Электроснабжение цеха промышленного предприятия (124832)

Посмотреть архив целиком


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРВСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Автоматизированные электроэнергетические системы"









ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине: "Электроснабжение"

на тему: "Электроснабжение цеха промышленного предприятия"




Разработал: ст. гр.04ТС1

Токманов О.

Проверил: доцент

Савоськин В.С.







Пенза 2007


Содержание


Введение

1. Описательная часть

1.1 Общие требования к электроснабжению объекта

1.2 Описание объекта электроснабжения

1.3 Система автоматического включения резерва

2. Расчетная часть

2.1 Для расчета нагрузок разделим все ЭП цеха на: ШМА1, ШМА2, РП1, РП2 и ЩО

2.1.1 Расчет ШМА1

2.1.2 Расчет строки итого на ШНН

2.2 Компенсация реактивной мощности.

2.2.1 Выбор компенсирующих устройств

2.2.2 Расчет максимальной нагрузки после компенсации

2.3 Выбор трансформаторов

2.4 Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств

2.5 Выбор сечения шинопроводов и кабельных линий

2.6 Расчет токов короткого замыкания

2.6.1 Общие сведения о КЗ

2.6.2 Расчет токов КЗ

2.7 Расчет освещения

2.7.1 Производственный участок

2.7.2 Кабинет мастера

2.7.3 Склад штампов

2.7.4 Инструментальная

2.7.5 Агрегатная

2.7.6 Вентиляторная

2.7.7 Голтовочная

2.7.8 Расчет и выбор сечений питающей и распределительной сети освещения и проверка на потерю напряжения

2.8 Проверка элементов цеховой сети

2.9 Определение расхода и потерь ЭЭ в цеховой сети за год

Заключение

Список используемой литературы


Введение


Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которого приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами и др. Существуют технологии, где электроэнергия является единственным энергоносителем.

В связи с ускорением научно-технологического прогресса потребление электроэнергии в промышленности значительно увеличилось благодаря созданию гибких автоматизированных производств.

Энергетической программой предусмотрено создание мощных территориально-производственных комплексов (ТПК) в тех регионах, где сосредоточены крупные запасы минеральных и водных ресурсов. Такие комплекс добывают, перерабатывают, транспортируют энергоресурсы, используя в своей деятельности различные электроустановки по производству, передаче и распределению электрической и тепловой энергии.

Объединение региональных ОЭС в более мощную систему образовало Единую энергетическую систему (ЕЭС) Российской Федерации. ЕЭС позволило снизить необходимую генераторную мощность по сравнению с изолированно работающими электростанциями и осуществлять более оперативное управление перетоками энергетических мощностей с Востока, где находиться около 80% топливных и гидроресурсов, на Запад страны, так как в европейской части страны размещается 80% всех потребителей энергии. Для электрической связи между ОЭС служат сверхдальние линии электропередач напряжением 330; 500; 750 и 1150 кВ.

Управление ЕЭС РФ ведется из центрального диспетчерского управления (ЦДУ ЕЭС РФ) в Москве. Задачей ЦДУ ЕЭС РФ является обеспечение руководства региональными ОЭС, расчет и внедрение наиболее рациональных режимов работы управляемых электростанций, ликвидация аварий в энергосистемах.

Энергетическая политика РФ предусматривает дальнейшее развитие энергосберегающей программы. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем: перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствование энергетического оборудования, реконструкция устаревшего оборудования; сокращение всех видов энергетических потерь и повышение уровня использования вторичных энергетических ресурсов. Предусматривается также замещение органического топлива другими энергоносителями, в первую очередь ядерной и гидравлической энергией.

Кроме прямого энерго- и ресурсосбережения существует целый ряд актуальных задач, решение которых в конечном итоге приводит к тому же эффекту в самих производственных установках, в производстве в целом. Сюда, в первую очередь относится повышение надежности электроснабжения, так как внезапное, иногда даже весьма кратковременное прекращение подачи электропитания может привести к большим убыткам в производстве.

Но повышение надежности связано с увеличением стоимости системы электроснабжения, поэтому важной задачей должно считаться определение оптимальных показателей надежности, выбор оптимальной по надежности структуры системы электроснабжения.

Также важной задачей является обеспечение требуемого качества электроэнергии. Низкое качество электроэнергии приводит помимо прочих нежелательных явлений к увеличению потерь электроэнергии как в электроприемниках, так и в сети. Важное значение приобрело измерение показателей качества электроэнергии.

