Расчет нагрузок с помощью ЭВМ

F= 60*24=1440м^{2 -} площадьцеха.

Росв=19*60*24=27,36 квт.

__________

Spi =Ppi²+Qpi²

Расчетныенагрузки всехпотребителейскладываются.Результатырасчета электрическихнагрузок цехасведены в таблицу2.1.

Spi

Ipi= 

3*Uн

In=Ip+Inycкнаиб (многоэлектроприемников).

1n=Iр-1ннаиб +1пуск наиб(малоприемников),

-где In-пиковый ток.

I пуск наиб- пусковой токнаибольшегопо мощностидвигателя;

In наиб - номинальныйток наибольшегопо мощностидвигателя;

1р - расчетныйток двигателя;

1пуск наиб= 5*1н наиб.

2.2. Расчетэлектрическихнагрузок фабрики.

В практикепроектированиясистем электроснабжениясетей до 1000 В ивыше применяютразличныеметоды определенияэлектрических

нагрузок.

Расчет электрическихнагрузок фабрикипроизведемпо установленноймощности икоэффициентуспроса, так какопределениерасчетнойсиловой магрузки,по этому методуявляется приближенными поэтому егоприменениерекомендуетсядля предварительныхрасчетов иопределениеэлектрическихнагрузок.

Расчетнуюнагрузку однофазныхпо режиму работыприемниковопределяютно формуле:

Рр = Кс,а * Рном; (2.5)

Qp=Pp*tg; (2.6)

________

Sр=Pp²+Qp²;

Где Кc,aкоэффициентспроса по активноймощности, принятпо Taблице22 [2];

Рн м - номинальная(установленная)мощностьэлектроприемника,

кВ .

tg- соответствуетcos даннойгруппы приемников,взят из табл.22[2]

Sp полнаямощность, кВа.

Пример расчетанагрузок длянасосной станции1 подъема:

Рр =194*0,9 =174,6 кВт;

Qp= 174,6*0,75 ==130,9 кВар;

_____________

Sp= l30,95²+174,6² =218,2кВа.

Расчетныенагрузки дляостальныхприемниковэлектрическойэнергии рассчитываютсяаналогичнымобразом, поэтомусведены в таблицу2.3

После расчетанагрузок приемниковэлектрическойэнергии рассчитываютсяпотери в цеховыхтрансформаторныхподстанциях(ТП). Потери активнойи реактивнойэнергии в цеховыхТП принимаются2% и 10%(сooтветственно) от полной нагрузкивсех цеховнапряжениемдо 1000В.

Потери вцеховых ТПсоставляют:

Р= 0,02*2667 = 53,34 кВт;

Q= 0,1*2667= 266,7 кВар;

После расчетаэлектрическихнагрузокэлектроприемниковнапряжением до 1000В и расчетаэлектрическихнагрузокэлектроприемниковнапряжениемвыше 1000В их суммируютс учетом коэффициентаразновременностимаксимумовнагрузки отдельныхгрупп. Значениекоэффициенты разновременностимаксимумовнагрузки можноприближенноприниматьравным 0,9 [6].

Сумарнаяполная нагрузкапо фабрике сучетом коэффициентараз-новременностимаксимума:

__________________________

Sp= (Рр+Pp)²+ (Qp^+Qp)²* Кр. м. (2.7)

Где Рррасчетнаяактивная мощностьприемникаэлектрическойэнергии напряжениемдо 1000В, кВт;

Qp- расчетнаяреактивнаямощность приемникаэлектрическойэнергии напряжениемдо 1000В, кВар;

Pp- расчетнаяактивная мощностьприемникаэлектрическойэнергии напряжениемвыше 1000В, кВт;

Qpрасчетнаяреактивнаямощность приемникаэлектрическойэнергии напряжениемвыше 1000В,кВар;

Кр. м = 0,9 - коэффициентразновременностимаксимумовнагрузки из[6].

________________

Sp= (4415,2)²+(2815,42)²*0,9 = 4712,8².

После расчетаэлектрическихнагрузок фабрикисоставляетсясводная таблица(2.3) электрическихнагрузок отдельныхприемниковэлектрическойэнергии.

2.3. Расчетэлектрическихнагрузок сприменениемЭВМ.

Расчетэлектрическихнагрузок - однаиз тех операций,которые наиболеелегко поддаютсяавтоматизациис помощью ЭВМ.Предложенонесколькоалгоритмови программмашинногорасчета электрическихнагрузок, однаконаиболее простымявляется алгоритмрасчета трехфазныхэлектрическихнагрузок,разработанныймной.

В основуэтого алгоритмаположен методупорядоченныхдиаграмм. Особенностьалгоритмазаключаетсяв том, что онпозволяет заодин приемопределитьрасчетныенагрузки длялюбого количестваэлементовцеховой электрическойсети (ЦЭС) снеограниченнымколичествомприемниковэлектроэнергии.Алгоритм разработанс учетом иерархичностиструктурыцеховых сетейи реализуетсяна ЭВМ любоюкласса.

Исходнаяинформациядля расчетаэлектрическихнагрузокнакапливаетсяа специальномоперативноммассиве Н, числострок которогоравно количествуступенейраспределенияэлектроэнергии.Максимальноеколичествоступенейраспределенияэлектроэнергии( трансформаторы, шинопроводы, магистрали, силовые распределительныепункты) определяютсяконкретнойпрограммойи в данном случаепринято равным10. Количествостолбцов приняторавным шести,что вытекаетиз сущностиметода упорядоченныхдиаграмм.

IIо каждомуприемникуэлектроэнергиис переменнымграфиком нагрузки(с коэффициентомиспользованияКи²,средние активныеРср и реактивныеQcp нагрузки.По каждомуприемникуэлектроэнергиис практическипостояннымграфикомнагрузки(Ки>=0,6) - средниеактивные Рсри реактивныеQcp нагрузки.

Вводитьнеобходимоследующиепоказателипо порядку :

1.Количествоприемников(общее).

2.Ступень.

3.Группа.

4.Количествооднотипныхприемников.

5.Рном одногоприемника.

6.К(и) - коэффицентиспользования.

