Определение расчетной полной мощности

ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА СЕТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

 Для проектирования электроснабжения промышленного предприятия строительной индустрии необходимо иметь сведения о назначении, количестве, единичной мощности, рабочем напряжении, режиме работы и размещении электроприемников. Нужно также знать годовое число часов работы механизмов предприятия, количество смен, допустимые перерывы электроснабжения, а также площади помещений.

В задании к РГР указывается источник питания, его напряжение и степень обеспечения электроэнергией.

В состав РГР входит определение расчетной полной мощности предприятия и выбор мощности компенсирующих устройств, выбор мощности и числа трансформаторов на трансформаторной подстанции, выбор схемы питающей сети и составление ее однолинейной схемы, расчет сечений кабелей, питающих распределительные пункты (РП). Приемники электрической энергии цеха делятся на следующие группы:

1. Электроприемники трехфазные напряжением 380В, частотой 50Гц (насосы, вентиляторы, компрессоры и т.д.)

2. Электроприемники однофазные напряжением 220В, частотой 50Гц (осветительные приборы, однофазные сварочные трансформаторы и т.п.)

Трехфазные электроприемники представляют собой симметричную нагрузку. К симметричной нагрузке можно отнести и нагрузку однофазных электроприемников, если их распределить симметрично по фазам (несимметричность допускается не более 15%). Питание электроприемников предприятия выполняют по схеме четрыехпроводной звезды с глухо заземленной нейтралью напряжением 380/220 В.

Электроснабжение осуществляется от понижающих трехфазных трансформаторов, высшее напряжение которых (6 или 10кВ) выбирается в зависимости от заданного источника питания. Трансформаторы входят в состав комплектной трансформаторной подстанции.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ПОЛНОЙ МОЩНОСТИ

Расчетная полная мощность определяется по расчетным активным и реактивным силовым электрическим нагрузкам и нагрузке освещения с учетом компенсации реактивной мощности.

Таблица 2.3.

Удельная нагрузка Р_yо, Вт/м² при освещении люминесцентными и энергосберегающими лампами

Наименование помещения	Люминесцентные лампы	Энергосберегающие лампы
Растворные узлы	15	4,5
Формовочные цеха	15	4,5
Арматурные цеха	20	5,5
Котельные	14	4,3
Гаражи	18	5,0
Материальные склады	15	4,5
Центральные заводские лаборатории	35	12
Столовые	35	12
Заводоуправление	35	12
Бытовые помещения	35	12
Проходные	20	5,3

 

Таблица 2.4.

Определение расчетных нагрузок электрического освещения

Наименование помещений и рабочих мест	Площадь освещаемых помещений	Удельная нагрузка	Расчетная нагрузка электрического освещения
	F м^2	Pyd Вт/м^2	Ppo кВт	Qpo квар

 

Итого:                                                                                                 ∑P_po        ∑Q_po

По данным таблиц 2.1. и 2.4. определяются расчетная активная Р_p∑ и расчетная реактивная Q_p∑ мощности цеха с учетом коэффициента разновременности Максимов силовой нагрузки K_рм. Рекомендуется принимать K_рм = 0,9.

P_p∑ = ∑P_pK_{рм +} ∑P_po,

                                                     Q_p∑ = ∑Q_pK_{рм +} ∑Q_po.

Таблица 2.5.

Косинусные конденсаторы и конденсаторные установки, использующиеся для повышения cosφ.

Наименование	Тип	Номинальная мощность, квар
Конденсатор в трехфазном исполнении	КМ-0,22-4,5	4,5
То же	КС-0,22-6	6
То же	КС-0,22-8	8
То же	КМ-0,22-9	9
То же	КМ-0,38-13	13
То же	КС-0,38-18	18
То же	КС-0,38-26	26
То же	КС-0,38-50	50
Комплектная конденсаторная установка	ККУ-0,38-1	80
То же	УК-0,38-110НУЗ	108
То же	УКТ-0,38-150УЗ	150
То же	УКЛ Н-0,38-300-50 УЗ	300

Таким образом, полная расчетная нагрузка цеха на шинах 380 В понизительной подстанции с учетом компенсации реактивной мощности определяется из выражения

  кВА.

