2. Выбор комплектных компенсирующих устройств

В целях снижения потерь электроэнергии в питающих сетях и уменьшения значения устанавливаемой мощности КТП выбираем комплектную конденсаторную установку (ККУ) из таблицы, ближайшую к итоговой средней реактивной мощности Q_c=102,65 кВАр, но не больше, то есть Q_кку =75кВАр.

Реактивная мощность нагрузки после компенсации

Q = Q_c – Q_кку = 111,29 - 75 = 36,29 кВАр,

Где реактивная мощность комплексной конденсаторной установки Q_кку = 75 кВАр для ККУ – 0,38 – 75 напряжением 0,38 кВ.

Средняя полная мощность нагрузки трансформатор

3. Предварительный выбор мощности трансформатора

Так как для электроприемников третьей категории надежности электроснабжения необходима однотрансформаторная КТП, то мощность предварительно выбираемого трансформатора определим по формуле

Выбираем ближайший больший из таблицы трансформатор мощностью 250 кВА.

4. Проверка предварительно выбираемого трансформатора по условию допустимого остаточного напряжения при пуске двигателя наибольшей мощности

Допустимое остаточное напряжение при пуске двигателя наибольшей мощности должно быть:

Uост>0,85.

Остаточное напряжение при пуске двигателя наибольшей мощности:

Индуктивное сопротивление двигателя наибольшей мощности при пуске:

Индуктивное сопротивление трансформатора:

Остаточное напряжение при пуске двигателя наибольшей мощности:

Здесь Uн=0,38 кВ – номинальное напряжение электродвигателя;

Рн, МВт – номинальная мощность электродвигателя;

Iн, cosφ, ηн – соответственно кратность пускового тока и номинальное значение коэффициента мощности и КПД электродвигателя;

Uнн=0,4 кВ – номинальное значение обмотки низшего напряжения;

Sтн, МВА – номинальная мощность трансформатора КТП.

Так как условие Uост>0,85 выполняется, то окончательно принимаем трансформатор КТП- 250/10/0,4-ЗУЗ мощностью 250 кВА, высшим напряжением 10 кВ и низшим напряжением 0,4 кВ. Тип двигателя 4АН225М4У3.

2. Выбор комплектного оборудования

Для определения вводного автомата или рубильника силового распределительного шкафа ШР2 и ШР3 вычислим электрическую нагрузку, подключаемую в каждом шкафу.

Q_c=P_c tgφ

Дисперсия мощности

D ≥ 0

Третий центральный момент мощности

μ₃=

Расчет электрической нагрузки ШР2

№ на схеме	Наименование оборудования	Номинальная мощность Рн, кВт	n	Kи	q	tgφ	Рс, кВАр	Qс, кВАр	Дисперсия мощности D	Третий центральный момент μ3
2	Лебедка	22	1	0,1	1	1,73	2,2	3,806	33,88	447,216
4	Бытовка	15	1	0,95	0,95	0	13.54	0	0	0
6,7	Сварочный агрегат	100	2	0,25	0,8	1	40	40	2400	96000
9	Растворный узел	30	1	0,15	0,6	1,52	2,7	4,1	57,51	1069,69
11	Компрессор	22	1	0,55	0,9	0,75	10,89	8,167	73,07	-305,43
13	Насос	11	1	0,55	0,9	0,75	5,445	4,08	18,26	-38,16
15	Электроинструмент	3	1	0,15	0,6	1,52	0,27	0,41	0,575	1,07
ИТОГО:							75,045	60,563	2583,295	97174,4

По итоговым величинам вычислим коэффициент вариации, коэффициент асимметрии и расчетную активную мощность. Коэффициент вариации

Коэффициент асимметрии

Расчетная активная мощность ЭП ШР2

Расчетная полная мощность ЭП ШР2

Расчетный ток нагрузки ШР2

Ток уставки теплового расцепителя вводного автомата

По I_y =323,21 А из таблицы выбираем ближайший больший вводный автомат ВА51-39 номинальный ток автоматического выключателя 400А.