За последние десятилетия достигнуты значительные успехи не только в микроэлектронике, но и в электроаппаратостроении, в разработке новых электрических и конструкционных материалов, в кабельной технике. Эти достижения открывают новые возможности в способах канализации электроэнергии и в конструкции распределительных устройств (РУ). В частности, применение новых комплектных легко заменяемых узлов электрических сетей и сетевых устройств может потребоваться в быстро изменяющихся производственных условиях современных предприятий.


1. Описательная часть


1.1 Общие требования к электроснабжению объекта


При проектировании системы электроснабжения и реконструкции электрических установок должны рассматриваться следующие вопросы:

1) Перспективы развития энергосистем и систем электроснабжения с учетом рационального сочетания вновь сооружаемых электрических сетей с действующими и вновь сооружаемыми сетями других классов напряжений;

2) Обеспечение комплексного централизованного электроснабжения всех потребителей, расположенных в зоне действия электрических сетей, независимо от их ведомственной принадлежности;

3) Снижение потерь электрической энергии;

4) Ограничение токов короткого замыкания предельными уровнями, определенными на перспективу.

При этом должны рассматриваться в комплексе внешнее и внутреннее электроснабжение с учетом возможностей и экономической целесообразности технологического резервирования.

При решении вопросов развития системы электроснабжения следует учитывать ремонтные, аварийные и послеаварийные режимы. При выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы, следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения и полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты, а также полного длительного во время тяжелых системных аварий.

Качество электроэнергии определяется совокупностью ее характеристик, при которых приемники могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции. Качество электроэнергии в значительной степени влияет на технологический процесс промышленного производства и качества выпускаемой продукции, на расход электроэнергии и зависит от питающей ЭС и от потребителей снижающих качество электроэнергии.

Из всех показателей качества электроэнергии наибольшее влияние на режимы работы электроприемников оказывает отклонение и колебание напряжения.

Под отклонением напряжения понимают разность между фактическим и номинальным значением напряжения. В условиях нормальной работы приемников электроэнергии отклонение напряжения от номинального значения допускается в пределах - 5÷+10% на зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления; - 2,5÷+5% на зажимах приборов рабочего освещения; - 5÷+5 на зажимах другого оборудования.

Отклонение напряжения вызывает наибольший ущерб среди всех показателей качества. Колебания напряжения оцениваются размахом изменения напряжения и частотой изменения напряжения. Колебания напряжения обусловлены резкими толчками потребляемой мощности при работе приемников с ударной нагрузкой (сварочные аппараты, электрические печи, двигатели прокатных станков и др.). Ограничить колебания напряжения можно построением рациональных схем электроснабжения, применение специальных технических устройств и агрегатов с минимальным влиянием на систему электроснабжения.

Несимметрия напряжений и токов. Это неравенство фазных или линейных напряжений (токов) по амплитуде и углом сдвига между ними. Различают аварийные и эксплуатационные, вызванные применением потребителей (индукционные печи, сварочные аппараты). Для симметрирования напряжения и токов применяют равномерное распределение однофазных нагрузок по фазам, нагрузки подключают на отдельный трансформатор.

Отклонения и колебания частоты. Величину равную разности между действующим значением и заданным значением частоты называют отклонением частоты. В нормальном режиме работы допускается отклонение частоты в пределах ±0,1 Гц. Кратковременные отклонения частоты могут достигать ±0,2 Гц. Причиной изменения частоты в системе электроснабжения является дефицит активной мощности. Характеристикой колебаний частоты является размах колебаний, который не должен превышать 0,2 Гц. Основной причиной возникновения колебаний частоты являются мощные приемники электроэнергии с радиопеременной активной нагрузкой, теристорные преобразователи главных приводов прокатных станов.

Несинусоидальность кривой тока и напряжения. Источником является: синхронные генераторы, силовые трансформаторы, работающие при повышенных значениях магнитной индукции в сердечнике (повышенном напряжении на выходах), преобразователи переменного тока в постоянный ток и потребители с нелинейно ВАХ.

