Реферат: Электроснабжение автомобильного завода
--PAGE_BREAK--<img width=«505» height=«734» src=«ref-1_364759276-12917.coolpic» v:shapes="_x0000_s1626 _x0000_s1584 _x0000_s1585 _x0000_s1586 _x0000_s1587 _x0000_s1588 _x0000_s1589 _x0000_s1590 _x0000_s1591 _x0000_s1592 _x0000_s1593 _x0000_s1594 _x0000_s1595 _x0000_s1596 _x0000_s1597 _x0000_s1598 _x0000_s1599 _x0000_s1600 _x0000_s1601 _x0000_s1602 _x0000_s1603 _x0000_s1604 _x0000_s1605 _x0000_s1606 _x0000_s1607 _x0000_s1608 _x0000_s1609 _x0000_s1610 _x0000_s1611 _x0000_s1612 _x0000_s1613 _x0000_s1614 _x0000_s1615 _x0000_s1616 _x0000_s1617 _x0000_s1618 _x0000_s1619 _x0000_s1620 _x0000_s1621 _x0000_s1623 _x0000_s1624 _x0000_s1625">Определение расчетных нагрузок Ведомость электрических нагрузок завода.
таблица№1
№
Наименование цеха
Кс
Cosj
d,
ВВт/м2
Pуст, кВт
1
Цех шасси и главный конвейер
0,85
0,75
16
1600
Цех шасси и главный конвейер (6кВ 4X315)
0,85
-0,9
1260
2
Моторный цех
0,7
0,65
16
1600
3
Прессово-кузовной цех
0,4
0,65
14
1900
Прессово-кузовной цех (6кВ 2X500)
0,4
0,85
1000
4
Инструментальный цех
0,5
0,6
14
950
5
Ремонтно-механический цех
0,7
0,7
14
500
6
Конструкторско-эксперементальный цех
0,5
0,75
20
160
7
Экспедиция и склад
0,4
0,8
10
120
8
Деревообрабатывающий цех
0,5
0,75
12
210
9
Модельный цех
0,5
0,8
16
300
10
Литейный цех серого чугуна
0,6
0,65
12
1200
Литейный цех серого чугуна (6кВ 2X600)
0,65
0,9
1200
11
Литейный цех ковкого чугуна и цветных металлов
0,6
0,65
12
1200
Литейный цех ковкого чугуна и цветных металлов (6кВ 2X600)
0,65
0,9
1200
12
Кузнечный цех
0,5
0,65
12
500
13
Арматурно-агрегатный цех
0,6
0,7
14
850
14
Склад масел и химикатов
0,4
0,8
10
80
15
Гараж
0,4
0,8
20
150
16
Заводоуправления
0,5
0,8
20
120
17
Проходная
0,4
0,85
16
20
18
Лаборатория
0,5
0,85
20
170
19
Скрапоразделочная
0,5
0,75
14
620
20
Цех топливной аппаратуры
0,6
0,7
14
540
21
Открытый склад лесоматериалов
0,3
0,85
10
110
22
Компрессорная (6кВ 4X800)
0,8
0,9
10
3200
Генеральный план завода.
2.1Метод коэффициента спроса.
Расчетный максимум, необходимый для выбора почти всех элементов системы электроснабжения:
Сечения проводников, трансформаторов ППЭ, отключающей аппаратуры, измерительных приборов и так
далее, определяемый сначала для отдельных цехов, а затем и для всего завода в целом, находится по коэффициенту спроса по выражению:
<img width=«95» height=«25» src=«ref-1_364772193-313.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025"> <img width=«100» height=«23» src=«ref-1_364772506-320.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026"> (2.1.1)
где: <img width=«37» height=«24» src=«ref-1_364772826-226.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027"> расчётный максимум соответствующего цеха без учёта освещения, кВт.
<img width=«39» height=«24» src=«ref-1_364773052-221.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">коэффициент спроса соответствующего цеха;
Расчёт силовой нагрузки для цеха №1 состоящей из нагрузки выше 1000В и ниже 1000В :
<img width=«101» height=«24» src=«ref-1_364773273-298.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029"><img width=«84» height=«21» src=«ref-1_364773571-267.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030"><img width=«35» height=«19» src=«ref-1_364773838-212.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031"> кВт;
<img width=«239» height=«24» src=«ref-1_364774050-464.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032"> кВт;
<img width=«165» height=«24» src=«ref-1_364774514-380.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033"> кВт;
<img width=«209» height=«24» src=«ref-1_364774894-430.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034">квар.
Для остальных цехов расчёт представлен в таблице№
Кроме того, необходимо учесть нагрузку искусственного освещения цехов и территории завода.
Эта нагрузка определяется по удельной мощности освещения, по выражению:
<img width=«140» height=«51» src=«ref-1_364775324-461.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035">
где: F– освещаемая площадь, <img width=«23» height=«21» src=«ref-1_364775785-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036">;
δ– удельная плотность осветительной нагрузки, Вт/м2
продолжение
--PAGE_BREAK--КСО– коэффициент спроса осветительной нагрузки; tgφ– коэффициент мощности осветительной нагрузки.
Для освещения складов, гаража, заводоуправления, проходной и лаборатории используем люминесцентные лампы с cosφ=0.9 (tgφ=0.48), для остальных цехов и территории предприятия используются лампы накаливания с cosφ=1 (tgφ=0) и дугоразрядные лампы (ДРЛ) с cosφ=0.5 и (tgφ=1,73).
