F = 60 * 24 = 1440м2 - площа цеху.
Росв = 19 * 60 * 24 = 27,36 кВт.
__________
Spi = (Ppi2 + Qpi2
Розрахункові навантаження всіх споживачів складаються. Результати розрахункуелектричних навантажень цеху зведені в таблицю 2.1.
Spi
Ipi = ((((
(3 * Uн
In = Ip + Inycк наиб (багато електроприймачів).
1n = IР-1н наиб 1 пуск наиб (мало приймачів),
-де In-піковий струм.
I пуск наиб - пусковий струм найбільшого за потужністю двигуна;
In наиб - номінальний струм найбільшого за потужністю двигуна;
1р - розрахунковий струм двигуна;
1пуск наиб = 5 * 1н наиб.
2.2. Розрахунок електричних навантажень фабрики.
У практиці проектування систем електропостачання мереж до 1000 В і вищезастосовують різні методи визначення електричнихнавантажень.
Розрахунок електричних навантажень фабрики зробимо за встановленоюпотужності та коефіцієнту попиту, так як визначення розрахункової силовиймагрузкі, за цим методом є наближеним і тому його застосуваннярекомендується для попередніх розрахунків і визначення електричнихнавантажень.
Розрахункову навантаження однофазних по режиму роботи приймачів визначають алеформулою:
Рр = Кс, а * Рном;
(2.5)
Qp = Pp * tg (;
(2.6 )
________
Sр = (Pp2 + Qp2;
Де КC, a коефіцієнт попиту за активної потужності, прийнятий за Taбліце 22
[2];
Рн м - номінальна (встановлена) потужність електроприймачів,кВ.tg (- відповідає cos (даної групи приймачів, узятий з табл.22 [2]
Sp повна потужність, кВа.
Приклад розрахунку навантажень для насосної станції 1 підйому:
Рр = 194 * 0,9 = 174,6 кВт;
Qp = 174,6 * 0,75 == 130,9 квар;
_____________
Sp = (l30, 952 +174,62 = 218,2 кВа.
Розрахункові навантаження для інших приймачів електричної енергіїрозраховуються аналогічним чином, тому зведені в таблиці 2.3
Після розрахунку навантажень приймачів електричної енергії розраховуютьсявтрати в цехових трансформаторних підстанціях (ТП). Втрати активної тареактивної енергії в цехових ТП приймаються 2% і 10% (сooтветственно) відповного навантаження всіх цехів напругою до 1000В.
Втрати в цехових ТП складають:
(Р = 0,02 * 2667 = 53,34 кВт;
( Q = 0,1 * 2667 = 266,7 квар;
Після розрахунку електричних навантажень електроприймачів напругою до
1000В і розрахунку електричних навантажень електроприймачів напругою вище
1000В їх підсумовують з урахуванням коефіцієнта різночасності максимумівнавантаження окремих груп. Значення коефіцієнти різночасностімаксимумів навантаження можна наближено приймати рівним 0,9 [6].
Сумарна повна навантаження по фабриці з урахуванням коефіцієнта раз -новременності максимуму:
__________________________
Sp = ((Рр (+ Pp () 2 + (Qp (^ + Qp () 2 * Кр. м. (2.7)
Де Рр (розрахункова активна потужність приймача електричної енергіїнапругою до 1000В, кВт;
Qp (- розрахункова реактивна потужність приймача електричної енергіїнапругою до 1000В, квар;
Pp (- розрахункова активна потужність приймача електричної енергіїнапругою вище 1000В, кВт;
Qp (розрахункова реактивна потужність приймача електричної енергіїнапругою вище 1000В, квар;
Кр. м = 0,9 - коефіцієнт різночасності максимумів навантаження з [6].
________________
Sp = ((4415,2) 2 + (2815,42) 2 * 0,9 = 4712,82.
Після розрахунку електричних навантажень фабрики складається зведена таблиця
(2.3) електричних навантажень окремих приймачів електричної енергії.
2.3. Розрахунок електричних навантажень з застосуванням ЕОМ.
Розрахунок електричних навантажень - одна з тих операцій, які найбільшлегко піддаються автоматизації за допомогою ЕОМ. Запропоновано декількаалгоритмів і програм машинного розрахунку електричних навантажень, протенайбільш простим є алгоритм розрахунку трифазних електричнихнавантажень, розроблений мною.
В основу цього алгоритму покладено метод впорядкованих діаграм.
