2.2 Розрахунок електричних навантажень

Розрахунок електричних навантажень можна виконувати по коефіцієнту попиту ( ) або методом упорядочених діаграм (метод коефіцієнта максимума).

Розрахункова активна потужність P_{р ,} кВт

P_р = ∑Pу ∙Kп ; (2.22)

де Kп– коефіцієнт попиту.

Розрахункова активна потужність металорізальних верстатів P_1,2, кВт

P₁= 323,28∙0,8=258,62кВт

P₂= 33∙0,88=29,04кВт

Розрахункова активна потужність вентиляторів та кондиціонерів P_3,4,кВт

P₃= 1140∙0,85=969кВт

P₄=3,2∙0,8=2,56кВт

Розрахункова активна потужність освітлення P_осв,кВт

P_осв=37,6∙0,9=33,84кВт

Сумарна розрахункова акт ивна потужність ∑Р,кВт(2.23)

∑P = P₁ + P₂+ P₃+ P₄ + P_осв (2.24)

∑P = 258,62+29,04+969+33,84+2,56=1273,06кВт

Розрахункова реактивна потужність Q_р

= P_р ∙ tgφ _; (2.25)

де P_р – розрахункова потужність;

tgφ– середньозважений тангенс цеху

Розрахункова реактивна потужність ,кВАр

= 258,62∙ 0,75=193,96 кВАр

= 29,04∙ 0,88=25,56 кВАр

= 969∙ 0,62=600,78 кВАр

= 2,56∙ 0,75=1,92 кВАр

Сумарна реактивна потужність ∑Q,кВА

∑Q = Q₁ + Q₂ +Q₃ +Q₄ (2.26)

∑Q = 193,96 + 25,56 + 600,78 + 1,92=822,22 кВАр

Повна потужність цеху Sп, кВА

(2.27)

2.3 Компенсація реактивної потужності.

Електрична енергія, яка виробляється на електростанціях і споживається електроприймачами розділяється на активну і реактивну. Активна енергія забезпечує корисну роботу електродвигунів, печей , освітлення і перетворюється в механічну, теплову , світлову енергію.

Реактивна енергія корисної роботи не виконує, а витрачається на створення магнітних потоків в асинхронних двигунах, трансформаторах і інших електричних пристроях. Реактивна енергія переходить від джерела (наприклад генератора) до споживачів і навпаки до джерела. Збільшення реактивної енергії приводить до недостатнього використання потужності генератора або трансформатора, збільшення струму в мережах.

Для компенсації реактивної потужності застосовують генерування реактивної потужності на підприємстві. Найчастіше для компенсації реактивної потужності використовують статичні конденсатори.

Потужність статичних конденсаторівQ _к., кВАр

Q _к.= ∑P_р (tgφ_І - tgφ_ІІ), (2.28)

де tgφ1- фактичний тангенс кута φ

tgφ2- оптимальний тангенс кута φ, встановлюється підприємству умовами одержання від енергосистеми потужності. В даному випадкуtgφ2 =0,33

Середньозважений тангенс цеху tgφ_ср

tgφ_ср (2.29)

_tgφср

Q_к= 1273,06·(0,65 - 0,33) = 406,36кВАр

Вибираєтьсяодна конденсаторна батарея типу УКБН-0,38-200У3 з номінальною потужністю 400 кВАр

Реактивна потужність, яка передається через трансформатор Q _м, кВАр

Q _м = Q-Q_K (2.30)

Q _м = 822,22–400=422,22кВАр

2.4 Вибір типу, числа і потужності трансформаторів підстанції.

Правильне визначення числа і потужності трансформаторів можливе тільки шляхом техніко-економічних розрахунків з урахуванням слідуючих факторів:

- категорії надійності електропостачання споживачів;

- компенсації реактивних навантажень на напругу до 1кВ;

- перевантажувальної здатності трансформаторів в нормальному і аварійному режимах;

Підприємство ПрАТ «КСК Чексіл» з механічним цехом, котельнею, цехом карбонізації і таке інше відносит ься до другої категорії надійності електропостачання . На ньому виготовляють суконні та комвольні тканини для потреб населення та на експорт. Виробництво відноситься до малосерійного та середньо серійного. Перерва в електропостачанні може привести до великого недовипуску продукції, її браку та простою робочих місць.

Тому живлення здійснюється від двох трансформаторів. Потужність трансформаторів вибирається з таким розрахунком, щоб при аварії на одному з них, другий міг нести навантаження всієї підстанції. Перевантаження повинно бути не більше, чим це допускається діючими нормами з урахуванням тимчасового відключення споживачів другої категорії.

Для підприємств другої категорії надійності електропостачання коефіцієнт завантаження приймається Кзн = 0,7-0,8. Це означає, що номінальна потужність кожного з двох трансформаторів складає 70% - 80% загального навантаження .

При відключенні одного з трансформаторів другий , на час ліквідації аварії, буде завантажений не більше, чим на 140%.

Потужність трансформатора S_{т ,}кВА

(2.31)

де n – кількість трансформаторів, шт;

- повна потужність цеху з урахуванням реактивної потужності;

- коефіцієнт завантаження.

Приймається два трансформатора ТМ 1000/10 потужністю по 1000кВА кожний.

Дійсний коефіцієнт завантаження трансформатора

(2.32)

Коефіцієнт завантаження дійсний знаходиться в межах норми

Перевірка роботи трансформатора в аварійному режимі

1,4 (2.33)

1,4∙

.

Умова виконується: навантажувальна потужність трансформатора в аварійному режимі більша повної потужності цеху.

2.5. Розрахунок і вибір мереж напругою вище 1000В.

Провода ліній електромереж напругою більше 35кВ, а також кабелі напругою 10кВ вибираються по струму і перевіряються по економічній щільності струму.

Струм лінії електропередачі

(2.34)

Згідно з «Правилами будови електроустановок » найменший переріз повітряної лінії електропередачі складає 120 з умов механічної міцності, а найменший переріз кабельної лінії 50 теж з умов механічної міцності.

Економічний переріз провідника q_е,,мм²

(2.35)

де γ – економічна щільність струму, А/мм²

З умов механічної міцності вибирається ка бель ААШВ-10 3х50 перерізом 50 .

Вибирається кабель з паперовою просякнутою ізоляцією з прокладкою в траншеї без блукаючих струмів.

Вибрані струмопроводи перевіряються по економічній щільності струму А/ . Для кабелів з алюмінієвими жилами і паперовою ізоляцією при Т > 1800 год.

γ = 1,2А/

46,04 <50

Умова вибору виконується.

2.6. Розрахунок і вибір мереж напругою до 1000В.

Електроприймачі, які працюють і тривалому режимі з номінальною потужністю впливають на номінальний струм. Для всіх видів електроприймачів, які мають в установці одиночний двигун, номінальний струм .

(2.36)

_{Номінальний струм для інших двигунів розраховується аналогічно і дані зводимо до табл.2.3.}

Таблиця 2.3- Відгалуження до промислових машин

Назва механізму	Ін.,А	Ідоп.,А	Струмопровід	Довжина,м
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	25
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	18
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	12
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	24
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	20
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	12
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	16
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	10
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	20
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	12
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	Довжина,м
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	10
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	8
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	20
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	9
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	7
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	7
Ткацький Верстат «FAST» R220	19,57	27	АВВГ-4х4	10
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	12
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	11
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АПВ4(1х6)	9
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	10
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	19
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	10
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	25
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	20
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	15
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	23
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	Довжина,м
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	12
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	12
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	6
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	7
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	10
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ-4х4	20
Ткацький Верстат «Leonardo» Silver	19,57	27	АВВГ(4х4)	18
Ткацький Верстат CTB 4-216	5,99	19	АВВГ(4х2,5)	25
Ткацький Верстат CTB 4-216	5,99	19	АВВГ(4х2,5)	30
Ткацький Верстат CTB 4-216	5,99	19	АВВГ(4х2,5)	20
Ткацький Верстат CTB 4-216	5,99	19	АВВГ(4х2,5)	15
Ткацький Верстат CTB 4-216	5,99	19	АВВГ(4х2,5)	12
Ткацький Верстат CTB 4-216	5,99	19	АВВГ(4х2,5)	15
Ткацький Верстат CTB 4-216	5,99	19	АВВГ(4х2,5)	25
Ткацький Верстат CTB 4-216	5,99	19	АВВГ(4х2,5)	25
Ткацький Верстат CTB 4-216	5,99	19	АВВГ(4х2,5)	10
Ткацький Верстат CTB 4-216	5,99	19	АВВГ(4х2,5)	Довжина,м
Ткацький Верстат CTB 4-216	5,99	19	АВВГ(4х2,5)	15
Ткацький Верстат CTB 4-216	5,99	85	АВВГ(4х2,5)	18
Вентилятор	80,43	90	АВВГ(4х35)	20
Вентилятор	80,43	90	АВВГ(4х35)	20
Вентилятор	80,43	90	АВВГ(4х35)	12
Вентилятор	80,43	90	АВВГ(4х35)	12
Вентилятор	80,43	90	АВВГ(4х35)	15
Вентилятор	80,43	90	АВВГ(4х35)	30
Кондиціонер	362,97	2х200	АВВГ(4х120)	15
Кондиціонер	362,97	2х200	АВВГ(4х120)	25
Кондиціонер	362,97	2х200	АВВГ(4х120)	20
Кондиціонер	362,97	2х200	АВВГ(4х120)	15
Віконний вентилятор	1,74	10	АВВГ(2х2,5)	6
Віконний вентилятор	1,74	10	АВВГ(2х2,5)	50
Віконний вентилятор	1,74	10	АВВГ(2х2,5)	50
Віконний вентилятор	1,74	10	АВВГ(2х2,5)	Довжина,м