∑Рн

2 ∑Рн

. nэ = --------- [6, стр.194,(8,27)] (9)

Рmax

Рн = 77,26 кВт.Pmax =20 кВт.

nэ = 2×77,26 / 20 = 7,7 (9)

Питающая линия 4:

nэ определяем по 4 – му способу так как m больше 3 и

Ки больше 0,2.

Рн = 42,4 кВт.Рmax = 7,8 кВт

nэ = 2×42,4 / 7,8 = 10,9 (9)

Питающая линия 5:

nэ определяем по 4 – му способу так как m больше 3 и

Ки больше 0,2.

Рн = 61,4 кВтРmax = 30 кВт

nэ = 2×61,4 / 30 = 4 (9)

Итого по цеху:

nэ определяем по 4 – му способу так как m больше 3 и Ки больше 0,2.

Рн = 517,6 кВт.Рmax = 30 кВт

nэ = 2×517,6 / 30 = 34,5 (9)

12) по Ки и nэ определяется коэффициент максимума Км по таблице [4,стр.71,(3.7)] (графа 11):

Питающая линия 1: Км = 1,65

Питающая линия 2: Км = 1,65

Питающая линия 3: Км = 2,1

Питающая линия 4: Км = 1,6

Питающая линия 5: Км = 1,46

Итого по цеху: Км = 1,34

13) Определяем максимальную активную Рм и реактивную Qм мощности по линиям и цеху по формулам:

Рм = Км × ∑Рсм [4,стр.103,(4,17)](графа 12) (10)

Qм = Км × ∑Qсм[4,стр.105,(4.26)](графа 13) (11)

Питающая линия 1: Рм = 1,65 × 33,1 = 54,6 кВт. (10)

Qм = 1,65 × 48,1 = 79,4 кВар. (11)

Питающая линия 2: Рм = 1,65 × 17,9 = 29,5 кВт. (10)

Qм = 1,65 × 28 = 46,2 кВар. (11)

Питающая линия 3: Рм = 2,1 × 18,2 = 38,2 кВт. (10)

Qм = 2,1 × 15 = 31,5 кВар. (11)

Питающая линия 4: Рм = 1,6 × 15,6 = 25 кВт. (10)

Qм = 1,6 × 22,9 = 36,6 кВар. (11)

Питающая линия 5: Рм = 1,46 × 40,8 = 59,5 кВт. (10)

Qм = 1,46 × 28,3 = 41,3 кВар. (11)

Итого по цеху:Рм = 1,34 × 125,6 = 168,3 кВт. (10)

Qм = 1,34 × 142,3 = 190,6 кВар. (11)

14) Определяем максимальную полную мощность Sм и максимальный ток Iм по линиям и цеху по формулам:

Sм = √Рм² + Qм²[4.стр.105,(4.27)](графа 14) (12)

Sм

Iм = --------[6,стр.185,(8.16)](графа 15)(13)

√3×Uн

Где Uн напряжение равное 380 В.

Питающая линия 1:

Sм = √54,6² + 79.4² = 96.4 кВа.(12)

Iм = 96,4*10³ / 1,73*380 = 146,5 А.(13)

Питающая линия 2:

Sм = √29,5² + 46,2² = 54,8 кВа.(12)

Iм = 54,8* 10³/ 1,73*380 = 83,3 А. (13)

Питающая линия 3:

Sм = √38,2² + 31,5²= 49,5 кВа.(12)

Iм = 49,5* 10³/ 1,73*380 = 75,2 А.(13)

Питающая линия 4:

Sм = √25²+36,6²= 44,3 кВа.(12)

Iм = 44,3*10³/ 1,73*380 = 67,3 А.(13)

Питающая линия 5:

Sм = √59,5²+ 41,3²= 72,4 кВа.(12)

Iм = 72,4 *10³/ 1,73*380 = 109 А.(13)

Итого по цеху:

Sм = √168,3²+190,6²= 254,3 кВа.(12)

Iм = 254,3*10³/ 1,73*380 = 386,4 А.(13)

2.2 Расчёт числа и мощности трансформаторов

Число трансформаторов определяем в зависимости от категории потребителей. Обычно:

Для 1-ой категории – два трансформатора (можно один но обязательно АВР на стороне НН.