Особливість алгоритму полягає в тому, що він дозволяє за один прийомвизначити розрахункові навантаження для будь-якої кількості елементів цеховоїелектричної мережі (ЦЕС) з необмеженою кількістю приймачівелектроенергії. Алгоритм розроблений з урахуванням ієрархічності структурицехових мереж і реалізується на ЕОМ любою класу.
Вихідна інформація для розрахунку електричних навантажень накопичується аспеціальному оперативному масиві Н, число рядків якої дорівнює кількостіступенів розподілу електроенергії. Максимальна кількість ступеніврозподілу електроенергії (трансформатори, шинопроводи, магістралі,силові розподільні пункти) визначаються конкретною програмою і вданому випадку прийнято рівним 10. Кількість стовпців прийнято рівним шести,що випливає із суті методу впорядкованих діаграм.
IIо кожного приймача електроенергії зі змінним графіком навантаження (зкоефіцієнтом використання Ки = 0,6) - середні активні РСРі реактивні Qcp навантаження.
Вводити необхідно наступні показники по порядку:
1.Колічество приймачів (загальне).
2.Ступень. < p> 3.Группа.
4.Колічество однотипних приймачів.
5.Рном одного приймача.
6.К (і) - коефіцієнт використання.
7.tg (. - тангенс (.
Результати розрахунку для прикладів знаходяться у додатку.
2.4. Вибір числа, потужності і розташування цехових трансформаторних підстанцій низьковольтної мережі .
Число трансформаторів вибирається в залежності від умов навколишньогосередовища, потужності споживачів, категорійності та режиму роботи приймачівелектроенергії. Потужність цехових трансформаторів в нормальних умовахповинна забезпечувати харчування всіх приймачів промислових підприємств. Такяк в цеху є споживачі різних категорій надійності, потрібновизначити коефіцієнт завантаження трансформаторів середньозважений, заякому буде визначатися кількість трансформаторів:
КзI * PpI + КзII * PрII + КзIII * РрIII '
Kзсв = ((((((((((((((; ( 2.8)
РрI + РрII + РрIII PpI
РрI - потужність споживачів 1 категорії (60 %);
PpII - 40% - потужність споживачів 2 категорії;
PpIII - потужність споживачів 3 категорії;
KзI = 0,7 коефіцієнт завантаження трансформаторів 1 категорії;
KзII = 0,85 коефіцієнт завантаження трансформаторів 2 категорії;
KзIII = 0 коефіцієнт завантаження трансформаторів 3 категорії.
Номінальна потужність трансформаторів визначається за питомоющільності навантаження:
0.7 * 60 +0.85 * 40
Кз св = ((((((((;
60 40
Приймаю номінальну потужність трансформатора Sне = 160 кВА. Визначаємокількість трансформаторів, потрібних для передачі повній потужностіспоживачам:
Sp 346.81
(= ((= ((((= 0.24; (2.9)
F 1440
Приймаю 3 трансформатора потужністю по 160 кВА ТСЗ - 160/10. Такприміщення пожежонебезпечні, то в цеху доцільно застосування cyxoготрансформатора.
2.5. Вибір числа, потужності і розташування цехових трансформаторних підстанцій високовольтної мережі.
Мінімально можливе число тансформаторов:
Рр (
Nmin = ------ + ( N (2.11)
Кзсв * Sне
де Pр (розрахункова активна низьковольтна навантаження, кВт з табл.31
Кз.св = 0,7 - середньозважений коефіцієнт завантаження, з [6].
(N - добавка до цілого числа.
Sн.е =- 630 кВа - ефективна потужність трансформаторів при питомійщільності навантаження до 0,2 КB * A/м2, з [6]
2250.6
Nmin = ---- = 5,1 + 0,9 = 6 трансформаторів;
0.7 * 630
Економічне оптимальне число трансформаторів:
Noпt = Nmin + m;
(2.12)
Де m додатково встановлені трансформатори, приймається за рис.4-
6 [6]
Noпt = 6 +0 = 6 трансформаторів.
Максимальна реактивна потужність, яку доцільно передати черезтрансформатори:
_________________________________
Qmx1m = ((Noon * Кзсв * Suum) 2 - Pp2 (;
(2.13)
__________________
Qmx1m = ((6 * 0,7 * 630) 2-2250,62 = 1391,44 квар;
Сумарна потужність конденсаторних батарей на напругу до 1000В:
Qнк1 = Qp (- Qmax1m;
(2.14)
де Qp (- розрахункова реактивна потужність приймача електрічеcкойенергії без урахування втрат в трансформаторах з табл.31
Qнк1 = 1262 -1391,44 = 129,4 Квар;
Так як розрахунку Qнк (0, тo установка батарей конденсаторів привиборі оптимального числа трансформатров не потрібно.
Определяг коефіцієнт завантаження трансформаторів:
Sр (
Кз = (((;
(2.15 )
Nsном, т
Sp (- повна низьковольтна навантаження з таб. кВа; n - кількість встановлюваних трансформаторів;
S ном, т номінальна потужність трансформаторів , кВа;
Приклад розрахунку коефіцієнта завантаження Кз для фабрики:
1758,75
Кз = ------------ = 0.7;
4 * 630
Приймаються до установки на фабриці, а саме, в цеху рудоподготовкі іцеху збагачення чотири трансформатора, по два у кожному цеху, марки ТМ
630/6.
Паспортні дані трансформаторів взяті з таблиці:
Ubh 6кВ Ixx = 2%
Uhh = 0,4 кВ; (Раз = 7,6 кВт
(РХХ = 1,42 кВ;
Uкк = 5,5 %;.
Результати вибору трансформаторів для інших приймачівелектричної енергії та розрахунку коефіцієнта завантаження здійснюєтьсяаналогічно і зведений в табл .2.4
3 ВИБІР СХЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ цехів.
3.1 Вибір схеми і розрахунок низьковольтної цехової мережі.
Так як потужність споживачів велика і присутні спожили 1категорії, то споживачі живиться з шин трансформатора. У цехуприймаю радіальну схему електропостачання з однієї трансформаторноїпідстанцією, що включає в себе два трансформатора. Так як приміщенняпожежонебезпечні, то живлять проводікі вибираю типу АПРТО, провідникипрокладаються в сталевих трубах. Вибір живлять провідників поекономічної щільності не проводиться, так як вибране перетин проводіві жив кабелів в 2-3 рази перевищують вибрані за нагріву розрахунковим струмом. Унормальному та аварійному режимах живлять лінії повинні задовольнятиумовам:
Кпр * Iдоп1 (Io;
(3.1)
Кпр * Кпер * Iдоп (I ав; (3.2)
де Кпр коефіцієнт, учітивющій особливості прокладки;
Кпр = 1 - якщо прокладається 1 кабель;
Кпр = 0,9 - якщо прокладається 2 кабелю;
Iдоп - тривало допустимий струм обраного провідника;
Io номінальний струм;
Кпер = 1,3 - коефіцієнт перевантаження;
Iaв - аварійний струм.
Перевірка за погодженням з дією захисту проводиться післявибору захисних пристроїв, пункт 6.1.
Номінальний струм одиничного споживача розраховується за формулою:
Рнно
iо = ------ (3.3)
(3 * Uhho * cos (
де Pном - номінальна потужність одиничного споживача;
Uном - номінальна напруга (0,4 кв). < p> Приклад розрахунку для споживача номер один токарно-гвинторізний.
При струмі споживача 35, ЗА вибираю кабель АПРТО перетином 10 мм2 (3 а;дроти по 10 мм2), допустимий струм при такому перетині 47 А. (табл. 2, 15 [2]).
Всі живлять провідники від одиничних споживачів зводяться врозподільні пункти на зразок ПР з 6-8 відходять лініями. Дорозподільних пунктів підходять кабелі такого ж типу, що й до одиничнихспоживачам, але більшого перетину. Для того, щоб знайти розрахунковий струмкабелів, що підходять до розподільних пунктів, складається таблиця,аналогічна таблиці 2.1. "Розрахунок електричних навантажень цеху", алеспоживачі живиться за групами як вони підключаються дорозподільних пунктах. Після розрахунку таблиці знаходиться ток кабелю:
Sp
Іпр = (((
(3.4)
(3 * Uн
Всі дані з розрахунку струму кабелю до розподільних пунктів зведені втабл.3.1 Вибір живлять провідників зведено в табл. 3.2. Після розрахункутаблиці знаходимо розрахунковий струм, який протікає по дроту дорозподільного пункту, наприклад до ПР1:
74,4
iо = (((= 107.4 А
(3 * 0.4
Приклад вибору АВ для проводу до ПР1;
Номінальний струм у проводі 107.4А; Вибираємо АВ: А3710Б з Iном = 160А. Токвстановлення електромагнітного розчеплювача;
27
Iуем = 1.25 * (107,4 + 5 (((() = 628,5 А
3 * 0.4 * 5
Ток теплового розчеплювача:
IТ = 1.3 * 107,4 = 139,4 А.
(3.5)
