Развитие навыков разработки проектов электроснабжения различных потребителей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Исходные данные

1. Выбор и расчет элементов систем электроснабжения

1.1 Выбор марки проводов и их сечений для линии от силового пункта до электроприемников

1.2 Выбор плавких предохранителей и их плавких вставок

1.3 Выбор магнитных пускателей и установка тепловых реле

1.4 Определение расчетной электрической нагрузки силового пункта

1.5 Выбор марки кабеля и его сечение для линии Л2, автоматического выключателя и установка его расцепителей для защиты Л2

1.6 Выбор марки кабеля и его сечения для линии Л1

1.7 Выбор трансформаторов

1.8 Расчет токов однофазного короткого замыкания и оценка чувствительности защиты

2. Оценка отклонения напряжения низковольтной распределительной сети (НВРС) при напряжении в центре питания равном

2.1 Расчет интегральных характеристик отклонения напряжения на шинах РУ 0,4 кВ, приняв по таблице исходных данных. Выбор наилучшей отпайки ПБВ трансформатора ТП

2.2 Оценка предельных значений отклонений напряжений на шинах 0,4 кВ ТП с доверительной вероятностью 0,95

2.3 Расчет отклонения напряжения в максимальном режиме для наиболее удалённого электроприёмника

3. Оценка отклонения НВРС, при встречном регулируемом напряжении в ЦП

3.1 Расчет среднего квадратичного отклонения при встречном регулировании

3.2 Оценка предельных значений отклонений напряжений на шинах 0,4 кВ ТП с доверительной вероятностью 0,95

3.3 Расчет отклонения напряжения в максимальном режиме для наиболее удалённого электроприёмника

4. Расчет потерь электроэнергии

4.1 Расчет максимальных и средних за сутки потерь мощности во всех элементах расчетной схемы

4.2 Расчет потерь электроэнергии за сутки во всех элементах схемы. Оценка в процентных долях потерь, обусловленные неравномерностью режима электропотребления

4.3 Расчет потерь мощности и электроэнергии в элементах сети обусловленных передачей реактивной мощности и оценка в процентных долях этих потерь от полных потерь

Заключение

Список литературы

Введение

Целью данного курсового проекта является приобретения и развития навыков разработки проектов электроснабжения различных потребителей.

Объектом проектирования является система электроснабжения заданного конкретного потребителя.

Потребителем электрической энергии называется электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории. Приемником электрической энергии называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

Систематизацию потребителей электроэнергии, а, следовательно, и их нагрузок осуществляют обычно по основным эксплуатационно-техническим признакам: производственному назначению; производственным связям; режимам работы; мощности и напряжению; роду тока; требуемой степени надежности питания; территориальному размещению; плотности нагрузки; стабильности расположения электроприемников. При определении электрических нагрузок промышленного предприятия достаточно систематизировать потребителей по режимам работы, мощности, напряжению, роду тока и требуемой степени надежности питания, считая остальные признаки вспомогательными.

По режимам работы все потребители электроэнергии можно распределить на ряд групп, для которых предусматриваются три режима работы: продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный.

Анализ режимов работы потребителей электроэнергии промышленных предприятий показывает, что в продолжительном режиме работает большинство электродвигателей, обслуживающих основные технологические агрегаты и механизмы. Без отключения, с достаточно высокой, неизменной или маломеняющейся нагрузкой работают электроприводы вентиляторов, насосов, компрессоров, преобразователей и т.п. С кратковременным отключением и с переменной нагрузкой работают электродвигатели, обслуживающие станки холодной обработки металлов, деревообрабатывающие станки, специальные механизмы литейных цехов, молоты, прессы и ковочные машины кузнечно-прессовых цехов.

В кратковременном режиме работает подавляющее большинство электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков.

В повторно-кратковременном режиме работают электродвигатели мостовых кранов, тельферов, подъемников и аналогичных им установок, вспомогательных и некоторых главных приводов прокатных цехов.

Самостоятельную группу электроприемников составляют нагревательные аппараты и электропечи. По мощности и напряжению все потребители электроэнергии делятся на две группы: потребители большой, малой и средней мощности. По роду тока все потребители электроэнергии делятся на три группы: работающие от сети переменного тока нормальной промышленной частоты, работающие от сети переменного тока повышенной ли пониженной частоты и работающие от сети постоянного тока.

