Электроэнергетика

 

Находим расчетную мощность Рр, кВт по формуле:

 

Рр = Рс×Кр;   Рр = 84×1,01= 83,2 кВт;

 

Расчетная реактивная мощность Кр>1, а n_{эф  < 10;}

  Qр =1,1Qc = 83,2×1,1 =91,52 кВар.

 

Далее находим полную расчетную  мощность для РП-4.

 

S_p=√P_p² + Q_p² ;     S_p=√83,2² +91,52 ²= 123,7 кВА.

 

Находим расчетный ток I, А: I_p= S_p /√3×Un;

 

I_{p =} 123,7 /√3×0,38 = 188,2 А.

 

 

 Расчетная мощность по отделению №2:

          Рр=Ррп1+Ррп2+Ррп3+Ррп4=39,4+44,7+14,24+83,2=181,54 кВт

Qр= Qрп1+ Qрп2+ Qрп3+ Qрп4=25,63+33+11,54+91,52=161,7 кВар

S_p=√P_p² + Q_p² ;     S_p=√181,54²+161,7²=243,1 кВА

I_{p =} 243,1 /√3×0,38 = 369,8 А

Данные расчетов заносим в таблицу №3.

 

2.1.2Расчет электрических нагрузок по механическому цеху методом коэффициента  спроса.

Коэффициент спроса к_С и cosφ нагрузок по отделениям выбираем по (табл. П III-8, лит. 4) и принимаем равным среднему значению по отделению в целом.

 

Отделение №1

P_НΣ = 345,25кВт;

К_с = 0,16;

cosφ = 0,5;

Тогда,

 

 

Отделение 3

Распределим однофазные машины точечной сварки U_н=380В по фазам.

При включении на линейное напряжение нагрузки отдельных фаз однофазных электроприемников определяется как полусуммы  двух плеч, прилегающих к данной фазе.

 

 

 

 

Разность  номинальных мощностей наиболее и наименее загруженных фаз не превышает 15%, поэтому они могут  быть представлены в расчете, как  эквивалентная группа 3-х фазных ЭП с той же суммарной номинальной  мощностью.

Тогда,

Р_ну = 100+150+150=400кВт;

P_НΣ = 400+192=592кВт;

К_с = 0,4;

cosφ = 0,66;

Тогда,

 

 

Отделение 4.

1. Распределим однофазные печи сопротивления U=220В по фазам:

А-0 = 30+25=55кВт;

В-0 = 40+25=65кВт;

С-0 = 40+25=65кВт;

 

Разность  номинальных мощностей наиболее и наименее загруженных фаз превышает 15%. Из полученных результатов выбираем наибольшее значение Р_С = 65кВт,

Тогда,

Р_ну = 3*65=195кВт.

 

P_НΣ = 195+562,5=757,5кВт;

К_с = 0,25;

cosφ = 0,71;

Тогда,

 

Рр=Кс*Рн=0,25*757,5=189,4 кВт

Qр=Рр*tgф=189,4*0,97=183,72 кВар

Sр=263,8 кВА

Iр=381 А

 

Отделение 5

Распределим однофазные сварочные аппараты U_н=380В по фазам.

 

 

 

Тогда,

Р_ну = 140+115+115=370кВт;

P_НΣ = 370+216,3=586,3кВт;

К_с = 0,33;

cosφ = 0,53;

 

Тогда,

 

 

Отделение 6

Распределим однофазные машины точечной сварки U_н=380В по фазам.

 

 

 

Тогда,

Р_ну = 62+52+52=166кВт;

P_НΣ = 166+430,8=596,8кВт;

К_с = 0,33;

cosφ = 0,6;

 

Тогда,

 

 

Отделение 7

Распределим однофазные печи сопротивления U=220В по фазам.

А-0 = 60кВт;

В-0 = 25+25=50кВт;

С-0 = 12+12+12=36кВт;

 

Разность  номинальных мощностей наиболее и наименее загруженных фаз превышает 15%. Из полученных результатов выбираем наибольшее значение Р_А = 60кВт,

Тогда,

Р_ну = 3*60=180кВт.

P_НΣ = 180+870=1050кВт;

К_с = 0,69;

cosφ = 0,74;

Тогда,

 

Отделение 8

P_НΣ = 95кВт;

К_с = 0,4;

cosφ = 0,6;

Тогда,

Рр=Кс*Рн=0,4*95=38 кВт

Qр=Рр*tgф=38*1,33=50,54 кВар

Sр=63,23 кВА

Iр=91,4 А

 

 

Отделение 9

P_НΣ = 67кВт;

К_с = 0,5;

cosφ = 0,5;

Тогда,

Рр=Кс*Рн=0,5*67=33,5 кВт

Qр=Рр*tgф=33,5*1,73=58 кВар

Sр=67 кВА

Iр= 96А

 

Данные  расчетов по отделениям занесем в  таблицу № 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица № 4. Расчет электрических нагрузок по отделениям.

