Приёмники электрической энергии промышленных предприятий (стр. 3 из 10)
åРсм=50 · 0,9 + 24 · 0,5 + 1 · 1 = 58кВт.
Находим средневзвешенный коэффициент использования Ки.ср.вз [2]:
; 
.Находим средневзвешенный коэффициент мощности cosjср.вз[2]:
; 
= 0,93отсюда tqjСР.ВЗ = 0,37
Находим среднесменную реактивную мощность по формуле [2]:
;åQСМ =(45 · 0,48 + 12 · 0 + 1 · 0) = 21,6кВар
Находим полную максимальную мощность Sмакс [2]
Находим максимальный ток Iмакс [2]
3.3 РАСЧЕТ НАГРУЗОК НА СЕКЦИЯХ 1 И 2 ПС 16
В данной подстанции имеется 2 секции шин, от которых запитаны: вытяжная и приточная вентиляция, щит кранов, щит освещения.
Находим среднесменную нагрузку Рсм по формуле [2]:
åРсм = åРприточ.вент. ∙ Ки. + åРвытяж.вент. ∙ Ки. +åРщ.кран.∙ Ки. + +åРщ.осв.∙ Ки.
Где:
Рприточ.вент. – ном. мощность двигателя приточной вентиляции [15]
Рвытяж.вент. – ном. мощность двигателя вытяжной вентиляции [15]
Ки – коэффициент использования [16]
åРсм=800 · 1 + 800 · 1 + 75 · 0,8 + 342,4 · 0,43 = 1808,4кВт.
Находим средневзвешенный коэффициент использования Ки.ср.вз. [2]:
; 
.Находим средневзвешенный коэффициент мощности cosjср.вз.[2]:
; 
= 0,82отсюда tqjСР.ВЗ = 0,68
Находим среднесменную реактивную мощность по формуле [2]:
;åQСМ =(1600 · 0,62 + 58 · 0,37 + 150,4 · 1,47) = 1235,4кВар
Находим полную максимальную мощность Sмакс [2]
Находим максимальный ток Iмакс [2]
4. Выбор силовых трансформаторов
В соответствии с требованиями по обеспечению надежности ЭСН ЭП I категории должно быть два иcточника питания, для II категории рекомендуется два, но разрешается один. ЭП III категории могут получать питание от одного источника питания. ЦТП для ЭП I и II категорий выполняются двух трансформаторными, одно трансформаторные ЦТП устанавливаются для потребителей III категории и для небольшой мощности II категории. Для сокращения номенклатуры складского резерва, мощность трансформаторов следует выбирать из стандартного ряда мощностей, так чтобы на одном предприятии было не более одной-двух мощностей.
Стандартный ряд мощностей, в кВА: 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500.
ЦТП размещают внутри цехов равномерно, с максимальным приближением к потребителю (не более 200м). ЦТП по конструктивному исполнению делятся на: встроенные; пристроенные; внутрицеховые и отдельно стоящие.
Конструктивное исполнение выбирается с учетом условий окружающей среды, распределения нагрузок, удобство обслуживания.
Резервирование потребителей обеспечивается не только перегрузочной способностью трансформатора при наличие двух источников питания, но и схемами внутризаводских сетей, то есть за счет особенностей присоединения ЦТП к сборным шиам ГПП.
Для использования резервирования по сетям 10 кВ со стороны 10 кВ ЦТП устанавливается РУ (распределительное устройство) с ячейками КСО с высоковольтными выключателями или выключателями нагрузки (с предохранителями или без них). Выбор мощности трансформаторов осуществляется по расчетной среднесменной мощности нагрузки Pсм; Qсм, так как для трансформаторов общего назначения масляных и сухих по ПУЭ допустимы длительные систематические перегрузки в нормальном режиме и длительные перегрузки в послеаварийном режиме. Полная расчетная среднесменная мощность рассчитывается по формуле[2]:
Виды перегрузок
1 Суточные перегрузки.
2 Недогрузочная летом; перегрузочная зимой (на 1 мин. недогрузки летом – 1 мин. перегрузки зимой, но не больше 15%).
3 Аварийная перегрузка – разрешается до 100% на 1 мин.
4. Послеаварийная перегрузка: для масляных трансформаторов в послеаварийном режиме допускается перегрузка на 4% в течение 6 часов 5 суток подряд.
Требуемая мощность трансформатора определяется из выражения:
[2]где Sсм – средняя нагрузка цеха за наиболее загруженную смену, кВА;
N – число трансформаторов;
Kзагр – коэффициент загрузки.
В среднем для двух трансформаторной подстанции для расчетов Кзагр=0,7. Это удовлетворяет условиям ПУЭ по перегрузки для масляных трансформаторов.
[2]Для I категории Кзагр≤0,7; Для II категории Кзагр≤0,85 [2].
Мощность трансформатора выбирается ближайшая большая или принимается равной 2 (4; 6) и так далее, так чтобы равномерно распределить подстанции по цеху и рассматривают вопрос разукрупнения трансформаторов по цеху. Для цехов с расчетной нагрузкой до 400 кВА как правило отдельные ПС не предусматривают. При небольшой нагрузке такие цеха объединяют по территориальному признаку и запитывают от общей раздельной ЦТП, при этом ПС должны удовлетворять высшей категории надежности ЭСН. Возможно объединение мелких цехов с крупными, ПС в этом случае размещают в крупных цехах.
При проектировании СЭС место расположения ПС выбирают по направлению потока энергии от ГПП к ЦТП, то есть по возможности избегают перетоков. При проектировании производят экономическое сравнение вариантов. Укрупнение ПС приводит к сокращению кабельных линий и количества трансформаторов, но в тоже время у трансформаторов большей мощности больше потери и они более сложны в обслуживании.
При выборе трансформаторов цеховых ПС можно предусмотреть резерв на расширение или замену оборудования на более мощное.
В данной главе будет произведен расчет и выбор силовых трансформаторов ПС 16, щита кранов и щита освещения, расположенных в ПС 16.
4.1 ВЫБОР СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА ПС 1610/0,4кВ
Выбираем трансформатор ТМ – 1600кВА
В аварийном режиме при отключении одного трансформатора второй трансформатор будет работать со следующей перегрузкой:
Для масленых трансформаторов в послеаварийном режиме допускается перегрузка на 40% в течение 6 часов, 5 суток подряд [2], т.е. данный трансформатор работающий в послеаварийном режиме с коэффициентом загрузки 1,3 удовлетворяет необходимые требования.
4.2 ВЫБОР СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА ЩИТА КРАНОВ 0,38/0,23кВ
Выбираем трансформатор ТСЗ – 250кВА
4.3 ВЫБОР СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА ЩИТА ОСВЕЩЕНИЯ 0,38/0,23кВ
Выбираем трансформатор ТСЗ – 63кВА
5. Расчет токов трехфазного короткого замыкания
Коротким замыканием называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или с землей, при котором токи резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.
Короткое замыкание является наиболее тяжелым видом повреждений для сетей электроснабжения. Причинами коротких замыканий могут быть: механические повреждения изоляции, поломка фарфоровых изоляторов, падение опор воздушных линий, старение изоляции, увлажнение изоляции, перекрытие фаз животными и птицами и другие. Короткое замыкание может возникнуть при неправильных оперативных переключениях, например при отключении нагруженной линии разъединителем, когда возникающая дуга перекрывает изоляцию между фазами. Последствиями короткого замыкания являются резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы.
Возникают следующие виды короткого замыкания:
1. Трехфазное междуфазное
2. Трехфазное на землю
3. Однофазное
Расчет токов короткого замыкания выполняется:
1. Для проверки частей аппаратов на термическую стойкость.
2. Для проверки частей аппаратов на электродинамическую стойкость, при сквозных коротких замыканиях.