Конструкция силовой и осветительной сети и проект электроснабжения на предприятии (стр. 3 из 5)

где C_с.тр – стоимость одного трансформатора, C_с.тр= [5, табл. 27.6];

С_а = Ка · К (21)

С_а = 0,12 · 1500 = 180руб

где Ка - коэффициент учитывающий отчисления на амортизацию и эксплуатацию, для трансформаторов Ка = 0,12 [5]

Находим суммарные ежегодные затраты:

С_∑= С_n+ С_а(22)

С_∑= 8576,6 + 180 = 8756,6руб

Для первого варианта расчёт аналогичен, результаты сведены в табл. 3

Таблица 3

Наименование параметров	Вариант 1 1 х 630 кВА	Вариант 2 2 х 250 кВА
К_з	0,72	0,9
∆Р_х.х, кВт	1,31	0,74
∆Р_кз, кВт	7,6	3,7
U_к, %	5,5	6,5
I_хх, %	2	2,3
Т_м, ч	2000	2000
С_о, руб/кВт∙ч	0,81	0,81
С_n, руб	8557,5	8576,6
К, руб	1600	1500
К_а, руб	0,12	0,12
С_а, руб	192	180
С_∑, руб	8749,5	8756,6

Так как варианты по суммарным затратам отличаются менее чем на 3%:

(8756 –8749,5)*100/8749,5 = 0,08%,

то варианты считаются равноценными, поэтому выбираем вариант с наименьшими капитальными затратами т. е. 2 х 250 кВА.

2.5. Выбор места расположения питающей подстанции

Место расположения ШР определяется по картограммам нагрузок в зависимости от мощности, запитанных от него электроприёмников.

Распределительные шкафы и цеховую трансформаторную подстанцию целесообразно устанавливать в центре электрических нагрузок (ЦЭН). Координаты ЦЭН определяют по формуле:

Х_цэн= ΣХ_iР_i/ ΣР_ном._i , (23)

Y_цэн= ΣY_iР_i/ ΣР_ном._i , (24)

где Хi - координата i – го электроприёмника по оси абсцисс, м;

Yi – координата i – го электроприёмника по оси ординат, м;

Р_ном._i – номинальная мощность i – го электроприёмника, кВт.

Для трансформаторной подстанции берутся координаты всех ШР. Расчёты рассмотрим на примере ШР-1:

Покажем расчёт на примере ШР-1

Х_цэн= (1,5 · 11 + 9 · 5 + (12,5 · 5) · 4 + 17 · 5 + 20 · 5) /46 = 496,5/46 = 11м ,

Y_цэн= (50 · 11 + (50 · 5) · 2 + 45 · 5 + 42 · 5 + 39 · 5 + 36 · 5 + 45 · 5)/46 =

= 2085/46 = 45,5м,

Для остальных шкафов распределительных и подстанций расчёт аналогичен, результаты сведены в табл. 4

Таблица 4

Номер ШР	Расчётные координаты (X;Y)	Координаты установки (X;Y)
ШР-1	(11;45,5)	(11;51)
ШР-2	(25;41)	(25;51)
ШР-3	(32;22)	(35,5;22)
ШР-4	(15;8)	(15;1)
ТП	(19;7)	Вне цеха

2.6. Расчёт сети 0,38кВ

Выбор аппаратов защиты

Выбор сечения проводника для отдельного электроприемника покажем на

примере вентилятора 10/1. Сечение питающего проводника выбираем по следующим условиям:

1) По допустимому нагреву

I_доп ≥ I_р, (25)

где I_доп – допустимый ток проводника, определяется сечением токоведущей жилы, ее материалом, количеством жил, типом изоляции и условиями прокладки, А;

I_р =Р_ном/√3 · U ·cosφ, (26)

I_р =11/√3 · 0,38 · = 21А,

Данному току соответствует провод АПВ сечением 4 мм² с I_доп = 28 А [7, табл. 1.3.5]

2) Проверяем выбранное сечение по допустимым потерям напряжения:

∆U_доп ≥ ∆U_р (27)

где ∆U_доп – допустимые потери напряжения, ∆U_доп = 5%

∆U_р – расчётные потери напряжения, %

∆U_р% = 10⁵ · Р_ном · L (r_o + x_o tg φ)/ U _ном² (28)

где L – длина проводника, км;

r_o - активное сопротивление 1км проводника, r_o = 3,12Ом/км, [8, табл. 2-5];

x_o - реактивное сопротивление 1км проводника, x_o = 3,12Ом/км, [8, табл. 2-5];

∆U_р%= 10⁵ · 11 · 0,012 · (3,12 + 0,073 · 0,75) / 380² = 0,28 %

т.к. и ∆U_р< ∆U_{доп ,} то сечение 4 мм² соответствует допустимым потерям напряжения.

В качестве аппарата защиты выбираем предохранитель по

следующим условиям:

U_ном.пр> U_ном , (29)

I_ном.пр> I_р, (30)

I_пл.вс> I_пик / α, (31)

где U_ном.пр – номинальное напряжение предохранителя, В;

I_ном.пр- номинальный ток предохранителя, А;

I_пл.вс – номинальный ток плавкой вставки, А;

I_пик – пиковый ток, А;

α – коэффициент, учитывающий условия пуска, α = 2,5 [3, табл. 6.3]

I_пик= К_п ∙ I_{р ,}(32)

где К_п – кратность пускового тока по отношению к току нормального режима, Кп = 5 [3];

I_пик = 21∙5 = 105А

U_ном.пр> 380В , (33)

I_ном.пр> 21А , (34)

I_пл.вс> 105/2,5 = 42А , (35)

Выбираем предохранитель ПН-2 I_ном=100А I_пл.вс=50А.

Проверяем выбранный провод на соответствие выбранному предохранителю по условию:

I_доп ≥ К_з ∙ I_з , (36)

где К_з – кратность допустимого тока проводника по отношению к току срабатывания аппарата защиты, К_з=1 [3, табл. 6.5];

I_з – ток срабатывания защиты, I_з=50А.

т.к. 28 < 1 ∙ 50, то провод не соответствует аппарату защиты поэтому выбираем провод АПВ-16мм², I_доп = 60А [7, табл. 1.3.5]

Расчёт для группы электроприёмников покажем на примере ШР-1.

В соответствии с условием (24) I_р = 34,4А. Выбираем провод АПВ-10мм² [7, табл. 1.3.5].

По формуле (28) находим:

∆U_р%= 10⁵ · 17,8 · 0,05 · (3,12 + 0,073 · 0,75) / 380² = 2 %,

Провод АПВ-10мм²соответствует допустимым потерям напряжения, т.к. ∆U_р=2%≤∆U_доп=5% [7]

В качестве аппарата устанавливаем предохранитель

Находим пиковый ток:

I_пик = I_р – К_и ∙ I_нб + I_{пуск.нб} (37)

где I_пик– пусковой ток наибольшего электроприёмника

I_пик = 34,4 – 0,65 ∙ 20,8 + 140 = 124,9

По условиям (29), (30), (31) выбираем предохранитель ПН-2 I_ном.пр=100А , I_пл.вс=50А,

Проверяем предохранитель по селективности, однолинейная схема ШР-1 дона на рис. 2

Рис. 2

Предохранитель на вводе не селективен, поэтому выбираем предохранитель ПН-2 I_ном.пр=100А , I_пл.вс=80А

Проверяем выбранный провод на соответствие выбранному предохранителю по условию (36), т.к. 34,4 ≤ 1 ∙ 80, то провод не соответствует аппарату защиты, поэтому находим, что данному предохранителю соответствует провод АПВ-35мм² [7, табл. 1.3.5].

Для остальных электроприемников и шкафов распределительных расчёт аналогичен, результаты сведены в табл. 5

Таблица 5

№ линии	Трасса		Проводник			Предохранитель
№ линии	Откуда	Куда	Марка	Сечение мм²	Кол-во жил	Длина м	Тип	I_ном А	I_{пл. вс} А
1	ТП 35/6	ТП 6/0,4 ввод 1	ААБ	3*35		150
2	ТП 35/6	ТП 6/0,4 ввод 2	ААБ	3*35		150
3	ТП 6/0,4 Секция1	ШР-1	АПВ	35	4	55	ПН-2	100	80
4	ТП 6/0,4 Секция1	ШР-2	АПВ	70	4	65	ПН-2	250	150
5	ТП 6/0,4 Секция2	ШР-3	СБ	3185+195		85	ПН-2	400	350
6	ТП 6/0,4 Секция2	ШР-4	СБ	2(3185+ 195)		55	ПН-2	600	600
7	ШР-1	10/1	АПВ	16	4	15	ПН-2	100	50
8	ШР-1	6/1	АПВ	2,5	4	10	ПН-2	100	40
9	ШР-1	6/2	АПВ	2,5	4	15	ПН-2	100	40
10	ШР-1	6/3	АПВ	2,5	4	20	ПН-2	100	40
11	ШР-1	6/4	АПВ	2,5	4	25	ПН-2	100	40
12	ШР-1	6/5	АПВ	2,5	4	10	ПН-2	100	40
13	ШР-1	11/1	АПВ	2,5	4	5	ПР-2	15	15
14	ШР-1	11/2	АПВ	2,5	4	5	ПН-2	15	15
15	ШР-2	8/1	АПВ	10	4	10	ПН-2	100	40
16	ШР-2	8/2	АПВ	10	4	15	ПН-2	100	40
17	ШР-2	8/3	АПВ	10	4	20	ПН-2	100	40
18	ШР-2	8/4	АПВ	10	4	25	ПН-2	100	40
19	ШР-2	6/6	АПВ	2,5	4	25	ПН-2	100	40
20	ШР-2	10/2	АПВ	16	4	10	ПН-2	100	50
21	ШР-2	6/7	АПВ	2,5	4	25	ПН-2	100	40
22	ШР-2	6/8	АПВ	2,5	4	25	ПН-2	100	40
23	ШР-3	4	АПВ	50	4	10	ПН-2	250	250
24	ШР-3	8/5	АПВ	10	4	25	ПН-2	100	40
25	ШР-3	10/3	АПВ	16	4	25	ПН-2	100	50
26	ШР-3	14/1	АПВ	10	4	15	ПН-2	100	30
27	ШР-3	14/2	АПВ	10	4	20	ПН-2	100	30
28	ШР-3	14/3	АПВ	10	4	25	ПН-2	100	30
29	ШР-3	14/4	АПВ	10	4	25	ПН-2	100	30
30	ШР-4	3/1	АПВ	120	4	15	ПН-2	400	400
31	ШР-4	3/2	АВВГ	120	4	10	ПН-2	400	400
32	ШР-4	3/3	АВВГ	120	4	10	ПН-2	400	400
33	ШР-4	10/4	АПВ	16	4	15	ПН-2	100	50

2.7. Расчет сети напряжением выше 1кВ

Конструкция силовой и осветительной сети и проект электроснабжения на предприятии (стр. 3 из 5)

Кз

Ка, руб

Са, руб

Номер ШР

ШР-1

Iдоп ≥ Кз ∙ Iз , (36)

где Кз – кратность допустимого тока проводника по отношению к току срабатывания аппарата защиты, Кз=1 [3, табл. 6.5];

Iз – ток срабатывания защиты, Iз=50А.

Расчёт для группы электроприёмников покажем на примере ШР-1.

АПВ

К_з

К_а, руб

С_а, руб

I_доп ≥ К_з ∙ I_з , (36)

где К_з – кратность допустимого тока проводника по отношению к току срабатывания аппарата защиты, К_з=1 [3, табл. 6.5];

I_з – ток срабатывания защиты, I_з=50А.