Расчет электрических нагрузок по заводу

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Qр нбк = х Расчетная реактивная мощность батарей конденсаторов, кВАр, определяется по формуле: Определим мощность одной батареи конденсаторов, приходящуюся на каждый трансформатор, кВАр: Из условия баланса реактивной мощности на шинах 0,4 кВ определим величину Qнбк 1, кВАр: Экономически целесообразное число трансформаторов определяется по формуле: Тогда из справочника по кривым определяем m, для… Читать ещё >

Расчет электрических нагрузок по заводу (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Расчет электрических нагрузок напряжением до 1 кВ по цехам завода производим методом упорядоченных диаграмм упрощенным способом [8]. Результаты расчета силовых и осветительных нагрузок по цехам сведены в таблицу 2.2.

Выбор числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности на напряжение 0,4 кВ

Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только путем технико-экономических расчетов с учетом следующих факторов: категории надежности электроснабжения потребителей; компенсации реактивных нагрузок на напряжении до 1кВ; перегрузочной способности трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; шага стандартных мощностей; экономичных режимов работы трансформаторов в зависимости от графика нагрузки.

Составим схему замещения показанную на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 — Схема замещения реактивной мощности на шинах 0,4 кВ.

Данные для расчета:

Р_p0,4 = 13 173,41 кВт;

Q_p0,4 = 10 789,69 кВАр;

S_p0,4 = 17 093,04 кВА.

Завод относится ко II категории потребителей, завод работает в две смены, следовательно, коэффициент загрузки трансформаторов К_зтр = 0,8. Принимаем трансформатор мощностью S_нт = 1000 кВА.

Для каждой технологически концентрированной группы цеховых трансформаторов одинаковой мощности минимальное их число, необходимое для питания наибольшей расчетной активной нагрузки, рассчитывается по формуле [8]:

Расчет электрических нагрузок по заводу.

где Р_р 0,4 — суммарная расчетная активная нагрузка;

К_з — коэффициент загрузки трансформатора;

S_нт — принятая номинальная мощность трансформатора;

N — добавка до ближайшего целого числа.

Таблица 2.1.

Расчет осветительной нагрузки.


Наименование производственного помещения.	Размеры помещения.	Площадь помещения, м²	Удельная осветительная нагрузка р_о, кВт/м²	Коэффициент спроса Кc.	Установленная мощность освещения Руо кВт.	Расчетная осветительная нагрузка.	cosf.	tgf.
Рро, кВт.	Qро, кВт.

1. Лесопильный цех.	190Ч30.		0,015.	0,8.	85,5.	68,4.	34,2.	0,9.	0,5.
2. Сушильный цех.	160Ч30.		0,015.	0,8.	72,0.	57,6.	28,8.	0,9.	0,5.
3. Механический цех.	105Ч22,5.	2362,5.	0,015.	0,8.	35,4.	28,35.	14,2.	0,9.	0,5.
4. Заготовительный (раскройный).	70Ч30.		0,015.	0,8.	31,5.	25,2.	12,6.	0,9.	0,5.
5. Столярный цех № 1.	75Ч22,5.	1687,5.	0,015.	0,8.	25,3.	20,25.	10,1.	0,9.	0,5.
6. Столярный цех № 2.	45Ч22,5.	1012,5.	0,015.	0,8.	15,19.	12,15.	6,1.	0,9.	0,5.
7. Мебельный цех.	225Ч40.		0,015.	0,8.	135,00.			0,9.	0,5.
8. Материальный склад.	65Ч55.		0,01.	0,6.	35,8.	21,45.
9. Компрессорная.	80Ч25.		0,012.	0,7.	24,0.	16,8.
10. Биржа сырья.	220Ч65.		0,015.	0,8.	214,5.	171,6.	85,8.	0,9.	0,5.
11. Сборочный цех.	235Ч57,5.	13 512,5.	0,015.	0,8.	202,7.	162,2.	81,1.	0,9.	0,5.
12. Цех прессованных плит.	200Ч22,5.		0,015.	0,8.	67,50.			0,9.	0,5.
13. Заводоуправление.	(100Ч55)-(35Ч25).		0,02.	0,9.	95,0.	85,5.	42,8.	0,9.	0,5.
14. Электроремонтный цех.	80Ч80.		0,015.	0,8.	96,0.	76,8.	38,4.	0,9.	0,5.
15. Насосная.	(65Ч32,5)-(30Ч10).	1812,5.	0,012.	0,7.	21,75.	15,2.
16. Гараж.	(80Ч32,5)-(45Ч10)-(15Ч10).		0,01.	0,6.	20,00.
17. Столовая.	(90Ч47,5)-(42,5Ч10)-(25Ч25).		0,02.	0,9.	64,50.	58,05.
Территория.	246 487,5.	0,002.		492,98.	492,98.	246,49.	0,9.	0,5.

