2.4 Вибір джерела живлення

Система електропостачання включає в себе схему електропостачання та джерела живлення підприємства. Основним джерелом живлення електроенергії промислових підприємств є електричні станції та мережі районних енергосистем.

Добова витрата активної енергії складає:

1. Добова витрата активної енергії складає:

W = , (2.21)

де: Рі – активна потужність і-ї сходинки добового графіка, кВт;

ti - час і-ї сходинки добового графіка, год;

W = (0,65∙1 + 0,7∙1 + 0,65∙1 + 0,62∙1 + 0,65∙1 + 0,7∙1+0,65∙1 + 0,8∙1 + +0,9∙1+0,95∙2+0,9∙1+0,9∙1+0,95∙1+0,9∙1+0,85∙1+0,85∙1+0,85∙1+0,9∙1+0,85∙1+ 0,82∙1 +0,85∙1 +0,82∙1 +0,5∙2) · 81,9 = 19,61  81,9 = 1606 кВт∙год

2. Середнє завантаження добового графіка

(2.22)

3. Коефіціент заповнення добового графіка

(2.23)

3. Річна витрата активної енергії

(2.24)

де Т_д – дійсний час роботи підприємства за рік, діб;

Т_д = 365 діб.

3. Час максимального навантаження за рік

Т_мах= (2.25)

Т_мах=

Котельня отримує живлення від трансформатора ТМ 1000/10

2.5 Вибір внутрішньоцехової схеми електропостачання

Існують наступні схеми електропостачання: радіальні, магістральні і змішані.

Радіальна схема проста, надійна і в більшості випадків дозволяє використовувати спрощені схеми первинних комутацій підстанцій нижнього рівня. При аварійному відключенні радіальної схеми на споживачах це не відіб'ється. Недоліками радіальної схеми є висока вартість у порівнянні з магістральною схемою і великі витрати на комутаційну апаратуру.

Перевагами магістральної схеми є краще завантаження магістральної лінії по струму, менше число комутаційних апаратів, зменшений витрата кольорових металів і витрат на виконання електричної схеми. Недоліком такої схеми є складна схема первинної комутації підстанцій нижнього рівня і низька надійність.

Змішана схема поєднує в собі елементи радіальної і магістральної схеми.

У практиці проектування та експлуатації систем електропостачання промислових підприємств рідко зустрічаються схеми, побудовані тільки по радіальному або тільки по магістральному принципу.

Зазвичай великі та відповідальні споживачі або приймачі живлять за радіальною схемою. Середні та дрібні споживачі групують, та їх живленння здійснюють по магістральному принципу.

Таке рішення дозволяє створити схему внутрішнього електропостачання з кращими техніко-економічними показниками. 

2.6 Розрахунок та вибір елементів внутрішньоцехової мережі

Розрахунок та вибір електромережі, яка живить вентилятор котла № 3.

Розраховуємо номінальні та пускові струми

(3.1)

де Р_Н – потужність двигуна,

U_H – номінальна напруга,

η_H – коефіцієнт корисної дії двигуна;

cos φ_н – номінальний коефіцієнт потужності.

Розрахуємо тривалий струм:

(3.2)

де К_з – коефіцієнт завантаження, що визначається в залежності від режиму роботи:

• при тривалому режимі роботи становить 0,9;

• при повторно-короткочасному – 0,75;

• при автоматичному – 1.

І_тр3 = 1  22,4 = 22,4 А

Розрахуємо пусковий струм

, (3.3)

де К_п – кратність пуску для асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором.

І_пуск = 6  22,4 = 134,4 А

Вибираємо апарати захисту (автоматичні вимикачі типу ВА-2002).

Для вибору апаратів захисту перевіряємо електроприймачі за умовами:

, В;

, А; (3.4)

, А.

1) U U

380 = 380 В

2) І І , А

25 > 22,4 А

3) І > 1,25 ∙ I , А

25 ∙ 8 = 200 > 1,25 ∙ 134,4 = 168 А.

Оскільки всі умови виконано, вибираємо автоматичний вимикач серії ВА-2002/25 зі струмом комутації 25А.

Вибираємо провід з мідними жилами ПВ для приєднання вентилятору котла до розподільчого пристрою:

де К_попр = 0,85;→ І_{норм.доп} ≥ І_тр. (2.30)

.

Провід прокладається у сталевих трубах. Для мереж, що не потребують захисту від перевантаження, при струмі спрацювання розчеплювача автоматичного вимикача з регулюючою обернено залежною від струму характеристикою К_зах = 0,66.

І_{норм.доп} ≥ 22,4/0,85 = 26,3 А;

І_{норм.доп} ≥ 0,66 · 25 = 16,5 А.

Отже, вибираємо провід ПВ 4 (1 × 4), І_{нор.доп} = 30 А.

Решту ліній розраховуємо аналогічно і результати зводимо в таблицю 3.1.

Виберемо автоматичний вимикач для лінії ТП – РП:

І_р. = 146,1 А.

Знаходимо пусковий струм:

І_пуск = 5 ∙ І_р.

І_пуск = 5 ∙ 146,1 = 730 А.

Піковий струм знаходимо наступним чином:

І_п = І_пуск + І_р.

І_п = 730+146,1= 876,1 А

Вибираємо автоматичний вимикач типу ВА-2004/250 з номінальним струмом 250А і номінальним струмом розчеплювача 200 А.

Перевіримо за умовами:

1) U U

380 В = 380 В

2) І_{ном.розч.} > k_відс. ∙ І_р

200 А > 1,25 ∙ 146,1 = 183,1 А;

3) І_с.в. > k_н ∙ І_п

2500 А > 1,5 ∙ 876,1 = 1314 А.

Оскільки всі умови виконані, вибираємо вимикач типу ВА-2004/250 з номінальним струмом 250А і номінальним струмом розчеплювача 200 А.

Для живлення РП від трансформаторної підстанції ми вибираємо кабель за умовою:

0,66185=122А<146,1А

Вибираємо кабель типу ВБбШв (4 х 35) мм² з І_доп = 185 А. Спосіб прокладки – в землі.

Дані записуємо в таблицю 3.1.

Вибираємо розподільчий пристрій типу ПР11-1076-21УЗ.1 з номінальним струмом 200 А з наступними параметрами: U_ном = 380 В; кількість трьохполюсних вимикачів – 10.