Электроснабжение и электрооборудование кузнечного цеха №62

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е.Алексеева

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине «Системы электроснабжения»

Тема: «Электроснабжение и электрооборудование кузнечного цеха №62»

Выполнил:

Антонов А.Д.

Проверил:

Шалухо А.В.

Дзержинск 2017

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование электроснабжения и электрооборудования кузнечного цеха №62

Студент Антонов А.Д. группа ЭСН-12зс-1

Исходные данные:

Условные обозначения оборудования на плане:

Задание по силовым электроприемникам напряжением до 1000 В

Ввод питания к колонне А3 .

Перечень вопросов, подлежащих разработке

1. Краткая характеристика потребителей цеха по режиму нагрузки, категории бесперебойности и т.д.

2. Выбор напряжения цеховой сети и системы питания силы и света.

3. Подбор двигателей, пусковой и защитной аппаратуры для электроприемников на участке в осях___________________________

4. Расчет электроосвещения методом коэффициента использования.

5. Расчет электронагрузок, выбор числа и мощности трансформаторов, места подстанции.

6. Расчет необходимой компенсирующей мощности, выбор компенсационного оборудования для повышения коэффициента мощности и его размещение в цеховой сети.

7. Уточнение расчетных нагрузок и мощности трансформаторов с учетом компенсации.

8. Выбор защитных аппаратов и построение карты селективной защиты.

9. Выбор аппаратуры ячейки КРУ на РП.

10. Расчет показателей качества электрической энергии.

11. Расчет заземления при удельном сопротивлении грунта 165Ч10⁴ Ом?м.

Графическая часть

1. Схема питающей и распределительной сети.

2. План цеха с нанесением силовой распределительной сети.

Рекомендуемая литература

1. Кудрин Б.И. Системы электроснабжения: учеб.пособие для студ. Учреждений высш. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2011. -352.

2. Вагин Г.Я. Специальные вопросы электроснабжения промышленных предприятий.- Горький: ГПИ, 1986.

3. Шидловский А.К., Куренный Э.Г. Расчеты электрических нагрузок систем электроснабжения промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1992.

4. Справочник по проектированию электроснабжения. / Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат, 1991.

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

6. Беляев В.А. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ. - Л.: Энергоатомиздат, 1988.

7. Справочная книга по светотехнике. / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. - М.: Энергоатомиздат, 2000.

8. Карякин Р.Н. Заземляющие устройства электроустановок. Справочник. М.: ЗАО Энергосервис, 1998.

9. Методические указания к выполнению графической части курсовых и дипломных проектов.- Нижний Новгород: НГТУ, 2002.

10. Электроснабжение и электрооборудование цеха. Методические указания к курсовому проектированию. Н. Новгород: НГТУ, 2002.

Срок окончания работы________________________________________________

Руководитель Шалухо А.В. Студент Антонов А.Д. .

"_________" ______________ 2017 г.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• 1. Краткая характеристика потребителей цеха
• 2. Выбор напряжения цеховой сети
• 3. Выбор схемы электроснабжения
• 4. Подбор двигателей, пусковой и защитной аппаратуры для электроприемников
• 4.1 Выбор электродвигателей
• 4.2 Выбор пусковой и защитной аппаратуры
• 5. Расчёт электроосвещения
• 5.1 Выбор системы освещения и освещённости цеха
• 5.2 Выбор типа и мощности источников света
• 5.3 Выбор схемы питания осветительной установки
• 5.4 Выбор питающей сети
• 5.5 Выбор распределительной сети
• 6. Расчёт электрических нагрузок цеха
• 6.1 Расчет сварочной нагрузки методом эффективных мощностей
• 6.2 Приведение электрических нагрузок индукционных печей
• 6.3 Расчёт электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм
• 6.4 Распределение нагрузки по распределительным шинопроводам
• 6.5 Выбор троллейных шинопроводов
• 7. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов
• 7.1 Расчет необходимой компенсирующей мощности, выбор компенсирующего оборудования и места его размещения
• 7.2 Выбор места подключения компенсирующего оборудования
• 7.3 Уточнение расчетных нагрузок и мощности трансформаторов с учетом компенсации. Уточнение расчетных нагрузок цеха
• 7.4 Выбор мощности цеховых трансформаторов
• 8. Выбор питающей и распределительной сети
• 8.1 Выбор питающих кабелей от ГПП до КТП
• 8.2 Выбор сечения кабеля по нагреву
• 8.3 Выбор сечения кабеля по экономической плотности тока
• 8.4 Выбор сечения кабеля по термической стойкости
• 8.5 Выбор магистральных шинопроводов
• 8.6 Расчёт ответвлений к электроприёмникам
• 8.7 Выбор кабелей и аппаратов защиты для присоединения ШРА и ШТР к ШМА
• 9. Выбор аппаратуры ячейки КРУ на ГПП
• 10. Расчёт токов короткого замыкания и построение карты селективной защиты 50
• 10.1 Расчёт токов трехфазного короткого замыкания
• 10.2 Расчёт сопротивлений элементов сети
• 10.3 Расчёт токов однофазного короткого замыкания
• 10.4 Построение карты селективности
• 11. Расчёт показателей качества электрической энергии
• 11.1 Расчёт уровней напряжения в режиме максимальной нагрузки
• 11.2 Расчёт уровней напряжения в режиме минимальной нагрузки
• 12. Расчёт заземляющего устройства
• Основные технические показатели проекта
• Список использованных источников

• 1. Краткая характеристика потребителей цеха
• В данном курсовом проекте рассчитывается электроснабжение электрооборудования кузнечного цеха предприятия станкостроительной отрасли.

• В проектируемом кузнечном цехе не имеются и не обрабатываются смеси горючих газов, паров ЛВЖ, горючих пыли или волокон, а также не постоянно и не периодически обращаются горючие вещества. Помещение цеха не является пожаро- и взрывоопасным. Среда производственного помещения по ПУЭ - нормальная. В данном помещении относительная влажность воздуха не превышает 60%; под воздействием различных тепловых излучений температура не превышает +35°С; по условиям производства не выделяется технологическая пыль, которая может оседать на токоведущих частях, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.

• 2. Выбор напряжения цеховой сети
• Все электроприёмники цеха нельзя отнести к потребителям переменного тока. В цехе имеются машины дуговой сварки и индукционные печи, питающиеся от сети постоянного тока. Но так как условно считается, что их питание осуществляется от УТВД, то можно отнести их к потребителям переменного тока. В цеховой сети возможно применение напряжений 380 В и 660 В.
• Напряжение 660 В имеет ряд преимуществ перед напряжением 380 В:
• - ток уменьшается в раз, это позволяет увеличить мощность электродвигателей, которые питаются на данное напряжение и отказаться от напряжения 6 кВ;
• - в раз повышается пропускная способность электрических сетей, а потери электроэнергии снижаются в 3 раза;
• - снижается ток короткого замыкания, сто приводит к ослаблению требований к аппаратам защиты;
• - так как снижаются потери, можно увеличить радиус действия цеховых трансформаторов, это позволяет увеличить номинальную мощность трансформаторов и уменьшить их число, что в свою очередь даёт экономию на ячейках распредустройства 10 кВ.
• Напряжение 660 В применяется на предприятиях со следующими характеристиками: имеется большое количество электродвигателей в диапазоне мощностей 200ч600 кВт; большая протяженность электрических сетей; предприятия по добычи угля. Напряжение 660 В как внутрицеховое целесообразно применять на тех предприятиях, на которых по условиям расположения цехового технологического оборудования или окружающей среды нельзя или затруднительно приблизить цеховые трансформаторные подстанции к питаемым ими электроприемникам.
• В проектируемом цехе нет электродвигателей большой мощности. Размеры цеха, а, следовательно, и протяжённости внутрицеховых сетей, не велики. Удельная плотность электрических нагрузок так же мала. Вследствие этого эффективность внедрения напряжения 660 В незначительна. Так же при использовании напряжения 660 В возникает необходимость установки дополнительных трансформаторов. Затраты на электрооборудование с номинальным напряжением 660 В выше, чем на аналогичное на напряжение 380 В. Учитывая вышесказанное, целесообразно применение напряжения 380 В.
• Окончательно для данного цеха принимается трехфазная четырёхпроводная сеть переменного тока напряжением 380/220 В и частотой 50 Гц, с глухозаземлённой нейтралью. Осветительные установки и цепи управления всеми агрегатами питаются от напряжения 220 В. Номинальное напряжение основной части электроприемников 220 В для однофазных приемников и 380 В для трехфазных.

• 3. Выбор схемы электроснабжения
• Питание потребителей будет осуществляться от двухтрансформаторной подстанции, так как потребители цеха в основном относятся ко II категории по бесперебойности. Питание цеховой ТП осуществляется от ГПП предприятия по кабельным линиям напряжением 10 кВ.
• Для проектируемого цеха выбирается магистральная схема электроснабжения, так как среда цеха является нормальной.
• Электроснабжение потребителей выполняется магистральными и распределительными шинопроводами.
• Магистральные шинопроводы (ШМА) предназначены в основном для присоединения к ним распределительных шинопроводов и силовых распределительных пунктов, щитов и отдельных мощных электроприемников.
• Распределительные шинопроводы (ШРА), предназначенные в основном для присоединения к ним электроприемников.
• Схема электроснабжения электроприемников цеха приведена на рисунке 3.1.
• Рисунок 3.1 - Однолинейная схема электроснабжения электроприемников цеха
• 4. Подбор двигателей, пусковой и защитной аппаратуры для электроприемников
• 4.1 Выбор электродвигателей
• Мощность единичного электроприёмника не превышает 100 кВт, поэтому наиболее целесообразно использовать асинхронные электродвигатели. Принимаются двигатели серии АИР. Степень защиты двигателей IР54, номинальный режим работы продолжительный.
• Выбор электродвигателей осуществляется исходя из следующих условий:
• (4.1)
• (4.2)
• где U_{НОМ ЭД} - номинальное напряжение двигателя, В;
• U_СЕТИ - напряжение питающей сети, U_СЕТИ = 380 В;
• P_{НОМ ЭД} - номинальная мощность двигателя, кВт;
• P_{ЗАД ЭД} - заданная мощность приводимого механизма, кВт.
• Для токарного станка с заданной мощностью 11 кВт выбирается двигатель АИР160M2 со следующими паспортными данными: P_н = 11 кВт (11 кВт = 11 кВт), n_с = 3000 об/мин, I_н = 21,1 А, з_н = 88%, cosц = 0,9, k_п = 7,5.
• Технические данные двигателей для всех механизмов и агрегатов приведены в таблице 4.1.

• Таблица 4.1 - Технические данные двигателей

№ по плану	Наименование ЭП	Заданная мощность, кВт	Тип двигателя	Номинальная мощность ЭД Pном, кВт	КПД з, %	Коэффициент мощности cos ц	Номинальный ток ЭД Iном ЭД, А	Кратность пускового тока, kп
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Станок токарный	11	АИР160M2	11	88	0,9	21,1	7,5
2	Станок фрезерный	21	АИР180S2	22	90,5	0,89	41,5	7
3	Автоматическая линия	55	4хАИР132M2	4х15	88	0,86	4х30,1	7,5
4	Вентилятор	16	АИР160М2	18,5	90	0,88	35,5	7,5
5	Насос	14	АИР160S2	15	88	0,86	30,1	7,5
12	Мостовой кран	15	-	17,5	-	-	22,28	-
-	подъемный механизм	-	MTF211-6	7,5	77	0,7	13,37	7,5
	тележка для продольного перемещения		MTF112-6	5	75	0,7	9,15	7,5
	тележка для поперечного перемещения		MTF112-6	5	75	0,7	9,15	7,5
13	Транспортёр	8	АИР132М4	11	88,5	0,85	22,2	7,5
14	Пресс	46	АИР225M2	55	99,3	0,925	91	7

• 4.2 Выбор пусковой и защитной аппаратуры
• Выбор типа электродвигателей, пусковой и защитной аппаратуры производится в соответствии с характеристикой производства и средой цеха. Электроприводом станков, насосов, транспортёров, автоматических линий являются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии АИР, как наиболее простые и надёжные в эксплуатации.
• Для асинхронных двигателей выбираются блоки серии Б5430 УХЛ4 и технические характеристики аппаратов блоков приведены в таблице 4.2. Расшифровка блоков типа Б5430 УХЛ4:
• Б - блок;
• 5 - управление асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором;
• 4 - управление реверсивным двигателем;
• 30 - порядковый номер серии в классе 5;
• УХЛ4 - для умеренного климата.
• Выбор производится по выражению:
• (4.3)
• где I_НБ - номинальный ток блока, А;
• I_Н - номинальный ток электродвигателя, А.
• Величины, приведённые в каталогах на асинхронные электродвигатели, связаны между собой следующими зависимостями:
• (4.4)
• (4.5)
• где - номинальная полная мощность электродвигателя, кВ·А;
• - номинальный ток асинхронного двигателя, А;
• - номинальная активная мощность, кВт;
• - номинальный коэффициент мощности;
• - КПД при номинальных нагрузке и параметрах.
• Номинальный ток двигателя для агрегатов, работающих в продолжительном режиме (ПР), рассчитывается следующим образом:

• (4.6)
• Пример: расчёт пусковой и защитной аппаратуры для токарного станка. Выбирается асинхронный двигатель АИР160M2 со следующими паспортными данными: P_н = 11 кВт, n_с = 3000 об/мин, I_н = 21,1 А, з_н = 88%, cosц = 0,9, k_п = 7,5. По выражению (4.6) рассчитывается номинальный ток двигателя:
• Номинальный ток двигателя для агрегатов, работающих в повторно-кратковременном режиме (ПКР), рассчитывается следующим образом:
• (4.7)
• Пример: расчёт пусковой и защитной аппаратуры для подъёмного механизма мостового крана с ПВ = 40 %. Выбирается асинхронный двигатель MTF211-6 со следующими паспортными данными: P_Н = 7,5 кВт, n_с = 930 об/мин, I_Н = 13,37 А, з_Н = 77%, cosц = 0,7, k_П = 7,5.
• По выражению (4.7) рассчитывается номинальный ток двигателя:
• Номинальный ток для мостового крана определяется по сумме мощностей двух двигателей с наибольшей мощностью:
• По справочным данным выбирается аппаратура блока Б5430:
• - защита силовой цепи от коротких замыканий осуществляется автоматическими выключателями с комбинированными расцепителями на ток до 100 А - АЕ2000, на ток до 630 А - А3700;
• - защита двигателя от перегрузки малодопустимой продолжительности
• осуществляется тепловыми реле серий РТЛ в блоках с пускателями ПМЛ и РТТ - в блоках с пускателями ПМА, на большие токи применяются реле РТЛ;
• - защита цепей управления от коротких замыканий предусмотрена плавкими малогабаритными предохранителями ПТ-10, ПРС-25, ТК-20.
• Результаты выбора сносим в таблицу 4.2.
• Для электропечей сопротивления и индукционных печей устанавливаются блоки Б5000.
• Машины дуговой сварки питаются через блоки БПВ-2У3, расшифровка и технические характеристики:
• Б - блок;
• П - предохранитель;
• В - выключатель;
• 2 - номинальный ток, 2 - 250 А;
• У3 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69.
• Питание крановых троллей осуществляется через ящики Я5000.
• В автоматических линиях и мостовых кранах, имеющих несколько двигателей, для которых выбирается один автоматический выключатель, при этом номинальный и пусковой токи равны сумме этих токов двигателей, входящих в автоматическую линию. Электромагнитные пускатели для каждого двигателя, входящего в автоматическую линию, выбираются отдельно.
• Выбираются одноточечные подвесные однофазные машины дуговой сварки с напряжением питания 220 В.
• Номинальный ток машины дуговой сварки рассчитывается по формуле:
• (4.8)
• где S_ном - полная номинальная мощность машины дуговой сварки, кВ·А.
• Пример: расчёт пусковой и защитной аппаратуры для машины дуговой сварки с ПВ = 50 %.
• По выражению (4.8) рассчитывается номинальный ток для машин дуговой сварки:
• Для управления машинами дуговой сварки выбирается тиристорный контактор ТК-3П. Выбор аппаратов защиты для других агрегатов приведён в таблице 4.2.
• Номинальный ток индукционной печи рассчитывается по формуле:
• (4.9)
• где S_ном - полная номинальная мощность индукционной печи, кВ·А.
• По выражению (4.9) рассчитывается номинальный ток для индукционной печи:
• Размещено на http://www.allbest.ru/
• Таблица 4.2 - Выбор аппаратуры защиты и управления

№	Наименование	Pном , кВт	Номинальный ток, А	Кол.	Тип Б5030	Выключатель	Магн. пускатель: IНОМ тип	Тепловое реле	Тип предохранителя
						Тип	IНОМ/ IРАСЦ		IНОМ Тип	Предел регулирования
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Станок токарный	11	21,1	10	Блок Б5430-3474	АЕ2046М	63/25	25 ПМЛ-2611	25 РТЛ-1022	18...25	ППТ-10
2	Станок фрезерный	22	41,5	7	Блок Б5430-3574	АЕ2046М	63/40	63 ПМЛ-4610	80 РТЛ-2057	38...52	ППТ-10
3	Автоматическая линия	4х15	4х30,1	2	-	А3714Б	160/125	4x40 ПМЛ-3610	4х80 РТЛ-2053	23...32	ППТ-10
4	Вентилятор	18,5	35,5	8	Блок Б5130-3574	АЕ2046М	63/40	40 ПМЛ-3210	80 РТЛ-2055	30...41	ППТ-10
5	Насос	15	30,1	8	Блок Б5130-3474	АЕ2046М	63/31,5	40 ПМЛ-3210	80 РТЛ-2053	23...32	ППТ-10

• Размещено на http://www.allbest.ru/
• 5. Расчёт электроосвещения
• В данном разделе производится расчет рабочего и аварийного электроосвещения для всего цеха методом коэффициента использования светового потока.
• 5.1 Выбор системы освещения и освещённости цеха
• Работа со станками относится к работам высокой точности - разряд IIIв. Минимальная освещённость при комбинированном освещении для разряда зрительных работ IIIв составляет 750 лк. При этом освещённость от общего освещения в системе комбинированного равна 300 лк [5].
• Также в цехе предусмотрена система аварийного освещения. Наименьшая освещённость рабочих поверхностей производственных помещений к территории предприятий, требующих обслуживания при аварийном режиме, должна составить 5ч10% от освещённости рабочего освещения при системе общего освещения. Аварийное освещение выполняем лампами накаливания.
• 5.2 Выбор типа и мощности источников света

Исходные данные:

• - длина цеха А = 84 м;
• - ширина цеха В = 48 м;
• - высота цеха h = 8 м;
• - напряжение системы освещения 220 В;
• коэффициенты отражения согласно [5]:
• с_пот = 0,5; с_ст = 0,5; с_пол = 0,1;
• - минимальная освещенность согласно [5]:
• E_РАБ. = 300 лк; E_АВ. = 30 лк.
• 5.2.1 Расчёт рабочего освещения
• Т.к. высота цеха 8 м, целесообразно использовать лампы типа ДРИ со светильниками ГСП-17-400-032 [5]. Маркировка степени защиты светильников IP53.
• Светильники располагаются в шахматном порядке, при этом с целью снижения пульсаций светового потока, характерных при использовании этого типа ламп, в каждой точке устанавливается по 2 светильника, подключенных к разным фазам. Предварительно выбирается 112 шт.

Расчетная высота подвеса светильников:

(5.1)

• где h_с - расстояние от светильников до перекрытия, равная 1 м;
• h_р.п. - высота расчетной поверхности над полом, равная 0,8 м.
• Отношение потока, падающего на освещаемую поверхность ко всему потоку ламп, называется коэффициентом использования з. Зависимость з от площади помещения, высоты и формы учитывается индексом помещения i.

Индекс помещения:

(5.2)

• где S_ц - площадь цеха, равная 4032 м².
• Индекс помещения округляется до ближайшего табличного значения i = 5 [5].
• При принятых коэффициентах отражения и индексе помещения i = 5 коэффициент использования з = 0,8 [5].

Определяем световой поток одной лампы:

(5.3)

• где z - коэффициент, характеризующий неравномерность освещения, равный 1,15;
• n - количество источников света, n = 112;
• k_з - коэффициент запаса для газоразрядных ламп k_з = 1,8 [5].
• Данному световому потоку соответствуют лампы ДРИ-400, номинальный световой поток которых Ф_л.ст = 32000 лм. Мощность ламп ДРИ-400 равна 400 Вт.
• Определяется средняя фактическая освещённость:

(5.4)

Количество светильников в цехе:

(5.5)

Окончательно принимается 100 светильников ГСП-17-400-032 с одной лампой ДРИ-400.

Общая установленная мощность рабочего освещения:

(5.6)

• где P_л - мощность одной лампы, Вт.
• 5.2.2 Расчёт аварийного освещения

Аварийное освещение выполняется лампами накаливания и должно обеспечивать освещенность 5% от освещенности, создаваемой рабочим освещением.

• Для аварийного освещения будут использованы лампы накаливания Г 215-225-500-2 со световым потоком 8400 лм и мощностью 500 Вт, устанавливаемые в светильниках типа НСП17-500-325. Маркировка степени защиты светильников IP54.
• Е_АВ = 30 лк; коэффициент запаса k_з = 1,5 [5]; коэффициент использования з = 0,8 [5].

(5.7)

Принимается 32 светильника для более равномерного распределения по цеху.

Определяется среднюю фактическую освещённость по (5.4):

• 5.3 Выбор схемы питания осветительной установки
• Питание электрического освещения производится от общих для осветительных и силовых нагрузок трансформаторов с низшим напряжением 0,4 кВ (напряжение сети 380/220 В). Щиты рабочего и аварийного освещения получают питание от разных трансформаторов КТП кабелями через автоматические выключатели.

Для распределения электроэнергии рабочего и аварийного освещения приняты распределительные шкафы серии ПР11 и ЩО. Групповые линии, отходящие от распределительных щитов, выполняются четырёхпроводными, которые защищены трёхполюсными автоматическими выключателями.

• В качестве питающих осветительных линий приняты шинопроводы осветительные серии ШОС со степенью защиты IP44.

Схема питания электрического освещения приведена на рисунке 5.1.

• Групповые линии, отходящие от распределительного щитка, выполняются четырехпроводными кабелями, защищаемые однополюсными автоматическими выключателями. Выбор однополюсных автоматических выключателей для защиты групповых линий связан с отключением только части светильников при возникновении коротких замыканий в сети.
• В случае аварийного прекращения действия рабочего освещения предусмотрено аварийное освещение, обеспечивающее возможность безопасной эвакуации людей из цеха.

Светильники аварийного освещения автоматически включаются при аварийном отключении рабочего освещения.

Управление рабочим освещением осуществляется автоматическими выключателями, установленными на групповом щитке.

• Рисунок 5.2 - Схема питания рабочего и аварийного освещения
• 5.4 Выбор питающей сети

Условие выбора сечения кабелей имеет вид:

(5.8)

• где I_дд - допустимая длительная токовая нагрузка на кабель, А;
• k - поправочный коэффициент на допустимый ток кабеля, зависящий от температуры воздуха;
• I_р - расчётный ток, А.
• 5.4.1 Выбор питающей сети рабочего освещения

Выбирается кабель, питающий щиток рабочего освещения помещения термического цеха.

• Суммарная установленная мощность рабочего освещения с учетом потерь в пускорегулирующих аппаратах газоразрядных ламп (10 %):

(5.9)


• где n - количество ламп, шт;
• Р_л - номинальная мощность лампы, кВт.
• Расчётная нагрузка внутреннего освещения здания Р_Р.РАБ. определяется по установленной мощности освещения Р_Ураб и коэффициенту спроса k_с = 0,95:

(5.10)

• Расчетная реактивная мощность рабочего освещения:

(5.11)

• где tgц= 0,48 для ламп ДРИ [5].

Определяется полную мощность рабочего освещения:

(5.12)

• Определяем расчетный ток для выбора кабеля:

(5.13)


• где U_ном = 380 В - номинальное напряжение сети.
• Выбирается кабель марки АВВГнг(А), четырёхжильный. Приведённые в ПУЭ допустимые длительные токи I_д.д приняты для нормальной окружающей среды (+25°С). Так как среда в помещении, в котором установлен щиток рабочего освещения, нормальная, то поправочный коэффициент на температуру воздуха принимается равным 1 (k = 1).
• Принимаем четырёхжильный кабель АВВГнг(А) (3х25+1х16) с I_д.д = 87 А.
• Защита выбранного кабеля выполняется автоматическим выключателем ВА52-31, номинальный ток которого равен 100 А, уставка номинального тока теплового расцепителя 80 А, уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя 800 А.
• 5.4.2 Выбор питающей сети аварийного освещения

Выбирается кабель, питающий щиток аварийного освещения цеха.