Несинусоидальные токи перегружают конденсаторные батареи, емкостные сопротивления которых обратно пропорциональны порядку гармоник. Наличие высших гармоник в напряжении и токах неблагоприятно действует на изоляцию электрической машины, трансформаторов, конденсаторов и кабелей. Коэффициент искажения кривой напряжения не должен превышать 5% на зажимах любого приемника электрической энергии.

Потери электроэнергии в трансформаторах, электродвигателях и другом оборудовании неизбежны, что связано с принципом работы этих электроустановок. Однако за счет мероприятий по экономии электроэнергии потери должны быть сведены к минимуму.


1.2 Описание объекта электроснабжения


Цеховые сети промышленных предприятий выполняют на напряжение до 1 кВ (наиболее распространенным является напряжение 380 В). На выбор схемы и конструктивное исполнение цехов сетей оказывают влияние такие факторы, как степень ответственности приемников электроэнергии, режимы их работы и размещении по территории цеха, номинальные токи и напряжения.

Цех обработки корпусных деталей предназначен для изготовления различного вспомогательного инструмента. Поэтому его непрерывная работа должна быть полностью обеспечена системой электроснабжения. Этот цех является вспомогательным цехом завода. По категории надежности электроснабжения (ЭСН) разделяются на 2 и 3 категории:

1) приемники 2 категории - перерыв электроснабжения, которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовому простою рабочих, механизмов. Приемники 2 категории рекомендуется обеспечивать электроснабжением от двух независимых источников питания;

2) приемники 3 категории - остальные приемники, неподходящие под определение 1и 2 категории. Перерыв электроснабжения этих приемников не приводит к существенным последствиям, простоям и другим неблагоприятным последствиям. Для таких электроприемников достаточного источника питания при условии, что перерыв электроснабжения, необходимый для замены поврежденного элемента СЭС, не превышает 1 суток.

При проектировании системы электроснабжения необходимо правильно установить характер среды, которая оказывает влияние на степень защиты применяемого оборудования.

Электрооборудование работает при нормальных условиях окружающей среды, грунт в районе цеха - суглинок с температурой +5° С.

В помещениях с нормальной средой электрооборудование должно быть защищено от механических повреждений, а также от случайных прикосновений к голым токоведущим частям.

Цех обработки корпусных деталей по степени взрыво- и пожаробезопасности можно отнести к безопасному, так как он не имеет помещений, где бы содержались опасные вещества.

По электробезопасности цех относится к классу ПО (повышенной опасности), так как в цехе очень много токоведущих частиц (пыли, стружки и т.д.) металла, которые оседают на ЭО. Также возможно соприкосновение обслуживающего персонала одновременно с корпусом ЭО и конструкциями, связанными с землей.

Все приемники по режиму работы разделяются на 3 основных типа: продолжительный, кратковременный и повторно кратковременный.

Продолжительный режим является основным для большинства ЭО. Это режим, при котором превышение температуры нагрева электроприемника над температурой окружающей среды достигает определенной величины τуст. Установившаяся температура считается такой, если она в течение часа не изменялась. В этом режиме работают все станки, печи, насосы, компрессоры и вентиляторы.

Кратковременный режим работы характеризуется небольшими включениями и длительными паузами. В этом режиме работают вспомогательные механизмы станков и другого оборудования.

Повторно кратковременный режим - это кратковременные периоды работы, чередующиеся с паузами, при этом периоды включения не на столько велики, чтобы температура превысила установившееся значение, но и при паузах не успевает остыть, в конечном итоге достигая средней величины.


1.3 Система автоматического включения резерва


Системы автоматического резерва бывают: линий, трансформаторов, электродвигателей, секционных выключателей. В основном применяются на ЛЭП и двухтрансформаторных подстанциях, где необходимо постоянное электроснабжение. Оперативный ток управления АВР может быть как постоянным, так и переменным.

Основные требования, предъявляемые к АВР:

минимальное время включения;

однократность действия, чтобы исключить включение на не устраненное короткое замыкание;

срабатывание обязательно, при исчезновении напряжения по любой причине;

контроль неисправности цепи включения.

Принцип действия АВР.

В нормальном режиме работы выключатели Q1 и Q3 включены, а Q2 отключен. При аварии на первой секции исчезает напряжение, срабатывает реле напряжения



2. Расчетная часть


1) Расчет центра электрических нагрузок.

Наносятся на генплан центры электрических нагрузок (ЦЭН) каждого станка.

масштаб генплана т = 2 м/см.

Определяются радиусы кругов активных и реактивных нагрузок, исходя из генплана.

Определяется масштаб активных (ma) нагрузок, исходя из масштаба генплана. Принимается для наименьшей нагрузки радиус Ra = 1 м, тогда



Принимается ma = 13,4 кВт/м2. Опредёляется радиус для наибольшей нагрузки при принятом масштабе:



Нанесение нагрузок на генплан в данном масштабе возможно, масштаб утверждается. Определяются радиусы кругов для остальных нагрузок:



Определяются реактивные нагрузки каждого цеха из соотношения:




где tgφ определяется по соsφ.

Определяются радиусы кругов для реактивных нагрузок при том же масштабе, т.е. при mp = 13,4 кВАр/м2 по формуле:



Нагрузки кругами наносятся на генплан, активные - сплошной линией, реактивные - штриховой.

Определяются условные ЦЭН активной и реактивной:



Вблизи точки А (14;7) располагают ТП.

Результаты заносятся в "Сводную ведомость нагрузок" (таблица 1).


Таблица 1. Сводная ведомость нагрузок.

станка

P, кВт

Rа, м

Cos φ

Q, кВАр

Rр, м

tg φ

1

2,2

0,229

0,65

2,6

0,249

1,17

2

2,2

0,229

0,65

2,6

0,249

1,17

3

2,2

0,229

0,65

2,6

0,249

1,17

4

2,2

0,229

0,65

2,6

0,249

1,17

5

2,2

0,229

0,65

2,6

0,249

1,17

6

2,2

0,229

0,65

2,6

0,249

1,17

7

3

0,267

0,65

3,5

0,288

1,17

8

3

0,267

0,65

3,5

0,288

1,17

9

3

0,267

0,65

3,5

0,288

1,17

10

3

0,267

0,65

3,5

0,288

1,17

11

3

0,267

0,65

3,5

0,288

1,17

12

3

0,267

0,65

3,5

0,288

1,17

13

3

0,267

0,65

3,5

0,288

1,17

14

3

0,267

0,65

3,5

0,288

1,17

15

3

0,267

0,65

3,5

0,288

1,17

16

42

0,999

0,35

112,1

1,632

2,67

17

42

0,999

0,35

112,1

1,632

2,67

18

4

0,308

0,5

6,9

0,405

1,73

19

5

0,345

0,5

8,7

0,455

1,73

20

7,5

0,422

0,5

13

0,556

1,73

21

10

0,487

0,5

17,3

0,641

1,73

22

10

0,487

0,5

17,3

0,641

1,73

23

5

0,345

0,5

8,7

0,455

1,73

24

5

0,345

0,5

8,7

0,455

1,73

25

5,5

0,361

0,5

9,5

0,475

1,73

26

8,2

0,441

0,5

14,2

0,581

1,73

27

10

0,487

0,5

14,2

0,581

1,73

28

5,2

0,351

0,5

9

0,462

1,73

29

1,2

0,169

0,65

1,4

0,182

1,17

30

1,2

0,169

0,65

1,4

0,182

1,17

31

1,2

0,169

0,65

1,4

0,182

1,17

32

1,2

0,169

0,65

1,4

0182

1,17

33

1,2

0,169

0,65

1,4

0,182

1,17

34

1,2

0,169

0,65

1,4

0,182

1,17

35

1,2

0,169

0,65

1,4

0,182

1,17

36

1,2

0,169

0,65

1,4

0,182

1,17

37

1,2

0,169

0,65

1,4

0,182

1,17

38

1,2

0,169

0,65

1,4

0,182

1,17

39

1,5

0,189

0,5

2,6

0,249

1,73

40

4,5

0,327

0,5

7,8

0,43

1,73

41

4,5

0,327

0,5

7,8

0,43

1,73

42

5,8

0,371

0,5

10

0,487

1,73

43

2,4

0,239

0,5

4,2

0,316

1,73

44

2,4

0,239

0,5

4,2

0,316

1,73

45

5

0,345

0,8

3,8

0,3

0,75

46

5

0,345

0,8

3,8

0,3

0,75


Расчет зоны рассеивания ЦЭН цеха.

