

Р= 284,57 кВт

Q= 268,05 кВАр

Полную расчетную мощность и коэффициент мощности определим по формулам (7,8) [1]:

(7)

(8)

Уточним расчетные мощности с учетом несовпадения по времени максимума нагрузки отдельных групп потребителей по формулам (9,10,11) [1]:

(9)

(10)

(11)

Где Кm = 0,8-0,9 - коэффициент участия в максимуме нагрузки.

Таким образом, полная расчетная мощность всей строительной площадки S_расч = 332,30 кВА. Исходя из этого значения можно выбрать мощность трансформатора понижающей трансформаторной подстанции.

2. Выбор компенсирующих устройств

Необходимость выбора компенсирующих устройств связана с тем, что допустимая величина коэффициента мощности потребителей электроэнергии стройплощадки должна быть с пределах 0,92-0,95. По результатам расчетов она значительно меньше - 0,73. Работа при низких значениях коэффициента мощности снижает отдачу активной мощности что приводит к уменьшению реальной полезной мощности электростанций. Снижение cosц ограничивает пропускную способность электрических сетей, для передачи необходимой мощности при низком cosц требуются провода большего сечения, больший расход материалов, большие капитальные затраты.

Чтобы увеличить cosц и сократить потери применяют методы естесвенной и искусственной компенсации коэффициента мощности. Наиболее простым методом искусственным повышением cosц является использование батареи конденсаторов.

Реактивная мощность компенсирующего устройства может быть определена по формуле (12) [1]:

(12)

где ц1 - угол сдвига фаз до компенсации;

ц2 - угол сдвига фаз после компенсации.

Рассчитанный коэффициент мощности электрооборудования стройплощадки составляет cosц=0,73 (угол сдвига фаз ц1=35,9є). Пусть требуемый коэффициент мощности после компенсации составит cosц=0,95 (угол сдвига фаз ц2=18є). Тогда:

Из приложения 2 [1] по рассчитанному значению мощности выбираем компенсирующее устройство типа ККУ-0,38-у с номинальной мощностью 160кВА.

3. Выбор силового понижающего трансформатора и его местоположения

Реактивная мощность стройплощадки с учётом мощности компенсирующего устройства (15) [1]:

Полная мощность стройплощадки (16) [1]:

Мощность трансформатора должна удовлетворять условию: Sтр > S`

Выбираем по приложению 3 [1] трансформатор ТМ-400/10 с номинальной мощностью 400 кВА. Потери в трансформаторе:

кВт

Общие расчётные мощности стройплощадки:

Поскольку рассчитанная общая расчётная мощность не превышает мощности выбранного трансформатора (), останавливаем выбор на том же трансформаторе - ТМ-400/10.

4. Определение центра нагрузок

Определение центра электрических нагрузок строительной площадки производиться с целью выбора оптимального места расположения трансформаторной подстанции. Размещение ее в центре снижает мощность потерь и расход материалов. Полные мощности отдельных групп электроприёмников: башенные краны:

бетоносмесительное отделение:

строящийся корпус:

Координаты центра нагрузок:

Рассчитанные значения являются координатами центра электрических нагрузок строительной площадки в условной локальной системе координат. Размещение объектов стройплощадки (центров электрических нагрузок объектов) и центра электрических нагрузок всей стройплощадки

5. Расчёт сечения кабеля для питания бетоносмесительного отделения и строящегося корпуса

Длина кабельных линий от трансформаторной подстанции до бетоносмесительного отделения и строящегося корпуса, определим по схеме:

БСО - 69,16 м,

СК - 29,52 м,

БК - 20,28 м.

Расчётные активные мощности групп электроприёмников, входящих в состав оборудования бетоносмесительного отделения и строящегося корпуса:

РБСО = 49,51кВт РСК = 12,58 кВт

Коэффициент мощности:

Расчётные токи бетоносмесительного отделения и строящегося корпуса:

По величине расчетного тока выбираем сечения жил по приложению 4[1]. Сечение кабеля выбираем так, что бы выполнялось условие:

Iд ? Iр (14)

Силовой четырех жильный кабель на напряжение 1кВ с тремя токоведущими рабочими жилами из алюминия, с оболочкой и изоляцией поливинилхлоридной, без наружного покрова марки АВВГ сечением жилы

для БСО 50 мм², Iд =161А;

для СК 2,5 мм², Iд =42А

Выбираем плавкие вставки предохранителя, соблюдая условие:

Iв ? Iр (15)

для БСО - ПР-2-15 на 160А;

для СК - ПР-2-15 на 45 А.

Потери напряжения в линии при допустимых потерях ?Uдоп = 5%

(16)

где L - длина линии, км;

Rо - удельное активное сопротивление, Ом/км;

Хо - удельное индуктивное сопротивление, Ом/км;

Бетоносмесительное отделение (БСО):

L = 0,06916 км;

Rо = 0,62 Ом/км;

Хо = 0,062Ом/км;

Строящийся корпус (СК):

L = 0,02952 км;

Rо = 5,17Ом/км;

Хо = 0,09 Ом/км;

Потери напряжения в кабельной линии не превышают допустимого значения в 5%.

Список литературы

1. А.В. Воробьев. Электроснабжение и электрооборудование строительных площадей и предприятий. Учебно-справочное пособие для студентов. СПб.: 1992 г.

2. Правила устройства электроустановок.

Размещено на Allbest.ru