Проектирование системы электроснабжения завода (стр. 5 из 8)

Расчет центра ведется следующим образом.

Определяется условный центр электрических нагрузок i-го узла группы ЭП:

(45)

(46)

Так как мощность электроприемников меняется со временем, то координаты условного центра определяют для каждого часа и определяют математическое ожидание условного центра для суток:

(47)

(48)

Среднеквадратичное отклонение:

(49)

(50)

Угол поворота осей эллипса:

(51)

Полуоси эллипса рассеяния центров:

(52)

, (53)

где k - коэффициент корреляции.

(54)

На основании расчетных значений математического ожидания условного центра нагрузок, координат полуосей и угла поворота осей строится эллипс рассеяния нагрузок. Место расположения источника питания (ТП) выбирается в наиболее удобной его точке. Если по какой - либо причине (технологической, архитектурной, эллипс рассеяния попадает на территорию цеха и др.) нельзя расположить источник питания в зоне рассеяния нагрузок, то его смещают в сторону внешнего источника питания.

По приведенным выше формулам для автоматизации расчета используется программа “ZAPUSK".

Таблица 12 - Исходные данные

Номер на плане	Мощность, кВт	x	y
1	48	11	143
2	48	11	129
3…5	30	100	133
6…8	36	165	139
9…11	45	165	121
12…14	12	166	100
15…17	9	9	30
18.19	6,4	51	50
20…25	54	52	22
26…27	17	104	29
28…30	37,5	134	25
31…34	38	165	20
35…37	34,5	199	58
38	25	10	102
39	25	133	58
ЦЭН		99,123	79,02

2.3 Выбор числа и мощности трансформаторов КТП с учетом компенсации реактивной мощности

Расчет ведется аналогично расчету, приведенному в пункте 1.4

В таблицу сведенные исходные данные.

Таблица 13 - Исходные данные

РрΣ, кВт	QрΣ, кВт	К1/К2	γ	Кз
257,6	268,9	9/4	0,37	0,75

Определяем мощность трансформатора:

кВ·А.

Итак, на КТП устанавливаем один трансформатор мощностью 400 кВ·А.

Определяем наибольшую реактивную мощность, которую выгодно передать через трансформаторы с сеть 0,4 кВ:

кВ·Ар.

Определяем суммарную мощность низковольтных компенсирующих устройств по первому этапу:

кВ·Ар.

Выбираем суммарную мощность НКУ по второму этапу (т. е по этапу снижения потерь электроэнергии в трансформаторе или распределительных сетях):

кВ·Ар.

Суммарная мощность НКУ равна:

кВ·Ар.

Итак, для компенсации выбираем две батареи конденсаторов типа УК2-0,38-50 У3.

2.4 Расчет электрических нагрузок для выбора распределительной сети (II этап)

Сети напряжением до 1 кВ служат для распределения электроэнергии внутри цехов промышленных предприятий и осуществляют непосредственное питание электроприемников (ЭП). Схема внутрицеховой сети определяется технологическим процессом производства, планировкой помещений цеха, взаимным расположением ЭП и вводом питания, ТП, требованиям бесперебойности электроснабжения, технико-экономическими соображениями, условиями окружающей среды.

По своей структуре схемы электрических сетей цеха могут быть радиальными, магистральными и смешанными.

Радиальные схемы применяются при наличии сосредоточенных нагрузок с неравномерным распределением их по площади цеха, во взрыво - и пожароопасных и других цехах и выполняются кабелями или изолированными проводами. Они могут быть применены для нагрузок любой категории надежности.

Магистральные схемы целесообразно применять для питания силовых и осветительных нагрузок, распределенных относительно равномерно по площади цеха, а также для питания групп ЭП, принадлежащих одной технологической линии.

Одной из видов магистральных схем является схема БТМ (блок трансформатор - магистраль). Схемы БТМ широко применяются для питания цеховых сетей механических цехов машиностроительных предприятий с поточным производством. Магистральный шинопровод присоединяется непосредственно к выводам низкого напряжения трансформатора, а количество магистральных шинопроводов соответствует числу трансформаторов КТП. При магистральной схеме ЭП подключаются в любой точке шинопровода. Обеспечения надежности электроснабжения ЭП обеспечивается введением в схему резервной перемычки.

Наибольшее распространение имеют смешанные (комбинированные) схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любой категории электроснабжения. В смешанных схемах от главных питающих магистралей и их ответвлений ЭП питаются через РШ или ШРА в зависимости от расположения оборудования.

Расчет электрических нагрузок для выбора схемы электроснабжения по второму этапу рассчитывается для уточнения электрических нагрузок по элементам сети. Расчет ведется методом расчетного коэффициента в программе "ZAPUSK". Расчет приведен в приложении А, результаты расчета сведены в таблицы 15 и 16.

В качестве главной магистрали выбираем комплектный магистральный шинопровод марки ШМА4У3 с номинальным током 1600 А, длиной 97 м.

Рисунок 4 - Первый вариант схемы электроснабжения.

Рисунок 5 - Второй вариант схемы электроснабжения

Таблица 14 - Первый вариант распределительной сети цеха

Обозначение на плане	Расчётный ток, А	Фактическое число ЭП	Расчетная активная мощность, кВт	Расчетная реактивная мощность, кВ·Ар	Марка
ШРА1	33,7	9	13,5	19	ШРА4 на ток 250 А
ШРА2	39,3	10	15,3	22,5	ШРА4 на ток 250 А
ШРА3	25,8	8	10,3	14,5	ШРА4 на ток 250 А
ШТМ	32	1	19,4	11,8	ШТМ на ток 100 А
ШОС	42	27,9	8,4	ШОС-73 на ток 63 А
СП1	184,8	2	96	84,7	СП62-2/1 на ток 250 А
СП2	86,7	3	30	52	СП62-2/1 на ток 175 А
СП3	21,7	3	9	12	СП62-2/1 на ток 175 А
СП4	23,2	2	9,6	12,9	СП62-2/1 на ток 175 А

Таблица 15 - Второй вариант распределительной сети

Обозначение на плане	Расчётный ток, А	Фактическое число ЭП	Расчетная активная мощность, кВт	Расчетная реактивная мощность, кВ·Ар	Марка
ШРА1	33,7	9	13,5	19	ШРА4 на ток 250 А
ШРА2	54,9	16	18,3	33,4	ШРА4 на ток 250 А
ШТМ	32	1	19,4	11,8	ШТМ на ток 100 А
ШОС	42	27,9	8,4	ШОС-73 на ток 63 А
СП1	184,8	2	96	84,7	СП62-2/1 на ток 250 А
СП2	86,7	3	30	52	СП62-2/1 на ток 175 А
СП3	21,7	3	9	12	СП62-2/1 на ток 175 А
СП4	23,2	2	9,6	12,9	СП62-2/1 на ток 175 А

2.5 Выбор сечений проводников

Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая длительно допустимая температура нагрева проводника, называется предельно допустимым током по нагреву.