ЗМІСТ
ВСТУП
Розділ 1. Визначення розрахункового навантаження заводу середнього машинобудування механічного цеху
Розділ 2. Техніко-економічне обґрунтування вибору схеми зовнішнього електропостачання підприємства
2.1 Економічне обґрунтування схеми зовнішнього електропостачання підприємства
2.2 Розрахунок заводського електропостачання
2.3 Вибір високовольтних вимикачів і перерізу провідників
2.4 Вибір схеми і конструктивного виконання цехової мережі
Розділ 3. Розрахунок компенсації реактивної потужності
ВИСНОВОК
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
ВСТУП
Електричну енергію у сучасному розвиненому суспільстві широко використовують як у виробничій сфері, так і в побуті. Зараз навіть уявити важко, яким було б існування людей за відсутності електроенергії. Вона за допомогою різного роду пристроїв забезпечує виконання технологічних процесів у виробництві та побуті. Ці пристрої являють собою електроприймачі та споживачі електричної енергії. Приймачем електричної енергії (або електроприймачем) називають апарат, агрегат, механізм, за допомогою якого електрична енергія перетворюється в інший вид енергії (механічну, теплову, світлову, хімічну тощо) або ж у електричну з іншими параметрами. Найхарактернішими електроприймачами є двигуни, електропечі, прилади освітлення, електротехнологічні пристрої тощо. Споживачем електроенергії називають електроприймач або групу електроприймачів, які об'єднані загальним технологічним процесом та розташовані на деякій визначеній території. Це може бути простий верстат з одним двигуном, або виробнича дільниця, корпус, завод, чи навіть місто загалом.
Вироблена електростанціями електроенергія споживається у промисловості, сільському господарстві, транспорті, комунально-побутовому секторі, а частина її втрачається під час передавання та розподілу в мережах електроенергетичних систем. Більша частина електроенергії (до 60 %) припадає на промисловість, а решта розподіляється між сільським господарством, транспортом, комунально-побутовим сектором та втратами приблизно порівну.
Основними електроприймачами промислових підприємств і різного роду установок є електродвигуни, комплексні електроприводи, зварювальні агрегати, електропечі, електролізні ванни, прилади електричного освітлення, перетворювальні установки тощо. В інших галузях народного господарства застосовують такі ж самі електроприймачі, лише змінюється їхнє співвідношення. Всі ці електроприймачі за ознакою перетворення енергії можна поділити на чотири основні групи:
- електропривод;
- електротехнологічні установки;
- електричне освітлення;
- пристрої керування та оброблення інформації.
Перші дві групи об'єднують під назвою “силові електроприймачі”, вони споживають значну частину електроенергії. Так, на машинобудівних підприємствах основними електроприймачами є електроприводи, на підприємствах електронної промисловості та в електрометалургії - електротехнологічні установки; частка електричного освітлення особливо велика в легкій та харчовій промисловості, а в повністю автоматизованих виробництвах вона може бути досить малою. Пристрої керування та оброблення інформації застосовують не тільки в обчислювальних центрах і на робочих місцях, але й на всіх рівнях керування виробництвом; у споживанні електроенергії вони істотної ролі не мають, але виділення їх в окрему групу пов'язано з особливими вимогами щодо надійності електропостачання та якості електроенергії.
Приймачі електричної енергії промислових підприємств та інших споживачів електричної енергії можна класифікувати за їхніми основними технічними показниками та різними ознаками, серед яких:
- рід струму;
- кількість фаз;
- частота змінного струму;
- номінальна напруга;
- номінальна потужність;
- споживання реактивної потужності;
- пусковий струм;
- ступінь симетрії фаз;
- лінійність електричних кіл приймачів;
- вимоги щодо якості електроенергії;
- стабільність розміщення;
- вимоги щодо надійності тощо.
Таблиця 1.1
| Номер на плані | Найменування електроприймачів | Кількість | Рн, кВт | соsφ/tgφ | Кв |
| 1-3 | Вертикально фрезерний верстат | 3 | 7 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 4-5 | Фрезерний станок з ЧПУ | 2 | 10 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 6, 7 | Універсально-фрезерний верстат | 2 | 12 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 8-11 | Токарно-револьверний верстат | 4 | 5 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 12, 13 | Токарно-гвинторізний верстат | 2 | 15 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 14-21 | Настільно-сверлильний верстат | 8 | 1,5 | 0,5/1,73 | 0,14 |
| 22-24 | Гвинторізний напівавтомат | 3 | 2 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 25, 26 | Точильний верстат | 2 | 3 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 27 | Машина для згинання листів | 1 | 12 | 0,65/1,2 | 0,17 |
| 28-31 | Точильно-шліфувальний верстат | 4 | 6 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 32-34 | Вертикально-сверлильний верстат | 3 | 1 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 35, 36 | Радіально-сверлильний верстат | 2 | 10 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 37, 38 | Універсально-точильний верстат | 2 | 2 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 39 | Плоскошліфувальний верстат | 1 | 14 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 40, 41 | Полірувальний верстат | 2 | 7 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 42 | Зварювальна машина | 1 | 6 | 0,6/1,33 | 0,25 |
| 43-48 | Зварювальна кабіна | 6 | 5 | 0,6/1,33 | 0,25 |
РП – 1:
1. Визначаємо середню активну та реактивну потужності за найбільш завантажену зміну:
Рсм = Кв Рн Qcм = Рсм tgφ,
де Кв – коефіцієнт використання; Рвст = Рн для електроприймачів з тривалим режимом роботи; tgφ – коефіцієнт потужності;
Рсм1 =0,16∙21=3,36 Рсм2 =0,16∙20=3,2 Рсм3 =0,16∙24=3,84
Рсм4 =0,16∙20=3,2 Рсм5 =0,16∙30=4,8
∑ Рсм = Рсм1+ Рсм2+ Рсм3+ Рсм4+ Рсм5=18,4 ∑ Рвст=115
Qcм1 = 3,36∙1,33=4,47 Qcм2 = 3,2∙1,33=4,26 Qcм3 = 3,84∙1,33=5,11
Qcм4 = 3,2∙1,33=4,26 Qcм5 = 4,8∙1,33=6,38
∑ Qcм =23,75
2. Визначаємо Кв для групи електроприймачів:
=18,4∕115=0,16
3. Визначаємо коефіцієнт максимуму Км активної потужності
Км = f(Кв nеф), де 
4. Визначаємо розрахункове активне навантаження , тобто максимальне середнє навантаження за інтервал усереднення:
Рр = Км ∙ ΣРсм, де Км – коефіцієнт максимуму
Рр = 2,1 ∙ 18,4=38,64
5. Знаходимо реактивне розрахункове навантаження:
Qр = Qсм, якщо nеф ³10,
Qр = 1,1∙Qсм, якщо nеф <10.
Qр =24,47
6. Визначаємо повне розрахункове навантаження:
=45,74
РП – 2:
1. Визначаємо середню активну та реактивну потужності за найбільш завантажену зміну:
Рсм1 =0,14∙12=1,68 Рсм2 =0,16∙3=0,48 ∑ Рсм=2,16 ∑ Рвст=15
Qcм1 = 1,68∙1,73=2,9 Qcм2 = 0,48∙1,33=0,63 ∑ Qcм =3,55
2. Визначаємо Кв для групи електроприймачів:
=2,16∕15=0,144
3. Визначаємо коефіцієнт максимуму Км активної потужності
Км = f(Кв nеф), де 
4. Визначаємо розрахункове активне навантаження , тобто максимальне середнє навантаження за інтервал усереднення:
Рр = Км ∙ ΣРсм, де Км – коефіцієнт максимуму
Рр = 2,2 ∙ 2,16=4,75
5. Знаходимо реактивне розрахункове навантаження:
Qр =3,55
6. Визначаємо повне розрахункове навантаження:
=5,93
РП – 3:
1. Визначаємо середню активну та реактивну потужності за найбільш завантажену зміну:
Рсм1 =0,16∙6=0,96 Рсм2 =0,16∙6=0,96 Рсм3 =0,17∙12=2,04
Рсм4 =0,16∙24=3,84 Рсм5 =0,16∙20=3,2
∑ Рсм = Рсм1+ Рсм2+ Рсм3+ Рсм4+ Рсм5=11 ∑ Рвст=68
Qcм1 = 0,96∙1,33=1,28 Qcм2 = 0,96∙1,33=1,28 Qcм3 = 2,04∙1,2=2,45
Qcм4 = 3,84∙1,33=5,11 Qcм5 = 3,2∙1,33=4,26
∑ Qcм =14,36
2. Визначаємо Кв для групи електроприймачів:
=11∕68=0,162
3. Визначаємо коефіцієнт максимуму Км активної потужності
Км = f(Кв nеф), де
4. Визначаємо розрахункове активне навантаження , тобто максимальне середнє навантаження за інтервал усереднення:
Рр = Км ∙ ΣРсм, де Км – коефіцієнт максимуму
Рр = 2,3 ∙ 11=25,3
5. Знаходимо реактивне розрахункове навантаження:
Qр = 1,1∙14,36=15,8
6. Визначаємо повне розрахункове навантаження:
=29,83
РП – 4:
1. Визначаємо середню активну та реактивну потужності за найбільш завантажену зміну:
Рсм1 =0,16∙4=0,64 Рсм2 =0,16∙14=2,24 Рсм3 =0,16∙14=2,24
Рсм4 =0,25∙6=1,5 Рсм5 =0,25∙30=7,5
∑ Рсм = Рсм1+ Рсм2+ Рсм3+ Рсм4+ Рсм5=14,12 ∑ Рвст=68
Qcм1 = 0,64∙1,33=0,85 Qcм2 = 3,2∙1,33=2,98 Qcм3 = 2,24∙1,33=2,98
Qcм4 = 1,5∙1,33=1,99 Qcм5 = 7,5∙1,33=9,76
∑ Qcм =18,78
2. Визначаємо Кв для групи електроприймачів:
=14,12∕68=0,208
3. Визначаємо коефіцієнт максимуму Км активної потужності
Км = f(Кв nеф), де 
4. Визначаємо розрахункове активне навантаження , тобто максимальне середнє навантаження за інтервал усереднення:
Рр = Км ∙ ΣРсм, де Км – коефіцієнт максимуму
Рр = 1,84 ∙ 14,12=25,98
5. Знаходимо реактивне розрахункове навантаження:
Qр = 1,1∙18,78=20,66
6. Визначаємо повне розрахункове навантаження:
=33,19
Вихідні дані та результати розрахунку занесемо в таблицю 1.2
Таблиця 1.2
| № РП та груп ЕП | Кількість | Рвст. | соsφ/tgφ | Cередня потужність | nеф | Км | Розрахункове навантаження |
| |||||
| Кв | |||||||||||||
| одного | ∑, | Рсм, | Qсм, | ||||||||||
| кВт | кВт | кВт | кВар | Рр, | Qр, | Sр, |
| ||||||
| кВт | кВар | кВА | |||||||||||
| РП-1 |
| ||||||||||||
| 1, 2, 3 | 3 | 7 | 21 | 0,16 | 0,6/1,33 | 3,36 | 4,47 | 11,16 | 2,10 | 38,64 | 24,47 | 45,74 | |
| 4, 5 | 2 | 10 | 20 | 0,16 | 0,6/1,33 | 3,2 | 4,26 | ||||||
| 6,7 | 2 | 12 | 24 | 0,16 | 0,6/1,33 | 3,84 | 5,11 | ||||||
| 8,9,10,11 | 4 | 5 | 20 | 0,16 | 0,6/1,33 | 3,2 | 4,26 | ||||||
| 12, 13 | 2 | 15 | 30 | 0,16 | 0,6/1,33 | 4,8 | 6,38 | ||||||
| Разом | 13 | 49 | 115 | 0,16 | 18,4 | 24,47 | |||||||
| РП-2 |
| ||||||||||||
| 14-21 | 8 | 1,5 | 12 | 0,14 | 0,5/1,73 | 1,68 | 2,91 | 10,71 | 2,20 | 4,75 | 3,54 | 5,93 | |
| 32-34 | 3 | 1 | 3 | 0,16 | 0,6/1,33 | 0,48 | 0,64 | ||||||
| Разом | 11 | 2,5 | 15 | 0,14 | 2,16 | 3,54 | |||||||
| РП-3 |
| ||||||||||||
| 22-24 | 3 | 2 | 6 | 0,16 | 0,6/1,33 | 0,96 | 1,28 | 8,93 | 2,30 | 25,30 | 15,80 | 29,83 | |
| 25, 26 | 2 | 3 | 6 | 0,16 | 0,6/1,33 | 0,96 | 1,28 | ||||||
| 27 | 1 | 12 | 12 | 0,17 | 0,65/1,2 | 2,04 | 2,45 | ||||||
| 28-31 | 4 | 6 | 24 | 0,16 | 0,6/1,33 | 3,84 | 5,11 | ||||||
| 35, 36 | 2 | 10 | 20 | 0,16 | 0,6/1,33 | 3,2 | 4,26 | ||||||
| Разом | 12 | 33 | 68 | 0,16 | 11 | 14,36 | |||||||
| РП-4 |
| ||||||||||||
| 37, 38 | 2 | 2 | 4 | 0,16 | 0,6/1,33 | 0,64 | 0,85 | 9,48 | 1,84 | 25,98 | 20,66 | 33,19 | |
| 39 | 1 | 14 | 14 | 0,16 | 0,6/1,33 | 2,24 | 2,98 | ||||||
| 40, 41 | 2 | 7 | 14 | 0,16 | 0,6/1,33 | 2,24 | 2,98 | ||||||
| 42 | 1 | 6 | 6 | 0,25 | 0,6/1,33 | 1,5 | 2,00 | ||||||
| 43-48 | 6 | 5 | 30 | 0,25 | 0,6/1,33 | 7,5 | 9,98 | ||||||
| Разом | 12 | 34 | 68 | 0,21 | 14,12 | 18,78 | |||||||
Для побудови картограми активних навантажень підприємства методом коефіцієнта попиту визначаємо розрахункові активні навантаження всіх цехів підприємства:
Рр = Кп Рвст.,
де Рр – розрахункова потужність цеху, кВт; Кп - коефіцієнт попиту;
Рвст.- встановлена потужність цеху, кВт.
Розрахункове навантаження електричного освітлення визначаємо за питомою потужністю. Потужність, яка затрачується на освітлення території підприємства, не облікується.
,
де 
- розрахункова потужність, необхідна для освітлення цеху, кВт;
- питома норма освітленості цеху, кВт/м2;
- коефіцієнт попиту освітлювального навантаження;
Обираю = 1,5 для люмінесцентних ламп;
=10· 10-3 кВт/м2; Sмех.ц = 6000 м2.
10· 10-3·1,5·6000 = 90 кВт;
Рр1 = 21∙0,2=4,2 Рр7 = 3∙0,2=0,6 Рр13 = 4∙0,2=0,8
Рр2 = 20∙0,2=4 Рр8 = 6∙0,2=1,2 Рр14 = 14∙0,2=2,8
Рр3 = 24∙0,2=4,8 Рр9 = 6∙0,2=1,2 Рр15 = 14∙0,2=2,8
Рр4 = 20∙0,2=4 Рр10 = 12∙0,25=3 Рр16 = 6∙0,25=1,5
Рр5 = 30∙0,2=6 Рр11 = 24∙0,2=4,8 Рр17 = 30∙0,25=7,5
Рр6 = 12∙0,16=1,92 Рр12 = 20∙0,2=4 ∑ Ррі = 55,12
Рр∑=∑
Рр+ 55,12+90=145,12 
=145,12∙1,525=221,3
= 
=264,64
Для вибору місць розташування підстанції побудуємо картограму навантажень цеху та заводу і визначимо центр електричних навантажень підприємства.
