Расчет электрических нагрузок проектируемого объекта

2.5 Расчет электрических нагрузок проектируемого объекта

Расчёт электрических нагрузок производится методом коэффициента максимума.

Этот метод применяется, когда известны номинальные данные электроприёмников и их размещение на плане.

Расчёт электрических нагрузок будет вестись на примере одного узла ЭП.

Как пример рассчитаем нагрузку узла РП2.

Рассчитаем модуль сборки ЭП, m – показатель силовой сборки в группе.

m=Рн.нб/Рн.нм (2.12)

m=8/2=4

Рассчитаем активную сменную мощность всего узла ЭП, кВт

Рсме=Ки*∑Рном (2.13)

Рсме=0.14*12.4=1.73 кВт

Рассчитаем реактивную мощность всего узла ЭП, Qсм, квар

Qсме= Рсме*tgf (2.14)

 где tgf – показатель реактивной мощности

Qсме=1.73*1.72=2.98 квар

Рассчитаем коэффициент использования узла, Ки, который равен отношению средней активной мощности нагрузки к её суммарной номинальной мощности.

Ки =∑Рсм/ ∑Рном (2.15)

Ки =1.73/12.4=0.13

Рассчитаем эффективное число ЭП, которое необходимо знать для определения Км.

nэ=2*∑Рном/Рн.нб (2.16)  

nэ=2*12.4/8=3

Рассчитываем активную расчётную мощность всего узла Рр, кВт

Рр=Км*Рсм (2.17)

Рр=3.2*1.73=5.53 кВт

Рассчитываем реактивную расчётную мощность всего узла Qр, квар

Qр=Км’*Qсм (2.18)

Qр=1.1*2.98=3.27 квар

Рассчитываем полную расчётную мощность всего узла Sр, кВ*А

Sр=√ P_p²+Q_p² (2.19)

Sр=√5.53² + 3.26² =6.41 кВ*А

Рассчитываем максимальный расчётный ток всего узла, I, А

Iр=Sр/Uн  (2.20)

Iр=6.41/1.73*0.38=9.86 А

Рассчитаем потери активной мощности, ∆Рм, %

∆Рм=0.02*Sм(нн) (2.21)

∆Рм= 0.02 * 93.5 = 1.87 %

Рассчитаем потери реактивной мощности, ∆Qм , %

∆Qм=0.1*Sм(нн) (2.22)

∆Qм=0.1*93.5=9.35 %

Рассчитаем полные потери мощности, ∆Sм, %

∆Sм=√∆Рм²+∆Qм² (2.23)

 ∆Sм=√1.87²+9.35²=9.53 %

Расчёт электрических нагрузок для остальных узлов электроприёмников производится аналогично и полученные результаты сводятся в таблицу 2.6

Электрическая сеть промышленного предприятия представляет собой единое целое, а потому правильный выбор средств компенсации возможен лишь при совместном решении задачи о размещении компенсирующих устройств в сетях напряжением до 1000 В и 6-10 кВ с учётом возможностей получения реактивной мощности от местных электростанций и электросистемы.

Для компенсации реактивной мощности используются батареи конденсаторов, синхронные машины и специальные статические источники реактивной мощности.

На промышленных предприятиях основные потребители реактивной мощности присоединяются к сетям до 1000 В. Источниками реактивной мощности здесь являются батарея конденсаторная (БК), а недостающая часть перекрывается перетоком из сети высшего напряжения – с шин напряжения 6-10 кВ от синхронных двигателей (СД), батарей конденсаторных (БК), генераторов местной электростанции или из сети электросистемы. Источники реактивной мощности напряжением 6-10 кВ экономичнее, но передача реактивной мощности в сеть до 1000 В может привести к увеличению трансформаторов и потере электроэнергии в сети.

Произведём расчёт и выбор компенсирующего устройства.

Определим реактивную мощность КУ.

Qк.р.=а*Рм(tgf -tgfк)  (2.24)

Qк.р.=0.9*80(0.98-0.33)= 47 квар

По каталогу выбираем установку конденсаторную УК–0.38–50

Рассчитаем фактическое значение tgfф после компенсации реактивной мощности.

tgfф= tgf –Qк.ст/ а*Рм (2.25)

tgfф=0.98 – 50/0.9*80=0.7

Определим расчётную мощность трансформатора с учётом потерь.

Sр=0.7* Sвн (2.26)

Sр=0.7*103=72.1 кВА

Все полученные данные сводятся в таблицу 2.7

Таблица 2.7 – Сводная ведомость нагрузок

2.7 Расчёт электрической сети с выбором сечения проводников, их марки, выбор коммутационно-защитной аппаратуры и конструкции, силового пункта, распределительного устройства НН

Сечение проводов линий электропередачи должно быть таким, чтобы провода не перегревались при любой нагрузке в нормальном рабочем режиме, чтобы потеря напряжения в линиях не превышала установленные пределы, и чтобы плотность тока в проводах соответствовала экономической. Условие которому должно удовлетворять выбранное сечение проводника, непревышение допустимой потери напряжения в линии. Если потеря напряжения в линии слишком велика, то с ростом силы тока нагрузки сильно снижается напряжение в конце линии, т.е. напряжение у приёмников. Из-за этого резко падает вращающий момент на валу двигателей, снижается световой поток электроламп, падает производительность электротехнических установок.

