Электроснабжение. Методические указания к курсовой работе для студентов по направлению подготовки 140400 «Электроэнергетика и электротехника» профиля

Для ШР2:

Определяется групповой коэффициент использования для каждого шинопровода:

одного шинопровода, кВт, Рн - суммарная номинальная мощность одного

шинопровода, кВт.

Определяется величина m для каждого шинопровода:

mРн max , Pн min

где m - значение, равное отношению номинальной мощности Рн наибольшего электроприемника на одном из шинопроводов к номинальной мощности Рнmin

наименьшего электроприемника на этом же шинопроводе.

Если n≥5, m≥3, Ки≥0,2, Р=const, то эффективное число приемников nэ ≈ n.

Если n≥5, m≤3, Ки≤0,2, Р≠const , то nэ не определяется.

11

Максимальная потребляемая активная мощность определяется по коэффициенту загрузки Кз:

Рр1(2) =Кз∙∑Рн1(2),

где Кз = 0,9 – для приемников продолжительного режима; Кз = 0,75 – для приемников повторно-продолжительного режима; Кз = 1,0 – для приемников кратковременного режима.

Реактивная Qр, кВАр, и полная Sр кВА, максимальные мощности для ШРА1, ШРА2:

Если n≥5, m≥3, Ки≤0,2, Р≠const , то эффективное число приемников определяется по выражению:

nэ = nэ∙ n ,

где nэ - относительное эффективное число приемников, рассчитываемое в следующем порядке:

- определяется суммарная номинальная мощность Рн - всех приемников,

подключенных к данному шинопроводу;

12

-выбрается из числа n наибольший по мощности приемник,

подсчитывается количество приемников n/1, у которых номинальная мощность

каждого больше половины или равна мощности наибольшего из них: Pнmax ;

2

-вычисляют суммарную номинальную мощность Р/н∑ наиболее крупных приемников в количестве n/;

-определяют относительное значение

Определяется полная мощность всего цеха:

Sр цеха Sр.шра1 Sр.шра2 .

Выбор проводников и аппаратов защиты.

13

Все коммутационные аппараты защиты, измерительные трансформаторы тока и напряжения, изоляторы и проводники должны удовлетворять условиям работы при нормальном режиме работы и быть устойчивыми при воздействии токов короткого замыкания и при перенапряжениях.

Они должны выбираться в зависимости от условий окружающей среды и условий размещения. Должны учитываться: температура и влажность,

запыленность, наличие химических и биологических воздействий на изоляцию и проводники, высота над уровнем моря. Класс изоляции всех аппаратов и проводников должен соответствовать номинальному напряжению сети. По заданию курсовой работы среда помещения цеха нормальная, что указывает на отсутствие влажности, запыленности, наличие химических и биологических воздействий на изоляцию проводников и аппаратов,

Провода, кабели и шины выбирают расчетным путем в соответствии с длительно-допустимыми токами нагрузки.

По условию нагрева расчетным током осуществляется выбор сечения проводников в сетях до 1000В с учетом не только нормальных, но и послеаварийных режимов. При расчете сети по нагреву выбирают марку проводника в зависимости от характеристики среды помещения.

При выборе провода и кабеля стандартного сечения жил:

-по нагреву: выбирают ближайшее большее значение;

-по термической стойкости: выбирают ближайшее меньшее значение;

-по потерям напряжения: выбирают ближайшее значение.

Для выбора сечения проводника по условиям нагрева токами нагрузки

определяется расчетный максимальный ток электроприемника по формуле:

14

По полученным значениям расчётного тока выбирается для ШPА1,

ШРА2 и всего цеха шинопровод из условия:

Iд Iр .

Защиту и коммутацию цеховых сетей осуществляют автоматически:

включателями, предохранителями и рубильниками.

Более совершенная коммутация получается, если применяются автоматические выключатели, снабжённые максимальной защитой. Эти аппараты многократного действия, снабженные устройствами выдержки времени и обеспечивают избирательное действие защиты.

Условия выбора автоматических выключателей:

Условия выбора автоматического выключателя для ШР1 и ШР2:

Uн.в Uс ,

Iн.в Iр,

Iт.расц 1,1 Imax ,

Iэ.р 1,2 Iпик ,

Iр Iр ,

где Iпик=Iпуск.наиб+Imax.гр.-Iн..наиб∙Ки, Imax.гр – сумма всех расчетных токов электроприемников кроме наибольшего; Ки - коэффициент использования наибольшего по расчетному току электроприемника из группы.

16

Iпуск. наиб=Iр.наиб ∙ ,

3. Определение величины допустимых потерь напряжения

Выбранные по длительно допустимому току и согласованные с током защиты аппаратов, сечения проводников проверяем на потерю напряжения.

Расчёт выполняется для одного звена схемы - для участка собственно линии, без учёта трансформатора в схеме:

Расчёт проводится для обоих участков сети трёхфазного переменного тока с несколькими распределительными нагрузками по формулам:

мощность электроприемников от второго на каждом шинопроводе до восьмого и от девятого на каждом шинопроводе до пятнадцатого соответственно, кВт; L1, L2, L3 - расстояние от трансформаторной подстанции до первого электроприемника на каждом шинопроводе, от первого электроприемника до восьмого на каждом шинопроводе, от восьмого электроприемника до

пятнадцатого на каждом шинопроводе, км; r - активное сопротивление на фазу

0

шинопровода, Ом/км; x - реактивное сопротивление на фазу шинопровода,

0

Ом/км.

17

В нормальных режимах работы с учётом возможности регулирования напряжения на цеховой подстанции, потеря в силовой сети до 1000 (В) не должна превышать 6-8 % от номинального напряжения согласно ПУЭ.

4. Выбор компенсирующих устройств

Большая часть промышленных приёмников в процессе работы потребляют из сети помимо активной мощности Р и реактивную мощность Q. В

зависимости от характера электрооборудования предприятия его реактивная нагрузка может составлять до 130% активной. Передача значительного количества реактивной мощности по линиям и через трансформаторные

системы электроснабжения невыгодна.

Определяется фактический tg ф :

компенсирующего устройства, кВАр:

Qку Рр (tg ф tg ф.опт ) ,

где tg ф.опт = 0,33 – оптимальный tg .

ô

По справочной литературе выбирается компенсирующее устройство по условию

QКУн Qку .

Определяется действительная реактивная мощность после компенсации:

18

где aамор=0,223; Кзат=0,125;

в) годовые затраты на содержание и эксплуатацию КУ, руб:

3 Спот Кп Кзат Самор ,

где К п – коэффициент приведенных затрат;

г) годовая экономия, руб:

Сгэ Т С0 Qку Кэ ,

где Кэ 0,12 - экономический коэффициент.

Рассчитываются и выбираются выключатели для компенсирующего устройства из условия:

Uн.в Uн.у ,

Iн.в Iр.у ,

Iт.расц 1,25 Iр.у .

Расчет токопровода не ведется, так как он поставляется в комплекте с компенсирующим устройством.

Выбирается измерительный трансформатор тока для каждого шинопровода и для всего цеха, который в электроустановках используется для включения измерительных приборов.

Измерительный трансформатор тока выбирается по [1] из условий:

Uн Uн.сети,

Iн Iр ,

20