Контрольная работа

1 Исходные данные к контрольной работе:

1.1 электрическая схема;

1.2 таблица исходных данных (по вариантам);

2 Задачи, подлежащие решению в контрольной работе

2.1 определение расчетных нагрузок силовых электроприемников СШ-1 согласно РТМ 36.18.32.4-92;

2.2 выбор числа и мощности трансформаторов ЦТП согласно НТП ЭПП-94;

2.4 определение мощности компенсирующих устройств

2.5 проверка трансформаторов ЦТП на перегрузку согласно ГОСТ 14209-85;

2.6 выбор сечения проводников КЛ1 – КЛ3;

2.8 определение величины токов трехфазного и однофазного токов короткого замыкания цеховой сети согласно ГОСТ 28249-93;

2.9 выбор и проверка защитных устройств Q1 – Q5.

3 Графическая часть работы

3.2 схема силовой сети цеха в однолинейном исполнении (лист формата А4)

2

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Вариант 3

1.Сменная мощность ШНН 0,4 кВ ЦТП: = 450 кВт = 400 КВар;

2.Расчетная мощность СШ2 = 200 кВт = 230 КВар;

Таблица 3 – Список электроприемников

2.1 Определение нагрузки группы трехфазных электроприемников

Таблица 2 – Параметры электроприемника шинопровода ШР-1

Наименования оборудования	ПВ %	Рн КВт	Рн ПВ,КВт	n шт	Ки	cosφ	tgφ
Токарный станок	100	45	4.5	3	0.2	0.65	1.33
Заточной станок	100	0.8	0.8	1	0.2	0.65	2.3
Сверлильный станок	100	2.0	2.0	1	0.2	0.65	1.33
Подъёмник	40	6.0	6.0	1	0.1	0.85	2.3
Вентилятор	100	0.4	0.4	1	0.8	0.5	1.0

ПКР с ПВ = 25%, тогда, ее мощность, приведенная к ПВ = 100%,

Токарный станок: КВт;

Заточной станок : ;

Сверлильный станок: КВт;

Вентилятор: КВт;

Подъёмник: КВт.

3

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

2) определение среднесменной мощности отдельных электроприемников для отдельных ЭП

Токарный станок: КВт

tgφ=0.9 КВар

Сверлильный станок:

tgφ=0.4 =0.53 КВар

Заточной станок: 0.8 ∙ 0.2 = 0.16 КВт

tgφ = 0.16

Подъёмник: =

tgφ=

Вентилятор: =

tgφ

3) определение суммарной мощности электроприемников

4) определение сменной мощности данной группы электроприемников: активной,

Реактивный:

5) определение группового коэффициента использования:

4

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

6) определение:

7) определение эффективности числа электроприёмников:

Принимаем целое значение nэ=4

8) определение коэффициента расчетной нагрузки согласно [3] или по таблице А2 приложения А, в зависимости от и nэ : Для =0.17 и nэ = 4, = 2.09

9) определение расчетной активной мощности группы электроприемников:

10) определение расчетной реактивной мощности в КВар, группы электропри- емников при nэ =4

11) определение полной расчетной мощности:

12) определение расчетного тока:

5

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

3.10 Проектирование цеховой трансформаторной подстанции

3.10.1 Определение полной мощности цеха с учетом освещения

При проектировании цеховой трансформаторной подстанции (ЦТП) требуется

определить количество и мощность силовых трансформаторов, для чего нужно

знать полную сменную мощность цеха с учетом осветительной нагрузки:

активную, в кВт:

реактивную, в КВар:

Полная мощность, в кВА определится

= .

Величина сменной силовой нагрузки цеха согласно заданию

= 450 кВт,

= 400 КВар.

Величина осветительной нагрузки цеха согласно таблице 15,

= 18,43 кВт,

= 21,749 КВар, тогда

= 450 + 18,43 = 468.4 кВт,

= 400 + 21,749 = 421.749 КВар,

= = 613.6 КВ

6

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

3.10.2 Определение мощности компенсирующих устройств

При определении мощности компенсирующих устройств, устанавливаемых в

сети 0,4 кВ, решим задачу определения мощности компенсирующих устройств для

обеспечения tg = 0,35 на стороне 0,4 кВ цеховой трансформаторной подстанции.

С целью определения величины реактивной мощности для достижения tg

определим , КВар

, tg -нормативный коэффициент

реактивной мощности

Принимаем к установке 2 регулируемые комлектные компенсирующие установки

УКЗ-0.4-125-УХЛ

Определяем мощность цеха с учетом компенсирующего устройства КВ

3.10.3 Выбор количества и мощности трансформаторов

Для питания электроприемников РМЦ будем использовать двухтрансформаторную подстанцию, т.к. согласно таблице дополнительных данных (в зависимости от варианта) от 10 до 60 % электроприемников относятся к I категории по надежности электроснабжения и требуют для своего питания два независимых источника, что в отсутствие других резервных источников может обеспечить двухтрансформаторная подстанция. Ориентировочно мощность трансформаторов ЦТП, в кВА, если подстанция в цехе всего одна, определяется согласно выражению

коэффициент загрузки следует принимать: 0,65-0,7 при наличии электроприемников I-й категории и их питании от двухтрансформаторной подстанции; 0,7-0,8 при преобладании электроприемников II-й категории и их питании от двухтрансформаторной подстанции; 0,9-0,95 при преобладании нагрузок II-й категории и наличии централизо- ванного резерва трансформаторов, а также при нагрузках III-й категории при одно- трансформаторных подстанциях. Для рассматриваемого цеха

7

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Принимаем коэффициент закрузки трансформатора,

Выбираем трансформатор номинальной мощности:

При использовании трансформаторов номинальной мощности, отличной от ориентировочной, определяется фактический коэффициент загрузки:

, где Sсм – сменная мощность цеха, кВ , – мощность трансформатора из ряда номинальных мощностей кВ А. Определяем для трансформаторов мощностью 400 КВ .

=

На данном этапе можно рассматривать для установки в ЦТП трансформаторы мощностью 400 кВА, т.к коэффициент загрузки (0,7) не противоречит нормам тех- нологического проектирования ( для двухтрансформаторной подстанции не может быть больше 0,93, т.к. не будет обеспечено резервирование)

3.10.4 Проверка трансформаторов по перегрузочной способности

Выбранные трансформаторы должны быть проверены на допустимую перегрузку.

Определяем мощности ступеней графика нагрузок, кВА:

8

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

3) Используя результаты расчета Si определяем количество часов перегрузки трансформатора h, ч. Определяем коэффициент допустимой аварийной пере- грузки без учета предварительной нагрузки, для заданной температуры окружающей среды, коэффициент допустимой перегрузки составит kп. Определяется величина допустимой перегрузки, кВА

9

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Например, для трансформатора мощностью 400 кВА, используя результаты расчета Si, определяем количество часов перегрузки трансформатора h = 14 ч. Определяем коэффициент допустимой аварийной перегрузки без учета предварительной нагрузки. Для t = 12C (среднегодовая температура для Оренбурга ) коэффициент допустимой перегрузки составит Кп = 1,3

4) Сравнивается и . Если окажется меньш – трансформатор выдержит перегрузку. В противном случае трансформатор не проходит по допусти- мой аварийной перегрузке и требуется корректировка загрузки трансформатора, ис- пользуя следующие способы:

1) отключение потребителей третьей категории на время перегрузки;

2) снижение реактивной мощности, проходящей через трансформатор, путем увеличение мощности компенсирующей установки;

3) увеличение мощности трансформаторов ЦТП.

По таблице 16 определяем = 630 кВА и сравниваем с 630 > 520 кВА Нагрузка трансформатора превышает допустимую, поэтому требуется выполнить корректировку загрузки трансформаторов ЦТП в аварийном режиме.

Определение мощности отключаемых электроприемников третьей категории на период аварийной перегрузки, %

Наличие в цехе электроприемников третьей категории в количестве 17.5 % и более, позволяет отключать их на время аварии, тем самым обеспечить снижение до допустимых пределов.

10

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

3.11.5 Выбор сечения проводов и кабелей по нагреву

Сечения силовых линий выбираются по нагреву расчетным током.

Сечение выбирается из условия сравнения расчетного тока с длительно допустимым,

А, с учетом поправочных коэффициентов

𝐼р ≤ ∙ 𝑘п1 ∙ 𝑘п2,

где Iр – расчетный ток линии, А;

Iдоп – длительно допустимый, табличный ток кабеля, А;

kп1 – поправочный коэффициент, учитывающий условия охлаждения проводника и зависящий от температуры окружающей среды;

kп2 - поправочный коэффициент, зависящий от способа прокладки проводников.

Расчетный ток линии, питающей одиночный электроприемник, принимается равным номинальному току нагрузки этого электроприемника,

𝐼р = 𝐼н,

где Iн – номинальный ток электроприемника, А.

ЭП-1 Токарный станок: A

Например, для предприятий Оренбургской области характерна летняя температура воздуха в помещении цеха +30C.

Сечение проводников, прокладываемых в трубе для питания электроприемника №1 с Iр = 4,24 А определится следующим образом.

Ближайшее большее значение для трех одножильных проводов минимально допустимого сечения по механической прочности (для проводников с алюминиевыми жилами Sмин = 2,5 мм2 ), проложенных в трубе Iдоп =19А. Поправочный коэффициент kп1 = 0,94, kп2 = 1.

10.7

10.7

11

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Близкое по значению, выбираем провод АПВ 3(1х2.5) сеч. 2.5м 3 одножильных, алюминиевых прокладываемый в трубе.

2) ЭП-2 Сверлильный станок ; 4.7 17.86 А

Выбираем провод АПВ 3(1х2.5) сеч. 2.5 м 3 одножильных, алюминиевых прокладываемый в трубе.

3) ЭП-3 Заточной станок 1.93 17.86 А

Выбираем провод АПВ 3(1х2.0) сеч. 2.0 3 одножильных, алюминиевых прокладываемый в трубе.

4) ЭП-4 Вентилятор 1.24 17.86 А

Выбираем провод ППВ 2(1х1.2) сеч. 1.2 2 одножильных, медных прокладываемых в трубе.

5) ЭП-5 Подъёмник А; 10.93 17.86 А

Выбираем провод АПВ 3(1х2.5) сеч. 2.5 м 3 одножильных, алюминиевых прокладываемый в трубе.

6) РУНН-ШР1

Ближайшее большее значение для четырехжильного кабеля, проложенного в лотке, сечением 4 м с Iдоп =27 А. Учитываем выбор четырехжильного кабеля по таблице для трехжильных поправкой 0,92. Поправочный коэффициент kп1 = 0,94, kп2 для семи кабелей проложенных однослойно в лотке на участке от РУНН до ответвления к ШР1 при Kи = 0,2 согласно [2] не применяется.

16.38 ≤ 270,920,94 А

16.38 ≤ 23,35 А

Окончательно принимается медный кабель АВВГ 3×4+1×2,5 сечением 4 м фазные жилы и 2,5 м нулевая жил, проложенный в лотке.

12

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата