Дипломная работа: Проектирование электроснабжения предприятия

трансформатора на 40% при условии аварийного отключения другого в течение 6

часов в сутки за 5 рабочих дней.

В таком случае номинальная мощность трансформатора ТП-10/0,4

определяется по выражению:

где k=1,4 коэффициент допустимой перегрузки трансформатора;

n=2 - число трансформаторов на подстанции.

Из ряда стандартных номинальных мощностей выбираем два

трансформатора ТМГ-400/10.

Справочные данные по трансформатору приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Паспортные данные трансформатора ТМГ-400/10

Потери активной и реактивной мощности в трансформаторах на ТП:

где n - количество установленных трансформаторов, шт;

- потери холостого хода в трансформаторе, кВт;

- потери при коротком замыкании в трансформаторе, кВт;

- номинальная мощность трансформатора, кВА.

где Iх.х - ток холостого хода трансформатора, %;

Uк.з - напряжение короткого замыкания, %.

Полную мощность электроприемников цеха, с учетом потерь в

трансформаторе:

Тогда:

Поскольку расчетная мощность 350,25 кВА удовлетворяет выбранной

номинальной мощности трансформатора, то выбираем 2 трансформатора ТМГ-400/10. И после перерасчета при выборе централизованной компенсации конденсаторную батарею присоединяем на шины 0,4 кВ цеховой подстанции. И как видно из расчета в этом случае от реактивной мощности разгружаются трансформаторы главной понизительной подстанции и питающая сеть. Использование установленной мощности конденсаторов при этом получается наиболее высоким.

Перерасчет нагрузки

В данном примере были выбраны компенсирующие устройства на шины ТП, что позволит на контактах НН трансформатора сделать высокий коэффициент мощности равный 0,96. Однако в силовых щитах останется старый коэффициент мощности.

Произведем сравнение, что было бы если бы установка компенсирующих устройств была непосредственно у ШС. Поэтому в дальнейшем примем коэффициент мощности везде 0,96.

Суммарные максимальные активные и реактивные нагрузки по расчетному узлу в целом для ЭП с переменным и постоянным графиком нагрузки определяются сложением нагрузок групп ЭП по формулам:

Определяется максимальная полная нагрузка силовых ЭП Sрасч.уч, кВА:

Определяется расчетный ток Iрасч, А:

Произведем расчет токов и полной мощности до установки КУ и после установки КУ.

Для наглядности, произведем расчет после установки КУ на шинах ТП и у каждого ШС и проиллюстрируем, как изменились мощности и токи ШС от компенсации реактивной мощности.

Таблица 9- Сравнение до и после установки КУ

Таблица 10 - Изменение реактивной мощности в ШС после установки КУ на ТП

Таблица 11 - Перерасчет нагрузки ШС-1

- номинальный ток самого мощного АД, А;

Кп - кратность пускового тока самого мощного АД.

Рассчитывается ток наиболее мощного двигателя среди электроприемников ШС-1. Продольно-строгательный станок Pном = 14 кВт и после компенсаций cosц = 0,61.

Пиковый ток будет равен:

1.3 Выбор кабельных линий 0,4 кВ

Для правильного выбора для каждого помещения соответствующего исполнения сети и электрооборудование, необходимо определить, к какой категории относится данное помещение. Затем, согласно ПУЭ, выбрать для каждого помещения соответствующую марку проводов и кабелей, способ их прокладки, исполнение аппаратуры и электрооборудования.

1.3.1 Характеристика помещения

Помещение токарного цеха относят к сухим, так как относительная влажность воздуха не превышает 60% п. 1.1.6 в [1]. Токарный цех - объект с сильной запыленностью, поэтому помещения относят к пыльным, в них по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин - п. 1. 1.11 в [1]. Помещения невзрывоопасны, так как в них не находятся и не используются в работе вещества, образующие с воздухом взрывоопасные смеси гл. 1.3 в [1]. По пожароопасности помещения токарного цеха относят к непожароопасным, так как в них отсутствуют условия, приведенные в гл. 1.4 в [1].

1.3.2 Выбор способа прокладки кабельных линий в помещении цеха

Согласно [6], внутри зданий кабельные линии можно прокладывать непосредственно по конструкции зданий (открыто, в коробах и трубах), в каналах, блоках, туннелях, по фундаментам машин, шахтах, кабельных этажах и двойных полах.

Для кабельной линии от шин 0,4 кВ ТП-10/0,4 до ШС-1 выбирается способ прокладки кабеля в лотках на консолях, прикрепленными к стенам цеха, для защиты кабеля от горячей стружки при обработке деталей на станках. Данный способ прокладки отвечает перечисленным выше условиям и является наиболее оптимальным.Распределительная сеть от ШС-1 до электроприемников выполняется в стальных трубах.

1.3.3 Разработка трассы кабельной линии

Трассы кабельной линии должны выбираться с учетом наименьшего расхода кабеля и обеспечения его сохранности от механических повреждений, коррозии, вибрации. Следует избегать перекрещивания кабеля друг с другом и другими инженерными сооружениями. Вдоль стен кабели прокладываются на отметке +2,5 метра. На участке, где возможны механические повреждения, в местах пересечения кабелями проходовони должны быть защищены по высоте на 2,0 метра от уровня пола, следовательно, прокладка кабеля в таких местах на отметке +6,2 метра. Длина кабельной линии от шин ТП 0,4 кВ до ШС-1 составляет 24 метров.

Длины от ШС-1 до зажимов ЭП приведены в таблице 1.

1.3.4 Выбор марки кабелей 0,4 кВ

На основе анализа прокладки кабеля и характеристики среды помещения цеха делается вывод о возможности использования для питания ШС 1-8 и электроприемников кабеля ВВГнг(а)-Ls-0,66 (медная токопроводящая жила, изоляция из ПВХ пластика пониженной пожароопасности, оболочка из ПВХ композиции пониженной горючести) Кабели данной марки предназначены для вертикальных, наклонных и горизонтальных трасс. Небронированные кабели могут использоваться в местах подверженных вибрации. Не распространяют горения при прокладке в пучках (нормы ГОСТ Р МЭК 332-2 категории А). Эксплуатируются в кабельных сооружениях и помещениях. Допустимый нагрев токопроводящей жилы в аварийном режиме не должен превышать +80єC c продолжительностью работы не более 8 часов в сутки и не более 1000 часов за срок службы.

Срок службы - 30 лет.

1.3.5 Выбор сечения кабелей 0,4 кВ

Выбор сечения кабелей выполняется по наибольшему длительно допустимому току нагрузки Iдоп, А

Сечение кабеля выбирается по допустимому току из условий нагрева. При прокладке в кабельном канале нескольких кабелей следует учесть их взаимное температурное влияние при определении допустимого тока.

Допустимый длительный ток вычисляется по соотношению:

где К1 - поправочный коэффициент, учитывающий отклонение температуры окружающей среды от нормированной для данного кабеля (таб. П.3.5 [16]);

К2 = 0,8 понижающий коэффициент, учитывающий количество параллельно проложенных кабелей (в одном лотке проложены 4 кабеля питающие ШС-1, ШС-4, ШС-6, ШС-7).

При выборе кабеля принимается допущение о несущественном влиянии на выбор сечения температуры окружающей среды.

Допустимый длительный ток до установки КУ определяется по соотношению:

По справочным данным находится ближайшее большее сечение, выдерживающее в длительном (получасовом) режиме ток больше Iдоп.

Согласно таблице [www.ruscable.ru табл.1] это кабель сечением 35 ммІ с длительно допустимым током равным 115 А

Следует, что кабель для питания ШС-1 от ТП-10/0,4 ВВГнг(а)-Ls-0,66-3х35-1х16.

Выбор и расчет параметров кабельных линий от ТП до ШС1-8 представлен в таблице 6.

Имеется 8 шкафов, для более удобной прокладки кабельных линий разделим их на 2 группы:

· 1 группа : ШС-1,ШС-4,ШС-6,ШС-7

· 2 группа: ШС-2,ШС-3,ШС-5,ШС-8

Таблица 12 - Выбор кабельных линий от ТП до ШС для цеха №4 после установки КУ на шинах ТП