ЗАДАНИЕ
На курсовое проектирование
По МДК 02.02. «Внутреннее электроснабжение промышленных и гражданских зданий»
Специальность: 08.02.09 «Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий»
Студента Матвеева Ильи Группа 17-Э
Тема Электроснабжение _ шлифовального участка цеха ______
Исходные данные источника питания:
Источник питания | Расстояние, км | Напряжение питания, кВ | Токи к.з. на шинах ВН, кА | Ток замыкания на землю, А | Удельное сопротивление грунта, Ом*м | ![]() |
РП | 0,75 | 0,65 |
Задание по силовым электроприемникам напряжением до 1000 В:
№ п/п | Наименование механизма или агрегата | Количество, шт. | Установленная мощность, кВт/кВА | Дополнительные требования, категория | |
Зубофрезерный станок | |||||
Кузнечно-штамповочный автомат | |||||
Заточной станок | |||||
Вертикально-сверлильный станок | |||||
Фрезерный станок | |||||
Фрезерный станок | |||||
Пресс фрикционный | |||||
Фрезерный станок | |||||
Вентилятор | |||||
Вентилятор | |||||
Молот ковочный | |||||
Кругошлифовальный станок | |||||
Токарный станок | |||||
Токарный станок | |||||
Наждачный станок | |||||
Шлифовальный станок | |||||
Сверлильный станок | 20,5 | ||||
Сверлильный станок | |||||
Мостовой кран | 37,7 | ||||
Печь индукционная |
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ, ПОДЛЕЖИЩИХ РАЗРАБОТКЕ:
Введение
- Исходные данные для курсового проекта
- Характеристики потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения
- Выбор рода тока и напряжения
- Расчет электрических нагрузок цеха
- Компенсация реактивной мощности
- Выбор числа и мощности трансформаторов, типа и числа подстанции
- Расчет и выбор силовой сети
- Выбор схемы электроснабжения распределительных шкафов и шинопроводов
- Выбор аппаратуры ячейки КРУ на ГПП
- Расчет заземляющего устройства
Спецификация на проектируемое электрооборудование
ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Лист 1. План цеха с силовыми сетями и сетями заземления
Лист 2. Однолинейная расчетная схема силовой сети цеха
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила устройства электроустановок «Энергия», 2009
2. Л. Л. Коновалова, Л. Д. Рожкова. Электроснабжение промышленных предприятий и установок - М,: Энергоатом - издат, 1989
3. И. Е. Цигельман. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий. - М.: Высшая школа, 1988
4. Б. Ю. Липкин. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. - М.: Высшая школа, 1992
5. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей- М,: Энергоатом издат, 1988
6. Маньков В.Д. Основы проектирования систем электроснабжения, Санкт-Петербург, 2010г
7. Корякин Р.Н. «Заземляющие устройства электроустановок». М: Энергосервис, 2007г
8. Лукьянов М.М. «Проектирование электроустановок», Изд. Челябинск: Книга, 2008г
9. Сибикин Ю.Д. Электроснабжение промышленных и гражданских зданий, М: Высшая школа, 2007г
10. Шеховцов В.П. «Расчет и проектирование схем электроснабжения», Методическое пособие для курсового проектирования, 2010 г
Дата выдачи_______________________Зав. Отделением_____________ Е.В. Киселева
Срок окончания___________________ Преподаватель ______________ М.А. Киселева
Председатель комиссии _________ М.А. Киселева
Рассмотрено на заседании комиссии профессионального цикла специальности 08.02.09
Протокол № от ____________ г
.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
1.Исходные данные для курсового проекта 6
2.Характеристики потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения 7
3.Выбор рода тока и напряжения 9
4.Расчет электрических нагрузок цеха 11
5.Компенсация реактивной мощности 19
6.Выбор числа и мощности трансформаторов, типа и числа подстанций 22
7.Расчет и выбор силовой сети 28
8. Выбор схемы электроснабжения распределительных шкафов и шинопроводов 37
9. Выбор аппаратуры ячейки КРУ на ГПП 39
10. Расчет заземляющего устройства 41
Заключение 44
Литература 45
ВВЕДЕНИЕ
Электроснабжение промышленных предприятий и установок играет важную роль в современном мире.
Системой электроснабжения называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии.
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электродуговой сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электрических станций.
Первые электрические станции сооружались в городах для целей освещения и питания электрического транспорта, а также при фабриках и заводах. Несколько позднее появилась возможность сооружения электрических станций в местах залежей топлива (торфа, угля, нефти, газа) или местах использования энергии воды, в известной степени независимо от мест нахождения потребителей электрической энергии - городов и промышленных предприятий. Передача электрической энергии к центрам потребления стала осуществляться линиями электропередачи высокого напряжения на большие расстояния.
Для обеспечения подачи электроэнергии от энергосистем к промышленным объектам, установкам, устройствам и механизмам служат системы электроснабжения промышленных предприятий, состоящие из сетей напряжением до 1 кВ и выше, и трансформаторных, преобразовательных и распределительных подстанций.
В настоящее время большинство потребителей получает электрическую энергию от энергосистем. В то же время на ряде предприятий продолжается сооружение и собственных ТЭЦ.
Необходимость в производстве электрической энергии на фабрично-заводских электростанциях обуславливается рядом причин:
потребность тепловой энергии для технологических целей и отопления и эффективностью попутного производства при этом электрической энергии;
необходимостью резервного питания для ответственных потребителей (резервный источник питания);
большой удаленностью некоторых предприятий от энергосистем.
По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включается сети высоких напряжений, распределительные сети, а в ряде случаев и сети промышленных ТЭЦ. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализаций и телеуправления и вести активную работу по экономии электрической энергии.
Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий велось в централизованном порядке в ряде проектных организаций. В результате обобщения опыта проектирования возникли типовые решения. В настоящее время созданы методы расчета и проектирования цеховых сетей, выбора мощности трансформаторов, методика определения электрических нагрузок, выбора напряжений, сечений проводов и жил кабелей и т.п.
1 Исходные данные для курсового проекта
Таблица 1- Ведомость потребителей электроэнергии.
№ ЭП п/п | Наименование электроприемника | Кол-во | Рном, кВт | Ки | cosφ | tgφ |
Зубофрезерный станок | 0,17 | 0,65 | 1,17 | |||
Кузнечно-штамповочный автомат | 0,17 | 0,65 | 1,17 | |||
Заточной станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Вертикально-сверлильный станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Фрезерный станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Фрезерный станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Пресс фрикционный | 0,17 | 0,65 | 1,17 | |||
Фрезерный станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Вентилятор | 0,7 | 0,8 | 0,75 | |||
Вентилятор | 0,6 | 0,8 | 0,75 | |||
Молот ковочный | 0,17 | 0,65 | 1,17 | |||
Кругошлифовальный станок | 0,17 | 0,65 | 1,17 | |||
Токарный станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Токарный станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Наждачный станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Шлифовальный станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Сверлильный станок | 20,5 | 0,14 | 0,5 | 1,73 | ||
Сверлильный станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Мостовой кран | 37,7 | 0,1 | 0,5 | 1,73 | ||
Печь индукционная | 0,75 | 0,95 | 0,33 |
2 Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения
На участке шлифовального цеха все электроприемники работают на номинальном напряжении 380/220В переменного тока с промышленной частотой. По режимам работы электроприемники делятся на 3 группы: продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный.
Длительный режим – это режим, в котором электромашины могут работать длительное время, при чем, превышение температуры отдельных частей машины не выходят за пределы установленные стандартом. В данном цехе в длительном режиме работают: вентиляторы, печи сопротивления, печь индукционная, молот ковочный.
Длительно, но с переменной нагрузкой и кратковременными отключениями работают: шлифовальный, кругошлифовальный, фрезерные станки.
В данном цехе есть: потребители, работающие в повторно-кратковременном режиме, при котором работы периода чередуются с периодами пауз, а длительность всего цикла не превышает 10 минут, изменение температуры не превышает допустимого значения, а охлаждения не достигает температуры окружающей среды. В этом режиме работают: мостовой кран и большинство станков
Электроснабжение шлифовального участка цеха относится ко второй категории, т.к. в этой категории находится электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому не до отпуску продукции, простоя рабочих мест, к нарушению нормальной деятельности предприятия.
Рекомендуется обеспечивать электроснабжением от двух независимых источников. Для них допустимы перерывы в электроснабжении на время включения резервного питания действием дежурного персонала или выездкой оперативной бригады.