В данном проекте цеха используются кабельные линии.

Кабельные линии прокладываются в местах, где затрудненно строительство ВЛ, например в условиях стеснённости на территории предприятия, переходах через сооружения и т.п. В таких условиях кабельные линии более надёжны, лучше обеспечивают безопасность людей, чем ВЛ, и дают очень большую экономию территории.

Расчёт сечения проводов и кабелей производится по длительно допустимому току и соответствующему температурному режиму роботы.

Необходимо рассчитать сечение и выбрать марку провода каждого ЭП и группы ЭП.

Как пример выберем сечение, токарного станка, марка провода АПВ

Находим расчётный ток, Iр, А.

Iр=Рэп/Uн *сosf*η (2.27)

Iр=7.5/1.73*0.38*0.5*0.95=24А

Рассчитаем допустимый ток, Iдоп А, с учетом поправочного коэффициента на t˚

Iдоп.=КП 1* Iд.д  (2.28)

Iдоп.=0.94*55=51.7А

Затем проверяем выбранный провод по условию Iр≤ Iдоп= 24≤51.7

Из таблицы выбираем провод АПВ S=16мм² и Iдоп=51.7А

После выбора сечения производится проверка проводника по допустимой потере напряжения.

DU%= 10⁵/U_н² P L (r_o + x_o tgj) (2.29)

DU%= 10⁵/380²*7.5*0.008(1.89+0.07*1.73)=0.14%

Если потери напряжения в линии составляет не больше или равно 5%, то сечение проводника выбрано правильно. По остальным ЭП расчёты ведутся аналогично, и полученные результаты сводятся в таблицу 2.8

Таблица 2.8 – Выбор марки и сечения проводов и кабелей

Выбор аппаратов защиты

Токоведущие части (шины, кабели), изоляторы и аппараты всех видов (выключатели, разъединители, предохранители, измерительные трансформаторы тока) должны проверятся на соответствие номинальных параметров расчётным в нормальном режиме и при коротких замыканиях.

Для станков, где используются электрические двигатели, рационально применять магнитный пускатель.

Как пример рассчитаем и выберем пускозащитный аппарат для токарного станка.

Рассчитаем ток срабатывания защитного аппарата.

Iср.теп.рас.≥1.25*Iр (2.30)

Iср.теп.рас.≥1.25*24=30А

Затем проверим аппарат по условию.

Iд.д≥Кз*Iср.защ.ап

55≥1*30

Если условие выполняется то выбираем из каталога магнитный пускатель ПМЛ – 40/40, номинальным напряжением Uн=0.38 кВ

Для каждого ЭП и узла в целом надо выбрать автомат.

Рассчитаем и выберем автоматический выключатель для радиально-сверлильного станка.

Рассчитаем ток срабатывания защитного аппарата.

Iср.тп.рс≥1.25*Iр (2.32)

Iср.тп.рс≥1.25*50=62.5 А

Рассчитаем ток электромагнитного расцепителя.

Iу.э.о.≥1.2*Iпуск (2.33)

Iу.э.о.≥1.2*6*50=360 А

Выбираем из каталога автомат ВА 51Г-31 100/80.

Рассчитаем и выберем автоматический выключатель для узла РП 1.

Рассчитаем ток срабатывания защитного аппарата.

Iср.тп.рс≥1.1*Iр  (2.34)

Iср.тп.рс≥1.1*123=135

Рассчитаем пиковый ток для узла.

Iпик=Iпуск(м)+Iр-Ки*Iном(м) (2.35)

Iпик=300+123-0.14*50=416 А

Рассчитаем ток электромагнитного расцепителя.

Iу.э.о.≥1.25*Iпик (2.36)

Iу.э.о.≥1.25*416=520 А

Выбираем по каталогу автомат ВА 51Г-33 160/160.Для остальных ЭП расчёты аналогичны и сведены в таблицу 2.9

Похожие работы

Электроснабжение и электрооборудование куста скважины №145 Самотлорского месторождения ОАО "ТНК-ВР" с внедрением станции управления "Электон-М"

Скачать

100267

23

4

... руб 218466,96 37751,19 180715,77 4 Себестоимость ремонтных работ руб 479704,63 ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ Дипломный проект выполнен на тему «Электроснабжение и электрооборудование ремонтного цеха №166 ОАО МК Витязь с разработкой схемы управления и защиты электро двигателя мостового крана». Подвод электрической энергии до цеха осуществляется от ГПП по воздушным линиям ...