(Рср= Рср9+Рср11

1

где Рср - средняя активная мощность подгруппы электро приемников входящих в

данную группу

n

(Рср= 4.26 + 36.43=4069 [кВт]

1

n

(Qср= Qср9+Qср11

1

где Qср - средняя реактивная мощность подгрупп электро приемников

n

(Qср= 4.56 + 80.1=84.66 [квар]

1

Ки.с.= (Рср / (Рном

Ки.с.= 40.69 / 203.44 = 0.2

Определим отношение Рном наибольшего электро приемника к Рном наименьшему

электро приемнику

m= Рном макс / Рном мин

m=42.6 / 9.1= 4.68

m=4.68

В соответствии с практикой проектировании установлено, что при m>3 и Ки(0.2

эффективное число приемников принято считать по формуле

n

nэ= 2(Рном / Рном макс

1

nэ= 2(112.37 / 91.07

nэ= 9.5

По графику 2.15.[1] находим коэффициенты максимальной активной мощности:

Кмax=1.84

Максимальная активная нагрузка

n

Рмах= Кмах ( (Рср

1

Рмах= 1.84(40.69=74.86 [кВт]

Рмах=74.86 [кВт]

Максимальная реактивная нагрузка определяется в соответствии со следующими

параметрами , при nэ (10

n

Qмах= (Qср

1

где Qср - средняя реактивная мощность электро приемников входящих в данную

группу

Qмах=84.66 [квар]

С постоянным графиком нагрузки

Для них Рном=Рпасп

Токарные станки

Рном1= n ( Рпасп

где n - количество станков

Рном1= 20(5.2= 104 [кВт]

Рном1=104[кВт]

Рср1= Ки(Рном1

Рср1= 0.2(104=20.8 [кВт]

Qср1=Рср1(tg(

Qср1=20.8(1.15= 23.92 [квар]

Qср1=23.92[квар]

Фрезерные станки

Рном2= n(Рпасп

Рном2=12(7.2=86.4 [кВт]

Рном2=86.4 [кВт]

Рср2=Ки(Рном2

Рср2=0.2 ( 86.4= 17.28 [кВт]

Рср2=17.28 [кВт]

Qср2=Рср2 ( tg(

Qср2=17.28 ( 1.15= 19.872 [квар]

Qср2=19/872 [квар]

Станки плоскошлифовальные

Рном3= n ( Рпасп

Рном3= 3 ( 8.3 = 24.9 [кВт]

Рном3= 24.9 [кВт]

Рср3= Ки ( Рном3

Рср3= 0.14 ( 24.9 = 3.486 [кВт]

Рср3= 3.486 [кВт]

Qср3=Рср3 ( tg(

Qср3=3.486 ( 1.15= 4.009 [квар]

Qср3=4.009 [квар]

Кругло шлифовальные станки

Рном4= n ( Рпасп

Рном4=2 ( 12.2 =24.4 [кВт]

Рном4=24.4 [кВт]

Рср4= Ки ( Рном4

Рср4=0.14 ( 24.4 =3.416 [кВт]

Рср4=3.416 [кВт]

Qср4= Рср4 ( tg(

Qср4=3.416 ( 1.15 = 3.93 [квар]

Qср4=3.93 [квар]

Станки сверлильные

Рном5= n ( Рпасп

Рном5=2 ( 2.2 =4.4 [кВт]

Рном5=4.4 [кВт]

Рср5= Ки ( Рном5

Рср5=0.12 ( 4.4 = 0.528 [кВт]

Рср5=0.528 [кВт]

Qср5= Рср5 ( tg(

Qср5=0.528 ( 1.15 = 0.607 [квар]

Qср5=0.607 [квар]

Станки заточные

Рном6= n ( Рпасп

Рном6=1 ( 1.3 = 1.3 [кВт]

Рном6=1.3 [кВт]

Рср6= Ки ( Рном6

Рср6=0.12 ( 1.3 = 0.156 [кВт]

Рср6=0.156 [кВт]

Qср6= Рср6 ( tg(

Qср6=0.156 ( 1.15 = 0.179 [квар]

Qср6=0.179 [квар]

Насосы

Рном7= n ( Рпасп

Рном7=4 ( 35 = 140 [кВт]

Рном7=140 [кВт]

Рср7= Ки ( Рном7

Рср7=0.7 ( 140 = 98 [кВт]

Рср7=98 [кВт]

Qср7= Рср7 ( tg(

Qср7=98 ( 0.75 = 73.5 [квар]

Qср7=73.5 [квар]

Вентиляторы

Рном8= n ( Рпасп

Рном8=3 ( 25 = 75 [кВт]

Рном8=75 [кВт]

Рср8= Ки ( Рном8

Рср8=0.8 ( 75 = 60 [кВт]

Рср8=60 [кВт]

Qср8= Рср8 ( tg(

Qср8=60 ( 0.75 = 45 [квар]

Qср8=45 [квар]

Электропечи

Рном10= n ( Рпасп

Рном10=2 ( 40 = 80 [кВт]

Рном10=80 [кВт]

Рср10= Ки ( Рном10

Рср10=0.7 ( 80 = 56 [кВт]

Рср10=56 [кВт]

Qср10= Рср10 ( tg(

Qср10=56 ( 0 = 0 [квар]

Qср10=0 [квар]

Итоговые данные по электро приемникам с постоянным графиком нагрузки

n

(Рном = Рном1 + … Рном8+ Рном10

1

n

(Рном=104+86.4+24.9+24.4+4.4+1.3+140+75+80=540.4 [кВт]

1

n

(Рср= Рср1+…+Рср8+Рср10

1

(Рср=20.8+17.28+3.486+3.416+0.528+0.156+98+60+56=218.06 [кВт]

n

(Qcр= Qср1+…+Qср8+Qср10

1

(Qcр=23.92+19.872+4.009+3.93+0.607+0.179+73.5+45+0=171.01 [квар]

для приемников с постоянным графиком нагрузки

n

Кмакс=1 - Рмакс=(Рср=218.06 [кВт]

1

n

Qмакс=(Qср=171.01 [квар]

1

2.5. Выбор компенсирующих устройств и выбор мощности трансформатора

Средняя мощность все потребителей

n

Рср=(Рср = Рср1+Рср2+…+Рср11

1

n

Рср=(Рср = 218.06+40.69 = 258.75 [кВт]

1

Рср= 258.75 [кВт]

n

Qср=(Qср = Qср1+Qср2+…+Qср11

1

n

Qср=(Qср=171.01+84.66 = 255.67 [квар]

1

Qср= 255.67[квар]

2 2

S=(Рср + Qср

где Рср и Qср - средняя активная и реактивная мощности для всех

потребителей

2 2

Sср=( 258.75 + 255.67 = 363.75[кВА]

Sср=363.75 [кВА]

Определяем максимальные мощности всех электро потребителей

Рмакс=Рмакс1 + Рмакс2

где Рмакс1 и Рмакс2 - активные мощности потребителей с постоянным и

переменным графиком нагрузки

Рмакс=218.06 + 74.86 = 292.92 [кВт]

Рмакс= 292.92[кВт]

Qмакс=Qмакс1 + Qмакс2

где Qмакс1 и Qмакс2 - реактивная мощность потребителей с постоянным и

переменным графиком нагрузки

Qмакс=171.01 + 84.66 = 255.67 [квар]

Qмакс= 255.67 [квар]

2 2

Sмакс= (Рмакс + Qмакс

Sмакс= ( 85790.4+65367.1=388.7

Sмакс= 388.7 [кВА]

Определяем cos( по формуле

cos( = Рмакс / Sмакс

где Рмакс - активная максимальная мощность всех потребителей

Sмакс - полная максимальная мощность

cos( = 292.92 / 388.7 = 0.753

Так как cos( слишком мал , то требуется компенсация с помощью батарей

статических конденсаторов мощностью Qс= 220 [квар]

Определяем максимальную реактивную мощность с учётом статических

конденсаторов

Q(макс = Qмакс - Qс

где Qс - мощность статических конденсаторов

Q(макс = 255.67 - 220 = 35.67[квар]

Q(макс = 35.67[квар]

Уточним значение S(макс

2 2

S(макс=( Рмакс + Q(макс

2 2

S(макс=(292.9 + 35.67 = 295.06[кВА]

S(макс= 302.872 [кВА]

Подсчитаем значение cos( с учетом применения компенсирующий устройств

соs( = Рмакс / S(макс

где Рмакс - активная максимальная мощность всех потребителей

S(макс - полная максимальная мощность всех потребителей с учетом

статических конденсаторов.

cos( = 292.9 / 295.06= 0.99

cos( = 0.99

Cхема подключения батарей конденсаторов

( 380 В

Р

П

где П - предохранитель ,

Р - трех фазный рубильник

Выбираем мощность трансформатора (приложение 12)

Sтр ( S(макс

Sтр = 295.06 [кВА]

Sном.тр. = Sмакс / (

Sном.тр. = 295.06 / 0.75 = 393.41 [кВА]

Sном.тр. = 393.41 [кВА]

Возьмем один трансформатор типа ТС3-400

80х50 ; ШРА4-630-32 IУ3

2.6. Расчет заземления

Определяем число электродов заземления подстанции 604 [кВ] на стороне

с напряжением 6 [кВ]

Нейтраль изолирована на стороне 0.4 [кВ] , наглухо заземлена .Заземление

общей протяженностью воздушной линии lвл=0 км , кабельной линии lкаб=5 км

4

(2 = 1.5 , (изм.= 0.6 ( 10 [Ом]

Решение :

Ток однофазного заземления на землю в сети 6 [кВт]

Iз = U ( 35 lкаб + lв) / 350

где U - напряжение питающей сети

lкаб - длина кабеля

lв - длина воздушной линии

Сопротивление заземляющего устройства для сети 6 [кВт]

R = Uз / Iз

где Uз - заземляющее напряжение

Iз - ток однофазного заземления на землю

Rз = 125 /3 = 41.7 [Ом]

Rз = 41.7 [Ом]

Сопротивление заземления для сети 0.4 [кВт] с глухо заземленной нейтралью

должно быть не более 4 [Ом]

Расчетное удельное сопротивление группы равняется

гр = (2 ( (изм.

4 3

(гр = 1.5 ( 0.6 ( 10 = 9 ( 10 [Ом ( м]

3

(гр = 9 ( 10 [Ом ( м]

Выбираем в качестве заземлителей прутковое заземление длиной l = 5м

Сопротивление одиночного пруткового электрода равно

Rо.пр. = 0.00227 ( 9000 = 20.43 [Ом]

Rо.пр. = 20.43 [Ом]

Применяемые заземлители размещаются в ряд с расстоянием между ними а=6м

Коэффициент экранирования (=0.8 при а>1 , R=4 [Ом]

n = Rо.пр. / (Rэ

где Rо.пр. - сопротивление одиночного пруткового электрода

Rэ - сопротивление взятое из правил установки электро оборудования

n = 20.43 / 0.8 ( 4 = 6.38 , округляем в большую сторону

n = 7 [шт]

Заземление включает в себя семь прутков.

2.7. Расчет токов короткого замыкания от источников питания с

неограниченной энергии

При расчете токов короткого замыкания важно правильно составить

расчетную схему , т.е. определить что находиться между точкой короткого

замыкания и источником питающим место короткого замыкания , а для этого

необходимо рассчитать токи короткого замыкания . Предположим , что

подстанция подключена к энергосистеме мощностью S = ( , питающее режимное

сопротивление системы Хо = 0

Uн=10 кВт

К1 К2

энергосистема

кабель ТС3-400

l=5 км l=0.4 км

АСБ(3х15) ААБ(3х70) Uк=5.5%

Sc=( ; Хс=0 шины ГРП

подстанция

потребителя

Для удобства расчета используются системы относительных и базисных величин.

Sб - базисная мощность , величина которой принимается за 1.

Для базисной мощности целесообразно принимать значения 100 , 1000 [кВт]

или номинальную мощность одного из источников питания.

Uб - базисное напряжение , принимается равным номинальным

(250,115,15,3,0.525,0.4,0.25)

Сопротивление в относительных единицах при номинальных условиях:

2

реактивное - Х( = (3 ( Iном(Х/Uном = Х ( Sном /Uном )

где Iном - номинальный ток питающей сети

Х - реактивное сопротивление сети

Uном - номинальное напряжение сети

Sном - номинальная мощность

2

активное - R( = (3 ( Iном( R/Uном = R ( Sном /Uном )

где R - активное сопротивление сети

2 2

полное - Z( = (R( +Х(

где R( и Х( - активное и реактивное сопротивление сети в относительных

единицах

Все эти сопротивления приводятся к базисным условиям( ставится буква б )

Изобразим электрическую схему заземления

К1 К2

Х1(б R1(б Х2(б R2(б

l=5 км l=0.4 км

шины ГРП

Х1(б и R1(б - активное и реактивное сопротивления кабельной линии , от

электро системы до ГРП завода

Х2(б и R2(б - активное и реактивное сопротивления , от ГРП завода до

цеховой подстанции

Х3(б - реактивное сопротивление трансформатора

R3(б - принимаем равным нулю из-за его малости

Принимаем S = 100

U = 0.3 [кВ]

Xо = 0

Sо = (

Приводим сопротивления к базисным величинам

2

Х1(б = Хо ( l ( Sб / U1б

где Хо - реактивное сопротивление на 1км кабельной линии

l - длина кабеля от энергосистемы до ГРП завода

Sб - базисная мощность источника питания

U1б - базисное напряжение кабельной линии

Х3 - реактивное сопротивление сети

Х1(б = 0.08(5(100 / 100 =0.4

Х1(б = 0.4

3 2

R1(б = 10 ( l ( Sб / ( ( S ( U1 б 2

где ( - удельная проводимость , равна 32[м/ом ( мм ]

R1(б = 1000(5(100 / 32(150(100 = 1.04

R1(б =1.04

Хо - реактивное сопротивление на 1км кабельной линии

Х=0.08

Х2(б=0.08(0.4(100/100 = 0.03

Х2(б=0.03

3 2

R2(б=10 ( 0.4 ( 100/32 ( 70 ( 10

R2(б= 0.18

Х3(б= Uк ( Sб/100 ( Sном.тр.

Х3(б= 4.5(100 / 100(0.4 = 11.25

Х3(б= 11.25

Определяем суммарные сопротивления до точки К1

n

(Х(бК1 = Х1(б = 0.4

Страницы: 1, 2, 3