151217 (594653), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Трёхфазные сети выполняются трёхпроводными на напряжение свыше 1000 В и четырёхпроводными – до 1000 В. Нулевой провод в четырёхпроводной сети обеспечивает равенство фазных напряжений при неравномерной загрузке фаз от однофазных электроприёмников.
Трёхфазные сети на напряжение 380/220 В (в числители – линейное, в знаменатели – фазное) позволяют питать от одного трансформатора трёх – и однофазные установки.
Электрические сети выполняются в основном по системе трёхфазного переменного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом может производиться трансформация электроэнергии. При большом количестве однофазных электроприёмников от трёхфазных сетей осуществляются однофазные ответвления. [7, с.9]
3. Расчет электрических нагрузок
3.1 Приведение мощности 3-х фазного электроприёмника к длительному режиму, для мостовых кранов:
Рн=Рп∙ ∙cosφ, (4.1)
где Рн – номинальная мощность, приведённая к длительному режиму, кВт;
Рп – мощность электроприёмника. кВт;
ПВ – продолжительность включения, относительные единицы;
Рн=7,5 кВт.
Приводим 1-фазные нагрузки к условиям 3-фазной мощности для вертикально-сверлильных станков:
(4.2)
где Рф.нб – мощность наиболее загруженной фазы, кВт;
Рф.нб=6 кВт.
(4.3)
Где Рф. нм - мощность наименее загруженной фазы, кВт;
Рф.нм=4,5 кВт.
Определяется величина неравномерности, %:
(4.4)
где Н – величина неравномерности, %;
Н=33%>15%.
Ру=3 Рф.нб, (4.5)
где Ру – условная 3-фазная мощность (приведённая), кВт;
Ру=18 кВт.
Для плоско-шлифовальных станков;
Рф.нб=9 кВт,
Рф.нм=6,75 кВт,
Н=33%>15%,
Ру=27 кВт.
Составляем сводную ведомость нагрузок по цеху, таблица 2.
Рн – номинальная мощность электроприёмника, кВт;
n – фактическое число электроприёмников в группе;
Рн ∑ - сумма номинальных мощностей в группе, кВт;
Ки – коэффициент использования электроприёмников;
cosφ – коэффициент активной мощности;
tgφ – коэффициент реактивной мощности;
m – показатель силовой сборки в группе;
Рсм – средняя активная мощность за наиболее загруженную смену, кВт;
Qсм - средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену, квар;
Sсм – средняя максимальная мощность за наиболее загруженную смену, кВА;
nэ – эффективное число электроприёмников;
Км – коэффициент максимума активной нагрузки;
К'м – коэффициент максимума реактивной нагрузки;
Рм – максимальная активная нагрузка, кВт;
Qм –максимальная реактивная нагрузка, квар;
Sм – максимальная полная нагрузка, кВА;
Iм – максимальный ток, А.
Заполняем таблицу 3. Технические данные электроприёмников
Таблица 3 - Технические данные электроприёмников
Наименование электроприёмника | Рн, кВт | n | Ки | cosφ | tgφ |
3-фазный ДР | |||||
Электрическая печь сопротивления | 45 | 1 | 0,75 | 0,95 | 0,33 |
Электрическая печь индукционная | 28 | 2 | 0,75 | 0,95 | 0,33 |
Электродуговая печь | 55 | 3 | 0,75 | 0,95 | 0,33 |
Продольно-строгальные станки | 14 | 3 | 0,17 | 0,65 | 1,17 |
Токарно-револьверные станки | 8,5 | 12 | 0,17 | 0,65 | 1,17 |
Токарный станок | 12 | 1 | 0,16 | 0,6 | 1,33 |
Расточный станок | 9,5 | 1 | 0,17 | 0,65 | 1,17 |
Фрезерные станки | 4,8 | 2 | 0,16 | 0,6 | 1,33 |
Радиально-сверлильные станки | 12,2 | 2 | 0,16 | 0,6 | 1,33 |
Вентиляторы | 4,5 | 3 | 0,6 | 0,8 | 0,75 |
3-фазный ПКР | |||||
Краны мостовые | 7,5 | 3 | 0,1 | 0,5 | 1,73 |
1-фазный ДР | |||||
Вертикально-сверлильные станки | 18 | 2 | 0,16 | 0,6 | 1,33 |
Плоско-шлифовальные станки | 27 | 3 | 0,17 | 0,65 | 1,77 |
Порядок расчёта
Все расчёты ведутся в таблице 2. В колонки 1,2,3,5,6,7 вносятся из таблицы 3;
Определяется сумма активной мощности для каждого электроприёмника, результаты заносятся в колонку 4.
