Электроснабжение механического цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Московский государственный Открытый университет

Чебоксарский политехнический институт (филиал)

Кафедра

Электроснабжения Промышленных предприятий

Специальность 140211

Курсовой проект

по учебной дисциплине

“Проектирование систем электроснабжения”

Тема проекта: «Электроснабжение механического цеха»

Вариант № 5А

Выполнил:

студент 5 курса

группы ЭЛ-52/06

учебный шифр 106144

Петров А.В.

Руководитель проекта:

Атаманов М.Н.

Чебоксары 2010

Введение

Главными потребителями электроэнергии являются промышленные предприятия, расходующие более 70% всей вырабатываемой электроэнергии. Современные электроустановки и оборудование оснащаются комплектными РУ, подстанциями, токопроводами и системами автоматизированного электрооборудования, чтобы обеспечить экономичную и надежную работу.

Современная система электроснабжения должна удовлетворять ряду требований: правильное определение электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, повышение коэффициента мощности, правильный выбор сечения проводов и кабелей, и другие технические и экономические решения. Поэтому следует стремиться к созданию предприятий, обладающих гибкостью, которые способны с наименьшими потерями осуществить перестройку производства.

Большое внимание уделяется вопросам создания необходимой надежности электроснабжения, обеспечения качества электрической энергии.

1. Электроснабжение механического цеха

1.1 Краткое описание технологического процесса с указанием категоричности потребителей

электроснабжение механический цех ток замыкание

Механический цех имеет несколько участков.

Основным участком является механический, в котором изготавливаются пластмассовые корпуса, крышки, детали и узлы для измерительных приборов.

На шлифовальном участке шлифуют постоянные магниты для узла измерительных механизмов прибора, здесь же производится промывка, намагничивание, размагничивание постоянных магнитов. На литейном участке отливаются различные детали и узлы для измерительных приборов, производится закалка деталей и узлов в ваннах, а также токами высокой частоты.

Среда в помещении нормальная. По надежности электроснабжения приёмники электрической энергии относятся к третьей категории.

Таблица 1.1.1 - Спецификация технологического оборудования

№ по плану	Наименование приемников э/э	Кол- во	Номинальная мощность, кВт	cosц	КИ
9	Вентилятор	1	41	0,87	0,95
5	Шлифовальный станок 312-М	1	5,3	0,5	0,14
6	Шлифовальный станок ЗА227	1	8,1	0,5	0,14
8	Расточный станок С 827	1	2,6	0,65	0,2
10	Муфельная печь	1	2,5	0,9	0,75
11	Соляная печь С-2	1	36	0,9	0,75
12	Соляная печь СП-25	1	26	0,9	0,75
13	Электрическая печь Н-30	1	31	0,9	0,75
14	Электрическая печь 4Ох80	1	31	0,9	0,75
15	Электрическая печь Н-45	1	46	0,9	0,75
16	Наждак	1	2,7	0,5	0,14
	Ванна	2	3	0,5	0,14
19	ТВЧ ЛПЗ-67	1	61	0,8	0,7
33	Вентилятор	1	3,8	0,87	0,95
36	Шлифовальный станок ЗА64М	2	5,6	0,5	0,14
39	Вентилятор	1	3,8	0,87	0,95
42	Токарный станок IK62	1	13,1	0,5	0,14
43	Токарный станок ДИП-306	1	16	0,5	0,14
46	Заточный станок	1	2,6	0,5	0,14
47,48	Шлифовальный станок ЗА64М	1	16	0,5	0,14
49,50 51,52	Расточный станок С827	1	2,6	0,5	0,2
54	Шлифовальный станок ЗI51	1	11,9	0,5	0,14
55	Вентилятор	1	8,8	0,87	0,95
56	Шлифовальный станок З671	1	16,7	0,5	0,14
57	Шлифовальный станок ЗГ182	1	18,8	0,5	0,14
58	Шлифовальный станок ЗБ722	2	16,7	0,5	0,14
59	Вентилятор	1	8,8	0,5	0,14
60	Точило	1	2,7	0,87	0,95
61	Зуборезный станок	1	9,2	0,5	0,14
62	Долбёжный станок 7А420	1	4,8	0,5	0,14
63	Сверлильный станок 252	1	2,7	0,5	0,14
65	Фрезерный станок 6Н83Г	1	13,9	0,5	0,14
66	Фрезерный станок 6Н13А	1	13,9	0,5	0,14
67	Сверлильный станок 2135	1	5,6	0,5	0,14
68	Фрезерный станок 6В11П	1	6,6	0,5	0,14
69	Фрезерный станок 5Е32	1	6,8	0,5	0,14
70	Строгальный станок 6Г83Г	1	3,5	0,5	0,14
71	Строгальный станок 6Н	1	13,9	0,5	0,14
72	Строгальный станок 6М809	1	4,5	0,5	0,14
73	Сверлильный станок 2А53	1	4,3	0,5	0,14
74	Фрезерный станок 6МРА	1	13,5	0,5	0,14
75,76, 77	Фрезерный станок 8357	1	2,8	0,5	0,14
78	Фрезерный станок ГА2У	1	4	0,5	0,14
79	Долбёжный станок 7А420	1	4,8	0,5	0,14
80	Фрезерный станок 6Н120	1	18,6	0,5	0,14
81	Фрезерный станок 6В11	1	6,6	0,5	0,14
82	Фрезерный станок 6375	1	6,6	0,5	0,14
83	Фрезерный станок 6Н81	1	4,6	0,5	0,14
84	Фрезерный станок 6375	1	4,6	0,5	0,14
85	Строгальный станок 7Н36	1	9	0,5	0,14
86	Строгальный станок 7635	1	5,5	0,5	0,14
87	Строгальный станок ГДР-80	1	5,5	0,5	0,14
88	Фрезерный станок 6Н81	1	16,5	0,5	0,14
89,90, 91,92	Токарный станок ТВ320	1	3,9	0,5	0,14
93,94	Токарный станок IK625	1	13,1	0,5	0,14
95	Разрезной станок 8566	1	10,8	0,5	0,14
96,97, 98	Токарный станок ТВ320	1	3,9	0,5	0,14
99	Токарный станок IА 616	1	5,6	0,5	0,14
100,101	Токарный станок IK62	1	13,1	0,5	0,14
102	Токарный станок ТВ320	1	10,8	0,5	0,14
103	Отрезной станок 872А	1	3,9	0,5	0,14
104,105, 106	Токарный станок ТВ320	1	3,9	0,5	0,14
107	Токарный станок IA62	1	13,1	0,5	0,14
108	Токарный станок IK625	1	13,1	0,5	0,14
110,111, 112,113, 114,115 116,117, 118,119	Настольно-сверлильный станок	1	0,6	0,8	0,14
125	Пресс П-324	1	3,8	0,55	0,33
126	Пресс 10715	1	3,8	0,55	0,33
131	Наждак	1	2,7	0,5	0,14
132	Координатно-расточный станок 2В450	1	11,4	0,65	0,2
133	Шлифовальный станок 2А430	1	11	0,65	0,2
134	Резьбонарезной станок 5822	1	3,8	0,5	0,14
135	Токарный станок ТВ320	1	3,9	0,5	0,14
138	Шлифовальный станок ЗМ 624	1	3,8	0,5	0,14
139	Токарный станок ТВ 320	1	3,9	0,5	0,14

1.2 Разработка вариантов схем электроснабжения на низком напряжении

Распределение электроэнергии во внутризаводских электрических сетях выполняется по радиальным, магистральным или смешанным схемам в зависимости от территориального размещения нагрузок, их значения и других характерных особенностей предприятия.

