- •Введение
- •1. Структура курсового проекта (курсовой работы)
- •2. Задание на курсовой проект (курсовую работу)
- •3. Методические указания по выбору исходных данных
- •4. Методические указания по выполнению курсового проекта (курсовой работы)
- •4.1. Определение числа и мест расположения трансформаторных подстанций промышленных предприятий и потребителей сельского хозяйства
- •4.2. Расчет электрических нагрузок промышленных предприятий
- •Для цеха № 1
- •4.3. Расчет электрических нагрузок сельскохозяйственных потребителей
- •4.4. Проектирование цехового электроснабжения
- •4.5. Расчет цеховых сетей
- •4.6. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций и подстанций сельскохозяйственных потребителей
- •4.7. Выбор сечений проводов воздушных линий
- •4.7.1. Выбор марок и сечений проводов вл 35–10 кВ
- •4.7.2. Выбор марок и сечений проводов вл 0,38 кВ
- •4.7.3. Выбор марок и сечений кабелей 0,38 кВ промышленных предприятий
- •4.9. Проверка сечения выбранных проводов воздушных линий и выбор жил кабелей по условию нагрева
- •4.10. Расчет глубины провала напряжения при пуске асинхронных двигателей и определение пиковых нагрузок электроприемников
- •4.11. Расчет токов короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ
- •4.11.1. Расчет начального значения периодической составляющей токов трехфазного короткого замыкания
- •4.11.2. Методы расчета несимметричных коротких замыканий. Составление схем замещения
- •4.11.3. Расчет токов однофазного короткого замыкания
- •4.11.6. Расчет ударного тока короткого замыкания
- •4.11.7. Учет сопротивления электрической дуги
- •4.12. Выбор и проверка выключателей и предохранителей напряжением выше 1 кВ
- •4.13. Защита сетей промышленных предприятий и сетей сельскохозяйственного назначения напряжением до 1 кВ
- •4.14. Грозозащитные и повторные заземления
- •4.15. Технико-экономические показатели
- •5. Примерное содержание и порядок выполнения курсового проекта (курсовой работы)
- •5.2. Проектирование цехового электроснабжения
- •5.4. Определение расчетных нагрузок тп-2 населенного пункта
- •5.5. Электрический расчет вл 10 кВ
- •5.5.1. Составление таблицы отклонений напряжений
- •5.5.2. Выбор сечений проводов и расчет потери напряжения в вл 10 кВ
- •Расчет нагрузок на участках вл 10 кВ
- •Электрический расчет сети 10 кВ
- •Электрический расчет кл-1 и кл-2 сети 0,38 кВ тп-1
- •5.6.2. Выбор количества и трасс вл 0,38 кВ сельского населенного пункта
- •5.6.3. Выбор сечений проводов и расчет потери напряжения в вл 0,38 кВ
- •Электрический расчет вл-2 сети 0,38 кВ
- •5.7. Определение глубины провала напряжения при пуске асинхронных двигателей
- •5.8. Расчет токов коротких замыканий
- •I. Расчет трехфазного к.З. В сети 10 кВ
- •II. Расчет токов к.З. В сети 0,4 кВ от тп-1
- •Расчет однофазного к.З. В точке к-5
- •III. Расчет токов к.З. В сети 0,4 кВ от тп-2
- •Расчет токов коротких замыканий в сети 10 и 0,38 кВ
- •5.9.2. Выбор автоматов и предохранителей в сети 380 в. Проверка их чувствительности
- •Iу.Э. (1,25–1,35)Iпуск.Дв.
- •5.9.3. Выбор плавких вставок предохранителей для защиты трансформаторов тп 10/0,4 кВ. Проверка их селективности на ступени 10 и 0,38 кВ
- •Iпр.Ном Iрасч (дл.Доп); Iвс.Ном 3Iдл.Доп (расч);
- •5.10.2. Расчет заземления на тп-2 10/0,4 кВ населенного пункта
- •5.11. Определение технико-экономических показателей передачи электроэнергии по сети 0,38 кВ населенного пункта
- •5.12. Заключение к курсовому проекту (курсовой работе)
- •Оглавление
4.2. Расчет электрических нагрузок промышленных предприятий
На основе данных об установленной мощности электроприемников станков и установок (табл. П1.1) определяются расчетные нагрузки методом коэффициентов использования (kи.а) и максимума (kм.а), так называемым методом упорядоченных диаграмм [22–25], [29–32]. Ниже приводится порядок основных операций при определении нагрузок по этому методу.