 

Таблица 3

Характеристика трансформаторов

 

Тип	Номиналь- ная мощность кВ. А Sнт	Номинальное Напряжение кВ		Потери кВТ		Напряжение Короткого Замыкания%	Ток х.х. в % от номиналь- ного тока
				Хо- лос- того хода	Короткого замыкания
		BH	НН
1	2	3	4	5	6	7	8
Сухие для комплектных ТП
ТСЗ-160	160	6;10	0,23;0,4	0,7	2,7	5,5	4
ТСЗ-250	250	6;10	0,23;0,4	1	3,8	5,5	3,5
ТСЗ-400	400	6;10	0,23;0,4	1,3	5,4	5,5	3
ТСЗ-630	630	6;10	0,4	2	7,3	5,5	3
ТСЗ-1000	1000	6;10	0,4	3	11,2	5,5	2,5
Масляные для комплектных ТП
ТМФ-250	250	6;10	0,4	0,8	3,7	4,5	2,3
ТМФ-400	400	6;10	0,4	1,1	5,5	4,5	2,1
ТМФ-630	630	6;10	0,4	1,7	7,6	5,5	2
ТМЗ-630	630	6;10	0,4	2,4	8,5	5,5	3
ТМЗ-1000	1000	6;10	0,4	3,3	12,2	5,5	2,8

 

Определяется коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме:

Кз =  .

Этот коэффициент не должен превышать 0,8. Коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме определяется из выражения:

Кз =

который не должен превышать 1,4.

Затем выбирается комплектная трансформаторная подстанция КТП.

КТП- предназначена для приема, преобразования и распределения электрической энергии при номинальном напряжении 6/0,4 или 10/0,4 кВ, и изготавливается следующих наименований: КТП -160, КТП-250, КТП-400, КТП-630, КТП-1000, КТПН-630, КТП-1000.

Обозначения трансформаторной подстанции, например, КТПН-630, расшифровывается следующим образом: комплектная трансформаторная подстанция для наружной установки мощностью 630 кВ · A.

Для внутренней установки КТП выполняются в защищенном исполнении. Подстанции мощностью 250,400,630,1000 кВ · А имеют одно и двухтрансформаторное исполнение, подстанции мощностью 160 кВ · А - однотрансформаторное исполнение.

Выбор КТП производится в зависимости от числа трансформаторов на подстанции и их мощности из ниже приведенных данных.

 

Исполнение КТП

Однотрансформаторное                                     Двухтрансформаторное

КТП-160                                                                                    -   

КТП-250                                                                            КТП-250

КТП-400                                                                            КТП-400

КТП-630                                                                            КТП-630

КТП-1000                                                                          КТП-1000

КТПН-630                                                                         КТПН-630

КТПН-1000                                                                       КТПН-1000

 

 

 

  4. Составление схемы питающей сети напряжением 380/220 В.

 Питающая сеть прокладывается от трансформаторной подстанции ТП к распределительным пунктам РП, от которых питаются электроприемники (см. рис. 4.1.). Отдельные мощные потребители питаются непосредственно от трансформаторной подстанции. Однофазные электроприемники подключаются к РП так, чтобы они были распределены по фазам симметрично. Конденсаторные батареи (установки) подключаются к РП, ближайшей к трансформаторной подстанции, и распределяются поровну между трансформаторами (на рис. 4.2).

 

                                 

 

Рис. 4.1. Пример однолинейной схемы питающей сети.