Таблица 2.2.

Расчет нагрузок по цехам завода тяжелого машиностроения, U=0,4кВ.


Наименование цехов и групп ЭП.	Кол-во ЭП n.	Номинальная мощность.	m.	Ки.	cosf.	tgf.	Средняя нагрузка.	nэ.	Км.	Расчетная мощность.	Ip, A.
Рmin/Pmax кВт.	?Рн кВт.	Рсм кВт.	Qсм кВАр	Рр кВт.	Qр, кВАр	Sр, кВА.
1. Лесопильный цех.
силовая.		5−50.		>3.	0,7.	0,8.	0,75.				1,06.
осветительная.	68,4.	34,2.	68,4.	34,2.
Итого.	1468,4.	1084,2.	1552,4.	1087,2.	1895,2.	2879,5.
2. Сушильный цех.
силовая.		1−55.		>3.	0,3.	0,65.	1,17.		1262,6.		1,08.	1166,4.	1262,7.
осветительная.	144,3.	72,15.	144,3.	72,2.
Итого.	1224,3.	1334,8.	1310,7.	1334,8.	1870,7.	2842,3.
3. Механический цех.
силовая.		2−45.		>3.	0,3.	0,65.	1,17.		701,5.		1,1.		701,5.
осветительная.	57,6.	28,8.	57,6.	28,8.
Итого.	657,6.	730,3.	717,6.	730,3.	1023,9.	1555,6.
4. Заготовительный (раскройный).
силовая.		1−85.		>3.	0,3.	0,65.	1,17.		350,74.		1,28.		350,74.
осветительная.	28,4.	14,2.	28,4.	14,18.
Итого.	328,4.	364,9.	412,4.	364,9.	550,6.	836,6.
5. Столярный цех № 1.
силовая.	1−55.		>3.	0,3.	0,7.	1,02.		275,46.		1,24.	334,8.	275,46.
осветительная.	20,3.	10,1.	20,25.	10,13.
Итого.	290,3.	285,5.	355,05.	285,59.	455,66.	692,3.
6. Столярный цех № 2.
силовая.		1−25.		>3.	0,2.	0,6.	1,33.				1,4.	75,6.
осветительная.	12,15.	6,08.	12,15.	6,08.
Итого.	66,15.	78,08.	87,75.	78,08.	117,46.	178,4.
7. Мебельный цех.
силовая.		1−70.		>3.	0,3.	0,65.	1,17.		561,18.		1,16.	556,8.	561,18.
осветительная.
Итого.		615,18.	664,8.	615,18.	905,76.	1376,2.
8. Материальный склад.
силовая.		1−20.		>3.	0,3.	0,8.	0,75.		15,75.		1,8.	37,8.	17,325.
осветительная.	21,45.		21,45.
Итого.	42,45.	15,75.	59,25.	17,325.	61,73.	93,8.
9. Компрессорная.
силовая.		8−25.		>3.	0,6.	0,7.	1,02.		122,42.		1,26.	141,6.	122,42.
осветительная.	16,8.	8,4.	16,8.	8,4.
Итого.	136,8.	130,82.	158,4.	130,82.	205,44.	312,1.
10. Биржа сырья.
силовая.		1−60.		>3.	0,5.	0,7.	1,02.		1530,3.		1,11.		1530,3.
осветительная.	171,6.	85,8.	171,6.	85,8.
Итого.	1671,6.	1616,1.	1791,6.	1616,1.	2412,81.	3665,9.
11. Сборочный цех.
силовая.		2−50.		>3.	0,3.	0,65.	1,17.		771,63.		1,1.		771,63.
осветительная.	162,15.	81,08.	162,15.	81,08.
Итого.	822,1.	852,71.	888,15.	852,71.	1231,23.	1870,7.
12. Цех прессованных плит.
силовая.		3−50.		>3.	0,6.	0,8.	0,75.			1,1.	1046,4.
осветительная.
Итого.		1100,4.		1330,00.	2020,7.
13. Заводоуправление.
силовая.		1−20.		>3.	0,4.	0,7.	1,02.			1,19.	142,8.	122,42.
осветительная.	85,5.	85,5.
Итого.	205,5.	228,3.	122,42.	259,05.	393,6.
14 Электроремонтный цех.
силовая.		10−80.		>3.	0,4.	0,75.	0,88.			1,14.	820,8.	634,98.
осветительная.	76,8.	76,8.	38,4.
Итого.	796,8.	897,6.	673,38.	1122,11.	1704,9.
15. Насосная.
силовая.		50−100.		<3.	0,6.	0,7.	1,02.			1,26.	604,8.	538,67.
осветительная.	15,23.	15,23.
Итого.	495,2.	620,03.	538,67.	821,34.	1247,9.
16. Гараж.
силовая.		1−120.		>3.	0,2.	0,7.	1,02.			1,34.	455,6.	346,87.
осветительная.
Итого.		467,6.	346,87.	582,21.	884,6.
17. Столовая.
осветительная.	58,05.	58,05.
Итого.	58,05.	58,05.
Освещение территории.	492,98.	246,49.	551,17.	837,4.
Итого на шинах 0,4 кВ.		10 789,7.		25 970,1.

