Проектирование системы электроснабжения завода (стр. 4 из 8)

Линия	Сечение кабеля, мм²	Индуктивное сопротивление х_Σ, Ом/км	Активное сопротивление r_Σ, Ом/км	Та	Тепловой импульс Вк, А²·с	Минимальное сечение F_min, мм²
ГПП-ТП1-ТП4	(3×70)	0,177	0,443	0,0013	3,8·10⁷	64,9
ГПП-ТП2	(3×150)	0,164	0, 206	0,0025	3,9·10⁷	65,7
ГПП-ТП3-ТП8	(3×150)	0,164	0, 206	0,0025	3,9·10⁷	65,7
ГПП-ТП5	(3×150)	0,164	0, 206	0,0025	3,9·10⁷	65,7
ГПП-ТП6-ТП7-ТП9	(3×50)	0,184	0,641	0,0009	3,8·10⁷	65,7

Выбранные сечения кабелей на всех участках СЭС 10 кВ, кроме магистрали ГПП-ТП6-ТП7-ТП9 выше минимального сечения по условию термической стойкости к току КЗ на шинах 10 кВ равного 25 кА. На магистрали ГПП-ТП6-ТП7-ТП9 увеличиваем сечение кабеля, принимаем кабель сечением (3×70).

1.10 Измерение и учет электроэнергии

На подстанциях устанавливают измерительные приборы, обеспечивающие учет расхода электроэнергии, активной и реактивной мощности, тока в линиях, напряжения.

Амперметры для измерения электрического тока устанавливают на всех трансформаторах и линиях, питающих приемники электроэнергии или их группы. Амперметры устанавливают в одной фазе. Три амперметра предусматривают только в тех цепях, где возможна несимметрия нагрузки фаз приемников (освещение, сварочные посты, конденсаторные батареи). Амперметры включают непосредственно в сеть или через трансформаторы тока.

Напряжение контролируют на каждой секции сборных шин всех РУ, причем вольтметр включают только на одно линейное напряжение, так как обычно в СЭС междуфазовые напряжения симметричны. Вольтметры подключают непосредственно при напряжении до 1000 В или через трансформаторы напряжения - при напряжении свыше 1000 В.

Для измерения активной и реактивной мощности на ГПП применяют трехфазные ваттметры с переключателем фаз напряжения, чтобы обеспечить измерение Р и Q одним ваттметром. Ваттметры активной и реактивной мощностей устанавливают на подстанциях, где требуется повседневный контроль за перетоком мощности более 4000 кВ·А по отдельным линиям, на синхронных двигателях, если необходим контроль за их работой, на подстанционных трансформаторах напряжением 110 кВ и выше. На трансформаторах напряжением до 35 кВ, мощностью 6300 кВ·А и более устанавливают только активный ваттметр. Подключают ваттметры через трансформаторы тока и напряжения.

Класс точности щитовых измерительных приборов должен быть не ниже 2,5.

Расход электроэнергии измеряется для коммерческого расчета с энергосистемой (расчетный учет) и контрольного расчета внутри предприятия (технический учет).

Счетчики коммерческого учета устанавливают обычно со стороны высшего напряжения, то есть на вводах от энергосистемы. Рассчитываются за электроэнергию с энергосистемой по одноставочному тарифу (только за потребленную активную энергию по показаниям счетчика) и по двухставочному тарифу (за потребленную активную энергию и за присоединенную мощность или за заявленную нагрузку в часы максимума нагрузки энергосистемы).

Для стимулирования мероприятий по компенсации реактивной мощности предусмотрена шкала скидок и надбавок к тарифу в зависимости от оптимальной и фактической реактивной нагрузок предприятия в часы максимальной нагрузки.

В соответствии с действующей тарифной системой требуется еще измерение 30-минутного максимума активной и реактивной нагрузок в часы максимума нагрузки энергосистемы. Для этого применяются специальные счетчики или специальные ваттметры максимальной мощности.

Технический учет организуется внутри предприятия - для контроля за удельными нормами расхода электроэнергии на единицу продукции, учета ее расхода на подсобные нужды, учета реактивной энергии и соблюдения планов электропотребления. При техническом учете применяются прогрессивные удельные нормы расхода электроэнергии и премиальная система поощрения за ее экономию.

2. Проектирование низковольтного электроснабжения цеха

2.1 Расчет трехфазных электрических нагрузок по первому этапу

Определение электрических нагрузок в системе электроснабжения (СЭС) промышленного предприятия выполняют для характерных мест присоединения приёмников электроэнергии. При этом отдельно рассматривают сети напряжением до 1 кВ и выше.

Номинальная (установленная) активная мощность приёмника электроэнергии - это мощность, указанная на заводской табличке или паспорте приёмника электроэнергии, при которой приёмник электроэнергии должен работать.

Для электроприёмников (ЭП) работающих в длительном режиме работы - это паспортная мощность.

Для ЭП в повторно-кратковременном режиме (ПКР) - это мощность, приведённая к номинальной длительной мощности.

Для электродвигателей:

, (26)

где ПВ - паспортная продолжительность включения.

Номинальную мощность (активную P_ном и реактивную Q_ном) группы электроприёмников (ЭП) определяют как алгебраическую сумму номинальных мощностей отдельных приёмников, приведённых к продолжительности включения ПВ = 1.

Групповая номинальная (установленная) активная мощность:

, (27) гдеn - число электроприёмников.

Групповая номинальная реактивная мощность:

(28)

Средние активные и реактивные мощности ЭП:

(29)

Суммарные значения средней активной и реактивной мощности групп ЭП:

, (30)

(31) где m - число цехов.

Определяется средневзвешенный коэффициент использования группы ЭП:

. (32)

Определяется эффективное число ЭП:

, (33)

Если окажется, что эффективное число ЭП больше фактического числа ЭП, то принимаем

В зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа ЭП определяется коэффициент расчетной нагрузки

Расчетная активная мощность групп ЭП напряжением до 1 кВ:

, (34)

Расчетная реактивная мощность:

При

. (35)

При

< 100 и

. (36)

К расчётным силовым нагрузкам Р_{р. с} и Q_{p. c} добавляются осветительные нагрузки Р_{р. о} и Q_{p. o}.

(37)

(38)

Полная расчётная мощность:

(39)

Расчет осветительной нагрузки.

Для расчета освещения применяется метод удельной плотности нагрузок

, (40)

где α - удельная плотность нагрузки (24 Вт/м²), F - площадь помещения (в нашем случае площадь цеха равна 2592 м²).

Находим среднюю мощность

, (41)

затем реактивную мощность

, (42)

где tgφ=0,75.

Полная мощность равна

. (43)

Расчетный ток

, (44)

где U - напряжение сети, кВ

Разделим все ЭП на характерные группы с одинаковой активной мощностью Р_ном, коэффициентом использования К_и и tgj. Расчет производим в программе "ZAPUSK", расчеты приведенные в приложении А, результаты сведены в таблицу11.

Таблица 11 - Расчет нагрузок

Исходные данные						Средняя мощность группы ЭП		Эффек-тивное число ЭП, n_э	Коэффициент расчетной нагрузки, К_р	Расчетная мощность			Расчетный ток I_р, А
по заданию технологов				по справочным данным		Р_с, кВт	Q_с, кВт			Р_р, кВт	Q_р, кВт	S_р, кВт
Характерные категории ЭП, подключаемых к узлу питания	Количество ЭП	Номинальная мощность, кВт		Коэффициент использования, К_и	Коэффициент реактивной мощности, cosφ/tgφ
Характерные категории ЭП, подключаемых к узлу питания	Количество ЭП	одного ЭП Р_ном_min/ Р_ном_max	общая	Коэффициент использования, К_и	Коэффициент реактивной мощности, cosφ/tgφ
Станки	27	15/8,5	273,4	0,14	0,88/0,54	38,3	50,9	36	1,216	46,5	56	72,8	105,1
Вентустановки	2	48/48	96	0,64	0,75/0,88	61,44	54	2	5,84	96	84,7	128,03	184,8
Кран	2	25/25	38,7	0,35	0,5/1,73	13,6	23,5	2	5,84	38,7	22,8	44,9	64,9
Освещение	0,8	0,8/0,75	28	8,4	28	8,4	29,2	42,13

2.2 Расчет центра электрических нагрузок

При проектировании, с целью определения места расположения цеховой КТП строится картограмма нагрузок. Картограмма представляет собой размещение на генеральном плане цеха окружности, площадь которых соответствует выбранном масштабе расчетным нагрузкам.