 

 
Установленная мощность приёмников P_H представленных в таблицах 2.1, 2.4, распределяются по РП таким образом, чтобы активная мощность каждого РП не превышала 70 кВт при количестве отходящей линии не более 4, и активная мощность отдельных электроприёмников П, питающихся помимо РП, была бы не менее 70 кВт. Необходимо предусмотреть 2 осветительных щитка ЩО, каждый из которых питается от разных трансформаторов ТП. Конденсаторные батареи подключаются к РП ближайшим трансформаторной подстанции ТП и распределяются поровну между трансформаторами. Результаты распределения расчётных нагрузок сводятся в таблице 4.1.

P_РП = P_H1+P_H2+…..

_{Таблица 4.1}

Распределение электроприёмников по распределительным пунктам.

№РП	Наименование электроприёмника	Количество	Установленная мощность приёмника, PH	Установленная мощность распределительного пункта, PРП	№ линии
РП 1	1. 2. . . .				1
РП 2	1. 2. . . .				2
П					3
ЩО 1
ЩО 2

 

Распределительный пункт РП (см. рис. 4.2) на вводе обычно имеет рубильник QS. Электроприёмники подключаются к распределительным шинам РП через автоматические воздушные выключатели QF, который защищают электроприёмники от коротких замыканий и перегрузки. Электроприёмник включаются пусковыми аппаратами – нереверсивными и реверсивными магнитными пускателями.

                               Однолинейная схема РП

 

 

                          От трансформаторного пункта

 

 

Рис. 4.2 Пример однолинейной схемы распределительного пункта РП.

 

 

 

Приложение. Таблица 1.

 

Электрические нагрузки предприятия

Потребители электрической энергии		Варианты
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Станок для резки стали	Рн	12	12	12	14	14	16	16	10	10	10
	n	2	3	3	2	3	2	3	2	3	4
Транспортер	Рн	25	32	32	34	34	36	38	38	44	44
	n	1	1	2	1	2	1	1	2	1	2
Бетоноукладчик	Рн	6	6	9	9	10	10	12	12	14	14
	n	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Кран мостовой	Рн	24	24	26	26	30	30	32	32	34	34
	n	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Тельфер	Рн	4	4	4	5	5	5	6	6	7	7
	n	1	2	2	1	1	2	1	2	1	2
Вентилятор	Рн	2	2	3	3	3	4	4	4	4	6
	n	5	4	2	3	4	2	3	4	5	2
Насос	Рн	25	30	30	35	35	25	25	30	35	35
	n	2	2	4	3	4	4	3	4	3	4
Компрессор	Рн	35	40	40	45	45	48	48	50	62	62
	n	2	2	1	2	1	1	2	2	1	2
Печь сопротивления	Рн	45	46	46	80	96	105	105	110	110	80
	n	2	2	2	1	2	1	2	1	2	2
Сушильный шкаф	Рн	10	12	12	10	12	12	15	15	15	15
	n	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Сварочный трансформатор	Рн	25	25	25	35	35	35	35	35	35	35
	n	3	3	3	6	6	6	6	6	6	6
Кассетно-формовочная установка	Рн	60	60	60	60	60	60	60	60	60	60
	n	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Вибро-разгрузчик заполнителей	Рн	8	8	8	9	9	9	8	8	8	9
	n	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Дозаторы	Рн	86	86	96	96	105	110	110	120	120	120
	n	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Приложение. Таблица 2.

Площади освещаемых помещений

Вариант	Общая площадь цехов F, м^2	Склады   F, м^2	Столовая и бытовые помещения F, м^2	Длина линии до потребителя, м	Потребитель, сечение питающего кабеля которого надо определить	Тип осветительных приборов	Сменность
1-5	2000	1400	200	40	Насос 0,38 кВ	Энергосберегающие лампы	2
6-10	2200	1400	300	60	Компрессор 0,38 кВ	Люминесцентные лампы	3

 

Приложение. Таблица 3.

Допустимые токи нагрузки для кабелей ВВГ.

Номинальное сечение жил, мм^2	Допустимый ток нагрузки, А
1,5	19
2,5	26
4	34
6	45
10	61
16	81
25	107
35	131
50	165

Литература

Электротехника и электроника. Учебное пособие для вузов. Кононенко В. В. и др., 2004 г.  К содержанию дисциплины «Электротехника и электроснабжение зданий и сооружений» в этом учебном пособии относятся следующие разделы и страницы:

1. Электрические цепи однофазного переменного тока……………стр. 40 – 74

2. Трёхфазные электрические цепи…………………………………... стр. 74-79

3. трансформаторы…………………………………………………….. стр. 82-89

4. Электроэнергетические системы………………………………... стр. 423-428

5. Кабельные линии электропередач………………………………. стр. 444-450

6. Схемы внешнего электроснабжения……………………………. стр. 458-460

7. Электрические сети внутреннего электроснабжения………….. стр. 460-462

8. Электробезопасность…………………………………………….. стр. 531-534

Содержание

1. Исходные материалы для расчёта сети электроснабжения………..3

2. Определение расчётной полной мощности…………………………3

2.1. Определение расчётных силовых нагрузок……………………….3

2.2. Определение расчётной нагрузки электрического освещения….5

2.3. Выбор мощности компенсирующих устройств………………….8

3. Выбор мощности и числа трансформаторов…………………….....10

4. Составление схемы питающей сети напряжением 380/220 В……14

5. Выбор сечения кабеля питающего заданный потребитель………17

6. Литература…………………………………………………………..20

 

 

Александрова Наталья Леонидовна

Костров Вячеслав Петрович

Электроснабжение предприятий строительной индустрии

Методические указания студентам заочной формы обучения 270800.62 – “Строительство”

 

 

 

Подписано к печати                   Формат 60х90.  Бумага газетная.  Печать трафаретная.

Уч. изд. л        , уч. печ. л.                           Тираж 50      экз.        

 Заказ №

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Нижегородский государственный архитектурно – строительный университет” 603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, д. 65

Полиграфический центр ННГАСУ, 603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, д. 65

ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА СЕТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

 Для проектирования электроснабжения промышленного предприятия строительной индустрии необходимо иметь сведения о назначении, количестве, единичной мощности, рабочем напряжении, режиме работы и размещении электроприемников. Нужно также знать годовое число часов работы механизмов предприятия, количество смен, допустимые перерывы электроснабжения, а также площади помещений.

В задании к РГР указывается источник питания, его напряжение и степень обеспечения электроэнергией.

В состав РГР входит определение расчетной полной мощности предприятия и выбор мощности компенсирующих устройств, выбор мощности и числа трансформаторов на трансформаторной подстанции, выбор схемы питающей сети и составление ее однолинейной схемы, расчет сечений кабелей, питающих распределительные пункты (РП). Приемники электрической энергии цеха делятся на следующие группы:

1. Электроприемники трехфазные напряжением 380В, частотой 50Гц (насосы, вентиляторы, компрессоры и т.д.)

2. Электроприемники однофазные напряжением 220В, частотой 50Гц (осветительные приборы, однофазные сварочные трансформаторы и т.п.)

Трехфазные электроприемники представляют собой симметричную нагрузку. К симметричной нагрузке можно отнести и нагрузку однофазных электроприемников, если их распределить симметрично по фазам (несимметричность допускается не более 15%). Питание электроприемников предприятия выполняют по схеме четрыехпроводной звезды с глухо заземленной нейтралью напряжением 380/220 В.

Электроснабжение осуществляется от понижающих трехфазных трансформаторов, высшее напряжение которых (6 или 10кВ) выбирается в зависимости от заданного источника питания. Трансформаторы входят в состав комплектной трансформаторной подстанции.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ПОЛНОЙ МОЩНОСТИ

Расчетная полная мощность определяется по расчетным активным и реактивным силовым электрическим нагрузкам и нагрузке освещения с учетом компенсации реактивной мощности.