Радиальные схемы электроснабжения применяются в тех случаях, когда в цехе имеются отдельные крупные электроприемники или мелкие электроприемники распределены по площади цеха неравномерно отдельными группами.

Магистральные схемы электроснабжения находят применение в тех случаях, когда имеется множество мелких электроприемников, равномерно распределенных по площади цеха.

Смешанные схемы электроснабжения применяются в том случае, когда имеются потребители, равномерно распределенные по площади цеха и отдельные группы потребителей. Такие схемы сочетают в себе достоинства радиальных и магистральных схем.

Можно предположить следующие два варианта схемы электроснабжения:

I вариант - радиальная схема электроснабжения;

II вариант - смешанная схема электроснабжения, причем электроприемники с большой мощностью, находящиеся в закрытых помещениях запитаем непосредственно от шин 0,4кВ.

Варианты схем электроснабжения представлены на рисунках 1.2.1, 1.2.2.



Рисунок 1.2.1 - Радиальная схема электроснабжения

Рисунок 1.2.2 Смешанная схема электроснабжени

1.3 Расчет электрических нагрузок.

1.3.1 Метод расчета

Электрическая нагрузка рассчитывается методом упорядоченных диаграмм, который изложен в /6/. Электроприемники ЭП имеют либо постоянный график нагрузки (группа А), либо переменный график нагрузки (группа Б). Отнесение данного i-го ЭП к группе А или группе Б производится по его коэффициенту использования ():

С учетом групп А и Б определяется расчетная активная () и расчетная реактивная () мощности через соответствующие средние активные () и реактивные () мощности.

Далее определяется эффективное число ЭП () по формуле (1.3.1):

где - номинальная активная мощность i-го ЭП кВт, при i =1…m.

m - количество ЭП.

Коэффициент максимума по активной мощности (КМ) определяется по таблице 2.6 /7/ в зависимости от и . Коэффициент максимума принимается равным единице в случае, если или . Коэффициент максимума по реактивной мощности () определяется по /6/ в зависимости от .

После определения расчетной мощности она сравнивается с суммарной номинальной мощностью трех наиболее мощных ЭП (), если она окажется меньше, то за расчетные принимаем .

1.3.2 Исходные данные

При подготовке исходных данных к расчету на компьютере все ЭП объекта делятся на группы однотипных ЭП. Каждой группе присваивается номер от 1 до 100. В группу входят ЭП, которые имеют одинаковые номинальные мощности , коэффициенты мощности и независимо от местоположения и назначения. Распределение ЭП РП по группам приведено в исходных данных на с.

В расчете использованы следующие обозначения:

- номинальная реактивная мощность ЭП группы А;

- номинальная активная мощность ЭП группы А;

и - расчетная активная и реактивная мощности ЭП группы А;

и - средняя активная и реактивная мощности ЭП группы А;

- коэффициент реактивной мощности ЭП группы А;

- номинальная реактивная мощность трех наиболее мощных ЭП;

Определяем общее количество ЭП РП (n) по формуле (1.3.):

где m - количество ЭП, m=10 (см. таблицу 1.3.1).

По коэффициенту использования , взятому из таблицы 1.3.1, определяем группу ЭП:

Распределение ЭП по группам приведено в таблице 1.3.1.

Таблица 1.3.1 - Распределение ЭП по РП

№ группы	Тип установки	Группа	, шт	, кВт
5	муфельная печь	Б	1	2,5	0,9	0,4843	0,75
6	соляная печь	Б	1	36	0,9	0,4843	0,75
7	соляная печь	Б	1	26	0,9	0,4843	0,75
8	электрическая печь	Б	2	31	0,9	0,4843	0,75
9	электрическая печь	Б	1	46	0,9	0,4843	0,75
10	наждак	А	1	2,7	0,5	1,7321	0,14
11	ванна	А	2	3	0,5	1,7321	0,14
12	ТВЧ	А	1	61	0,8	0,75	0,7
13	вентилятор	Б	1	3,8	0,87	0,5667	0,95
15	вентилятор	Б	1	3,8	0,87	0,5667	0,95

Определяем номинальную активную мощность по ЭП группы А (), группы Б ( ) и суммарную активную мощность ( ) :



Определяем долю ЭП группы А

Следовательно, расчет ведем по обеим группам.

а) Расчет для группы Б

Число ЭП группы Б (nБ)

Определяем номинальную реактивную мощность ЭП группы Б ():

Определяем среднюю активную , кВт и реактивную , кВар мощности:

а) Расчет для группы А

Число ЭП группы А (nА)

Определяем номинальную реактивную мощность ЭП группы А ():

Определяем среднюю активную , кВт и реактивную , кВар мощности:

Коэффициент использования РП ():

Эффективное число ЭП () определяем по формуле (1.3.):

т.к. nЭ<4, то принимаем . nЭ=4.

Из таблицы 2.6 справочника /6/ для значения =4 и ближайших значений , равных 0,6 и 0,7, находим коэффициент максимума ().

Таблица 1.3.2 - Значения коэффициента максимума

Эффективное число ЭП
	0,6	0,7
4	1,46	1,29

Рассчитаем методом кусочно-линейных интерполяций. Для этого составим уравнение вида , которое проходит через точки с координатами (для каждой пары координат к результатам y, a, b добавим штрихи), расчеты сведем в таблицы 1.3.3.

Коэффициенты a и b, входящие в уравнение прямой:

Получаем уравнение прямой

Подставим в полученное уравнение значение

Таблица 1.3.3 - Значения коэффициента максимума

	=0,6	0,63	0,7
4	1,46	1,409	1,29

Коэффициент максимума по реактивной мощности ()определяем по программе RELNA для , он равен .

Определяем расчетную активную мощность (, кВт):

Определяем расчетную реактивную мощность

Находим результирующую нагрузку, учитывая, что и

где IР - расчетный ток.

Сравним полученное значение расчетной активной мощности с суммарной номинальной мощностью трех наиболее мощных ЭП:

то есть .