7.tg .- тангенс .

Результатырасчета дляпримеров находятсяв приложении.

2.4. Выбор числа,мощности ирасположенияцеховых трансформаторныхподстанцийнизковольтнойсети.

Число трансформатороввыбираетсяв зависимостиот условийокружающейсреды, мощностипотребителей,категорийностии режима работыприемниковэлектроэнергии.Мощность цеховыхтрансформаторовв нормальныхусловиях должнаобеспечиватьпитание всехприемниковпромышленныхпредприятий.Так как в цехеимеются потребителиразных категорийнадежности,требуетсяопределитькоэффициентзагрузкитрансформаторовсредневзвешенный,по которомубудет определятсячисло трансформаторов:

Кз_I*Pp_I+Кз_II*Pр_II+Кз_III*Рр_III'

Kзсв= ;(2.8)

Рр_I+Рр_II+Рр_III Pp_I

Рр_I- мощностьпотребителей 1 категории(60%);

Pp_II - 40%-мощность потребителей 2 категории;

Pp_III - мощностьпотребителей3 категории;

KзI=0,7коэффициентзагрузкитрансформаторов1 категории;

KзII=0,85 коэффициентзагрузкитрансформаторов2 категории;

KзIII=0коэффициентзагрузкитрансформаторов3 категории.

Номинальнаямощностьтрансформаторовопределяетсяпо удельнойплотностинагрузки:

0.7*60+0.85*40

Кз св = ;

60+40

ПринимаюноминальнуюмощностьтрансформатораSнэ=160 квА.Определяемчисло трансформаторов,требующихсядля передачиполной мощностипотребителям:

Sp 346.81

 =  = =0.24; (2.9)

F 1440

Принимаю 3 трансформаторамощностью по160 квА ТСЗ - 160/10. Такпомещениепожароопасное,то в цехе целесообразноприменениеcyxoготрансформатора.

2.5. Выбор числа,мощности ирасположенияцеховых трансформаторныхподстанцийвысоковольтнойсети.

Минимальновозможное числотансформаторов:

Рр

Nmin= —————— + N(2.11)

Кзсв*Sнэ

где Pррасчетнаяактивнаянизковольтнаянагрузка, кВтиз табл.31

Кз.св =0,7 -средневзвешенныйкоэффициентзагрузки, из[6].

N -добавка доцелого числа.

Sн.э =-630 кВа - эффективнаямощностьтрансформаторовпри удельнойплотностинагрузки до0,2 кB*A/м²,из [6]

2250.6

Nmin = -———= 5,1 + 0,9 = 6 трансформаторов;

0.7*630

Экономическиоптимальноечисло трансформаторов:

Noпt =Nmin + m; (2.12)

Где mдополнительноустановленныетрансформаторы,принимаетсяпо рис.4-6[6]

Noпt=6+0=6трансформаторов.

Максимальнаяреактивнаямощность, которуюцелесообразнопередать черезтрансформаторы:

_________________________________

Qmx₁m=(Noon* Кзсв *Suum)²-Pp²; (2.13)

__________________

Qmx₁m=(6*0,7*630)²-2250,6²=1391,44 кВар;

Суммарнаямощностьконденсаторныхбатарей нанапряжениедо 1000В:

Qнк₁=Qp- Qmax₁m; (2.14)

гдеQp -расчетнаяреактивнаямощность приемникаэлектричеcкойэнергии безучета потерьв трансформаторахиз табл.31

Qнк₁=1262 -1391,44 = 129,4Квар;

Таккак расчетеQнк0, тoустановкабатарей конденсаторовпри выбореоптимальногочисла трансформатровне требуется.

Определягкоэффициентзагрузкитрансформаторов:

Sр

Кз= ; (2.15)

Nsном,т

Sp--полная низковольтнаянагрузка изтаб. кВа;

n-количествоустанавливаемыхтрансформаторов;

Sном,тноминальнаямощностьтрансформаторов,кВа;

Примеррасчета коэффициентазагрузки Кздля фабрики:

1758,75

Кз = ------------ = 0.7;

4*630

Принимаемк установкена фабрике, аименно, в цехерудоподготовкии цехе обогащениячетыре трансформатора,по два в каждомцеху, марки ТМ630/6.

Паспортныеданные трансформатороввзяты из табл:

Ubh6кВIxx=2%

Uhh=0,4кВ;Раз= 7,6кВт

Рхх= 1,42кВ;

Uкк= 5,5 %;.

Результатывыбора трансформаторовдля остальныхприемниковэлектрическойэнергии и расчетакоэффициентазагрузки производитсяаналогичнои сведен в табл.2.4

3 ВЫБОР СХЕМЫЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯЦЕХОВ.

3.1 Выбор схемыи расчет низковольтнойцеховой сети.

Так как мощностьпотребителейбольшая иприсутствуютпотребили 1категории, топотребителизапитываютсяс шин трансформатора.В цехе принимаюрадиальнуюсхему электроснабженияс одной трансформаторнойподстанцией,включающейв себя дватрансформатора.Так как помещениепожароопасное,то питающиепроводикивыбираю типаАПРТО, проводникипрокладываютсяв стальныхтрубах. Выборпитающих проводниковпо экономическойплотности непроизводится,так как выбранноесечение проводови жил кабелейв 2-3 раза превышаютвыбранные понагреву расчетнымтоком.В нормальноми аварийномрежимах питающиелинии должныудовлетворятьусловиям:

Кпр*Iдоп1 Io; (3.1)

Кпр*Кпер*IдопIав; (3.2)

где Кпркоэффициент,учитывющийособенностипрокладки;

Кпр=1 - еслипрокладывается1 кабель;

Кпр=0,9- еслипрокладывается2 кабеля;

Iдоп- длительнодопустимыйток выбранногопроводника;

Io номинальныйток;

Кпер = 1,3- коэффициентперегрузки;

Iaв -аварийный ток.

Проверкапосогласованиюс действиемзащиты производитсяпосле выборазащитных устройств,пункт 6.1.

Номинальныйток единичногопотребителярассчитываетсяпо формуле:

Рнно

Iо= ——————(3.3)

3*Uhho *cos

где Pном- номинальнаямощность единичногопотребителя;

Uном- номинальноенапряжение(0,4 кв).

Примеррасчетадля потребителяномер одинтокарно-винторезный.

При токепотребителя35,ЗА выбираюкабель АПРТОсечением 10 мм²(3 а; проводапо 10 мм²),допустимыйток при такомсечении 47 А.(табл.2,15[2]). Все питающиепроводникиот единичныхпотребителейсводятся враспределительныепункты типаПР с 6-8 отходящимилиниями. Краспределительнымпунктам подходяткабели такогоже типа, чтои к единичнымпотребителям,но большегосечения. Длятого, чтобынайти расчетныйток кабелей,подходящихк распределительнымпунктам, составляетсятаблица, аналогичнаятаблице 2.1. "Расчетэлектрическихнагрузок цеха",но потребителизапитываютсяпо группам какони подключаютсяк распределительнымпунктам. Послерасчета таблицынаходится токкабеля:

Sp

Iпр=  (3.4)

3*Uн

Все данныепо расчету токакабеля к распределительнымпунктам сведеныв табл.3.1 Выборпитающих проводниковсведен в табл.3.2. После расчетатаблицы находимрасчетный ток,который протекаетпо проводу краспределительномупункту, напримерк ПР1:

74,4

Iо =  = 107.4 А

3*0.4

Пример выбораАВ для проводак ПР1;

Номинальныйток в проводе107.4А; ВыбираемАВ: А3710Б с Iном=160А. Ток установкиэлектромагнитногорасцепителя;

27

Iуэм= 1.25*(107,4 + 5 )= 628,5 А

3*0.4*5

Ток тепловогорасцепителя:

Iт =1.3*107,4=139,4А. (3.5)

3.2. Выбор схемыи расчет высоковольтнойсети.

Системаэлектроснабженияпредприятиясостоит изисточниковпитания и линийэлектропередач,осуществляющихподачу электроэнергиик предприятию,понижающих,распределительныхи преобразовательныхподстанцийи связывающихих кабелей ивоздушныхлиний.

Требования,предъявляемыек электроснабжениюпредприятийв основномзависят отпотребляемойими мощностии характераэлектрическихнагрузок,особенностейтехнологиипроизводства,климатическихусловий, загрязненностиокружающейсреды и другихфакторов.

Схемы иконструктивноеисполнениесистемы электроснабжениядолжны обеспечиватьвозможностьроста потребленияэлектроэнергиипредприятиембез кореннойреконструкциисистемы электроснабжения.Требования технологии оказывают решающее значение при определениистепени надежностипитания и построениясхемы электроснабжения.Недоучет этихтребованийможет привестикак к недостаточномурезервированию,так и к излишнимзатратам.

Источникомэлектроснабженияобогатительнойфабрики будетслужить энергосистема,через ГПП,примыкаемойк территорииобогатительнойфабрики. От ГППдо распределительныхустройствобогатительнойфабрики электроэнергияпередаетсяпо воздушнымлиниям электропередачинапряжением6000 В.

Втораялиния электропередачиобеспечиваетпередачуэлектроэнергииот ГПП до КТПНнасосной станции1 подъема, сотпайками краспределительномуустройству6000В насоснойстанции оборотнойводы. Каждаялиния состоитиз двух взаиморезервируюмыхцепей. Отраспределительногоустройства6000В обогатительнойфабрики покабельнымлиниям 6000В осуществляетсяпитание:

-двухвысоковольтныхэлектродвигателейбесшаровых мельниц мокрогосамоизмельченияруды (по 630 кВткаждый);

-двух комплектных трансформаторных подстанций цеха рудоподготовкимощностью 630кВа каждая;

-двухкомплектныхтрансформаторныхподстанцийцехов обогащенияи доводки мощностью630 кВа каждая;

-однойкомплектнойтрансформаторнойподстанциимощностью 630кВа для электрическогоосвещенияпомещений итерриториифабрики. Постепени надежностиэлектроснабженияфабрика и хвостовоехозяйствоотносятся кпотребителям2 категории.

Согласнопараграфу 13.28ПУЭ сборныешины в пределахРУ по экономическойплотности токане выбираются, поэтому выборпроизводимпо допустимомутоку, равноготоку наиболеемощного присоединения,в данном случаегенератора.

Наибольшийток нормальногорежима принимаетсяпри загрузкегенераторадо номинальноймощности Рном,при номинальномнапряженииU cos ф ном:

Рном

Iном=Iном.г= (3.3);

3*Vном*cos

гдеРном -номинальнаямощность генераторапринимаетсяпо табл.2-1 [10],кВт;

Vном- номинальноенапряжениесети ,кВ;

cos- коэффициентмощности номинальный, принимаетсяпо табл.2-1 [10]

4000

Iном= Iном.г= ————— = 458,7 А;

3*6.3*0.8

Принимаем шины прямоугольногосечения аллюминиевые2(40*4) мм²,

Iдоп= 480Аиз таб.3.14[7].

Проверяемвыбранноесечение шинпо допустимомутоку в нормальномрежиме:

Imax Iдоп;

Imax =458,7А  Iдоп= 480 А;

Проверкасборных шинна термическуюстойкостьпроизводитсяпосле расчетовтоков короткогозамыкания .

Условиепроверки:

SтminSт

гдеS тmin - минимальноесечение потермическойстойкости ,мм²;

Sт - выбранноесечение шин,мм².

Выбор сечениялиний электропередачпроизводимпо экономическойплотности тока:

Ip

Fэ = ----; (3.5)

э

где Iр - расчетныйток линии;

э- экономическаяплотность токаиз табл.5-7[5], мм²;

Fэ - ceчeн^»; линии, мм².

по допустимомутоку нагревав послеаварийномрежиме:

1доп Iав;

где Iдоп -допустимыйток нагревалинии, принимаетсяпо табл.п 3.3 |7],А.

Определимрасчетный токлинии:

Sp

Iр= ;(3.6)

3V*n

гдеSp = 29 3,75кВА -расчетнаямощность фабрикииз таб. ;

V = 6,3 кВ подводимоенапряжение;

n -количе во линий;

2948,75

Iр== 135,3 А;

3*6,3*2

Iав= 2*Iр= 2*135,3 =270А.

Определяемсечение линииэлектропередачи:

Ip 135,3

Fэ= = = 96,6 мм²

э1.4

По таблице3.3[7] выбираемвоздушную линиюиз 2-х взаиморе-зервирующихцепей маркиАС/16,Iдоп= ЗЗОА.

Проверяемвыбранноесечение линиипо нагревутоком послеаварийномрежиме:

Iдоп=ЗЗОА>Iав=270А

Sp = Sрпнc+ Sp н об воды +Sp н 1 подъема;(3.7)

где Sp пн= 388,98 - расчетнаямощностьпульпонасоснойстанции изтаб.З.1[7];

Spн об воды = 919,83 кВА- расчетнаямощность насоснойстанции оборотной воды из таб.3.1

Spн 1 подьема = 218,25кВА - расчетнаямощность насоснойстанции 1 подъемаи таб.3.1

Sp = 388,98 + 919,83 + 218,25 = 1527,06 кВА;

1527.25

Iр= = 70 А;

3*6,3*2

Iрав= 2*Iр=2*70 = 140 А;

70

Рэ=  = 50 мм²

1.4

По таб.3.3[7]выбираю воздушнуюлинию из двухвзаимореэервиуемыхлиний маркиАС 50/8, Iдоп= 210А.

Проверяемих по нагревутоком в послеаварийномрежиме:

Iдоп=210А>I ав=140А;

Sp=Sрн об воды +Spн 1 подъема; (3.8)

Sp =919,83+218,25= 1138,88 кВА;

1138,88

Ip= = 52,2А;

23*6,3

Iав=2*52,2 = 104.4А

52,2

Fэ= = 37,3 мм²;

1.4

По таблицеП.3.3 [7]выбираю сечениевоздушной линииАС 35/6,2;

Iдоп=175.A

Проверяемлинию по нагревутоком в послеаварийномрежиме:

Iдоп= 175А > Iав=104,4А.

Sp =218.25А;

218,25

Ip=  = 10 А ;

23*6.3

Iав= 2*10 = 20 А;

10

Fэ = = 7 мм²;

1.4

По табл.П.3.3[7] выбираем сечениевоздушнойАС25/4,2; Iдоп= 135А. Проверяемлинию по нагревутоком в послеаварийномрежиме:

Iдоп= 135А > Iав=20А.

Выбор сеченияпитающих кабелейпроизводим:

- поэкономическойплотности тока;

- подопустимомутоку нагревав нормальноми аварийномрежимах;

- потермическойустойчивостик токам КЗ.

Выборкабельной линиипроизводимпо расчетномутоку трансформатора:

Spm (3.9)

Ip=  = 57,8 А;

3*Vн

где Spm= 630 кВА - расчетнаямощностьтрансформатораиз таб.3.2

Vн=6,3 кВ - подводимоенапряжение:

630

Iр= 

3*6,3

Ip57.8

Fэ= = 41,3 мм²

э1.4

гдеэ=1,4 мм² - экономическаяплотность токадля кабелейс аллюминевымижилами с бумажнойпропитаннойизоляцией валлюминевойоболочке, причисле часовиспользованиямаксимуманагрузки 4000 часовпринимаетсяпо табл. 5-7 [5].

Пoтаб.10. [2] принимаюкабель маркиААШ_впроложенныйв кабельномканале, сечением35 мм².Выбор сечениякабеля по допустимомутоку нагревапроизводитсяпо неравенствам:

• внормальномрежиме:

Ip

1доп ; (3.10)

Кпр

где Iр- расчетный ток трансформатора;

Кпр - коэффициентпрокладки учитывающийчисло параллельноработающихкабелей проложенныхв земле.

Кпр =1- так какпрокладывается1 кабель [1].

Iдоп=125А >Iр-57,8А.

в аварийном режиме:

Iaa

Iдоп 

Кпр * Кпер

где Кпер- коэффициентперегрузки,на начальнойстадии проектированиядопускаетсяперегрузкакабеля на 30%,[I].

80,9

1доп> =62,2 А;

1.3

Послерасчета токаКЗ производимпроверку выбранногосечения кабеляпо термическойустойчивостик токам КЗ.

630

Ip=  = 57,8 А.

3*6,3

Iав= 1.4 Iр+Ip = 1.4*57.8 + 57,8 – 138,72 А.

57,8

Fэ=  = 41,3 мм².

1,4

4. РАСЧЕТ ТОКОВКОРОТКОГОЗАМЫКАНИЯ .

4.1.Расчеттоков короткогозамыкания ипроверка наустойчивостьосновногоэлектрооборудованиянизковольтнойсети .

Первуюточку для определениятока КЗ выбираемсразу послетрансформатора.В этой точкеток КЗ будетмаксимальным,и если он будетменьше,чем пределдинамическойустойчивостиу автоматов,то оборудованиевыбрано вернои расчет токовКЗ на этомпрекращается.

Трансформатор

ТСЗ-160/10Ква

SH=160кВА

Uвн=10кВ

Uнн=0,4кВ

Рхх= 700 Вт

Ркк=2700

Uкк= 5,5%

Iхх=4%

Рис 4.1 cхемазамещения длярасчета токовКЗ в точке К1.

Ток трехфазногоКЗ определяетсяпо формуле:

Uн

Iк=  (4.1)

_________________

/ ________

3(R²+X²)

где Uн-номинальноенапряжениесети, В;

R - суммарноеактивноесопротивлениецепи, мОм;

X - суммарноереактивноесопротивлениецепи, мОм;

где

R= Ртр+Рав (4.2)

Рк*Uнн²

Где *10⁶= 16,9 мОм

Smm²

Активноесопротивлениетрансформатора.

