Насосная станция

tgφ _{уз I} = 57,67 / 179,35 = 0,33;

По таблице Брадиса  по значениям tgφ _уз = 0,33.

2.1.10 Определяем коэффициенты максимума по значениям К_{и уз} и n_{э уз} по таблице 2.3 или по рисунку 2.6 [10] - К_{и уз} = 1,14.

 

2.1.11 Определяем с учетом коэффициентов максимума К_м, расчетную

максимальную нагрузку Р_р по формуле [10]:

                 Р_р = К_{И УЗ} · Р_{СМ УЗ},                                           (10)

Р_{р УЗ I} = 1,14 · 179,35 = 204,46 кВт.

2.1.12 Определяем расчетную  реактивную мощность узлов с  учетом коэффициента максимума  К'_м по формуле [11]:

                                                   Q_p = K'_m · Q_{см уз},                                    (11)

где: К'_м - коэффициент максимума, который определяется следующим образом:

               при К_и < 0,2 и n_э ≤ 100, так же при К_и > 0,2 и nэ ≤ 10 К'_м = 1,1;

               в остальных случаях К'_м = 1. Для данных расчетов принимаем К'_м =1,1.

Q_{p уз i} = 1,1 · 72= 79,2 квар;

Таблица 2 - Сводная таблица

Электроприемники	n	Рном кВт	ΣP кВт	m	Ки	cosφ	tgφ	Средняя нагрузка за наиболее загруженную  смену		nЭ	Км	Расчетная нагрузка защитного максимума			Ip A
								Рсм	Qсм			Рр кВт	Qр кВт	Sp кВт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
группы А вентиляторы	2	5	10	1,7	0,6	0,8	1,32
Итого по группе А	2		10	1,7	0,6	0,8	1,32	11,4	15	1,5	2,5	28,5	37,5	47,1	72,9
Группа Б электронагреватели отопительные	3	15,5	46,5	1,1	0,85	0,95	0,33								223,76
Итого по группе Б	3		46,5	1,1	0,85	0,95	0,33	124,8	41,18	1,8	1,1	137,28	45,9	144,55
Группа В насосные агрегаты	15	1,2-630	631,2	1	0,7	0,98	0,21								21,6
Итого по группе В	15		631,2	1	0,7	0,98	0,21	12,61	2,6	1	1,1	13,8	2,8	14
Группа Г  Дренажные насосы	2	9,5	9,5	1,1	0,75	0,8	1,17	6,5	7,6						46,4
Итого по группе Г	2		9,5	1,1	0,75	0,8	1,17	6,5	7,6	1,8	3	19,5	22,8	30
Группа Д металлообрабатывающие станки	7	1,1-22	23,1	1	0,14	0,5	2,7
Итого по группе Д	2		23,1	12,6	0,14	0,5	0,46	34,2	15,7	1	1,35	46,2	20,8	50,7	78,4
Группа Е кран-балка  ПВ=25%	1	15,4	15,4	1	0,05	0,5	1,73
Итого по группе Е	1		15,4	1	0,05	0,5	1,73	0,4	0,69	1	1,1	0,44	0,75	0,86	1,33

 

Продолжение таблицы 2

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Группа Ж сварочные агрегаты	2	9,5	9,5	1	0,2	0,4	0,88
Итого по группе Ж	2		9,5	1	0,2	0,4	0,88	5,7	5	1	1,1	6,27	5,5	8,3	12,9
ИТОГО	32		745,2			0,75	0,9	265,68	231,8			302,8	254,98	412,46	638,4

 

2.1.13 Определяем полную  расчетную мощность узлов по формуле [12]:

                                                 S_p =   P_p + Q_p                                               (12)

S_{p уз I} =    33856 + 6272,6 = 200,3 кВ·А

2.1.14 Определяем расчетный  ток по формуле [13]:

                                                 I_p = S_p / √3 U_ном                                           (13)

где: U_hom - номинальное напряжение.

I_{p уз I} = 200.3 / (1.7 · 0.38) = 310 А;

Все расчетные данные заносим в таблицу 2.

 

2.2 Расчет и выбор числа и  мощности трансформаторов

 

Правильный выбор числа  и мощности трансформаторов на подстанциях  промышленных предприятий, является основным вопросом рационального построения схемы электроснабжения предприятия. В нормальных условиях силовые трансформаторы должны обеспечивать надежное питание всех электроприемников.

При проектировании схем электроснабжения, установка однотрансформаторных подстанций рекомендуется в том случае, когда  производится полное резервирование электроприемников I и II категории по сетям низкого напряжения и для питания электроприемников III категории. Двухтрансформаторные подстанции применяются при значительном числе потребителей I и II категории: при содержании нагрузок на участках с высокой удельной плотностью (0,5-0,7 кВ·А/м²), а так же если имеются электроприемники особой группы. В случаях применения двухтрансформаторных подстанций, следует стремиться к использованию однотипных трансформаторов одинаковой мощности, для упрощения замены в случае выхода одного из них из строя.

Для данного проекта, в связи  с тем, что преобладают электроприемники II категории, выбираем двухтрансформаторную подстанцию.

При известной максимальной, средней  нагрузке Р_{см мах} = 265,68 кВт, по таблице 4.6 [9] выбираем коэффициент загрузки трансформатора: β_тр = 0,8

1. Определяем полную мощность трансформатора по формуле [14]:

                                            S_ТР = P_{CM MAX} / (2 · β_ТР · cosφ_уз)                          (14)

где: S_ТР ^- полная мощность трансформатора;

       P_{CM MAX} - максимальная средняя мощность узлов;

       cosφ_уз - коэффициент мощности узлов;

       β_ТР - коэффициент загрузки трансформатора.

S_ТР = 265,68 / (2 · 0,8 · 0,75) = 221,4 кВ·А

4. Определяем расчетную максимальную мощность трансформатора в период загрузки по формуле [15]:

                                 S’_ТР = P_{P MAX} / (2 · β_ТР · cosφ)                                    (15)

где: S’_ТР - расчетная максимальная мощность трансформаторов;

       P_{P MAX} - расчетная мощность двух узлов.

S’_ТР = 302,8 / (2 · 0,8 · 0,75) = 252,3 кВ·А

2.2.3 Определяем мощность электроприемников I и II категории по

формуле [16]:

                                             P_{СМ 1,2} = η · P_{СМ МАХ}                                      (16)

где: P_{СМ 1,2} - мощность электроприемников I и II категории за наиболее

       загруженную смену;

       η - коэффициент мощности потребляемой электроприемниками I и II

категории, равный 83 %.

P_{СМ 1,2} = 0,83 · 265,68 = 220,3 кВт

4. Определяем расчетную мощность электроприемников 1 и II

категории по формуле [17]:

                                         P_{Р 1,2} = η · P_{Р МАХ}                                               (16)

P_{Р 1,2} = 0,83 · 302,8 = 251,3 кВт

При нормальном режиме работы, по таблице 4.8 , определяем максимально-систематическую нагрузку β_{ТР 2}, при t₂ = 4 часа - β_{ТР 2} = 1,39.

2.2.5 Определяем загрузку трансформатора, расчетной максимальной мощности в нормальном режиме работы по формуле [18]:

                                       β’_{ТР НОРМ} = S’_ТР / S_{ТР НОРМ}                                    (18)

где: β’_{ТР НОРМ} - коэффициент загрузки с учетом максимальной мощности;

       S_{ТР НОРМ} - номинальная мощность трансформатора.

β’_{ТР НОРМ} = 252,3 / 400 = 0,63

2.2.6 Определяем коэффициент загрузки трансформатора при аварийном выходе из строя одного из трансформаторов и при отключении нагрузок III категории по формуле [19]:

         β_{ТР АВ} = Р_{Р 1,2} / (cosφ · S_{ТР НОМ})                          (19)

где: β_{ТР АВ} - коэффициент загрузки трансформатора при аварии;

       cosφ - коэффициент мощности участка.

β_{ТР АВ} = 302,8 / (0,75 · 400) = 1

По таблице 4.8, аварийная перезагрузка при t₂ = 4 часа - β_{тр 2} = 1,39 > 1 что означает правильный выбор мощности трансформатора.

2.2.7 Определяем наибольшее и наименьшее число трансформаторов по формуле [9]:

                                      n_MAX = S_{P MAX} / (K_{З ТР} · S_{TP HOM})                                 (20)

где: n_MAX   - максимальное число трансформаторов;

         K_{З ТР}   - коэффициент загрузки трансформаторов при наличии   

                    электроприемников II категории K_{З ТР} = 0,7;

       S_{P MAX} - полная расчетная мощность двух узлов.

n_MAX = 412,46 / (0,7 · 400) = 1,47 = 2

                              n_MIN = Р_{Р МАХ} / (К_{З ТР} · S_{ТР НОМ})                                    (21)

где: n_MIN - минимальное число трансформаторов;

       Р_{Р МАХ} - расчетная мощность двух узлов.

n_MIN = 302,8 / (0,7 · 400) = 1,08 = 2

Согласно произведенным  расчетам выбираем для данного проекта  двухтрансформаторную подстанцию. Данные трансформатора заносим в таблицу.

Таблица 3 - данные трансформатора

Марка трансформатора	п n	UK%	Потери %		i0 %	Масса т.		Габариты м.			%η %
			Х.Х	К.З.		полная	масла	Н	L	В
ТМ-400/10	22	4,5	1,05	5,5	2,1	1,9	0,63	1,4	1,08	1,9	887

 

2.3 Расчет и выбор  распределительной сети

 

Электрические сети служат для передачи и распределения  электроэнергии к цеховым потребителям промышленных предприятий и должны обеспечивать надежное действие силовых и осветительных установок.

Электрические сети промышленных предприятий разделяются: по роду тока; по напряжению; по назначению - силовые, осветительные, питательные, распределительные; по схеме соединения; по конструктивному исполнению.

2.3.1 Определяем расчетный  ток по формуле [22]:

                      I_{Р НОМ} = Р_НОМ / (√3 · U_НОМ · η_НОМ · cosφ)                     (22)

где: I_{Р НОМ} - номинальный расчетный ток электроприемника;

       Р_НОМ - номинальная мощность электроприемника;

       U_НОМ - полное напряжение электроприемника;

       η_НОМ - КПД электроприемника;

      cosφ - коэффициент мощности электроприемника;

I_{Р НОМ} = 14 / (√3 · 0,38 · 0,92 · 0,6) = 37,31 А

2.3.2 Определяем пусковой  ток по формуле [23]:

                                         I_ПУСК = I_{Р НОМ} · K_i                                                (23)

где: I_ПУСК - пусковой ток;

       K_i      - кратность пускового тока. По таблице 128 [6] для данного

       электроприемника K_i = 8.

I_ПУСК = 37,31 · 8 = 298,48 А

Ток, протекающий по проводу  при заданной температуре окружающей среды, повышает температуру провода до определенной величины. Для сохранения изоляции и токоведущей части установлены допустимые токовые нагрузки, для условий нагрева жил проводов и кабелей с резиновой и ПВХ изоляцией 55°С, для кабелей с бумажной изоляцией 65°С. по таблице 3.200 [16] и таблице 26 [7] выбираем сечение проводов, а по таблице 3.173 [16] и по таблице 4.11 [3] выбираем марки кабелей.