Курсовая работа (т): Разработка системы электроснабжения механического цеха тяжелого машиностроения

Все электроприемники с переменным графиком нагрузки (группа А)

Расчет электрически нагрузок РП-1

Исходные данные приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1 Характеристики оборудования РП-1

Определяем суммарную номинальную активную мощность ЭП подключенных к РП-1

Определяем номинальную реактивную мощность группы

,

Определяем среднюю активную мощность

Определяем среднюю реактивную мощность

Определяем эффективное число электроприемников

Определяем коэффициент использования группы

По таблице на с.26 /1/ находим коэффициент максимума () для 6,985, значение которого находится в пределах 6¸7, при 0,2 Занесем все в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

Значения коэффициента максимума

Коэффициент максимума () рассчитываем методом кусочно-линейной интерполяции.

Составляем уравнение прямой , проходящей через точки с координатами

Коэффициенты a и b, входящие в уравнение прямой, определяются по формулам:

;

Тогда коэффициент максимума по активной мощности () при

.

Определяем коэффициент максимума по реактивной мощности ():

Определяем расчетную активную мощность (, кВт):

Сравним полученное значение  с суммарной номинальной мощностью трех наиболее мощных электроприемников:

Определяем расчетную реактивную мощность

 кВар.

Определяем средний коэффициент мощности

Определяем полную расчетную мощность

Определяем расчетный ток

Расчеты для остальных РП и цеха в целом проводятся аналогично. Результаты сведены в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 - Сводная таблица расчетных данных

Примечание - * без учета потребления мощности на освещение

Учет электрического освещения

Согласно заданию, необходимо учесть освещение в размере 10% от мощности цеха.

Расчетная мощность цеха (см. таблицу 3.4) - 276,186 кВт. Следовательно, потребляемая мощность на освещения

Р_осв = 0,1∙276,186=27,6кВт

Выполним расчет электрических нагрузок цеха с учетом мощности потребляемой на освещение и дополнительной мощности на перспективу. Коэффициент использования освещения k_и примем равным 0,85; cosφ=0,8(газоразрядные лампы).

Результат расчета приведен в таблице 3.5.

Таблица 3.5 - Сводная таблица расчетных данных по цеху с учетом мощности потребляемой на освещение и дополнительной нагрузки на перспективу

Компенсация реактивной мощности (расчет мощности КУ)

Произведем расчет мощности компенсирующего устройства для цеховой ТП без учета дополнительной нагрузки на перспективу.

Реактивной мощностью дополнительно нагружаются питающие и распределительные сети предприятия, соответственно увеличивается общее потребление электроэнергии. Меры по снижению потребления реактивной мощности: естественная компенсация без применения специальных компенсирующих устройств (КУ); искусственная компенсация с применением КУ.

Для искусственной компенсации реактивной мощности применяются специальные КУ, являющиеся источниками реактивной энергии емкостного характера.

К техническим средствам компенсации реактивной мощности относятся следующие виды КУ: конденсаторные батареи (КБ), синхронные двигатели, вентильные статические источники реактивной мощности (ИРМ).

Таблица 4.1 - Исходные данные для расчета

Расчетный коэффициент мощности:

Определяется расчетная мощность компенсирующего устройства:

,

где - коэффициент, учитывающий повышение коэффициента мощности естественным способом, принимается  = 0,9, /1/, с. 33;

tgφ и tgφ к- коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cosφk= 0,92…0,95.

Задавшись cosφ_k из этого промежутка, определяют tgφ к.

Принимается cosφ_k = 0,95, тогда tgφ _к = 0,33.

 кВар.

Окончательно выбираем установку по каталогу компании "Матик-Электро" компенсации реактивной мощности с номинальной мощностью 350 кВар. Устанавливаем УКМ 58-0,4-350-30 У3 с мощностями ступеней регулирования 1х50+3х100 кВар.

Определяются фактические значения  и  после компенсации реактивной мощности:

;

.

Определим расчетную мощность с учетом компенсации и потерь

;

Результаты расчетов сводятся в "Сводную ведомость нагрузок".

Таблица 4.2 - Сводная ведомость нагрузок

. Выбор напряжений

Приёмники электрической энергии современных промышленных предприятий могут быть подразделены на группы, различающиеся по мощности, режиму работы, напряжению, роду тока.

Большая часть электроприёмников - электродвигатели производственных механизмов, электрическое освещение, электрические печи, электросварочные установки - являются, как правило, потребителями трёхфазного переменного тока промышленной частоты- 50 Гц.

Согласно ГОСТ 721-62, номинальные линейные напряжения электрических сетей в электроустановках до 1000 В должны соответствовать при трёхфазном переменном токе: 220, 380, 660 В.

Наибольшее распространение на промышленных предприятиях имеют установки переменного напряжения 380/220В с глухо-заземлённой нейтралью. Выбор данного напряжения и рода тока обеспечивает возможность использования общих трансформаторов для питания силовой и осветительной нагрузки, а также снижение потерь электроэнергии в цеховых сетях - по сравнению с напряжением 220/127В.

Указанное напряжение следует применять во всех случаях, где этому не препятствуют какие - либо местные условия и если технико-экономическими расчётами не доказана целесообразность применения более высокого напряжения. Наибольшая мощность трёхфазных электроприёмников, питаемых от системы напряжением 380/220В, не должна превышать величины, допускающей применение контакторов на ток 600 А.

В целях уменьшения опасности поражения электрическим током используют малое напряжение - номинальное напряжение не более 42 В. Малые напряжения применяют главным образом для ручных электрических инструментов, переносных ламп и ламп местного освещения в помещениях, где требуются особые меры безопасности.

В качестве источников малых напряжений служат обычно понижающие трансформаторы. Чтобы исключить опасность перехода высшего напряжения на сторону низшего или на корпус, вторичную обмотку и корпус понижающего трансформатора заземляют или зануляют.

Исторически в сетях среднего напряжения Советского Союза получили распространение напряжения 6 и 10 кВ.

Для промышленных предприятий напряжение 6 кВ может оказаться целесообразным в двух случаях: при питании предприятия от ТЭЦ на генераторном напряжении 6 кВ и при значительной доле электродвигателей 6 кВ в суммарной нагрузке предприятия.

Использование напряжения 6 кВ на промпредприятиях определялось отсутствием электродвигателей 10 кВ во всем диапазоне мощностей

В настоящее время принято при новом строительстве сетей электроснабжения применять напряжение 10 кВ, также осуществлять перевод сетей 6 кВ на напряжение 10 кВ. Основным преимуществом напряжения 10 кВ является более высокая пропускная способность при практически одинаковой конструкции оборудования (например кабели)

5. Расчет тока короткого замыкания

Последовательность расчета тока короткого замыкания выглядит следующим образом:

) составляется расчетная однолинейная схема установки,