Каждый приемник электроэнергии, цех, промышленное предприятие, работают в соответствии со своим графиком нагрузок, который изменяется в соответствии с технологическим циклом данного производства. Поэтому нельзя говорить о ЦЭН как о стабильной точке, координаты ЦЭН в каждый момент времени будут принимать значения определенные графиком нагрузки. Однако для простоты вычисления в данной курсовой работе примем, что нагрузки приемников являются фиксированными величинами и не зависят от времени суток.

Найдем координаты центра электрических нагрузок механического отделения в соответствии с планом представленном в приложении 1. Совместим начало координат с точкой О. Расстояния находятся с учетом масштаба. Координаты ЦЭН находятся по формулам:


(1)


Произведя вычисления, получим, что

Положение ЦЭН в зоне рассеяния зависит от координат мест расположения приемников в группе и их относительных нагрузок. Следовательно, зона рассеяния является геометрической характеристикой взаимного расположения объектов. Для определения зоны рассеяния ЦЭН необходимо найти закон распределения координат центра. Вычислим оценки параметров нормального закона распределения по формулам:


, (2)


где


-


значение относительной нагрузки i-го приемника.


Получим:

Как видно значения практически не отличаются от координат ЦЭН. Полученные значения используем для нахождения меры рассеяния (среднеквадратичного отклонения).


(3)


Получим:

Оценки параметров нормального закона распределения являются состоятельными, так как при увеличении числа наблюдений они сходятся по вероятности. Они являются несмещенными, так как математические ожидания их равны самим параметрам. Наконец эти оценки являются эффективными, так как их дисперсия минимальна.

Для построения эллипса, ограничивающего зону рассеяния, определим его полуоси по формуле:


(4)

где - ; ,

, тогда ,

; .


Приняв в качестве доверительной вероятности значение и решив данное уравнение, получим .

Тогда значения полуосей будет выражаться формулой:


. (5)


Найдем эти значения:


.


Найдем коэффициент корреляции:


. (6)


Вычислим направление полуосей эллипса, т.е. угол поворота осей:


. . (7)


Для построения зоны рассеяния в данном случае достаточно перенести оси эллипса параллельно самим себе в точку с координатами , по осям отложить расстояния и , затем повернуть оси на угол .

2) Расчет электрических нагрузок

Создание любого промышленного объекта начинается с его проектирования. Не простое суммирование установленных (номинальных) мощностей ЭП предприятия, а определение ожидаемых (расчетных) значений электрических нагрузок является первым и основополагающим этапам проектированием СЭС. Расчетная максимальная мощность, потребляемая электрприемниками предприятия, всегда меньше суммы номинальных мощностей этих ЭП.

Завышение ожидаемых нагрузок приводит к удорожанию строительства, перерасходу проводникового материала и неоправданному увеличению мощности трансформаторов и прочего оборудования. Занижение может привести к уменьшению пропускной способности электросети, к лишним потерям мощности, перегреву проводов, кабелей и трансформаторов, а следовательно, к сокращению срока их службы.

При определении расчетных нагрузок предприятия в основном производят методом упорядоченных диаграмм (метод коэффициента максимума). Метод применяется в тех случаях, когда известны номинальные данные всех ЭП предприятия и их расположения на плане цеха.


2.1 Для расчета нагрузок разделим все ЭП цеха на: ШМА1, ШМА2, РП1, РП2 и ЩО


2.1.1 Расчет ШМА1

Данные по приемникам:

Наименование

Нагрузка установочная

РН, кВт

n

шт

ΣРН

кВт

КИ

Cosφ

tgφ

25

5,5

1

5,5

0,14

0,5

1,73

26

8,2

1

8,2

0,14

0,5

1,73

28

5,2

1

5,2

0,14

0,5

1,73

45,46

5

2

10

0,6

0,8

0,75


2) Определяем активную номинальную групповую мощность приемников, приведенных к длительному режиму:


ΣРН =28,9 кВт;


3) Определяем активную среднюю мощность:


Рсм = kиР5-8 + kиР11,12,39,40 + kиР13-16 + kиР9,10 + kиР43-50 = 8,6 кВт;


4) Определяем средний коэффициент использования группы электроприемников


;


по таблице выбираем Км =1,24

5) Определяем среднюю реактивную мощность:


Qсм = Σсм · tgφ) = 9 квар;


6) Определяем среднюю полную мощность:


Sсм = ;


7) Определяем средневзвешенный tg φ:


;


8) Определяем показатель силовой сборки в группе


;


9) Так как m < 3, kи > 0,2, n = 5 то: nэ =5.

