Электроснабжение электроприемников цеха

∆Qт = 2* = 39,84 квар

Определяется мощность, потребляемая трансформаторами:

Рт = Рр + ∆Рт          (42)

Рт = 503,33+9,96 = 513,29 кВт

Qт = Q1 + ∆Qт         (43)

Qт = 393,17+39,84 = 433 квар

Sт =          (44)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            

Sт =

 

7. Компенсация реактивной мощности

 

Суммарная мощность компенсирующих устройств

Qнк = Qнк1 + Qнк2         (45)

Дополнительная мощность Qнк2 определяется  в целях оптимального снижения  потерь в трансформаторах  и в сети  напряжением 10 кВ

Qнк2 = Qр - Qнк1 – γ Nт.опт. * S нт,                 (46)

где γ - расчетный коэффициент, зависящий от расчетных параметров Кр1 и Кр2 и схемы питания цеховой ТП.

        Кр1 – коэффициент, учитывающий расположение энергосистемы и сменность предприятия; определяется по /1, 108/,

 Кр1=14;

         Кр2 – коэффициент, зависящий от мощности трансформаторов и длины питающей линии; определяется по /1, 109/,

 Кр2=4;

 γ=0,6;

Qнк2 = 393,17-0-0,6*2*400= -86,83 квар;

Так как Qнк2 <0, то принимается Qнк2 =0.

Qнк =0.

Установка устройств, компенсирующих реактивную мощность, не требуется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Расчет питающей линии 10 кВ

 

Выбор сечения кабельной линии 10 кВ производится по экономической плотности тока:

          (47)

где Iр - расчетный ток кабельной линии в нормальном режиме, А;

jэ – экономическая плотность тока; выбирается по /6,214/ в зависимости от числа часов максимально используемой нагрузки, А/мм2.

                                                                                    (48)

где n – количество линий к ТП.

 Принимается кабель марки АСБ-10-3×16; способ прокладки – траншея.

Iдл.доп. = 75А;

r0 = 1,94 Ом/км;

Х0 = 0,113 Ом/км.

Условие проверки по нагреву в нормальном режиме:

Iр<I’доп.                                                                                                     (49)

Длительно допустимый ток с учетом условий прокладки и температуры окружающей среды:

I’доп =Iдл.доп·Кп·Кt,         (50)

где Кп- поправочный коэффициент на число проложенных кабелей в траншее; определяется по /5,28/;

Кп = 0,93;

Кt- поправочный коэффициент на температуру окружающей среды; определяется по /5,28/.

Кt = 1;

I’доп = 75*0,93*1= 69,75А;

19,4А<69,75А.

Условие проверки по нагреву в послеаварийном режиме:

Iав <I’ав ,                                                                                            (51)

где  Iав - аварийный ток;

Iав =2Iр ;                   (52)

Iав = 2*19,4=38,8А;

I’ав - допустимый ток в аварийном режиме;

I’ав = Кав *I’доп ,         (53)

где Кав - коэффициент перегрузки Кав, определяемый по /1,51/, таблица 3.3 в зависимости от коэффициента предварительной нагрузки и допустимой перегрузки по отношению к номинальной

Коэффициент предварительной нагрузки

;                                                                                           (54)

Принимается Ки=0,6;длительность максимума – 3ч.

Кав = 1,35;

I’ав = 1,35*69,75=94,2А

38,8А<94,2А.

Выбранное сечение проверяется по допустимой потере напряжения:

ΔU < ΔUдоп;          (55)

                (56)

ΔUдоп=5%.

0,2% < 5%

Проверка выбранного сечения на термическую стойкость определяется по условию:

Fт< Fр.           (57)

Термически устойчивое сечение:

         (58)

Для определения тока короткого замыкания составляется расчетная схема и схема замещения, выполняется расчет токов короткого замыкания.

 

 

 

Рисунок 1 – Расчётная схема

 

 

Рисунок 2 – Схема замещения для расчёта токов короткого замыкания

 

Для определения сопротивлений трансформаторов ГПП из /3,167/ выписываются паспортные данные трансформаторов ТДН-10000/110:

∆Рхх = 8 кВт;

∆Ркз = 68 кВт;

Iхх = 0,9 %

Uкз = 10,5 %

Расчёт тока короткого замыкания ведётся в относительных единицах.

Принимается Sб = 100 МВА.

Uб = 10,5 кВ

Определяется базисный ток

                                                                                                         (59)                                                                                                          

Определяются сопротивления системы, воздушных линий, трансформаторов ГПП, кабельных линий.

;                                                                                                   (60)

;

;                                                                               (61)

;

 ;                                                                           (62)

;

;                                                                                       (63)

;

Суммарное сопротивление цепи короткого замыкания:

 ;                                                                         (64)

;

 ;                                                                                              (65)

Значения Кт и tпр определяются по /1,52/.

