151208 (621620), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

120,85

18,2

Питающая линия 3: Ки = --------- = 0,23 (4)

77,26

15,6

Питающая линия 4: Ки = --------- = 0,37(4)

42,4

40,8

Питающая линия 5: Ки = --------- = 0,67(4)

61,4

125,6

Итого по цеху: Ки = --------- = 0,24(4)

517,6

9) Среднее значение tg ф по линиям и цеху определяем по формуле:

∑Qсм

tg ф = ----------[2,стр. 26](5)

∑Рсм

Где ∑Qсм – суммарная реактивная мощность смены, кВар.

∑Рсм – суммарная активная мощность смены кВт.

48,1

Питающая линия 1: tg ф = ---------- = 1,45(5)

33,1

28

Питающая линия 2: tg ф = ---------- = 1,6(5)

17,9

15

Питающая линия 3: tg ф = ---------- = 0,82(5)

18,2

22,9

Питающая линия 4: tg ф = ---------- = 1,47(5)

15,6

28,3(5)

Питающая линия 5: tg ф = ---------- = 0,7

40,8

142,3

Итого по цеху: tg ф = ---------- = 1,13(5)

125,6

10) По среднему значению tg ф определяем среднее значение cos ф по линиям и цеху

Питающая линия 1: tg ф = 1,45 cos ф = 0,57

Питающая линия 2: tg ф = 1,6cos ф = 0,53

Питающая линия 3:tg ф = 0,82cos ф = 0,77

Питающая линия 4:tg ф = 1,47cos ф =0,56

Питающая линия 5:tg ф = 0,7cos ф = 0,82

Итого по цеху: tg ф = 1,13cos ф = 0,66

11) Эффективное число электроприёмников nэ (графа 10) определяем следующим способом:

Питающая линия 1:

nэ определяем по 2 – му способу так как n больше 5 и

Ки меньше 0,2

Обозначим n1 – число эл.приёмников имеющих мощность больше половины наибольшего по мощности эл.приёмника данной линии.

Тогда находим величину n* :

.n1

. n* = -------- [2, стр.18,(1.6)](6)

n

т. е. отношение этого количества к общему их числу. Далее определяем суммарную номинальную мощность этих приёмников -Рн1

Определяем отношение Рн1 к общей номинальной мощности всех эл.приёмников

Рн1

Р* =---------- [2стр. 18,(1.6)](7)

∑Рн

По Р* и n* определяем nэ* по таблице ( Цигельман стр. 464)

Тогда nэ определяем по формуле :

nэ = nэ* ×n [2 стр 18, (1,7)] (8)

n = 29

Рmax = 16,2 кВт. 16,2 / 2 = 8,1

n1 = 5+2+6 = 13

Рн1 = 5×10+6×10+2×16,2 = 142,4 кВт.

n* = 13 / 29 = 0,45 (6)

Р* = 142,4 / 215,7 = 0,66 (7)

nэ* = 0,81( Цигельман стр. 464)

nэ = 0,81 × 29 = 23,5 (8)

Питающая линия 2:

nэ определяем по 2 – му способу так как n больше 5 и

Ки меньше 0,2. аналогично линии 1:

n = 28

Рmax = 12,6512,65 / 2 = 6,33

n1 = 1+1+2+2 = 6

Рн1 = 10+7+2×12,65+2×7,5 = 50,3 кВт.

n* = 6 / 28 = 0,21 (6)

Р* = 50,3 / 120,85 = 0,42 (7)

nэ* = 0,76( Цигельман стр. 464)

nэ = 0,76 × 28 = 21,3 (8)

Питающая линия 3:

nэ определяем по 4 – му способу так как m больше 3 и

Ки больше 0,2. по формуле:

2 ∑Рн

. nэ = --------- [6, стр.194,(8,27)] (9)

Рmax

Рн = 77,26 кВт.Pmax =20 кВт.

nэ = 2×77,26 / 20 = 7,7 (9)

Питающая линия 4:

nэ определяем по 4 – му способу так как m больше 3 и

Ки больше 0,2.

Рн = 42,4 кВт.Рmax = 7,8 кВт

nэ = 2×42,4 / 7,8 = 10,9 (9)

Питающая линия 5:

nэ определяем по 4 – му способу так как m больше 3 и

Ки больше 0,2.

Рн = 61,4 кВтРmax = 30 кВт

nэ = 2×61,4 / 30 = 4 (9)

Итого по цеху:

nэ определяем по 4 – му способу так как m больше 3 и Ки больше 0,2.

Рн = 517,6 кВт.Рmax = 30 кВт

nэ = 2×517,6 / 30 = 34,5 (9)

12) по Ки и nэ определяется коэффициент максимума Км по таблице [4,стр.71,(3.7)] (графа 11):

Питающая линия 1: Км = 1,65

Питающая линия 2: Км = 1,65

Питающая линия 3: Км = 2,1

Питающая линия 4: Км = 1,6

Питающая линия 5: Км = 1,46

Итого по цеху: Км = 1,34

13) Определяем максимальную активную Рм и реактивную Qм мощности по линиям и цеху по формулам:

Рм = Км × ∑Рсм [4,стр.103,(4,17)](графа 12) (10)

Qм = Км × ∑Qсм[4,стр.105,(4.26)](графа 13) (11)

Питающая линия 1: Рм = 1,65 × 33,1 = 54,6 кВт. (10)

Qм = 1,65 × 48,1 = 79,4 кВар. (11)

Питающая линия 2: Рм = 1,65 × 17,9 = 29,5 кВт. (10)

Qм = 1,65 × 28 = 46,2 кВар. (11)

Питающая линия 3: Рм = 2,1 × 18,2 = 38,2 кВт. (10)

Qм = 2,1 × 15 = 31,5 кВар. (11)

Питающая линия 4: Рм = 1,6 × 15,6 = 25 кВт. (10)

Qм = 1,6 × 22,9 = 36,6 кВар. (11)

Питающая линия 5: Рм = 1,46 × 40,8 = 59,5 кВт. (10)

Qм = 1,46 × 28,3 = 41,3 кВар. (11)

Итого по цеху:Рм = 1,34 × 125,6 = 168,3 кВт. (10)

Qм = 1,34 × 142,3 = 190,6 кВар. (11)

14) Определяем максимальную полную мощность Sм и максимальный ток Iм по линиям и цеху по формулам:

Sм = √Рм² + Qм²[4.стр.105,(4.27)](графа 14) (12)

Sм

Iм = --------[6,стр.185,(8.16)](графа 15)(13)

√3×Uн

Где Uн напряжение равное 380 В.

Питающая линия 1:

Sм = √54,6² + 79.4² = 96.4 кВа.(12)

Iм = 96,4*10³ / 1,73*380 = 146,5 А.(13)

Питающая линия 2:

Sм = √29,5² + 46,2² = 54,8 кВа.(12)

Iм = 54,8* 10³/ 1,73*380 = 83,3 А. (13)

Питающая линия 3:

Sм = √38,2² + 31,5²= 49,5 кВа.(12)

Iм = 49,5* 10³/ 1,73*380 = 75,2 А.(13)

Питающая линия 4:

Sм = √25²+36,6²= 44,3 кВа.(12)

Iм = 44,3*10³/ 1,73*380 = 67,3 А.(13)

Питающая линия 5:

Sм = √59,5²+ 41,3²= 72,4 кВа.(12)

Iм = 72,4 *10³/ 1,73*380 = 109 А.(13)

Итого по цеху:

Sм = √168,3²+190,6²= 254,3 кВа.(12)

Iм = 254,3*10³/ 1,73*380 = 386,4 А.(13)

2.2 Расчёт числа и мощности трансформаторов

Число трансформаторов определяем в зависимости от категории потребителей. Обычно:

Для 1-ой категории – два трансформатора (можно один но обязательно АВР на стороне НН.

Для 2-ой категории - один трансформатор при условии наличия складского резерва.

Для 3-ей категории - один трансформатор.

Мощность трансформаторов цеховой подстанции Sтр выбираем по расчётной максимальной мощности цеха Sм (графа 14 таб.2) с учётом коэффициента возможного расширения производства Кр, который берётся в пределах: 1,1 – 1,4

Sтр = Кр × Sм (14)

Где Кр = 1,2

Sтр = 1,2 × 254,3 = 305 кВа.(14)

Далее по каталогу (СЭС том 2 стр.245) выбираем трансформаторы для двух расчётных вариантов.

1) Определяем приведённые потери в трансформаторах для каждого варианта:

ΔР’= ΔРхх+Кп×ΔQхх+Кз ²×( ΔРкз+Кп×ΔQкз) (15)

Где: Кп – коэффициент потерь. Для цеховых подстанций принимается Кп=0,12

Sм

Кз=-------- - коэффициент загрузки по мощности. (15.1)

Sтр[5,стр.188]

ΔРхх и ΔРкз – величины потерь холостого хода и короткого замыкания. (берутся из каталога)

Реактивные мощности потерь вычисляются по формулам:

Iхх%

ΔQхх= Sтр× -------[5,стр.182](16)

100

Где Iхх% - ток холостого хода (берётся из каталога)

Uкз%

ΔQкз= Sтр× -------- [5,стр.182](17)

100

Где Uкз% - напряжение короткого замыкания (берётся из каталога)

2) Определяем годовые потери электроэнергии:

Wг = ΔР’×Тв(18)

Где Тв=2500ч. – время использования максимальной нагрузки (из задания)

3) Определяем стоимость потерь:

С= с×Wг[4,стр.153,(5.43)](19)

Где с – стоимость одного кВт ×ч. с=2руб.

4) Находим капитальные затраты:

К =1,23×Стр(20)

Где 1,23 – коэффициент учитывающий затраты на транспортировку и монтаж.

Стр – стоимость трансформатора в рублях. (при 2-ух трансформаторах берётся 2×Стр)

По результатам расчётов выбирается вариант с меньшими капитальными и эксплуатационными затратами. Для этого по второму варианту берутся расчёты для двух трансформаторов, а именно:

ΔР’=2×ΔРхх+Кп×2×ΔQхх+Кз ²×(2×ΔРкз+Кп×2×ΔQкз)(21)

Где: Кп=0,12

Sм

Кз=---------[5,стр.188](22)

2Sтр

Вариант 1:

Кз= 254,3 / 400 =0,63 (15.1)

ΔQхх=400×(3/100)=12 кВар. (16)

ΔQкз=400×(4,5/100)=18 кВар.(17)

ΔР’=1,08+0,12×12+0,63²×(5,9+0,12×18)=5,7 кВт.(15)

Wг=5,7×2500=14158,5 кВт×ч.(18)

С1=2×14158,5=28317 руб. (19)

К1=1,23×1100000=1353000 руб. (20)

Варинат 2:

Кз=254,3 / (2×160)=0,79(22)

ΔQхх=160×(2,4/100)=3,8 кВар.(16)

ΔQкз=160×(4,7/100)=7,52 кВар.(17)

ΔР’=2×0,54+0,12×2×3,8+0,79²×(2×3,1+0,12×2×7,52)=6,3 (21) кВт.

Wг=6,3×2500=15750 руб.(18)

С2=2×15750=31500 руб. (19)

К2=1,23×2×550000=1353000 руб.(20)

Так как К1=К2 то выбираем вариант с меньшей стоимостью потерь т. е. вариант 1 - ТМ 400/10

2.3 Расчёт силовой сети

Выбор кабельной линии от заводской подстанции до цеховой с проверкой его на нагрев и потери напряжения

1) Определяем номинальный рабочий ток цехового трансформатора Iр по формуле:

Sн

Iр=-----------[6,стр.157,(7,8)](23)

√3×Uвн

Где Sн – номинальная мощность цехового трансформатора.

Uвн – напряжение трансформатора с высокой стороны кВ.

Iр=400 / (1,73×10)=23,12 А. (23)

2) Определяем экономическое сечение кабеля по формуле:

Iр

Sэк=-------- [5,стр.204,(9,1)](24)

jэк

где jэк – экономическая плотность тока А/мм² из таблицы (4,стр.151) jэк=1,6 А/мм² (для кабелей с Al жилами при Тв=2500ч)

Sэк=23,12/1,6=14,45 мм² (24)

По Sэк выбираем сечение кабеля [4,стр139]

Выбираем АСБ 3 ×16 мм² ; Iдоп=75 А. ; r0=2.08 Ом×км. ; Х0=0,07 Ом×км. ; Uн=10кВ. (r0 и Х0 из конспекта)

3) Проверка на нагрев:

Должно соблюдаться условие: Iр≤ Iдоп

23,12<75 условие выполняется.

4) Потери напряжения в кабеле находим по формуле:

√3×100×L×Ip

ΔU%=--------------------×(r0×cos ф+Х0×sin ф)[4,стр.152](25)

Uн (в)

Где L – длина линии в км.

cos ф = 0,66 (таб.№2 графа 7 по цеху)

sin ф =0,75 из cos ф

ΔU%=(1,73×100×0,3×23,12)/10000×(2,08×0,66+0,07×0,75)= =0,17 % (25)

ΔUдоп – не более 5% (из конспекта)

Должно соблюдаться условие: ΔU%≤ ΔUдоп%

0,17%<5% - условие выполняется.

Выбор шинопроводов и кабельной линии по цеху с проверкой на нагрев и потери напряжения.

Выбранные линии:

Линия №1 – шинопровод.

Линия №2 – шинопровод.

Линия №3 – шинопровод.

Линия №4 – шинопровод.

Линия №5 – КЛ+СП

1) Определяем экономическое сечение шинопроводов и кабеля по формуле:

Iм

Sэк=---------(27)

1,4×jэк

Iм – расчётный ток по линии (таб.№2 графа 15)

jэк – из таблицы [4,стр.151] для каждой линии.

2) Выбираем стандартное сечение шинопровода из таблицы [4,стр.372] а кабельной линии из [4,стр.107(4.8)]

3) Проверяем выбранные линии на нагрев. Должно выполнятся условие:

Iм ≤ Iдоп(28)

Где Iдоп – допустимые токи выбранного шинопровода или кабеля.

4) Проверяем выбранные линии на потери напряжения:

√3×100×Iм×L

ΔU% =------------------- (r0×cos ф +х0 ×sin ф)(29)

Uн

Где L –длина линии в (км.); r0 и х0 – из конспекта

sin ф из cos ф

Uн=380 В

Должно выполнятся условие:

ΔU%≤ ΔUдоп%(30)

Где ΔUдоп% =5%

Расчёт:

Линия №1 – шинопровод: L=0,032 км. jэк=1,6

Sэк=146,5/(1,4×1,6)=65,4 мм²(27)

Выбираем: S=75 мм²; Iдоп=265 А. [4,стр.372]

r0=0,475 Ом/км ; х0=0,2 Ом/км

Проверяем: 146,5 А < 265 А(28)

Условие выполняется.

ΔU%=(1,73×100×146,5×0,032)/380×(0,475×0,57+0,2×0,82)=0,92%(29)

0,2%<5% Условие выполняется.(30)

Линия №2 – шинопровод L=0,032 км. Jэк=1,6

Sэк=83,3/(1,4 ×1,6)=37,2 мм²(27)

Выбираем: S=45 мм² ; Iдоп=165 А [4,стр.372]

r0=0,475 Ом/км; х0=0,2 Ом/км

Проверяем:83,3 А < 165 А Условие выполняется. (28)

ΔU%=(1,73 ×100 ×83,3 ×0,032)/380 ×(0,475 ×0,77+0,2 ×0,63)=0,5%(29)

0,5% <5%Условие выполняется.(30)

Линия №3 – шинопроводL=0,016 jэк=1,6

Sэк=75,2/(1,4 ×1,6)=33,6 мм²(27)

Выбираем: S=45 мм² ; Iдоп=165 А [4,стр.372]

r0=0,475 Ом/км х0=0,2 Ом/км

Проверяем: 75,2 А <165 АУсловие выполняется. (28)

ΔU%=(1,73 ×100 ×75,2 ×0,016)/380 ×(0,475 ×0,77+0,2 ×0,63)=0,27%(29)

0,27% <5%Условие выполняется.(30)

Линия №4 – шинопровод L=0,022 км. Jэк=1,6

Sэк=67,3/(1,4 ×1,6)=30 мм²(27)

Выбираем: S=45 мм² ; Iдоп=165 А [4,стр.372]

r0=0,475 Ом/км х0=0,2 Ом/км

Проверяем: 67,3 А <165 АУсловие выполняется.(28)

ΔU%=(1,73 ×100 ×67,3 ×0,022)/380 ×(0,475 ×0,56+0,2 ×0,83)=0,28%(29)

0,28% <5%Условие выполняется.(30)

Линия №5 – КЛL=0,01км. Jэк=1,6

Sэк=109/(1,4×1,6)=48,7мм²(27)

Выбираем: S=50мм²; Iдоп=110 А[4,стр.107(4.8)]

r0=0,67 Ом/км х0=0,06 Ом/км

Проверяем:109 А<110 АУсловие выполняется. (28)

ΔU%=(1,73×100×109×0,01)/380×(0,67×0,82+0,06×0,57)=0,28%(29)

0,28%<5%Условие выполняется.(30)

2.4 Расчёт ответвлений к станкам

1) Рассчитываем ответвление к самому удалённому станку

Станок №6;

Р=10кВт; . η=88% [3,стр.63] ; cos ф=0,89 [3,стр.63] U=380В

L=0.059 км.

Находим расчётный ток двигателя:

Р

Iр= --------------------- (31)

√3×U×cos ф×η

η– КПД двигателя в (о. е.)

Iр=10000/(1,73×380×0,89×0,88)=19,4 А (31)

По условиям нагрева выбираем стандартное сечение (Липкин стр.139)

Sст=4мм² ; Iдоп=27 А ; r0=8,35 Ом/км.; х0=0,1 Ом/км

Проверяем:

19,4 А<27 А Условие выполняется.(28)

ΔU%=(1,73×100×19,4×0,059)/380×(8,35×0,89+0,1×0,45)=3,9%(29)

3,9%<5%Условие выполняется.(30)

Проверяем суммарную потерю напряжения от цеховой подстанции до самого удалённого Эл.двигателя:

ΔU%лин=0,92%

∑ΔU%=ΔU%лин+ΔU%отв=0,92+3,9=4,82%

4,82% <5%Условие выполняется.(30)

Определяем номинальный ток для каждого станка (31) и выбираем стандартное сечение

1) Рн= 10кВт; cos ф= 0,89 η=0,88

Iн=10000 /(1,73×380 ×0,89 ×0,88)=19,4 А. Sст=4 мм²

2) Рн=4,5 кВт; cos ф= 0,85 η=0,86

Iн=4500 /(1,73×380 ×0,85 ×0,86)=9,4 А. Sст=4 мм²

3) Рн=2,8 кВт; cos ф=0,84 η=0,835

Iн=2800 /(1,73×380 ×0,84 ×0,835)=6,1 А. Sст=4 мм²

4 ) Рн=0,6 кВт; cos ф= 0,7 η=0,705

Iн= 600/(1,73×380 ×0,7 ×0,705)=1,8 А. Sст=4 мм²

5 ) Рн=6,325 кВт; cos ф=0,87 η=0,885

Iн=6325 /(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=12,5 А. Sст=4 мм²

6 ) Рн=7 кВт; cos ф= 0,87 η=0,885

Iн= 7000/(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=13,9 А. Sст=4 мм²

7 ) Рн=1 кВт; cos ф= 0,8 η=0,78

Iн=1000 /(1,73×380 ×0,8 ×0,78)=2,4 А. Sст=4 мм²

8 ) Рн=16,2 кВт; cos ф= 0,89 η=0,89

Iн=16200 /(1,73×380 ×0,89 ×0,89)=31,1 А. Sст=6 мм²

9 ) Рн=3,525 кВт; cos ф= 0,85 η=0,86

Iн=3525 /(1,73×380 ×0,85 ×0,86)=7,3 А. Sст=4 мм²

10 ) Рн=6,2 кВт; cos ф= 0,87 η=0,885

Iн=6200 /(1,73×380 ×0,87 ×0,885)=12,2 А. Sст=4 мм²

11) Рн=12,65 кВт; cos ф= 0,89 η=0,885

Характеристики

Список файлов курсовой работы