Проектирование цеховой трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ промышленного назначения
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
питающих линий выбираем число силовых трансформаторов на ТП - два. Режим работы линий и трансформаторов - раздельный. При выходе из строя какого-либо элемента цепи, оставшийся в работе должен обеспечить работу хотя бы электроприёмников П категории в пределах допускаемых перегрузок. Подключение питающих КЛ к силовым трансформаторам будет осуществляться посредством разъединителей, которые необходимы для отключения трансформатора в режиме холостого хода и создания надёжного видимого разрыва при производстве ремонтных работ, Необходимости в устройстве резервной перемычки 10 кВ нет.
В РУ-0,4 кВ применим сборные шины, секционированные по числу трансформаторов. Каждый трансформатор работает на свою секцию шин, к которой подключена соответствующая группа электроприёмников. В качестве коммутационных и защитных аппаратов на вводах, межсекционный и на отходящих линиях в РУ-0,4 кВ применим автоматические выключатели, с помощью которых возможна коммутация цепей в режиме холостого хода и под нагрузкой, а также автоматическое отключение цепей в анормальных режимах.
Для распределения электроэнергии напряжением 0,4 кВ внутри участка применим распределительные пункты, щитки освещения, шинопровод. Подключение электроприёмников будет осуществляться по смешанной схеме электроснабжения с помощью кабельных линий, проложенных в металлических коробах, трубах. Выбранная схема электроснабжения КПУ приведена на рисунке 3, план прокладки внутрицеховых электрических сетей - на рисунке 2.
Рисунок 2. План прокладки внутрицеховых электрических сетей.
1.3 Расчёт электрических нагрузок и выбор компенсирующих устройств
Расчёт силовых нагрузок будем производить методом коэффициента максимума, в основе которого положен метод упорядоченных диаграмм, позволяющий по номинальной мощности электроприёмников определить расчётный максимум нагрузки [1,2]. В соответствии с выбранной схемой электроснабжения (рисунок 2) группируем электроприёмники по отходящим линиям. Внутри каждой группы разбиваем электроприёмники на однородные по режиму работы с одинаковыми значениями коэффициентов использования и коэффициентов мощности. Для электроприёмников, работающих в повторнократковременном режиме, приводим их номинальную мощность к длительному режиму: для кранов
для сварочных аппаратов:
Определив общее количество потребителей в группах, произведен расчет мощностей в группах. Дальше рассчитывается модуль силовой сборки и активная и реактивная мощность за смену:
На основании произведенных расчетов, определено эффективное число ЭП и коэффициент max по табличным данным и максимальную расчётную мощность:
Максимальный расчётный ток определен посредством следующего выражения:
Все необходимые данные систематизированы и занесены в расчётную таблицу 2.
В результате расчётов получили общий коэффициент мощности равный 0,79, что является невысоким значением, приводящим к непроизводительной загрузке реактивной мощностью электрических сетей и большим потерям активной мощности. Для повышения оэффициента мощности до оптимального значения 0,95 необходимо применить компенсацию реактивной мощности. Величина реактивной мощности, подлежащая компенсации
Таблица 2 - расчетные нагрузки
Наименование узлов питания И групп электроприемников Кол. Во nУст. Мощность электроприемнМодуль сил. Сборки мКоэффициет использ. КиCos(?) tg(?)Средняя мощность Эффективное числи Nэ ПриемниковКоэффициент максимум КмМаксимальная расчетная мощность Расчетный ток Iм АОдного Рн кВтОбщ Ру кВтРсм кВтQсм кВтРм кВтQм кварSм кВа123456789101112131415 РП1Токарные автоматы31030>30.160.5/1.71551Зубоырезерные станки320600.140.6/1.33678Круглошлифоваальны станки35150.160.5/1.77.525Сварочное отделение312360.250.65/1.2910.8Вентиляторы2551100.60.8/0.756649.5итого14251133.5145 РП210.21.76135145156236Строгальные станки 34.513.5>30.160.5/1.72.163.6Фрезерные станки47.5300.140.6/1.34.25.5Расточные станки34120.160.5/1.7610.2Кран мостовой230600.10.5/1.710.618итого12115.5 23.3637.3121.8423651134 РП3 Заточные станки31.54.50.140.6/1.30.630.8Сверлильные станки23,46.8>30.160.5/1.73.45.8Плоскошлифовальные станки217,234.40.140.6/1.35.16.2Токарные станки612720.140.6/1.31113.1Круглошлифовальные станки35150.140.6/1.30.70.9итого1212827.1334.8111.7463553135 ЩО1Лампы люминисцентныеЛБ40900.043.6итого903.60.850.9\0.483.061.484.682.245.213.6 ЩО2Лампы люминисцентныеЛБ40700.042.8Лампы ДРЛ 25080.252итого784.80.850.9\0.484.12.26.243.116.818 ЩАО1Лампы люминисцентныеЛБ40200.040.8итого200.80.850.9\0.480.680.320.930.451.16
1.4 Выбор числа и расчёт мощности силовых трансформаторов на подстанции
Силовые трансформаторы, являясь основными элементами системы электроснабжения, предназначены для понижения питающего напряжения 10 кВ до уровня рабочего напряжения электроприёмников 0,4 кВ и распределения электроэнергии на этом уровне по КПУ. Поэтому примем к установке трансформаторы с первичным напряжением U = 10 кВ и вторичным Uz = 0,4 кВ. Исходя из надёжности электроснабжения объекта, наличия большого процента электроприёмников второй категорий выбираем число трансформаторов на подстанции - два. Мощность трансформаторов будем рассчитывать с таким условием, чтобы в нормальном режиме (раздельная работа обоих трансформаторов на соответствующую секцию шин 0,4 кВ) они обеспечили электроэнергией все электроприёмники. При этом их загрузка должна быть оптимальной с наименьшими потерями. В аварийном режиме (при выходе одного из трансформато