Расчет освещения для цеха№1.
<img width=«337» height=«24» src=«ref-1_364775996-528.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037">кВт
При использовании ламп накаливания потребление реактивной мощности равно нулю.
<img width=«184» height=«21» src=«ref-1_364776524-393.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038">
Для остальных цехов расчёт приведён в таблице№2
Полная нагрузка цеха напряжением до 1000В представляет собой сумму силовой и осветительной нагрузки:
<img width=«100» height=«24» src=«ref-1_364776917-310.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039"> <img width=«12» height=«23» src=«ref-1_364777227-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040"><img width=«103» height=«24» src=«ref-1_364777396-329.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">
Для цеха №1 <img width=«181» height=«21» src=«ref-1_364777725-387.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">кВт,
<img width=«165» height=«21» src=«ref-1_364778112-362.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043"> квар.
Дальнейший расчёт нагрузок по цехам приведён таблице№ 2
Таблица№2
№
Наименование
Цехов
Рн
cosφ
tgφ
Кс
Рм
кВт
Qм
квар
F,
м2
δ, Вт/м2
Ксо
Ро
кВт
Qо
квар
Рм
кВт
Qм
квар
Sм
кВА
1
Цех шасси и …
1600
0,75
0,88
0,85
1360
1196,8
28500
16
0,8
364,8
1724,8
1196,8
2099
Цех шасси и…
(6 кВ)
1260
-0,9
-0,48
0,85
1071
-514,08
------
-----
---
----
---
1071
-514,08
1188
2
Моторный цех
1600
0,65
1,16
0,7
1120
1299,2
19200
16
0,8
245,8
1365,8
1299,2
1885
3
Прессово-кузовной цех
1900
0,65
1,16
0,4
760
881,6
9052
14
0,8
101,4
861,4
881,4
1232,6
Прессово‑кузовной цех (6 кВ)
1000
0,85
0,61
0,4
400
248
-------
-----
---
-----
---
400
248
470
4
Инструментальный цех
950
0,6
1,33
0,5
475
633,6
7626
14
0,8
85,4
560,4
633,6
845,8
5
РМЦ
500
0,7
1,02
0,7
350
375
4968
14
0,8
55,6
405,6
375
552,3
6
Конструкторско-эксперементальный цех
160
0,75
0,88
0,5
80
70,5
4278
20
0,8
68,6
118,6
148,6
189,1
240
7
Экспедиция и склад
120
0,8
0,75
0,4
48
36
690
10
0,6
4,1
2
52,1
38
64,4
8
Деревообрабатывающий цех
210
0,75
0,88
0,5
105
92,4
1748
12
0,8
16,8
121,8
92,4
152,8
9
Модельный цех
300
0,8
0,75
0,5
150
112,5
2070
16
0,8
26,5
45,8
176,5
158,3
237
10
Литейный цех серого чугуна
1200
0,65
1,16
0,6
720
835,2
6762
12
0,8
65
112,5
785
947,7
1230,6
Литейный цехсерого чугуна (6 кВ)
1200
0,9
1,16
0,65
780
374,4
-----
-----
---
----
---
780
374,4
865,2
11
Литейный цех ковкого чугуна и цветных металлов
1200
0,65
1,16
0,6
720
835,2
10174
12
0,8
97,7
169
817,7
1004,2
1295
Литейный цех ковкого чугуна и цветных металлов (6кВ)
1200
0,9
0,48
0,65
780
374,4
-----
----
---
----
---
780
374,4
865,2
12
Кузнечный цех
500
0,65
1,16
0,5
250
290
5975
12
0,8
57,2
99
307,2
389
459,7
13
Арматурно-агрегатный цех
850
0,7
1,02
0,6
510
520,2
2500
14
0,8
28
48,4
538
568,6
782,8
14
Склад масел и химикатов
80
0,8
0,75
0,4
32
24
460
10
0,6
2,8
1,3
34,8
25,3
43
15
Гараж
150
0,8
0,75
0,4
60
45
345
14
0,6
2,9
1,4
62,9
46,4
78
16
Заводоуправления
120
0,85
0,75
0,5
60
45
930
20
0,75
14
6,7
74
51,7
90,2
17
Проходная
20
0,85
0,61
0,4
8
5
150
16
0,75
1,8
0,9
9,8
5,9
11,4
18
Лаборатория
170
0,85
0,61
0,5
85
52,7
930
20
0,75
14
6,7
99
59,4
115,5
19
Скрапоразделоч ная
620
0,75
0,88
0,5
310
273,3
345
14
0,8
3,9
1,9
313,9
275,2
417,5
20
Цех топливной аппаратуры
540
0,7
1,02
0,6
324
330,5
1150
14
0,8
12,9
22,3
336,9
352,8
487,8
21
Открытый склад лесоматериалов
110
0,85
0,61
0,3
33
20,1
2916
10
0,6
17,5
30,2
50,5
50,3
71,3
22
Компрессорная
(6кВ)
3200
-0,9
-0,48
0,8
2560
-1240
874
10
0,75
6,6
2560
-1240
2850,4
Примечание: в цехах имеющих металлообрабатывающие станки и оборудование применяются лампы накаливания, чтобы исключить стробоскопический эффект. В остальных цехах и на освещение открытых складов и территории предприятия используются люминесцентные и дугоразрядные лампы типа-ДРЛ.