Температурный коэффициент, учитывающий ограничение допустимой температуры нагрева жил кабеля,

 Кт =95А·с1/2/мм2;

 Приведённое время короткого  замыкания     

 tпр=0,55 c

34,9мм2 >16мм2

Окончательно по /1,54/ принимается кабель АСБ-10-3х35

Iдл.доп.=115А.

 

9. Конструктивное выполнение цеховой сети

 

Цеховая сеть выполняется комплектными распределительными шинопроводами серии ШРА73-УЗ, поставляемыми в виде отдельных сборных секций, представляющими собой четыре шины, заключенные в оболочку и скреплённые изоляторами-клещами. Для выполнения прямых участков линий служат прямые секции, для поворотов–угловые. Соединение секций на месте их монтажа выполняется сваркой.

 Отдельные приемники  подключены к ШРА через ответвительные коробки, кабелем, проложенным в трубах. На каждой секции ШРА длиной 3 м имеется восемь ответвительных коробок (по четыре с каждой стороны) с автоматическими выключателями или предохранителями с рубильниками. Для штепсельного присоединения ответвительных коробок на секциях шинопровода предусмотрены окна с автоматически закрывающимися шторками. Это обеспечивает безопасное присоединение коробок к шинопроводу, находящемуся под напряжением в процессе эксплуатации. При открывании крышки коробки питание приёмника электроэнергии прекращается

Крепление шинопроводов выполнено кронштейнами к стене на высоте 3м над полом.

Прокладка кабеля и провода выполнена в пластмассовых трубах. Применение пластмассовых труб позволяет экономить стальные трубы, а также снизить трудоемкость трубных электропроводок. Для скрытых и открытых прокладок  применяются пластмассовые трубы из винипласта. Прокладка в защитных трубах обеспечивает достаточно надёжную защиту проводов и кабелей от механических повреждений, что важно для цеховой сети промышленного предприятия.

При параллельной прокладке и пересечениях расстояние от кабелей и проводов до трубопроводов - не меньше 0,5 м. Горизонтальная прокладка кабелей и проводов совместно с трубопроводами в одной вертикальной плоскости выполнена так, чтобы исключить попадание на кабели и провода из трубопроводов различных жидкостей, паров и газов.

Для приёма и распределения электроэнергии к группам потребителей трёхфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380В примененяются распределительные шкафы и пункты.

 

Заключение

 

В курсовом проекте произведён расчёт электроснабжения участка        механического цеха.

Выбрана схема электроснабжения участка цеха, произведён расчёт электрических нагрузок. Несимметрия по току между шинопроводами ШРА1 и ШРА2 составляет 4,5%, что допустимо.

Произведён выбор марки и сечения шинопроводов, кабелей и проводов. Предусмотрена защита элементов системы электроснабжения плавкими предохранителями и автоматическими выключателями.

Выбор числа и мощности трансформаторов цеховой подстанции был произведён в соответствии с требованиями к категориям  электроприёмников цеха, предусмотрено взаимное резервирование. Компенсация реактивной мощности не требуется.

Сечение питающей кабельной линии 10 кВ было определено по экономической плотности тока. Произведена проверка выбранного сечения по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах, по допустимой потере напряжения. Для проверки кабеля на термическую стойкость  был рассчитан ток короткого замыкания на шинах высокого напряжения цеховой ТП.

Принятые схемные и конструктивные решения отражены в графической части проекта, выполненной на двух листах формата А1. На чертежах представлены план сети 0,4кВ участка цеха и схема электроснабжения участка цеха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1) Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учебное пособие для вузов- М.: Энергоатомиздат, 1987

2) Барыбин Ю.Г. Справочник по  проектированию электроснабжения- М.:

Энергоатомиздат, 1990

3) Барыбин Ю.Г. Справочник по проектированию электрических сетей и

электрооборудования- М.: Энергоатомиздат, 1991

4) Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая  часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов- М.: Энергоатомиздат, 1989

5) Правила устройства электроустановок- М.: Госэнергонадзор, 2000

6) Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение  промышленных

предприятий: Учебник для вузов- М.: Высшая школа, 1986

7) Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: Учебник для проф. учеб. заведений- М.: Высшая школа, 2001

8) Распечатка, значения коэффициентов расчетной нагрузки КР.

9) Распечатка, технические данные автоматических выключателей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аннотация

 

Расчётная часть курсового проекта включает в себя 37 листов печатного текста, 4 таблицы и 5 рисунков.

Пояснительная записка содержит выбор схемы электроснабжения участка цеха, расчёт электрических нагрузок, выбор марки и сечения шинопроводов, кабелей и проводов, выбор защиты элементов системы электроснабжения, а также числа и мощности трансформаторов цеховой подстанции.