Шлифовальный цех (ШЦ) предназначен для высококачественной обработки поверхностей
изделий механическим и химическим способом. Он является составной частью крупного
химического комбината. В шлифовальном цехе размещены: станочное отделение, вспомогательные и бытовые помещения. Станочное отделение относится к пыльному помещению, так как при механической шлифовке постоянно и в больших количествах выделяется пыль, которая удаляется системой вентиляции. Склад химикатов относится к взрывоопасным помещениям, так как там хранятся кислоты и щелочи. Транспортные операции осуществляются с помощью мостовых кранов, грузовых лифтов и наземных электротележек. Электроснабжение цех получает от собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП), подключенной к подстанции глубокого ввода (ПГВ) комбината и расположенной за пределами здания на расстоянии 10 м. По категории надежности ЭСН - это потребитель 3 категории, а вентиляция и ОУ - 2 категории.
3. Выбор питающего тока цеховой сети и системы питания для силовой и осветительной нагрузок цеха
Рекомендуемое напряжение для цеховой сети составляет 380/220 В, однако наличие электроприёмников большой мощности требует сравнение 2 вариантов:
1) Применение единого напряжения 380/220 В для всей сети электроснабжения
2) Применение напряжения 660В, а для отдельных групп приёмника (осветительная нагрузка) КИП и А, средства автоматизации и т.д. 380/220 В
Применение напряжения 660В приводит к:
-Снижение затрат на сооружение низковольтной кабельной линии на 80%
-Повышение пропускной способности электрических сетей в √3 раз и снижению электрических потерь кабельной сети низкого напряжения
-Снижение капитальных затрат относительно общей стоимости эл. установок строящегося предприятия на 0,5-1%
-Снижение величин тока короткого замыкания, а, следовательно, и ослабление требований к защитным аппаратам.
Однако необходимо учитывать, что напряжение 660В невозможно применять для питания след. приёмников:
a) осветительной установки, выполненные люминесцентными светильниками и лампами накаливания
b) установка КИП и А, средства автоматизации, выпрямительные устройства и исполнительные механизмы
Также нужно отметить, что наиболее эффективно применение напряжения 660В на предприятиях, где установлены электрические машины мощностью 220-660кВт
Таким образом для потребителя электрической энергии проектируемого цеха основным напряжением питания является напряжение 220В, а основная и силовая нагрузки будут питаться от общих силовых трансформаторов 10/0,4 кВ
4 Расчет электрических нагрузок цеха
Для расчета электрических нагрузок цеха принимаем метод порядочных диаграмм. По этому методу максимальная активная нагрузка группы электроприемников рассчитывается по формуле:
Рмакс=Кмакс*Ки*Рном=Кмакс*Рсм , (1)
где Кмакс- это коэффициент максимума;
Ки- коэффициент использования;
Рном- номинальная мощность электроприемника, кВ;
Рсм- сменная активная мощность электроприемника.
Групповую номинальную мощность определяют как сумму номинальных мощностей электроприёмников:
∑Рномі=Рном1*n1+Рном2*n2+…+Рномі *nn, (2)
Для группы электроприемников одного режима работы среднюю активную и реактивную мощности нагрузки за наиболее загруженную смену находят по формулам:
Рсм=КиРном*n, (3)
Qсм=Рсм*tgφ, (4)
где tgφ- это значение соответствующее средне взвешенному
коэффициентуcosφ, характерному для электроприемников данного
режима работы.
Коэффициент максимума активной мощности находится в зависимости от величины группового коэффициента использования Ки и эффективного числа электроприемников группы nэ.
При n эф > 10 и 0,15 < k и.гр < 0,8, то коэффициент максимума:
![]() | (5) |
При n эф < 10 коэффициент максимума:
![]() | (6) |
Эффективное число электроприемников – это такое число однородных по режиму работы ЭП одинаковой мощности, которая даёт ту же величину расчетного максимума, что и группа ЭП различных по мощности и режиму работы:
, (7)
Для электроприемников с постоянным графиком нагрузки величина Кmax принимает равной 1и максимальная расчетная мощность нагрузки определяется:
Рmax=Рсм=Ки*Рном , (8)
Реактивная максимальная мощность группы ЭП с различными режимами работы:
Qmax=Kmax*Qcм , (9)
В соответствии с практикой проектирования принимают при nэ≤10:
Qmax=1,1*Qсм , (10)
а при nэ›10:
Qmax=∑Qсм, (11)
После определения максимальной реактивной и активной мощности находим полную мощность:
, (12)
Расчетный ток для группы электроприемников находится по формуле:
, (13)
1.1. Расчет электрических нагрузок первой группы
Таблица 2 – Ведомость электроприемников первой группы
№ п/п | Наименование электроприемников | Кол- во | Pном, кВт | Ки | cosφ | tgφ |
Зубофрезерный станок | 0,17 | 0,65 | 1,17 | |||
Кузнечно-штамповочный автомат | 0,17 | 0,65 | 1,17 | |||
Вертикально-сверлильный станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Молот ковочный | 0,17 | 0,65 | 1,17 | |||
Токарный станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Наждачный станок | 0,14 | 0,5 | 1,73 | |||
Сверлильный станок | 20,5 | 0,14 | 0,5 | 1,73 |
Определяем среднесменную активную мощность
Рсм1=2*25*0,17=8,5 кВт
Рсм2=4*22*0,17=14,96 кВт
Рсм4=3*20*0,14=8,4 кВт
Рсм11=2*46*0,17=15,64 кВт
Рсм14=6*26*0,14=21,84 кВт
Рсм16=3*22*0,14=9,24 кВт
Рсм18=2*20,5*0,14=5,74 кВт
Определяем среднесменную реактивную мощность
Qсм1=8,5*1,17=9,9 кВар
Qсм2=14,96*1,17=17,5 кВар
Qсм4=8,4*1,73=14,53 кВар
Qсм11=15,64*1,17=18,3 кВар Qсм14=21,84*1,73=37,78 кВар
Qсм16=9,24*1,73=15,98 кВар
Qсм18=5,74*1,73=9,93 кВар
Определяем суммарную среднесменную активную мощность
∑Рсм=8,5+14,96+8,4+15,64+21,84+9,24+5,74=84,32 кВт
Определяем суммарную среднесменную реактивную мощность
∑Qсм=9,5+17,5+14,53+18,3+37,78+15,98+9,93=123,52 кВар
Определяем суммарную среднесменную номинальную мощность:
По формуле (2) находим ∑Рном
∑Рном=2*25+4*22+3*20+2*46+6*26+3*22+2*20,5=50+88+60+92+156+66+41=553 кВт
Определяем показатель силовой сборки
Определяем эффективное число электроприемников
Определяем коэффициент использования
Ки=
Определяем коэффициент максимума
Находим максимальную активную мощность
Pmax=1,65*74,9=123,58 кВт
Определяем максимальную реактивную мощность
Qmax=54,53=кВар
Рассчитываем максимальную полную мощность
=
, (16)
Определяем расчетный максимальный ток
=
Остальные группы рассчитываем аналогично. Данные расчетов заносим в таблицу 3
Рассчитываем нагрузки по цеху.
Определяем среднюю активную мощность цеха за наиболее загруженную смену:
Рсм цеха=518,95 кВт
Определяем среднюю реактивную мощность цеха за наиболее загруженную смену:
Qсм. цеха= 628,41 кВар
Рном. цеха= Рном. =2654,34 кВт
Определяем коэффициент использования по цеху
Ки= Рсм. /
Рном. =
=0,19
Показатель силовой сборки:
m=
=1,22
Находим эффективное число электроприемников:
Определяем коэффициент максимума:
=1,27кBA
Находим максимальную активную мощность:
Pmax=1,22*518,95=633,11 кВт
Определяем максимальную реактивную мощность:
Qmax=628,41=кВар
Рассчитываем максимальную полную мощность:
Определяем расчетный максимальный ток:
А
Данные расчетов заносим в таблицу 3
Таблица 3 – Расчет электрических нагрузок по цех
№ п/п | Наименование групп электроприемников | Кол-во | Установленная мощность при ПВ=100% |
![]() |
cos ![]() ![]() | Средняя нагрузка за макс. нагр-ю смену | nэ | Кмакс | Максимальная расчетная мощность | Iмакс, А. | |||||
Рном, кВт | ![]() | ||||||||||||||
Рмакс, кВт | Qмакс, кВар | Sмакс, кВА | |||||||||||||
Рсм, кВт | Qсм, кВар | ||||||||||||||
1 группа | |||||||||||||||
Зубофрезерный станок | 0,17 | 0,65/1,17 | 8,5 | 9,9 | |||||||||||
Кузнечно-штамповочный автомат | 0,17 | 0,65/1,17 | 14,96 | 17,5 | |||||||||||
Вертикально- сверлильный станок | 0,17 | 0,65/1,17 | 8,4 | 14,53 | |||||||||||
Молот ковочный | 0,14 | 0,5/1,17 | 15,64 | 18,3 | |||||||||||
Токарный станок | 0,14 | 0,5/1,17 | 21,84 | 37,78 | |||||||||||
Наждачный станок | 0,14 | 0,5/1,17 | 9,24 | 15,98 | |||||||||||
Сверлильный станок | 20,5 | 0,14 | 0,5/1,17 | 5,74 | 9,93 | ||||||||||
Итого по 1 группе | 0,15 | 86,12 | 127,02 | 19,05 | 2,3 | 123,58 | 111,93 | 166,73 | 256,5 | ||||||
2 группа | |||||||||||||||
Зубофрезерный станок | 0,17 | 0,65/1,17 | 4,25 | 4,97 | |||||||||||
Вертикально-сверлильный станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 2,8 | 4,84 | |||||||||||
Фрезерный станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 24,5 | 42,38 | |||||||||||
Фрезерный станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 9,24 | 15,98 | |||||||||||
Пресс фрикционный | 0,17 | 0,65/1,73 | 22,95 | 39,7 | |||||||||||
Вентилятор | 0,6 | 0,8/0,76 | 17,4 | 13,05 | |||||||||||
Продолжение таблицы 3 | |||||||||||||||
Молот ковочный | 0,17 | 0,65/1,17 | 23,46 | 40,58 | |||||||||||
Сверлильный станок | 20,5 | 0,14 | 0,5/1,73 | 5,74 | 9,93 | ||||||||||
Итого по 2 группе | 0,17 | 110,34 | 171,43 | 16,88 | 1,77 | 195,3 | 171,43 | 259,86 | 399,87 | ||||||
3 группа | |||||||||||||||
Кузнечно-штамповочный автомат | 0,17 | 0,65/1,17 | 7,48 | 8,75 | |||||||||||
Вертикально-сверлильный станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 11,2 | 19,37 | |||||||||||
Фрезерный станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 19,6 | 33,9 | |||||||||||
Фрезерный станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 13,86 | 23,97 | |||||||||||
Вентилятор | 0,6 | 0,8/0,75 | 17,4 | 13,05 | |||||||||||
Кругошлифовальный станок | 0,17 | 0,65/1,17 | 11,56 | 13,52 | |||||||||||
Токарный станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 8,96 | 15,5 | |||||||||||
Наждачный станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 9,24 | 15,98 | |||||||||||
Сверлильный станок | 20,5 | 20,5 | 0,14 | 0,5/1,73 | 2,87 | 4,96 | |||||||||
Итого по 3 группе | 610,5 | 0,16 | 102,17 | 20,92 | 1,65 | 168,58 | 224,98 | 346,12 | |||||||
Группа 4 | |||||||||||||||
Заточной станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 8,4 | 14,53 | |||||||||||
Пресс фрикционный | 0,17 | 0,65/1,17 | 15,3 | 17,9 | |||||||||||
Фрезерный станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 12,11 | ||||||||||||
Вентилятор | 0,6 | 0,8/0,75 | 13,2 | 9,9 | |||||||||||
Кругошлифовальный станок | 0,17 | 0,65/1,73 | 17,34 | 20,28 | |||||||||||
Наждачный станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 9,24 | 15,98 | |||||||||||
Шлифовальный станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 12,6 | 21,79 | |||||||||||
Сверлильный станок | 20,5 | 0,14 | 0,5/1,73 | 5,74 | 9,93 | ||||||||||
Сверлильный станок | 0,14 | 0,5/1,73 | 23,52 | 40,68 | |||||||||||
Итого по 4 группе | 0,16 | 112,34 | 163,1 | 23,64 | 1,65 | 185,36 | 163,1 | 246,9 | 379,84 | ||||||
Группа 5 | |||||||||||||||
Продолжение таблицы 3 | |||||||||||||||
Печь индукционная | 0,75 | 0,95/0,33 | 29,7 | 39,6 | 15,96 | 194,4 | |||||||||
Итого по 5 группе | 29,7 | 39,6 | 15,96 | 194,4 | |||||||||||
Группа 6 | |||||||||||||||
Мостовой кран | 37,7 | 37,7 | 0,1 | 0,5/1,73 | 2,38 | 4,1 | 23,84 | 41,24 | 47,63 | 73,28 | |||||
Итого по 6 группе | 37,7 | 2,38 | 4,1 | 23,84 | 41,24 | 47,63 | 73,28 | ||||||||
Итого по цеху | 2654,34 | 0,19 | 518,95 | 628,41 | 76,5 | 1,22 | 633,11 | 628,41 | 892,04 | 1372,36 |
5 Компенсация реактивной мощности
Компенсация реактивной мощности или повышение коэффициента электроустановок промышленных предприятий имеет большое народнохозяйственное значение и является частью общей проблемы повышения коэффициента полезного действия работы систем электроснабжения, и улучшения качества отпускаемой потребителю электроэнергии.
Для компенсации реактивной мощности потребляемой электроустановками промышленных предприятий могут быть применены синхронные компенсаторы и статические конденсаторы.
Статические конденсаторы изготавливают из определенного числа секций, которые в зависимости от рабочего напряжения и расчетной величины реактивной мощности соединяют между собой параллельно, последовательно или параллельно-последовательно. Компенсация реактивной мощности электроустановок осуществляют с помощью статических конденсаторов, включаемых обычно параллельно электроприемникам. При этом возможны следующие виды компенсации:
а) Индивидуальная – с размещением конденсаторов непосредственно у токоприёмников. В этом случае от реактивных токов разгружается вся сеть системы электроснабжения. Недостатком является неполное использование большой установленной мощности конденсаторов, размещённых у токоприёмников.
б) Групповая – с размещением конденсаторов у силовых шкафов и шинопроводов в цехах. В этом случае Распределительная сеть до токоприёмников не разгружается от реактивных токов.
в) Централизованная - с подключением батареи на шины 0,38 и 6-10кВ подстанции.
В данном цехе применяем централизированный вид компенсаций реактивной мощности с подключением конденсаторных батарей на шины 0,4 кВ
Определяем коэффициент мощности до компенсации:
, (14)
Определяем tgφ до компенсации:
, (15)
Определяем мощность компенсирующего устройства:
, (16)
где Рмакс – максимальная активная мощность по цеху;
tgφэк = 0,33 – коэффициент мощности, заданный системой (см. задание на курсовой проект - cosφэк = 0,92), о.е.
Принимаются две конденсаторные установки АУКРМ-0,4-200-25-УХЛ4, технические данные которых приведены в таблице 8.1, подключаемые к двум секциям шин 0,4 кВ КТП цеха и размещаемые рядом.
Таблица 5 – Технические данные АУКРМ-0,4-200-25 УХЛ4
Наименование показателя | Значение |
Наименование установки | АУКРМ 0,4-200-25-УХЛ4 |
Номинальное напряжение, В | |
Номинальная мощность, кВар | |
Количество ступеней регулирования | |
Мощность ступеней, кВар | |
Исполнение | напольное |
Степень защиты | IP31 |
Шкаф | ШРС (1800*800*600) |
Определим ток конденсаторных батарей
Imax= =
Подключаем выбранную конденсаторную установку к автоматическому выключателю типа NZMN3-А320 с Iном =320А, Iрасц=320А, установленному в КТП кабелем ВВГ 3×150 с Iдоп =305А
В результате использования конденсаторных батарей при их загрузке на номинальную мощность расчётная реактивная мощность цеха уменьшается и будет равна:
= 628,41 – 2*200=228,41 кВар, (17)
Расчётная активная мощность также изменится в результате появления потерь в конденсаторных установках, но не значительно. Ввиду небольшого значения этих потерь, а также их изменения при регулировании мощности конденсаторных установок, их учет не будет произведен.
Расчётная полная мощность цеха при применении компенсации реактивной мощности:
![]() | (18) |
Определяем коэффициент мощности после компенсации:
, (19)
6 Выбор числа и мощности трансформаторов, типа и числа подстанций
При выборе числа трансформаторов надо иметь в виду, что двухтрансформаторные подстанции обычно экономически целесообразнее, чем подстанции с большим числом трансформаторов.
Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции промышленного предприятия является одним из основных вопросов рационального построения единой энергетической системы. В нормальных условиях силовые трансформаторы должны обеспечивать питание всех электроприемников предприятия, как правило, трансформаторов на подстанциях должно быть не более двух. Наиболее экономичны однотрансформаторные подстан