Осветительная нагрузка территории
Площадь территории Fтер=232825м2,
удельная плотность освещения δтер=1 Вт/м2,
коэффициент спроса осветительной нагрузки Ксо тер=1[3]
<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_364777227-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044"><img width=«401» height=«51» src=«ref-1_364778643-915.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">
Активная суммарная нагрузка напряжением до 1000В
<img width=«372» height=«69» src=«ref-1_364779558-716.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">
Суммарная реактивная нагрузка напряжением до 1000В
<img width=«384» height=«45» src=«ref-1_364780274-729.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">
Полная суммарная мощность напряжением до1000В
<img width=«412» height=«41» src=«ref-1_364781003-763.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">
При определении суммарной нагрузки по заводу в целом необходимо учесть коэффициент разновремённости максимумов Крм, значение которого для машиностроительной отрасли равно 0,95, а также потери в силовых трансформаторах, которые еще не выбраны, по этому эти потери учитываются приближенно по ниже следующим выражениям.
Приближенные потери в трансформаторах цеховых подстанций:
<img width=«305» height=«67» src=«ref-1_364781766-885.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">
Суммарная активная нагрузка напряжением выше 1000В:
<img width=«180» height=«45» src=«ref-1_364782651-511.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">
Суммарная реактивная нагрузка напряжением выше 1000В:
<img width=«208» height=«45» src=«ref-1_364783162-521.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">
Активная мощность предприятия:
<img width=«508» height=«31» src=«ref-1_364783683-847.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">
Реактивная мощность предприятия без учёта компенсации:
<img width=«549» height=«31» src=«ref-1_364784530-894.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">
Экономически обоснованная мощность, получаемая предприятием в часы максимальных нагрузок:
<img width=«288» height=«29» src=«ref-1_364785424-535.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">
где 0,3-нормативный tgφэк для Западной Сибири и U=110кВ
Мощность компенсирующих устройств, которую необходимо установить в системе электроснабжения предприятия:
<img width=«321» height=«29» src=«ref-1_364785959-583.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">
Полная мощность предприятия, подведённая к шинам пункта приёма электроэнергии(ППЭ):
<img width=«385» height=«37» src=«ref-1_364786542-718.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">
2.2
Статистический метод
Принимая, что при расчётах нагрузок можно пользоваться нормальным законом распределения, расчётная нагрузка может быть определена как:
<img width=«111» height=«25» src=«ref-1_364787260-329.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057"> (2.2.1)
где: Рср–среднее значение нагрузки за интервал времени, кВт;
β–принятая кратность меры рассеяния;
δ–среднеквадратичное отклонение, кВт;
Согласно исходных данных β=2,5.
Среднеквадратичное отклонение определяем по выражению:
<img width=«68» height=«27» src=«ref-1_364787589-284.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058"> (2.2.2)
где: Dp–дисперсия.
Дисперсия находится по формуле:
Dp=Рср.кв2 –Рср2 , (2.2.3)
где: Рср–среднее значение мощности за интервал времени, определяемое по формуле:
<img width=«111» height=«51» src=«ref-1_364787873-423.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059"> (2.2.4)
где: Δt–интервал времени;
Рi–значение мощности на этом интервале;
Рср.кв–среднеквадратичная мощность, определяемая по выражению:
<img width=«100» height=«49» src=«ref-1_364788296-359.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060"> (2.2.5)
Рср и Рср.кв определяются с помощью графиков нагрузок.
<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_364777227-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061"><img width=«624» height=«85» src=«ref-1_364788824-1377.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">
<img width=«624» height=«88» src=«ref-1_364790201-1573.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">РСР, КВ=11053 кВт.
Тогда дисперсия Dp=РСР.КВ2 – РСР2=122171177,2–97032 =28022968,18 кВт,
а среднеквадратичное отклонение <img width=«191» height=«27» src=«ref-1_364791774-419.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">5293,7 кВт.
Расчетная мощность:
<img width=«323» height=«24» src=«ref-1_364792193-545.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065"> кВт,
<img width=«111» height=«25» src=«ref-1_364792738-300.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">0,3∙22937,25=6881,2 квар,
<img width=«297» height=«29» src=«ref-1_364793038-576.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">23981,7 кВА.
В качестве расчётной нагрузки по заводу принимается наименьшая. В данном случае это нагрузка, определённая по методу коэффициента спроса.
Таблица 3. Суточный график электрических нагрузок.
t.ч
Рзим, %
Рлетн,%
Рmax.раб, кВт
Рраб, зим. КВт
Рр.летн, кВт
Рвых, кВт
0
35
32
14199,5
4969,8
4543,8
4260
1
35
32
4969,8
4543,8
4260
2
33
30
4685,8
4259,8
4260
3
35
32
4969,8
4543,8
4260
4
35
32
4969,8
4543,8
4260
5
32
27
5343,8
3833,8
4260
6
27
23
3833,8
3265,8
4260
7
50
41
7099,8
5821,8
4260
8
92
82
13063,5
11643,6
4260
9
100
92
14199,5
13063,5
2982
10
100
92
14199,5
13063,5
2982
11
93
92
13205,,5
13063,5
2982
12
88
85
12495,6
12069
2982
13
97
92
13773,5
13063,5
2982
14
93
88
13205,5
12495,6
2982
15
90
84
12779,6
11927,6
2982
16
85
78
12069,6
11075,6
2982
17
90
81
12779,6
11501,6
2982
18
90
82
12779,6
11243,6
3550
19
88
80
12495,6
11359,6
3550
20
93
88
13205,5
12495,6
3550
21
93
90
13205,5
12779,6
4260
22
86
83
12211,6
11785,6
4260
23
70
67
9939,7
9513,7
4260
продолжение
--PAGE_BREAK--Построение графиков электрических нагрузок
По данным таблицы 3 построен суточный график нагрузки для рабочего дня, который представлен на рисунке 3. График нагрузки выходного дня также приведён на рисунке 3.
