Определяем число конденсаторов по формуле:
nк. = Qку./Qном.1ку., (30)
где Qном.1ку. - номинальная реактивная мощность одного компенсирующего устройства, квар.
nк.=59,25/25=2,37
Принимаем число конденсаторов равное 3.
Определяем номинальную реактивную мощность компенсирующего устройства Qку.ном., квар по формуле:
Qку.ном.=nк.• Qном.1ку. (31)
Qку.ном.=3• 25=75квар
Определяем разрядное сопротивление Rразр., Ом, по формуле:
Rразр.=15•106(Uф2/Qку.ном.) (32)
где Uф- фазное напряжение сети, В.
Rразр. =15•106(0,232/75)=10,58 кОм
7. Расчёт нагрузок РУ
Расчет нагрузок РУ покажем на примере ШР1.
Имеем восемь группы приёмников:
- станки Ки1 = 0,14; cosц1 = 0,50; tgц1 = 1,73;
- пресс Ки2 = 0,17; cosц2 = 0,65; tgц2 = 1,17;
- станкиКи3 = 0,17; cosц3 = 0,65; tgц3 = 1,17;
- вентилятор Ки8 = 0,6; cosц8 = 0,8; tgц8 = 0,75.
Определяем номинальную мощность первой группы ?Рном1, кВт, по формуле (21):
?Pном.1 = 1 х (11 + 0,25 + 0,18) = 11,43 кВт
?Pном.2 =1 х 15,00 = 15,00 кВт ?Pном.3 =2 х (15+1,10+0,25) = 32,7 кВт
?Pном.4 =2 х (18,50 + 0,75 + 0,37) = 39,24 кВт
?Pном.5 =2 х (7,50 + 1,10 + 0,25 + 0,12) = 17,94 кВт
?Pном.6 =1 х 5,50 = 5,50 кВт
?Pном.7 =1 х 5,50 = 5,50 кВт
?Pном.8 =1 х 4 = 4 кВт
Найдём эффективное число приёмников nэ. ,о.е. по формуле (22): nэ.=(11,43+15+32,7+39,24+17,94+5,50+5,50+4)2/(11,432+152+2*(15+1,10+0,25)2+ +2*(18,50+0,75+0,37)2+2*(7,50+1,10+0,25+0,12)2+5,502+5,502+42)=9
nэ принимаем равным 9.
Определяем средние значение коэффициента использования Ки.ср., о.е., по формуле:
Ки.ср=?(Pном.·Kи.) / ?Рном., (33)
где Ки. - коэффициент использования первой группы, о.е;
Ки.ср.=(0,14*11,43+0,17*15+0,14*32,7+0,17*39,24+0,14*17,94+0,17*5,50+0,14*5,50+ +0,6*4)/(11,43+15+32,7+39,24+17,94+5,50+5,50+4)=0,15 о.е.
Определяем расчётный коэффициент по равенству (12):
Кр.=f(9;0,15)=1,71
Определяем расчетную активную мощность Рр., кВт, по формуле (14):
Рр.=1,71*0,15•(11,43+15+32,7+39,24+17,94+5,50+5,50+4)=33,68 кВт
Так как nэ>10 то, определяем расчетную реактивную мощность Qр., квар, по формуле:
Qр.=Ки.•?Pном.•tgц (34)
Qр.=(0,14•11,43•1,73+0,17•15•1,17+0,14•32,7•1,17+0,17•39,24•1,73+0,14•17,94•1,73+ +0,17•5,50•1,17+0,14•5,50•1,73+0,6•4•0,75)=31,61квар
Определяем полную расчетную мощность по формуле (16):
46,19кВ•А
Определяем расчетный ток по формуле (17):
Iр.=46,19/(•0,4)=66,66 А
Расчет к ШРА2, будет аналогичен. Данные заносим в таблицу 3.
8. Выбор защитной аппаратуры и проводников к РУ
В качестве защитной аппаратуры РУ применяем автоматические воздушные выключатели серии ВА57.
Покажем выбор автоматического воздушного выключателя к ШР
Выбор производим по условию:
Iном.р. ?Ip (35)
Iном.р. ? 66,66А
Намечаем автоматический воздушный выключатель серии ВА57-31 сIном.в.= 100 А, Iном.р.=80 А, Iср.э.р.=1200 А.
Проверку выбранного автоматического выключателя осуществляем по условию:
Iср.э.р.?1,25•(I'п+Iр-Ки• I'ном), (36)
где I'п. - наибольший пусковой ток электродвигателя приемника в группе, А;
Ки. - коэффициент использования приемника, имеющего наибольший пусковой ток, о.е.;
I'ном. - номинальный ток электродвигателя приемника, имеющего наибольший пусковой ток, А.
Iср.э.р.?1,25•(193,55+66,66-0,17•27,65)=319,38 А
По условию (35):
1200А >319,38А
Автоматический воздушный выключатель выбран правильно.
Выбор сечения провода производим по условиям (6), (7):
Iдоп. ?66,66/1,16=57,46А
Iдоп. ?1·80/1,16=68,96 А
Выбираем марку провода АПВ-3(1х25)+116 с Iдоп.=80 А.
