Калейніков Г.Є., Розен В.П. Електротехнічні системи електропостачання (укр) - файл n1.doc

Калейніков Г.Є., Розен В.П. Електротехнічні системи електропостачання (укр)
скачать (1739 kb.)
Доступные файлы (6):
n1.doc1853kb.18.09.2009 09:31скачать
n2.doc638kb.16.03.2009 12:00скачать
n3.doc1388kb.20.09.2007 11:52скачать
n4.doc101kb.24.09.2009 19:40скачать
n5.doc982kb.15.04.2009 16:25скачать
n6.doc432kb.15.04.2009 16:32скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6

Розрахунок системи електропостачання цеху





    1. Коротка характеристика цеху

Дається коротка характеристика цеху з точки зору виробництва, режиму роботи, напруги силових електроспоживачів та системи освітлення, надійності електропостачання, характеристики середовища, ступені захисту електрообладнання.


    1. Характеристика електроприймачів

Дається коротка характеристика електроприймачів (робочі параметри електроспоживачів, стаціонарне чи переносне, взаємозв’язок в роботі та інше).


    1. Характеристика джерела живлення

Живлення електроприймачів цеху здійснюється від РП 10(6) кВ підриємства та безпосередньо від ТП напруги 10/0,4 кВ (згідно попередніх розрахунків). Мережа живлення споживачів трифазна, частота напруги живлення 50 Гц.


    1. Розрахунок електричних навантажень

Хід та дані розрахунків електричних навантажень силових одиничних ЕП методом упорядкованих діаграм приведено у пункті 2.1. Потужні установки підключаємо безпосередньо до ТП. Інші – від розподільчих щитів в залежності від місця розміщення електроприймача а також від шинопроводів. Розрахунок навантаження електроприймачів цеху з урахуванням схеми електропостачання рисунок 8 зводиться в таблицю 15 (форма таблиці аналогічна таблиці 1 тільки навантаження дається по групам споживачів – по шинопроводам та збірним щиткам.



Рисунок 8 – Схема електропостачання споживачів цеху

ЕП – окремий електроспоживач; ЗЩ – збірні щитки;

ШП – шинопровід; ОЩ – освітлювальні щитки
8.5 Розрахунок освітлення цеху

Розрахунок освітлення цеху проводиться методом світлового потоку (методом коефіцієнту використання).

, (71)

де kЗ – коефіцієнт запасу, визначається за довідником [3];

Emin – мінімальна освітленість, лк;

S – площа освітлювального приміщення, м2;

z – коефіцієнт нерівномірності освітлення, z = Ecp/Emin = 1,1…1,15;

N – прийнята кількість світильників, шт.;

 – коефіцієнт використання світлового потоку.

Коефіцієнт використання світлового потоку визначається по довідковим таблицям [3] в залежності від типу прийнятого світильника, коефіцієнтів відбиття від поверхонь приміщення і від індексу приміщення “і, останній визначається за виразом

, (72)

де А, В, hвідповідно довжина, ширина приміщення і висота підвісу світильника, м.

В залежності від отриманої величини світлового потоку приймається конкретний світильник, при цьому світловий потік прийнятого світильника не повинен бути меншим ніж на 10 % розрахункового значення і не перевищувати більше ніж на 20 % розрахункового значення. В противному разі змінюється кількість світильників і розрахунок повторюється.

З таблиці 10.4 [5] приймаємо , тоді отримаємо відстань між світильниками

(73)

Розраховуємо кількість світильників в ряду і кількість рядів, приклад розміщення світильників приведений на рисунку 9.


Рисунок 9 –– Приклад розміщення світильників цеху
Після прийняття схеми розміщення світильників проводиться перевірка освітленості в найбільш характерній точці точковим методом по кривим просторових ізолюкс прийнятого світильника згідно виразу

, (74)

де Фсв – світловий потік прийнятого світильника, лм;

 – коефіцієнт неврахування освітленості від інших світильників, ;

– сума освітленості від світильників згідно кривих просторових ізолюкс, лк;

– кількість врахованих світильників.

Отримане значення освітленості не повинно бути меншим ніж на 10 % значення мінімальної освітленості.

Визначається активна і реактивна потужність системи освітлення.
8.6 Вибір струмовідних частин

Споживачі цеху можуть живитися від магістрального струмопроводу, що виконаний з алюмінію профілем "труба кругла" [4]. Шини, виконані таким профілем, мають найкраще потокорозподілення. Труби також дуже зручні при виготовленні та монтажі струмопровода. Схема живлення споживачів може бути від окремих збірок для груп споживачів.

Система живлення вибирається за струмом навантаження групи споживачів тобто обирається тип струмопроводу відповідного перерізу, або відповідний кабель живлення.

Для окремого споживача лінія живлення вибирається по допустимому струму навантаження в нормальному режимі роботи.

Вибрана мережа живлення перевіряється на допустиму втрату напруги в найбільш віддаленій точці, при цьому втрата напруги не повинна перевищувати 5 % номінальної напруги (з врахуванням втрати напруги в трансформаторі – 10 % номінальної напруги).

Розрахунок мережі живлення споживачів цеху наведений в таблиці 14.
Таблиця 14 – Вибір струмовідних частин живлення ЕП цеху


Номер ЕП

на плані

Найменування

обладнання

Iн,

А

Iдоп.,

А

F, мм2

Марка




















8.7 Розрахунок струмів короткого замикання

При розрахунках струмів короткого замикання в мережах до 1000 В враховуються всі активні і реактивні елементи мереж, включаючи опори трансформаторів струму, автоматичних вимикачів, перехідних опорів контактних з’єднань.

Розрахункова схема і схема заміщення для розрахунків струму КЗ приведена на рисунку 10.


Рисунок 10 – Електрична схема і схема заміщення частини мережі 0,38 кВ
Величина струму КЗ визначається виразом

, (75)

де U0 – напруга холостого ходу вторинної обмотки трансформатора, B, ;

Z – повний опір до точки к.з., Ом,

, (76)

де – кількість врахованих активних елементів опору системи електропостачання до точки к.з.;

– кількість врахованих реактивних елементів опору системи електропостачання до точки к.з.

Активна складова опору трансформатора rтр (Ом) розраховується за виразом:

, (77)

де ?Pк.з. – потужність к.з. трансформатора, кВт,

Iн.тр – номінальний струм вторинної обмотки трансформатора. А;

. (78)

Повний опір дорівнює

. (79)

Індуктивна складова опору трансформатора хтр (Ом)

. (80)

Активний rк (Ом) і індуктивний хк (Ом) опір кабелю знаходяться відповідно за виразами

, (81)

, (82)

де – довжина лінії, км.

Аналогічно знаходиться опір шин. Повний опір до точки к.з. повинен включати опір трансформаторів струму (активний і індуктивний), автоматичних вимикачів (активний і індуктивний), активних перехідних опорів нерухомих контактних з’єднань.

8.8 Вибір апаратів напругою 380 В

Захист кабельних ліній, що живлять ЩС та окремі електроприймачі, як правило, здійснюється автоматичними вимикачами.

Умовами їх вибору є вирази

(83)
, (84)

де – номінальні струми відповідно теплового та електромагнітного розчиплювачів, А;

. – пікове навантаження, А.

Приводиться детальний вибір одного з автоматичних вимикачів для конкретної лінії відгалуження.

При виборі автоматичних вимикачів слід орієнтуватись на тип ВА.

Аналогічно вибираємо вимикачі на інших лініях. Дані вибраних автоматичних вимикачів приведені в таблиці 15.
Таблиця 15 – Вибір апаратів захисту ЕП


Найменування обладнання

Iр.,

А

Тип

апарату

Iн ,

А

Iн.е.р ,

А

















8.9 Перевірка мережі на захищеність

Виконаємо дану перевірку згідно умови

, (85)

де – поправний коефіцієнт, що дорівнює одиниці для умов цеху;

– тривалодопустимий струм провідника, А;

– коефіцієнт захисту, що дорівнює 1,0 для теплового та 0,22 для електромагнітного розчиплювачів;

– струм спрацювання апарату захисту, А.

Проводиться перевірка ліній, що живлять окремі споживачі.

Також перевіряється правильність захисту від струмів короткого замикання, для чого порівнюється величина струму короткого замикання в точці розташування автоматичного вимикача з величиною номінального струму електромагнітного розчеплювача автоматичного вимикача, відношення вказаних величин повинно бути не менше 1,5.
8.10 Вибір відпайок трансформатора цехової трансформаторної підстанції

Оскільки серед електроприймачів заводу відсутні електроприймачі, що значно впливають на якість електроенергії, то перевіримо обрану цехову мережу на допустимі відхилення напруги у споживачів.

Розрахункова схема зображена на рисунку 8.

Розрахунки по відхиленню напруги виконуємо для режимів мінімальних та максимальних навантажень.

В режимі максимальних навантажень напруга на зажимах найбільш віддалених електроприймачів не повинна бути нижче 0,95∙Uн. В режимі максимальних навантажень обмеження йде зі сторони верхньої допустимої границі напруги. При цьому напруга на шинах 0,4 кВ ТП не повинна перевищувати 5 % номінальної напруги, тобто

За максимальні беремо максимальні розрахункові навантаження, а за мінімальні – 30 % від максимальних.

Для режиму максимальних навантажень усталене відхилення напруги

(86)

де Ет – величина добавки напруги на регульованих відгалуженнях трансформатора, %;

Uтр – втрата напруги в трансформаторі, %;

– сумарна втрата напруги в магістральних лініях до споживача, %;

– кількість послідовних магістралей до споживача;

Uсп – втрата напруги в мережі найвіддаленішого споживача, %;

– припустиме усталене відхилення напруги згідно 11.

Величина Uтр (%) знаходиться по формулі

, (87)

де Sм – максимальна потужність на вторинній стороні трансформатора, кВА;

– номінальна потужність трансформатора, кВА;

– активна складова напруги КЗ трансформатора, %;

– реактивна складова напруги КЗ трансформатора, %.

Для режиму мінімальних навантажень відхилення напруги

(88)

де – коефіцієнт завантаження в режимі мінімальних навантажень;

+ 5 % – припустиме усталене підвищення напруги згідно 11.

Підставляючи розрахункові дані в вирази (86) і (88) і вирішуючи нерівності, отримаємо потрібне Ет відгалуження трансформатора.
9 Якість електричної енергії
Згідно розрахункової схеми (рисунок 11) вважаємо, що напруга на стороні 10 кВ підстанції при використанні трансформатору з РПН при будь-якому режимі роботи є номінальною.

Розрахунком визначається межі відхилень напруги в центрі живлення, за який вважається трансформатор ГПП.

Розрахунок виконуємо для двох режимів – нормального та післяаварійного. Нижня межа допустимого відхилення напруги на шинах РП 10 кВ – в нормальному режимі визначається в режимі максимальних навантажень для ЕП напругою 0,38 кВ у точці „г” (знаходимо ):

(89)



Рисунок 11 – Розрахункова схема
При цьому приймаємо, що напруга на шинах 0,4 кВ віддаленої ТП 5, не повинно бути нижче . Приймаємо також мінімальний коефіцієнт трансформації трансформаторів ТП 5, а втрати напруги Ui на і-х ділянках мережі розраховуємо для режиму максимальних навантажень по формулі:

(91)

де Pi, Qi – активна та реактивна потужності, що є на і-ій ділянці, кВт, квар;

Uв.ном номінальна напруга на шинах РП ГПП, В;

r0, x0 – питомі опори кабелів, Ом/км;

li – довжина i-ої ділянки мережі, км.