Годовой график электрических нагрузок
<img width=«410» height=«318» src=«ref-1_364793614-1659.coolpic» v:shapes="_x0000_s1427">
Для построения годового графика используется суточный график для рабочих и выходных дней Принимаем что в году 127 зимних,127 летних и 111 выходных дней.
Число часов использования максимальной нагрузки определяется по выражению:
<img width=«109» height=«49» src=«ref-1_364795273-393.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">, (3.1)
TMAX=<img width=«329» height=«44» src=«ref-1_364795666-604.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">4790 ч.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
Для построения картограммы нагрузок как наглядной картины территориального расположения мощностей цехов необходимы центры электрических нагрузок (ЦЭН) этих цехов. В данной работе предполагается, что ЦЭН каждого цеха находится в центре тяжести фигуры плана цеха, так как данных о расположении нагрузок в цехах нет. Нагрузки цехов представляются в виде кругов, площадь которых равна нагрузке этих цехов, а радиус определяется по выражению:
<img width=«83» height=«47» src=«ref-1_364796270-357.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070"> (4,1)
где m— выбранный масштаб, кВт/мм.
Выбираем масштаб m=1,7 кВт/мм. Расчёт радиусов сведён в таблицу 5.
Осветительная нагрузка на картограмме представлена в виде секторов кругов, площадь которых соотносится с площадью всего круга как мощность освещения ко всей мощности цеха до1000 В. Углы секторов определяются по выражению
<img width=«95» height=«47» src=«ref-1_364796627-339.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071"> (4.2)
Расчёт этих углов представлен в таблице 5.
Окружности без закрашенных секторов обозначают нагрузку напряжением выше 1000 В.
Координаты центра электрических нагрузок завода в целом определяются по выражению.
<img width=«123» height=«88» src=«ref-1_364796966-510.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072"> <img width=«111» height=«88» src=«ref-1_364797476-497.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073"><img width=«12» height=«23» src=«ref-1_364777227-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074"> (4.3)
где pm i— активная нагрузка i-того цеха;
Xi, Yi— координаты ЦЭН i-того цеха;
n — число цехов предприятия.
Для определения ЦЭН цехов, конфигурация которых на плане отлична от прямоугольной, используется следующий алгоритм:
1. цех iразбивается наjтаких частей, что каждая из них является прямоугольником;
2. по генплану определяются ЦЭН этих частей Xi.j, Yi.jи их площади Fi. j;
3. находится активная мощность, приходящаяся на единицу площади этого цеха
<img width=«83» height=«47» src=«ref-1_364798142-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">
4.определяется активная мощность, размещенная в каждой из прямоугольных частей рассматриваемого цеха Рм i.j;
5. с использованием выражения (4.3) находятся координаты ЦЭН цеха в целом. Согласно генерального плана предприятия по вышеизложенной методике определяются ЦЭН цеха №10 (литейный цех), цеха №11 (литейный цех), цеха №12 (кузнечный цех) . Рассмотрим расчёт для цеха №10: 1 . разбиваем цех на четыре прямоугольные части;
2. их координаты ЦЭН равны соответственно: X10.1=3,8; Y10.1=4,6; X10.2=3,1; Y10.2=4; X10.3=3,6; Y10.3=4; X10.4=4,1; Y10.4=4;F10.1=2484 м2; F10.2=1426 м2; F10.3=1426 м2;F10.4=1426 м2;
3. удельная активная мощность цеха №10: <img width=«240» height=«47» src=«ref-1_364798484-585.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">
4. Pм10.1=Рм10уд ·F10.1=231,4·2484=754,798 кВт; РМ10.2=231,4·1426=329,976кВт; РM10.3=231,4· 1462=329,976 кВт; Р10,4=231,4·1462=329б976 кВт;
5. <img width=«547» height=«68» src=«ref-1_364799069-957.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">
--PAGE_BREAK--Таблшв 6. Результаты технико-экономического расчёта в системе шггания
Вариант
К;, руб.
Иi, руб./год
Уi, руб/год руб./ГОД
3i, руб./год
Первый
58840
5530
41685
54275,8
Второй
99200
9324,8
5326
26554,8
Выбираем УВН второго варианта (выключатель). Сравниваемые варианты представлены на рисунке 6.
--PAGE_BREAK--
Затем полученные расчётным путём qhокругляются до ближайших стандартных значений БСК Qe; станд, взятых: из [З]. Результаты представлены в таблице 8. Типы используемых стандартных БСК приведены в таблицу 9. В заключении делаем следующую проверку:
<img width=«120» height=«45» src=«ref-1_364823015-398.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124"> (6.3.3)
<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_364777227-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125"><img width=«295» height=«45» src=«ref-1_364823582-601.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126"> Условие (6.3.3) выполняется.
6.4. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых ТП
Выбор проводится в следующей последовательности;
1. Определяется тип КТП. Для цехов Iи IIкатегории применяются двухтрансформаторные КТП. Если в цехе имеются ЭП только ΙΙΙ категории и общая мощность цеха не превышает 1000 кВА, то применяются однотрансформаторные КТП.
2. Определяются средние.нагрузки цехов за наиболее нагруженную смену с учётом БСК
<img width=«223» height=«33» src=«ref-1_364824183-508.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127">
3. Задаёмся максимальной мощностью трансформаторов. Если Scpi<1500 кВА, то Smax, тр=2500 кВА.Если Scpi>1500 кВА, то рассчитывается плотность нагрузки: <img width=«61» height=«45» src=«ref-1_364824691-290.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128"> кВА/м2. Если 0,3>ρi>0,2 кВА/м2, то SMAX.ТР=1600 кВА, если же pi>0,3 кВА/м2, то Smax.TР=2500 кВА.
4. Определяется предварительная мощность трансформаторов STпри условии, что в цехе установлена одна КТП: Sтi= <img width=«44» height=«45» src=«ref-1_364824981-298.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129"> , где β=0,7 при N=2 и β =0,95 при N=1.
5. Определяется число КТП Nктпи стандартные мощности их тpaнcфopмaтpoв .STCT— Если STi<Smaxтрi, то Nктп=1, Sт ст≥STi, иначе Nктп=<img width=«57» height=«45» src=«ref-1_364825279-301.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130">, а <img width=«139» height=«45» src=«ref-1_364825580-443.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131"><img width=«12» height=«23» src=«ref-1_364777227-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">
6. Определяются коэффициенты загрузки трансформаторов в нормальном режиме КЗНР и в послеаварийном режиме КЗ. При этом К3тр не должен превышать 1,5;
Рассмотрим расчет для цеха №1:
1. цех первой категории, следовательно, устанавливается двухтрансформаторная КТП;
2. <img width=«249» height=«33» src=«ref-1_364826192-519.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">1453,5 кВА
3. <img width=«161» height=«45» src=«ref-1_364826711-480.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134">1038,2 кВА;
4. так как Sт1=1038,2 кВА< Smaxтр1=1600 кВА, то Nктп=1, Sт1≥Smaxт, Sт.ст=1000кВА
5. <img width=«12» height=«23» src=«ref-1_364777227-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135"><img width=«12» height=«23» src=«ref-1_364777227-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136"><img width=«220» height=«47» src=«ref-1_364827529-552.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">; <img width=«165» height=«45» src=«ref-1_364828081-470.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138">1,453.
Расчёт для остальных цехов представлен в таблице 8.
Таблица 8. Выбор числа и мощности БСК и КТП
№ цеха
Рср,
кВт
QСР,
квар.
QМ,
квар.
Qкi,
квар.
Qбiстанд,
квар.
Sср i.
кВА.
ρ,
кВА/м2
Число КТП,
число и мощность трансформаторов
Кзнр
Кзпар
1
1424,5
989
1196,8
706,8
700
1453,5
----
1КТП251000
0,76
1,45
2
1365,5
1299,2
1299,2
767,3
750
1472
-----
1КТП251000
0,75
1,5
3
647,7
662,9
881,6
520,7
500
667,8
-----
1КТП25630
0,52
1,05
4
448,3
506,9
248
146,5
150
516,7
-----
1КТП25400
0,64
1,29
5
405,6
375
375
221,5
200
441,7
----
1КТП25400
0,55
1,10
6
118,9
151,3
189,1
111,7
100
129,5
----
1КТП1x250
0,708
---
7
39,2
28,6
38
22,4
45,1
----
-----
---
---
8
97,4
73,9
92,4
54,6
134,2
----
----
---
---
9
141,2
126,6
158,3
93,5
189,6
----
----
---
---
10
654
789,8
947,7
559,7
550
696,5
----
1КТП25630
0,55
1,10
11
681,4
836,8
1004,2
593
600
721,4
----
1КТП25630
0,57
1,14
12
245,8
311,2389
389
229,7
240
256
----
1КТП25250
0,51
1,02
13
448,3
473,8
568,6
335,8
350
465
----
1КТП25400
0,65
1,4
14
26,2
19
25,3
15
32,4
----
----
----
----
15
47,3
34,8
46,4
27,4
58,7
----
----
----
----
16
52,9
41,46
51,7
30,5
72,3
----
----
----
----
17
7,4
4,4
5,9
3,5
9
----
----
----
----
18
79,2
47,5
59,4
35
92,4
----
----
----
----
19
251,1
220,2
275,2
165,5
150
260,7
----
1КТП25400
0,7
1,4
20
280,8
294
406,6
240
240
286
----
1КТП25250
0,57
1,14
21
33,7
33,5
50,3
29,7
47,5
----
----
----
----
продолжение
--PAGE_BREAK--
Примечание 1. Для обеспечения наилучшей в данных условиях взаимозаменяемости будем применять только четыре типоразмера трансформаторов КТП.
Таблица 9. Стандартные БСК
№цеха
QБi СТАНД, квар
Тип БСК 3
1
14550
УК2-0,38-50У3
2
10575
УК3-0,38-75У3
3
25250
УКМ-0,4-250-50У3
4
2575
УК3-0,38-75У3
5
25100
УК4-0,38-100УЗ
6
2550
УК2-0,38-50УЗ
7
-----
-----
8
-----
-----
9
-----
-----
10
45150
УКБ-0,38-150УЗ
11
45150
УКБ-0,38-150УЗ
12.
15240
УКБ-0,415-240ТЗ
13
6560
УКЗ-0,415-60ТЗ
14
------
-------
15
------
-------
16
------
-------
17
------
-------
18
------
-------
19
2575
УКЗ-0,38-75УЗ
20
15240
УКБ-0,415-240УЗ
21
------
-------
6.5. Расчёт потерь в трансформаторах цеховых КТП
Для данного расчёта необходимы каталожные данные трансформаторов КТП. Они взяты из [3] и представлены в таблицу 10.
Таблица 10. Каталожные данные трансформаторов KТП
Тип трансформатора
uk,%
ΔРХ, кВт
ΔРK, кВт
Iх, %
ΔQX, квар
ТМЗ-250
4,5
0,74
3,7
2,3
5,7
ТМЗ-400
4,5
0,95
5,5
2,1
8,35
ТМЗ-630
5,5
1,31
7,6
1,8
11,26
ТМЗ-1000
5,5
2,45
11
1,4
13,78
Расчёт проводится в следующей последовательности: определяются реактивные потери холостого хода:
<img width=«208» height=«56» src=«ref-1_364828551-536.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139"> (6.5.1)
где Ix— ток холостого хода, %;
sном— номинальная мощность трансформатора, кВА;
ΔРХ — активные потери холостого хода, кВт;
рассчитываются активные потери мощности в трансформаторах:
--PAGE_BREAK--
--PAGE_BREAK--Расчёт токов КЗ в точке К-4 с учётом подпитки от ЭД.
Сопротивление КЛЭП ГПП-РП2: Х=2,8 о.е,
r=5
,2 о.е.
Суммарное сопротивление до точки К-4:
<img width=«389» height=«31» src=«ref-1_364862257-668.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196">
Периодическая составляющая тока КЗ в точке К-4:
<img width=«243» height=«47» src=«ref-1_364862925-561.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197">;
Периодическая составляющая тока КЗ в точке К-4 с учётом подпитки от ЭД:
<img width=«564» height=«25» src=«ref-1_364863486-807.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198">.
Двухфазный ток КЗ в точке К-4: <img width=«236» height=«45» src=«ref-1_364864293-552.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">.
Ударный ток КЗ в точке К-4: <img width=«299» height=«28» src=«ref-1_364864845-552.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200">.
Расчёт тока КЗ в точке К-5
Расчёт тока КЗ в точке К-5 проведём в именованных еденицах.
Определим параметры схемы замещения.
Сопротивление трансформатора ТМЗ-400: Rт=5,5Ом; Xт=17,1Ом.
Расчётный ток:
<img width=«137» height=«49» src=«ref-1_364865397-465.coolpic» v:shapes="_x0000_i1201">
где : Кзпар–загрузка трансформатора в послеаврийном режиме.
<img width=«280» height=«49» src=«ref-1_364865862-707.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202">.
Выбираем трансформаторы тока типа ТШЛП –10 У3 с nт=1000/5.
Сопротивление трансформаторов тока: Rта=0,05 мОм; Xта=0,07 мОм [3].
По условиям выбора Uн≥Uн сети.=0,38кВ, Iн≥Iр.max=<img width=«229» height=«48» src=«ref-1_364866569-574.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203">.
Выбираем автомат типа АВМ 10Н, Uн=0,38Кв, Iн=1000А, Iн.откл=20кА.
Сопротивление автомата RА=0,25мОм, XА=0,1мОм [3].
Переходное сопротивление автомата Rк=0,08мОм [3].
Сопротивления алюминиевых шин 60х6 с Iдоп=870А, l=3м, аср=60мм,
Rш=R0·l=0,034·3=0,102мОм, Xш=X0·l=0.016·3=0.048 мОм.
R'Σ=RT+RTA+RA+RK+RШ=5,5+0,25+0,05+0,08+0,102=5,982 мОм;
XΣ=XТ+XТА+XА+XШ=17,1+0,07+0,1+0,048=17,31мОм.
Сопротивление цепи КЗ без учёта сопротивления дуги:
<img width=«315» height=«31» src=«ref-1_364867143-600.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">;
Сопротивление дуги Rдв месте КЗ принимается равным: <img width=«75» height=«48» src=«ref-1_364867743-317.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205">
где Uд=Eд·lд
где Ед– напряжённость в стволе дуги, В/мм;
lд– длина дуги, мм;
Iк0–ток КЗ в месте повреждения, рассчитанный без учёта дуги, кА.
При Iк0>1000А Ед=1,6 В/м.
Длина дуги определяется в зависимости от расстояния ’а’ между фазами проводников в месте КЗ.
<img width=«176» height=«101» src=«ref-1_364868060-722.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">
Из [3] для КТП с трансформаторами мощностью 400 кВА а=60 мм.
<img width=«209» height=«47» src=«ref-1_364868782-534.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207">>1000А, следовательно ЕД=1,6 В/мм.
Тогда сопротивление дуги <img width=«209» height=«48» src=«ref-1_364869316-512.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208">
Суммарное активное сопротивление будет равно:
<img width=«261» height=«27» src=«ref-1_364869828-475.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209">;
Полное сопротивление цепи КЗ: <img width=«321» height=«29» src=«ref-1_364870303-606.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210">
Переодическая составляющая тока трёхфазного КЗ в точке К-5:
<img width=«235» height=«47» src=«ref-1_364870909-569.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211">;
<img width=«255» height=«47» src=«ref-1_364871478-567.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212">; <img width=«235» height=«40» src=«ref-1_364872045-474.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">
Ударный ток в точке К-5 равен: <img width=«316» height=«28» src=«ref-1_364872519-574.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214">.
Результаты рассчётов токов КЗ сведены в таблицу 14
Точка КЗ
IK-i(3), кА
IK-i(2), кА
Та, с
Куд.
Iуд К-i,кА<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_364777227-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1215">
K-1
8,91
7,71
0,05
1,8
22,68
K-2
9,91
8,58
0,12
1,92
26,9
K-3
9,15
7,92
0,12
1,92
24,77
K-4
8,55
7,4
0,12
1,92
23,21
K-5
9,85
–
0,0039
1,079
15,03
8. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
8.1. Выбор аппаратов напряжением 11О кВ
Выберем выключатель 110 кВ.
Условия его выбора:
1. по номинальному напряжению;
2. по номинальному длительному току. Условия проверки выбранного выключателя:
1. проверка на электродинамическую стойкость:
1.1. по предельному периодическому току;
1.2. по ударному току КЗ;
2. проверка на включающую способность:
2.1. по предельному периодическому току;
2.2. по ударному току КЗ;
3. проверка на отключающую способность:
3.1. номинальному периодическому току отключения;
3.2. номинальному апериодическому току отключения;
4. проверка на термическую стойкость.
Расчётные данные сети:
расчётный ток послеаварийного режима IР=78А был найден в пункте 5.3. по формуле(5.3.1);
расчётное время:
τ=tрз+tсв, (8.1.1)
где tрз— время срабатывания релейной защиты (обычно берётся минимальное значение); вданном случае для первой ступени селективности tp3=0,01, с;
tсв— собственное время отключения выключателя (в данный момент пока неизвестно); действующее значение периодической составляющей начального тока короткого замыкания 1по=8,91 кА было рассчитано в пункте 7.1.;
периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент расхождения контактов выключателя Iпτвследствие неизменности во времени тока КЗ принимается равной периодической составляющей начального тока З: Iпτ=Iп0=8,91 кА;
апериодическая составляющая полного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя определяется по выражению:
iаτ=<img width=«88» height=«37» src=«ref-1_364873262-309.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216"> (8.1.2)
и будет определено позже;
расчётное выражение для проверки выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:
<img width=«84» height=«27» src=«ref-1_364873571-289.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217"> (8.1.3)
расчётный импульс квадратичного тока КЗ:
<img width=«127» height=«27» src=«ref-1_364873860-350.coolpic» v:shapes="_x0000_i1218"> (8.1.4)
будет также определён позже.
Согласно условиям выбора из [8] выбираем выключатель ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1 со следующими каталожными данными: Uном=110 кВ; IHOM=1000 A; Iн откл= 20 кА; β=25%; iпр скв=52 кА; Iпрскв=20 кА; iн вкл= 52 кА; Iн вкл=20 кА; IТ=20 кА; tT=3 с; tCB=0,05 с. Определим оставшиеся характеристики сети: Расчётное время по формуле (8.1.1): τ=tp3+ tCB=0,01+0,05=0,06 с;
Апериодическая составляющая полного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя по формуле (8.1.2): iаτ=<img width=«163» height=«37» src=«ref-1_364874210-409.coolpic» v:shapes="_x0000_i1219">
Расчётное выражение согласно формуле (8.1.3): <img width=«184» height=«28» src=«ref-1_364874619-397.coolpic» v:shapes="_x0000_i1220">;
Расчётный импульс квадратичного тока КЗ по формуле (8.1.4): <img width=«245» height=«28» src=«ref-1_364875016-470.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221">
Расчётные данные выбранного выключателя:
проверка выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ: <img width=«149» height=«48» src=«ref-1_364875486-430.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222"> (8.1.5)
--PAGE_BREAK--По выражению (8.2.5) <img width=«385» height=«47» src=«ref-1_364919718-735.coolpic» v:shapes="_x0000_i1246">Н/м
Момент сопротивления поперечного сечения шины при расположении их плашмя определяет
ся по выражению: <img width=«77» height=«44» src=«ref-1_364920453-312.coolpic» v:shapes="_x0000_i1247"> (8.2.7)
где b=10·10-3— высота шин, м;
h=80·10-3— ширина шин, м.
Длина пролета по формуле (8.2.4)<img width=«235» height=«51» src=«ref-1_364920765-512.coolpic» v:shapes="_x0000_i1248"> м
Вследствие того, что ширина шкафа КРУ 750 мм, и опорные изоляторы имеются в каждом из них, принимаем длину пролёта 1=0,75 м.
Максимальное расчётное напряжение в материале шин, расположенных в одной плоскости, параллельных друг другу, с одинаковыми расстояниями между фазами:
<img width=«148» height=«48» src=«ref-1_364921277-444.coolpic» v:shapes="_x0000_i1249"> (8.2.8)
<img width=«161» height=«47» src=«ref-1_364921721-459.coolpic» v:shapes="_x0000_i1250">МПа
Так как σф =7 МПа < σдоп=70 МПа, то шины механически стойкие.
Выберем опорные изоляторы на ГПП.
Опорные изоляторы выбираются по номинальному напряжению и проверяются на механическую прочность.
Допустимая нагрузка на головку изолятора:
Fдоп=0,6·Fразр, (8.2.9)
где Fразр— разрушающее усилие на изгиб, Н.
Расчётное усилие на изгиб:
<img width=«188» height=«51» src=«ref-1_364922180-484.coolpic» v:shapes="_x0000_i1251">, (8.2.10)
где Кh— коэффициент, учитывающий расположение шин на изоляторе. При расположении шин плашмя Кh=1 [3].
<img width=«296» height=«44» src=«ref-1_364922664-589.coolpic» v:shapes="_x0000_i1252">Н
Из [8] выбираем опорные изоляторы ИО-6-3,75 УЗ со следующими каталожными данными: UHOM=6 кВ; Fразр=3750 Н.
Допустимая нагрузка: Fдоп=0,6·Fразр=0,6-3750=2250 Н. Так как Fдоп=2250 Н > Fрасч=1193,9Н, то изоляторы проходят по допустимой нагрузке.
Выберем проходные изоляторы на ПГВ.
Проходные изоляторы выбираются по номинальному напряжению, номинальному току и проверяются на механическую прочность.
Расчётный ток 1Р= 1360 А. был определён ранее в пункте 8.2.
Расчётное усилие на изгиб:
<img width=«196» height=«51» src=«ref-1_364923253-481.coolpic» v:shapes="_x0000_i1253"> (8.2.11)
<img width=«281» height=«44» src=«ref-1_364923734-573.coolpic» v:shapes="_x0000_i1254">Н.
Из [8] выбираем проходные изоляторы, ИП-ДО/1600-1250УХЛ1 со следующими каталожными данными: UHOM=10 кВ; Iном=1600 A; Fpaзp=1250 H.
Допустимая нагрузка: Fдоп=0,6·Fразр=0,6-1250=750 Н.
Так как Fдоп=750 Н > Fрасч=596,9 Н, то изоляторы проходят по допустимой нагрузке.
Выберем выключатель нагрузки. Условия его выбора:
1. по номинальному напряжению;
2. по номинальному длительному току.
Условия проверки выбранного выключателя нагрузки:
1. проверка на отключающую способность;
2. проверка на электродинамическую стойкость:
2.1. по предельному периодическому току;
2.2. по ударному току КЗ;
3. проверка на термическую стойкость (если требуется).
Согласно [2] по режиму КЗ при напряжении выше 1000 В не проверяются:
1. аппараты и проводники, защищённые плавкими предохранителями с вставками на номинальный ток до 60 А — по электродинамической стойкости;
2. аппараты и проводники, защищённые плавкими предохранителями независимо от их номинального тока и типа, — по термической стойкости.
Проверку на включающую способность делать нет необходимости, так как имеется последовательно включенный предохранитель.
Расчётные данные сети:
Расчётный ток послеаварийного режима IР= 94,6А был определён ранее при выборе выключателя на отходящей линии;
Действующее значение периодической составляющей начального тока КЗ 1по=9,91 кА было рассчитано ранее в пункте 7.2.;
Для КТП-400 тип коммутационного аппарата на стороне 6(10) кВ согласно [8] — выключатель нагрузки типа ВН-11.
Согласно условиям выбора с учётом вышесказанного из [8] выбираем выключатель нагрузки ВВЭ-10-20-630-УЗ со следующими параметрами: Uном=10кВ; Iном=630 А; Iн, откл=20 кА, inр.скв =52кА; Iпр.скв=20кА; IТ=20кА; tT=3с. 1п0=9,91 кА < Iпр.скв=20 кА;
iyд=26,6 кА < iпр скв=52 кА;
Iр=94,6А<Iн.откл=630А.
Выберем предохранитель.
Условия его выбора:
1. по номинальному напряжению;
2. по номинальному длительному току.
Условия проверки выбранного предохранителя: 1. проверка на отключающую способность.
Расчётный ток IР=94,6А был определён ранее.
Согласно условиям выбора из [8] выбираем предохранитель ПКТ103-6-100-31,5УЗ со следующими каталожными данными: Uном=6 кВ; Iном=100 А, Iн.откл=31,5кА, Iп0=9,91 кА < Iн.откл=31,5 кА, предохранитель по отключающей способности проходит.
8.3. Выбор аппаратов напряжением 0,4 кВ
Выберем автоматический выключатель.
Условия его выбора:
1. по номинальному напряжению;
2. по номинальному длительному току.
Условия проверки выбранного выключателя:
1. проверка на отключающую способность.
Ранее в пункте 7.3. был выбран автомат типа АВМ10Н с UH=0,38кВ; IН=1500А; Iн.откл=20 кА.
Проверка на отключающую способность:
Iпτ=15,03кА < Iн.откл=20 кА.
Выбранный автомат проходит по условию проверки.
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по маркетингу
Реферат по маркетингу
Виды товарных рынков
2 Сентября 2013
Реферат по маркетингу
Статистика бюджета и бюджетной системы
2 Сентября 2013
Реферат по маркетингу
Кадры, производительность труда и оплата труда на предприятии
2 Сентября 2013
Реферат по маркетингу
Оценка эффективности создания сети аптек Здоровье
2 Сентября 2013