Для 2-ой категории - один трансформатор при условии наличия складского резерва.

Для 3-ей категории - один трансформатор.

Мощность трансформаторов цеховой подстанции Sтр выбираем по расчётной максимальной мощности цеха Sм (графа 14 таб.2) с учётом коэффициента возможного расширения производства Кр, который берётся в пределах: 1,1 – 1,4

Sтр = Кр × Sм (14)

Где Кр = 1,2

Sтр = 1,2 × 254,3 = 305 кВа.(14)

Далее по каталогу (СЭС том 2 стр.245) выбираем трансформаторы для двух расчётных вариантов.

1) Определяем приведённые потери в трансформаторах для каждого варианта:

ΔР’= ΔРхх+Кп×ΔQхх+Кз ²×( ΔРкз+Кп×ΔQкз) (15)

Где: Кп – коэффициент потерь. Для цеховых подстанций принимается Кп=0,12

Sм

Кз=-------- - коэффициент загрузки по мощности. (15.1)

Sтр[5,стр.188]

ΔРхх и ΔРкз – величины потерь холостого хода и короткого замыкания. (берутся из каталога)

Реактивные мощности потерь вычисляются по формулам:

Iхх%

ΔQхх= Sтр× -------[5,стр.182](16)

100

Где Iхх% - ток холостого хода (берётся из каталога)

Uкз%

ΔQкз= Sтр× -------- [5,стр.182](17)

100

Где Uкз% - напряжение короткого замыкания (берётся из каталога)

2) Определяем годовые потери электроэнергии:

Wг = ΔР’×Тв(18)

Где Тв=2500ч. – время использования максимальной нагрузки (из задания)

3) Определяем стоимость потерь:

С= с×Wг[4,стр.153,(5.43)](19)

Где с – стоимость одного кВт ×ч. с=2руб.

4) Находим капитальные затраты:

К =1,23×Стр(20)

Где 1,23 – коэффициент учитывающий затраты на транспортировку и монтаж.

Стр – стоимость трансформатора в рублях. (при 2-ух трансформаторах берётся 2×Стр)

По результатам расчётов выбирается вариант с меньшими капитальными и эксплуатационными затратами. Для этого по второму варианту берутся расчёты для двух трансформаторов, а именно:

ΔР’=2×ΔРхх+Кп×2×ΔQхх+Кз ²×(2×ΔРкз+Кп×2×ΔQкз)(21)

Где: Кп=0,12

Sм

Кз=---------[5,стр.188](22)

2Sтр

Вариант 1:

Кз= 254,3 / 400 =0,63 (15.1)

ΔQхх=400×(3/100)=12 кВар. (16)

ΔQкз=400×(4,5/100)=18 кВар.(17)

ΔР’=1,08+0,12×12+0,63²×(5,9+0,12×18)=5,7 кВт.(15)

Wг=5,7×2500=14158,5 кВт×ч.(18)

С1=2×14158,5=28317 руб. (19)

К1=1,23×1100000=1353000 руб. (20)

Варинат 2:

Кз=254,3 / (2×160)=0,79(22)

ΔQхх=160×(2,4/100)=3,8 кВар.(16)

ΔQкз=160×(4,7/100)=7,52 кВар.(17)

ΔР’=2×0,54+0,12×2×3,8+0,79²×(2×3,1+0,12×2×7,52)=6,3 (21) кВт.

Wг=6,3×2500=15750 руб.(18)

С2=2×15750=31500 руб. (19)

К2=1,23×2×550000=1353000 руб.(20)

Так как К1=К2 то выбираем вариант с меньшей стоимостью потерь т. е. вариант 1 - ТМ 400/10