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP1

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

5 1 2.50 0.900 0.750

6 1 36.00 0.900 0.750

7 1 26.00 0.900 0.750

8 2 31.00 0.900 0.750

9 1 46.00 0.900 0.750

10 1 2.70 0.500 0.140

11 2 3.00 0.500 0.140

12 1 61.00 0.800 0.700

13 1 3.80 0.870 0.950

15 1 3.80 0.870 0.950

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Гpуппа А (ЭП с пеpеменным гpафиком нагузки)

N Pном Qном Pсpед Qсpед

4 69.700 60.819 43.918 34.135

Nэфф Кисп Кмакс Кмакс1 Ppас Qpас

4.000 0.630 1.409 1.100 61.873 37.548

Гpуппа Б (ЭП с постоянным гpафиком нагpузки)

N Pном Qном Pсpед Qсpeд

8 180.100 87.853 136.595 66.751

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 12

Номинальная активная мощность Pном 249.800

Номинальная pеактивная мощность Qном 148.672

Сpедняя активная мощность Pc 180.513

Сpедняя pеактивная мощность Qc 100.886

Сpедний коэффициент мощности COS 0.873

Pасчетная активная мощность Pp 198.468

Pасчетная pеактивная мощность Qp 104.299

Полная pасчетная мощность Sp 224.205

Pасчетный ток Ip 0.34065

1.3.2 Приближенный учет электрического освещения

Освещенность механического цеха составляет Е=300 лк

Рассчитаем площадь цеха:

1)Площадь цеха (А, м2)

Мощность расходуемая на освещение цеха:

где

где ;

Общая мощность:

1.3.3 Выбор числа и мощности трансформаторов

В цехе потребители III категории, то предполагается установка двух трансформаторов, мощность которого выбираем по формуле:

Выбираем трансформатор ТМЗ-400/6 со следующими номинальными параметрами:

Sном.т = 400 кВА; Uном.в = 6 кВ; Uном.н = 0,4 кВ; Uк.з. = 5,5%; ?Pхх = 5,5 кВт.

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - Цех

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

1 1 41.00 0.870 0.950

2 1 5.30 0.500 0.140

3 1 8.10 0.500 0.140

4 1 2.60 0.650 0.200

5 1 2.50 0.900 0.750

6 1 36.00 0.900 0.750

7 1 26.00 0.900 0.750

8 2 31.00 0.900 0.750

9 1 46.00 0.900 0.750

10 1 2.70 0.500 0.140

11 2 3.00 0.500 0.140

12 1 61.00 0.800 0.700

13 1 3.80 0.870 0.950

14 2 5.60 0.500 0.140

15 1 3.80 0.870 0.950

16 1 13.10 0.500 0.140

17 1 16.00 0.500 0.140

18 1 2.60 0.500 0.140

19 2 16.00 0.500 0.140

20 4 2.60 0.650 0.200

21 1 11.90 0.500 0.140

22 1 8.80 0.870 0.950

23 1 16.70 0.500 0.140

24 1 18.80 0.500 0.140

25 2 16.70 0.500 0.140

26 1 8.80 0.870 0.950

27 1 2.70 0.500 0.140

28 1 9.20 0.650 0.200

29 1 4.80 0.500 0.140

30 1 2.70 0.500 0.140

31 2 13.90 0.500 0.140

32 1 5.60 0.500 0.140

33 1 6.60 0.500 0.140

34 1 6.80 0.500 0.140

35 1 3.50 0.500 0.140

36 1 13.90 0.500 0.140

37 1 4.50 0.500 0.140

38 1 4.30 0.500 0.140

39 1 13.50 0.500 0.140

40 3 2.80 0.500 0.140

41 1 4.00 0.500 0.140

42 1 4.80 0.500 0.140

43 1 18.60 0.500 0.140

44 2 6.60 0.500 0.140

45 2 4.60 0.500 0.140

46 1 9.00 0.500 0.140

47 2 5.50 0.500 0.140

48 1 16.50 0.500 0.140

49 4 3.90 0.500 0.140

50 2 13.10 0.500 0.140

51 1 10.80 0.500 0.140

52 3 3.90 0.500 0.140

53 1 5.60 0.500 0.140

54 2 13.10 0.500 0.140

55 1 10.80 0.500 0.140

56 4 3.90 0.500 0.140

57 2 13.10 0.500 0.140

58 10 0.60 0.500 0.140

59 2 3.80 0.550 0.330

60 1 2.70 0.500 0.140

61 1 11.40 0.650 0.200

62 1 11.00 0.500 0.140

63 1 3.80 0.500 0.140

64 1 3.90 0.500 0.140

65 1 3.80 0.500 0.140

66 1 3.90 0.500 0.140

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Гpуппа А (ЭП с пеpеменным гpафиком нагузки)

N Pном Qном Pсpед Qсpед

90 655.200 1054.397 129.348 177.785

Nэфф Кисп Кмакс Кмакс1 Ppас Qpас

42.782 0.197 1.264 1.000 163.445 177.785

Гpуппа Б (ЭП с постоянным гpафиком нагpузки)

N Pном Qном Pсpед Qсpeд

11 238.700 121.063 192.265 98.301

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 101

Номинальная активная мощность Pном 893.900

Номинальная pеактивная мощность Qном 1175.460

Сpедняя активная мощность Pc 321.613

Сpедняя pеактивная мощность Qc 276.086

Сpедний коэффициент мощности COS 0.759

Pасчетная активная мощность Pp 355.710

Pасчетная pеактивная мощность Qp 276.086

Полная pасчетная мощность Sp 450.281

Pасчетный ток Ip 0.68415

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP1

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

5 1 2.50 0.900 0.750

6 1 36.00 0.900 0.750

7 1 26.00 0.900 0.750

8 2 31.00 0.900 0.750

9 1 46.00 0.900 0.750

10 1 2.70 0.500 0.140

11 2 3.00 0.500 0.140

12 1 61.00 0.800 0.700

13 1 3.80 0.870 0.950

15 1 3.80 0.870 0.950

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Гpуппа А (ЭП с пеpеменным гpафиком нагузки)

N Pном Qном Pсpед Qсpед

4 69.700 60.819 43.918 34.135

Nэфф Кисп Кмакс Кмакс1 Ppас Qpас

4.000 0.630 1.409 1.100 61.873 37.548

Гpуппа Б (ЭП с постоянным гpафиком нагpузки)

N Pном Qном Pсpед Qсpeд

8 180.100 87.853 136.595 66.751

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 12

Номинальная активная мощность Pном 249.800

Номинальная pеактивная мощность Qном 148.672

Сpедняя активная мощность Pc 180.513

Сpедняя pеактивная мощность Qc 100.886

Сpедний коэффициент мощности COS 0.873

Pасчетная активная мощность Pp 198.468

Pасчетная pеактивная мощность Qp 104.299

Полная pасчетная мощность Sp 224.205

Pасчетный ток Ip 0.34065

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP2

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

1 1 41.00 0.870 0.950

2 1 5.30 0.500 0.140

3 1 8.10 0.500 0.140

4 1 2.60 0.650 0.200

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Гpуппа А (ЭП с пеpеменным гpафиком нагузки)

N Pном Qном Pсpед Qсpед

3 16.000 26.249 2.396 3.857

Nэфф Кисп Кмакс Кмакс1 Ppас Qpас

0.000 0.000 0.000 0.000 16.000 26.249

Гpуппа Б (ЭП с постоянным гpафиком нагpузки)

