- •Введение
- •1. Общее задание на выполнение курсового проекта
- •2. Содержание расчетно-пояснительной записки и состав графического материала
- •2.1. Содержание расчетно-пояснительной записки
- •2.2. Состав графического материала
- •3. Рекомендации по выполнению курсового проекта
- •3.1. Выполнение разделов расчетно-пояснительной записки
- •3.1.1. Характеристика и анализ основных исходных данных для проектирования систем цехового электроснабжения
- •Технические данные асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором серии 4а основного исполнения
- •3.1.2. Формирование первичных групп эп для проектируемой электрической сети (эс) цеха
- •3.1.3. Расчет электрических нагрузок первичных групп эп
- •Значения коэффициентов расчетной нагрузки Kp для питающих сетей напряжением до 1000 в
- •Значение коэффициента использования и мощности для некоторых механизмов и аппаратов промышленных предприятий
- •3.1.4. Расчет осветительных нагрузок цеха
- •Удельная мощность для светильников с лампами дрл
- •Удельная мощность для светильников с люминесцентными лампами при освещенности 100 лк
- •3.1.5. Разработка схемы питания силовых эп цеха и выбор системы заземления электрической сети
- •Нулевые рабочие проводники (n)
- •Совмещенные нулевые рабочие и защитные проводники (pen)
- •Защитные проводники (ре)
- •3.1.6. Расчет электрических нагрузок узлов электрической сети и всего цеха
- •Значения коэффициентов расчетной нагрузки на шинах нн цеховых трансформаторов и для шма до 1 кВ
- •3.1.7. Выбор конструктивного исполнения электрической сети, марки проводов, кабелей и типа шинопроводов, и способов их прокладки
- •3.1.8. Выбор типа сетевых объектов (шр, шра шма и вру) и типа защитных аппаратов в них
- •Основные технические характеристики шинопроводов шра 73 и шра 5
- •Номенклатура прямых секций шинопроводов
- •Номенклатура ответвительных коробок
- •Основные параметры и характеристики пр 85–Ин1 и пр 88–Ин1
- •Техническая характеристика пр 85–Ин1
- •Техническая характеристика пр 88–Ин1
- •Технические характеристики ящиков серии я5000
- •3.1.9. Расчет защитных аппаратов электроприемников и электрических сетей
- •Технические характеристики магнитных пускателей
- •Технические параметры предохранителей на напряжение до 1 кВ
- •Технические данные автоматических выключателей серий ва51 и ва52 с комбинированным расцепителем
- •3.1.10. Выбор сечения проводов и жил кабелей, шинопроводов для подключения эп и сетевых объектов
- •Длительно допустимые токовые нагрузки для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
- •Длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
- •Поправочный коэффициент на токи, учитывающий проложенные пучками провода и кабели в лотках, коробах и в земле
- •Поправочные коэффициенты на токи для проводов и кабелей в зависимости от температуры земли и воздуха
- •Поправочный коэффициент на допустимый длительный ток для кабелей, проложенных в земле, в зависимости от удельного сопротивления земли
- •Соотношение между допустимыми токами проводов и номинальными токами аппаратов защиты и значение коэффициента защиты
- •Условный проход стальных и пластмассовых труб в зависимости от числа, марки и сечения проводников, мм
- •3.1.11. Выбор единичных мощностей и количества трансформаторов цеховых тп и вру
- •3.1.12. Компенсация реактивных нагрузок в электрических сетях цеха
- •Основные технические характеристики ку типа укм58
- •3.1.13. Расчет токов трехфазного и однофазного кз в эс на напряжение до 1 кВ
- •Сопротивления контактных соединений кабелей
- •Приближенные значения сопротивлений разъемных контактов коммутационных аппаратов напряжением до 1 кВ
- •Сопротивления первичных обмоток многовитковых трансформаторов тока
- •Определение ударного коэффициента
- •Сопротивление проводов и кабелей
- •3.1.14. Проверка на электродинамическую стойкость к токам кз шр (шра) и на успешность срабатывания от токов кз защитного аппарата линии, питающей шр (шра)
- •3.1.15. Определение величины напряжения на зажимах наиболее удаленного от вру (тп) электроприемника цеха
- •Сопротивление проводов и кабелей
- •3.1.15. Заключение
- •4. Литература
- •Приложения
- •Исходные данные по питающей сети
- •Однолинейная принципиальная схема распределительной сети
- •Условные обозначения элементов сети
- •Содержание
3.1.12. Компенсация реактивных нагрузок в электрических сетях цеха
Выбор средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях осуществляется в соответствии с РТМ 36.18.32.6–92 «Указания по проектированию установок компенсации реактивной мощности в электрических сетях общего назначения промышленных предприятий». В качестве источников реактивной мощности на промышленных предприятиях на напряжение до 1кВ используются батареи статических конденсаторов.
Расчет мощности конденсаторных установок осуществляется по условию выбора оптимального числа цеховых трансформаторов.
Для проектируемого цеха находится минимальное количество трансформаторов, необходимое для питания активной нагрузки:
,
где β – желаемый коэффициент загрузки трансформаторов;
– принятая номинальная мощность трансформаторов.
Полученная величина округляется до ближайшего большего целого числа.
Если число трансформаторов не может быть уменьшено по условию надежности электроснабжения, то их номинальная мощность выбирается по условию:
.
Если в проектируемом цеху нецелесообразно устанавливать трансформаторную подстанция, при расчете используется мощность трансформатора, данная в таблице П.1.1 приложения 1.
Наибольшее значение реактивной мощности, которое может быть передано через трансформаторы в сеть до 1кВ при принятом коэффициенте загрузки трансформаторов β, определяется по выражениям:
–для масляных трансформаторов
;
–для сухих трансформаторов
.
Суммарная мощность батарей низковольтных конденсаторов по критерию минимума числа трансформаторов определяется:
.
Если , то следует принять .
Величина распределяется между цеховыми трансформаторами прямо пропорционально их реактивным нагрузкам.
Затем выбираются стандартные номинальные мощности батарей низковольтных конденсаторов для сети до 1 кВ для каждого трансформатора. Основные технические характеристики конденсаторных установок (КУ) типа УКМ58 приведены в таблице 3.29.
Таблица 3.29
Основные технические характеристики ку типа укм58
Тип КУ |
Номинальная мощность, квар |
Мощность ступени, квар |
Число ступеней, шт |
АКУ 0,4-50-10УЗ |
50 |
50 |
1 |
АКУ 0,75-12,5УЗ |
75 |
75 |
1 |
УКМ58–0,4–100-33 УЗ |
100 |
|
3 |
УКМ58–0,4–200-33 УЗ |
200 |
|
6 |
УКМ58–0,4–268-67УЗ |
268 |
67 |
4 |
УКМ58–0,4–402-67УЗ |
402 |
67 |
6 |
УКМ58–0,4–536-67УЗ |
536 |
67 |
8 |
3.1.13. Расчет токов трехфазного и однофазного кз в эс на напряжение до 1 кВ
В данном курсовом проекте должны быть рассчитаны токи трех- и однофазного КЗ на выводах ближайшего от ИП силового шкафа или распределительного шинопровода.
Для вычисления токов КЗ должна быть составлена расчетная схема, включающая все элементы, по которым протекают токи к выбранной точке расчета. На схеме приводятся основные параметры оборудования, которые используются для последующего расчета.
По расчетной схеме составляется схема замещения, в которой каждый элемент заменяется соответствующим сопротивлением.
Расчет токов КЗ в сетях напряжением до 1 кВ выполняется, как правило, в именованных единицах миллиомах (мОм). При этом учитываются активные и индуктивные сопротивления всех элементов цепи КЗ.
Заметное влияние на результаты расчета оказывают сопротивления различных контактных соединений. При отсутствии достоверных данных о числе и сопротивлении контактов рекомендуется учитывать их совокупно. Для этого вводится в цепь КЗ дополнительное сопротивление следующей величины: при КЗ на щите ТП – 15 мОм; при КЗ на цеховых ШР и зажимов аппаратов, питаемых радиальными и магистральными линиями от щитов ТП – 20 мОм; при КЗ на вторичных цеховых РП, а также на зажимах аппаратов, питаемых от первичных РП – 25 мОм; при КЗ на зажимах аппаратов, получающих питание от вторичных РП – 30 мОм.
Влияние сопротивления энергосистемы на результаты расчетов токов КЗ на стороне до 1 кВ невелико, поэтому в практических расчетах сопротивлением энергосистемы на стороне 6–10 кВ можно пренебречь, считая его равным нулю.
Вообще же сопротивление системы в миллиомах до понижающего трансформатора цеховых ТП, приведенное к низшему напряжению можно определить по выражению
,
где – ток КЗ на выводах высшего напряжения трансформатора, кА; – среднее номинальное напряжение сети высшего напряжения, кВ; – среднее номинальное напряжение сети, в которой рассчитываются токи КЗ.
Полное, активное и индуктивное сопротивления силового трансформатора цеховой ТП, приведенные к ступени низшего напряжения, определяются по формулам:
;
;
,
где – %; – 0,4 кВ; – кВ А; – кВт.
Активные и индуктивные сопротивления проводов, кабелей, шин и шинопроводов длиной l рассчитываются по выражениям:
; ,
где , – погонные (на единицу длины) активное и индуктивное сопротивления (могут быть приняты по таблицам 3.30, 3.31).
Таблица 3.30
Сопротивление проводников с алюминиевыми жилами в непроводящей оболочке
Сечение кабеля, мм2 |
Сопротивление проводника, мОм/м |
|||
r |
x |
r0 |
x0 |
|
5 4 |
9,61 |
0,098 |
11,71 |
2,11 |
5 6 |
6,41 |
0,094 |
8,71 |
1,968 |
5 10 |
3,84 |
0,088 |
5,9 |
1,811 |
5 16 |
2,4 |
0,084 |
4,39 |
1,558 |
5 25 |
1,54 |
0,072 |
3,42 |
1,258 |
3 35 + 2 16 |
1,1 |
0,068 |
2,97 |
1,241 |
3 50 + 2 25 |
0,769 |
0,066 |
2,449 |
0,949 |
3 70 + 2 35 |
0,549 |
0,035 |
2,039 |
0,741 |
3 95 + 2 50 |
0,405 |
0,064 |
1,665 |
0,559 |
3 120 + 2 50 |
0,32 |
0,064 |
1,54 |
0,545 |
3 150 + 2 70 |
0,256 |
0,063 |
1,276 |
0,43 |
Таблица 3.31