2. Расчетно-конструкторская часть
2.1Категория надежность ЭСН и выбор схемы ЭСН
Все проектируемы ЭП относятся ко второй категории надежности к ней относятся электро приемники допускающие перерыв в электроснабжение не более 30 минут необходимой для включения резервного питания дежурным или выездной бригадой ЭП 2 категории являются рядом этектро установок промышленных предприятий а также жилые дома с электро питанием дома высотой 6-10 этажей с газовым питанием лечебные и детские учреждения силовые установки допускающие перерыв в электро снабжение без повреждения основного оборудования. Группы городских потребителей 400-10000 кВт-А
Нагрузку распределяем по трем Распределительным пунктам
РП-1 630кВт |
РП-2 737,6кВт |
РП-3 761,25 |
Насосные агрегаты P-630кВт |
Насосные агрегаты P-630кВт |
Насосные агрегаты P-630кВт |
|
Вентилятор P-5кВт *2 |
Кран мостовой P-30,8кВт |
|
Сверлийный станок P-3,4кВт |
ЭД вакуумных носов Р-8кВт *5 |
|
Заточный станок Р-2,2кВт |
ЭД задвижек Р-2,07кВт *5 |
|
Токарно-револьверный станок Р-22кВт |
Шит сигнализации Р-1,1кВт |
|
Фрезерный станок Р-10кВт |
Дренажные насосы Р-9,5кВт *2 |
|
Круго шлифовальный станок Р-5,5кВт |
Сварные агрегаты Р-15кВт *2 |
|
Резьбовой станок Р-8кВт |
|
|
Электронагреватели Р-15,5кВт *3 |
|
Два Насосных агрегата подключаем отдельно от РП так-как не обеспечивается зашита выбранным силовым выключателем типа ВМГ-10-׀׀
этапом проиктирования ЭСБ Первым является определение нагрузок по значению электрических нагрузок выбирают и проверяют систему ЭСБ определяют потерю мощности и электро энергии то правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на надежность этекро оборудования. Количество трансформаторов на подстанции и их мощности электро снабжения должны удовлетрять надежности электро снабжения капитальным минимальным затратам и наиболее экономичному режиму загрузки трансформатора. Для потребителей 1 и 2 категории наибольшее распространение получила 2 трансформаторная подстанция с неявным резервом и раздельной работой трансформатора.
Мощность трансформатора определяется так чтобы в нормальный режим. При этом затраты должны быть минимальны а при выводе трансформатора из строя 2 обеспечивал нормальную работу потребителя
Расчет методики нагрузка. Принимаем метод порядочных диаграмм кофицента максимума и в соответствии с распределение по РП.
2.2Определяем расчетные нагрузки групп электро приемников
Где
максимальная
активная нагрузка кВт
максимальная
реактивная нагрузка квар
максимальная
полная мощность кВт*А
коэфицент
максимальной активной нагрузки
коэфицент
максимальной реактивной нагрузки
Pcm Km* Pn Qcm Pcm* tg
Ки — коэффициент использования электроприемников, определяется на основании опыта
эксплуатации по таблице
Рн— номинальная активная групповая мощность, приведенная к длительному режиму, без
учета резервных электроприемников, кВт;
tg — коэффициент реактивной мощности;
Расчесывание мощности для каждого ЭП за смену
1.Вентилятор
Pcm Km* Pn =3кВт
Qcm Pcm* tg=2,25квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=3,75кВт*А
2. Сверлильный станок
Pcm Km* Pn=1,63кВт
Qcm Pcm* tg=2,81квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=3,24кВт*А
3.Заточный станок
Pcm Km* Pn=1,05кВт
Qcm Pcm* tg=1,82квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=2,1кВт*А
4.Токакрный станок
Pcm Km* Pn=3.74кВт
Qcm Pcm* tg=6.47квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=7.47кВт*А
5.Фрезерный станок
Pcm Km* Pn=1.7кВт
Qcm Pcm* tg=2.94квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=3.39кВт*А