N Pном Qном Pсpед Qсpeд

1 41.000 23.236 38.950 22.074

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 4

Номинальная активная мощность Pном 57.000

Номинальная pеактивная мощность Qном 49.485

Сpедняя активная мощность Pc 41.346

Сpедняя pеактивная мощность Qc 25.931

Сpедний коэффициент мощности COS 0.847

Pасчетная активная мощность Pp 57.000

Pасчетная pеактивная мощность Qp 49.485

Полная pасчетная мощность Sp 75.484

Pасчетный ток Ip 0.11469

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP3

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

14 2 5.60 0.500 0.140

16 1 13.10 0.500 0.140

17 1 16.00 0.500 0.140

27 1 2.70 0.500 0.140

28 1 9.20 0.650 0.200

29 1 4.80 0.500 0.140

30 1 2.70 0.500 0.140

31 2 13.90 0.500 0.140

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Активная мощность тpех наибольших ЭП 43.800

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 10

Номинальная активная мощность Pном 87.500

Номинальная pеактивная мощность Qном 146.376

Эффективное число ЭП Nэ 7.664

Коэффициент использования Kи 0.146

Коэффициент максимума Kм 2.397

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100

Сpедняя активная мощность Pc 12.802

Сpедняя pеактивная мощность Qc 21.138

Сpедний коэффициент мощности COS 0.518

Pасчетная активная мощность Pp 43.800

Pасчетная pеактивная мощность Qp 75.864

Полная pасчетная мощность Sp 87.600

Pасчетный ток Ip 0.13310

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP4

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

18 1 2.60 0.500 0.140

19 2 16.00 0.500 0.140

21 1 11.90 0.500 0.140

25 1 16.70 0.500 0.140

26 1 8.80 0.870 0.950

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Активная мощность тpех наибольших ЭП 48.700

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 6

Номинальная активная мощность Pном 72.000

Номинальная pеактивная мощность Qном 114.453

Эффективное число ЭП Nэ 5.099

Коэффициент использования Kи 0.239

Коэффициент максимума Kм 2.241

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100

Сpедняя активная мощность Pc 17.208

Сpедняя pеактивная мощность Qc 20.063

Сpедний коэффициент мощности COS 0.651

Pасчетная активная мощность Pp 48.700

Pасчетная pеактивная мощность Qp 84.351

Полная pасчетная мощность Sp 97.400

Pасчетный ток Ip 0.14799

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP5

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент

гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

20 4 2.60 0.650 0.200

22 1 8.80 0.870 0.950

23 1 16.70 0.500 0.140

24 1 18.80 0.500 0.140

25 1 16.70 0.500 0.140

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Активная мощность тpех наибольших ЭП 52.200

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 8

Номинальная активная мощность Pном 71.400

Номинальная pеактивная мощность Qном 107.559

Эффективное число ЭП Nэ 5.019

Коэффициент использования Kи 0.249

Коэффициент максимума Kм 2.213

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100

Сpедняя активная мощность Pc 17.748

Сpедняя pеактивная мощность Qc 19.827

Сpедний коэффициент мощности COS 0.667

Pасчетная активная мощность Pp 52.200

Pасчетная pеактивная мощность Qp 90.413

Полная pасчетная мощность Sp 104.400

Pасчетный ток Ip 0.15862

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP6

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

32 1 5.60 0.500 0.140

33 1 6.60 0.500 0.140

34 1 6.80 0.500 0.140

35 1 3.50 0.500 0.140

36 1 13.90 0.500 0.140

37 1 4.50 0.500 0.140

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Активная мощность тpех наибольших ЭП 27.300

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 6

Номинальная активная мощность Pном 40.900

Номинальная pеактивная мощность Qном 70.841

Эффективное число ЭП Nэ 4.823

Коэффициент использования Kи 0.140

Коэффициент максимума Kм 2.983

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100

Сpедняя активная мощность Pc 5.726

Сpедняя pеактивная мощность Qc 9.918

Сpедний коэффициент мощности COS 0.500

Pасчетная активная мощность Pp 27.300

Pасчетная pеактивная мощность Qp 47.285

Полная pасчетная мощность Sp 54.600

Pасчетный ток Ip 0.08296

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP7

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

38 1 4.30 0.500 0.140

39 1 13.50 0.500 0.140

40 1 2.80 0.500 0.140

42 1 4.80 0.500 0.140

43 1 18.60 0.500 0.140

44 1 6.60 0.500 0.140

46 1 9.00 0.500 0.140

47 1 5.50 0.500 0.140

58 2 0.60 0.500 0.140

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Активная мощность тpех наибольших ЭП 41.100

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 10

Номинальная активная мощность Pном 66.300

Номинальная pеактивная мощность Qном 114.835

Эффективное число ЭП Nэ 5.996

Коэффициент использования Kи 0.140

Коэффициент максимума Kм 2.721

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100

Сpедняя активная мощность Pc 9.282

Сpедняя pеактивная мощность Qc 16.077

Сpедний коэффициент мощности COS 0.500

Pасчетная активная мощность Pp 41.100

Pасчетная pеактивная мощность Qp 71.187

Полная pасчетная мощность Sp 82.200

Pасчетный ток Ip 0.12489

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP8

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент

гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

40 2 2.80 0.500 0.140

41 1 4.00 0.500 0.140

44 1 6.60 0.500 0.140

45 2 4.60 0.500 0.140

47 1 5.50 0.500 0.140

48 1 16.50 0.500 0.140

58 2 0.60 0.500 0.140

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Активная мощность тpех наибольших ЭП 28.600

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 10

Номинальная активная мощность Pном 48.600

Номинальная pеактивная мощность Qном 84.178

Эффективное число ЭП Nэ 5.613

Коэффициент использования Kи 0.140

Коэффициент максимума Kм 2.806

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100

Сpедняя активная мощность Pc 6.804

Сpедняя pеактивная мощность Qc 11.785

Сpедний коэффициент мощности COS 0.500

Pасчетная активная мощность Pp 28.600

Pасчетная pеактивная мощность Qp 49.537

Полная pасчетная мощность Sp 57.200

Pасчетный ток Ip 0.08691

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP9

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент

гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

58 6 0.60 0.500 0.140

59 2 3.80 0.550 0.330

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Активная мощность тpех наибольших ЭП 8.200

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 8

Номинальная активная мощность Pном 11.200

Номинальная pеактивная мощность Qном 17.776

Эффективное число ЭП Nэ 4.041

Коэффициент использования Kи 0.269

Коэффициент максимума Kм 2.289

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100

Сpедняя активная мощность Pc 3.012

Сpедняя pеактивная мощность Qc 4.681

Сpедний коэффициент мощности COS 0.541

Pасчетная активная мощность Pp 8.200

Pасчетная pеактивная мощность Qp 12.580

Полная pасчетная мощность Sp 15.016

Pасчетный ток Ip 0.02282

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP10

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

49 3 3.90 0.500 0.140

52 3 3.90 0.500 0.140

53 1 5.60 0.500 0.140

56 4 3.90 0.500 0.140

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Активная мощность тpех наибольших ЭП 13.400