Для цеха № 1
1. Исходя из возможных токовых нагрузок на кабели, намечают узлы питания (силовые шкафы, распределительные шинопроводы) и все тяготеющие к ним ЭП разбивают на характерные группы А и Б (если это необходимо). На основе справочных материалов [22–25] определяются значения коэффициентов использования активной мощности kи.а и соs/tg для всех ЭП и заносятся в таблицу, один из возможных вариантов которой приведен в табл. 1 [32]. В ведомостях ЭП уже приведены единичные номинальные мощности рнi, коэффициенты kи.аi и соs/tgI (табл. П1.1).
Таблица 1
Примерный вид таблицы
для расчета максимальных нагрузок группы электроприемников
Наименование оборудования |
Кол-во, шт. |
Ном. мощность, кВт |
kи.а |
cos |
Рсм, кВт |
Qсм, кВАр |
|
единичная |
общая |
||||||
Группа А (коэффициент kи.а < 0,6) |
|||||||
1. Потребитель 1 |
n1 |
pн1 |
n1pн1 |
kи.а1 |
cos1 |
n1pн1kи.а1 |
Pсм1tg1 |
2. Потребитель 2 |
n2 |
pн2 |
n2pн2 |
kи.а2 |
cos2 |
n2pн2kи.а2 |
Pсм2tg2 |
3. Потребитель 3 |
n3 |
pн3 |
n3pн3 |
kи.а3 |
cos3 |
n3 pн3kи.а3 |
Pсм3tg3 |
4. Потребитель 4 |
n4 |
pн4 |
n4pн4 |
kи.а4 |
cos4 |
n4 pн4kи.а4 |
Pсм4tg4 |
Итого |
ni |
– |
Рном = = nipнi |
Kи.а = = Pсмi/nipi |
– |
ni pнikи.аi |
|
Группа Б (коэффициент kи.а > 0,6) |
|||||||
5. Потребитель 5 |
n5 |
pн5 |
n5pн5 |
kи.а5 |
cos5 |
n5pн5kи.а5 |
Pсм5tg5 |
2. Определяют средние активную (Рcм) и реактивную (Qсм) нагрузки за наиболее загруженную смену сначала по характерным группам электроприемников, затем по узлам нагрузки и цеху в целом. Здесь же находят групповой коэффициент использования активной мощности Kи.а (только для группы А).
3. Находят эффективное число электроприемников – nэ [29], [32]. Общим выражением для определения эффективного числа ЭП является
(2)
Способы упрощения вычисления nэ:
а) При фактическом числе ЭП n в группе А, равным четырем и более, допускается nэ считать равным фактическому при выполнении соотношения
m = рн.max/рн.min 3,
где рн.max, рн.min – номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего ЭП в группе.
б) При m > 3 и групповом коэффициенте Kи.а 0,2 эффективное число ЭП определяется по формуле
(3)
В тех случаях, когда найденное по этой формуле nэ оказывается бóльшим, чем фактическое, следует принимать nэ = n.
При невозможности использования способов упрощенного вычисления nэ, рассмотренных выше (m > 3 и Kи.а < 0,2), его определение, помимо общей формулы (2), может производиться в следующей последовательности:
выбирается наибольший по номинальной мощности ЭП рассматриваемой группы;
выбираются ЭП, номинальные мощности которых равны или больше половины мощности наибольшего;
подсчитываются число таких ЭП (п1) и их суммарная номинальная мощность (Рном1);
находятся относительные значения числа n1* и мощности P1* крупных ЭП по соотношениям п1* = п1/п и P1* = Рном1/Рном;
с использованием полученных значений п1* и Р1* по табл. 2 определяется приведенное значение относительного числа эффективных ЭП nэ* [32];
определяется абсолютное число эффективных ЭП: nэ = nэ*п;
4. В зависимости от nэ и группового коэффициента использования (Kи.а) по специальным номограммам (рис. 2) или табл. 3 [32] определяют коэффициент максимума (Kм.а) для группы электроприемников.
Таблица 2
Относительные значения аффективного числа электроприемников nэ* в зависимости от n1* и Р1*
n1* |
Р1* |
||||||||||||||||||
1,0 |
0,95 |
0,9 |
0,85 |
0,8 |
0,75 |
0,7 |
0,65 |
0,6 |
0,55 |
0,50 |
0,45 |
0,40 |
0,35 |
0,30 |
0,25 |
0,20 |
0,15 |
0,10 |
|
0,005 0,01 0,02 |
0,005 0,009 0,02 |
0,005 0,011 0,02 |
0,006 0,012 0,02 |
0,007 0,013 0,03 |
0,007 0,015 0,03 |
0,009 0,017 0,03 |
0,010 0,019 0,04 |
0,011 0,023 0,01 |
0,013 0,026 0,05 |
0,016 0,031 0,06 |
0,019 0,037 0,07 |
0,024 0,047 0,09 |
0,030 0,059 0,11 |
0,039 0,076 0,14 |
0,051 0,10 0,19 |
0,073 0,14 0,26 |
0,11 0,20 0,36 |
0,18 0,23 0,31 |
0,34 0,52 0,71 |
0,03 0,04 0,05 |
0,03 0,04 0,05 |
0,03 0,04 0,05 |
0,04 0,05 0,06 |
0,04 0,05 0,07 |
0,04 0,06 0,07 |
0,05 0,07 0,08 |
0,06 0,08 0,10 |
0,07 0,09 0,11 |
0,08 0,10 0,13 |
0,09 0,12 0,15 |
0,11 0,15 0,18 |
0,13 0,18 0,22 |
0,16 0,22 0,26 |
0,21 0,27 0,33 |
0,27 0,34 0,41 |
0,36 0,44 0,51 |
0,48 0,57 0,64 |
0,64 0,72 0,79 |
0,81 0,86 0,90 |
0,06 0,08 0,10 |
0,06 0,08 0,09 |
0,06 0,08 0,10 |
0,07 0,09 0,12 |
0,08 0,11 0,13 |
0,09 0,12 0,15 |
0,10 0,13 0,17 |
0,12 0,15 0,19 |
0,13 0,17 0,22 |
0,15 0,20 0,25 |
0,18 0,24 029 |
0,21 0,23 0,34 |
0,26 0,33 0,40 |
0,31 0,40 0,47 |
0,38 0,48 0,56 |
0,47 0,57 0,66 |
0,58 0,68 0,76 |
0,70 0,79 0,85 |
0,8З 0,89 0,92 |
0,92 0,94 0,95 |
0,15 0,20 0,25 |
0,14 0,19 0,24 |
0,16 0,21 0,25 |
0,17 0,23 0,29 |
0,20 0,26 0,32 |
0,23 0,29 0,36 |
0,25 0,33 0,41 |
0,28 0,37 0,45 |
0,32 0,42 0,51 |
0,37 0,47 0,57 |
0,42 0,54 0,64 |
0,48 0,64 0,71 |
0,56 0,69 0,78 |
0,67 0,76 0,85 |
0,72 0,83 0,90 |
0,80 0,89 0,93 |
0,88 0,93 0,95 |
0,93 0,95 |
0,95 |
|
0,30 0,35 0,40 |
0,29 0,33 0,38 |
0,32 0,37 0,42 |
0,35 0,41 0,47 |
0,39 0,45 0,52 |
0,43 0,50 0,57 |
0,48 0,56 0,63 |
0,53 0,62 0,69 |
0,60 0,68 0,75 |
0,66 0,74 0,81 |
0,73 0,81 0,86 |
0,80 0,86 0,91 |
0,86 0,91 0,93 |
0,90 0,94 0,95 |
0,94 0,95 |
0,95 |
|
|
|
|
0,45 0,50 0,55 |
0,43 0,48 0,52 |
0,47 0,53 0,57 |
0,52 0,58 0,63 |
0,58 0,64 0,69 |
0,64 0,70 0,75 |
0,70 0,76 0,82 |
0,76 0,82 0,87 |
0,81 0,89 0,91 |
0,87 0,91 0,94 |
0,91 0,94 0,95 |
0,93 0,95 |
0,95 |
|
|
|
|
|
|
|
0,60 0,65 0,70 |
0,57 0,62 0,66 |
0,63 0,68 0,73 |
0,69 0,74 0,80 |
0,75 0,81 0,86 |
0,81 0,86 0,90 |
0,87 0,91 0,94 |
0,91 0,94 0,95 |
0,94 0,95 |
0,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,75 0,80 0,85 |
0,71 0,76 0,80 |
0,78 0,83 0,88 |
0,85 0,89 0,93 |
0,90 0,94 0,95 |
0,93 0,95 |
0,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,90 1,00 |
0,85 0,95 |
0,92 |
0,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Для промежуточных значений рекомендуется брать ближайшие меньшие значения nэ.
Рис. 2. Кривые коэффициентов максимума Kм.а
для различных коэффициентов использования Kи.а в зависимости от nэ*
Таблица 3
Коэффициенты максимума Kм.а для различных коэффициентов
использования Kи.а в зависимости от пэ
nэ |
Значение Kм.а при Kи.а |
||||||||
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
4 5 6 |
3,43 3,23 3,04 |
3,11 2,87 2,64 |
2,64 2,42 2,24 |
2,14 2,00 1,88 |
1,87 1,76 1,66 |
1,65 1,57 1,51 |
1,46 1,41 1,37 |
1,29 1,26 1,23 |
1,14 1,12 1,10 |
7 8 9 |
2,88 2,72 2,56 |
2,48 2,31 2,20 |
2,10 1,99 1,90 |
1,80 1,72 1,65 |
1,58 1,52 1,47 |
1,45 1,40 1,37 |
1,33 1,30 1,28 |
1,21 1,20 1,18 |
1,09 1,08 1,08 |
10 12 14 |
2,42 2,24 2,10 |
2,10 1,96 1,85 |
1,84 1,75 1,67 |
1,60 1,52 1,45 |
1,43 1,36 1,32 |
1,34 1,28 1,25 |
1,26 1,23 1,20 |
1,16 1,15 1,13 |
1,07 1,07 1,07 |
16 18 20 |
1,99 1,91 1,84 |
1,77 1,70 1,65 |
1,61 1,55 1,50 |
1,41 1,37 1,34 |
1,28 1,26 1,24 |
1,23 1,21 1,20 |
1,18 1,16 1,15 |
1,12 1,11 1,11 |
1,07 1,06 1,06 |
25 30 40 |
1,71 1,62 1,50 |
1,55 1,46 1,37 |
1,40 1,34 1,27 |
1,28 1,24 1,19 |
1,21 1,19 1,15 |
1,17 1,16 1,13 |
1,14 1,13 1,12 |
1,10 1,10 1,09 |
1,06 1,05 1,05 |
50 60 70 |
1,40 1,32 1,27 |
1,30 1,25 1,22 |
1,23 1,19 1,17 |
1,16 1,14 1,12 |
1,14 1,12 1,10 |
1,11 1,11 1,10 |
1,10 1,09 1,09 |
1,08 1,07 1,06 |
1,04 1,03 1,03 |
80 90 100 |
1,25 1,23 1,21 |
1,20 1,18 1,17 |
1,15 1,13 1,12 |
1,11 1,10 1,10 |
1,10 1,09 1,08 |
1,10 1,09 1,08 |
1,08 1,08 1,07 |
1,06 1,05 1,05 |
1,01 1,02 1,02 |
Окончание табл. 3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
120 140 160 |
1,19 1,17 1,16 |
1,16 1,15 1,13 |
1,12 1,10 1,10 |
1,09 1,08 1,08 |
1,07 1,06 1,05 |
1,07 1,06 1,05 |
1,07 1,06 1,05 |
1,05 1,05 1,04 |
1,02 1,02 1,02 |
180 200 |
1,16 1,15 |
1,12 1,12 |
1,10 1,09 |
1,08 1,07 |
1,05 1,05 |
1,05 1,05 |
1,05 1,05 |
1,04 1,04 |
1,01 1,01 |
Примечание. При пэ > 200 величина Kм.а принимается равной единице.
5. Определяют расчетные активные (Рр) и реактивные (Qр) нагрузки по узлам и по цеху в целом:
Рр = Kм.аKи.аРсм; Qp = Qсм при nэ 10; (4)
Qp = 1,1Qсм при nэ < 10. (5)
Электроприемники с ровным графиком работы (нерегулируемые насосы, вентиляторы, нагревательные приборы) имеют kм.а = 1, их выделяют в отдельную группу Б [32].
Цех № 2
Для цеха № 2 производят те же операции, только в предположении, что этот цех является одним узлом.