6.Кругошлифовальный станок
Pcm Km* Pn=0.88кВт
Qcm Pcm* tg=1.25квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=1.75кВт*А
7.Резьбовой станок
Pcm Km* Pn=1.28кВт
Qcm Pcm* tg=2.21квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=2.55кВт*А
8.Электронагреватели отопительные
Pcm Km* Pn=11.62кВт
Qcm Pcm* tg=3.83квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=12.2кВт*А
9.Кран мостовой
Pn=Pn
пв=15.4кВт
Pcm Km* Pn=1.54кВт
Qcm Pcm* tg=2.6квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=3.02кВт*А
10.ЭД вакуумных насосов
Pcm Km* Pn=5.6кВт
Qcm Pcm* tg=4.2квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=кВт*А
11.ЭД задвижек
1 фазный двигатель приводим к условию 3 фазной сети по формуле
Pn3= Pn1=2.07кВт
Pcm Km* Pn=1.44кВт
Qcm Pcm* tg=1.08квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=1.8кВт*А
12.Насосные агрегаты
Pcm Km* Pn=441кВт
Qcm Pcm* tg=330.75квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=550кВт*А
13.Шит сигнализации
1 фазную сеть переводим к условию 3 фазной сети по формуле
Pn3= Pn1=3.3кВт
Pcm Km* Pn=0.19кВт
Qcm Pcm* tg=0.23квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=0.29кВт*А
14.Дренажные насосы
Pcm Km* Pn=6.65кВт
Qcm Pcm* tg=4.98квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=8.3кВт*А
15.сварочные агрегаты
1 фазную сеть переводим к условию 3 фазной сети по формуле
Pn3= Pn1=3,79кВт
Pcm Km* Pn=0.94кВт
Qcm Pcm* tg=2.16квар
S=√(Pcm^2 )+Qcm^2=2.35кВт*а
Находим средний кофиецент использования ЭП
Kи
ср=
Где Pcm, Pn сумма активной мощности за смену и номинальная в группе электро приемников
Kи ср= =0,74
Pcm=2290,83кВт
Pn=3070,43кВт
Определяем кофицент максимума активной нагрузки
Км=1+
Тк количество ЭП больше 5 то берем nэ=32
Км=1+ =1,57
Находим максимальной активной нагрузки
Pm=Km*Pcm=3595,3кВт
Находим максимальную реактивную нагрузку
Qm=Km’*Qcm=1904,13квар
Km’=1,1
Qcm=1731,03квар
Находим максимальную полную нагрузку
Sm=
=4068,4кВт*А
Определяем ток на РП
Im(рп1)=
=1188А
Im(рп2)=
=1331А
Im(рп3)=
=1315А
Im(що)=
=4,9A
Определяем потери в трансформаторе
=81,3кВт
=406,8квар
=414,8кВт*А
Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потер но без компенсации реактивной мощности
=2557,5кВт
Sм(вн)=Sнн-
=3653,6кВт
По таблице выбираем трансформатор
Типа
ТМ-2500/6/0,4
Sн=2500кВт
U(вн)=6кВ
U(нн)=0,4КкВ
Схема соединения обмоток
Δ / Y-׀׀
Потери
Pхх=3850Вт
Pкз=23500Вт
Сопротивление
Rт=0,64мОМ
Xт=3,46мОМ
Zт=3,52мОМ
Zт’=10,56мОМ
Определяем коффицент запаса
Кз=
=1,6
2.2Расчет и выбор компенсирующего устройства
Для выбора компенсирующего устройства (КУ) необходимо знать
- расчетную реактивную мощность КУ;
- тип компенсирующего устройства;
-напряжение КУ.
Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения
Qк.р =α.Рм (tgα- tgk)
cosк=0,95 tgk=0,33 tg=0,63 α=0,9
Qк.р =α.Рм (tgα- tgk)=672квар
Параметр |
cos |
tg |
Pm кВт |
Qm квар |
Sm кВт*А |
Всего на НН без КУ |
0.85 |
2.29 |
3620 |
1896 |
4103 |
КУ |
|
|
|
4*150 |
|
Всего на НН с КУ |
0.96 |
0.26 |
3620 |
696 |
3686 |
Потери |
|
|
73.7 |
368.6 |
375 |
Всего ВН с КУ |
|
|
3693 |
1064 |
4361 |
По таблице выбираем КУ в количестве двух штук
КУ-УКЛ(П)-0.38-300-150 У3
Ступенчатое ручное регулирование
Ступень1=20квар
Ступень2=50квар
Ступень3=108квар
Ступень4=150квар
Определяем
tgф=tg=
=0.26
по tgф определяем cosф
cosф=cos(arctg)=0.96
Определяем расчетную мощность Трансформатора с учетом потерь
Sp=0.7Sвн=2009.91кВт*А
Рт=0.02Sнн
=73.72кВт
Qт=0.1Sнн=368.6квар
Sт=
Pт^2+
Qт^2=375.8кВт*А
С учетом потерь выбираем трансформатор типа
TM-2500/6/0.4
Кз=
=1.47