В качестве осветительного щита выбираем щит ЩО 41-51-02.
3 Расчет электрических сетей
3.1 Расчет электрических нагрузок
Мощности электроприёмников определяем с учетом коэффициента загрузки кз по формуле:
Рр = кз* Рн (3.1)
где Рн – номинальная мощность электроприёмника, кВт.
Для определения расчётной мощности молочного блока строится график нагрузок – табл. 2.7. Поскольку максимум нагрузки длится 30 минут, за расчётную мощность принимается мощность максимума нагрузки
Ррасч = Рмакс = 133,1 кВт.
Коэффициент мощности определяется по [7] исходя из соотношения Рт / åР. Здесь Рт - суммарная мощность электронагревательных установок.
Рт /åР = 0,76; cos j = 0,96
Полная мощность электроустановок коровника на 200 голов
Sп.к = Ррасч /cosj= 133,1 / 0,96 = 138,6 кВА.(3.2)
Реактивная мощность
Q = Pptg j = 133,1× 0,29 = 38,6 квар.(3.3)
Поскольку, коэффициент мощности превышает нормируемое значение (0,92- 0,95) компенсация реактивной мощности не предусматривается.
Определение суммарных электрических нагрузок линий 0,38 кВ производится с наиболее удаленного от ТП участка. Если нагрузки потребителей отличаются менее чем в 4 раза, расчет производится по формуле:
(3.4)
где к0 – коэффициент одновременности.
В других случаях суммирование нагрузок производится путем надбавок к большей слагаемой нагрузке:
, (3.5)
где Р(д,в)макс – наибольшая из активных нагрузок на вводе потребителя;
DР(д,в) – надбавки [6].
Средневзвешенные коэффициенты мощности и реактивной мощности расчетного участка для дневного и вечернего максимумов нагрузки, определяются из выражений:
(3.6)
(3.7)
где сosφi , tgφi – соответственно коэффициенты мощности и реактивной мощности потребителей расчетного участка
Таблица 3.1 – Параметры дневных и вечерних нагрузок
|
Наименование |
Дневная нагрузка |
Вечерняя нагрузка |
||
|
Рм, кВт |
Qм, квар |
Рм, кВт |
Qм, квар |
|
|
Коровник на 200 голов |
39,58 |
24,5 |
133,1 |
38,6 |
|
Коровник на 200 голов |
39,58 |
24,5 |
133,1 |
38,6 |
|
Водонапорная башня |
7,5 |
5 |
7,5 |
5 |
Таблица 3.1 - Определение расчётной мощности фермы
3.3 Выбор трансформаторной подстанции
Животноводческий комплекс состоит из 2-х коровников 200 голов, молочного блока и водонапорной башни. С учетом этого трансформаторную подстанцию располагаем на расстоянии 100 м от животноводческого комплекса. Определение мощности трансформаторной подстанции производим согласно методики, приведенной в [2]. Составляем расчетную схему, приведенную на рис.3.1
Рисунок 3.1 - Расчетная схема электроснабжения: а - коровник на 200 голов; б - коровник на 200 голов; в - водонапорная башня
Полную расчетную мощность потребителя определяем по формуле
Sпр = ,(3.8)
Численные значения активной Pп и реактивной Qп мощностей принимаем из таблицы 3.1.
Sпр.б = Sпр.а == 138,6 кВА; Sпр.а == 9 кВА.
Мощность на участке линии определяем по формуле:
(3.9)
Полная мощность участков 1-а и 1-б равная Sру.1-а = Sру.1-б 138,6 кВА.
Полная мощность участка 2-1:
Sру..2-1 == 212,8 кВА.
Полная мощность участка 3-в и мощность нагрузки «в» Sру..3-в = 9 кВА,
Мощность на шинах трансформаторной подстанции определяем как сумму мощностей участков 2-1 и 3-в
Sр.а-с = Sру..2-1 + Sру..3-в = 212,8 + 9 = 221,8 кВА.
Молочно-товарная ферма, включающая два коровника по 200 голов и молочный блок, относится ко II категории потребителей по надежности электроснабжения [8]. Выбираем подстанцию с одним трансформатором ТМ-160, 10/0.4 [9], так что он будет несколько перегружен. Правильность выбора мощности трансформатора оцениваем по условию
кз = Sр/SТ.н ≤ кз.доп = 1,5.