Втрата напруги Uтр у трансформаторі (В) знаходимо за формулою

(92)

де Pм.0.38, Qм.0.38 – максимальна активна та реактивна потужності на стороні 0,4 кВ трансформатора, кВт, квар;

rТ, xТ – опори трансформатора, приведені до напруги 0,38 кВ, мОм;

– номінальна напруга низьковольтної мережі, В.

Верхня межа допустимого відхилення напруги визначаємо в режимі мінімальних навантажень для ЕП з  кВ в точці „з” (знаходимо )

(93)

При цьому приймаємо максимальний коефіцієнт трансформації для трансформатора ТП 1, а потім напругу на i-их ділянках мережі, для трансформатора ТП 1 розраховуємо для режиму мінімальних навантажень. Навантаження в цьому режимі приймаємо рівним 30 % навантажень режиму максимальних навантажень.

Величину знаходимо по формулі

%, (94)

де Qс – потужність конденсаторних батарей, квар;

Хс – реактивний опір мережі до БК, Ом.

Виконаємо розрахунки для нормального режиму роботи мережі.

Визначається втрата напруги на ділянках мережі в режимі максимальних і мінімальних навантажень.

Наприклад, при отриманій межі допустимих відхилень напруги

;



діапазон регулювання складатиме (0,782 – 2,87).

Для післяаварійного режиму мережі та в самому несприятливому випадку сумарні втрати напруги подвоюються. Також подвоюються величини Евбк та , оскільки дві ВБК будуть в роботі.

В цьому випадку, наприклад, межі допустимих відхилень напруги складатимуть

;



це означає, що діапазон регулювання складає (1,564 – 5,74).

Межі регулювання РПН трансформатору (тип трансформатора) складають  16,02 % ( 9х1,78 %). Таким чином отримані діапазони в нормальному режимі (0,782 – 2,87) % та в післяаварійному режимі (1,564 – 5,74) % попадають у зону регулювання трансформаторів ЦПП, і інших засобів корекції напруги у мережі не потрібно.
Література


    1. Справочник по проектированию электроснабжения. /Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. – М.: Энергоиздат, 1990.

    2. Справочник по проектированию промышденных предприятий / Под ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского в 2-х томах. – М.: Энергия, 1973.

    3. Справочная книга для проектирования электрического освещения. / Под ред. Г.М. Кноринга. – Л.: Энергия, 1976.

    4. Правила устройства электроустановок/ Минэнерго СССР. – М.: Энергоиздат, 1985.

    5. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учебное пособие для вузов – 4-е изд. перер. и доп. – М.: Энергоиздат, 1986.

    6. Методичні вказівки та завдання до курсового проектування з курсу «Електропостачання промислових підприємств» для студентів спеціалізації 10.04.01 «Електропостачання промислових підприємств» / Укл. М.А. Денисенко, О.І. Соловей, Е.М. Іншеков. – К.: КПІ, 1994.

    7. Переходные процессы в сисмемах электроснабжения. Учебник / В.Н. Винославский, Г.Г. Пивняк, Л.И. Несен и др. под ред. В.Н. Винославского. – К.: Вища школа. Головне видавництво, 1989.

    8. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: проектирование и расчет. / А.С. Овчаренко, М.Л. Рабинович, В.И. Мозырский, Б.И. Розинский. – К.: Техніка, 1985.

    9. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для энергетических специальностей / под. ред. В.М. Блок. – М.: Высшая школа, 1981

    10. Электробезопасность на промышленных предприятиях. Справочник / Р.В. Сабарно, А.Г. Степанов и др. – К.: Техніка, 1985.

    11. ГОСТ 13109–97 Электрическая энергия. Нормы качества электрической энергии у её приемников, присоединенных к электрическим сетям общего назначения. – М.: Изд-во стандартов, 1985.

    12. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / Под ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л. Самовера. – 3-е изд., перер. и доп. – М.: Энергоиздат, 1981.






1   2   3   4   5   6


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации