1.3 Компенсация реактивной мощности в цехе.
Для определения реактивной мощности, которую необходимо скомпенсировать требуется знать суммарную реактивную мощность цеха с учётом освещения, а также потери в трансформаторах. Потери в трансформаторах определяем по формулам [8,стр.13]:
;
Суммарная реактивная мощность цеха с учетом освещения и потерь в трансформаторах равняется:
Для компенсации этой реактивной мощности целесообразней выбирать низковольтные конденсаторные батареи. Так как высокие капитальные затраты вкладываются в КТП, то компенсацию производим с таким расчетом, чтобы снизить мощность трансформаторов на цеховой подстанции. При компенсации с высокой стороны высоковольтными конденсаторными батареями снижаются затраты на сами установки, но мощность трансформаторов КТП получается значительная. Компенсация небольшой реактивной мощности с высокой стороны также требует больших затрат, чем компенсация с низкой т.к. требуются еще затраты на вводное устройство высокого напряжения.
Принимаем две конденсаторные установки типа КРМ-04-75 кВАр напольного исполнения [7; 04.10.17-02] табл. 4. Присоединим его к РУ НН через S93С100.
|
Типоисполнение установки |
Мощность, квар |
Номинальное напряжение Uнoм*, кВ |
Номинальный ток фазы Iнoм**, А |
Размеры, мм |
Масса, кг |
||
|
Высота |
Ширина |
Глубина |
|||||
|
КРМ-0,4-50-25-20 |
50 |
0,4 |
72,2 |
1010 |
520 |
320 |
20 |
Устанавливаем комплектные конденсаторные установки с низкой стороны подстанции, на каждой из секций. С учетом реактивных потерь в трансформаторах принятая мощность конденсаторной батареи почти полностью компенсирует потребляемую реактивную мощность.
1.4 Выбор мощности цеховых трансформаторов.
Расчетная нагрузка цеха с учетом освещения, компенсации реактивной мощности и потерь в трансформаторах:
Рр= 179,42 кВт Sp= 223,60 кВА
Мощность трансформатора определим по формуле:
где n - число трансформаторов цеховой ТП, n = 2.
- доля потребителей 1 и 2 категории в общей нагрузке предприятия, = 1
- коэффициент аварийной допустимой перегрузки трансформатора, =1,4.
кВА
Выбираем два трансформатора по 160 кВА марки ТМ 160/10-У1 табл. 5 [7; 03.00.14.-03] и КТПП-160/10 [7; 03.61.02.-01]. Комплектная трансформаторная подстанция выполняется пристроенной.
Таблица 5
|
Тип бака |
Номинальная мощность, кВ·А |
Номинальное напряжение обмоток, кВ |
Схема и группа соединения обмоток |
Потери ХХ, Вт |
Ток ХХ, % |
Потери КЗ, Вт |
Напряжение КЗ, % |
|
|
ВН |
НН |
|||||||
|
Овальный с радиаторами |
160 |
6; 10 |
0,4 |
Y/Yн–0; |
410 |
2 |
2650 |
4,5 |
1.5 Выбор оборудования цеховой сети
1.5.1 Выбор силовых распределительных пунктов.
Для цехов с нормальными условиями окружающей среды используем распределительные пункты серии ПР компании ЭТМ [5]. Они предназначены для приема и распределения электроэнергии к группам потребителей трехфазного переменного тока промышленной частоты.
Параметры выбранных распределительных пунктов сведем в таблицу 6.
Таблица 6
|
№ СП |
Iр, (A) |
Распределительный пункт |
Выключатель |
||
|
Серия |
Iном, (A) |
Тип |
Iуст, (A) |
||
|
СП-1 |
57,47 |
ПР8513-31-10-1XХ-21-11М |
63 |
ВА103-4/63 - D |
63 |
|
СП-2 |
44,86 |
ПР8513-31-10-1XХ-21-11М |
63 |
ВА103-4/63 - D |
63 |
|
СП-3 |
28,41 |
ПР8513-29-10-1XХ-21-11М |
40 |
ВА103-4/40 - D |
40 |
|
СП-4 |
38,76 |
ПР8513-29-10-1XХ-21-11М |
40 |
ВА103-4/40 - D |
40 |
|
СП-5 |
55,68 |
ПР8513-31-10-1ХХ-21-11М |
63 |
ВА103-4/63 - D |
63 |
|
СП-6 |
50,58 |
ПР8513-31-10-1XХ-21-11М |
63 |
ВА103-4/63 - D |
63 |
|
РУ-1 |
145,26 |
ПР8513-33-10-2XХ-21-11М |
160 |
ВА103-35/160 - Д |
160 |
|
РУ-2 |
135,26 |
ПР8513-33-10-2XХ-21-11М |
160 |
ВА103-35/160 - Д |
160 |
Шкафы ПР8513-31-10-1ХХ-21-11М, ПР8513-29-10-1ХХ-21-11М изготавливаются навесного исполнения, с вводными выключателями серии и ВА103-4/63 – D, ВА103-4/40 - D.
Шкафы ПР8513-33-10-2ХХ-21-11М, ПР8513-33-10-2ХХ-21-11М изготавливаются напольного исполнения, с вводными выключателями серии ВА103-35/160 - Д.
Эти шкафы предназначены для распределения электроэнергии, защиты электроустановок при перегрузках и токах к.з.
1.5.2 Выбор сечения проводов и кабелей.
Питающие низковольтные сети (от РУ до СП) выполняем кабелем АВВГ, способ прокладки в канале. Распределительные сети (от СП к отдельным электроприемникам) выполняем кабелем АВВГ в канале и в трубах. Определяется по [9, с.426, табл. 12.4]
Сечение кабелей для напряжения до 1 кВ при нормальных условиях прокладки определяется из двух соотношений:
- по условию нагрева длительным допустимым током
Iнорм.доп ≥ Iдл.;
- по условию соответствия выбранному аппарату максимально-токовой защиты
Iнорм.доп ≥ kзащ·Iзащ.,
где Iнорм.доп – допустимая токовая нагрузка для проводника, для кабелей АВВГ [6, с.19, табл.1.3.7];
Iдл – длительный расчетный ток, А;
kзащ – коэффициент защиты определяется по [4, с.204, табл. 5.9]
Iзащ – номинальный ток и ток срабатывания защитного аппарата, А.
Длительный расчетный ток определяется по формулам:
для одного приемника
,
для группы приемников
.
Проверка проводов по нагреву
В качестве СП используется силовые пункты с автоматическими выключателями. Автоматические выключатели обладают рядом преимуществ: после срабатывания автоматический выключатель снова готов к работе, в то время как в предохранителе требуется замена калиброванной плавкой вставки, увеличивающая время простоя ЭП; более точные защитные характеристики; совмещение функций коммутации электрических цепей и их защиты; наличие в некоторых автоматических выключателях независимых расцепителей и др.
Номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя выбирают по длительному расчетному току линии [4, с.205, ф. 5.12]
Iт > Iдл.
Номинальный ток электромагнитного Iэл или комбинированного расцепителя автоматических выключателей выбирают также по длительному расчетному току линии [4, с.205, ф. 5.13]
Iэл ≥ Iдл.
Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя Iср.эл проверяют по максимальному кратковременному току линии [4, с.205, ф. 5.14]
Iср.эл ≥ kIкр,
где k – коэффициент учитывающий неточность при определении Iкр при разбросе характеристик электромагнитных расцепителей автоматических выключателей, k = 1,25.
Для ответвления, идущего к одиночному электродвигателю Iкр равен пусковому току электродвигателя Iп.
Пусковой ток АД с короткозамкнутым ротором определяется как [1, с.27]
Iкр = Iп = 5· Iном.
Для сварочных трансформаторов [1, с.27]
Iкр = Iп = 3· Iном.
Пиковый (кратковременный) ток для группы электроприемников определяется по формуле