10) Определяем максимальную мощность для группы приемников:


Pм= кmax·Pсм = 28,6 = 17,2 кВт;

.


11) Определяем общую расчетную мощность для группы приемников


.


12) Определяем расчетный ток для группы приемников


.


2.1.2 Расчет строки итого на ШНН


1)

2)

3)

4)


Расчет остальных групп электроприемников производим аналогично. Результаты расчетов заносим в сводную таблицу нагрузок 2.1


2.2 Компенсация реактивной мощности.


Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели и индукционные печи. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери активной мощности в линиях, трансформаторах, генераторах электростанций, дополнительные потери напряжения, требует увеличение номинальной мощности или числа трансформаторов, снижает пропускную способность всей системы электроснабжения.

Меры по снижению реактивной мощности: естественная компенсация без применения специальных компенсирующих устройств; искусственные меры с применением компенсирующих устройств.

К естественной компенсации относятся: упорядочение и автоматизация технологического процесса, ведущие к выравниванию графика нагрузки; создание рациональной схемы электроснабжения за счет уменьшения количества ступеней трансформации; замена мало загруженных трансформаторов и двигателей трансформаторами и двигателями меньшей мощности и их полная загрузка; применение синхронных двигателей вместо асинхронных; ограничение продолжительности холостого ход двигателей и сварочных аппаратов.

К техническим средствам компенсации реактивной мощности относятся: конденсаторные батареи, синхронные двигатели, вентильные статические источники реактивной мощности.


2.2.1 Выбор компенсирующих устройств

1) Определяем мощность компенсирующего устройства



где tgφk - находится в зависимости от cosφk=0,92, который необходимо получить после установки КУ, Рм - общая активная мощность системы электроснабжения;



Выбираем две комплектные конденсаторные установки:

КУ - УКН-0,38-35 мощностью Qк. ст = 35 квар;

2) Определяем фактический tgφ



3) Определяем cosφ в зависимости от tgφ

cosφф = cos (arctg φф) = 0,96

Полученный cosφф удовлетворяет условию, поэтому выбранные компенсирующие устройства можно принять к установке.


2.2.2 Расчет максимальной нагрузки после компенсации


1)


2.3 Выбор трансформаторов


Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на цеховых трансформаторных подстанциях является одним из основных вопросов рационального построения СЭС.

Двухтрансформаторные подстанции применяют при значительном числе потребителей 1 и 2-й категории. Целесообразно применение двухтрансформаторной подстанции при неравномерном суточном и годовом графиках нагрузки предприятия, при сезонном режиме работы. Как правило, предусматривается раздельная работа трансформаторов для уменьшения токов КЗ.

Выбор мощности трансформаторов производится исходя из расчетной нагрузки объекта электроснабжения, числа часов использования максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, стоимости электроэнергии, допустимой перегрузки трансформаторов и их экономической загрузки.

Наивыгоднейшая (экономическая) загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории ЭП, от числа трансформаторов и способов резервирования.

Совокупность допустимых нагрузок, систематических и аварийных перегрузок определяет нагрузочную способность трансформаторов, в основу расчета которой положен тепловой износ изоляции трансформатора. Допустимые систематические нагрузки и аварийные перегрузки не приводят к заметному старению изоляции и существенному сокращению нормальных сроков службы.

Допустимые аварийные перегрузки трансформаторов при выборе их номинальной мощности зависят от продолжительности перегрузки в течении суток, от температуры окружающей среды и системы охлаждения трансформатора.

Расчет номинальной мощности трансформаторов после компенсации.

1) Так как в цехе преобладают приемники 2-й категории, то целесообразно выбрать 2 трансформатора для установки на цеховую трансформаторную подстанцию.

2) Номинальную мощность трансформаторов определяем по условию



где βт - коэффициент загрузки трансформатора, для приемников второй категории принимается 0,7-0,8; Sр - расчетная максимальная мощность.


Sр=Sм+S/, где S/=кВА

Sр=128,6+13,1=141,7 кВА

,


Принимаем к установке трансформатор с номинальной мощностью 100 кВА.

3) По условию коэффициент загрузки трансформатора β питающего приемники 2 и 3-й категории надежности электроснабжения должен составлять 0,5 - 0,8



Условие по загрузке трансформатора выполняется.

Таким образом, принимаем к установке на цеховую трансформаторную подстанцию 2 трансформатора мощностью 100 кВА марки ТСЗ×100/10


2.4 Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств


Согласно ПУЭ от перегрузок необходимо защищать силовые и осветительные сети, выполненные внутри помещений открыто проложенными изолированными незащищенными проводниками с горючей изоляцией. Силовые сети, когда по условию технологического процесса или режима их работы могут возникать длительные перегрузки; сети взрывоопасных помещений или взрывоопасных наружных установок независимо от условий технологического процесса или режима работы сети.

Для защиты электрических сетей напряжением до 1 кВ применяют плавкие предохранители, автоматические выключатели, тепловые реле магнитных пускателей.

Для защиты электрических сетей от токов КЗ служат плавкие предохранители. Они являются простейшими аппаратами токовой защиты, действие которых основано на перегорании плавкой вставки. Предохранители являются токоограничивающими аппаратами, так как в них обеспечивается около дуговое пространство и отключение цепи настолько быстро, что при больших кратностях тока в предохранителе ток не успевает достигнуть предельного значения.

Магнитные пускатели предназначены главным образом для дистанционного управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором до 100 кВт; для пуска непосредственным подключением к сети и останова электродвигателя и реверса. В исполнении с тепловым реле пускатели также защищают управляемый электродвигатель от перегрузки. Магнитный пускатель представляет собой трехполюсный контактор переменного тока с прямоходовой магнитной системой, в который дополнительно встроены два тепловых реле защиты, включенных последовательно в две фазы цепи ЭД.

Автоматические выключатели предназначены для автоматического размыкания электрических цепей при анормальных режимах (КЗ и перегрузки), для редких оперативных включений (3-5 в час) при нормальных режимах, а также для защиты цепей от недопустимых снижениях напряжения. Для защиты от токов КЗ в автоматическом выключателе применяется электромагнитный расцепитель мгновенного действия. Тепловой (обычно биметаллический) расцепитель предназначен для защиты от перегрузок, за счет изгибания биметаллической пластины. Расцепитель минимального напряжения срабатывает при недопустимом снижении напряжения в сети (30-50%). Такие расцепители применяют для ЭД, самозапуск которых нежелателен при самопроизвольном восстановлении питания.

Выбор аппаратов защиты.

Произведем выбор аппаратов защиты устанавливаемых:

1) Тр-р - ШНН.


А;


Выбираем автоматический выключатель на секцию серии


ВА51-53,Iн. а. = 200 А, Iн. р. = 200 А, U = 380 В IУ. (Н) =1,25Iн. р, Iоткл = 15,5 кА.

ШНН - ШМА1.


Выбираем автоматический выключатель серии


ВА51-33,Iн. а = 100 А, Iн. р. = 100А, U = 380В, IУ. (Н) =1,3Iн. р, Iоткл = 7,5 кА.

3) ШНН - ШМА2.


Выбираем автоматический выключатель серии


ВА51-33,Iн. а = 100 А, Iн. р. = 100А, U = 380В, IУ. (Н) =1,3Iн. р, Iоткл = 7,5 кА.

4) ШНН - РП1.


Выбираем автоматический выключатель серии


ВА51-53,Iн. а = 200 А, Iн. р. = 200А, U = 380В, IУ. (Н) =1,25Iн. р, Iоткл = 15,5 кА.

5) ШНН - РП2.


Выбираем автоматический выключатель серии


ВА51-53,Iн. а = 200 А, Iн. р. = 200А, U = 380В, IУ. (Н) =1,25Iн. р, Iоткл = 15,5 кА.

6) ШНН - ЩО.


Выбираем автоматический выключатель серии


ВА51-25,Iн. а = 25 А, Iн. р. = 20А, U = 380В, IУ. (Н) =1,35Iн. р, Iоткл = 3 кА.


Таблица 2.4


Iн. а., А

Iн. р. А

Uном, В

Тип АВ

1SF

200

200

380

ВА51-53

SF1

100

100

380

ВА51-33

SF2

200

200

380

ВА51-53

2SF

200

200

380

ВА51-53

SF3

100

100

380

ВА51-33

SF4

25

20

380

ВА51-25

SF5

25

20

380

ВА51-25


Случайные файлы

Файл
160395.rtf
25848-1.rtf
13671-1.rtf
44782.doc
10643.rtf