Контрольная работа: Определение расчетных нагрузок цеха

I_н.п.в. ? K_защ. · I_доп,

где K_защ = 3 - для электрических сетей с защитой только от КЗ, когда защита от длительных токовых перегрузок не требуется;

I_доп -допустимый ток проводника с учетом поправочных коэффициентов на реальные условия эксплуатации, отличающиеся от нормальных.

I _н.п.в.Л1 = 160 А ? 3 · 80 = 240 А;

I _н.п.в.Л2 = 80 А ? 3 · 28 = 84 А;

I _н.п.в.Л3 = 100 А > 3 · 32 = 96 А.

Примем следующие сечение проводов линий

Л3 - АПВ - 3 (1Ч10 мм²), I_{доп.табл.Л3} = 47 А.

I _н.п.в.Л3 = 100 А ? 3 · 47 = 141 А.

Тогда условие выполняется для всех линий.

3. Сечение жил кабеля выбирается по (6), а расчетная токовая нагрузка определяется расчетом схемы рис.1. Допустимая токовая нагрузка кабеля, определяется по [11, табл.1.3.18].

I_доп.Л ?( I_{р.макс.Л1} + I_{р.макс.Л2} + I_{р.макс.Л3})/ K₁ = (60,61+ 22,67+ 27,78)/0,88 = 126,21 А.

Принимается сечение жил кабеля линии Л - 70 мм². I_{доп.табл.Л} = 155 А. Выбираем кабель ААШв - 4Ч70.

4. Допустимая потеря напряжения для схемы рис.1 определяется разностью

?U_доп = U_тп - U_{доп.пээ} = 378 - 361 = 17 В, (11)

где U_тп - заданное напряжение на источнике питания (ТП);

U_{доп.пээ} - допустимое напряжение у ПЭЭ (двигателя), которое в нормальном режиме работы должно быть не ниже 0,95Uном. (- 5%), то есть 361В.

Проверим по допустимой потере напряжения выбранные сечения жил кабеля (Л) и провода к двигателю Д2, расположенному на наибольшем расстоянии от РП.

Расчетное значение потери напряжения в кабеле определяется по выражению

?U _рк = I_р (Х₀ · l · sinц + R₀ · l · cosц), (12)

где I_р - расчетная токовая нагрузка кабеля;

Х₀ и R₀ - удельные параметры кабеля (Х₀=0,061 Ом/км и R₀=0,42 Ом/км);

l - длина кабеля (l = 0,05 км);

sin ц = Q_p/S_p; сos ц = Р_р/S_p.

Рассчитаем токовую нагрузку кабеля

I_р = I_{р.макс.Л1} + I_{р.макс.Л2} + I_{р.макс.Л3} =60,61+ 22,67+ 27,78= 111,07 А.

Рассчитаем полные мощности

S_p.Д1 = Р_р.Д1 / сos ц_.Д1 =30/0,89=33,71 кВА,

S_p.Д2 = Р_р.Д2 / сos ц_.Д2 =11/0,91=12,09 кВА,

S_p.Д3 = Р_р.Д3 / сos ц_.Д3 =14/0,88=15,91 кВА.

Рассчитаем реактивные мощности

кВАр;

кВАр;

кВАр.

Тогда

sin ц_л = Q_p/S_p = (15,37+5,01+15,91)/(33,71+12,09+15,91)=0,453;

cos ц_л = P_p/S_p = (30+11+14)/(33,71+12,09+15,91)=0,891.

?U _рк = · 111,07 · (0,061 · 0,05 · 0,453 + 0,42 · 0,05 · 0,891)=3,87 В.

Расчетное значение потери напряжения в проводе к двигателю (U_рп) определяется по (12) по данным провода.

Для провода Л2 - АПВ - 3 (1Ч4 мм²) Х₀=0,095 Ом/км и R₀=8,35 Ом/км;

sin ц_Д2 = Q_p.Д2/S_p.Д2 = 5,01/12,09 = 0,415.

?U _рп = · 22,67 · (0,095 · 0,014 · 0,415 + 8,35 · 0,014 · 0,91)=4,2 В.

Напряжение у двигателя определяется по выражению

U_д = U_тп - ( ? U_рк + ? U_рп). (13)

Рассчитаем

U_д = 378 - (3,87 + 4,2)=369,93 В.

U_д > U_{доп пээ} = 361 В, потеря напряжения у двигателя допустимая.

Все выбранные элементы показаны на схеме рис. 2.

Рис. 2 Схема электроснабжения участка цеха

Литература

1. Кудрин Б. И. Электроснабжение потребителей и режимы: учеб. пособие для вузов / Б. И. Кудрин, Б. В. Жилин, Ю. В. Матюнина. М.: Издательский дом МЭИ, 2013. 412 с.

2. Кудрин Б. И. Электроснабжение: учебник для вузов / Б. И. Кудрин. М.: Академия, 2015. 352 с.

3. Шведов Г.В. Электроснабжение городов: электропотребление, расчетные нагрузки, распределительные сети: учеб. пособие для вузов / Г. В. Шведов. М.: Издательский дом МЭИ, 2012. 268 с.

4. Бушуева О.А. Расчетные электрические нагрузки промышленных предприятий: метод. указания для самостоятельной работы студентов / О. А. Бушуева, Е. В. Пономарева ; Министерство образования и науки Российской Федерации, ФГБОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина", Каф. электрических систем. Иваново, 2013. 40 с. (библ. номер 2086)

5. Бушуева О.А. Выбор силовых трансформаторов на цеховых подстанциях: метод.указания для самостоятельной работы студентов / О. А. Бушуева, Д. А. Полкошников; Министерство образования и науки Российской Федерации, ФГБОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина", Каф. электрических систем. Иваново, 2014. 32 с. (библ. номер 2149)

6. Бушуева О.А. Схемы электроснабжения промышленных предприятий: метод. Указания для самостоятельной работы студентов / О. А. Бушуева, Д. А. Полкошников ; Министерство образования и науки Российской Федерации, ФГБОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина", Каф. электрических систем. Иваново, 2013. 32 с. (библ. номер 2092).

6. Бушуева О.А. Схемы электроснабжения промышленных предприятий: метод. указания для самостоятельной работы студентов / О. А. Бушуева, Д. А. Полкошников ; Министерство образования и науки Российской Федерации, ФГБОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина", Каф. электрических систем. Иваново, 2013. 32 с. (библ. Номер 2092)

7. Бушуева О. А. Исследование графиков электрических нагрузок промышленных предприятий и городов: метод. указания к лабораторной работе №1 по дисциплине «Электроснабжение» / О. А. Бушуева, Е. Н. Елисеева; Министерство образования и науки Российской Федерации, ФГБОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина", Каф. электрических систем. Иваново, 2017. 28 с.

8. Бушуева О. А. Схемы электроснабжения промышленных предприятий на напряжение до 1 кВ: метод. указания к лабораторной работе №2 по дисциплине «Электроснабжение» / О. А. Бушуева, Е. Н. Елисеева; Министерство образования и науки Российской Федерации, ФГБОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина", Каф. электрических систем ; ред. М. И. Соколов. Иваново, 2018. 40 с.

9. Бушуева О. А. Исследование схем городских распределительных электрических сетей: методические указания к лабораторной работе №3 по дисциплине «Электроснабжение» / О. А. Бушуева, Е. Н. Елисеева; Министерство образования и науки Российской Федерации, ФГБОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина", Каф. электрических систем; Иваново, 2017. 28 с.

10. Бушуева О. А. Электроснабжение: программа, метод. указания и контрольное задание для студентов заочников по дисциплине «Электроснабжение» / О. А. Бушуева; Министерство образования и науки Российской Федерации, ФГБОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина", Каф. электрических систем ; ред. М. И. Соколов. Иваново, 2019. 35 с.

11. Правила устройства электроустановок (седьмое издание). М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2011.