Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Расчёт трансформаторной подстанции

 

Трансформатор выбирают так, чтобы в нормальных условиях при подключении всей расчетной нагрузки коэффициент загрузки трансформатора не превышал значение 0,8.

Коэффициент загрузки трансформатора зависит от категории надежности электроснабжения К_з и числа трансформаторов n

Теперь определим номинальную мощность трансформатора:

                       S_ном.тр=                                            (19)

S’_p-полная мощность после компенсаций, кВ•А

S’_р=198,9 кВ•А

Количество трансформаторов n=1

S_ном.тр= =248 кВ•А

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

14

. ДП.270843.А-75/1-Э. ПЗ

Цех потребляет 248 кВ•А, поэтому выберем трансформатор на 250 кВ•А. Трансформатор ТМГ-250/6 У1 на напряжение 6 кВ.

Характеристики трансформатора ТМГ-250/6 У1:

S_ном.тр=250 кВ•А

Р_хх=650 Вт

Р_кз=3100 Вт

U_кз=4,5% В

I_хх=2,3% А

Определим потери реактивной мощности на холостом ходу:

                     Q_хх =S_ном.тр •                                  (20)

 

где S_ном.тр - номинальная мощность трансформатора, кВ•А

I_хх - ток холостого хода, А

Q_хх =250 • =5,75 квар

И коротком замыканий:

                      Q_кз =S_ном.тр •                                (21)

где U_кз - напряжение короткого замыкания, В

Q_кз =250 • =4,5 квар

Далее определяем приведенные потери активной мощности в режимах холостого хода:

 

                   Р’_хх = Р_хх+К_ип• Q_хх                              (22)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

. ДП.270843.А-75/1-Э. ПЗ

где Р_хх-потери холостого хода, кВт

К_ип-коэффициент изменения потерь

К_ип=0,15 кВт/квар

Р’_хх=0,65+0,15•5,75=1.51 кВт

И короткого замыкания:

                     Р’_кз= Р_кз+К_ип • Q_кз                           (23)

где Р_кз - потери короткого замыкания.

Р’_кз=3,1•0,15•11,25=4,78 кВт

Найдём коэффициент загрузки:

                       К_з=                                     (24)

S’_р - полная мощность после компенсаций, S’_р=198,9 кВ•А

n-коэффициент загрузки трансформатора.

К_з= =0,8

Определяем мощность потерь в трансформаторе:

                    Р’= Р’_хх+К_з²• Р’_кз                                      (25)

Р’=1,51+0,8 ²•4,78=4,56 кВт

 Определим расчетную мощность в трансформаторе:

                        Р'­_р =Р_Р+ Р                                         (26)

Р'_p =190,26+4,56=194,82

 

Определяем полную мощность в трансформаторе:

                    S'_p = Р ²_р­­+Q'_­­­_р²                                                          (27)

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

. ДП.270843.А-75/1-Э. ПЗ

2.4. Выбор ПЗА, проводов и кабелей

 

Для выбора аппаратов защиты необходимо учитывать ток, проходящий по линии, которая нуждается в защите.

Рассчитываем ток для кабельной линии на высокой стороне напряжения линии, которая нуждается в защите.

                I_ном=                                           (28)

S_тр-номинальная мощность трансформатора.

I_ном= =24,05 А

Оптимально выбрать при данном токе предохранитель ПН2-25

Выбираем автоматический выключатель для защиты трансформатора на низкой стороне. Выберем автоматический выключатель для участка трансформатор – РУ. Для этого определим на этом участке ток по формуле (28).

I_ном= =379,83 А

Заключение

В данной пояснительной записке произведен расчет электроснабжения, целью которого является выбор наиболее оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов, позволяющих обеспечить необходимую надежность электропитания и бесперебойной работы.

В ходе выполнения  проекта произведен расчет электрических нагрузок. Выбрали количество и мощность трансформаторов с учетом оптимального коэффициента их загрузки и категории питающихся электроприемников. Выбрали наиболее надежный вариант сечения проводов и кабелей питающих и распределительных линий. Произвели расчет токов короткого замыкания. Определили мощность компенсирующих устройств. Произвели расчет оптимального количества и сопротивление заземляющих устройств.

На основе произведенных расчетов можно сделать вывод, что выбран наиболее оптимальный и рациональный вариант электроснабжения учебных мастерских.

Список литературы

 

1. ГОСТ 21.613-88 СПДС. Силовое электрооборудование. Рабочие чертежи.

2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – М.: ИНФРА-М,2003. – 263с.

3. Правила устройства электроустановок. М., Энергоатомиздат, 1976.

4. Правила устройства электроустановок. Седьмое издание – Ч.: ООО «ИСЦ Дизайн-бюро», 2004.- 500с.

5. Карпов Ф. Ф. Справочник по расчету проводов и кабелей, 1964.

6. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. – М.: Издательство «Мастерство», 2001.

7. Шеховцов В.П. Электрическое и электромеханическое оборудование: учебник/ В.П. Шеховцов. – 2-е издание. – М.: ФОРУМ: ИНФРА – М, 2009.- 200с.

8. Федоров А. А. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

9. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. (под ред. Л. Т. Магазинник, В. Г. Сторожик) 2000.

10. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Л.Л.Коновалова, Л.Д.Рожкова. М., Энергоатомиздат, 1989.

 

 

Расчёт электрических нагрузок

Для примера расчёта нагрузок возьмём РП1. Определяем ∑Р_ном подключенных к РП. По таблицам определяем К_и, сos , tg  для каждого ЭП.

Для каждого ЭП определяем среднюю активную нагрузку за смену

                              Р_см = К_и • Р_ном                                                                 (1)

где Р_см – средняя активная нагрузка, кВт.

К_и – коэффициент использования электроприёмников.

По формуле (1) находим среднюю активную нагрузку.

Р_см1 =0,12 • 13,5=1,62 кВт

Р_см2 =0,17 • 30=5,1 кВт

Р_см3 =0,17 • 12=2,04 кВт

Р_см4 =0,1 • 23,23=2,32 кВт

Затем среднюю реактивную нагрузку за смену

         Q_cм=Р_см  • tg                                                                          (2)

Где Q_cм  - средняя активная нагрузка, квар

tg  – коэффициент реактивной мощности.

Q_см1 =1,62 • 2,24=3,62 квар.

Q_см2 =5,1 • 1,15=5,86 квар.

Q_см3 =2,04 • 1,15=2,34 квар.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

. ДП.270843.А-75/1-Э. ПЗ

Q_см4 =2,32 • 1,73=4,01 квар.

Вычисляем сумму активных и реактивных мощностей.

                               Р_см.ср =∑Р_см                                                      (3)

                              Q_см.ср =∑Q_см                                                                  (4)

Р_см.ср =1,62+5,1+2,04+2,32=11,08 кВт.

Q_см.ср =3,62+5,86+2,34+4,01=15,83 квар.

Далее определяем среднее взвешенное значение коэффициента использования узла:

                                    К_и.ср =Р_см.ср/ Р_ном                                    (5)

где К_и.ср – средне взвешенное значение коэффициента использования узла.

Вычислим средне взвешенное значение коэффициента использования узла.

К_и.ср = =0,14

Определяем средне взвешенное значение tg _ср :

                           tg _ср =Q_см.ср/Р_см.ср.                                   (6)

                               tg _ср = =1,42

А по его значению определяем средне взвешенное значение сos _ср

Сos _см =cos(arctg _ср).                                 (7)

Сos _см =cos(arctg(1,42))=0,57

 

Определяем показатель силовой сборки в группе

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

. ДП.270843.А-75/1-Э. ПЗ

                                        m=P_{ном.мах}/Р_ном.мin                                                  (8)

где P_{ном.мах}­; Р_ном.мin - номинальные приведенные к длительному режиму активные мощности электроприёмников максимального и минимального в группе, кВт.

В зависимости от К_и.ср, m, и n определяем n_э [ 8, табл. 1.5.2].

Фактическое число электроприёмников n ≥5

Эффективное число электроприёмников n_э =10

Показатель силовой сборки в группе.

m=

Из таблицы 1.5.2 следует, что n_э равно количеству электроприемников в РП.

n_э=10, т.к т≥3, К_и.ср <0,2, n≥5

Определим чему равен коэффициент максимума активной нагрузки (К_м=2,21), [ 8, табл. 1.5.2].

Определяем расчетную максимальную нагрузку узла

                                           Р_р = К_м • Р_{см.ср                                                             ­}(9)

К_м – коэффициент максимума активной нагрузки.

 Определяем расчетную максимальную нагрузку узла.

Р_р =2,21•11,08=23,26 кВт.

 

 

n_э≥10, следовательно, коэффициент максимума реактивной нагрузки будет равен (К’_т =1,1)

Определяем расчетную реактивную мощность

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

. ДП.270843.А-75/1-Э. ПЗ

   

 Q_р=К’_т•Q_см.ср                                                                (10)  

К’_т – коэффициент максимума реактивной нагрузки,

К’_т=1,1 при п_э≤10; К’_т=1 при п_э>10.

Определяем расчетную реактивную мощность из формулы (10)

Qр =1,1•15,83=17,41 квар.

Определяем полную расчетную мощность

                                          Sр= Р²р­­+Q­­­²р                                                                 (11)

Sр =  =29,05 кВхА

Определим расчетный ток узла

                                            Iр=                                   (12)

Расчеты остальных распределительных пунктов (РП2, РП3, РП4) выполняются аналогично, данные расчёта электрических нагрузок сведены в таблицу 2.

 

Группа РП	n	P ном	∑Рном	m	Ku	cos	tg	P см	Q см	n э	Км	Км ’	Рр	QP	Sp	IP
РП1
Строгальный станок	3	4,5	13,5	-	0,12	0,4	2,24	1,62	3,62	-	-	-	-	-	-	-
Фрезерный станок	4	7,5	30	-	0,17	0,65	1,15	5,1	5,86	-	-	-	-	-	-	-
Расточный станок	3	4	12	-	0,17	0,65	1,15	2,04	2,34	-	-	-	-	-	-	-
Кран мостовой	1	23,23	23,23	-	0,1	0,5	1,73	2,32	4,01	-	-	-	-	-	-	-
Итого РП1	11	-	78,73	5	0,14	0,57	1,42	11,08	15,83	10	2,21	1,1	23,26	17,41	29,05	44,13
РП2
Вентилятор	2	55	110	-	0,8	0,8	0,72	88	63,36	-	-	-	-	-	-	-
Сварочный агрегат	3	8,85	26,55	-	0,3	0,5	1,73	7,96	13,77	-	-	-	-	-	-	-
Кран мостовой	1	23,23	23,23	-	0,1	0,5	1,73	2,32	4,01	-	-	-	-	-	-	-
Итого РП2	6	-	159,78	6	0,6	0,78	0,82	98,28	81,14	4	1,46	1,1	143,4	89,25	168,9	256,61
РП3
Токарный станок	3	10	30	-	0,14	0,5	1,73	4,2	7,26	-	-	-	-	-	-	-
Зубофрезерный станок	3	20	60	-	0,17	0,65	1,15	10,2	11,73	-	-	-	-	-	-	-
Круглошлифовальный станок	3	5	15	-	0,2	0,65	1,15	3	3,45	-	-	-	-	-	-	-
Итого РП3	9	-	105	4	0,16	0,6	1,28	17,4	22,44	9	2,2	1,1	38,28	24,68	45,54	69,19
РП4
Заточный станок	3	1,5	4,5	-	0,5	0,7	1	2,25	2,25	-	-	-	-	-	-	-
Сверлильный станок	2	3,4	6,8		0,14	0,5	1,73	0,95	1,64	-	-	-	-	-	-	-
Токарный станок	6	12	72	-	0,14	0,5	1m73	10,08	17,43	-	-	-	-	-	-	-
Плоскошлифовальный станок	2	17,2	34,4	-	0,5	0,7	1	17,2	17,2	-	-	-	-	-	-	-
Итого РП4	13	-	117,7	11	0,25	0,61	1,26	30,48	38,52	10	1,6	1,1	48,76	42,37	64,59	98,13
Итого цеха	39	-	461,21	36	0,34	0,7	1	157,24	157,93	36	1,21	1	190,26	157,93	247,26	375,67

Таблица 2 - Расчеты электрических нагрузок

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

. ДП.270843.А-75/1-Э. ПЗ

2.2. Расчёт компенсирующего устройства

1) Рассчитываем реактивную мощность компенсирующего устройства (Q_к.р.) по формуле

               Q_к.р. = •Р_р(tg -tg _к)                                 (13)

Q_к.р =0,9•190,26• (1-0,36)=109,58 100 квар

где  - коэффициент учитывающий повышение коэффициента мощности, естественным способом ( =0,9).

tg _к - коэффициент реактивной мощности после компенсации. (tg _к=0,36.)

Р_р - активная расчетная мощность цеха, кВт

По рассчитанной реактивной мощности выбираем компенсирующее устройство УКБН-0,38-100-50 УЗ. на 100 квар.

2) Определяем фактические знания cos  через tg _ф по формуле:

               tg _ф = tg -(Q_к.см/ хР_р)                            (14)

tg _ф =1-(100/0,9х190,26)=0,41

                                      cos _ф =cos(arctg _ф)                           (15)

cos _ф =cos(arctg _ф0,41)=0,92

3) Определяем реактивную мощность после компенсации (Q'_р) по формуле:

                                            Q'_p =Q_p-Q_кр                                                          (16)

Q'_p =157,93-100=58 квар

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

ДП.270843.А-75/1-Э. ПЗ .

4) Далее рассчитываем полную мощность после компенсаций по формуле:

                                          S'_p = Р ²_р­­+Q'_­­­_р²                                                        (17)­

5) Определяем компенсационный ток по формуле:

                                        I_p =S'_p/( 3хU_ном)                            (18)

I_p =198,9/( х0,38)=302,19 А