151527 (Приёмники электрической энергии промышленных предприятий), страница 5

Т_м=7000час/год - по таблице 3.5 [16] γ_эк. = 1,6 А/мм²

Исходя из этого выбираем жилы сечением 70мм²

3.По допустимой потере напряжения [9]:

где P_p и Q_p – мощности передаваемые по линии в кВт и кВар (табл.1);

U_{ср ном} – средне-номинальное напряжение сети;

R=r_o· l – активное сопротивление;

X=x_o· l – индуктивное сопротивление;

r_o, x_o - удельное сопротивление кабелей из литературы [9];

l – длина линии, в км.

r_o = 0,447 Ом/км; x_o=0,06 Ом/км (l=0,016км);

R=0,447 · 0,016=0,007 Ом; X=0,06 0,016=0,00096 Ом;

4. Проверка на термическую стойкость КЗ [9]:

где

B_к – тепловой импульс, А с

С_т= 95; t_привед= 0,02 сек;

=2814,28

Окончательно выбираем кабель АВАШв - 3x70

8.3 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПИТАЮЩЕГО КАБЕЛЯ К ДВИГАТЕЛЮ ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Расчет кабельных линий сводится к выбору марки и сечения кабеля. Марку кабеля выбирают по [9]. Сечение выбирают наибольшее из четырех расчетных условий.

Условие выбора сечения по длительно-допустимому нагреву максимальным расчетным током имеют вид:

,

где

I_дл.доп. – длительно допустимый ток

I_{расч.мах.} – расчетный максимальный ток

1. По условию длительно допустимого нагрева максимальным расчетным током:

По таблице 6.11 [9] выбираем 3 кабеля АВАШв 3x95 (кабель с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика, с алюминиевой оболочкой, с защитным покровом типа Шв, с сечением жилы 95мм²)

Далее, проверяем выбранный кабель по следующим условиям:

2.По экономической плотности тока [9];

, мм²,

где I_р.ном. - расчетный ток в нормальном режиме, А.

γ_эк. - экономическая плотность тока

I_р.ном.=I_р.мах./3=303,86/3=101,28 А

γ_эк определяется в зависимости от типа проводника и числа часов использования максимальной активной нагрузки в год – Т_м

Т_м=7000час/год - по таблице 3.5 [16] γ_эк = 1,6 А/мм²

Исходя из этого выбираем жилы сечением 95мм²

3.По допустимой потере напряжения [9]:

где P_p и Q_p – мощности передаваемые по линии в кВт и кВар (табл.1);

U_{ср ном} – средне-номинальное напряжение сети;

R=r_o· l – активное сопротивление;

X=x_о · l – индуктивное сопротивление;

r_o, x_o - удельное сопротивление кабелей из литературы [9];

l – длина линии, в км.

r_o=0,329/3 = 0,1 Ом/км; x_o=0,06/3 =0,02 Ом/км (l=0,18км);

R=0,1 · 0,18=0,018 Ом; X=0,02 · 0,18=0,0036 Ом;

4. Проверка на термическую стойкость КЗ [9]:

где B_к – тепловой импульс, А с

С_т=95; t_привед=0,02 сек;

=509,11

Окончательно выбираем кабель АВАШв 3(3x95)

8.4 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПИТАЮЩЕГО КАБЕЛЯ К ДВИГАТЕЛЮ ПРИТОЧНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Расчет кабельных линий сводится к выбору марки и сечения кабеля. Марку кабеля выбирают по [9]. Сечение выбирают наибольшее из четырех расчетных условий.

Условие выбора сечения по длительно-допустимому нагреву максимальным расчетным током имеют вид:

,

где

I_дл.доп. – длительно допустимый ток

I_{расч.мах.} – расчетный максимальный ток

1. По условию длительно допустимого нагрева максимальным расчетным током:

По таблице 6.11 [9] выбираем кабель АВАШв 3x120 (кабель с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика, с алюминиевой оболочкой, с защитным покровом типа Шв, с сечением жилы 120мм²)

Далее, проверяем выбранный кабель по следующим условиям:

2. По экономической плотности тока [9]:

, мм²,

где I_р.ном. - расчетный ток в нормальном режиме, А.

γ_эк - экономическая плотность тока

I_р.ном.=I_р.мах.=152 А

γ_эк определяется в зависимости от типа проводника и числа часов использования максимальной активной нагрузки в год – Т_м

Т_м=7000час/год - по таблице 3.5 [16] γ_эк = 1,6 А/мм²

Исходя из этого выбираем жилы сечением 120мм²

3. По допустимой потере напряжения [9]:

где P_p и Q_p – мощности передаваемые по линии в кВт и кВар (табл.1);

U_{ср ном} – средне-номинальное напряжение сети;

R=r_o· l – активное сопротивление;

X=x_o· l – индуктивное сопротивление;

r_o, x_o - удельное сопротивление кабелей из литературы [9];

l – длина линии, в км.

r_o=0,261 Ом/км; x_o=0,06 Ом/км (l=0,229км);

R=0,261 · 0,229=0,06 Ом; X=0,06 · 0,229=0,01 Ом;

4. Проверка на термическую стойкость КЗ [9]:

где B_к – тепловой импульс, А с

С_Т=95; t_привед=0,02 сек;

=509,11

Окончательно выбираем кабель АВАШв - 3x120

8.5 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПИТАЮЩЕГО КАБЕЛЯ К СБОРНЫМ ШИНАМ ЩИТА КРАНОВ

Расчет кабельных линий сводится к выбору марки и сечения кабеля. Марку кабеля выбирают по [9]. Сечение выбирают наибольшее из четырех расчетных условий.

Условие выбора сечения по длительно-допустимому нагреву максимальным расчетным током имеют вид:

,

где

I_дл.доп. – длительно допустимый ток

I_{расч.мах.} – расчетный максимальный ток

1. По условию длительно допустимого нагрева максимальным расчетным током:

По таблице 6.11 [9] выбираем 3 кабеля АВАШв 3x185 (кабель с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика, с алюминиевой оболочкой, с защитным покровом типа Шв, с сечением жилы 185мм²)

Далее, проверяем выбранный кабель по следующим условиям:

2.По экономической плотности тока [9]:

где I_р.ном. - расчетный ток в нормальном режиме, А.

γ_эк - экономическая плотность тока

I_р.ном.=I_р.мах./3=703,26/3=234,42 А

γ_эк определяется в зависимости от типа проводника и числа часов использования максимальной активной нагрузки в год – Т_м

Т_м=7000час/год - по таблице 3.5 [16] γ_эк = 1,6 А/мм²

Исходя из этого выбираем жилы сечением 185мм²

3.По допустимой потере напряжения [9]:

где P_p и Q_p – мощности передаваемые по линии в кВт и кВар (табл.1);

U_{ср ном} – средне-номинальное напряжение сети;

R=r_o· l – активное сопротивление;

X=x_o· l – индуктивное сопротивление;

r_o, x_o - удельное сопротивление кабелей из литературы [9];

l – длина линии, в км.

r_o=0,169/3 = 0,056 Ом/км; x_o=0,06/3 =0,02 Ом/км (l = 0,002км);

R=0,056 0,002=0,00011 Ом; X=0,02 · 0,002=0,00004 Ом;

4. Проверка на термическую стойкость КЗ [9]:

где B_к – тепловой импульс, А· с

С_Т=95; t_привед=0,02 сек;

=1414,21

Окончательно выбираем кабель АВАШв 3(3x185)

8.6 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПИТАЮЩЕГО КАБЕЛЯ К СБОРНЫМ ШИНАМ ЩИТА ОСВЕЩЕНИЯ

Расчет кабельных линий сводится к выбору марки и сечения кабеля. Марку кабеля выбирают по [9]. Сечение выбирают наибольшее из четырех расчетных условий.

Условие выбора сечения по длительно-допустимому нагреву максимальным расчетным током имеют вид:

,

где

I_дл.доп. – длительно допустимый ток

I_{расч.мах.} – расчетный максимальный ток

1. По условию длительно допустимого нагрева максимальным расчетным током:

По таблице 6.11 [9] выбираем 2 кабеля АВАШв 3x70 (кабель с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика, с алюминиевой оболочкой, с защитным покровом типа Шв, с сечением жилы 70мм²)

Далее, проверяем выбранный кабель по следующим условиям:

2.По экономической плотности тока [9]:

,мм²,

где I_р.ном. - расчетный ток в нормальном режиме, А.

γ_эк - экономическая плотность тока

I_р.ном.=I_р.мах./2=162,41/2=81,2 А

γ_эк определяется в зависимости от типа проводника и числа часов использования максимальной активной нагрузки в год – Т_м

Т_м=7000час/год - по таблице 3.5 [16] γ_эк = 1,6 А/мм²

Исходя из этого выбираем жилы сечением 70мм²

3.По допустимой потере напряжения [9]:

где P_p и Q_p – мощности передаваемые по линии в кВт и кВар (табл.1);

U_{ср ном} – средне-номинальное напряжение сети;

R=r_o· l – активное сопротивление;

X=x_o· l – индуктивное сопротивление;

r_o, x_o - удельное сопротивление кабелей из литературы [9];

l – длина линии, в км.

r_o=0,447/2 = 0,22 Ом/км; x_o=0,06/2 =0,03 Ом/км (l = 0,016км);

R=0,22 · 0,016=0,003 Ом; X=0,03 · 0,016=0,00048 Ом;

4. Проверка на термическую стойкость КЗ [9]:

где B_к – тепловой импульс, А с

С_Т=95; t_привед=0,02 сек;

=452,54

Окончательно выбираем кабель АВАШв 2(3x70)

9. Компенсация реактивной мощности

Реактивная мощность и энергия ухудшают показатели работы энергосистемы, то есть загрузка реактивными токами генераторов электростанций увеличивает расход топлива; увеличиваются потери в подводящих сетях и приемниках; увеличивается падение напряжения в сетях.

Основные потребители реактивной мощности – асинхронные электродвигатели, которые потребляют 40% всей мощности совместно с бытовыми и собственными нуждами; электрические печи 8%; преобразователи 10%; трансформаторы всех ступеней трансформации 35%; линии электропередач 7%. Реактивный ток дополнительно нагружает линии электропередачи, что приводит к увеличению сечений проводов и кабелей и соответственно к увеличению капитальных затрат на внешнее и внутриплощадочные сети.

Сos - коэффициент мощности, является основным фактором, определяющим использование полной мощности источника тока. Снижая величину реактивной мощности потребителя, можно уменьшить величину тока электрической сети тем самым снизить в ней потери напряжения, мощности и электроэнергии. Снижение тока в сети дает возможность включения дополнительной нагрузки, не увеличивая мощности трансформаторов и сечения проводов, кабелей и других токоведущих частей. Так как низкий Сos приводит к увеличению потерь мощности в сети, трансформаторах и генераторах, к перерасходу цветного металла из-за необходимости увеличения токоведущих частей, к уменьшению пропускной способности трансформации и линий из-за увеличения потребляемого тока, необходимо любыми способами повысить значение Сos.

Наибольшее применение находят следующие способы повышения Сos, не связанные с применением компенсационных устройств:

1. Правильный выбор электрооборудования при его проектировании в соответствии с режимом работы производственных механизмов.

2. Ограничение холостого хода электродвигателей, путем установки ограничителей холостого хода, электроблокировочных устройств, отключающих двигатель по окончании технологического процесса.

3. Повышение загрузки электродвигателей при усовершенствовании технологического процесса и полным использованием оборудования.

4. Замена малозагруженных двигателей на двигатели меньшей мощности или изъятие избыточной мощности.

1. Выключение по графику слабозагруженных трансформаторов.

2. Замена крупных по мощности асинхронных двигателей на синхронные двигатели.

Наряду с естественными способами, применяемыми для повышения cosφ предлагается применить в цехе искусственный способ повышения значения Сos, т.е. на 16 подстанции к каждой секции шин на низкой стороне подключить батареи статических конденсаторов. Их преимущества перед другими искусственными способами повышения Сos заключается в следующем:

1. Малые удельные потери активной мощности в устройстве на 1квар реактивной мощности

2. Простота в обслуживании

3. Простота при монтаже (малый вес, отсутствие фундамента)

4. Для конденсаторов можно использовать практически любое сухое помещение.

Величина необходимой мощности компенсирующего устройства определяется по формуле [14]:

где

К = 0,49 - коэффициент, учитывающий повышение Сos [14]

Cos = 0,82 действующий Cos