5) Полная мощность, потребляемая всей системой электропитания

Находим полную мощность S_nom„ потребляемую системой электропита­ния от сети переменного тока.

Мощность аварийного освещения Р_АО= UscIoce= 22010= 2200 Вт, cos)=1, (2_АО=0, где ток аварийного освещения 1_Осв= 10 А.

Полная мощность потребления на хозяйственные нужды S_Xo3= 10 кВА, (коэффициент загрузки а коэффициент мощности нагрузки на хозяй-

2 0 5 2 0 5

ственные нужды у/_Хоз~ cos)_XH= 0,8, тогда sin)= (1-cos )) ' = (1-0,8) ' = 0,6, tg) = 0,6/0,8= 0,75. Активная мощность равна Р_ХН= S_Xo3■cos)_XH■J3= 10000■ 0,8■1= 8000 Вт, реактивная мощность ()_В~ Р_ХН■tg)_XH= 8000 0,75= 6600

ВАР.

Полная мощность потребления системы вентиляции и кондиционирова- ния S_K=5 кВА, а коэффициент мощности ц/_к ~ cos)_K = 0,7, тогда sin)_K= (1- 2 0 5 2 0 5

cos )к) ' = (1-0,7) ' = 0,55, tg)_K= 0,55/0,7= 0,79. В этом случае активная мощность Р_к= S_K■cos)_K= 5000 0,7= 3500 Вт, реактивная мощность Q_K~ Рк ^)к= 3500 0,79= 2765 ВАР

Суммарная активная мощность составит: ^Р= Рибп+Р_в+Р_ао+Р_к+Р_хн= 9960+6750+2200+3500+8000= 30410 Вт, а суммарная реактивная мощность EQ=Q^+Q^+^^+ Q_XH+Q_K= 900+2220+0+6000+2765= 11885 ВАР. Отсю­да полная мощность равна S=[(Yf)²+(YQQ)²]^0,5= [30410²+11885²]^0,5= 32640 ВА. Суммарная активная и реактивная мощности потребителей первой кате­гории определяется аналогично:

ТР= Р_ИБП+Р_В+Р_АО+Р_К = 9960+ 6750+2200+3500 = 22410 Вт,

Ш= Qmm+Qii+QUo+Q^ 900+2220+0+2765= 5885 ВАР.

Следовательно полная мощность SlKаm= [(LРlKаm)²+(ZQlKаm)²]⁰'⁵= [22410²+5885²]^0,5= 23170 ВА.

В соответствии со схемой П3 и планами развития предприятия выбираем трансформатор Т1, Т2 и Т3 мощностью 50 кВТ (50 кВт>33 кВА). А в качестве

автономной электростанции - дизельный электроагрегат Р45 компании F.G. WILSON общей мощностьью 45 кВт (рекомендуется 0,75Р_ад_эс> SiKam). АД-ЭС выполнена на основе дизельного двигателя Perkins и удовлетворяет тре­бованиям высшей, третьей категории автоматизации.

Находим максимальное значение тока, потребляемого системой электро­снабжения (для схемы соединения обмоток трансформатора «звезда»): 1_Л= S₁0/U0= (32640/3)/220= 50 A. По расчетному значению 1_Л из таблиц П9-П11 выбираем силовой медный кабель ВБбШв-4х25 с допустимым (фазным) то­ком 100 А (для прокладки в грунте). Рассчитываем сопротивление фазного провода Яф= 1_Ф R_Ka6= 0,1-0,734= 0,0734 Ом с учетом его протяженности 1_Ф= 100 м (смотри таблицу задания) и находим потери мощности АР_1Ф= (1_Л) Rcp= 50 -0,0734= 182,5 Вт. Выбираем в качестве главного распределительного щита шкаф ШВРА -УАР-380/100-21П (К).

Рассчитываем параметры установки косинусных конденсаторов.

Для заданного значения коэффициента мощности cos(p= 0,95 находим

2 0 5 2 0 5

tg( H)K=(1-cos фнж) ' /cos(p_H)K= (1-0,95) ' /0,95= 0,329. Реактивная мощность Q_K компенсирующих конденсаторов равна: Q_K= Pm_y(tg(p_H -tg(_HK) = 30410[(11885/30410)-0,329]= 1889 ВАР. Емкость компенсирующих конденса-

9 2

торов, соединенных по схеме «треугольник» равна: С_К= Q_K-10 /27t-fc-(U-n) =

₉₂

1,885-10 /2к-50(380) = 42, мкФ, где: частота питающей сети f_c= 50 Гц; ли­нейное напряжение сети и_Л= 380 В. По таблице П13 выбираем тип конденса­тора УКМ63-0,4-50-12,5 У3 с регулировкой емкости (2x12,5+25). 6) Расчет заземляющего устройства

Выбираем схему заземления на стороне переменного тока TNC-S.

Расчетный ток замыкания I₃= 1,251 х= 1,25-150= 187,5 А, где Iz= S/U= 32640/220= 150 А и R₃<125/I₃= 125/187,5= 0,67 Ом.

Принимаем штыревую конструкцию искусственного заземлителя. Ко­эффициент сезонности для вертикальных электродов задаем равным ?]_СВ=1,4, для горизонтальных - ц_СГ=3. Находим удельные сопротивления грунта р_В=Ц_СВ-р₀=1,4-100=140 Ом/м для вертикальных и р_Г=ц_СГ-р₀=3-100=300 Ом/м горизонтальных электродов, где удельное сопротивление р₀ = 100 Ом/м.

Рассчитываем сопротивление R₀ одного вертикального электрода. Для этого с учетом рекомендаций пункта 3.8 выбираем l= 4 м и h= 0,5 м, d=75 мм, а t= h+l/2= 0,5+4/2= 2,5 м, следовательно:

Яв= (0,366р/1)[^(21/ф+0,5^({4г+1}/{4М})]= (0,366■ 140/4)^(2 -4/0,075) + 0,51%({4-2,5+4}/{4-2,5-4})]= 12,8[2,02+0,18]= 28 Ом.

Находим число вертикальных электродов: п_в= К_в/Яз^_в= 28/0,676■ 0,75= 55, где: ц_в - коэффициент использования вертикальных электродов, зависящий от числа электродов и соотношения а/1. Принимаем а/1= 2. Из таблицы 2.2 определя­ем ц_в= 0,75, соответствующий Яз= 4 Ом.

Общая длина горизонтальных соединителей заземляющего устройства равна 1₁= (п_в-1)а= (55-1)8= 432 м. Сопротивление (заземления) горизонталь­ных электродов:

Яп= (0,366р/\)[1^(2{1₁}²/ЪЪ)]= (0,366300/432)[1ф{240}²/0,05 -0,5)]= (0,25)■ 7,17= 1,79 Ом на основании выбранных Ъ=5 см, Н=50 см с учетом ре­комендаций пункта 3.8. Коэффициент использования полосы ц_г= 0,75 опре­деляется по таблице 2.2, откуда сопротивление заземляющего устройства (горизонтальных соединителей): Я_г= Я_п/^_г= 1,79/0,75= 2,39 Ом.

Общее сопротивление заземляющего устройства, состоящего из верти­кальных электродов и соединительных полос будет равно: Яр~ Я_п■К_в/(Я_в■ т]_Г+ п_вЯ_п■ ц_в)= 1,7928/(280,75+551,790,75)= 50,12/(21 + 73,8)= 0,53 Ом. 7) Выбор автомата защиты.

Автоматические выключатели (Р3 на схеме рисунка П3) выбираем по номинальным значениям напряжения, линейного тока сети 1_Л и условиям пе­регрузки 1,51_Л по данным таблицы П8.

Суммарная мощность потребления составляет 5= 32640 вА. Следова­тельно для схемы соединения вторичных обмоток трансформатора «звезда с нулевым выводом» ток потребления 1_Л= 5_Поп/3\]_Ф= 32640/3220= 50 А, а но­минальный ток выключателя !н_омАвт~ 1,51_Л= 1,550= 75 А. Выбираем по таб­лице П8 автоматический выключатель БРХ-100-3-500 компании Ье^апё (ток отключения 100 А).

Проверяем параметры автоматического выключателя по кратности тока замыкания. Полное сопротивление фазного провода в соответствии с (3.11) равно: 2_П~ Я_Ф= 1_Ф Я_Каб= 0,1 0,734= 0,0734 Ом. Полное сопротивление транс­форматора мощностью 50 квт выбираем по таблице 3.1: 2_Т= 0,413 Полагаем (приближенно), что ток короткого замыкания (между фазным проводником и нейтралью) равен 1_КФ~ и_Ф/(2_П+2_Т)= 220/(0,0734+ 0,413)= 452 А. Значение 1_КФ превышает более, чем в три раза (смотри таблицу 3.2) номинальный ток ав­томатического выключателя (100 А). Это подтверждает надежное срабатыва­ние автомата защиты в случае короткого замыкания.