|
Наименование групп электроприёмников
|
Кол-во
|
Рном
|
COS φ
|
ПВ%
|
|
1. Толкатели
|
3
|
125
|
0,82
|
60
|
|
2. Подводящий рольганг
|
38
|
11,5
|
0,86
|
80
|
|
3. Привод клети «трио» (в/в)
|
1
|
12500
|
0,95
|
100
|
|
4. Привод клети «дуо» (в/в)
|
1
|
16000
|
0,95
|
100
|
|
5. Манипуляторы
|
4
|
200
|
0,81
|
60
|
|
6. Подъёмные столы
|
2
|
320
|
0,84
|
100
|
|
7. Нажимные винты (в/в)
|
2
|
640
|
0,85
|
80
|
|
8. Цепной транспортёр
|
18
|
85
|
0,79
|
100
|
|
9. Эксгаустеры (в/в)
|
3
|
500
|
0,74
|
100
|
|
10. Краны посада
|
3
|
250
|
0,69
|
40
|
|
11. Маслонасосы
|
18
|
22,5
|
0,85
|
100
|
|
12. Сварочные агрегаты
|
3
|
85
|
0,91
|
100
|
|
13. Насосы охлаждения
|
8
|
32,5
|
0,87
|
100
|
|
14. Перевалочное устройство
|
1
|
32
|
0,71
|
25
|
|
15. Заслонки печей
|
3
|
22
|
0,73
|
40
|
|
16. Краны ремонтные
|
2
|
37
|
0,85
|
40
|
|
17. Вентиляторы пролёта
|
6
|
11,5
|
0,78
|
100
|
Порядок заполнения таблицы 2.
Графа1. Все в/в приемники объединены в гр. Б. н/в приемники подразделяются
на гр. А и гр. Б.
Графа4.
Мощность Э.П. работающих в повторно-кратковременном режиме с ПВ<1
пересчитывается на ПВ=1 по формуле: Рн=Рпасп
,где
ПВ - в отн. единицах. Например: Заслонки печей: ПВ=40% или ПВ=0,4 отн. ед. Рпасп=3*22=66
кВт; Рн=66
=41,7
кВт и т.д.
Графа5. Значения
Ки принимаются из справочника [3, табл. 2.11]
Графа 6. Значения
tg φ
принимается по значениям cos φ по таблицам Брадиса[4].
Например: Насосы
охлаждения: cos φ=0,87;
tg φ=0,57
и т.д.
Графа 7, 8. Для
группы приемников электрической энергии одного режима работы средние активная и
реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену определяются по формулам:
Рсм=Кn
Qсм=Рсм
электрический
трансформатор нагрузка
где Кn-коэффициент
использования активной мощности группы ПЭ [2]
Рн-номинальная
(установленная) мощность группы Э.П., кВт.
tgφ - коэффициент реактивной мощности группы ЭП, соответствующий
средневзвешенному значению коэффициента мощности.
Например: Привод клети «трио»:
Рсм=0,4*12500=5000 кВт
Qсм=5000*0,33=1650 кВар и
т.д.
Графа 9. Расчет nэ-эффективное число
электроприемников группы различных по номинальной мощности и режиму работы
понимают число однородных по режиму работы Э.П. одинаковой мощности, которое
обуславливает ту же расчетную нагрузку, что и данная рассматриваемая группа
различных Э.П. [5].
Величина nэ может быть определена по упрощенной формуле [1]
nэ=
,
где Рнmax-номинальная активная мощность наибольшего приемника группы А
nэ=
Графа 10. Величина коэффициента максимума Кm находятся по кривым
Кm=f(Кn, nэ) [2] в зависимости от величины средневзвешенного значения
коэффициента использования Кn.ср. и nэ.
Для группы А 6 кВ (табл. 2)
Кn.ср=
Из кривых [2] Кm=1.87
График зависимости Кm=f(Кn,
nэ) [3]
Графа 11. Расчетная
силовая нагрузка [1] группы приемников определяется по средней мощности за
максимально загруженную смену Рсм и Кm
[3]
Рр= Кm
Для приемников группы А
6 кВ (табл. 2)
Рр=1,87*11528=21557,36
кВт.
При nЭ<10 Km’=1,1
При nЭ>10 Km’=1
Qp=
Km’*QСМ=1,1*
QСМ= 4208,96.
Для приемников группы Б
Рр=
;
Qp=
(графы 11 и 12)
Графа 13.
Полная мощность.
Sp=
=22784,4 кВА.
Таблица 2. Результаты расчёта
электрических нагрузок
|
Наименование групп электроприемников
|
Кол-во
|
Уст.мощность
|
Ки
|
tgφ
|
Ср.max.нагрузка за смену
|
nэ (2*ƩPн/Рн max)
|
Км (табл)
|
Расчетная
|
|
|
одного
|
Общая
|
|
|
Рсм, кВт (Ки*ПВ)
|
Qсм, квар (Рсм*tgϕ)
|
|
|
Pp, кВт (Км*Рсм)
|
Qp, квар (Км' *Qcм)
|
Sp, кВА (√P^+Q^)
|
|
|
кВт
|
ПВ=1, кВт
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электроприёмики 6кВ.
|
|
Группа А.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Привод клети «трио» (в/в)
|
1
|
12500
|
12500,00
|
0,4
|
0,33
|
5000,00
|
1643,42
|
|
|
|
|
|
|
4. Привод клети «дуо» (в/в)
|
1
|
16000
|
16000,00
|
0,4
|
0,33
|
6400,00
|
2103,58
|
|
|
|
|
|
|
7. Нажимные винты (в/в)
|
2
|
640
|
1144,87
|
0,2
|
0,62
|
128,00
|
79,33
|
|
|
|
|
|
|
Итого по группе А
|
4
|
|
29644,87
|
0,3
|
|
11528,00
|
3826,33
|
4
|
1,87
|
21557,36
|
4208,96
|
|
|
Группа Б.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. Эксгаустеры (в/в)
|
3
|
500
|
1500,00
|
0,65
|
0,91
|
325,00
|
295,40
|
|
|
(Pp=Ʃ Pсм)
|
(Qp=Ʃ Qсм)
|
|
|
Итого по группе Б
|
3
|
|
|
|
|
325,00
|
295,40
|
|
|
325,00
|
295,40
|
|
|
Электроприёмники 1 кВ.
|
|
Группа А.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Толкатели
|
3
|
125
|
290,47
|
0,25
|
0,70
|
31,25
|
21,81
|
|
|
|
|
|
|
2. Подводящий рольганг
|
38
|
11,5
|
390,86
|
0,22
|
0,59
|
2,53
|
1,50
|
|
|
|
|
|
|
5. Манипуляторы
|
4
|
200
|
619,68
|
0,55
|
0,72
|
110,00
|
79,64
|
|
|
|
|
|
|
6. Подъёмные столы
|
2
|
320
|
640,00
|
0,15
|
0,65
|
48,00
|
31,00
|
|
|
|
|
|
|
8. Цепной транспортёр
|
18
|
85
|
1530,00
|
0,55
|
0,78
|
46,75
|
36,28
|
|
|
|
|
|
|
10. Краны посада
|
3
|
250
|
474,34
|
0,1
|
1,05
|
25,00
|
26,22
|
|
|
|
|
|
|
12. Сварочные агрегаты
|
3
|
85
|
255,00
|
0,2
|
0,46
|
17,00
|
7,75
|
|
|
|
|
|
|
14. Перевалочное устройство
|
1
|
32
|
16,00
|
0,01
|
0,99
|
0,32
|
0,32
|
|
|
|
|
|
|
15. Заслонки печей
|
3
|
22
|
41,74
|
0,1
|
0,94
|
2,20
|
2,06
|
|
|
|
|
|
|
16. Краны ремонтные
|
2
|
37
|
46,80
|
0,1
|
0,62
|
3,70
|
2,29
|
|
|
|
|
|
|
Итого по группе А
|
77
|
|
4304,90
|
0,2
|
|
286,75
|
208,88
|
27
|
1,25
|
358,44
|
208,88
|
|
|
Группа Б.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11. Маслонасосы
|
18
|
22,5
|
405,00
|
0,65
|
0,62
|
14,63
|
9,06
|
|
|
|
|
|
|
13. Насосы охлаждения
|
8
|
32,5
|
260,00
|
0,7
|
0,57
|
22,75
|
12,89
|
|
|
|
|
|
|
17. Вентиляторы пролёта
|
6
|
11,5
|
69,00
|
0,65
|
0,80
|
7,48
|
6,00
|
|
|
|
|
|
|
Итого по группе Б
|
32
|
|
734,00
|
0,67
|
|
44,85
|
27,95
|
|
|
44,85
|
27,95
|
|
|
Итого по 1 кВ.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
403,29
|
236,83
|
467,69
|
|
Итого по цеху
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22285,65
|
4741,19
|
22784,40
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 2.
Размеры цеха для нечетного варианта:
Fц=64×100=6400м2
Плотность нагрузки при U=0,4кВ равна
σ=
Число трансформаторов
при коэффициенте загрузки Кз=0,7:
nт≥
При установке 1
трансформатора коэффициент загрузки составит:
Кз =
Что является допустимой
величиной (допустимые значения - от 0,5 до 0,9)
Окончательно принимаем к
установке 1 трансформатор ТМН - 630/6
Разработка схемы
электроснабжения.
Поскольку категория
электроприемников не указана, принимаем все потребители III категории и учитывая небольшую мощность цеха принимаем одиночную
одноступенчатую радиальную схему без резервирования. (рис. 1)
Задание 3
Выбор марки и сечения кабелей U>1кВ
Сечения кабелей определяются по
экономической плотности тока с учетом аварийной перегрузки трансформатора.
Iдл.=
Экономическая плотность
тока по табл. 1.3.36 ПУЕ для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами
при годовом числе использования нагрузки >5000 ч.т:Jэ=1,2
Экономически
целесообразно сечение:
Fэ=
Ближайшее стандартное
сечение Fэ.ст.=70мм2
При заданном токе к.з.
6кА
Тепловой импульс тока
к.з.
В=
где tоткл=1с-время отключения цехового трансформатора.
Та=0,15с-постоянная
времени для шин цеховой подстанции.
Минимальное термическое
устойчивое сечение:
Smin.т=
где с=90-конструктивный коэффициент
[1]
Окончательно принимаем кабель
АСБГУ-3Х70, прокладываемый внутри цеха в канале.
Задание 4, 5
Выбор выключателей,
разъединителей и трансформаторов тока на U=6Кв.
Выбор выключателя.
Выключатели проверяются
по длительному допустимому току, отключательной способности и стойкости к
сквозным токам к.з.
Условия выбора и
проверки приведены в табл. 3.
Предварительно выбираем
масляный выключатель ВМП-10-630/31,5УЗ на ток 630 А.
Для его проверки
определяем:
- ударный ток короткого замыкания
iу=
где Ку=1,92
по табл. 2.45 [6]
периодическая
составляющая тока к.з. в начальный момент времени:
в момент отключения
короткого замыкания:
полный ток к.з. в момент
отключения:
iкτ=iao+iaτ=8,48+4,97=13,27кА
Таблица 3. Условия
выбора и проверки выключателя
|
Условия
|
Номинальные параметры
|
Расчетные параметры
|
|
Uн≥Uн.сети
|
10
кВ
|
10 кВ
|
|
Iн≥Iдл.max
|
630 А
|
48,5 А
|
|
Iвкл.н≥Iп.о.
|
31,5 кА
|
6 Ка
|
|
iвкл. ≥iуд
|
80 кА
|
16,29 кА
|
|
iдин.т≥ iуд
|
80 кА
|
16,29 кА
|
|
Iдин.т≥ Iп.о
|
31,5 кА
|
6 Ка
|
|
I  ≥B3969 к 41,4 к
|
|
|
|
Iоткл.н. ≥Iпt
|
31,5 кА
|
6 Ка
|
|
iоткл.н.>ixτ
|
44,5 кА
|
13,27 кА
|
Выключатель удовлетворяет условиям нормального,
ремонтного и аварийного режимов.
Выбор разъединителя
По номинальным параметрам подходит
разъединитель РВ-10/400-У3
Результаты выбора и проверки
приведены в табл. 4.
Таблица 4. Условия выбора и проверки
разъединителя
|
УсловияНоминальные параметрыРасчетные параметры
|
|
|
|
Uн≥ Uн.c
|
10 кВ
|
10 кВ
|
|
Iн≥Iдл.т.
|
400 А
|
48,5 А
|
|
Iдин. ≥iуд.
|
41 кА
|
16,29 кА
|
|
I 1024 кА 41,4
к А
|
|
|
Выбор трансформаторов
тока.
По номинальным параметрам подходят
трансформаторы тока ТПЛ-10-200/5-0,510Р-У3
Результаты проверки приведены в
табл. 5
Вторичная нагрузка трансформатора
тока z2 определяется для
наиболее загруженной фазы при схеме соединения ТТ в неполную звезду. (рис. 2)
Таблица 5. Условия выбора и проверки
трансформатора тока
|
Условия
|
Номинальные параметры
|
Расчетные параметры
|
|
Uн≥ Uн.c
|
10 кВ
|
10 кВ
|
|
Iн≥Iдл.т
|
200 А
|
48,5 А
|
|
кд ≥iуд70,7 кА16,29 кА
|
|
|
|
(кт 243 к
А41,4 к А
|
|
|
|
Z2н≥r2
|
0,4 Ом
|
0,03 Ом
|
На присоединение цехового
трансформатора рекомендуется устанавливать амперметр (в фазе А), и трехфазные
счетчики активной и реактивной энергии.
Для расчета вторичной нагрузки ТТ
составляется табл. 6.
Таблица 6. Расчётная вторичная
нагрузка
|
Прибор
|
Тип
|
Нагрузка по фазам, ВА
|
|
|
А
|
В
|
С
|
|
Амперметр
|
Э-335
|
0,5
|
─
|
─
|
|
Счетчик активной энергии
|
САЗУ-И672М
|
2,5
|
─
|
2,5
|
|
Счетчик реактивной энергии
|
СРЧУ- И673М
|
2,5
|
─
|
2,5
|
|
Всего
|
|
5,5
|
─
|
5,0
|
Наиболее загруженная фаза А:
Sприб.=5,5ВА
Сопротивление измерительных приборов
фазы А
rприб=
Максимально возможное
сопротивление соединительных проводов при
r2ном.=0,4-0,22-0,05=0,13
Ом.
Сечение соединительных
проводов
Sпр=
где ρ=0,028-для
алюминиевых проводов
l=4
м-длина трассы.
Принимаем ближайшее
большее Sпр=6мм2.
При этом сечении
сопротивление проводов
rпр.=
Вторичная нагрузка
трансформатора тока
r2расч.=0,22+0,05+0,03=0,3
Ом.
Здесь 0,05 Ом -
переходное сопротивление контактов в токовой цепи.
Трансформатор тока
удовлетворяет условиям нормального, утяжеленного и аварийного режимов.
Список литературы
электрический
трансформатор нагрузка
1. Малофеев А.В. «Электроснабжение и электрооборудование
промышленных предприятий». Методические указания: - Магнитогорск, МГТУ, 2003 г.
. «Справочник по электроснабжению и электрооборудованию
промышленных предприятий». Под редакцией Федорова А.А.; М.ЭАИ, 1986 г.
. Липкин Б.Ю. «Электроснабжение промышленных предприятий». Москва,
Высшая школа, 1990 г.
. Брадис В.М. «Математические таблицы», 2005 г.
. Федоров А.А., Старкова Л.Е. «Учебное пособие для курсового и
дипломного проектирования». Москва, Энергоатомиздат, 1987 г.
. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. «Электрооборудование станций и
подстанций» М.ЭАИ, 1987 год.