Аналогично выполним расчеты для ШР3

Расчет электрической нагрузки ШР3

№ на схеме	Наименование оборудования	Номинальная мощность Рн, кВт	n	Ки	q	tgφ	Средняя активная мощность Рс, кВт	Сред- няя реактивная мощность Qс, кВАр	Диспе-рсия мощности D	Третий централь-ный момент μ3
3	Лебедка	22	1	0,1	1	1,73	2,2	3,806	33,88	447,22
5	Бытовка	15	1	0,95	0,95	0	13,54	0	0	0
8	Сварочный агрегат	100	1	0,25	0,8	1	20	20	1200	48000
10,11	Растворный узел	30	2	0,15	0,6	1,52	5,4	8,208	115,02	2139,72
14	Вентилятор	15	1	0,55	0,9	0,75	7,425	5,569	33,97	-96,81
16	Наружное освещение	30	1	1	1	0	30	0	0	0
ИТОГО:							78,565	37,6	1382,87	50489,78

Коэффициент вариации

Коэффициент асимметрии

Расчетная активная мощность ЭП ШР3

Расчетная полная мощность ЭП ШР3

Расчетный ток нагрузки ШР3

По I_p = 239,78 А из таблицы выбираем вводный рубильник из условия I_{Н РУБ} ≥ I_p на 250А.

Для определения серии ШР2 необходимо иметь информацию о номинальных токах и токах тепловых расцепителей выключателей.

Номинальный ток двигателя строительного крана

Расчетный ток сварочных преобразователей

Расчетный ток для наружного освещения

Расчетный ток для бытовок

Расчетные токи электродвигателей и токи тепловых расцепителей линейных автоматов определяем по формулам:

Технические данные линейных автоматов ШР2

№ на схеме	Наименование оборудования	Номинальная мощность Pн, кВт	Номинальный ток Iн, А	Ток уставки Iy, А	Автомат
2	Лебедка	22	44	51,76	ВА51-31 на 63 А
4	Бытовка	15	22,8	26,82	ВА51-31 на 31,5 А
6,7	Сварочный агрегат	100	76,06	89,5	ВА51-31 на 100 А
9	Растворный узел	30	60	70,59	ВА51-31 на 80 А
12	Компрессор	22	44	51,76	ВА51-31 на 63 А
13	Насос	11	22	25,9	ВА51-31 на 31,5 А
15	Электроинструмент	3	6	7,06	ВА51-31 на 16 А

По условию технического решения подбираем силовой шкаф для ШР2 типа ПР8503 – 1002 – 3У3 с вводным автоматом ВА51-31 на номинальный ток 100 А, который имеет восемь отходящих линий с автоматами ВА51 – 31: 2 на ток 31,5 А для подключения бытовки и насоса, 2 автомата на ток 63 А для лебедки и компрессора, один автомат на ток 16 А для подключения электроинструмента, один автомат на ток 80 А для растворного узла, 2 автомата на ток 100А для сварочного агрегата.

Для определения серии ШР3 необходимо иметь информацию о номинальных и пусковых токах и токах вставки предохранителей

Пусковые токи электродвигателей и токи вставок определяем по формулам:

Если тип электродвигателя не известен, то принимаем

Токовая нагрузка силового распределительного шкафа ШР3

№ на схеме	Наименование оборудования	Номинальная мощность Рн, кВт	Номинальный ток Iн, А	Пусковой ток IПУСК, А	Ток плавкой вставки IBC, А
3	Лебедка	22	44	308	186,7
5	Бытовка	15	22,8	22,8	22,8
8	Сварочный агрегат	100	76,06	76,06	76,06
10,11	Растворный узел	30	60	420	210
14	Вентилятор	15	30	210	105
16	Наружное освещение	30	45,6	45,6	45,6

По условию технического решения подбираем силовой шкаф для ШР3 типа ШР11-73706 с вводным рубильником Р18-373 на номинальный ток 400 А, который имеет восемь отходящих линий с предохранителями ПН2 на ток 250 А для подключения лебедки, двух бытовок, одного сварочного агрегата, растворного узла, компрессора, вентилятора и наружного освещения.