Магистральные схемы рекомендуется применять в следующих случаях:
а) когда нагрузка имеет сосредоточенный характер, но отдельные узлы нагрузки расположены в одном направлении по отношению к подстанции и на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга;
б) когда нагрузка сравнительно равномерно распределена. В практике проектирования чисто радиальные и магистральные схемы
применяются редко. Чаще пользуются смешанными схемами, включающими элементы первых двух.
Для цехов, имеющих правильную планировку оборудования (механические, механосборочные) и распределенную нагрузку, рекомендуется применять непосредственное подключение электроприемников к распределительным шинопроводам, которые питаются от распределительного пункта подстанции. Распределительные шинопроводы выполняются в закрытых коробках и подключаются к магистральным через рубильники и предохранители. Все ответвления от магистральных и распределительных шинопроводов должны иметь защиту плавкими предохранителями или автоматами.
Категория потребителей существенно влияет на выбор схемы питания. Для электроприемников первой категории обязательно нужно предусматривать питание от двух независимых источников, к числу которых могут быть отнесены силовые трансформаторы, если они подключены к различным, не связанным между собой секциям распределительного устройства высшего напряжения. При этом резервное питание должно иметь автоматическое включение (АВР). Резервное питание электроприемников второй категории может не иметь АВР, а включаться дежурным персоналом. Принципы построения схем электроприемников второй категории такие же, как и для электроприемников первой категории. Отличие состоит лишь в том, что у них второго источника питания может и не быть.
На выбор схемы распределения электроэнергии оказывает также влияние характер производства, Электроприемники механизмов, связанных между собой определенной технологической зависимостью, должны быть объединены рабочим и резервным питанием.
В цеху было намечено две группы электроприемников. Одну группу предполагается запитать от распределительного шинопровода ШРА1, а вторую от распределительного пункта ПР1 отдельными кабелями.
Питающая сеть должна выполнятся таким образом, чтобы длина трассы была как можно меньше, чтобы исключить перетоки мощности и обеспечить необходимую надежность электроснабжения.
На основании вышесказанного питающую сеть выполняем смешанного типа: распределительный шинопровод ШРА1 и кабель питающий распределительный пункт ПР1 запитывается от источника питания, электроприемники 1-16 от шинопровода ШРА1 проводами марки АПВ соответствующего сечения, электроприемники 17-25 отдельными кабелями от ПР1.
3. Расчет электрических нагрузок
Расчет электрических нагрузок производим методом упорядоченных диаграмм (коэффициента максимума)
В соответствии с РТМ 36.18.32.4-92 расчетная активная мощность электроприемников (количество электроприемников в группе более одного) на напряжение до 1 кВ определяется по выражению
,
где Кр – коэффициент расчетной мощности;
kИi – коэффициент использования i-го электроприемника;
рНi – номинальная мощность i-го электроприемника;
n – количество электроприемников в группе.
Групповой коэффициент использования
Значение Кр зависит от эффективного числа электроприемников (nЭ), группового коэффициента использования (Ки), а также от постоянной времени нагрева сети, для которой рассчитываются электрические нагрузки. Для сетей напряжением до 1 кВ, питающих распределительные шинопроводы, пункты, сборки, щиты, постоянная времени нагрева сети Т0 = 10 мин. Значение Кр принимаем по таблице 1.7 [литература 1.].
Значение nЭ , определяем по выражению
.
Рассмотрим пример расчёта электрических нагрузок.
Определим номинальную мощность группы электроприемников:
ΣPн =(20+7+1,5)×5+17×4+12×4+(14+3,5+6,8)×3= 331,4 кВт.
Определим групповой коэффициент использования:
Определим значение nЭ
≈ 15
Определяем по таблице 1.7 [литература 1.] значение Кр для питающих сетей напряжением до 1 кВ для постоянной времени нагрева Т0 = 10 мин
Кр = 1,25
Определим расчетную активную мощность
кВт
Определим расчетную реактивную мощность, для питающих сетей (питающих распределительные шинопроводы, пункты, сборки, щиты) при nЭ>10
квар
Определим полную расчетную мощность для группы электроприемников
кВ·А
Аналогично определяем полную расчетную мощность для второй группы электроприемников.
Рр = 55 кВт; Qp = 58,9 квар; Sp = 80,6 кВ·А
Определим токовые нагрузки для дальнейшего выбора сечения линии по допустимому нагреву
Для 1-ой линии Ip = 113,98×103/658,2 = 173 А
Для 2-ой линии Ip = 80,6×103/658,2 = 122,5 А
Данные расчетов электрических нагрузок занесем в таблицу1.2
Таблица 3.1
|
Наименование узла сети, номер ЭП |
Наименование ЭП |
Количество ЭП, n |
Номинальная мощность, кВт |
Коэффициент использования Ки |
Коэффи-циенты |
Кирн |
Кирнtgφ |
Эффективное число ЭП nЭ |
Коэффициент расчетной нагрузки |
Расчетная мощность |
Расчетный ток, А |
||||
|
одного ЭП, рн |
общая Р=n·рn |
cosφ |
tgφ |
активная, кВт |
реактивная, квар |
полная, кВ·А |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
ШР1 1-5 6-9 10-13 14-16 |
Прутковый станок Сверлильный станок Фрезерный станок Зубонарезной станок |
5 4 4 3 |
28,5 17 12 24,3 |
142,5 68 48 72,9 |
0,24 0,14 0,14 0,17 |
0,65 0,5 0,5 0,65 |
1,17 1,73 1,73 1,17 |
34,2 9,52 6,72 12,393 |
40 16,47 11,63 14,5 |
|
|
|
|
|
|
|
Итого по ШР1 |
|
|
331,4 |
0,19 |
0,69 |
1,05 |
62,833 |
82,6 |
15 |
1,25 |
78,54 |
82,6 |
113,98 |
173 |
|
|
ПР1 17-20 21-25 |
Токарный полуавтомат Токарный станок |
4 5 |
14 33 |
56 165 |
0,14 0,14 |
0,5 0,5 |
1,73 1,73 |
7,84 23,1 |
13,56 39,96 |
|
|
|
|
|
|
|
Итого по ПР1 |
|
|
221 |
0,14 |
0,5 |
1,73 |
30,94 |
53,52 |
8 |
1,78 |
55 |
58,9 |
80,6 |
122,5 |
|
|
Итого по участку |
|
|
552,4 |
0,17 |
0,686 |
1,06 |
93,9 |
99,5 |
13 |
1,65 |
133,54 |
141,5 |
194,58 |
295,5 |
|