Исходные данные:

Электроприёмники

Sкз, МВА

L1, м

L2, м

Uцпс, кВ

S = P - jQ

Участок

з, %

Кп

Pc

уP

Qc

уQ

Vc(т), %

Т1-1

90.5

6.0

150

180

45

6.3

414

100

362

110

+2,2

№	Название	n	Pуст, кВт	cosц	Kи
1	Станок	1	4,5	0,5	0,14
2	Станок	9	6,5	0,5	0,14
3	Станок	9	7,5	0,5	0,14
4	Станок	2	5,6	0,5	0,14
5	Станок	6	9	0,5	0,14
6	Станок	1	3,5	0,5	0,14
7	Станок	1	22	0,5	0,14
8	Станок	5	18	0,5	0,14
9	Станок	3	13	0,5	0,14
10	Станок	3	11,5	0,5	0,14
11	Станок	2	10	0,5	0,14
12	Станок	2	14	0,5	0,14
13	Станок	1	18	0,5	0,14
14	Станок	2	4,7	0,5	0,14
15	Станок	2	17	0,5	0,14
16	Станок	2	12,4	0,5	0,14
17	Станок	3	30	0,5	0,14
18	Кран 5 т 3 двигателя ПВ=25%	1	2,2 11 7,5	0,5	0,2

1. Выбор и расчет элементов систем электроснабжения

1.1 Выбор марки проводов и их сечений для линии от силового пункта до электроприемников

Произведём расчет сечений и выбор марки проводов и кабелей для линии от силового пункта до электроприемника.

Сечение жил проводов и кабелей рассчитываются по условию:

I_д.д.?I_р., (1.1)

Где I_д.д. - длительно допустимый ток, А;

I_р. - максимально рабочий ток.

I_р. =, (1.2)

где Р_уст - установившая мощность электроприёмника, кВт;

- паспортная продолжительность включения электроприемника, отн.ед.;

U_н - номинальное напряжение сети, U_н=380 В;

з - коэффициент полезного действия, з=90.5%;

cosц - коэффициент мощности.

Произведем расчет для одного электроприёмника:

Выбираем четырехжильный провод, проложенный в одной трубе по табл.(2.17[1]).

Расчетные данные для электроприёмников сводим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

№	Наименование	Iр., А	Iд.д., А	Сечение провода, мм2
1	Станок	15,109	19	2,5
2	Станок	21,825	22	3
3	Станок	25,182	28	4
4	Станок	18,803	22	3
5	Станок	30,219	47	10
6	Станок	11,752	19	2,5
7	Станок	73,869	95	35
8	Станок	60,438	80	25
9	Станок	43,65	60	16
10	Станок	38,613	47	10
11	Станок	33,577	47	10
12	Станок	47,007	60	16
13	Станок	60,438	80	25
14	Станок	15,781	22	3
15	Станок	57,08	80	25
16	Станок	41,635	47	10
17	Станок	100,73	130	50
18	Кран 5т, 3 двигателя	34,752	47	10

Марка провода АПВ - провод с алюминиевыми жилами, с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией.

1.2 Выбор плавких предохранителей и их плавких вставок

Предохранители применяют для защиты электрических установок от токов КЗ. Предохранители обладают по сравнению с другими аппаратами защиты рядом преимуществ, к которым относят меньшую стоимость, простоту и надежность в эксплуатации, большую разрывную способность, быстродействие и токоограничивающую способность. К недостаткам следует отнести обеспечение ими в основном защиты от токов КЗ и в меньшей степени от токов перегрузок, возможность работы приемников на двух фазах при перегорании одного предохранителя, одноразовость действия с ошибочной заменой плавкой вставки или патронов с нестандартным сечением. Наиболее распространенными предохранителями, применяемыми для защиты установок до 1000В, являются: предохранители с наполнителем, с закрытым неразборным патроном серии НПН2 и разборным серии ПН2.

Условия выбора предохранителя:

1) ; (1.3)

2) ; (1.4)

3) , (1.5)

где - ток плавкой вставки предохранителя, А;

- коэффициент загрузки,=1,1…1,25, примем =1,2;

- коэффициент пуска, =6.

Проверку выполняем из условия термической стойкости:

(1.6)

Выбор типа предохранителей производим по таблице (6.4[2]).

Произведем расчет для одного электроприёмника:

По условиям выбора выбираем предохранитель типа ПН2-100 с Проверка предохранителя

Расчет и выбор предохранителей сводим в таблицу 1.2

Таблица 1.2

№	Наименование	, А	, А	3*Iд.д., А	Тип предохранителя	, А
1	Станок	18,132	36,264	57	ПН2-100	50
2	Станок	26.19	52.38	66	ПН2-100	63
3	Станок	30.22	60.437	84	ПН2-100	63
4	Станок	22.56	45.127	66	ПН2-100	63
5	Станок	36.27	72.526	141	ПН2-250	100
6	Станок	14.102	28.205	57	ПН2-100	40
7	Станок	88.67	177.29	285	ПН2-400	250
8	Станок	72.53	145.05	240	ПН2-250	160
9	Станок	52.38	104.76	180	ПН2-250	125
10	Станок	46.34	92.671	141	ПН2-250	100
11	Станок	40.29	80.585	141	ПН2-250	100
12	Станок	56.41	112.82	180	ПН2-250	125
13	Станок	72.53	145.05	240	ПН2-250	160
14	Станок	18.94	37.874	66	ПН2-100	50
15	Станок	68.5	136.99	240	ПН2-250	160
16	Станок	49.96	99.924	141	ПН2-250	125
17	Станок	120.88	241.75	390	ПН2-400	250
18	Кран	41.7	83.405	141	ПН2-250	100

Предохранители типа ПН2 - закрытый патрон с наполнителем.

1.3 Выбор магнитных пускателей и установка тепловых реле

Пускатели магнитные серии ПМЛ предназначены для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, а в исполнении с трёхполюсным тепловым реле серии РТЛ для защиты управляемых электродвигателей от перегрузок недопустимой продолжительности и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз.

Условия выбора магнитных пускателей и тепловых реле:

 (1.7)

(1.8)

Выбор типа магнитного пускателя производим по таблице 3.70 [1].

Выбор теплового реле производим по таблице 3.71 [1].

Расчетам для одного электроприёмника:

Выбираем тип пускателя ПМЛ-210004 и тип реле РТЛ-102204.

Расчет и выбор магнитного пускателя и теплового реле сводим в таблицу 1.3

Таблица 1.3

№	Наименование	, А	, А	, А	Тип пускателя (серия ПМЛ)	Тип реле (серия РТЛ)
1	Станок	18,131	25	25	210004	102204
2	Станок	26,19	40	80	310004	205304
3	Станок	30,218	40	80	310004	205304
4	Станок	22,564	25	25	210004	102204
5	Станок	36,263	40	80	310004	205504
6	Станок	14,102	25	25	210004	102104
7	Станок	88,643	125	200	610004	310504
8	Станок	72,526	80	80	510004	206304
9	Станок	52,38	63	80	410004	205904
10	Станок	46,336	63	80	410004	205704
11	Станок	40,292	63	80	410004	205704
12	Станок	56,408	63	80	410004	205904
13	Станок	72,526	80	80	510004	206304
14	Станок	18,937	25	25	210004	102204
15	Станок	68,496	80	80	510004	206304
16	Станок	49,962	63	80	410004	205904
17	Станок	120,876	125	200	610004	316004
18	Кран	41,702	63	80	410004	205704

Магнитные пускатели типа ПМЛ - являются пускателями переменного тока открытого исполнения нереверсивные без теплового реле на напряжение до 660 В. Тепловое реле серии РТЛ - тепловое реле, встраиваемое в пускатели серии ПМЛ.

1.4 Определение расчетной электрической нагрузки силового пункта

Произведём распределение электроприёмников между силовыми пунктами, для того чтобы спроектировать сеть. Выбор производим в зависимости от количества и типа предохранителя ЭП и сводим в таблицу 1.4.

Таблица 1.4

№ СП	№ схемы	ЭП	Количество
1	73505	1	1
		2	5
		3	2
2	73505	2	4
		3	2
		4	2
3	73707	14	2
		15	2
4	73506	5	4
		12	2
		16	2
5	73506	5	2
		10	3
		13	1
		11	2
6	73506	8	5
		9	3
7	73511	6	1
		3	5
		18	1

Примечание: ЭП №7-1 шт. и ЭП №17 - 3 шт. с предохранителями ПН2-400 сразу через линию 2 к РУ. Определение расчетных нагрузок группы ЭП промышленных предприятий с применением ряда расчетных коэффициентов, в основу которого положен метод упорядоченных диаграмм, позволяет по номинальной мощности и характеристики ЭП определить расчетный максимум нагрузки.

Для электроприёмников рассчитываем следующие величины:

· Средняя загрузка за максимально загруженную смену

, (1.9)

где средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену;

коэффициент использования активной мощности.

, (1.10)

где средняя реактивная мощность за наиболее нагруженную смену;

коэффициент реактивной мощности.

· Эффективное количество электроприёмников

(1.11)

· Коэффициент максимума выбираем по таблице 2.6 [4]

· Расчетная активная нагрузка

 (1.12)

· Расчетная реактивная нагрузка

, <10 (1.13)

, 10

· Полная расчетная мощность

(1.14)

· Расчетный ток

(1.15)

Результаты расчетов заносим в таблицы 1.5-1.12

Таблица 1.5. Силовой пункт №1

N п.п	Электроприёмник	Pуст,кВт	Ки	tan f	Pсм,кВт	Qсм,кВар	n эф,шт	Км	Рр,кВт	Qр,кВар	Sp,кВА	Ip,А
1	Станок	22,5	0,12	2,291	2.7	5.201
4	Станок	18	0,12	2.291	2.16	4.949
	Итого по СП1						7	2,72	13,219	11,165	17,303	26,289

Таблица 1.6. Силовой пункт №2

N п.п	Электроприёмник	Pуст,кВт	Ки	tan f	Pсм,кВт	Qсм,кВар	n эф,шт	Км	Рр,кВт	Qр,кВар	Sp,кВА	Ip,А
4	Станок	36	0,12	2,291	4,32	9.897
	Итого по СП2						8	2.56	11.059	10,887	15.518	23.577

Таблица 1.7. Силовой пункт №3

N п.п	Электроприёмник	Pуст,кВт	Ки	tan f	Pсм,кВт	Qсм,кВар	n эф,шт	Км	Рр,кВт	Qр,кВар	Sp,кВА	Ip,А
4	Станок	36	0,12	2,291	4,32	9.897
	Итого по СП3						8	2.56	11.059	10,887	15.518	23.577

Таблица 1.8. Силовой пункт №4

N п.п	Электроприёмник	Pуст,кВт	Ки	tan f	Pсм,кВт	Qсм,кВар	n эф,шт	Км	Рр,кВт	Qр,кВар	Sp,кВА	Ip,А
2	Станок	16,8	0,12	2,291	2,016	4,619
6	Станок	10,8	0,12	2,291	1,296	2,969
16	Станок	8,4	0,12	2,291	1,008	2,309
	Итого по СП4						6	2,88	12.442	10.887	16.532	25.119

Таблица 1.9. Силовой пункт №5

N	Электроприёмник	Pуст,кВт	Ки	tan f	Pсм,кВт	Qсм,кВар	n эф,шт	Км	Рр,кВт	Qр,кВар	Sp,кВА	Ip,А
3	Станок	48	0,12	1,73	5,76	9,976
17	Станок	54	0,12	1,73	6,48	11,223
	Итого по СП5						5	3,08	37,773	23,319	44,391	67,44

Таблица 1.10. Силовой пункт №6

N п.п	Электроприёмник	Pуст, кВт	Ки	tan f	Pсм,кВт	Qсм,кВар	n эф,шт	Км	Рр,кВт	Qр,кВар	Sp,кВА	Ip,А
5	Станок	2,8	0,12	2,291	0,336	0,769
14	Станок	40	0,12	2,291	4,8	10,997
15	Станок	3,6	0,12	2,291	0,432	0,989
	Итого по СП6						3	3,522	19,61	14,031	24,112	36,635

Таблица 1.11. Силовой пункт №7

N п.п	Электроприёмник	Pуст, кВт	Ки	tan f	Pсм,кВт	Qсм,кВар	n эф,шт	Км	Рр,кВт	Qр,кВар	Sp,кВА	Ip,А
11	Станок	17	0,12	2,291	2,04	4,674
12	Станок	15	0,12	2,291	1,8	4,124
13	Станок	2,4	0,12	2,291	0,288	0,659
	Итого по СП7						5	3,086	12,739	10,403	16,447	24,988

Таблица 1.12. Силовой пункт №8

N п.п	Электроприёмник	Pуст,кВт	Ки	tan f	Pсм,кВт	Qсм,кВар	n эф,шт	Км	Рр,кВт	Qр,кВар	Sp,кВА	Ip,А
7	Станок	24,6	0,12	2,291	2,952	6,763
8	Станок	1,6	0,12	2,291	0,192	0,439
9	Станок	2,8	0,12	2,291	0,336	0,769
10	Станок	7,6	0,12	2,291	0,912	2,089
	Итого по СП8						6	2,88	12,649	11,066	16,806	25,535

Все СП присоединяем к РУ как радиальные линии.

1.5 Выбор марки кабеля и его сечение для линии Л2, автоматического выключателя и установка его расцепителей для защиты Л2

Условие выбора марки провода:

(1.16)

Выберем кабель для первого силового пункта. По этому кабелю протекает ток этого силового пункта, т.е. 26,289 А. В таблице 2.17 [3] выбираем кабель с алюминиевыми жилами (АВВГ) прокладываемый в воздухе четырехжильный сечением 4мм кв. Ток длительно допустимый равен 27 А.Для остальных кабелей выбор осуществляем аналогичным образом.

Условие выбора автоматического выключателя:

1. ; (1.17)

2. , (1.18)

где I_з.р.- ток зависимого расцепителя;

K - кратность, K=7 - 8;

I_пик - пиковый ток,

; (1.19)

3. (1.20)

, (1.21)

где I_н.р. - ток независимого расцепителя

I_н.р.=I_з.р.·K (1.22)

По условию 3 ток независимого расцепителя 300А, что больше чем 4.5*27=121.5. Следовательно увеличиваем сечение провода до 50 мм². Длительно допустимый ток равен 110А.

Результаты расчетов заносим в таблицу 1.14.

Таблица 1.13

№ СП	Iр., А	Iд.д., А	Марка и сечение линии 2, кв.мм	Kз.* Iр., А	Тип ВА	Iз.р., А	Iн.р., А
1	26,289	110	АВВГ 4*50	31.547	ВА51-31	100	300
2	23,577	75	АВВГ 4*25	28.292	13-29	63	189
3	23,577	75	АВВГ 4*25	28.292	13-29	63	189
4	25,119	140	АВВГ 4*70	30.143	57-35	125	312.5
5	67,445	270	АВВГ 4*185	80.934	57-35	250	625
6	36,635	200	АВВГ 4*120	43.962	57-35	200	500
7	24,988	110	АВВГ 4*50	29.986	51-31	100	300
8	25,535	110	АВВГ 4*50	30.642	51-31	100	300
ЭП №18	52,414	170	АВВГ 4*95	62.569	57-35	160	400

1.6 Выбор марки кабеля и его сечения для линии Л1

Рассчитаем, чему будут равны, наши активная и реактивная мощности.

 кВт (1.23)

квар (1.24)

Найдем полную мощность и максимальный рабочий ток:

(1.25)

кВА

(1.26)

А

Для такого максимального рабочего тока выбираем кабель марки АСБ трёхжильный до 10 кВ по (табл. 2.17,[бар 91]). Выбираем 3^-хжильный кабель с алюминиевыми жилами в свинцовой оболочке, бронированный, прокладываемый в воздухе, сечением 35 ммІ с допустимым током 90А.

Проверка:

Проверка выполняется.

Произведём расчет сечения по экономической плотности тока:

(1.27)



где - экономичная плотность тока, ();

Рассчитаем минимальное сечение кабеля:

, (1.28)

(1.29)

мм²

где - ток короткого замыкания, А;

(1.30)

- время срабатывания релейной защиты, с;

=0,1с

С - коэффициент, который зависит от марки кабеля линии (С=85).

После расчёта минимального и экономического сечения кабеля мы вынуждены изменить принятое нами сечение кабеля. Выбор производим по аналогичной таблице, как рассматривалось выше. Итак, выбираем кабель сечением 70 ммІ с допустимым током 140А.

Проверка:

Проверка выполняется.

1.7 Выбор трансформаторов

Силовые трансформаторы являются основным электрическим оборудованием, обеспечивающим передачу энергии от электрических станций к потребителям и ее распределение.

С помощью трансформаторов осуществляется повышение напряжения до значений (35, 110, 220, 330, 500 кВ), необходимых для линий электропередачи энергосистем, а также многократное ступенчатое понижение напряжений до значений, применяемых непосредственно в приемниках электроэнергии (10; 6,3; 0,66; 0,38; 0,22; 0,127 кВ).

Силовые трансформаторы выпускаются номинальной мощностью, кратной мощности 10, 16, 25, 40, 63 кВА, в трехфазном и однофазном использовании.

В предыдущем пункте мы выбирали кабель для Л1, и рассчитывали полную мощность. Она была равна . Учитывая этот факт произведём выбор трансформатора.

Выбираем трансформатор типа ТМ по (табл. 3.4[5]).

Таблица 1.14

Тип	Sном, кВА	Напряжение обмотки, кВ	?Pхх, кВт	?Pкз, кВт	Uк, %	Iхх, %
		ВН	НН
ТМ-1600/10	1600	10	0,4	3.3	16.5	5.5	1.3

1.8 Расчет токов однофазного короткого замыкания и оценка чувствительности защиты

1. Просчитывается КЗ у силового пункта питающий дальний электроприёмник

2. КЗ у дальнего электроприёмника (за предохранителем)

(1.31)

где - сопротивление провода «фаза нуль».

Определим сопротивления трансформатора и провода «фаза нуль», а также рассчитаем ток однофазного КЗ для двух рассмотренных случаев.

1. Выбор сопротивлений для транформатора осуществляем по (табл. 2.50[4]).

 (1.32)

Выбор сопротивлений для кабеля линии Л2 самого удалённого электроприёмника осуществляем по (табл. 2.53[4]).

(1.33)

(1.34)

Найдем однофазный ток КЗ у силового пункта, питающий дальний ЭП:

Проверка на чувствительность:

(1.35)

Если , то тогда (1.36)

Если , то тогда

Т.к. в данном случае ток независимого расцепителя равен 400А, воспользуемся формулой:

5230 > 1.25*400

Проверка выполняется.

2.

Выбор сопротивлений осуществляем по (табл. 2.50[4]).

, (1.37)

МОм

Выбор сопротивлений осуществляем по (табл. 2.53[4]).

L₃= 6+1,2*n = 6+1,2*54 = 70,8 м

(1.38)

(1.39)

Найдем однофазный ток КЗ у дальнего ЭП (за предохранителем):



Проверка на чувствительность:

, (1.40)

690 > 3*160

Проверка выполняется.

2. Оценка отклонения напряжения низковольтной распределительной сети (НВРС) при напряжении в центре питания равном

2.1 Расчет интегральных характеристик отклонения напряжения на шинах РУ 0,4 кВ, приняв по таблице исходных данных. Выбор наилучшей отпайки ПБВ трансформатора ТП

Составим схему замещения:

1. Определение среднего значения отклонения напряжения центра питания.

, (2.1)

2. Определение среднего значения отклонения напряжения на шинах 0,4 кВ.

, (2.2)

где - добавка или отпайка трансформатора в процентах;

- отклонение напряжения в процентах.

 (2.3)

Для линии:

, (2.4)

, (2.5)

Для трансформатора:

(2.6)

(2.7)

Найдем отклонение напряжения:

Найдем отклонение напряжения в процентах:

(2.8)

Выражаем из формулы 2.2 добавку или отпайку трансформатора в процентах для сравнения со стандартным набором отпаек.

(2.9)

Таблица 2.1

отпайка	Добавка, %
-5	0
-2,5	2,5
0	5
2,5	7,5
5	10

По таблице 2.1 для полученного значения выбираем отпайку +2.5. При этом Е_Т=7.5%.

Теперь найдём среднее значение отклонения напряжения на шинах 0,4 кВ с учетом стандартной отпайки по формуле 2.2.

После проведения этой операции не должно превышать.

В нашем случае этого не происходит.

3. Определение математического ожидания.

, (2.10)

Так как , следовательно, формула 2.10 примет вид:

, (2.11)

где - дисперсия на шинах 0,4 кВ;

- дисперсия потерь напряжения в первой линии и трансформаторе.

(2.12)

Дисперсия потерь напряжения в первой линии в вольтах.

, (2.13)

Теперь вычисляем дисперсию на шинах 0,4 кВ.

, (2.14)

2.2 Оценка предельных значений отклонений напряжений на шинах 0,4 кВ ТП с доверительной вероятностью 0,95

, (2.15)

,

, (2.16)

2.3 Расчет отклонения напряжения в максимальном режиме для наиболее удалённого электроприёмника

, (2.17)

Найдем для линии Л2 отклонение напряжения сначала в вольтах, а затем в %:

, (2.18)

(2.19)

Аналогично для Л3 найдем отклонение напряжения в вольтах, а затем в %:

(2.20)

 (2.21)

Теперь, зная всё величины мы можем посчитать отклонение напряжения в максимальном режиме для наиболее удаленного ЭП по формуле 2.17.

По ГОСТу 1309-97 отклонение лежит в допустимых пределах (не более 5%). Значит, если у самого удаленного электроприёмника напряжение нас устраивает, то и у остальных оно будет приемлемым.

3. Оценка отклонения НВРС, при встречном регулируемом напряжении в ЦП

3.1 Расчет среднего квадратичного отклонения при встречном регулировании

Формула для нахождения среднего квадратичного отклонения аналогична формуле 1.57. Однако теперь мы учитываем, что .

, (3.1)

где - коэффициент корреляции();

- отклонение в центре питания;

если < 1000 кВА, то

если ? 1000 кВА, то

, (3.2)

Так как мощность трансформатора равна 1600 кВА, воспользуемся формулой:

,

,

(3.3)

3.2 Оценка предельных значений отклонений напряжений на шинах 0,4 кВ ТП с доверительной вероятностью 0,95

, (3.4)

,

, (3.5)

3.3 Расчет отклонения напряжения в максимальном режиме для наиболее удалённого электроприёмника

, (3.6)

Найдем для линии Л2 отклонение напряжения сначала в вольтах, а затем в %:

(3.7)

(3.8)

Аналогично для Л3 найдем отклонение напряжения в вольтах, а затем в %:

(3.9)



(3.10)

Теперь, зная всё величины мы можем посчитать отклонение напряжения в максимальном режиме для наиболее удаленного ЭП по формуле 3.6.

По ГОСТу 1309-97 отклонение лежит в допустимых пределах (не более 5%). Значит, если у самого удаленного электроприёмника напряжение нас устраивает, то и у остальных оно будет приемлемым.

4. Расчет потерь электроэнергии

4.1 Расчет максимальных и средних за сутки потерь мощности во всех элементах расчетной схемы

Определение максимальных потерь мощности:

(4.1)

Для линии Л1:

,

Для линии Л2:

Шкаф ШР11-73509 (шкаф№1)

,

Производим аналогичный расчет для остальных шкафов и электроприёмника №18 и сводим в таблицу 4.1

Таблица 4.1

№ шкафа	Тип шкафа	Марка и сечение линии 2, кв.мм	r0, мОм/м	RЛ2, мОм	Iр., А	?Рmax, Вт
1	ШР11-73509	АВВГ 4*50	0.625	33.75	26,289	69,975
2	ШР11-73504	АВВГ 4*25	1.25	67.5	23,577	112,565
3	ШР11-73504	АВВГ 4*25	1.25	67.5	23,577	112,565
4	ШР11-73511	АВВГ 4*70	0.447	24.138	25,119	45,691
5	ШР11-73506	АВВГ 4*185	0.169	9.126	67,445	124,538
6	ШР11-73510	АВВГ 4*120	0.261	14.094	36,635	56,748
7	ШР11-73510	АВВГ 4*50	0.625	33.75	24,988	63,221
8	ШР11-73509	АВВГ 4*50	0.625	33.75	25,535	66,019
ЭП №18		АВВГ 4*95	0.329	17.766	52,414	146,422

Для линии Л3:

Расчет выполним на примере первого станка:

Расчеты для всех электроприемников сводим в таблицу 4.2

Таблица 4.2

№ ЭП	Сечение провода, мм2	r0, мОм/м	L3, м	RЛ3, мОм	Iр., А	?Р, Вт	?W, Вт*ч	?W%, %
1	10	3,12	7,2	22,464	32,372	70,623	1694,957	0,942
2	6	5,21	8,4	43,764	24,171	76,706	1840,936	1,369
3	35	0,894	9,6	8,5824	82,873	176,83	4243,922	0,737
4	4	7,81	10,8	84,348	19,423	95,462	2291,078	2,121
5	2,5	12,5	12	150	12,086	65,732	1577,571	2,348
6	16	1,95	13,2	25,74	46,616	167,803	4027,273	1,554
7	10	3,12	14,4	44,928	35,394	168,849	4052,368	2,059
8	2,5	12,5	15,6	195	6,906	27,9	669,607	1,744
9	2,5	12,5	16,8	210	12,086	92,025	2208,6	3,287
10	2,5	12,5	18	225	16,402	181,592	4358,215	4,779
11	10	3,12	19,2	59,904	36,689	241,907	5805,773	2,846
12	10	3,12	20,4	63,648	32,372	200,099	4802,378	2,668
13	2,5	12,5	21,6	270	5,18	21,734	521,622	1,811
14	25	1,25	22,8	28,5	69,061	407,786	9786,853	2,039
15	2,5	12,5	24	300	5,18	24,149	579,579	2,012
16	2,5	12,5	25,2	315	18,129	310,584	7454,023	7,395
17	25	1,25	26,4	33	62,155	382,461	9179,068	2,125

Определение средних потерь мощности:

(4.2)

Для линии Л1:

Для трансформатора:

,

,



Для линии Л2:

Шкаф ШР11-73509 (шкаф№1)

Производим аналогичный расчет для остальных шкафов и электроприёмника №18 и сводим в таблицу 4.3

Таблица 4.3

№ шкафа	Тип шкафа	Марка и сечение линии 2, кв.мм	r0, мОм/м	RЛ2, мОм	Iр., А	?Рср, Вт	?W, Вт*ч	?W%,%
1	ШР11-73509	АВВГ 4*50	0.625	33.75	16,243	26,714	641,126	0,549
2	ШР11-73504	АВВГ 4*25	1.25	67.5	15,587	49,196	1180,707	1,139
3	ШР11-73504	АВВГ 4*25	1.25	67.5	15,587	49,196	1180,707	1,139
4	ШР11-73511	АВВГ 4*70	0.447	24.138	15,587	17,593	422,221	0,407
5	ШР11-73506	АВВГ 4*185	0.169	9.126	35,332	34,178	820,266	0,279
6	ШР11-73510	АВВГ 4*120	0.261	14.094	20,088	17,062	409,486	0,306
7	ШР11-73510	АВВГ 4*50	0.625	33.75	14,894	22,459	539,031	0,544
8	ШР11-73509	АВВГ 4*50	0.625	33.75	15,844	25,417	609,997	0,579
ЭП №18		АВВГ 4*95	0.329	17.766	13,077	9,114	218,737	0,201

4.2 Расчет потерь электроэнергии за сутки во всех элементах схемы. Оценка в процентных долях потерь обусловленные не равномерностью режима электропотребления.

(4.3)

где T - время равное 24 ч.

(4.4)

где - передаваемая мощность по сети.

Для линии Л1:

Для линии Л2:

Шкаф ШР11-73509 (шкаф№1)



Произведя расчет для остальных силовых пунктов(шкафов), сведём их в таблицу 4.3.

Для линии Л3:

Расчет выполним на примере первого станка:

Расчеты для всех электроприемников сводим в таблицу 4.2.

Потери обусловленные неравномерностью режима электропотребления считается только для линии Л1 и трансформатора.

(4.5)



Для линии Л1:

Для трансформатора:



4.3 Расчет потерь мощности и электроэнергии в элементах сети обусловленных передачей реактивной мощности и оценка в процентных долях этих потерь от полных потерь

(4.6)

(4.7)

(4.8)

Для линии Л1:

Для линии Л2:

Шкаф ШР11-73509 (шкаф№1)

Расчет потерь для остальных линий производим аналогично, и результаты заносим в таблицу 4.4

Таблица 4.4

№ СП	Тип шкафа	, Вт	, Вт*ч	, %
1	ШР11-73509	29,136	699,255	41,6
2	ШР11-73504	55,406	1329,732	49,2
3	ШР11-73504	55,406	1329,732	49,2
4	ШР11-73511	19,813	475,512	43,4
5	ШР11-73506	34,366	824,792	27,6
6	ШР11-73510	19,215	461,164	33,9
7	ШР11-73510	25,294	607,065	40,01
8	ШР11-73509	28,621	686,909	43,4
ЭП №18		336,660	8079,847	229,9

Для линии Л3:

Расчет выполним на примере первого станка:

Расчеты для всех электроприемников свожу в таблицу 4.5.

Таблица 4.5

№ ЭП	Название	, Вт	, Вт*ч	, %
1	Станок	45,941	1102,587	65,051
2	Станок	49,898	1197,558	65,052
3	Станок	102,704	2464,884	58,08
4	Станок	62,10004	1490,401	65,052
5	Станок	42,756	1026,15	65,046
6	Станок	109,156	2619,747	65,05
7	Станок	109,834	2636,017	65,049
8	Станок	18,149	435,59	65,052
9	Станок	59,859	1436,609	65,046
10	Станок	118,125	2835	65,049
11	Станок	157,357	3776,566	65,048
12	Станок	130,167	3123,997	65,051
13	Станок	14,136	339,257	65,039
14	Станок	236,842	5684,211	58,08
15	Станок	15,706	376,953	65,039
16	Станок	202,023	4848,557	65,046
17	Станок	222,133	5331,191	58,079

Заключение

Цель данного курсового проекта - спроектировать систему электроснабжения токарного участка, имеющего 18 электроприёмников. На первом этапе мы выбирали элементы нашей сети: провода, предохранители, магнитные пускатели и уставки тепловых реле для каждого из 18-ти электроприёмников по многим условиям. Затем электроприёмники присоединили к силовым пунктам, получилось восемь силовых пунктов и один мощный электроприемник, далее с помощью радиальной схемы присоединили эти силовые пункты к РУ 0,4 кВ. Т.к. радиальная схема более надежна по сравнения с магистральной.

Для каждого кабеля линии 2 выбрали автоматический выключатель, спроектировали линию 1. Потом проверили - чувствительность автоматических выключателей и предохранителей при коротком замыкании. Получили, что ток короткого замыкания намного превосходил ток отключения автомата или плавкой вставки предохранителя, т.е. обеспечили необходимый, а с учетом радиальных схем - максимальный уровень надежности. Затем проверили, будет ли достаточный уровень напряжения на РУ и у электроприёмников. Оказалось, что напряжение лежит в необходимом диапазоне (5% от номинального). Просчитали потери электроэнергии: оказалось что теряется не более 3 %, в самых неэкономичных линиях (малого сечения), и около 0,5-1 % в среднем по всем элементам. Потери, вызванные протеканием реактивной мощности, лежат в широком диапазоне. Все полученные расчетные значения не превышают пределы, установленные ГОСТом.

электроэнергия ток напряжение замыкание

Список литературы

1. Методические указания по электроснабжению. Гужов Н.П.

2. Электрическая часть электростанций и подстанций. Под ред. Неклепаева Б.Н.

3. Справочник по проектированию электроснабжения. Под ред. Барыбина Ю.Г. 1991

4. Справочник по проектированию электроснабжения. Под ред. Барыбина Ю.Г. 1990

5. Справочник по расчету электрических сетей. И.Ф. Шаповалов, 1986.

Размещено на Allbest.ru