Расчёт электрических нагрузок

4.3 Расчёт электрических нагрузок

4.3.1 Рассчитываем нагрузки электрооборудования на стороне низшего напряжения

4.3.1.1 Расчётная активная мощность электродвигателей 0,38 кВ Р_д.расч составляет по формуле (4.19) [10]

Р_д.расч.=Ки´SР_ном=0,8´(22´2+45)=71,2 кВт,

где Ки=0,8 – коэффициент использования мощности насосов по таблице 4.6 [10];

SР_ном – суммарная номинальная мощность двигателей по таблице 7.

4.3.1.2 Расчётная реактивная мощность электродвигателей 0,38 кВ Q_д.расч. составляет по формуле (4.19) [10]

Q _д.расч.=Р_д.расч.´tgj =71,2´0,75=53,4 квар,

где tgj=tg(arccosj)=0,75 – значение коэффициента мощности насосов по таблице 4.6 [10].

4.3.1.3 Расчётная активная мощность трёх сварочных трансформаторов составляет Р_св.тр.

Р_св.тр.=Ки´Р_ном´n=0,35´30´3=31,5 кВт,

где Ки=0,35 – коэффициент использования мощности сварочных трансформаторов по таблице 4.6 [10].

4.3.1.4 Расчётная реактивная мощность сварочных трансформаторов составляет Q_св.тр.

Q_св.тр.=Р_св.тр.´tgj=31,5´1,73=54,6 квар,

где tgj=1,73 – определяется для коэффициента мощности сварочных трансформаторов по таблице 4.6 [10].

4.3.1.5 Расчётную мощность освещения Р_о находим из условия 10 Вт/м² площади помещений

Р_о=10´S´Ки=10´720´0,8=5,76 кВт,

где S=720 м² – площадь помещений проектируемой установки;

Ки=0,8 коэффициент использования мощности освещения согласно [10].

4.3.1.6 Суммарная активная мощность на стороне НН составляет Р_SНН

Р_SНН=Р_д.расч.+Р_св.тр.+Р_о=71,2+31,5+5,76=108,5 кВт.

4.3.1.6 Суммарная реактивная мощность Q_SНН

Q_SНН=Q_д.расч.+Q_св.тр.=53,4+54,6=108 квар.

4.3.1.7 Так как величина реактивной мощности значительна на стороне низшего напряжения подключаем компенсирующее устройство УКМ 58-04-100-33,3 УЗ мощностью Q_кк= 100 квар (номинальное напряжение 0,4 кВ).

4.3.1.8 Тогда величина реактивной мощности с компенсирующим устройством Q_НН^к

Q_НН^к=Q_SНН-Q_кк=108-100=8 квар.

4.3.1.9 Полная мощность на стороне низшего напряжения S_НН

4.3.1.10 По мощности выбираем по таблице на стр. 207 [25] масляный силовой трансформатор ТМ 160 со следующими характеристиками:

напряжение на шинах высшего напряжения – 6 кВ;

напряжение на шинах низшего напряжения – 0,4 кВ;

номинальные потери холостого хода DР_х.х.=510 Вт;

номинальные потери короткого замыкания DР_к.з.=3,1 кВт;

u_к =4,5 %;

i₀=2,4 %.

4.3.1.11 Потери в трансформаторе принимаем согласно (4.29) и (4.30)

DР_т=0,02´S_ном=0,02´160=3,2 кВт;

DQ_т=0,1´S_ном=0,1´160=16квар.

4.3.1.12 Всего на стороне высшего напряжения имеем

Р_SВН=Р_SНН+DР_т=108,5+3,2=111,7 кВт;

Q_SВН=Q_SНН+DQ_т=8+16=24 квар.

4.3.1.14 Средневзвешенный коэффициент мощности cosj

сosj=Р_SВН/S_ВНт=111,7/114,3=0,98.

4.3.2 Расчётные нагрузки высоковольтного оборудования

4.3.2.1 Принимая коэффициент использования мощности одинаковым для всех электродвигателей находим активную расчётную мощность Р_д.расч^в по формуле (4.19) [10]

Р_д.расч^в=Ки´SР_ном=0,8´(450´3+500+200+400)=1960 кВт,

где SР_ном – сумма номинальных мощностей двигателей по таблице 7;

Ки=0,8 – коэффициент использования по таблице 4.6 [10].

4.3.2.2 Реактивная мощность составляет Q_д.расч.^в

Q_д.расч.^в=tgj´Р_д.расч.^в=0,75´1960=1470 квар,

где tgj=0,75 – определяется по таблице 4.6 [10].

4.3.3 Суммарная активная мощность на шинах 6 кВ составляет Р_S

Р_S=Р_SВН+Р_д.расч.^в=111,7+1960=2071,7 кВт.

4.3.4 Суммарная реактивная мощность на шинах 6 кВ составляет Q_S

Q_S= Q_SВН+Q_д.расч.=24+1470=1494 квар.

4.3.5 Устанавливаем на шинах высшего напряжения компенсирующее устройство УКА 56-6,3-1350 УЗ (У1) мощностью Q_кк=1350 квар (номинальное напряжение 6,3 кВ).

4.3.6 С учётом компенсирующего устройства величина реактивной мощности на шинах 6 кВ составляет Q_S^к

Q_S^к=Q_S-Q_кк=1464-1350=144 квар.

4.3.7 Полная мощность на шинах 6 кВ составляет S

4.4 Выбор коммутирующей аппаратуры и сечения кабелей

4.4.1 Распределительный шкаф 6 кВ подключается к цеховым шинам алюминиевым кабелем, проложенным в земле

4.4.1.1 Расчётный ток в линии от шин 6 кВ до РШ определяется по величине полной мощности на шинах 6 кВ I_р1

4.4.1.2 По таблице 5-16 [10] выбираем для алюминиевого кабеля в бумажной пропитанной изоляции экономическую плотность тока j_эк=1,2 А/мм²

4.4.1.3  Тогда экономическое сечение жилы кабеля s_эк

s_эк=I_р1/j_эк=200/1,2=167 мм².

4.4.1.4 Выбираем по таблице 2-22 [26] кабель с алюминиевыми жилами марки ААШВ-6 с сечением жилы s=185 мм² и длительно допустимым током I_д.д.1=340 А.