Картограму навантажень будуємо на генеральному плані підприємства. Вибираємо масштаб побудови картограми навантажень. Приймемо радіус круга навантаження механічного цеху r = 40 м. Тоді масштаб картограми навантажень:
Визначаємо радіус круга навантаження для цеху при даному масштабі:
Розраховуємо координати центра електричних навантажень цеху, а потім заводу:
Вихідні дані та розрахунки занесено в таблицю 1.3
Таблиця 1.3
| № з/п | Найменування ЕП | Рн, кВт | Сума Рн, кВт | Кп | Ррi, кВт | 
кВт
| 
квар
| Sр, кВА | R, мм | Хо | Уо |
| 1-3 | Вертикально фрезерний верстат | 7 | 21 | 0,2 | 4,2 | 90 | 221,3 | 264,6 | 40 | 61,6 | 35,5 |
| 4-5 | Фрезерний станок з ЧПУ | 10 | 20 | 0,2 | 4 | ||||||
| 6, 7 | Універсально-фрезерний верстат | 12 | 24 | 0,2 | 4,8 | ||||||
| 8-11 | Токарно-револьверний верстат | 5 | 20 | 0,2 | 4 | ||||||
| 12, 13 | Токарно-гвинторізний верстат | 15 | 30 | 0,2 | 6 | ||||||
| 14-21 | Настільно-сверлильний верстат | 1,5 | 12 | 0,16 | 1,92 | ||||||
| 22-24 | Гвинторізний напівавтомат | 2 | 6 | 0,2 | 0,6 | ||||||
| 25, 26 | Точильний верстат | 3 | 6 | 0,2 | 1,2 | ||||||
| 27 | Машина для згинання листів | 12 | 12 | 0,25 | 1,2 | ||||||
| 28-31 | Точильно-шліфувальний верстат | 6 | 24 | 0,2 | 3 | ||||||
| 32-34 | Вертикально-сверлильний верстат | 1 | 3 | 0,2 | 4,8 | ||||||
| 35, 36 | Радіально-сверлильний верстат | 10 | 20 | 0,2 | 4 | ||||||
| 37, 38 | Універсально-точильний верстат | 2 | 4 | 0,2 | 0,8 | ||||||
| 39 | Плоскошліфувальний верстат | 14 | 14 | 0,2 | 2,8 | ||||||
| 40, 41 | Полірувальний верстат | 7 | 14 | 0,2 | 2,8 | ||||||
| 42 | Зварювальна машина | 6 | 6 | 0,35 | 1,5 | ||||||
| 43-48 | Зварювальна кабіна | 5 | 30 | 0,35 | 7,5 | ||||||
| Разом | 266 | 55,12 |
Розраховуємо координати центра електричних навантажень заводу:
Рр1 = 390∙0,4=156 Рр6 = 200∙0,5=100 Рр11 = 160∙0,5=80
Рр2 = 266∙0,4=106,4 Рр7 = 800∙0,4=320 Рр12 = 190∙0,5=95
Рр3 = 800∙0,4=320 Рр8 = 250∙0,5=125 Рр13 = 33∙0,6=19,8
Рр4 = 500∙0,4=200 Рр9 = 1000∙0,8=800
Рр5 = 300∙0,4=120 Рр10 = 920∙0,8=736
15 10-3·1,5·17500 =393,75 
15 10-3·1,5·5500 =123,75
15 10-3·1,5·8400 =189 
15 10-3·1,5·5250 =118,13
15 10-3·1,5·6800 =153 
15 10-3·1,5·11250 =253,13
15 10-3·1,5·5500 =123,75 
15 10-3·1,5·6750 =151,88
15 10-3·1,5·2500 =56,25 
15 10-3·1,5·3750 =84,38
15 10-3·1,5·108,75 =244,67 
15 10-3·1,5·8700 =195,75
15 10-3·1,5·11250 =253,13
Рр∑= Рр+
Рр∑1= 156 +393,75 =549,75 Рр∑6= 100+253,13 =353,13 Рр∑11=80+324,7=289,6
Рр∑2= 106,4+123,75 =230,2 Рр∑7= 320+123,75 = 443,75 Рр∑12= 95+195,75=290,8
Рр∑3= 320+189 = 509 Рр∑8= 125+151,88 =276,88 Рр∑13= 19,8+253,13 =273
Рр∑4= 200+118,13 =318,13 Рр∑9= 800+56,25 =856,25
Рр∑5= 120+153 =273 Рр∑10= 736+84,38 =820,38 
0,97 , тоді
Qрå1= 549,75∙0,97 =533,3 Qрå6= 353,13∙0,97=342,5 Qрå11= 324,7∙0,97=315
Qрå2= 230,15∙0,97 =223,3 Qрå7= 443,75∙0,97=430,4 Qрå12= 290∙0,97=282
Qрå3= 509∙0,97=493,7 Qрå8= 276,88∙0,97=268,6 Qрå13=273∙0,97=264,7
Qрå4= 318,13∙0,97=308,6 Qрå9= 856,25∙0,97=830,6
Qрå5= 273∙0,97=264,8 Qрå10= 820,38∙0,97=795,8
Вихідні дані та розрахунки занесено в таблицю 1.4
Таблиця 1.4
| № з/п | Наймену вання | Рвст., кВт | Кп | Рр, кВт |  ,
кВт
|  ,
кВт
| S, м2 | tgφ |  ,
кВар
| R, мм | Хо | Уо |
| 1 | Ливарний | 390 | 0,4 | 156 | 393,75 | 549,75 | 17500 | 0,33 | 533,26 | 77,70 | 709 | 273 |
| 2 | Механічний | 266 | 0,4 | 106 | 123,75 | 230,15 | 5500 | 1,17 | 223,25 | 50,27 | ||
| 3 | Інструментальн | 800 | 0,4 | 320 | 189 | 509 | 8400 | 1,17 | 493,73 | 74,76 | ||
| 4 | Штампувальн. | 500 | 0,4 | 200 | 118,12 | 318,12 | 5250 | 1,17 | 308,58 | 59,11 | ||
| 5 | Деревообробн. | 300 | 0,4 | 120 | 153 | 273 | 6800 | 1,17 | 264,81 | 54,75 | ||
| 6 | Складальний | 200 | 0,5 | 100 | 253,12 | 353,12 | 11250 | 1,17 | 342,53 | 62,27 | ||
| 7 | Ковальський | 800 | 0,4 | 320 | 123,75 | 443,75 | 5500 | 1,17 | 430,44 | 69,81 | ||
| 8 | Експеримент. | 250 | 0,5 | 125 | 151,87 | 276,87 | 6750 | 0,62 | 268,57 | 55,14 | ||
| 9 | Компресорна | 1000 | 0,8 | 800 | 56,25 | 856,25 | 2500 | 0,62 | 830,56 | 96,97 | ||
| 10 | Насосна | 920 | 0,8 | 736 | 84,375 | 820,37 | 3750 | 0,88 | 795,76 | 94,92 | ||
| 11 | Лабораторія | 160 | 0,5 | 80 | 244,68 | 324,68 | 10875 | 0,62 | 314,95 | 59,71 | ||
| 12 | Рем-механічн. | 190 | 0,5 | 95 | 195,75 | 290,75 | 8700 | 1,17 | 282,03 | 56,51 | ||
| 13 | Заводоуправл. | 33 | 0,6 | 19,8 | 253,12 | 272,92 | 11250 | 1,33 | 264,74 | 54,75 |
Визначаємо число та тип трансформаторів цехових ТП. Намічаємо кількість ТП і число трансформаторів в залежності від категорії споживачів.
Знаходимо розрахункову реактивну потужність цехів та повну, попереднє визначив значення tgj по кожному цеху.
Для ТП1:
Ррå1= 549,75+230,15+509+443,75+820,375= 2553
Qрå1 = 553,26+223,25+493,73+430,44+795,76= 2476,44
Sp1 = 
= 3556,78
Визначаємо коефіцієнт завантаження трансформаторів в нормальному і аварійному режимах:
Кзнр1=3556,78/2∙2500=0,71; Кзар1=3556,78/2500=1,4;
З урахуванням можливого збільшення навантаження вибираємо два трансформатора Sнтp=2500 кВ А. Характеристики: DРхх=5 кВт; DРкз=25 кВт; Іхх=1%, Uкз=5%, kе=0,12.
Втрати потужності в трансформаторах:
Навантаження з врахуванням втрат:
Р* = Ррå+DРтр = 2553 + 46,48 =2599,5
Q*= Qрå + DQтр = 2476,44 +176,5=2652,94
S* = 
= 3714,2
Для ТП2:
Ррå1= 318,125+273+353,125+276,875+856,25+290,75= 2368,125
Qрå1 = 308,58+264,81+342,53+268,57+830,56+282,03= 2297,08
Sp1 = 
= 3299,2
Визначаємо коефіцієнт завантаження трансформаторів в нормальному і аварійному режимах:
Кзнр1=3299,2/2∙2500=0,66; Кзар1=3299,2/2500=1,32;
З урахуванням можливого збільшення навантаження вибираємо два трансформатора Sнтp=2500 кВА. Характеристики: DРхх=5 кВт; DРкз=25 кВт; Іхх=1%, Uкз=5%, kе=0,12.
Втрати потужності в трансформаторах:
Навантаження з врахуванням втрат:
Р* = Ррå+DРтр = 2368,125+27,74=2395,9
Q*= Qрå + DQтр =2297,08+158,8=2455,88
S* = 
= 3431
Для ТП3:
Ррå1= 324,68+272,93= 597,61
Qрå1 =314,95+264,74= 579,69
Sp1 = 
= 832,6
Визначаємо коефіцієнт завантаження трансформаторів в нормальному і аварійному режимах:
Кзнр1=832,6/2∙630=0,66; Кзар1=832,6/630=1,32;
З урахуванням можливого збільшення навантаження вибираємо два трансформатора Sнтp=630 кВА. Характеристики: DРхх=1,68 кВт; DРкз=7,6 кВт; Іхх=2%, Uкз=5%, kе=0,12.
Втрати потужності в трансформаторах:
Навантаження з врахуванням втрат:
Р* = Ррå+DРтр=597,61+16,33=613,94
Q*=Qрå + DQтр = 579,69 +52,7=632,4
S* = 
= 881,4
Знаходимо повну потужність підприємства:
S = 
= 8026,6
Встановлюємо на ГПП два трансформатора з номінальною потужністю 6300 кВА. При цьому коефіцієнти загрузки:
Кзнр=8026,6/2∙6300=0,64; Кзар=8026,6/6300=1,27;
Результати розрахунків вносимо в таблицю 1.5
Таблиця 1.5
| № з/п | № цеху | Розрахункове навантаження | Кількість трансф. | Sнтр, кВА | Кзhp | Кзар | Втрати в трансформаторах | Навантаження з урахуванням втрат | |||||
| Ррå, кВт | Qрå, квар | Sp, кВ А | DР, кВТ | DQ, квар | Р*, кВт | Q*, квар | S*, кВА | ||||||
| 1 | 1 | 549,75 | 533,26 | ||||||||||
| 2 | 230,15 | 223,25 | |||||||||||
| 3 | 509 | 493,73 | |||||||||||
| 7 | 443,75 | 430,44 | |||||||||||
| 10 | 820,38 | 795,76 | |||||||||||
| Разом
| 2553 | 2476,44 | 3556,8 | 2 | 2500 | 0,71 | 1,4 | 46,48 | 176,5 | 2599,5 | 2652,9 | 3714,2 | |
| 2 | 4 | 318,13 | 308,58 | ||||||||||
| 5 | 273 | 264,81 | |||||||||||
| 6 | 353,13 | 342,53 | |||||||||||
| 8 | 276,88 | 268,57 | |||||||||||
| 9 | 856,25 | 830,56 | |||||||||||
| 12 | 290,75 | 282,03 | |||||||||||
| Разом
| 2367,13 | 2297,08 | 3299,2 | 2 | 2500 | 0,66 | 1,32 | 27,74 | 158,8 | 2395,9 | 2455,88 | 3431 | |
| 3 | 11 | 324,69 | 314,95 | ||||||||||
| 13 | 272,93 | 264,74 | |||||||||||
| Разом
| 597,61 | 579,69 | 832,6 | 2 | 630 | 0,66 | 1,32 | 16,33 | 52,7 | 613,94 | 632,4 | 881,4 | |
| За підприємство:
| 5609,3 | 5741,2 | 8026,6 | ||||||||||
Таким чином, на ГПП і ТП встановлюємо (створюємо таблицю 1.6, в яку вносимо дані обраних трансформаторів):
Таблиця 1.6
| № з/п | Найменування | Номінальна потужність, кВА | Верхня межа номінальної напруги, кВ | Нижня межа номінальної напруги, кВ | Втрати хх, кВт | Втрати кз, кВт | Напруга кз в % номінальна напруга | Струм хх в % номінальний струм |
| 1 | ГПП | 6300 | 35;10;6 | 10,5;6,3 | 8-7,65 | 46,5 | 7,5-6,5 | 0,9-0,8 |
| 2 | ТП-1 | 2500 | 35;10;6 | 10,5;0,69 | 4,35-3,9 | 25-23,5 | 6,5-5,5 | 1,1-1,0 |
| 3 | ТП-2 | 2500 | 35;10;6 | 10,5;0,69 | 4,35-3,9 | 25-23,5 | 6,5-5,5 | 1,1-1,0 |
| 4 | ТП-3 | 630 | 35;10;6 | 3,15;0,69;0,4; | 1,42 | 7,6 | 6,5-4,5 | 2,0 |
Рис.2.1. Графік навантаження за тривалістю (річний)
Час використання максимального навантаження:
По таблиці 5 обираємо jек = 1,0, тип лінії АС-50 (r0 = 0,592 Ом/км)
 |
Рис. 2.2.Схема зовнішнього живлення підприємства
Для визначення вартості втрат визначимо опір ланцюга. Для цього визначимо активні опори трансформатора та лінії:
де DРк – втрати потужності КЗ в трансформаторі;
Uн – номінальна напруга;
Sтр – номінальна потужність трансформатора;
Лінії:
Rл = r0 × l = 0,592∙12 = 7,1 (Ом),
де r0 – активний опір l – го км лінії;
l – довжина лінії;
Мережі:
Rм = Rтр. + Rл = 14,2 + 7,1 = 21,3 (Ом)
Розраховуємо втрати потужності в мережі:
де Uн – номінальна напруга;
Вартість втрат потужності:
грн.,
де Со - питома вартість втрат потужності і електроенергії грн. /кВт;
DРі – втрати активної потужності в системі електропостачання,кВт.
Параметри потоку відмов мережі. Для мережі, що складається з одного ланцюга послідовно з'єднаних елементів wм можна визначити по формулі:
wм = wл = 
, де wі - параметр потоку відказів і-го елемента мережі:
wм = åwі = 0,03+0,7·12/100+0,006+0,01=0,13
Час відновлення мережі: 
,
де tві - час відновлення і-го елемента мережі, год.
Твм = 1 / 0,13 (0,03 ∙25 + 0,084∙ 10 + 0,006 ∙15 + 0,01∙ 90 ) = 19,8 (год),
Збитки від перерви електропостачання У = (у1 + у2Твм) wм,
де у1 - збиток від факту перерви електропостачання;
у2 - збиток на одиницю тривалості перерви електропостачання;
Твс – сумарний час перерви електропостачання;
wм– параметр потоку відмов мережі.
У = (У1 + У2 ТВМ) · wМ = (29000 + 10000 ∙19,8) ∙0,13 = 29510 (грн),
де У1-збитки від факту перерви електропостачання;
У2 - збитки на одиницю тривалості перерви електроспоживання;
ТВМ – сумарний час перерв електроспоживання (час відновлення мережі);
wМ – параметр потоку відмов мережі.
Приведені затрати по 1 – му варіанту:
З1 = кл. lл Ел+Ко·Е0+Сп+У= 5445∙ 12∙ 0,028 + 130580∙ 0,094 + 5670 + 29510 = =49284 (грн),
де Кл, Ко - капітальні вкладення в ЛЕП та силове обладнання ГПП;
Ел, Е0-сумарний процент амортизаційних відрахувань від капітальних вкладень в лінії і в силове електрообладнання відповідно.
Варіант №2
Оскільки Ім = Sр/2 Uн√3 = 8026,6/2∙ 110 ∙1,73 =21,1 А, тому 
= =21,1/1 = 21,1 мм2 .
Для визначення jек і Тм скористаємось тим же типовим річним графіком навантаження за тривалістю, який зображено на рис. 2.1.
По таблиці обираємо jек = 1,0, тип лінії А-35 (r0 = 0,83 Ом/км)
Для визначення вартості втрат визначимо опір ланцюга. Для цього визначимо активні опори трансформатора та лінії:
де DРк – втрати потужності КЗ в трансформаторі;
Uн – номінальна напруга;
Sтр – номінальна потужність трансформатора;
Рис. 2.3.Схема зовнішнього живлення підприємства
Лінії:
Rл = r0 × l = 0,83 ∙12 = 9,96 (Ом),
де r0 – активний опір l – го км лінії;
l – довжина лінії;
Опір ланцюга: Rлан. = Rтр. + Rл = 14,2 + 9,96 = 24,16 (Ом)
Мережі:
Rм = Rлан.. /2 = 24,16/ 2 = 12,08 (Ом)
Розраховуємо втрати потужності в мережі:
де Uн – номінальна напруга;
Вартість втрат потужності:
грн.,
де Со - де Со - питома вартість втрат потужності і електроенергії грн./кВт;
DРі – втрати активної потужності в системі електропостачання,кВт.
Для визначення значень wм і Тв.м по 2 – му варіанту розрахуємо значення коефіцієнтів аварійного і ремонтного простою кола і відносне число накладань відмов одного кола на ремонт в другому.
де Тр.л, Тв.л – час відповідно планового ремонту і відновлення ланцюга живлення;
Визначимо параметр потоку відмов мережі і час відновлення мережі:
wм = 2 ×wл × (кр.л + кв.л ) = 2 × 0,13 × (2,9 × 10-3 + 0,29 × 10-3) = 0,8 × 10-3
Час відновлення мережі:
Визначимо збитки:
У = (У1 + У2 · ТВМ) · wМ = (29000 + 10000∙ 11,2)∙ 0,8 × 10-3 = 112,8 (грн)
Приведені затрати по 2 – му варіанту:
З2 = 2 кл lл Ел + Ко Е0+Сп+У= 2∙ 5445 ∙12∙ 0,028 + 226800· 0,094 + 3215 + +112,8 = 28306 (грн),
де Кл, Ко - капітальні вкладення в ЛЕП в ГПП; Ел, Е0-сумарний процент амортизаційних відрахувань від капітальних вкладень в лінії і в силове електрообладнання відповідно .
Приведені затрати по першому варіанту більші ніж по другому варіанту. Другий варіант в даному випадку більш економічний. Цей варіант являється більш надійним і більш перспективним при збільшенні потужності підприємства, тому ми приймаємо двотрансформаторну ГПП з трансформаторами ТДН ‑ 6300.
Рис. 2.4. Радіальна схема електропостачання
Таблиця. 2.1
| Лінія | Sрозр., кВА | Ірозр.,А | Іmаx.,А | Sек.,мм2 | Марка проводу | Ідоп.,А | Марка вимикача |
| ТП1 | 3714,2 | 107,2 | 214,4 | 89 | ААБ-95 | 205 | ВМП-10 |
| ТП2 | 3431 | 99 | 198 | 82,5 | ААБ-95 | 205 | ВМП-10 |
| ТП3 | 881,4 | 25,44 | 50,88 | 21,2 | ААБ-16 | 75 | ВМП-10 |
| ГПП | 8026,6 | 231 | 462 | 193 | АС-185/43 | 515 | ВМП-10 |
Таблиця 2.2
| Лінія | Ім, А | Іп, А | Тип захисного апарата | Iном.в, А | Iн.розч, А | Iн.відк, кА | Тип прові-дника | Спосіб прокла-дання | S, мм2 | Iдоп А |
| ТП-РП1 | 69,2 | 167,9 | АВМ-4 | 400 | 200 | 20 | ААБГ | КРІПЛЯТЬСЯ ЗА ДОПОМОГОЮ СКОБ | 3х70+1х25 | 200 |
| ТП-РП2 | 9 | 114 | АВМ-4 | 400 | 200 | 20 | ААБГ | 3х50+1х25 | 165 | |
| ТП-РП3 | 45,32 | 150,32 | АВМ-4 | 400 | 200 | 20 | ААБГ | 3х50+1х25 | 165 | |
| ТП-РП4 | 50,4 | 155,4 | АВМ-4 | 400 | 200 | 20 | ААБГ | 3х50+1х25 | 165 |
Таблиця 3.1
| Найменування | РрS, кВт | QрS, квар | Qв, квар | Qбк, квар | Тип конденсаторної установки | Номінальна потужність, квар | Число х потужність регульованих ступенів, квар |
| ТП1 | 2553 | 2476,44 | 2394 | 82,44 | УК-0,38Н | 110 | 1х110 |
| ТП2 | 2367,1 | 2297,08 | 2299,3 | 88 | УК-0,38Н | 110 | 1х110 |
| ТП3 | 597,6 | 579,69 | 523 | 56 | УК-0,38Н | 110 | 1х110 |
| ГПП | 5603,3 | 5741,2 | 5711,3 | 29,9 | УК-0,38Н | 110 | 1х110 |
ВИСНОВОК
Одним з найбільш важливим елементом для системи електропостачання підприємства є ГПП, яка забезпечує електроенергією всіх споживачів підприємства. Метою курсового проекту є здійснення розрахунку та вибір силового трансформатора для ГПП. В ході виконання роботи було здійснено розроблення та вибір принципової електричної схеми електропостачання автозаводу при цьому було розглянуто порядок вибору системи електропостачання та техніко-економічне обґрунтування вибраної схеми системи електропостачання на підставі економічного аналізу. Проведені розрахунки максимально забезпечують надійне електропостачання проектованого підприємства. При цьому гарантується також забезпечення нормальних економічних і технічних показників системи електропостачання.
В результаті проведених розрахунків було визначено розрахункове навантаження підприємства з урахуванням втрат, яке складає S*=8026,6 кВА.
На підставі проведених розрахунків було здійснено вибір силового трансформатора ГПП, з огляду на величини навантажень, в якості силового трансформатора ГПП вибрано трансформатор TДН × 6300.
ЗМІСТ
ВСТУП
Розділ 1. Визначення розрахункового навантаження заводу середнього машинобудування механічного цеху
Розділ 2. Техніко-економічне обґрунтування вибору схеми зовнішнього електропостачання підприємства
2.1 Економічне обґрунтування схеми зовнішнього електропостачання підприємства
2.2 Розрахунок заводського електропостачання
2.3 Вибір високовольтних вимикачів і перерізу провідників
2.4 Вибір схеми і конструктивного виконання цехової мережі
Розділ 3. Розрахунок компенсації реактивної потужності
ВИСНОВОК
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
ВСТУП
Електричну енергію у сучасному розвиненому суспільстві широко використовують як у виробничій сфері, так і в побуті. Зараз навіть уявити важко, яким було б існування людей за відсутності електроенергії. Вона за допомогою різного роду пристроїв забезпечує виконання технологічних процесів у виробництві та побуті. Ці пристрої являють собою електроприймачі та споживачі електричної енергії. Приймачем електричної енергії (або електроприймачем) називають апарат, агрегат, механізм, за допомогою якого електрична енергія перетворюється в інший вид енергії (механічну, теплову, світлову, хімічну тощо) або ж у електричну з іншими параметрами. Найхарактернішими електроприймачами є двигуни, електропечі, прилади освітлення, електротехнологічні пристрої тощо. Споживачем електроенергії називають електроприймач або групу електроприймачів, які об'єднані загальним технологічним процесом та розташовані на деякій визначеній території. Це може бути простий верстат з одним двигуном, або виробнича дільниця, корпус, завод, чи навіть місто загалом.
Вироблена електростанціями електроенергія споживається у промисловості, сільському господарстві, транспорті, комунально-побутовому секторі, а частина її втрачається під час передавання та розподілу в мережах електроенергетичних систем. Більша частина електроенергії (до 60 %) припадає на промисловість, а решта розподіляється між сільським господарством, транспортом, комунально-побутовим сектором та втратами приблизно порівну.
Основними електроприймачами промислових підприємств і різного роду установок є електродвигуни, комплексні електроприводи, зварювальні агрегати, електропечі, електролізні ванни, прилади електричного освітлення, перетворювальні установки тощо. В інших галузях народного господарства застосовують такі ж самі електроприймачі, лише змінюється їхнє співвідношення. Всі ці електроприймачі за ознакою перетворення енергії можна поділити на чотири основні групи:
- електропривод;
- електротехнологічні установки;
- електричне освітлення;
- пристрої керування та оброблення інформації.
Перші дві групи об'єднують під назвою “силові електроприймачі”, вони споживають значну частину електроенергії. Так, на машинобудівних підприємствах основними електроприймачами є електроприводи, на підприємствах електронної промисловості та в електрометалургії - електротехнологічні установки; частка електричного освітлення особливо велика в легкій та харчовій промисловості, а в повністю автоматизованих виробництвах вона може бути досить малою. Пристрої керування та оброблення інформації застосовують не тільки в обчислювальних центрах і на робочих місцях, але й на всіх рівнях керування виробництвом; у споживанні електроенергії вони істотної ролі не мають, але виділення їх в окрему групу пов'язано з особливими вимогами щодо надійності електропостачання та якості електроенергії.
Приймачі електричної енергії промислових підприємств та інших споживачів електричної енергії можна класифікувати за їхніми основними технічними показниками та різними ознаками, серед яких:
- рід струму;
- кількість фаз;
- частота змінного струму;
- номінальна напруга;
- номінальна потужність;
- споживання реактивної потужності;
- пусковий струм;
- ступінь симетрії фаз;
- лінійність електричних кіл приймачів;
- вимоги щодо якості електроенергії;
- стабільність розміщення;
- вимоги щодо надійності тощо.
Розділ 1. Визначення розрахункового навантаження заводу середнього машинобудування механічного цеху
Вихідні дані: план цеху, кількість та встановлені потужності електроприймачів.
Таблиця 1.1
| Номер на плані | Найменування електроприймачів | Кількість | Рн, кВт | соsφ/tgφ | Кв |
| 1-3 | Вертикально фрезерний верстат | 3 | 7 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 4-5 | Фрезерний станок з ЧПУ | 2 | 10 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 6, 7 | Універсально-фрезерний верстат | 2 | 12 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 8-11 | Токарно-револьверний верстат | 4 | 5 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 12, 13 | Токарно-гвинторізний верстат | 2 | 15 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 14-21 | Настільно-сверлильний верстат | 8 | 1,5 | 0,5/1,73 | 0,14 |
| 22-24 | Гвинторізний напівавтомат | 3 | 2 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 25, 26 | Точильний верстат | 2 | 3 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 27 | Машина для згинання листів | 1 | 12 | 0,65/1,2 | 0,17 |
| 28-31 | Точильно-шліфувальний верстат | 4 | 6 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 32-34 | Вертикально-сверлильний верстат | 3 | 1 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 35, 36 | Радіально-сверлильний верстат | 2 | 10 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 37, 38 | Універсально-точильний верстат | 2 | 2 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 39 | Плоскошліфувальний верстат | 1 | 14 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 40, 41 | Полірувальний верстат | 2 | 7 | 0,6/1,33 | 0,16 |
| 42 | Зварювальна машина | 1 | 6 | 0,6/1,33 | 0,25 |
| 43-48 | Зварювальна кабіна | 6 | 5 | 0,6/1,33 | 0,25 |
РП – 1:
1. Визначаємо середню активну та реактивну потужності за найбільш завантажену зміну:
Рсм = Кв Рн Qcм = Рсм tgφ,
де Кв – коефіцієнт використання; Рвст = Рн для електроприймачів з тривалим режимом роботи; tgφ – коефіцієнт потужності;
Рсм1 =0,16∙21=3,36 Рсм2 =0,16∙20=3,2 Рсм3 =0,16∙24=3,84
Рсм4 =0,16∙20=3,2 Рсм5 =0,16∙30=4,8
∑ Рсм = Рсм1+ Рсм2+ Рсм3+ Рсм4+ Рсм5=18,4 ∑ Рвст=115
Qcм1 = 3,36∙1,33=4,47 Qcм2 = 3,2∙1,33=4,26 Qcм3 = 3,84∙1,33=5,11
Qcм4 = 3,2∙1,33=4,26 Qcм5 = 4,8∙1,33=6,38
∑ Qcм =23,75
2. Визначаємо Кв для групи електроприймачів:
=18,4∕115=0,16
3. Визначаємо коефіцієнт максимуму Км активної потужності
Км = f(Кв nеф), де
4. Визначаємо розрахункове активне навантаження , тобто максимальне середнє навантаження за інтервал усереднення:
Рр = Км ∙ ΣРсм, де Км – коефіцієнт максимуму
Рр = 2,1 ∙ 18,4=38,64
5. Знаходимо реактивне розрахункове навантаження:
Qр = Qсм, якщо nеф ³10,
Qр = 1,1∙Qсм, якщо nеф <10.
Qр =24,47
6. Визначаємо повне розрахункове навантаження:
=45,74
РП – 2:
1. Визначаємо середню активну та реактивну потужності за найбільш завантажену зміну:
Рсм1 =0,14∙12=1,68 Рсм2 =0,16∙3=0,48 ∑ Рсм=2,16 ∑ Рвст=15
Qcм1 = 1,68∙1,73=2,9 Qcм2 = 0,48∙1,33=0,63 ∑ Qcм =3,55
2. Визначаємо Кв для групи електроприймачів:
=2,16∕15=0,144
3. Визначаємо коефіцієнт максимуму Км активної потужності
Км = f(Кв nеф), де
4. Визначаємо розрахункове активне навантаження , тобто максимальне середнє навантаження за інтервал усереднення:
Рр = Км ∙ ΣРсм, де Км – коефіцієнт максимуму
Рр = 2,2 ∙ 2,16=4,75
5. Знаходимо реактивне розрахункове навантаження:
Qр =3,55
6. Визначаємо повне розрахункове навантаження:
=5,93
РП – 3:
1. Визначаємо середню активну та реактивну потужності за найбільш завантажену зміну:
Рсм1 =0,16∙6=0,96 Рсм2 =0,16∙6=0,96 Рсм3 =0,17∙12=2,04
Рсм4 =0,16∙24=3,84 Рсм5 =0,16∙20=3,2
∑ Рсм = Рсм1+ Рсм2+ Рсм3+ Рсм4+ Рсм5=11 ∑ Рвст=68
Qcм1 = 0,96∙1,33=1,28 Qcм2 = 0,96∙1,33=1,28 Qcм3 = 2,04∙1,2=2,45
Qcм4 = 3,84∙1,33=5,11 Qcм5 = 3,2∙1,33=4,26
∑ Qcм =14,36
2. Визначаємо Кв для групи електроприймачів:
=11∕68=0,162
3. Визначаємо коефіцієнт максимуму Км активної потужності
Км = f(Кв nеф), де
4. Визначаємо розрахункове активне навантаження , тобто максимальне середнє навантаження за інтервал усереднення:
Рр = Км ∙ ΣРсм, де Км – коефіцієнт максимуму
Рр = 2,3 ∙ 11=25,3
5. Знаходимо реактивне розрахункове навантаження:
Qр = 1,1∙14,36=15,8
6. Визначаємо повне розрахункове навантаження:
=29,83
РП – 4:
1. Визначаємо середню активну та реактивну потужності за найбільш завантажену зміну:
Рсм1 =0,16∙4=0,64 Рсм2 =0,16∙14=2,24 Рсм3 =0,16∙14=2,24
Рсм4 =0,25∙6=1,5 Рсм5 =0,25∙30=7,5
∑ Рсм = Рсм1+ Рсм2+ Рсм3+ Рсм4+ Рсм5=14,12 ∑ Рвст=68
Qcм1 = 0,64∙1,33=0,85 Qcм2 = 3,2∙1,33=2,98 Qcм3 = 2,24∙1,33=2,98
Qcм4 = 1,5∙1,33=1,99 Qcм5 = 7,5∙1,33=9,76
∑ Qcм =18,78
2. Визначаємо Кв для групи електроприймачів:
=14,12∕68=0,208
3. Визначаємо коефіцієнт максимуму Км активної потужності
Км = f(Кв nеф), де
4. Визначаємо розрахункове активне навантаження , тобто максимальне середнє навантаження за інтервал усереднення:
Рр = Км ∙ ΣРсм, де Км – коефіцієнт максимуму
Рр = 1,84 ∙ 14,12=25,98
5. Знаходимо реактивне розрахункове навантаження:
Qр = 1,1∙18,78=20,66
6. Визначаємо повне розрахункове навантаження:
=33,19
Вихідні дані та результати розрахунку занесемо в таблицю 1.2
Таблиця 1.2
| № РП та груп ЕП | Кількість | Рвст. | соsφ/tgφ | Cередня потужність | nеф | Км | Розрахункове навантаження |
| |||||
| Кв | |||||||||||||
| одного | ∑, | Рсм, | Qсм, | ||||||||||
| кВт | кВт | кВт | кВар | Рр, | Qр, | Sр, |
| ||||||
| кВт | кВар | кВА | |||||||||||
| РП-1 |
| ||||||||||||
| 1, 2, 3 | 3 | 7 | 21 | 0,16 | 0,6/1,33 | 3,36 | 4,47 | 11,16 | 2,10 | 38,64 | 24,47 | 45,74 | |
| 4, 5 | 2 | 10 | 20 | 0,16 | 0,6/1,33 | 3,2 | 4,26 | ||||||
| 6,7 | 2 | 12 | 24 | 0,16 | 0,6/1,33 | 3,84 | 5,11 | ||||||
| 8,9,10,11 | 4 | 5 | 20 | 0,16 | 0,6/1,33 | 3,2 | 4,26 | ||||||
| 12, 13 | 2 | 15 | 30 | 0,16 | 0,6/1,33 | 4,8 | 6,38 | ||||||
| Разом | 13 | 49 | 115 | 0,16 | 18,4 | 24,47 | |||||||
| РП-2 |
| ||||||||||||
| 14-21 | 8 | 1,5 | 12 | 0,14 | 0,5/1,73 | 1,68 | 2,91 | 10,71 | 2,20 | 4,75 | 3,54 | 5,93 | |
| 32-34 | 3 | 1 | 3 | 0,16 | 0,6/1,33 | 0,48 | 0,64 | ||||||
| Разом | 11 | 2,5 | 15 | 0,14 | 2,16 | 3,54 | |||||||
| РП-3 |
| ||||||||||||
| 22-24 | 3 | 2 | 6 | 0,16 | 0,6/1,33 | 0,96 | 1,28 | 8,93 | 2,30 | 25,30 | 15,80 | 29,83 | |
| 25, 26 | 2 | 3 | 6 | 0,16 | 0,6/1,33 | 0,96 | 1,28 | ||||||
| 27 | 1 | 12 | 12 | 0,17 | 0,65/1,2 | 2,04 | 2,45 | ||||||
| 28-31 | 4 | 6 | 24 | 0,16 | 0,6/1,33 | 3,84 | 5,11 | ||||||
| 35, 36 | 2 | 10 | 20 | 0,16 | 0,6/1,33 | 3,2 | 4,26 | ||||||
| Разом | 12 | 33 | 68 | 0,16 | 11 | 14,36 | |||||||
| РП-4 |
| ||||||||||||
| 37, 38 | 2 | 2 | 4 | 0,16 | 0,6/1,33 | 0,64 | 0,85 | 9,48 | 1,84 | 25,98 | 20,66 | 33,19 | |
| 39 | 1 | 14 | 14 | 0,16 | 0,6/1,33 | 2,24 | 2,98 | ||||||
| 40, 41 | 2 | 7 | 14 | 0,16 | 0,6/1,33 | 2,24 | 2,98 | ||||||
| 42 | 1 | 6 | 6 | 0,25 | 0,6/1,33 | 1,5 | 2,00 | ||||||
| 43-48 | 6 | 5 | 30 | 0,25 | 0,6/1,33 | 7,5 | 9,98 | ||||||
| Разом | 12 | 34 | 68 | 0,21 | 14,12 | 18,78 | |||||||
Для побудови картограми активних навантажень підприємства методом коефіцієнта попиту визначаємо розрахункові активні навантаження всіх цехів підприємства:
Рр = Кп Рвст.,
де Рр – розрахункова потужність цеху, кВт; Кп - коефіцієнт попиту;
Рвст.- встановлена потужність цеху, кВт.
Розрахункове навантаження електричного освітлення визначаємо за питомою потужністю. Потужність, яка затрачується на освітлення території підприємства, не облікується.
,
де - розрахункова потужність, необхідна для освітлення цеху, кВт;
- питома норма освітленості цеху, кВт/м2;
- коефіцієнт попиту освітлювального навантаження;
Обираю = 1,5 для люмінесцентних ламп;
=10· 10-3 кВт/м2; Sмех.ц = 6000 м2.
10· 10-3·1,5·6000 = 90 кВт;
Рр1 = 21∙0,2=4,2 Рр7 = 3∙0,2=0,6 Рр13 = 4∙0,2=0,8
Рр2 = 20∙0,2=4 Рр8 = 6∙0,2=1,2 Рр14 = 14∙0,2=2,8
Рр3 = 24∙0,2=4,8 Рр9 = 6∙0,2=1,2 Рр15 = 14∙0,2=2,8
Рр4 = 20∙0,2=4 Рр10 = 12∙0,25=3 Рр16 = 6∙0,25=1,5
Рр5 = 30∙0,2=6 Рр11 = 24∙0,2=4,8 Рр17 = 30∙0,25=7,5
Рр6 = 12∙0,16=1,92 Рр12 = 20∙0,2=4 ∑ Ррі = 55,12
Рр∑=∑
Рр+ 55,12+90=145,12 =145,12∙1,525=221,3
= =264,64
Для вибору місць розташування підстанції побудуємо картограму навантажень цеху та заводу і визначимо центр електричних навантажень підприємства.
Картограму навантажень будуємо на генеральному плані підприємства. Вибираємо масштаб побудови картограми навантажень. Приймемо радіус круга навантаження механічного цеху r = 40 м. Тоді масштаб картограми навантажень:
Визначаємо радіус круга навантаження для цеху при даному масштабі:
Розраховуємо координати центра електричних навантажень цеху, а потім заводу:
Вихідні дані та розрахунки занесено в таблицю 1.3
Таблиця 1.3
| № з/п | Найменування ЕП | Рн, кВт | Сума Рн, кВт | Кп | Ррi, кВт |
кВт
|
квар
| Sр, кВА | R, мм | Хо | Уо |
| 1-3 | Вертикально фрезерний верстат | 7 | 21 | 0,2 | 4,2 | 90 | 221,3 | 264,6 | 40 | 61,6 | 35,5 |
| 4-5 | Фрезерний станок з ЧПУ | 10 | 20 | 0,2 | 4 | ||||||
| 6, 7 | Універсально-фрезерний верстат | 12 | 24 | 0,2 | 4,8 | ||||||
| 8-11 | Токарно-револьверний верстат | 5 | 20 | 0,2 | 4 | ||||||
| 12, 13 | Токарно-гвинторізний верстат | 15 | 30 | 0,2 | 6 | ||||||
| 14-21 | Настільно-сверлильний верстат | 1,5 | 12 | 0,16 | 1,92 | ||||||
| 22-24 | Гвинторізний напівавтомат | 2 | 6 | 0,2 | 0,6 | ||||||
| 25, 26 | Точильний верстат | 3 | 6 | 0,2 | 1,2 | ||||||
| 27 | Машина для згинання листів | 12 | 12 | 0,25 | 1,2 | ||||||
| 28-31 | Точильно-шліфувальний верстат | 6 | 24 | 0,2 | 3 | ||||||
| 32-34 | Вертикально-сверлильний верстат | 1 | 3 | 0,2 | 4,8 | ||||||
| 35, 36 | Радіально-сверлильний верстат | 10 | 20 | 0,2 | 4 | ||||||
| 37, 38 | Універсально-точильний верстат | 2 | 4 | 0,2 | 0,8 | ||||||
| 39 | Плоскошліфувальний верстат | 14 | 14 | 0,2 | 2,8 | ||||||
| 40, 41 | Полірувальний верстат | 7 | 14 | 0,2 | 2,8 | ||||||
| 42 | Зварювальна машина | 6 | 6 | 0,35 | 1,5 | ||||||
| 43-48 | Зварювальна кабіна | 5 | 30 | 0,35 | 7,5 | ||||||
| Разом | 266 | 55,12 |
Розраховуємо координати центра електричних навантажень заводу:
Рр1 = 390∙0,4=156 Рр6 = 200∙0,5=100 Рр11 = 160∙0,5=80
Рр2 = 266∙0,4=106,4 Рр7 = 800∙0,4=320 Рр12 = 190∙0,5=95
Рр3 = 800∙0,4=320 Рр8 = 250∙0,5=125 Рр13 = 33∙0,6=19,8
Рр4 = 500∙0,4=200 Рр9 = 1000∙0,8=800
Рр5 = 300∙0,4=120 Рр10 = 920∙0,8=736
15 10-3·1,5·17500 =393,75 15 10-3·1,5·5500 =123,75
15 10-3·1,5·8400 =189 15 10-3·1,5·5250 =118,13
15 10-3·1,5·6800 =153 15 10-3·1,5·11250 =253,13
15 10-3·1,5·5500 =123,75 15 10-3·1,5·6750 =151,88
15 10-3·1,5·2500 =56,25 15 10-3·1,5·3750 =84,38
15 10-3·1,5·108,75 =244,67 15 10-3·1,5·8700 =195,75
15 10-3·1,5·11250 =253,13
Рр∑= Рр+
Рр∑1= 156 +393,75 =549,75 Рр∑6= 100+253,13 =353,13 Рр∑11=80+324,7=289,6
Рр∑2= 106,4+123,75 =230,2 Рр∑7= 320+123,75 = 443,75 Рр∑12= 95+195,75=290,8
Рр∑3= 320+189 = 509 Рр∑8= 125+151,88 =276,88 Рр∑13= 19,8+253,13 =273
Рр∑4= 200+118,13 =318,13 Рр∑9= 800+56,25 =856,25
Рр∑5= 120+153 =273 Рр∑10= 736+84,38 =820,38 0,97 , тоді
Qрå1= 549,75∙0,97 =533,3 Qрå6= 353,13∙0,97=342,5 Qрå11= 324,7∙0,97=315
Qрå2= 230,15∙0,97 =223,3 Qрå7= 443,75∙0,97=430,4 Qрå12= 290∙0,97=282
Qрå3= 509∙0,97=493,7 Qрå8= 276,88∙0,97=268,6 Qрå13=273∙0,97=264,7
Qрå4= 318,13∙0,97=308,6 Qрå9= 856,25∙0,97=830,6
Qрå5= 273∙0,97=264,8 Qрå10= 820,38∙0,97=795,8
Вихідні дані та розрахунки занесено в таблицю 1.4
Таблиця 1.4
| № з/п | Наймену вання | Рвст., кВт | Кп | Рр, кВт | ,
кВт
| ,
кВт
| S, м2 | tgφ | ,
кВар
| R, мм | Хо | Уо |
| 1 | Ливарний | 390 | 0,4 | 156 | 393,75 | 549,75 | 17500 | 0,33 | 533,26 | 77,70 | 709 | 273 |
| 2 | Механічний | 266 | 0,4 | 106 | 123,75 | 230,15 | 5500 | 1,17 | 223,25 | 50,27 | ||
| 3 | Інструментальн | 800 | 0,4 | 320 | 189 | 509 | 8400 | 1,17 | 493,73 | 74,76 | ||
| 4 | Штампувальн. | 500 | 0,4 | 200 | 118,12 | 318,12 | 5250 | 1,17 | 308,58 | 59,11 | ||
| 5 | Деревообробн. | 300 | 0,4 | 120 | 153 | 273 | 6800 | 1,17 | 264,81 | 54,75 | ||
| 6 | Складальний | 200 | 0,5 | 100 | 253,12 | 353,12 | 11250 | 1,17 | 342,53 | 62,27 | ||
| 7 | Ковальський | 800 | 0,4 | 320 | 123,75 | 443,75 | 5500 | 1,17 | 430,44 | 69,81 | ||
| 8 | Експеримент. | 250 | 0,5 | 125 | 151,87 | 276,87 | 6750 | 0,62 | 268,57 | 55,14 | ||
| 9 | Компресорна | 1000 | 0,8 | 800 | 56,25 | 856,25 | 2500 | 0,62 | 830,56 | 96,97 | ||
| 10 | Насосна | 920 | 0,8 | 736 | 84,375 | 820,37 | 3750 | 0,88 | 795,76 | 94,92 | ||
| 11 | Лабораторія | 160 | 0,5 | 80 | 244,68 | 324,68 | 10875 | 0,62 | 314,95 | 59,71 | ||
| 12 | Рем-механічн. | 190 | 0,5 | 95 | 195,75 | 290,75 | 8700 | 1,17 | 282,03 | 56,51 | ||
| 13 | Заводоуправл. | 33 | 0,6 | 19,8 | 253,12 | 272,92 | 11250 | 1,33 | 264,74 | 54,75 |
Визначаємо число та тип трансформаторів цехових ТП. Намічаємо кількість ТП і число трансформаторів в залежності від категорії споживачів.
Знаходимо розрахункову реактивну потужність цехів та повну, попереднє визначив значення tgj по кожному цеху.
Для ТП1:
Ррå1= 549,75+230,15+509+443,75+820,375= 2553
Qрå1 = 553,26+223,25+493,73+430,44+795,76= 2476,44
Sp1 = = 3556,78
Визначаємо коефіцієнт завантаження трансформаторів в нормальному і аварійному режимах:
Кзнр1=3556,78/2∙2500=0,71; Кзар1=3556,78/2500=1,4;
З урахуванням можливого збільшення навантаження вибираємо два трансформатора Sнтp=2500 кВ А. Характеристики: DРхх=5 кВт; DРкз=25 кВт; Іхх=1%, Uкз=5%, kе=0,12.
Втрати потужності в трансформаторах:
Навантаження з врахуванням втрат:
Р* = Ррå+DРтр = 2553 + 46,48 =2599,5
Q*= Qрå + DQтр = 2476,44 +176,5=2652,94
S* = = 3714,2
Для ТП2:
Ррå1= 318,125+273+353,125+276,875+856,25+290,75= 2368,125
Qрå1 = 308,58+264,81+342,53+268,57+830,56+282,03= 2297,08
Sp1 = = 3299,2
Визначаємо коефіцієнт завантаження трансформаторів в нормальному і аварійному режимах:
Кзнр1=3299,2/2∙2500=0,66; Кзар1=3299,2/2500=1,32;
З урахуванням можливого збільшення навантаження вибираємо два трансформатора Sнтp=2500 кВА. Характеристики: DРхх=5 кВт; DРкз=25 кВт; Іхх=1%, Uкз=5%, kе=0,12.
Втрати потужності в трансформаторах:
Навантаження з врахуванням втрат:
Р* = Ррå+DРтр = 2368,125+27,74=2395,9
Q*= Qрå + DQтр =2297,08+158,8=2455,88
S* = = 3431
Для ТП3:
Ррå1= 324,68+272,93= 597,61
Qрå1 =314,95+264,74= 579,69
Sp1 = = 832,6
Визначаємо коефіцієнт завантаження трансформаторів в нормальному і аварійному режимах:
Кзнр1=832,6/2∙630=0,66; Кзар1=832,6/630=1,32;
З урахуванням можливого збільшення навантаження вибираємо два трансформатора Sнтp=630 кВА. Характеристики: DРхх=1,68 кВт; DРкз=7,6 кВт; Іхх=2%, Uкз=5%, kе=0,12.
Втрати потужності в трансформаторах:
Навантаження з врахуванням втрат:
Р* = Ррå+DРтр=597,61+16,33=613,94
Q*=Qрå + DQтр = 579,69 +52,7=632,4
S* = = 881,4
Знаходимо повну потужність підприємства:
S = = 8026,6
Встановлюємо на ГПП два трансформатора з номінальною потужністю 6300 кВА. При цьому коефіцієнти загрузки:
Кзнр=8026,6/2∙6300=0,64; Кзар=8026,6/6300=1,27;
Результати розрахунків вносимо в таблицю 1.5
Таблиця 1.5
| № з/п | № цеху | Розрахункове навантаження | Кількість трансф. | Sнтр, кВА | Кзhp | Кзар | Втрати в трансформаторах | Навантаження з урахуванням втрат | |||||
| Ррå, кВт | Qрå, квар | Sp, кВ А | DР, кВТ | DQ, квар | Р*, кВт | Q*, квар | S*, кВА | ||||||
| 1 | 1 | 549,75 | 533,26 | ||||||||||
| 2 | 230,15 | 223,25 | |||||||||||
| 3 | 509 | 493,73 | |||||||||||
| 7 | 443,75 | 430,44 | |||||||||||
| 10 | 820,38 | 795,76 | |||||||||||
| Разом
| 2553 | 2476,44 | 3556,8 | 2 | 2500 | 0,71 | 1,4 | 46,48 | 176,5 | 2599,5 | 2652,9 | 3714,2 | |
| 2 | 4 | 318,13 | 308,58 | ||||||||||
| 5 | 273 | 264,81 | |||||||||||
| 6 | 353,13 | 342,53 | |||||||||||
| 8 | 276,88 | 268,57 | |||||||||||
| 9 | 856,25 | 830,56 | |||||||||||
| 12 | 290,75 | 282,03 | |||||||||||
| Разом
| 2367,13 | 2297,08 | 3299,2 | 2 | 2500 | 0,66 | 1,32 | 27,74 | 158,8 | 2395,9 | 2455,88 | 3431 | |
| 3 | 11 | 324,69 | 314,95 | ||||||||||
| 13 | 272,93 | 264,74 | |||||||||||
| Разом
| 597,61 | 579,69 | 832,6 | 2 | 630 | 0,66 | 1,32 | 16,33 | 52,7 | 613,94 | 632,4 | 881,4 | |
| За підприємство:
| 5609,3 | 5741,2 | 8026,6 | ||||||||||
Таким чином, на ГПП і ТП встановлюємо (створюємо таблицю 1.6, в яку вносимо дані обраних трансформаторів):
Таблиця 1.6
| № з/п | Найменування | Номінальна потужність, кВА | Верхня межа номінальної напруги, кВ | Нижня межа номінальної напруги, кВ | Втрати хх, кВт | Втрати кз, кВт | Напруга кз в % номінальна напруга | Струм хх в % номінальний струм |
| 1 | ГПП | 6300 | 35;10;6 | 10,5;6,3 | 8-7,65 | 46,5 | 7,5-6,5 | 0,9-0,8 |
| 2 | ТП-1 | 2500 | 35;10;6 | 10,5;0,69 | 4,35-3,9 | 25-23,5 | 6,5-5,5 | 1,1-1,0 |
| 3 | ТП-2 | 2500 | 35;10;6 | 10,5;0,69 | 4,35-3,9 | 25-23,5 | 6,5-5,5 | 1,1-1,0 |
| 4 | ТП-3 | 630 | 35;10;6 | 3,15;0,69;0,4; | 1,42 | 7,6 | 6,5-4,5 | 2,0 |
Дата: 2019-05-29, просмотров: 242.
