проектирование

Дано:

Генплан 3 х 2 км с силовыми нагрузками цехов (1кл. = 0,1 км)

параметр	Номер цеха
	Ц1	Ц2	Ц3	Ц4	Ц5
Р, кВт	63	100	160	25	40
Х, км	0,4	1,2	2,6	1,8	0,7
У, км	0,9	1,6	1,3	0,6	0,9
Cosφ	0,8	0,85	0,9	0,7	0,75

Требуется:

- определить координаты ЦЭН активных;

- определить координаты ЦЭН реактивных;

- нанести данные на генплан.

Решение:

1. Наносятся на генплан центры электрических нагрузок (ЦЭН) каждого цеха (рис. 1), масштаб генплана m_г =0,2 км/см.

2. Определяются радиусы кругов активных и реактивных нагрузок, исходя из масштаба генплана.

3. Определяется масштаб активных (m_а) нагрузок, исходя из масштаба генплана. Принимается для наименьшей нагрузки (Ц5) радиус R_а5=0,1 км, тогда

== 796 кВт/км²;

Принимается m_а =800 кВт/км².

Определяется радиус для наибольшей нагруки при рпинятом масштабе

R_a=;

Нанесение нагрузок на генплан в данном масштабе возможно, масштаб утверждается.

Определяются радиусы кругов для остальных нагрузок:

R_ai=; R_ai =2∙10^-2 .

Результаты заносятся в « Сводную ведомость нагрузок цехов» (таблица 1).

Определяются реактивные нагрузки каждого цеха из соотношения

Q_i = ,

где определяется по .

Результаты заносятся в «Сводную ведомость нагрузок цехов».

Определяются радиусы кругов для реактивных нагрузок при том же масштабе, т.е. при m_р = 800 квар/км² по формуле

R_pi=2∙10^-2.

Результаты заносятся в «Сводную ведомость нагрузок».

Нагрузки кругами наносятся на генплан, активные – сплошной линией, реактивные – штриховой.

4. Определяются условные ЦЭН активной и реактивной:

X_а0 =;

Y_а0 =

Вблизи точки А(1,63; 1,23) располагают ГПП.

X_р0 =;

Y_p0 =

Вблизи точки В( 1,5; 1,2) располагают ККУ или синхронный компен-сатор (СК).

5. Составляются картограммы нагрузок для всего предприятия и наносятся необходимые данные.

Таблица 1. Сводная ведомость нагрузок цехов

параметр	Номер цеха
	Ц1	Ц2	Ц3	Ц4	Ц5
Р, кВт	160	100	63	40	25
	0,25	0,20	0,16	0,13	0,10
Cos φ	0,7	0,75	0,8	0,85	0,9
tg φ	1,01	0,88	0,75	0,62	0,48
Q, квар	161,6	88	47,25	24,8	12
	0,26	0,19	0,14	0,09	0,07

Ответ: Место установки ГПП и ЦЭН точка А(0,92; 0,96). Место установки ККУ и ЦЭН точка В(0,82; 0,80).

Дано:

Вариант – 2

Категория ЭСН-2

Электроприемники:

№ 18-24-26-29

Цех машиностроения – 500 м²

Требуется:

- составить схему ЭСН;

- рассчитать нагрузки и заполнить сводную ведомость нагрузок;

- выбрать ТП – 10/0,4.

Решение:

1. По таблице 7 по номерам находятся нужные электроприемники и разбиваются на группы: 3-фазный ДР, 3-фазный ПКР, 1-фазный ПКР, ОУ.

Выбираются виды РУ: ШМА, РП, ЩО.

Исходя из понятия категории ЭСН-1, составляется схема ЭСН с учетом распределения нагрузки.

Так как потребитель 1 категории ЭСН, то ТП – двухтрансформаторная, а между секциями НН устанавливается устройство

АВР(автоматическое включение резерва).

Так как трансформаторы должны быть одинаковые, нагрузка

распределяется по секциям примерно одинаково, а потому

принимаются следующие РУ: РП1(для 3-фазного ПКР), РП2(для 1-фазного ПКР), ЩО, ШМА1 и ШМА2 (для 3-фазного ДР).

Такой выбор позволит уравнять нагрузки на секциях и

сформировать схему ЭСН

2. Нагрузки 3-фазного ПКР приводятся к длительному режиму

Р_Н = Р_П = 10 = 7,7 кВт.

3. Нагрузка 1-фазного ПКР, включенная на линейное напряжение , приводится к длительному режиму и к условной 3-фазной мощности:

Рис 4. Распределние 1-фазной нагрузки по фазам

Р_Н = S_П = 16∙0,35∙ =4,3 кВт;

Р_В = Р_Ф.НБ = = 2Р_Н = 2∙4,3 = 8,6 кВт;

Р_А = Р_С= Р_Ф.НМ = = 1,5Р_Н = 1,5∙4,3 = 6,45 кВт;

Н = ∙100 = ∙100 = 33% > 15%,

Рис 5. Схема ЭСН цеха

Согласно распределению нагрузки по РУ заполняется «Сводная ведомость нагрузок по цеху» (таблица 9).

Колонки 1, 2, 3, 5, 6, 7.

Клонка 4: = Р_Н n, кроме РП» с 1-фазными электроприемниками и ЩО.

Так как на РП1, РП2, ЩО электроприемники одного наименования, итоговых расчетов не требуется.

Расчеты производятся для ШМА1 и ШМА2.

Определяется m = , результат заносится в колонку 8.

Определяются Р _см = К_и Р_н , Q_см = Р_см , Sсм=,

результаты заносятся в колонки 9,10,11 соответственно.

Определяются = , = , = для

ШМА1 и ШМА2, результаты заносятся в колонки 5,6,7 соот-ветственно.

Определяется n_Э = F(n, m, , Р_Н) = 8, результат заносится в

колонку 12.

Определяется К_М = F(К_и.ср, n_Э), результат заносится в колонку 13.

Определяются P_М = К_МР_СМ; Q_М =Q_СМ; S_М = ,

результат заносится в колонки 15, 16, 17.

Определяется ток на РУ, результат заносится в колонку 18.

= = = 39,21 А;

= = = 3,02 А;

= = = 20,79 А;

Определяется расчетная мощность трансформатора с учетом

потерь, но без компенсации реактивной мощности.

S_Т ≥ S_Р = 0,7S_М(ВН) 0,7∙63,2 = 45,7кВ∙А.

По таблице 12 выбирается масляный трансформатор типа ТМ мощностью 50 кВА.. Выбранная мощность цехового трансформатора проверяется на перегрузочную способность в аварийномрежиме: 1,4∙S_Т ≥ S_М(ВН) ; 1,4∙63 ≥ 45,7 кВА, т. к. условие выполняется, следовательно мощность выбрана правильно. Выбираем трансформатор типа ТМ 63-10/0,4.

Таблица 9. Сводная ведомость нагрузок по цеху

Наименование РУ и электроприемников 1	Нагрузка установленная								Нагрузка средняя за смену							Нагрузка максимальная
	кВт 2	n 3	кВт 5		Cos φ 6	Tg φ 7	m 8	кВт 9		квар 10	кВ А 11	12	13	14	кВт 15		кВар 16	кВА 17	А 18
Печь дуговая	30	4	120	0,75	0,87	0,56	4	22,5		12,6	25,78	4	1,14	1,1	25,78		13,8	29,08	39,21
Тельфер трансформаторный ПВ=60%	10	3	30	0,1	0,5	1,73	3	1		1,73	1,99	3	3,43	1,1	3,34		5,9	6,82	3,02
Аппарат дуговой сварки ПВ=60%	16	5	80	0,3	0,35	2,67	5	4,8		12,8	13,67	5	2	1,1	9,6		25,6	27,3	20,79
Газоразрядные лампы	10			0,85	0,95	0,33									_		_	_	_
Всего на ШНН								28,3		27,13	41,44				38,6		45,3	63,2

Определяется коэффициент загрузки трансформатора:

К_З = ∙ = = 1,003.

Средневзвешенный коэффициент мощности по цеху составил:

= = = 0,68.

Поскольку коэффициент мощности меньше оптимального (0,92), то необходимо скомпенсировать реактивную мощность.

Выбор компенсирующего устройства

Из таблицы 9 выпишем исходные данные и заполним таблицу 10.

Таблица 10. Исходные данные

Параметр	cosφ	tgφ	кВт	кВар	кВА
Всего на НН без КУ	0,68	0,504	38,6	45,3	63,2

Определяется расчетная мощность компенсирующего устройства:

Q_ку = α Р_м() = 0,9∙38,6∙(0,504-0,33)=6043 квар.

Принимаем 0,95, тогда = 0,33. По таблице 13 выбирается УКБН -0,38-10-50 .Определяются фактические значения

и после компенсации реактивной мощности:

= = = 0,27,что соответствует 0,72.

Определяется расчетная мощность трансформатора с учетом потерь:

S_p = 0,7∙57,65 = 40,35 кВА;

Потери в трансформаторе составят:

ΔР_т = 0,02∙S_нн = 0,02∙52,3 = 1,046 кВт;

ΔQ_т = 0,1∙S_нн = 0,1∙52,3 = 5,23 квар;

ΔS_т = = =5,33 кВА.

Результаты расчетов заносятся в «Сводную ведмость нагрузок цеха» (таблица 11).

Параметр	cosφ	tgφ	кВт	кВар	кВА
всего на НН без КУ	0,68	0,504	38,6	45,3	63,2
КУ				10
Всего на НН с КУ	0,72	0,27	38,6	35,3	52,3
Потери			1,046	5,23	5,33
Всего ВН с КУ			39,64	40,55	57,65

Ответ: Выбрана цеховая КТП 1 х 63-10/0,4; К_З = 1,003.