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 11

Номинальная активная мощность Pном 44.600

Номинальная pеактивная мощность Qном 77.249

Эффективное число ЭП Nэ 10.842

Коэффициент использования Kи 0.140

Коэффициент максимума Kм 2.102

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.000

Сpедняя активная мощность Pc 6.244

Сpедняя pеактивная мощность Qc 10.815

Сpедний коэффициент мощности COS 0.500

Pасчетная активная мощность Pp 13.400

Pасчетная pеактивная мощность Qp 23.209

Полная pасчетная мощность Sp 26.800

Pасчетный ток Ip 0.04072

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP11

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент

гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

50 2 13.10 0.500 0.140

51 1 10.80 0.500 0.140

54 2 13.10 0.500 0.140

55 1 10.80 0.500 0.140

57 2 13.10 0.500 0.140

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Активная мощность тpех наибольших ЭП 39.300

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 8

Номинальная активная мощность Pном 100.200

Номинальная pеактивная мощность Qном 173.551

Эффективное число ЭП Nэ 7.950

Коэффициент использования Kи 0.140

Коэффициент максимума Kм 2.400

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100

Сpедняя активная мощность Pc 14.028

Сpедняя pеактивная мощность Qc 24.297

Сpедний коэффициент мощности COS 0.500

Pасчетная активная мощность Pp 39.300

Pасчетная pеактивная мощность Qp 68.070

Полная pасчетная мощность Sp 78.600

Pасчетный ток Ip 0.11942

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - RP12

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

60 1 2.70 0.500 0.140

61 1 11.40 0.650 0.200

62 1 11.00 0.500 0.140

63 1 3.80 0.500 0.140

64 1 3.90 0.500 0.140

65 1 3.80 0.500 0.140

66 1 3.90 0.500 0.140

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Активная мощность тpех наибольших ЭП 26.300

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 7

Номинальная активная мощность Pном 40.500

Номинальная pеактивная мощность Qном 63.731

Эффективное число ЭП Nэ 5.165

Коэффициент использования Kи 0.157

Коэффициент максимума Kм 2.771

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100

Сpедняя активная мощность Pc 6.354

Сpедняя pеактивная мощность Qc 9.722

Сpедний коэффициент мощности COS 0.547

Pасчетная активная мощность Pp 26.300

Pасчетная pеактивная мощность Qp 39.136

Полная pасчетная мощность Sp 47.152

Pасчетный ток Ip 0.07164

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - SHRA1

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

58 10 0.60 0.500 0.140

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 10

Номинальная активная мощность Pном 6.000

Номинальная pеактивная мощность Qном 10.392

Эффективное число ЭП Nэ 10.000

Коэффициент использования Kи 0.140

Коэффициент максимума Kм 2.164

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.000

Сpедняя активная мощность Pc 0.840

Сpедняя pеактивная мощность Qc 1.455

Сpедний коэффициент мощности COS 0.500

Pасчетная активная мощность Pp 1.818

Pасчетная pеактивная мощность Qp 1.455

Полная pасчетная мощность Sp 2.328

Pасчетный ток Ip 0.00354

PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК

Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект pасчета - SHRA2

Номинальное напpяжение = 0.38 кВ

Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент

гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования

14 2 5.60 0.500 0.140

16 1 13.10 0.500 0.140

17 1 16.00 0.500 0.140

27 1 2.70 0.500 0.140

28 1 9.20 0.650 0.200

29 1 4.80 0.500 0.140

30 1 2.70 0.500 0.140

31 2 13.90 0.500 0.140

32 1 5.60 0.500 0.140

33 1 6.60 0.500 0.140

34 1 6.80 0.500 0.140

35 1 3.50 0.500 0.140

36 1 13.90 0.500 0.140

37 1 4.50 0.500 0.140

38 1 4.30 0.500 0.140

39 1 13.50 0.500 0.140

40 3 2.80 0.500 0.140

41 1 4.00 0.500 0.140

42 1 4.80 0.500 0.140

43 1 18.60 0.500 0.140

44 2 6.60 0.500 0.140

45 2 4.60 0.500 0.140

46 1 9.00 0.500 0.140

47 2 5.50 0.500 0.140

48 1 16.50 0.500 0.140

49 3 3.90 0.500 0.140

50 2 13.10 0.500 0.140

51 1 10.80 0.500 0.140

52 3 3.90 0.500 0.140

53 1 5.60 0.500 0.140

54 2 13.10 0.500 0.140

55 1 10.80 0.500 0.140

56 4 3.90 0.500 0.140

57 2 13.10 0.500 0.140

59 2 3.80 0.550 0.330

PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА

Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)

Всего по объекту :

Количество электpопpиемников N 53

Номинальная активная мощность Pном 393.300

Номинальная pеактивная мощность Qном 674.414

Эффективное число ЭП Nэ 38.928

Коэффициент использования Kи 0.145

Коэффициент максимума Kм 1.393

Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.000

Сpедняя активная мощность Pc 57.058

Сpедняя pеактивная мощность Qc 97.256

Сpедний коэффициент мощности COS 0.506

Pасчетная активная мощность Pp 79.469

Pасчетная pеактивная мощность Qp 97.256

Полная pасчетная мощность Sp 125.595

Pасчетный ток Ip 0.19083

1.4 Выбор оборудования для вариантов схем электроснабжения

1.4.1 Выбор распределительных шкафов

Выбираем шкафы распределительные для силовых установок переменного тока серии ПР8501-1000 без выключателя на вводе с трехполюсными выключателями на отходящих линиях типа ВА51-37, ВА51-33, ВА51-31 и ВА51-25 по расчетному току РП из условия:

Iном рп ? Iр.рп.

Для заполнения таблицы 1.4.1 используется программа AVTOMAT (PRES6)

Таблица 1.4.1

№ РП	Iр.рп,А	Номер шкафа	Iном,А	Количество автоматов
1	340,754	011	400	12
2	114,68	011	160	4
3	133,094	011	160	10
4	147,984	011	160	6
5	158,619	011	160	8
6	82,956	011	100	6
7	124,89	011	160	10
8	86,906	011	100	10
9	22,818	011	100	6
10	40,718	011	100	12
11	119,42	011	160	8
12	71,611	011	100	7

1.4.2 Выбор проводников

Радиальная схема.

Выберем проводники, питающие распределительные шкафы, в качестве которых применим кабель с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией, проложенный в воздухе, типа ААШвУ. Также укажем типы выбранных автоматов и номинальные токи расцепителей. Для заполнения таблицы используется программа AVTOMAT (PRES6).

