МУ КП ДН

Кссв		Рmax i
		Р	(32)
			устi

Расчет средневзвешенного коэффициента реактивной мощности tg , для всего завода определяется по формуле

				tq св		Qmax i				(33)
						Рmax i
По найденному tg св				определяем cos св завода.
Результаты расчетов приведены в таблице 7.
Таблица 7 - Расчёт нагрузок завода
Объект	Руст	Кс		cos		tg	Рmах	Qmax	Smax	Imax
	кВт						КВТ	кВар	кВА	A
Цех № 1
Цех № 2
Цех № З
Цех № 4
Цех № 5	600	0,29		0,6		1,33	174	231,4	290	441
Итого:

2.4 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов

Питание цехов завода осуществляется от отдельных, встроенных трансформаторных подстанций (ТП).

При выборе трансформаторов каждой ТП необходимо учитывать тип, требуемую мощность, значение высшего и низшего напряжения,

условия в которых будет эксплуатироваться трансформатор.

15

Число трансформаторов на подстанции зависит от категории надежности питаемых электроприемников, установленной мощности оборудования и графика его работы. Согласно курсовому заданию нагрузки цехов ___-___ содержат порядка 70% электроприемников 1 и 2 категории надежности, а в цехе ___ их количество составляет порядка 60%. Цех № 1 содержит нагрузку, относящуюся к третьей категории надёжности электроснабжения. И поэтому коэффициент загрузки трансформатора может быть равен ______. В цехах 2-5 с учетом

аварийной допустимой перегрузки коэффициент загрузки

трансформаторов не должен превышать ___. Для цехов 2-5 необходимо применять _______ трансформаторные подстанции, для цеха № 1 питание может осуществляться от ________ трансформатора.

Для цеховых трансформаторных подстанций предполагается выбрать трансформаторы типа _______, с ____________ охлаждением,

т.к. он обладает ________________________________________________.

Реальный коэффициент загрузки Кз				для трансформаторов
определяется по формуле
Кз р		Smax
		n Sном.тр.		(34)

В таблице 8 приведены типы и данные для каждого трансформатора которые выбираются по полной максимальной

мощности:

Sном.тр.i	Smax
	n К	,	(35)

з

где Кз - коэффициент загрузки;

n - число трансформаторов, шт.

16

Выбор трансформатора осуществляется исходя из условия,

Sном.тр. Sном.тр. расч.

(36)

Технические данные цеховых трансформаторов взяты из [табл.22,

1] и сведены в таблицу 8.

Таблица 8 - Технические данные цеховых трансформаторов

		Тип и мощность	n	Рх.х.	Рк.з.,	Ix.x.	UК.З.,
	Объект	трансформатора,
			шт	кВт	кВт	%	%
		кВА
	Цех № 1	ТМ - 400	1	1,05	5,5	2,1	4,5
	Цех № 2
	Цех № 3
	Цех № 4
	Цех № 5

Для всех трансформаторов определяются потери активной

мощности Ртр , кВт, по формуле
Р	тр	Р	хх		Р	кз	К2	,	(37)
							зр

где Рхх - потери холостого хода трансформатора, кВт;

Ркз - потери в обмотке трансформатора, кВт.

Для всех трансформаторов определяются потери реактивной мощности Qтр , кВар, по формуле

Q				Sном	(I		U		К2	) ,	(38)
	тр					xx		кз
			100						зр

где Ixx - ток холостого хода, %;

Uкз - напряжение короткого замыкания, %.

17

Для всех трансформаторных подстанция определяются потери активной энергии Wтр , кВт∙ч, по формуле

W	Р	хх	Т Р	кз	К2	τ,	(39)
тр					зр

где Тmax, время работы с максимальной нагрузкой, ч;

- время потерь, ч, определяется по [рис. 4].

Численные значения потерь активной, реактивной мощностей и потерь активной энергии приведены в таблице 9.

Таблица 9 - Потери мощности в цеховых трансформаторах

					Потери мощности			Потери энергии
	SHOM	n
Объект			КЗр	Активной, кВт		Реактивной, кВар		кВт∙ч
	кВА	шт
				На один	Всего	На один	Всего	На один	Всего
Цех № 1	400	1	0,73	4	4	18,5	17,5	109628	10962
Цех № 2
Цех № 3
Цех № 4
Цех № 5
Всего:			-	-		-		-

2.5 Расчет и выбор компенсирующих установок

Для осуществления расчета и выбора КУ вычисляем расчетные нагрузки ГПП.

Активную максимальную мощность ГПП Pmaxгпп, кВт, определяем по формуле

∑	+	∑	Ртр i) ,	(40)
Рmax гпп = Ко • ( Рmax

где Ко=0,9, коэффициент учитывающий неодновременность

18

максимальных нагрузок;

∑Рmax – сумма активных максимальных мощностей фабрики,

кВт;

∑Ртрi – сумма потерь активной мощности цеховых трансформаторов фабрики, кВар.

Максимальную реактивную мощность ГПП Qmaxгпп, кВар,

определяем по формуле
∑	+	∑	Qтр i) ,	(41)
Qmax гпп = Ко • ( Qmax

где ∑Qmax – сумма реактивных максимальных мощностей предприятия, кВар;

∑Qтр i –сумма потерь реактивной мощности цеховых трансформаторов фабрики, кВар.

Максимально допустимую реактивную нагрузку, Qmaxдоп, кВар, по формуле

Qmax доп = Рmax гпп • tgз ,	(42)
Определяем расчетную мощность Qкур, кВар, по формуле
Qкур = αPmax гпп • (tg р - tgэ ) ,	(43)

где α=0,9, коэффициент учитывающий повышение cosφ

естественным способом.