Экономически целесообразное число трансформаторов определяется по формуле:

N_т.э = N _min + m, (2.4).

где m — дополнительное число трансформаторов;

N_т.э — определяется удельными затратами на передачу реактивной мощности с учетом постоянных составляющих капитальных затрат З^*_п/ст.

З^*_п/ст= 0,5; К_з = 0,8; N _min = 17; N = 0,53.

Тогда из справочника по кривым определяем m, для нашего случая m =1, значит:

N_т.э = 17+1=18 трансформаторов.

По выбранному числу трансформаторов определяют наибольшую реактивную мощность Q₁, кВАр, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ, определяется по формуле:

(2.5).

Из условия баланса реактивной мощности на шинах 0,4 кВ определим величину Qнбк 1, кВАр:

Q_{нбк 1}+Q₁ = Q_р 0,4,(2.6).

Q_{нбк 1} = Q_р 0,4 — Q₁ = 10 789,69 — 5815,61 = 4974,08 кВАр.

Дополнительная мощность Qнбк2 в большинстве случаев меньше 0, то расчет ведется по первой составляющей Qнбк 1.

Определим мощность одной батареи конденсаторов, приходящуюся на каждый трансформатор, кВАр:

(2.7).

Выбираем батарею конденсатора НБК: УКБН-0,38−300−150У30.

На основании расчетов, полученных в данном пункте, составляется таблица 2.3, в которой показано распределение низковольтной нагрузки по цеховым ТП.

Распределим Qнбк по ТП пропорционально их мощностям.

Исходные данные:

Q_р 0,4 = 10 789,69 кВАр;

Q_нбк = 4974,08 кВАр.

Данные для ТП1, ТП2, ТП3:

Q_{р ТП1,2,3} =2807,4 кВАр;

Q_р нбк = х Расчетная реактивная мощность батарей конденсаторов, кВАр, определяется по формуле:

(2.8).

Таблица 2.3.

Распределение нагрузок цехов по ТП.

— по классу точности;
— по конструкции и схеме соединения.

Нагрузка трансформатора напряжения сведем в таблицу 4.16.

Таблица 4.16.

Нагрузка трансформатора напряжения.


№ ТП.	Sнт, кВА.	Qнбк, кВАр	№ цехов.	Рр 0,4, кВт.	Qр _0,4, кВАр	Sр 0,4,.	Кз.
ТП1 2Ч1000.	2Ч (2Ч1000)+1Ч1000.	5Ч300= 1500.		1552,4.	1087,2.	кВА.
ТП2 2Ч1000.	1а.	529,2.	359,1.
ТП3 1Ч1000.		412,35.	364,92.
	355,05.	285,59.
	87,75.	78,08.
	664,8.	615,18.
	59,25.	17,325.
Итого.	3660,8.	2807,395.
Qвбк.		— 1500.
Итого'.	3660,8.	1307,395.	3887,2.	0,78.
ТП4 2Ч1000.	2Ч (2Ч1000)++1Ч1000.	5Ч300=1500.		1310,7.	1334,81.
ТП5 2Ч1000.		228,3.	122,42.
ТП6 1Ч1000.		717,6.	730,28.
	158,4.	130,82.
	897,6.	673,38.
осв.	492,98.	246,49.
Итого.	3805,58.	3238,2.
Qвбк.		— 1500.
Итого'.	3805,58.	1738,2.	4183,7.	0,84.
ТП7 2Ч1000.	2Ч1000+1Ч1000.	3Ч300=900.

Прибор	Тип.	S_об-ки, ВА.	Число об-к.	cos.	sin.	Число приборов.	Р_СУМ, Вт.	Q_СУМ, вар
V.	Э-335.							;
W.	Д-335.	1,5.						;
Var.	И-335.	1,5.						;
Wh.	СА3-И681.	3 Вт.		0,38.	0,925.			145,8.
Varh.	СР4-И689.	3 вар		0,38.	0,925.			145,8.
Итого.		291,6.

Расчетная вторичная нагрузка:

Принимаем трансформатор напряжения типа НТМК-10−66 У3 (таблица 4.17).

Таблица 4.17.

Данные трансформатор напряжения типа НТМК.


U_{н т}=10 кВ.	U_{н т}=10 кВ.
S_н 2=315,33 кВА.	S_р 2=193,5 ВА.
Схема соединения обмоток.

Выключатели нагрузки к цеховым трансформаторам. Расчёт токов, проходящих по кабелям, приведён ниже.

Токи, проходящие по линиям к цеховым подстанциям:

ТП1: I_ав = 215,4 А; ТП7: I_ав = 133 А;

ТП2: I_ав = 107,7 А; ТП8: I_ав = 66,5 А;

ТП3: I_ав = 53,85 А; ТП9: I_ав = 212 А;

ТП4: I_ав = 233 А; ТП10: I_ав = 106 А;

ТП5: I_ав = 116,5 А; ТП11: I_ав = 53 А.

ТП6: I_ав = 58,3 А;

Для всех трансформаторов принимаем выключатель нагрузки типа ВНПу — 10 / 400 -10У3, его данные сведем в таблицу 4.18.

Выбор шин ГПП. Сечение шин выбирают по длительно допустимому току и экономической целесообразности. Проверку шин производят на электродинамическую и термическую стойкость к токам КЗ.

Выбираем твердотянутые алюминиевые шины прямоугольного сечения марки АТ-80×6; I_доп=1625 А (одна полоса на фазу, I_ав=215,4 А; i_уд=21,9 кА):

а) I_доп = I_ав;

Таблица 4.18.

Данные по выключателю нагрузки.

Паспортные данные U_H = 10 кВ.

Расчётные данные U_P = 10 кВ.

I_H = 400 A.

I_скв = 25 кА.

I_ав = 53 А — 233 A.

i_уд=21,9 кА.

б) проверка по термической стойкости к I_кз:

Fmin = Iкз =12Ч8,63Ч1=103,56 < 480 мм²;

в) проверка по динамической стойкости кi_уд кз _доп = 700 кгс/см2:

W = 0,167bh² = 4,8 см³,.

где L = 80 см — расстояние между изоляторами;

а = 60 см — расстояние между фазами;

b = 0,8 см — толщина одной полосы;

h = 6 см — ширина (высота) шины.

Из условия видно, что шины динамически устойчивы.

Выбор изоляторов. р Жесткие шины крепятся на опорных изоляторах, выбор которых производится по следующим условиям:

— по номинальному напряжению: U_ном U_уст;
— по допустимой нагрузке: F_доп F_расч.

Выбираем изолятор типа ОНШ-6−500У1 (F_разруш =500 кгс).

F_доп = 0,6F_разруш = 0,6 500×300 кгс. (> 110,6 кгс),.

условие выполняется.

Выбор силовых кабелей отходящих линий от шин ГПП и между ТП.

Выбор кабелей производится по следующим условиям:

— по экономической плотности тока:
— по минимальному сечению F_min =I_кзt_п;
— по условию нагрева рабочим током I_{доп каб}I_р;
— по аварийному режиму I_{доп ав}I_ав;
— по потере напряжения U_допU_рас.

ГПП-ТП 1:

S_р=3913 кВА, I_ав=215,4 А, I_р=I_ав/2=107,7 А.

Принимаем кабель ААШв-10-(3×95) с Iдоп=205 А.

Iдоп=205 А>Ip=107,7 A.

1.3 ЧIдоп=266,5 А>Iав=215,4 A.

ТП 1-ТП2:

S_р=1956,5 кВА, I_ав=107,7А, I_р=I_ав/2=53,85 А.

Принимаем кабель ААШв-10-(3×95) с Iдоп=205 А.

Iдоп=205 А>Ip=53,85 A.

1,3ЧIдоп=266,5 А>Iав=107,7 A.

ТП2-ТП3:

S_р=978,25 кВА, I_ав=53,85 А, I_р=I_ав/2=53,85/2=27А.

Таблица 4.19.

Кабельный журнал.


Наименование участка.	S_р, кВА.	Кол-во кабелей в траншее.	По экономической плотности тока.	По току короткого замыкания.	По условию нагрева рабочим током.	По аварийному режиму.	По допустимой нагрузке, мм²	Выбранный кабель.	I_доп, A.
j_э	F_э, мм²	I_к, кA.	S, мм²	Iдоп каб, A.	Iр, A.	1,3Iдоп, А.	I_ав, A.	К_п	F_доп, мм.
ГПП-ТП1.	4650,2.		1,4.	91,3.	10,4.	78,9.		127,8.	266,5.	255,7.	0,8.	ААШв-10-(3×95).
ГПП-ТП4.	5046,9.		1,4.	99,1.	10,4.	78,9.		138,8.	266,5.	277,5.	0,8.	ААШв-10-(3×95).
ГПП-ТП7.	2905,3.		1,4.	57,1.	10,4.	78,9.		79,9.	214,5.	159,8.	0,8.	ААШв-10-(3×70).
ГПП-ТП9.	4635,0.		1,4.	91,0.	10,4.	78,9.		127,4.	266,5.	254,9.	0,8.	ААШв-10-(3×95).
ТП1-ТП2.	2325,1.		1,4.	45,7.	10,4.	78,9.		63,9.	214,5.	127,8.	0,9.	ААШв-10-(3×70).
ТП2-ТП3.	1162,5.		1,4.	22,8.	10,4.	78,9.		32,0.	214,5.	63,9.		ААШв-10-(3×70).
ТП4-ТП5.	2523,4.		1,4.	49,6.	10,4.	78,9.		69,4.	214,5.	138,8.	0,9.	ААШв-10-(3×70).
ТП5-ТП6.	1261,7.		1,4.	24,8.	10,4.	78,9.		34,7.	214,5.	69,4.		ААШв-10-(3×70).
ТП7-ТП8.	1452,7.		1,4.	28,5.	10,4.	78,9.		39,9.	214,5.	79,9.	0,9.	ААШв-10-(3×70).
ТП9-ТП10.	2317,5.		1,4.	45,5.	10,4.	78,9.		63,7.	214,5.	127,4.	0,9.	ААШв-10-(3×70).
ТП10-ТП11.	1158,7.		1,4.	22,8.	10,4.	78,9.		31,9.	214,5.	63,7.		ААШв-10-(3×70).
ГПП-СД.	1389,0.		1,4.	23,2.	10,4.	78,9.		32,5.	214,5.	65,0.		ААШв-10-(3×70).
ГПП-ДСП.	3232,0.		1,4.	63,6.	10,4.	78,9.		89,0.	266,5.	178,0.		ААШв-10-(3×95).
ГПП-ВБК.	600,0.		1,4.	11,8.	10,4.	78,9.		16,5.	214,5.	33,0.	0,9.	ААШв-10-(3×70).

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой