Расчет электрических нагрузок нормального режима в цеховой электрической сети.

Казанский Государственный Энергетический Университет

 

Кафедра

 

Расчетное задание по курсу

«Электроснабжение»

 

 

Выполнил: Студент Титов В.В.

группы АУС-1-13

 

Проверил:

 

 

Казань, 2016г.

Задание на типовой расчет:

1. Произвести расчет электрических нагрузок нормального режима в цеховой электрической сети:

1.1. Среднесменных активных и реактивных нагрузок ответвлений ШРА от магистрального шинопровода ШМА;

1.2. Максимальных расчетных нагрузок:

1.2.1. для ветви, питающих один из двигателей (наибольшей мощности), присоединенный к заданному СП;

1.2.2. для ветви, питающей заданный СП;

1.2.3. головного участка магистрали ШМА.

 

2. Выбрать мощность и место установки на магистральном шинопроводе батарей конденсаторов.

 

3. Произвести расчет параметров режима среднесменных нагрузок участка цеховой сети, содержащей цеховой трансформатор ШМА, и расчетных токов, необходимых для выбора оборудования указанного в п.6.

 

4. Рассчитать токи трехфазного и однофазного КЗ, необходимые для выбора автоматического выключателя А на головном участке магистрального шинопровода.

 

5. Рассчитать пиковые токи, необходимые для выбора указанных ниже аппаратов (п. 6).

 

6. Выбрать автоматический выключатель А на головном участке ШМА предохранители П_сп ввода в СП и П_дв ответвления к двигателю, кабеля (или провода) ответвления к двигателю.

 

 

 

Исходные данные:

 

Исходные данные источника питания (ТП) и магистрального шинопровода (ШМА):

Параметр	Значение
Sном, кВА
Sкз. сист, МВА
Соединение обмоток	D/Yн
tg jж	0,1
U0, В
Iном, А, ШМА

 

Длины участков ШМА, м
0-1	1-2	2-3	3-4	4-5

 

 

Технические данные трехфазного масляного двухобмоточного трансформатора.

Параметр	Значение
Sнт, кВА
Uном, кВ	ВН	6, 10
НН	0,4; 0,69
DPcт, кВт	4,6
DPкз, кВт
uкз, %	5,5
Iхх, %	1,0

 

Исходные данные нагрузок распределительных шинопроводов (ШРА):

№ ШРА	Рном, кВт	Количество ЭП	kи	cos j	Рнб.дв, кВт
			0,4	0,9
			0,3	0,8
3*			0,3	0,7
			0,3	0,8	31,5
			0,3	0,7

* - данные по ШРА приведены без учета электроприемников СП, подключенных к этому ШРА.

 

Исходные данные электроприемников СП:

№ СП	Рном.дв, кВт	Кол. АД	kз	kи	cos j
			0,5	0,15	0,6
		0,6	0,6	0,7
		0,5	0,3	0,7

 

Расчет электрических нагрузок нормального режима в цеховой электрической сети.

 

Расчет среднесменных активных и реактивных нагрузок ответвлений ШРА от магистрального ШМА.

Полный расчет приведем для ШРА-1.

 

1.1.1. Средняя активная мощность:

=350^.0,3+0,15^.15^.3+0,6·10·2+0,3·25·3=146,25 (кВт)

 

1.1.2. Средняя реактивная мощность:

=105tg(arccos(0,7))+0,15^.15^.3^.tg(arccos(0,6))+ +0,6^.10^.2^.tg(arccos(0,7))+0,3^.25^.3^.tg(arccos(0,7))= 151,32(квар)

Результаты расчетов для каждого ШРА сведены в таблицу:

 

	ШРА-1	ШРА-2	ШРА-3	ШРА-4	ШРА-5
Pс, кВт			146,25
Qс, квар	135,6		151,32	137,73	85,5

 

1.2. Максимальных расчетных нагрузок:

Для ветви, питающих один из двигателей (наибольшей мощности), присоединенный к заданному СП.

Для невзрывоопасных помещений длительный расчетный ток линии равен номинальному току двигателя:

= 28,1 (А)

 

Максимальная активная нагрузка ветви, питающей данный двигатель:

=18,5 (кВт)

 

Максимальная реактивная нагрузка ветви, питающей данный двигатель:

=9 (квар)

 

Для ветви, питающей заданный СП.

Заданный СП — СП3

Средняя активная нагрузка:

=0,15^.15^.3+0,6^.10^.2+0,3^.25^.3=41,25 (кВт)

 

Средняя реактивная нагрузка:

=0,15^.15^.3^.tg(arccos(0,6))+0,6^.10^.2^.tg(arccos(0,7))+ +0,3^.25^.3^.tg(arccos(0,7))=44,2 (квар)

 

Групповой коэффициент использования:

=0,295@0,3

 

Эффективное число приемников:

=7,1@7

 

Расчетный коэффициент активной мощности:

по табл.П2.1. по известным =0,3 и =7

 

Максимальная активная нагрузка:

=1,25^.41,25=51,6 (кВт)

 

Максимальная реактивная нагрузка:

=1,1^.44,2=48,62 (квар),

где ,1 для питающих сетей при

 

Головного участка магистрали ШМА.

Средняя активная нагрузка: =0,4^.700+0,3^.400+0,3^.350+0,15^.15^.3+0,6^.10^.2+0,3^.25^.3+0,3^.450+0,3^..380=795,25(кВт)

 

Средняя реактивная нагрузка:

=0,4^.700^.tg(arccos(0,9))+0,3^.400^.tg(arccos(0,8))+ +0,3^.350^.tg(arccos(0,7))+0,15^.15^.3^.tg(arccos(0,6))+0,6^.10^.2^.tg(arccos(0,7))+ +0,3^.25^.3^.tg(arccos(0,7))+0,3^.450^.tg(arccos(0,7))+0,3^.380^.tg(arccos(0,8))= =600,15(квар)

 

Коэффициент реактивной мощности:

=0,75

 

Групповой коэффициент использования:

=0,33

 

Эффективное число приемников:

=121

 

Расчетный коэффициент активной мощности:

по табл. П2.1. по известным =0,33 и =121

 

Максимальная активная нагрузка:

=1,0^.795,25=795,25 (кВт)

 

Максимальная реактивная нагрузка:

=1^.600,15=600,15 (квар),

 

где для магистральных шинопроводов

Результаты расчетов сведены в таблицу:

 

	Заданный СП	головной участок ШМА
Pс, кВт	41,25	795,25
Nэ
Kр	1,25
Pрасч.н.н, кВт	51,6	795,25
Qрасч.н.н, квар	48,62	600,15

 

Расчет мощности и выбор места установки батарей конденсаторов на магистральном шинопроводе.

 

Расчет средних потерь мощности в трех фазах шинопровода ШМА

Среднее значение активных потерь:

=3,36 (кВт)

 

Среднее значение реактивных потерь:

=5,24 (квар)

 

Расчет пиковых токов.

5.1. Расчет пикового тока на головном участке ШМА:

=2473(А)

 

где - наибольший пусковой ток двигателя в группе (принят равным 5-кратному номинальному),

- расчетный максимальный ток всех электроприемников, питающихся от данного элемента (определен по результатам расчета максимальных нагрузок),

- номинальный ток двигателя с наибольшим пусковым током.

 

5.2. Расчет пикового тока на заданном СП:

=136 (А)

где - наибольший пусковой ток двигателя в группе (принят равным 5-кратному номинальному),

- расчетный максимальный ток всех электроприемников, питающихся от данного элемента (определен по результатам расчета максимальных нагрузок),

- номинальный ток двигателя с наибольшим пусковым током.

 

Выбор оборудования.

6.1. Выбор автоматического выключателя на головном участке ШМА:

Выберем автоматический выключатель на головном участке шинопровода по следующим условиям:

6.1.1. Номинальное напряжение:

=380 (В), где - номинальное напряжение установки

 

6.1.2. Номинальный ток расцепителя:

=2384 (А),

=4000 (А),

где - расчетный ток форсированного (послеаварийного) режима,

- рабочий максимальный ток

6.1.3. Номинальный ток автоматического выключателя:

=5500 (А)

 

6.1.4. Ток срабатывания расцепителя:

=1,25^.2473=3091 (А),

=4000 (А)

 

Проверим ток срабатывания расцепителя на отключение тока однофазного КЗ:

,

6104 > 4400 (А)

 

Проверка отключающей способности автоматического выключателя:

,

где I_откл-предельный коммутационный ток автоматического выключателя

I_откл=120 (кА)

27<120 (кА)

 

Проверка динамической стойкости КЗ

,

где i_у.доп-динамическая стойкость автоматического выключателя.

i_у.доп =(1,41-2,2) I_откл@2× I_откл=240 (кА)

240>54 (кА)

 

Выбираем выключатель ВА74-48, 4000 (А)

 

6.2. Выбор предохранителя на вводе заданного СП:

Выберем предохранитель на вводе заданного СП по следующим условиям:

6.2.1. Номинальное напряжение:

=380 (В), где - номинальное напряжение установки

 

6.2.2. Номинальный ток плавкой вставки:

Номинальный ток плавкой вставки выбирается по двум условиям:

1) =45,9 (А)

2) =54,4 (А)

=60 (А)

 

Выбираем предохранитель ПН2-100, 60 (А)

 

Казанский Государственный Энергетический Университет

 

Кафедра

 

Расчетное задание по курсу

«Электроснабжение»

 

 

Выполнил: Студент Титов В.В.

группы АУС-1-13

 

Проверил:

 

 

Казань, 2016г.

Задание на типовой расчет:

1. Произвести расчет электрических нагрузок нормального режима в цеховой электрической сети:

1.1. Среднесменных активных и реактивных нагрузок ответвлений ШРА от магистрального шинопровода ШМА;

1.2. Максимальных расчетных нагрузок:

1.2.1. для ветви, питающих один из двигателей (наибольшей мощности), присоединенный к заданному СП;

1.2.2. для ветви, питающей заданный СП;

1.2.3. головного участка магистрали ШМА.

 

2. Выбрать мощность и место установки на магистральном шинопроводе батарей конденсаторов.

 

3. Произвести расчет параметров режима среднесменных нагрузок участка цеховой сети, содержащей цеховой трансформатор ШМА, и расчетных токов, необходимых для выбора оборудования указанного в п.6.

 

4. Рассчитать токи трехфазного и однофазного КЗ, необходимые для выбора автоматического выключателя А на головном участке магистрального шинопровода.

 

5. Рассчитать пиковые токи, необходимые для выбора указанных ниже аппаратов (п. 6).

 

6. Выбрать автоматический выключатель А на головном участке ШМА предохранители П_сп ввода в СП и П_дв ответвления к двигателю, кабеля (или провода) ответвления к двигателю.

 

 

 

Исходные данные:

 

Исходные данные источника питания (ТП) и магистрального шинопровода (ШМА):

Параметр	Значение
Sном, кВА
Sкз. сист, МВА
Соединение обмоток	D/Yн
tg jж	0,1
U0, В
Iном, А, ШМА

 

Длины участков ШМА, м
0-1	1-2	2-3	3-4	4-5

 

 

Технические данные трехфазного масляного двухобмоточного трансформатора.

Параметр	Значение
Sнт, кВА
Uном, кВ	ВН	6, 10
НН	0,4; 0,69
DPcт, кВт	4,6
DPкз, кВт
uкз, %	5,5
Iхх, %	1,0

 

Исходные данные нагрузок распределительных шинопроводов (ШРА):

№ ШРА	Рном, кВт	Количество ЭП	kи	cos j	Рнб.дв, кВт
			0,4	0,9
			0,3	0,8
3*			0,3	0,7
			0,3	0,8	31,5
			0,3	0,7

* - данные по ШРА приведены без учета электроприемников СП, подключенных к этому ШРА.

 

Исходные данные электроприемников СП:

№ СП	Рном.дв, кВт	Кол. АД	kз	kи	cos j
			0,5	0,15	0,6
		0,6	0,6	0,7
		0,5	0,3	0,7

 

Расчет электрических нагрузок нормального режима в цеховой электрической сети.