№ отделения	Номинальная установленная мощность Рном,кВт	Коэффициент спроса  Кс	cosφ	tgφ	Расчетная активная мощность PР, кВт	Расчетная реактивная мощность QР, кВар	Расчетная полная мощность SР, кВ∙А	Расчетный ток Iр, А
1	345,25	0,16	0,50	1,73	55,24	95,57	110,38	159,32
3	592,00	0,40	0,66	1,14	177,6	202,46	269,3	388,7
4	757,5	0,25	0,71	0,97	189,4	183,72	263,8	381
5	586,30	0,25	0,53	1,60	146,57	234,512	276,56	399,18
6	596,80	0,25	0,60	1,33	149,2	198,44	248,27	358,35
7	1050,00	0,6	0,74	0,91	630	573,3	851,8	1229,48
8	95	0,40	0,60	1,33	38	50,54	63,23	91,4
9	67	0,50	0,50	1,73	33,5	58	67	96
Итого					1419,5	1596,5	2136,3	3087,1

 

2.1.3Расчет освещения механического цеха.

Расчетную нагрузку освещения произведем по удельной мощности.

 

где,

Р_уд – 2,5вт/м² (табл. 6-14, лит. 5), при использовании ламп ДРИ и светильников КСС типа Д-2;

F – размер помещения (по условию).

Тогда:

 

Реактивная  нагрузка освещения:

 

где при cosφ = 0,9.

 

 

2.1.4Определим расчетную нагрузку цеха в целом.

Ррцеха=Рр отд.+Ро=1601,04+16,2=1617,24 кВт

Qрцеха=Qр отд+Qo=1758,2+7,85=1766,05 кВар

S_p=√P_pц² + Q_pц² ;     S_p=√1617,24²+1766,05²=2394,7 кВА

I_p= S_p /√3×Un= 2394,7/√3×0,38 = 3642,7 А.

 

 

 

 

2.2Произведем выбор количества, мощности и типа трансформаторов цеховой ТП с учетом потерь мощности в трансформаторах и компенсации реактивной мощности.

Определим компенсацию  реактивной мощности. Для этого выберем  компенсирующие устройства (КУ)

 

Расчетная мощность КУ

 

Qк.p=Pp*(tgФф-tgФк)

 

где Q_КР – расчетная мощность КУ, кВар;

 – расчетная активная мощность, кВт;

 – коэффициенты реактивной  мощности до и после компенсации.

 

Tgф=Qр/Рр=1766,05/1617,24=1,092

 

- согласно норм, для сетей напряжением 0,4кВ

 

Тогда:

Qкр=1617,24*(1,092-0,35)= 1200 кВар

 

 

Выбираем  две конденсаторные установки низкого напряжения УКМ58М-0,4-603-67 У3 (табл. 1Б, лит. 3).

Фактическое значение коэффициента мощности после компенсации реактивной мощности определим по формуле:

 

;

 

Cosфк=cos(arctan(1.092-1206/1617,24))=

 

Определяем  расчетную мощность трансформаторов.

 

Мощность  нагрузки приведенная к шинам 0,4кВ ТП с учетом КУ составила:

S_p=√P_pц² + (Q_pц- Q_ку ⁾² ;     S_p=√1617,24²+(1766,05-1206)²=1711,5 кВА

 

Расчет потерь в трансформаторе:

 

активной - 2% от расчетной мощности –34,23 кВт

реактивной – 10% от расчетной мощности – 171,15 кВар

Расчет потерь в линии:

 

потери в линии 3% -  51,3  кВт, отсюда

 

Мощность  нагрузки, приведенная к шинам 10кВ ТП с учетом потерь в трансформаторе и линии составила:

 

 

Определяем  расчетную мощность трансформатора с учетом потерь и компенсации  реактивной мощности по условию:

;

 

Sр=S/n*kз=1853,13/1*0,95=1950,7 кВА

 

где к_з – 0,95

 

Выбираем КТП 2500-10/0,4 с трансформатором  TM-2500-10/0,4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

 

1. Б.И. Кудрин «Электроснабжение промышленных предприятий», 2-е изд. –М.: Интермет Инжиниринг, 2006.-672с.
2. «Указания по расчету электрических нагрузок», ТяжПромЭлектропроект Имени Ф.Б.Якубовского – Москва, 1990г.
3. «Расчет цеховой электрической сети»: Методические указания. Ю.В. Гаврилова.-Иркутск: изд-во ИрГТУ.-2006.-36с.
4. С.И. Бондаренко, В.М. Чумаков Электроснабжение промышленных предприятий. Программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 10.04, Иркутск, 1993г.
5. Г.М. Кнорринг, И.М. Фадин, В.Н. Сидоров «Справочная книга для проектирования электрического освещения», 2-е изд. - Энергоатомиздат, Санкт-Петербургское отделение, 1992г.
6. «Справочные данные по расчетным коэффициентам электрических нагрузок», ТяжПромЭлектропроект, Москва, 1990г.
7. Наумов И.В., Лещинская Т.Б., Паламарчук С.И., Бондаренко С.И. Электроснабжение (Электроэнергетика, ч.2): Учеб. Пособие/Под общ. ред. И.В. Наумова.-Иркутск: ИрГТУ, 2005.-156с.
8. Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник для вузов. М., «Энергия», 1973. 584с.