Выбор к ШР2 аналогичен. Данные заносим в таблицу 4.
9. Выбор РУ
На данном участке необходимо выбрать два распределительный шинопровод ШРА.
Для выбора шинопровода должно соблюдаться условие:
Iном.шр.Iр., (37)
где Iном.шр.- номинальный ток шинопровода, А.
Iном.шр.66,66 А
Намечаем РУ типа ШРА4-100-44-1УЗ с Iном.щр.=100 А, iу.=7 кА, с сечением шин 3,55х11,2 мм2, где iу - электродинамическая стойкость ударному току короткого замыкания, кА.
Так как Iном.шр.=100 А>Iр.=66,66 А, то шинопровод подходит по току.
ШРА2 выбираем аналогично ШРА1.
Данные заносим в таблицу 4.
10. Выбор источника питания и элементов схемы его
Элементами источника питания являются:
- автоматические выключатели;
- трансформаторы тока.
В качестве источника питания служит трансформаторная подстанция.
Определяем полную расчётную нагрузку Sp?, кВ*А, по формуле:
Sр?=v(Рр.+Рр.о.)2+(Qр.+Qр.о.- Qку.ном)2 (38)
Sр?=v(68,20+12,91)2+(69,96+18,59-75)2= 82,23кВ*А
Трансформатор выбираем по условию:
Sном.? Sp? (39)
Выбираем трансформатор ТМГ 11-160/10-У1 с Sном=160м кВ*А;?Px.x.= 0,41 кВт; ?Pк.з.= 4,1 кВт; Uк.з.=4,5%;Ix.x.=2,5%.
Выбранный трансформатор проверим по коэффициенту загруки трансформатора , который определяем по формуле:
=Sp?/ Sном. (40)
=82,23/160=0,51о.е.
Для потребителей второй категории:
=(0,7-0,8)
Так как =0,51<0,7-0,8 , то выбранный трансформатор подходит.
Так же есть элементы источника питания. Вводной автоматический воздушный выключатель QF1 выбираем по условию:
Iном?I?p (41)
Расчетный ток оределяем по формуле:
I?p.=S?p./(v3•Uном) (42)
I?p.=82,23/(1,73•0,4)=118,83 А
По условию (35):
Iном?118,83А
Выбираем вводной автоматический воздушный выключатель серии ВА57-35 с Iном.в.=250 А, Iном.р.=125А, Iср.э.р.=1250 А.
Трансформатор тока ТА выбираем по условиям:
Uном.та?Uном, (43)
Iном.та? I?p, (44)
гдеUном.та- номинальное напряжение трансформатора тока, В;
Iном.та- номинальны йток трансформатора, А.
Uном.та?400 B
Iном.та?118,83A
Выбираем трансформатор тока ТШН-0,66-200/5-0,5S с Uном.та=660В, Iном.та=200А.
Шины выбираем по условию:
Iдоп.ш.?Iном.т2, (45)
гдеIдоп.ш- допустимы йток шин, А;
Iном.т2- вторичный ток трансформатора, А.
Ток вторичной обмотки определяем по формуле:
Iном.т2=Sном./(v3•Uном.т2), (46)
гдеUном.т2- напряжение вторичной обмотки, кВ.
Iном.т2=250/(1,73•0,66)= 140 А
По условию (45):
Iдоп.ш?140 А
Выбираем шину АТ30х4 с Iдоп.ш=365 А
Но так как шины расположены плашмя, то допустимый ток шины надо уменьшить на 5%:
I?доп.ш.?0,95•Iдоп.ш (47)
I?доп.ш.?0,95•365=346,75 А
Автоматический воздушный выключатель QF2 выбираем по условию:
Iном.р.?1,3•Ip.o., (48)
гдеIр.о- расчетный ток освещения, А.
Iном.р.?1,3•32,66=42,45А
Выбираем автоматический воздушный выключатель ВА57-31 с Iном.в=100А, Iном.р=50 А.
Выбираем сечение провода для участка цепи защищаемого QF2 производим по условию (6) и (7):
Iдоп.?32,66 /1,16=28,14 А
Iдоп.?1•50/1,16=43,10 А
Выбираем провод марки АПВ 3(1х10)+1х6,cIдоп=47А.
Автоматический воздушный выключатель QF3 выбираем по условию:
Iном.р.?Iнк.ном, (49)
где Iнк.ном- номинальный ток конденсаторной установки, А.
Номинальный ток конденсаторной установки определим по формуле:
Iнк.ном.=Qку.ном./(v3•Uном.) (50)
Iнк.ном.=75/(1,73•0,66)=65,68 А
Iном.р.?65,68А
Выбираем автоматический воздушный выключатель ВА57-31 с Iном.в.=100 А, Iном.р=80А.
Выбираем сечение провода для участка цепи защищаемого QF3 производим по условию (6) и (7):
Iдоп.?Iнк.ном./Кпопр. (51)
Iдоп.?Кзащ.•Iвст./Кпопр.
Iдоп.?65,68 /1,16=62,2 А
Iдоп.?1•80/1,16=68,9 А
Выбираем провод марки АПВ 3(1х25) + 1x16, c Iдоп.=80 А.