Рн∑=n∙Рн , (4.6)
Определяется показатель силовой сборки в группе для каждого электроприёмника, результаты заносятся в колонку 8. [1, с. 22]
(4.7)
где Рн.нб, Рн.нм – номинальные приведённые к длительному режиму активные мощности наибольшего и наименьшего в группе, кВт.
Определяются средние мощности за наиболее нагруженную смену для каждого электроприёмника и результаты заносятся в колонки 9,10,11 соответственно:
Рсм=Ки∙ Рн , (4.8)
Qсм=Рст∙ tgφ, (4.9)
Sсм= , (4.10)
Для ШМА определяются: средний коэффициент использования группы электроприёмников, коэффициент активной мощности, коэффициент реактивной мощности для каждого электроприёмника и результаты заносятся в колонки 5,6,7 соответственно:
, (4.11)
, (4.12)
, (4.13)
где Ки.ср – средний коэффициент использования группы электроприёмников.
Определяется число эффективных электроприёмников, для каждого электроприёмника, результат заносится в колонку 12:
nэ=F∙(n, m, Ки.ср, Рн), (4.14)
Определяется коэффициент максимума активной нагрузки для каждого электроприёмника и заносится в колонку 13:
Км=F∙(Ки.ср, nэ), (4.15)
Определяются: максимальная активная нагрузка, максимальная реактивная нагрузка, максимальная полная нагрузка для каждого электроприёмника и результаты заносятся в колонки 15,16,17:
Рм=Км∙ Рсм , (4.16)
Qм=К'м∙ Qсм , (4.17)
Sм= . (4.18)
Определяется ток на РУ для каждого электроприёмника и результат заносится в колонку 18:
, (4.19)
, (4.20)
, (4.21)
, (4.22)
, (4.23)
где Uл – напряжение линейное, В.
Определяются потери в трансформаторе, результат заносятся в колонку 15,16,17:
∆Рт=0,02 ∙ Sм (нн), кВт, (4.24)
∆Qт=0,1∙ Sм (нн), квар, (4.25)
∆Sт= , кВА, (4.26)
Таблица 4 – Сводная ведомость нагрузок на НН без КУ
Параметр | cosφ | tgφ | Рм, кВт | Qм, квар | Sм, кВА |
Всего на НН без КУ | 0,88 | 0,55 | 315,1 | 144,5 | 346,6 |
,
. (4.26, 4.27)
4. Компенсация реактивной мощности
Компенсация реактивной мощности, или повышение коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий, имеет большое значение и является частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электроэнергии.
В процессе передачи потребителям активной и реактивной мощности в проводниках системы электроснабжения создаются потери активной мощности.
Из этого следует, что при снижении передаваемой реактивной мощности потеря активной мощности в сети снижается, что достигается применением компенсирующих устройств.
Расчётная формула:
Qку=α Рм∙(tgφ-tgφк), (5.1)
где Qку – мощность компенсирующего устройства;
α – коэффициент, учитывающий повышение cosφ естественным способом, принимается α=0,9;
tgφ, tgφк – коэффициент реактивной мощности до и после компенсации;
Qку=28,4 квар,
Компенсирующее устройство не выбирается в виде малой реактивной мощности.
5. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов
Силовые трансформаторы являются основным электрическим оборудованием электроэнергетических систем, обеспечивающим передачу и распределение электроэнергии на переменном трёхфазном токе от электрических станций к потребителям.
В справочных данных на трансформаторы приводятся: тип, номинальная мощность, номинальные напряжения обмоток, потери мощности холостого хода и короткого замыкания, напряжения короткого замыкания, ток холостого хода.
Определяется расчётная мощность трансформатора с учётом потерь, но без компенсации реактивной мощности:
Sт>Sр=0,7∙ Sм (ВН), (6.1)
где Sт - потери полной мощности в трансформаторе без КУ, кВА;
Sр – расчётная мощность трансформатора. кВА;
Sр=267,3 кВА.
По результатам расчётов выбираем ближайший больший по мощности стандартный трансформатор.
Мы выбираем масляный двухобмоточный трансформатор общего назначения класса 6 – 10 кВ типа ТМ 400/10/0,4. Схема соединения Υ/Υн – 0
Технические данные масляного двухобмоточного трансформатора общего назначения:
Выбираем ТМ-400/10/0,4 [2, с. 08]
Рн = 400 кВА,
Uвн =10 кВ,
Uнн = 0,4 кВ,
∆Рхх=0,95 кВт,
∆Ркз=5,5 кВТ,
Uкз = 4,5%,
Iхх = 2,1%,
где Рн – мощность номинальная, кВт;
Uвн – напряжение внешней обмотки, кВ;
Uнн – напряжение внутренней обмотки, кВ;
∆Рхх – потери холостого хода, кВт;