Курсовая работа (т): Электроснабжение участка токарного цеха

Определим действительный коэффициент загрузки намеченных к установке силовых трансформаторов в нормальном (Кз.д.) и аварийном (Кз.а.) режимах работы.

 =                                                                                                  (11)

где

=

=                                                                                                    (12)

где

Согласно условию КЗ.А.. Из расчетов видим, что коэффициент загрузки трансформатора в нормальном и аварийном режимах и, то выбранный трансформатор типа ТСЗ-400 оставляем для дальнейших расчетов

Так как не все потребители потребляют одинаковую мощность, трансформатор ТЗС- 400 оставляем для дальнейших расчетов принимая ,

.2 Выбор токоведущих частей

.2.1 Выбор ТВЧ по условию нагрева

Электрические нагрузки характеризуются расчетным током , который проходя по проводнику согласно закону Джоуля-Ленца, вызывает его нагрев. Поэтому при выборе сечения проводника, его марки необходимо учитывать это.

Для проводников электрической сети в ПУЭ приводится значения длительно допустимых токов, при которых гарантируется сохранность изоляции проводников.

Выбор ТВЧ по условию нагрева в данном курсовом проекте сделаем, опираясь на пояснительную схему рисунка.

Рисунок Поясняющая схема

Определим токи, протекающие до трансформатора в нормальном и аварийном режимах работы.

                                                                      (13)

где

 при нормальном режиме работы

                                                                         (14)

где

Выбираем ТВЧ на высокой стороне напряжением 10 кВ.

Выбираем шины прямоугольного сечения марки АТ по условию, что допустимый ток шины должен быть больше номинального тока.

                                                                                                        (15)

где

Проверим условия.

Из условия проходит шина прямоугольного сечения маркиАТ (15х3) с длительно-допустимым током

Рассмотрим буквенные обозначения шины:

АТ - алюминиевый твёрдый;

(15х3) - размеры шины ,мм

Шина (электрическая) <#"802471.files/image087.gif">                                                                                             (16)

где

условий проходит воздушная линия маркиАС(10/1,8); с длительно-допустимым током

Определим ток, протекающий по ТВЧ после трансформатора в нормальном режиме работы по формуле (13), предварительно взяв напряжение на вторичной стороне трансформатора.

Определим ток протекающий по ТВЧ после трансформатора в аварийном режиме работы по формуле (14), предварительно взяв вторичное напряжение.

Выберем токоведущие части на вторичной стороне трансформатора напряжением 0,4 кВ.

Согласно однолинейной схеме электроснабжения участка токарного цеха на вторичной стороне напряжением 0,4 кВ установлены шины. Выбираем шины прямоугольного сечения марки АТ. Условие выбора произведем по формуле (15).

Из условий проходит шина прямоугольного сечения марки АТ (40 х 4) с длительно-допустимым током

Из условий проходит кабельная линия марки АВВГ3(4х185) с длительно-допустимым током

Вывод: в данном разделе выбраны ТВЧ:

На высокой стороне напряжением 10 кВ: воздушная линия типаАС(10/1,8);, шина прямоугольного сечения марки АТ (40 х 4).

На низкой стороне напряжением 0,4 кВкабельная линия типа АВВГ 3(4х185) шина прямоугольного сечения марки АТ (15х3)

2.2.2 Выбор ТВЧ по потерям напряжения

Электрические сети, выбранные по току нагрузки и рассчитаны на нагрев, проверяются на потери напряжения. Согласно ПУЭ и ГОСТ 13109-67, для силовых сетей отклонение напряжения от номинального должно составлять не более +/-5%.

Условие проверки определяется по формуле.

                                                                                                        (17)

Потери напряжения определяются по формуле.

 =(18)

где

=

Проверим условие по формуле (17).

5,31%

По потерям напряжения воздушная линия АС (10/1,8) не проходит, поэтому выбираем другую воздушную линию марки АС (35/6,2) и проверяем ее на потери напряжения

м

=

Проверим условие по формуле (17).

2,25%

Из условий видим, что воздушные линии маркиАС(35/6,2); и кабельная линия АВВГ3(4х185) проходят по условию и остаются для дальнейших расчетов.

2.2.3 Выбор экономически целесообразного сечения ТВЧ

Потери энергии при передаче по линии возрастают с увеличением сопротивления линии, которые, в свою очередь, определяется сечением провода: чем больше сечение провода. Тем меньше потери. Однако при этом возрастают расходы цветного металла и капитальные затраты на содержание линии.

ПУЭ установлены величины экономических плотностей тока jэк зависящего от материала, конструкции провода и продолжительности использования максимума нагрузки Ти

За стандартное термически стойкое сечение принимается ближайшее меньшее сечение к расчётной величине. Экономическое сечение определяется по формуле

=                                                                                                                 (19)

где SЭК - экономическое сечение, мм2;

IP- расчётный рабочий ток, А;эк- экономическая плотность тока, А/мм2.

=

Согласно условию выбранное ранее сечение воздушной линии марки АС (35/6,2)должно быть больше или равно рассчитанного экономического целесообразного сечения.

                                                                                                          (20)

где

Проверим условие.

Условия соблюдаются, т.е. ВЛ1 на высокой стороне марки АС(35/6,2);

Проверим на экономически целесообразное сечение шины на стороне 10 кВ марки АТ(15х3). Принимаем для шин с продолжительностью использования максимума нагрузки 1000-3000 часов;

Рассчитаем экономически целесообразное сечение по формуле (19).

Рассчитаем сечение шины.

                                                                                 (21)

Проверим условие по формуле (20).

Условие выполняется, т.е. шину на высокой стороне марки АТ(15х3),  оставляем прежней.

Согласно ПУЭ ТВЧ U=0.4 кВ по экономически целесообразному сечению не проверяются, если максимум нагрузки составляет 1000-3000 часов в год.

.3 Расчет токов короткого замыкания

В электрических установках могут возникать различные виды короткого замыкания, сопровождающихся резкими увеличениями тока.

Поэтому электрооборудование, устанавливающие в системах электроснабжения, должно быть устойчивым к токам короткого замыкания и выбираются с учётом величин этих токов.

Основными причинами возникновения таких коротких замыканий в сети могут быть: повреждения изоляции отдельных частей электрооборудования, неправильные действия персонала, перекрытие токоведущих частей установки.

Для расчёта токов короткого замыкания составляем расчётную схему системы электроснабжения на её основе составляем схему замещения.

Рисунок Потери активной мощности идут на нагрев обмоток трансформатора и на нагрев стали

2.3.1 Расчет токов короткого замыкания в точке К1

В данном курсовом проекте расчет токов короткого замыкания ведется в относительных единицах.

При расчете в относительных единицах все величины приравниваются к базисным в качестве которых принимаем базисную мощность равную 10,100,1000 МВА и базисную напряжение в качестве базисного напряжения принимаем среднее напряжение Uб = 10,5; Sб = 10

Определим базисный ток по формуле

                                                                                                                       (22)

= 0,54

где1- базисный токческой системы до шины на высокой стороне

-мощность мВА

- напряжение

Проведем расчет токов короткого замыкания до силового трансформатора марки ТЗС-400 для которого определим сопротивление электрической системы до шины, передающей электроэнергию на проектируемую подстанцию участка токарного цеха.

                                                                                   (23)

где -мощность короткого замыкания на шинах источника = 200

 -индуктивное сопротивление системы

Определим активное и индуктивное сопротивление воздушной линии марки АС (35/6,2)

                                                                                                      (24)

                                                                                                        (25)