Таблица 1.4.2 Данные автоматов и проводников радиальной схемы ЭС

№ РП	Iр,РП, А	Тип автомата	Iдл.доп.,А	Iном,р,А	F,мм2	Iдоп, А	L,км	Rуд, Ом/км	R,Ом
1	340,754	ВА51-37	400	400	2х120	400	0,04	0,258	0,01
2	114,68	ВА51-33	160	125	70	140	0,053	0,443	0,023
3	133,094	ВА51-33	160	160	95	165	0,034	0,326	0,011
4	147,984	ВА51-33	160	160	95	165	0,0445	0,326	0,015
5	158,619	ВА51-33	160	160	95	165	0,017	0,326	0,055
6	82,956	ВА51-31	100	80	35	95	0,015	0,89	0,013
7	124,89	ВА51-33	160	125	70	140	0,021	0,443	0,009
8	86,906	ВА51-31	100	100	50	110	0,034	0,62	0,021
9	22,818	ВА51-25	25	25	10	45	0,04	3,1	0,124
10	40,718	ВА51-31	100	40	10	45	0,042	3,1	0,1302
11	119,42	ВА51-33	160	125	70	140	0,061	0,443	0,027
12	71,611	ВА51-31	100	80	35	95	0,0655	0,89	0,058

1.4.3 Выбор высоковольтного кабеля

Выбор высоковольтного кабеля проводится по трем условиям:

а) по экономической плотности тока;

б) по длительно допустимому нагреву;

в) по термической стойкости.



Рисунок 1.4.1 Расчетная схема для выбора высоковольтного кабеля

а) Выбор проводника по экономической плотности тока;

расчетная активная мощность кабельной линии , кВт)

кВт,

где -средняя мощность цеха;

- расчетная мощность, требующаяся на освещение цеха.

Расчетная реактивная мощность кабельной линии ( , квар)

кВар.

Расчетный ток кабельной линии ), А

где Uном - номинальное напряжение ГПП НН, Uном =6 кВ;

Расчетное сечение кабельной линии по экономической плотности тока:

где jэ=1,4 А/мм2, для кабельной линии с бумажной изоляцией, алюминиевыми жилами, с временем наибольших нагрузок Тм=4000 ч/год.

Выбираем ближайшее большее стандартное сечение =35 мм2.

б) Выбор проводника по длительно допустимому нагреву

1) Нормальный режим

Условие выбора

,

где - допустимый ток кабельной линии, =95 А согласно табл. 7.10 /13/ для сечения =35 мм2

95 А > 69,55 А

2) Утяжеленный режим

Т.к. цеховая трансформаторная подстанция - двухтрансформаторная, то

95 А > 69,55 А

Следовательно, кабель проходит по утяжеленному току.

в) Выбор проводника по термической стойкости.

Расчетное сечение проводника по термической стойкости (), мм 2

где? полное время отключение:

;

? время срабатывания релейной защиты (токовая отсечка), /6/, ;

? собственное время отключение выключателя типа ВМП, /8/, с;

? постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, /6/,с соответствует ударному коэффициенту .

С - тепловая функция, С = 100 / мм2 - для кабелей до 6 кВ согласно табл. 8.3 /2 /;

- ток КЗ в точке К согласно рисунку 1.4.1

Ток короткого замыкания рассчитаем в относительных единицах точным методом. Для этого зададимся базисными значениями:

Так как напряжение на шинах системы постоянно, то ток короткого замыкания на шинах:

где- сопротивление системы в относительных единицах, берем из исходных данных, = 0,5 о.е..

Выбираем ближайшее большее стандартное сечение = 95 мм2, табл. 7.10 /13/.

Выбираем сечение кабельной линии (), мм2 как максимальное из трех условий:

Выбираем кабель марки ААШвУ (3Ч95).

1.5 Выбор оптимальной схемы электроснабжения на основании технико-экономических расчетов

При проектировании системы электроснабжения промышленного предприятия (цеха) выбирают наиболее целесообразную схему на основании всестороннего анализа экономических показателей. Основными экономическими показателями являются капитальные вложения (затраты)

, руб/год,

где Е - коэффициент отчислений от капиталовложений (нормативный коэффициент эффективности + отчисления на амортизацию +отчисления на текущий ремонт), 1/год:

Е = 0,152 1/год - это кабельные линии, проложенные в помещении до 10 кВ включительно, а также шинопроводы;

Е = 0,193 1/год - силовое электротехническое оборудование распределительного устройства;

К -единовременные капиталовложения с учетом монтажа ,руб;

Рм - максимальные потери активной мощности, кВт;

Со -удельная стоимость потерь, руб/кВт•год.

1.5.1 Технико-экономический расчет радиальной схемы

Расчет капиталовложений на монтаж кабельных линий, соединяющих распределительные пункты с ТП, сведен в таблицу 1.5.1

Таблица 1.5.1 - Капиталовложения на монтаж кабельных линий

Номер РП	Сечения кабеля, мм2	Затраты на монтаж, руб./100 м	Стоимость материала ААШвУ, руб./100 м	Длина кабеля, м	Капиталовложение на покупку и монтаж кабелей, руб.	Итого с учетом инфляции кинф.=50, руб.
6	35	39,5	100	15	20,925
7	70	54,3	157	21	44,373
8	50	54,3	122	34	59,942
9	10	39,5	63	40	41
10	10	39,5	63	42	43,05
11	70	54,3	157	61	128,893
			Итого:		Ккб =338,183	16909,15

Рассчитаем капиталовложения на оборудование и его монтаж для питания электроприемников от РП, смотри таблицу 1.5.2.

Таблица 1.5.2 - Капиталовложения на оборудование и его монтаж для питания электроприемников от РП

Мощность ЭП, кВт	Кол-во ЭП.	Затраты на монтаж одного ЭП, руб./1 ЭП	Цены на оборудование руб./1 ЭП	Общие капиталовложения, руб.	Итого с учетом инфляции кинф=50, руб.
10	42	14	46	2520
17	11	14,6	46	666,6
40	1	29,6	40,6	70,2
	Коб =3256,8	162,84

Кабельные линии присоединяются к трансформаторной подстанции через автоматы. Рассчитаем затраты на них и их монтаж.

Таблица 1.5.3 - Стоимость автоматов 2-го уровня

Номер РП	Мощность РП, кВт	Кол-во автоматов, шт.	Затраты на монтаж, руб/1 РП	Цена на оборудование, руб/1 РП	Общие затраты, руб.	Итого с учетом инфляции кинф=50, руб.
6	40,9	1	42,6	104	146,6
7	66,3	1	80,6	104	184,6
8	48,6	1	80,6	104	184,6
9	11,2	1	14,6	46	60,6
10	44,6	1	42,6	104	146,6
11	100,2	1	96	104	200
Итого:	КА=923	46150

Рассчитаем потери в кабельных линиях. При расчете будем использовать следующую формулу:

, Вт

где I- расчетный ток кабеля, питающего РП,

R- сопротивление кабеля.

Расчет сведем в таблицу 1.5.4

Определим удельную стоимость потерь:

где б- плата за 1 максимальной нагрузки, = 211руб/ кВт•год;

в - плата за 1 электроэнергии, = 0,47 руб/ кВт•ч;

TM - число часов использования максимальной нагрузки, ТМ = 2000 ч для односменного режима работы;

М - время максимальных потерь, М =920 ч.

Тогда имеем:

руб/ кВт•год

Определим стоимость потерь электроэнергии в год

руб/год

Найдем общие затраты. При этом учтем инфляцию (умножим капиталовложения на 50). Получим

руб/год.

