Материал: Разработка системы электроснабжения теплицы

Согласно распределению нагрузок по распределительным устройствам заполняется таблица 2.1 - Сводная ведомость электрических нагрузок.

Производим расчет нагрузок по распределительным устройствам.

Находим установленную мощность для каждой группы электроприёмников по формуле:

, (2.8)

где N - число электроприёмников;

- номинальная мощность одного электроприёмника, кВт.

Рассчитаем нагрузку на РП1:

Сверлильный станок

Наждачный станок

Токарный станок

Щит облучательной установки

Суммарная мощность на РП1

Определяем  для РП1

(2.9)

Аналогично произведем расчет для РП 2. Данные расчета занесем в таблицу 2.1.

Определяем сменные нагрузки по формулам 2.5, 2.6:

Расчет для РП1:

Сверлильный станок

Производим аналогичный расчет для остальных электроприемников. Результаты заносим в таблицу 2.1.

Расчет средних мощностей за максимально нагруженную смену остальных электроприемников производится аналогично по формулам 2.5, 2.6.

Расчет суммарных средних мощностей за максимально нагруженную смену по РП1:

Расчет для РП2, производится аналогично как и для РП1.

Полученные результаты заносим в таблицу 2.1.

Определяем для всех РП

 (2.10)

Определяем для РП1:

Данные расчета заносим в таблицу 2.1.

Определим эффективное число электроприемников по формуле:

 (2.11)

Расчет для РП1:

При (округлим) и  расчетный коэффициент нагрузки

Определяем расчетные нагрузки по формулам 2.1, 2.2, 2.3, 2.4:

Расчет для РП1:

т.к. , то,

Расчет для РП2 производится аналогично по формулам 2.1-2.4.

Результаты заносим таблицу 2.1.

Определяем токи на распределительных устройствах

, (2.12)

где  - номинальное напряжение линии, В.

Расчет для РП1:

Расчет для РП2 производится аналогично как и для РП1.

Результаты заносим таблицу 2.1.

Зная все расчетные значения по РП1 и РП2 рассчитываем общую расчетную активную нагрузку РУШНН без КУ по формуле:

 (2.13)

Определяем средневзвешенное значение коэффициента активной мощности РУШНН без КУ:

Соответствующий значению

Находим полную расчетную мощность РУШНН без КУ:

 (2.14)

Определяем общую максимальную реактивную нагрузку РУШНН без КУ:

, (2.15)

Расчетный ток РУШНН без КУ определяем по формуле 2.12:

Результаты заносим в таблицу 2.1.

Расчет и выбор устройств компенсации реактивной мощности

Передача значительного количества реактивной мощности из энергосистемы к потребителям вызывает возникновение дополнительных потерь активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения.

Компенсация реактивной мощности или повышение коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий имеет большое значение и является частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электроэнергии.

Так как результирующее значение коэффициента мощности () слишком мало, то требуется компенсация реактивной мощности с помощью компенсирующего устройства (КУ).

Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения:

, (2.16)

где  - расчетная мощность КУ;

 - коэффициент, учитывающий повышение ;

 - коэффициент реактивной мощности до компенсации;

 - коэффициент реактивной мощности после компенсации.

Компенсацию реактивной мощности, по опыту эксплуатации, производят до значения .

Задавшись  определяем . Значение  и  берутся из таблицы №2.1. Задавшись типом КУ по справочной литературе, зная , выбираем стандартную КУ близкую по мощности. После выбора стандартной КУ определяем фактическое значение  по  по формуле:

, (2.17)

где - значение мощности выбранного КУ.

По справочным таблицам [7] выбираем два компенсирующих устройства для централизованной компенсации 1×ФКУ-0,4-50-25 У3 внутренней установки с паспортными данными:

- номинальное напряжение компенсирующего устройства равно 0,4 кВ;

стандартные реактивные мощности компенсирующих установок равны 50 и 25 квар.

Определяем фактическое значение коэффициентов реактивной и активной мощности после проведения мероприятий по компенсации реактивной мощности по формулам

,

,

что входит в предел , расчет и выбор КУ произведен верно.

Полученные результаты заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Сводная ведомость нагрузок теплицы

.2 Расчет и выбор проводов линий электроснабжения

Выбор сечения проводников для линий электроснабжения цеха производства памятников производится методом допустимого нагрева.

Выбор сечения проводника по нагреву длительным током нагрузки сводится к сравнению расчетного тока с допустимым табличным значением для принятых марок провода или кабеля и условий их прокладки. При выборе должно соблюдаться условие:

,

где - допустимый длительный ток.

Расчет сечения проводников начинаем с определения расчетного тока линии по формуле 2.2.

По [5] по условию нагрева длительным расчетным током определяем значение длительно-допустимого тока.

По значению допустимого тока выбираем сечение проводника.

Полученные данные заносим в сводную ведомость аппаратов защиты и линий электроснабжения.

Сечение проводников линий, питающих электрооборудование определяется по формуле:

, (2.18)

где - номинальная активная мощность электроприемника, кВт;

- номинальное линейное напряжение питающей линии, кВ;

- коэффициент активной мощности после компенсации, относительные единицы.

Определяем сечение и выбор кабеля питающего РП1 (линия 1п):

По [5] по условию нагрева длительным расчетным током определяем значение длительно-допустимого тока:

Исходя из значения длительно-допустимого тока, выбираем сечение проводника для провода АВВГ 4x95, состоящего из алюминиевых жил, изолированных поливинилхлоридной изоляцией.

Определяем сечение проводников линий, питающих модульную колонку станков от РП1 (линия 1р):

По [5] по условию нагрева длительным расчетным током определяем значение длительно-допустимого тока:

Исходя из значения длительно-допустимого тока, выбираем сечение проводника для провода АПВ 4x30, состоящего из алюминиевых жил, изолированных поливинилхлоридной изоляцией.

Произведем проверку кабеля на потери напряжения по формуле

Так как потери напряжения в линии составляют менее 5%, то кабель выбран верно. Для остальных электроприемников расчет произведем аналогично.

Расчет и выбор проводов и кабелей для остальных электроприемников произведем аналогично. Данные расчетов сведем в таблицу 2.2.

.3 Расчет параметров и выбор аппаратов защиты силовой распределительной сети

В настоящее время для защиты широко пользуются автоматическими выключателями: в цеховых распределительных устройствах, на ответвлениях от магистральных шинопроводов, а также в щитах трансформаторных подстанций. Рекомендуется применять выключатели серии ВА. Номинальные токи автомата  и его расцепителей  выбирают по длительному расчётному току линии:

;

.

Ток срабатывания электромагнитного или комбинированного расцепителя  проверяется по максимальному кратковременному току линии:

; (2.19)

 (2.20)

Выбирая автоматические выключатели, нужно по возможности обеспечивать селективность их работы. При наличии у выключателей, расположенных последовательно друг за другом, только электромагнитных расцепителей при коротких замыканиях селективное отключение, как правило, не обеспечивается.

Выбираем аппарат защиты для РП1.

Для защиты линий, идущей к РП1, выбираем из справочной литературы автоматический выключатель типа ВА 51-35 с , .

Выполняем проверку:

Условие выполнено, значит, автоматический выключатель выбран верно.

Расчет автоматических выключателей для остальных электроприемников выполним аналогично.

Результаты расчетов и типы выбранных автоматических выключателей заносим в сводную ведомость (таблица 2.2).

Таблица 2.2 - Сводная ведомость электроприемников, аппаратов защиты и линий ЭСН