Задаем тип КУ по значению , напряжение главной понизительной подстанции, выбираем стандартную КУ близкую по мощности [по табл.3.6, 3].

Например: Компенсирующее устройство УКЛН-10-600-150 У3.

Определяем фактический tgφ по формуле

19

	tg ф = tg р •	Qкуст	,	(44)
		αPmax гпп

где Qкуст – стандартная мощность КУ.

Рассчитываем суммарную реактивную мощность КУ, Qку, кВар,

по формуле

	Qку	Qmax гпп Qmax доп .				(45)
Полную максимальную мощность ГПП Smaxгпп, кВА, определяем
по формуле
S	max гпп	P2		Q2	.	(46)
			max гпп	max доп

Результаты расчетов сводим в сводную ведомость нагрузок ГПП таблицу 10.

Таблица 10 - Расчётные нагрузки ГПП

Объект	Рmах гпп	Qmax гпп	Qmax доп	Qку	Smax гпп
	КВТ	кВар	кВар	кВар	кВА
ГПП без КУ6
КУ7
ГПП с КУ8

2.6 Выбор числа и мощности трансформаторов главной понизительной подстанции (ГПП)

Для главной понизительной подстанции (ГПП) выбираются два трансформатора таким образом, чтобы при выходе из строя одного трансформаторов другой смог бы обеспечить бесперебойным питанием

6Данные берем из таблицы 7

7Данные из радела 2.5

8Данные из текущего раздела

20

все электроприемники первой и второй категории надёжности, но при этом его перегрузка не должна составлять более 40%, т.е. коэффициент загрузки не должен превышать ______.

Для осуществления выбора трансформаторов вычисляются расчетные нагрузки ГПП.

Расчет требуемой полной мощности для каждого трансформатора ГПП производится по формуле (35).

По [табл.22, 1] выбирается тип и полная номинальная мощность трансформаторов ГПП, выбор осуществляется исходя из условия (36).

Характеристики выбранных трансформаторов приведены в таблице 11.

Таблица 11 - Технические данные трансформаторов ГПП

Тип и мощность		n	Рхх	Ркз	Iхх	Uкз
трансформаторов		шт	кВт	кВт	%	%

Данные потерь мощности трансформаторов главной понизительной подстанции приведены в таблице 12.

Таблица 12 - Потери мощности в трансформаторах ГПП

					Потери мощности			Потери энергии
	SHOM	n		Активной,
Объект			КЗ			Реактивной, кВар			кВт∙ч
	кВА	шт		кВт
				На один	Всего	На один	Всего	На		Всего
ГПП

2.7 Определение центра электрических нагрузок

Источником питания завода является ГПП, правильное ее местоположение обеспечивает работу завода с наименьшими потерями

21

мощности и экономию цветного металла используемых кабелей, шин и проводов. Место, где расположено ГПП называется центром электрических нагрузок (ЦЭН).

Определение центра электрических нагрузок производится по следующим формулам9:

Хо		(Smax i Xi )		(47)
			,
		Smax i
Yo		(Smax i	Yi )
			,	(48)
		Smax i

где Xi - координата цеха по оси абсцисс, определяется по рисунку

1, мм;

Yi - координаты цеха по оси ординат, определяется по рисунку 1, мм;

Smax i - полная максимальная мощность цеха, представленная в таблице 7, кВА.

Для каждого цеха строится картограмма нагрузок, имеющихся на рисунке 2, в виде окружности определённого радиуса. Радиус окружности R i , мм каждой из картограмм определяется по формуле

Ri		Smax i	,	(49)
		m

где m - масштаб равный 2 , кВА/мм2.

9 Все расчетные данные представить в ПЗ после приведенной формулы

22

Результаты расчетов радиуса окружности для построения картограмм нагрузок завода сведены в таблицу 13.

Таблица 13 - Радиусы окружности для построения картограмм

Объект	Цех 1	Цех 2	Цех 3	Цех 4	Цех 5
Ri , мм

Питание цехов завода от ГПП осуществляется кабелями ААБ,

проложенных в земляных траншеях на расстоянии между кабелями ____

мм. Для каждого кабеля определяется расчетный ток Iр i ,А по формуле

Iрi			Smax i		,	(50)
			3 Uном

где Uном=10кВ, вторичное напряжение трансформатора ГПП.

Сечение кабеля выбирается по [табл. 2, 1] согласно условию (27)

При прокладке нескольких кабелей в одной траншеи вводится поправочный коэффициент

	Iдопi кп ,	(51)
Iдопi

где кп - поправочный коэффициент, зависящий от числа работающих в траншеи кабелей, при расстоянии между ними

___мм выбирается по [табл.6,1].

23

Количество кабелей прокладываемых к цеху зависит от категории надежности электроснабжения оборудования находящегося в этом цехе. В цехах содержащих электроприемники первой и второй категории надежности, прокладывается по ______ кабеля поэтому, в случае повреждения и последующего отключения одного из них, питание будет осуществляться по второму. В цехе №1 расположенное электрооборудование третьей категории надежности, которая допускает длительный перерыв в электроснабжении, поэтому к этому цеху прокладывается _____ кабель.

В таблице 14 приведены данные по выбору сечения и количества кабелей, их длины от ГПП до цеха с учетом запаса (2м), а также допустимый ток, в том числе с введением поправочного коэффициент, на величину допустимого тока.

Таблица 14 - Распределительная сеть завода

			Сечение	Допустимый ток, А
	Ip
Объект		Тип кабеля	мм2			Длина, м
	A			без учета Кп	с учётом Кп
Цех № 1	16,8	ААБ	16	75	61,5	79

План расположения ГПП, картограмма нагрузок приводится в

соответствии с рисунком 2.

24