1.5.2 Технико-экономический расчет смешанной схемы

Расчет капиталовложений на монтаж кабельных линий, соединяющих распределительные пункты с ТП, сведен в таблицу 1.5.5

Таблица 1.5.5 - Капиталовложения на монтаж кабельных линий и ШРА

Кабель	Сечение кабеля, мм2	Затраты на монтаж, руб/100 м	Стоимость материала ААШВу, руб/100 м	Длина ШРА, м	Капиталовложения на покупку и монтаж кабелей, руб
к ШРА 1	6	39,5	58	4,2	4,095
к ШРА 2	120	58,5	224	14,7	41,53
Итого:	Ккб = 45,625

Шинопровод	Iном, А	Затраты на монтаж, руб/100 м	Стоимость материала ААШВу, руб/100 м	Длина ШРА, м	Капиталовложения на покупку и монтаж , руб
ШРА 1	250	452	1725	51	1110,27
ШРА 2	250	452	1725	88,16	1919,24
Итого:	Ккб = 3029,51

Рассчитаем капиталовложения на оборудование и его монтаж для питания электроприемников от РП, смотри таблицу 1.5.6.

Таблица 1.5.6 - Капиталовложения на оборудование и его монтаж для питания электроприемников от РП

Мощность ЭП, кВт	Кол-во ЭП.	Цены на Монтаж, руб/1 ЭП	Цены на оборудование руб./1 ЭП	Общие капиталовложения, руб
10	36	8,6	25	1209,6
17	16	9,1	25	545,6
Итого, руб.	КОБ=1755,2

Рассчитаем потери в шинопроводе, используя следующую формулу:

Потери в кабельных линиях:

где I- расчетный ток кабеля, питающего РП,

R- сопротивление кабеля.

Расчет сведем в таблицу 1.5.7

Таблица 1.5.7 - Потери в кабельных линии и шинопроводе

Кабель	Расчетный ток Iр, А	Сечение кабеля, мм2	Удельное сопротивление R, Ом/км	Длина, км	Сопротивление R, Ом	Потери мощности, Вт
к ШРА 1	3,54	6	5,17	0,042	0,217	8,158
к ШРА 2	190,83	120	0,258	0,0147	0,0038	415,143
Итого:	423,301

Шинопровод	Расчетный ток Iр, А	Iном, А	Удельное сопротивление R, Ом/км	Длина, км	Сопротивление R, Ом	Потери мощности, Вт
ШРА 1	3,54	250	0,21	0,051	0,0107	0,134
ШРА 2	190,83	250	0,21	0,088	0,01848	672,969
Итого:	673,103

Определим стоимость потерь электроэнергии в год

руб/год.

Найдем общие затраты. При этом учтем инфляцию (умножим капиталовложения на 50). Получим

руб/год.

Таким образом, сравнивая затраты для двух вариантов схемы

делаем вывод, что смешанная схема наиболее предпочтительнее.

1.6 Компенсация реактивной мощности

Расчет компенсации реактивной мощности:

номинальная мощность одного трансформатора;

количество трансформаторов на ПС;

максимально допустимый коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном рабочем режиме:

для однотрансформаторной ПС;

для двухтрансформаторной ПС.

Экономическое значение коэффициента реактивной мощности определяется:

при

при

при

к - коэффициент отличия стоимости ЭЭ (для Чувашэнерго к=0,9);

отношение потребления активной энергии (для двухставочных потребителей мощности кварталы максимальной нагрузки системы по отношению в квартале максимальной нагрузке потребителя).

В КП принимаем равномерный график потребления, т.е. - график параллелен оси абсцисс, и => .

Располагаемая реактивная мощность системы

Потребляемая из системы реактивная мощность определяется:

Мощность конденсаторных батарей:

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Расчетная нагрузка 0.4 кВ: Pp = 436.1 кВт, Qp = 276.1 квар

Номинальная мощность трансформаторов 6/0.4 кВ Sт = 800 кВ*А

Максимальный коэффициент загрузки Т в нормальном режиме = 0.70

Высшее напpяжение п/ст, питающей сеть 6 кВ = 110 кВ

Номер группы энергосистемы = 4

Коэффициент отличия стоимости электроэнергии k = 0.9

РАСЧЕТЫ

Экономический коэффициент реактивной мощности

Tg(fi)э = 0.56

Экономическая реактивная мощность энергосистемы

Qэ = 244.2 квар

Допустимая через трансформаторы мощность Qдоп = 351.3 квар

Распределение Qр = 276.1 квар между источниками :

Энергосистема Конденсаторы 0.38 кВ

Qc, квар Qк, квар

Без учета трансформаторов 244.2 31.9

С учетом трансформаторов 244.2 31.9

1.7 Выбор автоматического воздушного выключателя

1.7.1 Общие сведения

Рассмотрим выбор автомата дл защиты РП.

К распределительному пункту подключено 6 электроприемников суммарной номинальной мощностью =249,8 кВт (смотри раздел 4). Данные мощного двигателя, имеющего наибольший пусковой ток, смотри таблицу 5.1 раздел 5. Ток КЗ IКЗ= 12,451 кА смотри раздел 10.

На каждом двигателе установлен магнитный пускатель, защищающий двигатель от перегрузки, т. е. автомат защищает только от КЗ. Выбираем автомат, который защищает линию, питающую РП, смотри рисунок 6.1.

Рисунок 6.1 - Расчетная схема для выбора автомата

а) потребитель - РП;

б) потребитель - АД.

1.7.2 Вспомогательный расчет нагрузок

Для расчета необходимо определить кИ, кМ, cosц:

где Рс.м, Рр, Sр -- взяты из раздела 4.

Определяем расчетную мощность группы (PР) по формуле:

кВт;

Расчетный сток группы ЭП (Iр):

Пиковый ток группы ЭП ( Iпик ):

где Iпуск , Iном,АД - пусковой и номинальный ток АД, взяты из раздела 5.

.

1.7.3 Выбор автомата по условиям нормального режима

Автомат не должен срабатывать в нормальном режиме, для этого должно выполняться условие:

где Iном,Р - номинальный ток расцепителя.

В данном случае . По этому условию на с.260 /6/ выбираем ближайший больший расцепитель а по нему все возможные автоматы, параметры которых приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - данные выбранных автоматов

Тип автомата	Iном, А	I0/Iном,р, о.е.	Iном,р, А	Iоткл, кА
ВА51-37 ВА52-37	400 400	10 10	400 400	25 30

В таблице приняты следующие обозначения:

Iном - номинальный ток автомата, А;

I0/Iном,р - ток отсечки, о.е.;

Iном,р - номинальный ток расцепителя, А;

Iоткл - ток отключения, кА (предельная коммутационная способность).

При выборе автоматов следует иметь в виду, что рекомендуется выбирать автомат ВА51, а автоматы ВА 52 следует применять, если требуется повышенная коммутационная способность.

1.7.4 Проверка автомата в пиковом режиме

При пуске двигателя не должна сработать отсечка автомата, для этого должно выполняться условие:

По таблице 6.1 I0/Iном,р = 10, т.е.

следовательно, условие выполняется.

