Расчет силовой сети проектируемого цеха

Для запитки групп применяем распределительные шкафы СП1 – СП5 соответственно. В качестве шкафов устанавливаем распределительные пункты типа ПР85–Ин1, изготавливаемые научно-внедренческой фирмой «ИНОСАТ» в Республике Беларусь в г. Минске.

Измм.

Лист ст

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

ДП.Т.1.-43 01 03

Предлагаемые распределительные пункты предназначены для распределения электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и коротких замыканиях. Они устанавливаются в трёхфазных сетях напряжением до 400 В переменного тока частотой 50 Гц с глухозаземлённой нейтралью.

Шкафы ПР85 – Ин1 изготавливаются с автоматическим выключателем на вводе и с трёхполюсными и однополюсными автоматическими выключателями на отходящих линиях, а также с вольтметром для контроля напряжения на вводе.

Типы исполнения шкафов, предлагаемых к установке в цеху, и их характеристики представлены в таблице 2.10.

Таблица 2.10. Предлагаемые к установке шкафы

Обозначение на плане	Тип шкафа	Расчетный ток, Iр, А	Номинальный ток шкафа, А	Автоматические выключатели, Iн, А максимальное количество
Ввод	Фидеры
трёх- полюсные	трёх- полюсные	трёх- полюсные
до 63	до 100	до 200
СП1	ПР85-Ин1-7102				-	-
СП2	ПР85-Ин1-7102				-	-
СП3	ПР85-Ин1-7102				-	-
СП4	ПР85-Ин1-7102				-	-
СП5	ПР85-Ин1-7102				-	-

В качестве вводных автоматических выключателей в шкафах ПР85–Ин1 устанавливаем автоматы, уставки которых выбираются аналогично выбору автоматов для приёмников по расчётному току шкафов с учётом селективного срабатывания. Результаты выбора приведены в таблице 2.11.

В качестве вводно-распределительного устройства по [5] принимаем подстанционную панели Щ20-Ин1. Для запитывания силовых пунктов выбираем линейную панель Щ20-Ин1-06 с с тримя присоединениями по 250 А (автоматы ВА 52-35) и одним по 400 А (автомат ВА 52-37). В качестве вводной выбираем панель ЩО20-Ин1-51 с вводным автоматическим выключателем на 630 А (ВА 53-39). Выбор защитных аппаратов на ВРУ аналогичен предыдущим выборам и приведен в таблице 2.12.

Измм.

Лист ст

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

ДП.Т.1.-43 01 03

Питающие кабели силовой электрической сети цеха выбираются аналогично ответвлениям к электроприёмникам по формулам (2.9, 2.10). В этих формулах в данном случае за Iр принимается расчётный ток конкретной группы из таблиц 2.4-2.8, а за Iз ток защитного аппарата на ВРУ из таблицы 2.12. Рассмотрим выбор кабелей для фрагмента сети от ВРУ до ШРА1.

ВРУ

СП1

ВРУ-СП3

QF1

QF2

Рис. 2.1. Фрагмент сети для расчёта сечений проводников

Выбор сечений проводников линий электропередачи напряжением 0,4 кВ выполняется по условию нагрева длительно-допустимым током, и согласовываются с защитными аппаратами.

Определим сечение на проводника на участке ВРУ- СП1. Расчётный ток участка составляет 33 А. Участок выполняем одним кабелем, поэтому коэффициент, учитывающий число совместно проложенных проводников равен 1 по [4]. Считаем также, что кабель находится в нормальных условиях, для которых приведены допустимые токи, поэтому коэффициент, учитывающий фактическую температуру окружающей среды, принимаем равным 1. Согласно условию 2.9 допустимый ток должен быть больше

Сечение проводника необходимо согласовать с автоматом QF1. Согласно условию 3.10 допустимый ток должен быть больше

Измм.

Лист ст

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

ДП.Т.1.-43 01 03

По [3] принимаем кабель марки АВВГ 5(1×25) с длительно допустимым одного 65 А, что больше 33 А и 64 А.

Проверим выбранное сечение по условию допустимого нагрева.

Проводник подходит по допустимому нагреву, если выполняется условие

где I_доп - допустимый ток проводника, учитывающий реальные условия его

прокладки, охлаждения и аварийной перегрузки, А;

I_нб - наибольший ток из нормального, послеаварийного и ремонтного

режимов, А;

k_ав - коэффициент перегрузки в аварийном режиме.

По линии наибольший ток будет равен току нормального режима, т. е.

Тогда

т. е. выбранный кабель удовлетворяет условию допустимого нагрева.

Сечение кабелей остальных участков выбирается аналогично. Результаты выбора питающих кабелей представлены в таблице 2.13.

2.7 Выбор единичной мощности трансформаторов и количества трансформаторов в цеховых ТП предприятия

Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях определяется величиной и характером электрических нагрузок (требуемой надёжностью электроснабжения и характером потребления электроэнергии), территориальным размещением нагрузок, их перспективным изменением и при необходимости обосновывается технико-экономическими расчётами.

Как правило, в системах электроснабжения применяются однотрансформаторные и двухтрансформаторные подстанции.

Однотрансформаторные подстанции согласно [3] применяются при питании нагрузок, допускающих перерыв электроснабжения на время не более одних суток, необходимых для ремонта или замены повреждённого элемента (питание электроприёмников III категории), а также для питания электроприёмников II категории, при условии резервирования мощности по перемычкам на вторичном напряжении или при наличии складского резерва трансформаторов.

Двухтрансформаторные подстанции применяются при преобладании электроприёмников I и II категорий. При этом мощность трансформаторов выбирается такой, чтобы при выходе из работы одного другой трансформатор с учётом допустимой перегрузки принял бы на себя нагрузку всех потребителей (в этом случае можно временно отключить электроприёмники III категории).

сходя из вышесказанного на подстанции комбината установлено два трансформатора. Число трансформаторов для каждого цеха определяем по формуле

где Р – расчётная активная нагрузка цеха, кВт;

β – коэффициент загрузки трансформаторов, определяемый по [3];

SТ – номинальная мощность применяемых в цеху трансформаторов, кВ∙А.

Для цеха устанавливаем трансформатор единичной мощностью 250 кВ∙А, коэффициент загрузки по [3] β принимаем равным 0,65, тогда необходимое число трансформаторов для цеха

Для цеха «Силикатобетон-2» принимаем трансформатор ТМЗ-630/10.

2.8 Компенсация реактивных нагрузок в электрических сетях предприятия

Расчетным при выборе средств компенсации реактивной мощности является режим наибольшей активной нагрузки энергосистемы.

Расчет компенсирующих устройств осуществляется в два этапа:

- определение мощности компенсирующих устройств на напряжении до 1000 В;

- определение мощности компенсирующих устройств на напряжении выше 1000 В.

Определим мощности низковольтных компенсирующих устройств, в качестве которых будут использоваться батарей конденсаторов.

Расчёт ведётся в следующей последовательности.

Определяется количество и мощность трансформаторов цеха, что было сделано выше.

По принятому числу трансформаторов определяем наибольшую реактивную мощность, которую рационально передавать через трансформаторы в сеть напряжением до 1000 В:

-для масляных трансформаторов