Суммарная установленная мощность аварийного освещения:

(5.14)

• Расчётная активная мощность аварийного освещения с учётом коэффициента спроса (k_с = 0,72):

(5.15)

• Расчетная реактивная мощность аварийного освещения равна нулю, т.к. лампы накаливания имеют cosц = 1.

Определяется полную мощность аварийного освещения:

• Определяем расчетный ток аварийного освещения:

(5.16)

• Выбирается кабель марки АВВГнг(А), четырёхжильный. Приведённые в ПУЭ допустимые длительные токи I_д.д приняты для нормальной окружающей среды (+25 °С). Так как среда в помещении, в котором установлен щиток аварийного освещения, нормальная, то поправочный коэффициент на температуру воздуха принимается равным 1 (k = 1).
• Принимается четырёхжильный кабель АВВГнг(А) (3х2,5+1х2,5) с I_д.д = 21 А.
• Защита выбранного кабеля выполняется автоматическим выключателем ВА51-25, номинальный ток которого равен 25 А, уставка номинального тока теплового расцепителя 20 А, уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя 200 А.

Результаты расчета кабелей сводим в таблицу 5.1.


• Таблица 5.1- Выбор кабелей для щитков освещения цеха

Освещение	Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА	Iр, А	Марка и сечение кабеля	Iд.д., А
Рабочее	41,8	20,06	46,36	70,44	АВВГнг(А) (3х25+1х16)	87
Аварийное	11,52	0	11,52	17,5	АВВГнг(А) (3х2,5+1х2,5)	21
Всего	53,32	20,06	56,97	-	-	-

• 5.5 Выбор распределительной сети
• 5.5.1 Выбор распределительной сети рабочего освещения

Светильники рабочего освещения разделены на 8 рядов, при этом в каждой точке установки расположено по два светильника. Распределение по рядам указано в таблице 5.2.

• Таблица 5.2 - Распределение светильников рабочего освещения по фазам и рядам

№ ряда \ Фаза	Количество светильников на фазу А, шт.	Количество светильников на фазу B, шт.	Количество светильников на фазу C, шт.
Ряд 1	5	5	4
Ряд 2	4	4	4
Ряд 3	5	4	5
Ряд 4	4	4	4
Ряд 5	4	5	5
Ряд 6	4	4	4
Ряд 7	4	4	4
Ряд 8	4	3	3

• Питание всех светильников осуществляется от распределительного щитка по восьми кабелям. Подключение светильников осуществляется поочередно к разным фазам для снижения пульсации светового потока, поэтому загрузка по фазам получается равномерной.
• Расчётная нагрузка наиболее загруженной фазы одного кабеля, с учетом потерь в ПРА (10 %):

(5.17)

• где n - количество ламп в фазе;
• P_ном - номинальная мощность лампы, кВт.

(5.18)

• Расчётный ток наиболее загруженной фазы одного кабеля:

(5.19)

• где cosц = 0,9 - коэффициент мощности ламп ДРИ [5].

(5.20)

• Для питания светильников рабочего освещения принят шинопровод осветительный серии ШОС4-25-44-1 У3 с током I_д.д = 25 А.
• Для распределения электроэнергии и защиты сетей от токов короткого замыкания применяем распределительный шкаф серии ПР11-3046-54У1 на номинальный ток 100 А с автоматическими выключателями. Расчётный ток нагрузки: I_Р.РАБ. = 70,44 А.

Принимается шкаф ПР11-3046-54У1. Шкаф укомплектован:

• - вводной выключатель: ВА52-31, номинальный ток которого равен 100 А, уставка номинального тока теплового расцепителя 80 А, уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя 800 А;
• - выключатели на отходящих линиях: ВА2129-12, номинальный ток которого равен 63 А, уставка номинального тока теплового расцепителя 12,5 А, уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя 150 А;
• Количество однофазных автоматических выключателей ВА2129-12 на отходящие линии равно 8.

• 5.5.2 Выбор распределительной сети аварийного освещения

Светильники аварийного освещения располагаются в пяти рядах. Их питание осуществляется по пяти линиям с распределением по фазам согласно таблицы 5.3.

• Таблица 5.3 - Распределение светильников аварийного освещения по фазам и рядам

№ ряда \ Фаза	Количество светильников на фазу А, шт.	Количество светильников на фазу B, шт.	Количество светильников на фазу C, шт.
Ряд 1	3	2	2
Ряд 2	-	-	-
Ряд 3	3	3	2
Ряд 4	-	-	-
Ряд 5	2	2	3
Ряд 6	-	-	-
Ряд 7	3	2	2
Ряд 8	1	2	1

• Расчётная нагрузка фазы A (наиболее загруженной) одного кабеля:

(5.21)

Расчетный ток фазы одного кабеля:

(5.22)

• где cosц = 1 - коэффициент мощности ламп накаливания.
• Для питания светильников аварийного освещения принят шинопровод осветительный серии ШОС2-25-44-1У3 с током I_д.д = 25 А.
• Для распределения электроэнергии и защиты сетей от токов короткого замыкания применяется распределительный шкаф серии ЩО-II с автоматическими выключателями. Расчётный ток нагрузки: I_р = 10,9 А
• Принимается шкаф ЩО-IIА 25-18 У3. Шкаф укомплектован:
• - вводной выключатель: ВА51-25, номинальный ток которого равен 25 А, уставка номинального тока теплового расцепителя 20 А, уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя 200 А;
• - выключатели на отходящих линиях: ВА2129-12, номинальный ток которого равен 63 А, уставка номинального тока теплового расцепителя 8 А, уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя 96 А;

Количество однофазных автоматических выключателей ВА2129-12 на отходящие линии равно 5.

• На рисунке 5.2 показано подключение светильников рабочего и аварийного освещения к ПР11 и ЩО, их разбиение по фазам.
• Рисунок 5.3 - Распределение светильников по площади цеха
• Условные обозначения элементов на рисунке 5.2:

- светильник ГСП-17-400-032 с лампой ДРИ (рабочее освещение);

- светильник с лампой накаливания Г 215-225-500-2 (аварийное освещение);

- щит рабочего освещения;

- щит аварийного освещения;

• - сеть рабочего освещения, выполненная шинопроводом осветительным серии ШОС4-25-44-1У3;
• - сеть аварийного освещения, выполненная шинопроводом осветительным серии ШОС2-25-44-1У3.
• Таблица 5.3 - Электрическое освещение

№	Наименование показателя	Рабочее освещение	Аварийное освещение
1	Количество ламп	100	32
2	Тип ламп	ДРИ-400	Г 215-225-500-2
3	Мощность ламп, Вт	400	500
4	Световой поток ламп, лм	32000	8400
5	Тип светильников	ГСП-17-400-032	НСП17-500-325
6	Активная мощность, кВт	41,8	11,52
7	Реактивная мощность, квар	20,06	0
8	Полная мощность, кВА	46,36	11,52
9	Расчётный ток, А	70,44	17,5
Питающая сеть
10	Кабель к распределительному щитку	АВВГнг(А) (3х25+1х16)	АВВГнг(А) (3х2,5+1х2,5)
11	Длительно допустимый ток кабеля, А	87	21
12	Распределительный щиток (тип)	ПР11-3046-54У1	ЩО-IIA 25-18У3
13	Распределительный щиток (номинальный ток, А)	100	25
14	Автоматический выключатель (тип)	ВА52-31	ВА51-25
15	Автоматический выключатель (номинальный ток, А)	100	25
16	Автоматический выключатель (уставка номинального тока теплового расцепителя, А)	80	20
17	Автоматический выключатель (уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя, А)	800	200
Распределительная сеть
18	Количество присоединений распределительного щитка	8	5
19	Расчетный ток, А	11,1	4,5
20	Шинопровод	ШОС4	ШОС2
21	Допустимый ток кабеля	25	15
22	Автоматический выключатель (тип)	ВА2129-12	ВА2129-12
23	Автоматический выключатель (номинальный ток, А)	63	63
24	Автоматический выключатель (уставка номинального тока теплового расцепителя, А)	12,5	8
25	Автоматический выключатель (уставка по току срабатывания электромагнитного расцепителя, А)	150	96


• 6. Расчёт электрических нагрузок цеха
• Расчёт нагрузок цеха производится с использованием метода упорядоченных диаграмм. К нагрузке цеха относятся: электрическое освещение (только рабочее освещение, т.к. рабочее и аварийное освещение не работают вместе), мощность которого рассчитана в предыдущем разделе и приведена в таблице 5.3; нагрузка технологической части цеха, для которой даны расчетная активная мощность и коэффициент мощности; нагрузка ремонтной части цеха.
• 6.1 Расчет сварочной нагрузки методом эффективных мощностей
• Для расчёта методом эффективных нагрузок предварительно распределяются машины дуговой сварки по фазам АВ, ВС, СА таким образом, чтобы получить наиболее равномерную нагрузку. Считается, что нагрузка распределена равномерно, если УР_ном, остающееся не распределённой, не превышает 15 % общей нагрузки узла системы.
• Сварочные установки распределяются по парам фаз по принципу равенства паспортных мощностей показано на рисунке 6.1.
• Рисунок 6.1 - Распределение по фазам

• (6.1)
• Все пары фаз нагружены равномерно.
• Определяется коэффициент небаланса:
• (6.2)
• Так как K_неб = 0,2 > 0,15, то загрузка неравномерна.
• По справочным данным определяется коэффициент загрузки фактический K_з.ф. и продолжительность включения фактическая: для одноточечных подвесных машин (ПВ_пасп = 50 %) K_з.ф. = 1,85, ПВ_ф = 4 %.
• Определяются средняя и эффективная мощность электросварочной установки (ЭСУ) каждого типа: S_{ср i}, S_{эф i}. Причём их определение зависит от графиков нагрузки ЭСУ.
• Для одноточечных шовных ЭСУ характерен следующий график нагрузки:


Рисунок 6.2 - График нагрузки для одноточечных шовных ЭСУ

Для такого графика используются следующие формулы для определения средней и эффективной мощности ЭСУ:

• (6.3)
• (6.4)
• где K_{з i} - коэффициент загрузки машин дуговой сварки, K_{з i} = 1,85;
• ПВ_{ф i} - продолжительность включения машин дуговой сварки, ПВ_{ф i} = 4 %;
• S_{пасп i} - паспортное значение мощности машины дуговой сварки.
• Для наиболее загруженной пары фаз определяется эффективная мощность:
• (6.5)
• Определяется эквивалентная трехфазная нагрузка:
• (6.6)
• Определяется эффективный трехфазный ток:
• (6.7)
• Определяется активная и реактивная нагрузки:
• (6.8)
• (6.9)
• где cosц = 0,6 (tgц = 1,33) - для машин дуговой сварки.
• 
• 6.2 Приведение электрических нагрузок индукционных печей
• В цехе имеется 5 индукционных печей. Определяется паспортная мощность индукционной печи:
• (6.10)
• где - коэффициент мощности для индукционной печи [6].
• Определяется среднесменная активная и реактивная нагрузка для индукционной печи:
• (6.11)
• (6.12)
• где n - число индукционных печей;
• k_и = 0,7 - коэффициент использования для индукционных печей.
• 6.3 Расчёт электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм
• Производится разбивка всех электроприёмников по группам со сходными характеристиками.
• Для каждой группы электроприёмников определяется активная и реактивная нагрузка по формулам:
• (6.13)
• (6.14)
• где m - число электроприёмников в группе;
• - коэффициент использования.
• Среднесменная нагрузка токарных станков:
• Для приёмников, работающих в ПКР:
• (6.15)
• (6.16)
• Среднесменная нагрузка двигателя для подъёмного механизма мостового крана:
• Общая нагрузка:
• (6.17)
• (6.18)
• где n - число групп электроприемников.
• Результаты расчётов приведены в таблице 6.1.
• Таблица 6.1 - Среднесменные нагрузки электроприемников цеха

№ по плану	Наименование потребителя	Номинальная мощность, Pном, кВт	Кол-во, n, шт.	kи, о.е.	Коэффициент мощности	Среднесменная нагрузка
					cosц	tgц	Pсм, кВт	Qсм, квар
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Станок токарный	11	10	0,17	0,65	1,17	18,7	21,86
2	Станок фрезерный	22	7	0,17	0,65	1,17	26,18	30,61
3	Автоматическая линия	4х15	2	0,65	0,9	0,48	78	37,78
4	Вентилятор	18,5	8	0,7	0,8	0,75	103,6	77,7
5	Насос	15	8	0,7	0,8	0,75	84	63
10	Индукционная печь	67,2	5	0,7	0,8	0,75	235,2	176,4
12	Мостовой кран	17,5	6	0,25	0,5	1,73	16,6	28,76
13	Транспортёр	11	2	0,5	0,85	0,62	11	6,82
14	Пресс	55	6	0,13	0,65	1,17	42,9	50,16
	Общая нагрузка цеха:	-	54	-	-	-	616,18	493,08

• Находим групповой коэффициент использования:
• (6.19)
• где - номинальная мощность одного электроприемника i-ой группы электроприемников, кВт;
• n - число групп электроприёмников;
• m_i - число электроприёмников в группе.
• Эффективное число электроприёмников:

• (6.20)
• Принимается эффективное число электроприемников n_эф = 36 шт.
• Так как n_эф > 10 и 0,15 < k_и.гр < 0,8, то коэффициент максимума:
• (6.21)
• Расчётные максимумы активной и реактивной нагрузки:
• (6.22)
• Так как n_эф > 10, то реактивная мощность ремонтного участка определиться по формуле:
• (6.23)
• Расчётные значения активной и реактивной мощности цеха определяются с учётом трёхфазной эффективной нагрузки машин дуговой сварки:
• (6.24)
• Полная расчётная нагрузка:
• (6.25)
• Расчетная активная нагрузка в целом по цеху:
• (6.26)
• где Р_тех - расчётная активная мощность технологической части цеха, кВт;
• Р_{раб.осв.} - расчётная активная мощность рабочего освещения, кВт;
• Расчетная реактивная нагрузка в целом по цеху:
• (6.27)
• где Q_тех - расчётная реактивная мощность технологической части цеха, квар;
• Q_{раб.осв.} - расчётная реактивная мощность рабочего освещения, квар.
• Расчетная реактивная мощность технологической части цеха:
• (6.28)
• Для нахождения tgц в явном виде производится перевод cosц = 0,77 (коэффициент мощности технологической нагрузки указан в задании).
• (6.29)
• Расчётная полная мощность в целом по цеху:
• (6.30)
• Расчётный ток:
• (6.31)
• 6.4 Распределение нагрузки по распределительным шинопроводам
• Необходимо произвести распределение электроприёмников цеха по распределительным шинопроводам. Для этого условно разделяется цех на 4 части и рассчитывается нагрузка каждого распределительного шинопровода.
• Расчёт ведётся по методике, описанной ранее.
• Результаты распределения электроприёмников по распределительным пунктам приведены в таблице 6.2.Размещено на http://www.allbest.ru/
• Таблица 6.2 - Распределение электроприёмников по распределительным шинопроводам

Шино- провод	Поз №	Наименование электроприёмника	Рном кВт	n, шт.	ПВ, о.е.	k и, о.е.	Р см, кВт	cosц, о.е.	tgц, о.е.	Qсм, квар	kисп	nЭФ, шт.	kм, о.е.	Рр, кВт	Qp, квар	Sр, кВА	Ip, А
ШРА-1	2	Станок фрезерный	22	4	1	0,17	14,96	0,65	1,17	17,49	0,27	18	1,54	238,8	128,53	271,19	412,03
	3	Автоматическая линия	4х15	1	1	0,65	39	0,9	0,48	18,89
	4	Вентилятор	18,5	2	1	0,7	25,9	0,8	0,75	19,43
	5	Насос	15	2	1	0,7	21	0,8	0,75	15,75
	13	Транспортёр	11	1	1	0,5	11	0,85	0,62	6,82
	14	Пресс	55	4	1	0,13	28,6	0,65	1,17	33,44
		Итого: ШРА-1		154,76		128,53
ШРА-2	2	Станок фрезерный	22	2	1	0,17	7,48	0,65	1,17	8,75	0,56	6	1,54	163,92	79,77	289,69	440,13
	3	Автоматическая линия	4х15	1	1	0,65	39	0,9	0,48	18,89
	4	Вентилятор	18,5	3	1	0,7	38,85	0,8	0,75	29,14
	5	Насос	15	2	1	0,7	21	0,8	0,75	15,75
	9	Машина дуговой сварки	104кВА	3	-	-	-	-	-	-	-	-	-	69,26	92,12
		Итого: ШРА-2		106,33		72,52				233,18	171,89
ШРА-3	1	Станок токарный	11	4	1	0,17	7,48	0,65	1,17	8,75	0,51	9	1,49	355,69	206,34	411,2	624,76
	4	Вентилятор	18,5	1	1	0,7	12,95	0,8	0,75	9,71
	5	Насос	15	1	1	0,7	10,5	0,8	0,75	7,88
	10	Индукционная печь	67,2	4	1	0,7	188,16	0,8	0,75	141,12
	13	Транспортёр	11	1	1	0,5	5,5	0,85	0,62	3,41
	14	Пресс	55	2	1	0,13	14,3	0,65	1,17	16,72
		Итого: ШРА-3		238,89		187,58
ШРА-4	1	Станок токарный	11	6	1	0,17	11,22	0,65	1,17	13,12	0,5	8	1,53	182,3	105,4	319,84	485,94
	2	Станок фрезерный	22	1	1	0,17	3,74	0,65	1,17	4,37
	4	Вентилятор	18,5	2	1	0,7	25,9	0,8	0,75	19,43
	5	Насос	15	3	1	0,7	31,5	0,8	0,75	23,63
	10	Индукционная печь	67,2	1	1	0,7	47,04	0,8	0,75	35,28
	9	Машина дуговой сварки	104кВА	2	-	-	-	-	-	-	-	-	-	69,29	92,12
		Итого: ШРА-4		119,4		95,89				251,56	197,52

• Пример расчёта нагрузки распределительно шинопровода ШРА-1 приведён далее.
• Групповой коэффициент использования для ШРА-1:
• Эффективное число электроприемников для ШРА-1:
• Принимается эффективное число электроприемников n_{эф.ШРА-1} = 18 шт.
• Т.к. 0,15 < k_{и.гр..ШРА-1} < 0,8 и n_{эф.ШРА-1} > 10, коэффициент максимума:
• Расчётная нагрузка распределительного шинопровода ШРА-1:
• (6.32)
• Т.к. n_{эф.ШРА-1} > 10, то реактивная мощность определяется:
• (6.33)
• Полная расчётная нагрузка:
• (6.34)
• Расчётный ток ШРА-1:
• (6.35)
• Расчёт нагрузки остальных распределительных шинопроводов ШРА-2, ШРА-3, ШРА-4 аналогичен.
• Необходимо на данным таблицы 6.2 произвести выбор распределительных шинопроводов.
• Для ШРА-1 выбран распределительный шинопровод ШРА4-630 У3 с длительно допустимым током I_{ном ШРА} = 630 А.
• Для ШРА-2 выбран распределительный шинопровод ШРА4-630 У3 с длительно допустимым током I_{ном ШРА} = 630 А.
• Для ШРА-3 выбран распределительный шинопровод ШРА4-630 У3 с длительно допустимым током I_{ном ШРА} = 630 А.
• Для ШРА-4 выбран распределительный шинопровод ШРА4-630 У3 с длительно допустимым током I_{ном ШРА} = 630 А.
• Технологическое оборудование питается от 4 распределительных шинопроводов, которые располагаются в технологической части цеха.
• Расчётный ток ШРА-5, ШРА-6, ШРА-7, ШРА-8:
• (6.36)

• где S_p - расчётная полная мощность на ШРА, кВА.
• (6.37)
• где n_{ШРА техн} = 4 - количество ШРА, питающих технологическое оборудование, шт.
• Выбирается распределительный шинопровод ШРА4-630 У3 с длительно допустимым током
• 6.5 Выбор троллейных шинопроводов
• Выбор троллейных шинопроводов производится по условию:
• (6.38)
• где I_{ном ШТР} - номинальный ток шинопровода, А;
• I_{р ШТР} - расчётный ток шинопровода, А.
• От ШТР питаются мостовые краны. На кране установлено 3 двигателя серии MTF с номинальными мощностями 7,5 кВт, 5 кВт, 5 кВт. Расчётный ток для мостового крана был определён в таблице 4.2 и равен I_р = 22,28 А.
• Выбирается троллейный шинопровод ШТР4-100 с номинальным током I_ном = 100 А.
• Выбор распределительных шинопроводов и троллейных шинопроводов сведён в таблицу 6.3.
• Таблица 6.3 - Выбор распределительных шинопроводов и троллейных шинопроводов

Наименование распределительного шинопровода или троллейного шинопровода	Расчетный ток распределительного шинопровода, троллейного шинопровода, А	Тип распределительного шинопровода, троллейного шинопровода	Номинальный ток распределительного шинопровода, троллейного шинопровода, А
ШРА-1	412,03	ШРА4-630 У3	630
ШРА-2	440,13	ШРА4-630 У3	630
ШРА-3	624,76	ШРА4-630 У3	630
ШРА-4	485,94	ШРА4-630 У3	630
ШРА-5	443,96	ШРА4-630 У3	630
ШРА-6	443,96	ШРА4-630 У3	630
ШРА-7	443,96	ШРА4-630 У3	630
ШРА-8	443,96	ШРА4-630 У3	630
ШТР-1	22,28	ШТР4-100	100
ШТР-2	22,28	ШТР4-100	100
ШТР-3	22,28	ШТР4-100	100

• 
• 7. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов
• Кузнечный цех является потребителем, относящемся ко второй категории по бесперебойности электроснабжения. Для их электроснабжения необходимо установить двухтрансформаторную подстанцию.
• Мощность трансформаторов подстанции цеха определяется по формуле:
• (7.1)
• где S_р.ц - полная расчётная мощность цеха, кВА;
• n - количество трансформаторов, шт.;
• k_з - коэффициент загрузки трансформаторов.
• Принимается k_з = 0,85 (для потребителей II категории по бесперебойности электроснабжения для масляных трансформаторов) [6].
• Выбор трансформаторов производится по условию:
• (7.2)
• Ближайшее значение номинальной мощности трансформатора 1600 кВА. Выбраны цеховые трансформаторы ТМЗ-1600/10.
• КТП устанавливается внутри цеха, т.е. цеховая трансформаторная подстанция является внутрицеховой. Тип КТП - 2ЧКТП-1600/10/0,4-УХЛ1. Подстанция кроме двух трансформаторов содержит вводные шкафы на напряжение 10 кВ и комплектные распределительные шкафы, при помощи которых собрана схема КРУ напряжением 0,4 кВ.
• Технические данные трансформатора ТМЗ-1600/10 приведены в таблице 7.1.
• Таблица 7.1 - Технические данные ТМЗ-1600/10

Наименование показателя	Значение
Номинальная мощность, кВА	1600
Номинальное напряжение обмотки ВН, кВ	10
Номинальное напряжение обмотки НН, кВ	0,4
Напряжение КЗ, Uк, %	6
Ток ХХ, Iх, %	0,8
Потери КЗ, ДPк, кВт	16,5
Потери ХХ, ДPх, кВт	2,65
Схемы - группа соединения обмоток	Д/Y0 - 11

• Фактический коэффициент загрузки:
• (7.3)
• Обмотки трансформатора на стороне 0,4 кВ имеют коэффициент загрузки 0,71, что допустимо для масляных трансформаторов в цехе с потребителями второй категории электроснабжения.
• 7.1 Расчет необходимой компенсирующей мощности, выбор компенсирующего оборудования и места его размещения
• Передача реактивной мощности вызывает дополнительные затраты на увеличение сечения проводников сетей и мощностей трансформаторов, создаёт дополнительные потери электроэнергии. Кроме того, увеличиваются потери напряжения за счёт реактивной составляющей, пропорциональной реактивной нагрузке и индуктивному сопротивлению, что снижает качество электроэнергии по напряжению.
• Вследствие этого компенсация реактивной мощности имеет большое значение в системах электроснабжения предприятия. Под компенсацией подразумевается установка местных источников реактивной мощности, благодаря которой повышается пропускная способность сетей и трансформаторов, а также уменьшаются потери электроэнергии. В рассматриваемом цехе, при отсутствии синхронных электродвигателей, можно использовать батареи статических конденсаторов, устанавливаемые на шинах 0,4 кВ цеховой КТП.
• Тангенс угла сдвига фаз до компенсации реактивной мощности:
• (7.4)
• где Q_р.ц, Р_р.ц - активная и реактивная мощности цеха, кВт, квар;
• Суммарная мощность компенсирующего устройства:
• (7.5)
• где tgц_э = 0,35 - коэффициент мощности, заданный системой (см. задание на курсовой проект - ), о.е.;
• Принимаются 2 конденсаторные установки УКМ58-0,4-335-67 У3, технические данные которых приведены в таблице 7.2, подключаемые к двум секциям шин 0,4 кВ КТП цеха и размещаемые рядом.