Получаем коэффициент загрузкикз=221,8/160=1,38≤кз.доп=1,5. Вывод, трансформатор выбран верно.
3.4 Расчет сети 0,38 кВ
Прокладку трасс линий 0,38 кВ производим согласно требованиям [11] и с учетом расположения потребителей по кратчайшему пути до потребителей и с учетом удобства её дальнейшего обслуживания. Магистральная линия выполняется четырехпроводной. Провода располагаем в следующем порядке: сверху фазные А, В, С и ниже нулевой. Для обеспечения нормального уровня надежности применяем железобетонные опоры повышенной прочности с расчетным изгибающим моментом для промежуточных опор 20 кНм и для анкерных - 50 кНм. Пролет между опорами принимается 40 м. Для крепления проводов применяем фарфоровые изоляторы типа ТФ и стальные крюки типа КН. Вводы в здание устраиваем в виде ответвления на ближайшей от здания опоре [11].
Местоположение фермы относится к первой категории по толщине стенки гололеда 5 мм, то согласно [11] принимаем расстояние между проводами 40 см, стрела провеса 1,2 м, высота ввода от земли - 3,5 м.
Электроснабжение каждого производим по отдельной линии
Выбор сечения проводов производим в зависимости от передаваемой мощности приложение 13 [14]. Результаты выбора сводим в таблицу.
Таблица 3.4 Результат выбора проводов для участков сети 0,387 кВ
|
Участок |
Smax, кВА |
Марка провода |
Погонное сопротивление |
|
|
r0, Ом/км |
х0,Ом/км |
|||
|
2-1 |
212,8 |
ЗА70+А70 |
0,412 |
0,35 |
|
1-б |
138,6 |
ЗА70+А70 |
0,412 |
0,38 |
|
1-а |
138,6 |
ЗА70+А70 |
0,412 |
0,35 |
|
3-в |
9 |
ЗА25+А25 |
1,14 |
0,38 |
Проверку сети по допустимой потере напряжения производим для наиболее удаленных потребителей - а и г по формулам [15]:
∆U = li (r0cosφ + x0sinφ)Sру/Uн и ∆U% = 100%(∆U/Uн), (3.13)
где Sру; - мощность рассчитываемого участка, кВА ;
li - длина i –го участка, км.
Линия 2 - а:
< ∆U%доп = 5%.
Линия 3-в:
< ∆U%доп = 5%.
3.5 Расчёт внутренних сетей и выбор аппаратуры управления
При выборе проводок необходимо руководствоваться следующими положениями. Внутренние проводки должны соответствовать условиям окружающей среды, архитектурным особенностям помещения. При выборе проводок необходимо учитывать защищенность людей от поражения электрическим током, пожаро- и взрывобезопасность, надежность, удобство эксплуатации и обслуживания.
Площадь сечения проводников выбирается по длительно допустимому току (по нагреву) для силовых сетей и по допустимой потере напряжения для осветительных сетей.
Для защиты КТП от аварий при различных режимах работы для КТП тупикового типа принимаем: со стороны низшего напряжения полупроводниковую защиту от КЗ ЗТИ – 0,4; со стороны высокого напряжения вентильный разрядник, предохранители, разъединитель, установленный на концевой опоре 10кВ и имеющий заземляющие ножи; а также защитное заземление для КТП.
На трансформаторных подстанциях мощностью до 250 кВА включительно, как правило, устанавливают автоматы серии А3700 или АЕ-2000. Данные об автоматах, устанавливаемых на 3 отходящих линиях 0,38 кВ, приведены в таблице 3.5.
Таблица 4.1 – Характеристики автоматических выключателей, устанавливаемых на отходящих линиях 0,38 кВ подстанции
|
№ ВЛ |
SТном, кВА |
Sрасч, кВА |
Iрасч, А |
Тип выключателя |
Iном, А |
Iном. т. расц, А |
Уставка Iэм.расц, А |
Iмакс, кА |
|
|
1 |
160 |
102,4 |
155,8 |
ВА57-35-34 |
200 |
200 |
600 |
20 |
|
|
2 |
121,9 |
185,4 |
ВА57-35-34 |
200 |
250 |
800 |
25 |
||
Для проверки чувствительности и предельной отключающей способности выбранных выключателей рассчитаем токи короткого замыкания в линиях по расчетной схеме на рис. 3.2.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