Тепловой расцепитель также не должен сработать в этом режиме, т. е. должно выполняться условие:

,

где tпуск - время пуска АД, tпуск = 1,5 с;

tсраб - время срабатывания, определяется по времятоковой характеристике для соответствующего значения Iпик/Iном,р. Эта характеристика приведена на с.164 /7/.

Из данной характеристики находим tсраб для значений Iпик/Iном,р равных 2 и 3. По найденным значениям строим график зависимости tсраб=f(Iпик/Iном,р), приведенный на рисунке 6.2.

Прямая y=ax+b проходит через точки с координатами x1=2, y1=400; x2=3, y2=2.

Найдем значения коэффициентов a и b:

Найдем значения y для x=2,791, что соответствует tсраб для Iпик/Iном,р=2,791

Получаем, что , т.е. условие выполняется. Выключатели ВА52 и ВА51 имеют большее время срабатывания, поэтому их не проверяем при пуске.

1.7.5 Проверка автомата на коммутационную способность

Должно выполняться условие:

,

где Iкз - периодическая составляющая тока КЗ за автоматом, IКЗ=12,451 кА, смотри раздел 10.

По отключающей способности подходит автомат ВА51-37, т.к.

1.7.6 Согласование расцепителя с защищаемым проводником

Допустимый ток защищаемого проводника (ЗП) Iдоп должен удовлетворять условию:

, т.е.;

По таблице на с.115 /6/ выбираем провод с поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами, сечением (F) - 2*120 мм2 с Iдоп=400 А, получаем:

Следовательно, расцепитель согласуется с ЗП.

Автоматический выбор автоматических воздушных выключателей производится с помощью программы AVTOMAT. Используя данную программу, были получены следующие результаты.

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Исходные данные

Защищаемый потребитель : Группа электроприемников

Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 249.800

Коэффициент использования группы ЭП Ки : 0.723

Коэффициент максимума группы ЭП Км : 1.099

Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.885

Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :

Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 61.000

Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50

Коэффициент мощности cos fн : 0.890

Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.900

Длительность пуска t п ( с ) : 1.50

Расчет

Номинальный ток двигателя Iн = 115.705 A

Пусковой ток двигателя Iп = 867.789 A

Коэффициент спроса группы Кс = 0.795

Расчетная активная мощность группы Pp = 198.485 кВт

Расчетный ток группы Ip = 340.754 A

Пиковый ток группы Iпик = 1116.607 A

- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -

Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :

Тип автомата ВА51-37 ВА52-37 *)

Номинальный ток автомата I ном (А) 400 400

Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 400.0 400.0

Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10 10

Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 25.0 30.0

При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :

Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл

А А о.е. кА

ВА51-39 630 400.0 10 35.0

ВА52-39 630 400.0 10 40.0

*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется

повышенная коммутационная способность.

ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ:

Наибольший ток к.з. за автоматом

I к должен быть меньше I откл

пpедельной коммутационной способности автомата

25.0 кА - для ВА51-37

30.0 кА - для ВА52-37

CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :

Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 400.00

(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 120.0*2 мм2)

I ном.р = I доп

Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Исходные данные

Защищаемый потребитель : Группа электроприемников

Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 57.000

Коэффициент использования группы ЭП Ки : 0.725

Коэффициент максимума группы ЭП Км : 1.379

Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.755

Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :

Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 41.000

Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50

Коэффициент мощности cos fн : 0.890

Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.900

Длительность пуска t п ( с ) : 1.50

Расчет

Номинальный ток двигателя Iн = 77.769 A

Пусковой ток двигателя Iп = 583.268 A

Коэффициент спроса группы Кс = 1.000

Расчетная активная мощность группы Pp = 56.987 кВт

Расчетный ток группы Ip = 114.680 A

Пиковый ток группы Iпик = 620.196 A

- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -

Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :

Тип автомата ВА51-33 ВА52-33 *)

Номинальный ток автомата I ном (А) 160 160

Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 125.0 125.0

Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10 10

Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 12.5 35.0

При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :

Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл

А А о.е. кА

ВА51-35 250 125.0 12 15.0

ВА52-35 250 125.0 12 30.0

*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется

повышенная коммутационная способность.

ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :

Наибольший ток к.з. за автоматом

I к должен быть меньше I откл

пpедельной коммутационной способности автомата

12.5 кА - для ВА51-33

35.0 кА - для ВА52-33

CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :

Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 140.00

(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 70.0 мм2)

I ном.р < I доп

Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Исходные данные

Защищаемый потребитель : Группа электроприемников

Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 43.800

Коэффициент использования группы ЭП Ки : 1.000

Коэффициент максимума группы ЭП Км : 1.000

Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.500

Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :

Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 16.000

Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.00

Коэффициент мощности cos fн : 0.910

Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.880

Длительность пуска t п ( с ) : 1.50

Расчет

Номинальный ток двигателя Iн = 30.356 A

Пусковой ток двигателя Iп = 212.495 A

Коэффициент спроса группы Кс = 1.000

Расчетная активная мощность группы Pp = 43.800 кВт

Расчетный ток группы Ip = 133.094 A

Пиковый ток группы Iпик = 315.233 A

- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -

Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :

Тип автомата ВА51-33 ВА52-33 *)

Номинальный ток автомата I ном (А) 160 160

Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 160.0 160.0

Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10 10

Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 12.5 35.0

При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :

Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл

А А о.е. кА

ВА51-35 250 160.0 12 15.0

ВА52-35 250 160.0 12 30.0

*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется

повышенная коммутационная способность.

ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :

Наибольший ток к.з. за автоматом

I к должен быть меньше I откл

пpедельной коммутационной способности автомата

12.5 кА - для ВА51-33

35.0 кА - для ВА52-33

CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :

Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 165.00

(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 95.0 мм2)

I ном.р < I доп

Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Исходные данные

Защищаемый потребитель : Группа электроприемников

Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 48.700

Коэффициент использования группы ЭП Ки : 1.000

Коэффициент максимума группы ЭП Км : 1.000

Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.500

Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :

Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 16.700

Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.00

Коэффициент мощности cos fн : 0.910

Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.880

Длительность пуска t п ( с ) : 1.50

Расчет

Номинальный ток двигателя Iн = 31.685 A

Пусковой ток двигателя Iп = 221.792 A

Коэффициент спроса группы Кс = 1.000

Расчетная активная мощность группы Pp = 48.700 кВт

Расчетный ток группы Ip = 147.984 A

Пиковый ток группы Iпик = 338.092 A

- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -

Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :

Тип автомата ВА51-33 ВА52-33 *)

Номинальный ток автомата I ном (А) 160 160

Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 160.0 160.0

Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10 10

Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 12.5 35.0

При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :

Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл

А А о.е. кА

ВА51-35 250 160.0 12 15.0

ВА52-35 250 160.0 12 30.0

*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется

повышенная коммутационная способность.

ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :

Наибольший ток к.з. за автоматом

I к должен быть меньше I откл

пpедельной коммутационной способности автомата

12.5 кА - для ВА51-33

35.0 кА - для ВА52-33

CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :

Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 165.00

(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 95.0 мм2)

I ном.р < I доп

Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Исходные данные

Защищаемый потребитель : Группа электроприемников

Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 52.200

Коэффициент использования группы ЭП Ки : 1.000

Коэффициент максимума группы ЭП Км : 1.000

Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.500

Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :