Определяем сменную нагрузку каждого электроприёмника :
Рсм = ( å Рном )
Кигде,
Рсм – сменная, активная нагрузка электроприёмника.
Рном – номинальная мощность оборудования.
Ки – коэффициент использования.
Рсм1= 800 * 0.72 = 576 кВт
Рсм2= 800 * 0.6 = 480 кВт
Рсм3= 1000 * 0.7 = 700 кВт
Рсм4= 500 * 0.6 = 300 кВт
Рсм5= 500 * 0.6 = 300 кВт
Определяем реактивную максимальную мощность:
Qмах= Рмах
tg j,где,
tgj - значение соответствующее средневзвешенному коэффициенту cosj , характерному для электроприемников данного режима работы и определяется по формуле:
tgj = sinj / cosj
sinj - определяется по формуле:
sinj = Ö1-cos2j
Qмах – реактивная максимальная мощность.
tgj - значение соответствующее средневзвешенному коэффициенту cosj , характерному для электроприемников данного режима работы.
Qмах1 = 800
0.6 = 480 кВар.Qмах2 = 800
0.75 = 600 кВар.Qмах3 = 1000
0.75 = 750 кВар.Qмах4 = 500
0.75 = 375 кВар.Qмах5 = 500
0.75 = 375 кВар.Определяем суммарную, активную нагрузку.
Sмах= ÖPмах2+ Qмах2
где,
Sмах – полная мощность.
Sмах1= Ö 5762 + 4802 = 749 кВА.
Sмах2= Ö 4802 +6002 = 768 кВА.
Sмах3= Ö 7002 +7502 = 1025 кВА.
Sмах4= Ö 3002 +3752 = 480 кВА.
Sмах5= Ö 3002 +3752 = 480 кВА.
Определяем нагрузку на цех БКЗ - 75 :
Sр = Sмах1+ Sмах2+ Sмах3 + Sмах4 + Sмах5 + Sтр
где,
Sр – полная нагрузка.
Sр =749+768+1025+480+480+800 = 4302 кВА
1.2. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов.
Количество трансформаторов должно удовлетворять условию надежности электроснабжения, капитальным минимальным затратам и наиболее экономичному режиму загрузки и трансформатора. Для нашего цеха, мы рассматриваем двух трансформаторное питание с раздельной работой трансформатора. С неявным резервом из-за неравно мерной нагрузки по времени года.
Вариант № 1.
Два трансформатора по 2500 кВА. В номинальном режиме трансформаторы будут работать с неполной нагрузкой. Коэффициент загрузки в часы максимума.
Кз.т.=Sр / 2
Sн ,где,
Кз.т. - коэффициент загрузки трансформатора.
Sмах – полная нагрузка.
Sн – номинальная мощность трансформатора.
Кз.т.=4300 / 2
2500 = 0,86Допустимая перегрузка в послеаварийный период одного трансформатора до 140 % , продолжительность 5 суток и не более 5 часов.
1.4
Sн > 0,86 Sр = 1.4 2500 кВА > 0,86 4300кВАчто приемлемо .
1.3. Расчет токов короткого замыкания.
Основные понятия в отношении токов короткого замыкания.
В электрических установках могут возникать различные виды коротких замыканий, сопровождающихся резким увеличением тока. Поэтому электрооборудование, должно быть устойчивым к током короткого замыкания и выбирается с учетом величин этих токов.
Различают следующие виды коротких замыканий:
Трехфазное или симметричное, - три фазы соединяются между бабой;
Двухфазное, - две фазы соединяются между собой без соединения землей;
Однофазное, - одна фаза соединяется с нейтралью источника через землю;
Двойное замыкание на землю, - две фазы соединяются между собой и с землей.
Основными причинами возникновения коротких замыканий в сети могут быть:
Повреждение изоляции отдельных частей электроустановки;
Неправильные действия обслуживающего персонала;
Перекрытия токоведущих частей электроустановки.
Короткое замыкание в сети может сопроваждатся :
Прекращением питания потребителя, присоединенного к точкам, в которых прошло короткое замыкание.
Нарушением нормальной работы других потребителей, подключенных к неповрежденным участкам сети, вследствие понижения напряжения на этих участках.
Нарушением нормального режима работы энергетической системы.
Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий необходимо:
Устранить причины, вызывающие короткие замыкания;
Уменьшить время действия засчиту, действующей при коротких замыканиях;
Применить быстродействующие выключатели;
Применить АРН для быстрого восстановления напряжения генераторов;
Правильно вычисть величины токов короткого замыкания и по ним выбрать необходимую аппаратуру, засчиту и средства для ограничения токов короткого замыкания.
Существует несколько способов расчета токов короткого замыкания.
Расчет токов короткого замыкания в относительных единицах;
Расчет токов короткого замыкания в именованных единицах;
Расчет токов короткого замыкания от источника неограниченной мощности;
Расчет токов короткого замыкания по расчетным кривым и т.д.
Мы рассматриваем первый способ.
Расчет токов короткого замыкания в относительных единицах:
При этом методе все расчетные данные подводим к базисному напряжению и базисной мощности. За базисное напряжение равно Uб = 6.3 кВ.
Базисная мощность равна Sб = 100 МВА.
Составляем расчетную и схему замещения.
Однолинейная схема электроснабжения.
Схема замещения.
Рассчитываем реактивное и активное напряжение кабельной линии от ГПП до ЦТП.
а) реактивное сопротивление:
X1 = X0
Lгде,
X1 – индуктивное сопротивление первой кабельной линии.
X0 – удельное индуктивное сопротивление кабельной линии.
L – длина кабельной линии от ГТП до ЦТП.
Х1 = 0.35
0.08 = 0.028 Ом.б) активное сопротивление:
rn = ro
Lгде,
rn – активное сопротивление первой кабельной линии.
rо – удельное активное сопротивление кабельной линии.
L – длина кабельной линии от ГПП до ЦТП.
r =0.21
0.35 = 0.0735 Ом.Рассчитываем индуктивное сопротивление трансформатора.
Хтр =
где,
Хтр – активное сопротивление трансформатора.
Uк – напряжение короткого замыкания.
Sб – полная нагрузка цеха.
Sном – номинальная мощность трансформатора.
Хтр =
= 0.0946 Ом.Рассчитаем реактивное и активное сопротивление кабельной линии от ЦТП до цеха.
а) реактивное сопротивление:
Х3 = Х0
Lгде,
Х3 – индуктивное сопротивление второй кабельной линии.
Х0 – удельное индуктивное сопротивление К.Л.
L – длина кабельной линии.
Х3 = 0,08
0.1 = 0.021 Ом.б) активное сопротивление:
r3 = r0
Lгде,
r3 – активное сопротивление второй кабельной линии.
r0 – удельное активное сопротивление кабельной линии.
L – длина кабельной линии.
r3 = 0.21
0.1 = 0.021 Ом.Рассчитываем базисные токи.
Iб1 = Sб / Ö 3
Uб1где,
I – базисные токи.
S – базисная мощность.
Uб1 – базисное напряжение.
Iб = 100 / Ö 3
6.3 = 9.1 кА.Рассчитываем токи короткого замыкания:
1) В точки К1
Iк1 = Iб / Ö x12 + r12
где,
Iк1 – токи короткого замыкания
Iб – базисный ток
x12 – удельное индуктивное сопротивление К.Л.
r12 – удельное активное сопротивление К.Л.
Iк1 = 9.1 / Ö0.08 2+ 0.212= 40.6 кА.
Рассчитываем ударный ток для точки К1 .
iу1 = Ö2
kу Iк1где,
iу1 – ударный ток короткого замыкания в точке К1