Rав=1,1 мОм - активноеопротивлениеАВ с учетомпереходныхсопротивлийконтактов(табл.2.54[1]

R= 16,9+1,1мОм = 18мОм

Х = Хтр+Хав; (4.3)

1де

Хав = 0,5мОм - реактивноесопротивлениеАВ (табл.2.54[1])

_____________

Хтр = Zmm²– Rmm² (4.4)

10 * Uк*Uнн²10*5,5 *0,4²

Zтр=  =  0,055Ом = 55 мОм;

Smm 160

_________

Хтр55²-16,9²=52,3 мOм

• реактиктивноесопротивлениетрансформатора;

X =52,3+0,5 =52,8 мОм

400

Iк== 4,14 кА.

__ ________

3*18²+52,8²

Ударный ток КЗ находим поформуле :

Iу=2*Ку*Iк(4.5)

^-0.01

^Ta

Ку =( 1+е ) -ударныйкоэффициент;(4.6)

X 52,8

Ta =  =  = 0.009 с - постояннаявремени

R 314*18

^-0.01

^Ta

Ку =( 1+е ) = 1.33;

Iy =1,41*1,33*4,14=7,8 кА;

Для точки К2:

R= Rтр +Rав1+Rав2+Rкл1

активноесопротивлениетрансформатора.

Rав1,2 =1,1 мОм - активноесопротивлениеАВ с учетомпереходныхсопротивленийконтактов(табл.2.54[1])

Rкл1=4мОм

R=16,9+1,1+1,1+4 =23,1мOм

X= Хтр+Хав1+Хав2+Хкл1;

ГдеХав1,2 = 0,5 мОм- реактивноесопротивлениеАВ (табл.2.54[1])

_____________

Xтp =Zmm²–Rmn²;

10*Uк*Uнн²10*5,5*0.4²

Zтp= ——-———= ————— = 0,055 Ом = 55мОм;

Smm 160

_________

Xтp =55²–16,9² = 52,3 мОм ;

• реактивноесопротивлениетрансформатора;

X=52,3+0,5+0,5+0,828= 54,1 мОм

400

Iк= =3,08 кА

___________

3*23,1²+54,1²

Ударныг кокКЗ находим поформуле:

iy=2*Ку*Iк;

^-0.01

^Ta

Ку =( 1+е ) -ударныйкоэффициент;

X 54,1

Ta=  =  = 0.0074 с - постояннаявремени

R 314*23,1

^-0.01

^0.007

Ку =( 1+е ) = 1.26;

Iу= 1,41*1,26*3,08 = 7,740 кА;

Остальныерезультатысводим в таблицу 4.1

	К1	К2	КЗ	К4	К5	Кб	К7	К8	К9	К10
Iк	4,14	3,08	3,05	3,05	3,70	3,20	3,25	3,40	3,60	3,40
Iуд	7,88	7,74	7,50	7,40	7,04	6,08	6,17	7,75	6,84	6,46

4.2. Расчет токовкороткогозамыкания ипроверка наустойчивость.основногоэлектрооборудованиявысоковольтнойсети.

Расчеттоков КЗ всетях напряжениемвыше 1000В производитсядля выбораосновногоэлектрооборудованияи для проверкиоборудованияи проводниковэлектрическойэнергии натермическуюи электродинамическуюустойчивость.

Расчет токов КЗ в сетяхнапряжениемвыше 1000В и ниже1000В имеют различия.В сетях напряжениемвыше 1000В обычносуммарноеактивноесопротивлениецепидо точки КЗменьше тройногореактнвногосопротивленияцепидо той же точкиКЗ.

Поэтомуприрасчете токаКЗ допускаетсяучитыватьтолько реактивноесопротивленияэлементов.

РасчеттоковКЗ для сетинапряжениемвыше 1000В производимв относительныхединицах.Составляемсхемузамещения длясхемы электроснабженияфабрики pис.4.2нумеруем ееэлементы впорядке расположения.

Приииг аюза базисныеединицы номинальнуюмощность^ранс-форматор^ 8б=8нач.тр=^МВА,принята нотабл.2-1{101 и среднеенапряжен •еступени с точкамикороткогозамыканияV6=Vcp==6,J кВ.

Опреде яембазисный ток:

16. - ____» JSfL= о.9^ (4.7) УЗ*Уб^*б^ ^\/

Опреде.' яем сопротивление эяемеятов схемы замещения.Трансферlarop напряжением63 кВ:

^ .Uk*Sb ^х1' 100^ ^(4»s)

где V . напряжениекороткогозамыканиятрансформатора,принимас сяравнымX^d тя^ 10,5 % ,]

XI « 103*10/100*^3 = 0,223 Воздушнаi линия напряжением63 кВ

Х? -Худ*1Ц; (4.9)

где X; i- удельноереактивноесопротивлениелинии, принятопо таблице 2 ЦS ]; ff/i/кн где1-д яна линии^W

Х2 ^,4*1,36*¹⁰.=0,137 6,3

Х5 ^4*е,Ш*-¹⁰=0,0187;

б3²

Хб^,4*0,045*^. »= 0,0045;

б^

ХУ-0,4*0,652* ^-^ 0,066 6^

Х1>»0,4*0,ИО*^°-0.011 6,3

Кабельныелинии:

ХЗ=Худ*1^;

где X} \- удельноереактивноесопротивлениелинии, принимаетсяпо таб2-3|. ];

XJ= 0,0625*0,05* -^= 0,0007

Х7=0,0625*0,03*-¹⁰^= 0,00004 6,3

XI 1=0,0625*0,05*^ю = 0,00046,3

Х13=0,0625*0,05*-¹¹⁰^= 0,0007

achi tpoH'ibieдвигатели:

X-^'d*-^- (4.10) ^

где X"d-сверхпереходноесопротивлениеасинхронногодвигателя и?табл 4-3[10];

Sном, д - номинальнаямощность асинхронногодвигателя;

Sиoм.дв=^^w^^)ff. (4.11) cos

где Рном дв- ном. активнаямощность двигателя,из табл 4.3 [10] cos(p-коэффициентмощности двигателя,из табл 4-3 [10]

shomдв= —°-= 700/о9.4 0,9

Х4==0,2*-¹⁰-=2,86 0,7

Х8=0,2*-¹⁰-=4,54 0,44

X12=X14=0,2*-¹⁰-=5,7

__________________^» 035 '___________________________________.——

Определи!s суммарноесопротивлениедо точки К1 Х15-Х13+Х14== 0,0007+5,7=5,7 Х16 =ХП+Х12=0,0007+5,7=5,7

S7*^ 7

Х17 Х1511Х16=' ^э»=2.85 5,7+5,7

Х18 = Х17 + Х9 +Х10 =2,85+ 0,011+0,066 = 2,927 Х19 -Х7+Х8=4,54+0,0004 =4,54 Х20 - Х19 + Х6 = 4,54 +0,0045 = 4,5445

45445 * 7 927

Х21 - Х2011X18 = ' '= 1,78 4,5445+2.927

Х22 - Х21 + Х5 = 1,78 + 0,0187 = 1,799Х23 = X3 + Х4 =0,0004 + 2,86 = 2,86 Х24 = Х23 + Х2 = 2,86 +0,137 = 2,997 Х25 - Х2411 X22= 1,124

Х2(» -XI 11 Х25 == °'²²³*¹'¹²⁴= о,186 0,223+1,124

Определиток короткогозамыкания вточке К1

1к1 -——^б, (4.12)

Л20

где Х26- -уммарноесопротивлениедо точки К1

1к =1/0,86 * 0,9 = 5,82 kA

Для о ределениятока КЗ в точкеК1, необходимоучитыватьподпитку . Iасинхронныхдвигателей.

В орие ггировочныхрасчетах можноприниматьмаксимальныйток подпиткиг асинхронныхдвигателей;

_______L, =6,5*1ном^____________________(4ЛЗ)_______

Номиналы'ли ток асинхронногодвигателямощностью 630кВт

т pu 630

iho'= - —— = -7=————— = 64/t

^l/HCOSip^/3*6,3*0,9

Максимал!1ый ток подпиткиот всех асинхронныхдвигателейсоставит:

1^ ^2*6,5*64 =832 А;

Номиналыли ток асинхронногодвигателямощностью 400кВТ:

1но» = ——⁴⁰⁰——:=36,66.4 ;

д/3*6,3*0,9

Номинальгилйток асинхронногодвигателямощностью 315кВТ;

ih^i= _ ³¹⁵——= 32^ ;

^/3*6,3*0,9

Максима.i.sibiH ток подпиткиот всех асинхронныхдвигателейсоставит:

1^=3*32 =96 А;

Тогдаток Ю в точкеК1 составит:

1к1 - 4,84 +0,832 + 0,03666 + 0,096 = 5,8 кА;

Определил суммарноесопротивлениедо точки КЗ:

О 223 * 1 799Х?7 = XI11 X22 =' ' = 0,198;

0,223+1,799

Х2Н= Х27 + Х2 = ОД98 +ОД37 = 0,335;

Определи?,гок КЗ в точкеКЗ:

1к..=-¹—*0,9 =2,69/^;

0,335

С учететокаподпитки асинхронногодвигателя , токКЗ в точке КЗсоставит:

1к=2,69+0,832= 3,522 кА;

Результат!расчетов остальныхточек кз сведеныв таблицу 4.2

Д^ля оп| .-деленияударного токанахожу ударныйкоэффициентдля характершх точек короткогозамыкания потаблице 3-8 [7 ]:

iy; = л/2Куд* М = л/2* 1,94 * 5,8 = 15,9кА; (4.14)

•

iy;I = л/2 *Куд*ikk=V2 * 1,369 * 3,49= 6,76^,

Результат»расчетов остальныхударных токовкз сведены втаблицу 4.2

Определен(е периодическойсоставляющейтока КЗ:

In =1к; (4.15)

In,=5,8к^

In,=3,49кЛ,

Результатырасчетов остальныхзначенийпериодическойсоставляющейкз сведены втаблицу 4.2

Значениеапериодичнойсоставляющейтока КЗ в произвольныймомент времениопределяетсяпо формуле:

-г

iat=-•^/2*/^c*f'^u; (4.16)

»де т - моменгвремени определениятока КЗ, С;

ta- постояннаявремени затуханияапериодическойсоставляющейтока КЗ, принимаетсядля характеристикиточек по табл.3-2[7]

°11atl = е°¹⁶= 4,39^ ;

°1 ••V2*3,49"⁰'⁰⁴=0,4кА,

Резулi 's расчетовостальныхзначенийапериодическойсоставляющее

Oi сшчинтеграл джоулятока КЗ, характеризующийколичество

гепл( .-».'•[еляющейся ваппарате завремя КЗ:

I-^(toom+Ta);(4.17)

гдеft .i емя от началаКЗ до его отключения,с.:

t-tp3 + 1вык;

гдеt >^ мя действиярелейной зашиты, с tp3==0,02|7];

к - плное времяотключениявыключателя,с,(1вык = 0,06[8];

(,;j=0,02+0,06= 0,08с;

То»и.од им интегралДжоуля тока:

\8²(0,08 + 0,16) = г,\кА²* с, \^»=-- 3,49²(0,08 + 0,04) = 1,46кЛ²* с;²(0,08 + 0,04) = 1,46кЛ²* с;

Резу.2 .ы расчетовостальныхзначений интегралаДжоуля кз свед»,» таблицу 4.2

Таблица 4.2

	Kl	К2	КЗ	К4	К5	К6
It	5,82	2,71	3,53	3,33	3,32	3,23
^д	15,8	6,83	6,8	7,8	7,8	7,8
lit	5,82	3,52	4,3	3,56	3,5	3,3
at	4,39	0,41	0,4	0,41	0,4	0,39
»k	8,1	1,5	1,46	1,47	1,47	1,49

4.3 Р счет токовкороткогозамыкания сприменениемЭВМ.

асчет оковКЗ в сложныхсхемах электрическихустановокпредс-TiBJi.т соб(. 1 трудоемкуюзадачу, и применениесредств вычислительной1 хн »н для ерешения весьмацелесообразно.Г'р01 )аммы »асчетатоков КЗ на ЭВМнашли самоеширокое применениев пра^ икс пректированияэлектроустановок.

1Яр счета на ЭВМначальногозначенияпериодическойс »с 1. ияющ и токовКЗ в электроустановкахприменяютсяпринцип нал

^яжера-сматриваетсяметод расчета,базирующийсяна принципе|"ал«¹

\}=Zi (4.6)

где IJ иI - голбцовыематрицы узловыхнапряженийи узловых токов.Нап яжени ^тузла в нагрузочномрежиме:

Uni=^ Zyiklk, (4.7)

t-i

гдеN - 4HCJ о узловв схеме замещения.

В аварийнойрежиме в схемезамещенияимеется лишьодин источниктока

ay3Jse КЗ (и 1еетобозначение"с":

Ic =Ui .c/Zcc, (4.8) прином на фяжениев 1-м узле:

11ав!=iH.cZic/Zcc. (4.9) nocJе опре; млениянапряженийво всех узлахсхемы замещениятоки в

ветвяхнаходятся повыражению:

Iij = (Ui –Ui)Yуij.(4.10)

Алгоритмпозволяетрасчитать итоки КЗ за ветвями,оканчивающимисяточкой КЗ. Данныеветви узловойпроводимостине учитываются.Ток КЗ и напряжениев I –м узле при КЗза такой ветвьюнаходятся поформулам:

Ii= Uн.c./(Zcc+ Zn);(4.11)

Ui= Uнi– U н.c.Zic/(Zcc+Z n)(4.12)

Где Zn– сопротивлениеветви, котораязаканчиваетсяточкой КЗ.

Результатырасчетов токовКЗ для обоихвариантов даныв приложении. Как видно изрезультатоврасхожденияне существенны.

отчет посхеме с напряжениемв цепи ниже 1кВ

общие параметрысхемы :

Базиснаямощность:Sb = 10.000MBA

Номинальнаямощность КЗЭС: Sc= 10.000 MBA

Номииальноенапряжение:Un = 400.000 В

Трансформатор(Т1):

Тип ТСЗ-160/10

НапряжениеКЗ = 5.500 %

Номитальнаямощность=0.160 MBA

Потери активноймощности приКЗ=2.700кВ

Рубильник(S1):

Переходное сопротивление= 0.000 мОм

Автомагическиевыключатели:

Пемен•	| га,[м0м]	1 ха,[м0м]	1rka,[м0м]
SF1	1.100	0.500	1.800
SF2	1.100	0.500	1.800
SF3	1.100	0.500	1.800
SF4	1.100	0.500	1.800
SF5	1.100	0.500	1.800
SF6	1.100	0.500	1.800
SF7	1.100	0.500	1.800
SF8	1.100	0.500	1.800
SF9	1.100	0.500	1.800
SF10	1.100	0.500	1.800

Шиныи кабельныелинии :

1 Элемен	r,[м0м]	х,[м0м]	1,[м]
Ш1	0.000	0.000	0.000
Ш2	0.000	0.000	0.000
ШЗ	0.000	0.000	0.000
KL1	0.130	0.700	20.000
KL2	0.130	0.700	30.000
KL3	0.130	0.700	58.300
KL4	0.130	0.700	37.000
KL5	0.130	0.700	62.500
KL6	0.130	0.700	69.800
KL7	0.130	0.700	45.500
KL8	0.130	0.700	72.000
KL9	0.130	0.700	78.000

Асинхронныедвигатели :

'хемек •	Рпош,[кВт]	1kpd	Соs
AD1 AD2 AD3 AD4	158.000 142.700 132.800 107.100	1 0.920 1 0.920 1 0.920 1 0.920	0.90 0.90 0.90 0.90

СопротилениеЭС: Хс=1.000 рaчетные сопротивленияэлементов

Элемент	Хе, [мОм]	Re,[мОм]
Т1	52.347	16.875
SF1	2.900	0.500
SF2	2.900	0.500
SF3	2.900	0.500
SF4	2.900	0.500
SF5	2.900	0.500
SF6	2.900	0.500
SF7	2.900	0.500
SF8	2.900	0.500
SF9	2.900	0.500
SF10	2.900	0.500
Ш1	0.000	0.000
Ш2	0.000	0.000
Ш3	0.000	0.000
KLI	2.600	14.000
KL2	3.900	21.000
KL3	7.580	40.800
KL4	4.810	25.900
KL5	8.120	43.700
KL6	9.070	48.800
KL7	5.910	31.800
KL8	9.360	50.400
KL9	10.340	54.600

Отчет по схеменапряжениемв цепи вьше 1кВ

Общие параметрысхемы :

Базиснаямощность:Sb = 10.000MBA

МощностьК3 ЭС:Sk = 100.000MBA

Наприжени»ЭС: Ues =110.000 кВ

Базисноенапряжение:Ub = 6.300 кВ

Базисныйток: 16(110) = 0.052 кА

Базисныйток: 16(10) = 0.902 кА

Трансформатор(Т1):

Тип =ТМН6300/115

НапряжениеКЗ = 10.500 %

Номинальнаямощность 6.300 MBA

Линии :

Элемент	Xud,[Ом/км]	1,км
ВЛ1	0.400	10.000
KL1	0.063	0.050
KL3	0.063	0.050
KL5	0.400	0.186
КL8	0.400	0.045
КL10	0.400	0.110
KLII	0.063	0.050

Асинхронныедвигатели :

Элемент	Pnom,[кВт]|	Kpd	Cos
АД1	1 630.000 1	1 0.940 1	0.91 1
АД2	1 0.000 1	1 0.000 1	0.00 1
АД3	1 0.000 1	1 0.000 1	0.00 1
АД4	1 630.000 1	1 0.940 1	0.91 1

Синхронныедвигатели :

Элементы	Snom,[кВт]	Xd
СД1	0.000	0.000
СД2	0.000	0.000
СДЗ	0.000	0.000
СД4	0.000	0.000

Расчетные сопротивленияэлементов

ЭС: Хс=0.100

L1 X= 4.400

Т1 Х = 0.167

KL1Х= 0.000

KL3Х= 0.000

KL5Х= 0.004

KL8Х= 0.000

KL10Х= 0.000

KL11Х= 0.000

СД1Х= 0.000

СД2Х= 0.000

СДЗХ = 0.000

СД4Х= 0.000

Расчетныетокиасинхронныхдвигателей

АД1Iad= 70.099

АД4Iad= 70.099

TокиКЗ

KlIk= 5.825 кА

К2Ik= 2.712 кА

КЗIk» 3.536 кА

К4Ik= 3.336 кА

К5Ik= 3.323 кА

КбIk= 3.235 кА

Ударныетоки КЗ :

Kliy= 15.883 кА

К2iy= 6.830 кА

КЗiy= 6.870 кА

К4iy= 7.826 кА

К5iy= 7.876 кА

Кбiy= 7.845 кА

5. ЫБОР ИПРОВЕРКАКОММУТАЦИОННОЙАППАРАТУРЫНА НАПРЯЖЕНИЕ10 кВ.

5.1.Расчети выбор защитныхустройстввысоковольтнойсети.

Длязащитывсех оходящих линий к установкепринимаю комплектныераспределительныеустройства(шкафы КРУ), которыепредчазны для приема и распределения электроэнергиитрехфазнго переменноготока промышленнойчастоты, состоятиз набора типовыхшкафов и поставляютсязаводом - изготовителемв полностыосмонтированномвиде со всейаппаратуройи всеми соединеними главных ивспомогательныхцепей.ttрас? ределительныхустройствах6000 В установимячейки типаК-59 не базе галомаслянноговыключателяВК -10- 20/бЗОУЗ;»••РУ ( ЮОВ обогатительнойфабрики -14 дат;

tiРУ ( ЮОВ пульпонасоснойстанции -10 шт;кРУ ( ЮОВ насоснойстанции оборотнойводы -13 шт;Ныбо|КРУ сводим втаблицы (5.1);(5.2);(5.3);для обогатительнойфабрики, »ульпонасоснойстанции и насоснойстанции оборотнойводы.

5 2.Проверкана устойчивостьосновногоэлектрооборудованиявысоковольтнойсхемы.

Послевыбора комплектныхраспределительныхустройств, атакже определениятоков короткогозамыкания,необходимопроверитьвыбранноесечение кабелейна термическуюстойкость итокам короткогозамыкания.

Воздействиетока КЗ учитываюттолько привыборе сечениякабельных линий защищаемыхрелейной защитой. Кабели, защищаемые токоограничивающими предохранителями, на термическуюстойкость ктокам КЗ непроверяют, таккак времясрабатывания предохранителя мало и выделившеесятепло не в состояниинагреть кабельдо опаснойтемпературы. Термическаястойкость ктокам КЗ сечениеопределяетсяпо формуле,мм².

__

Fт=I*tn/Km; (6.4)

где I- установившеесязначение токаКЗ, А;

tn- приведенноевремя К3, с;

Кт- температурный коэффициент, учитывающий ограничениедопустиимойтемпературынагрева жилкабеля ( принимая Кт= 95, та63,4[6],с^1/2 /мм²

tn= tг₁,a– tn₁n(6.5)

гдеtn,a- апериодическаясоставляющаявременитокаКЗ (принимаяtn

0.2 [6]),с

tг,а0,05(’’)²,(6.6)

где- отношениеначальногосверхпереходноготока КЗ к установившемусятоку КЗ принимаю= 0,18[4].

tг,а=0,05*0,18²=0,002с;

tn 0,002+0,2=0,202с

Послерасчета сеченияпо формуле(6.4), за стандартноетермическистойкое сочетаниепринимаетсяближайшееменьшее сечениек расчетнойвеличие Fт.Такое решениеобусловленоошибкой в сторонузавышения,заложеннойв методе расчета.

Дляпримера рассмотримпроверку кабельнойлинии ст РУ6000В фабрики до цеха рудоподготовки.

Установившееся значение токаКЗ для проверкиэтого кабелясоставляет3,522 кА (точка КЗ).Тогда по формуле(6.4):

_____

3522*0.202

Fт= = 16,7 мм ²

95

Ближайшее меньшее стандартноесечение 16 мм²и из расчетавидно, что ранеевыбранно выбранноеданное сечениекабеля 35 мм²по условиямтермическойстойкости токами КЗ проходитпо условиям.

Проверка сечения остальныхкабельных линийпроизводитсяаналогично,поэтому сведенав таблицу 5.4

Произведем проверку выбранногосечения сборныхшин РУ 6000В ГПП.

Кт=91 А* с ¹¹²/ мм²принимаем потаб. 3.14 [7].

Тогда находимпо формуле(3.26) термическистойкое к токамКЗ сечение сборных шин.

_____

5800*0,202

Fт= = 28,6 мм²

91

Из расчетавидно, что ранеевыбранноесечение сборныхшин проходитпо условию . Потаб 10.6[2]принимаю кпрокладкекабель маркиААШВ сечением = 35 мм²,Iдоп== 125 А.

Iдоп=125> Iр=57,8А.

Iдоп>138,72/1,3= 106 А;

После расчетов токовКЗ производимпроверку выбранногосечения кабеляпо термическойустойчивостик токам КЗ.

Выборсечения кабельнойлинии от РУ6000Вфабрики донасосной стаицииoборотнойводы:

100

Iр= = 9 А;

3*6,3

Iав= 9*1,4 =12,8 А;

Fэ 9/1,4 = 6,4 мм²

По таб. 10[2]принимаем кпрокладкекабель маркиААШв сечениемF =10 мм² Iдоп= 60А.

Iдоп = 60А > Iр=9А;

Iдоп >12,8/1,5 =9,8 А;

Послепроверки видно , что всеранее выбранныекабели (их сечение)проходят по условиям проверкиустойчивостик токам КЗ.

СВОДНАЯТАБЛИЦА ПОВЫБОРУ КРУФАБРИКИ.

ТАБЛИЦА5.1

Условие выбора	Расчетныеданные	Каталожные
Uc.номUном	6кВ	10 kb
I расч Iном	135,3 А	630 А
Iк Inp.c	5,8	20 кА
Iуд inp.c	15,9	51 кА
Int Iотк.ном	5,8	20 кА
2Int+int2*Iотк.ном*(1+ном)	5,4	33,4 кА
кI2пр.т*tт	1,5 кА2 * с	1200 кА^с

СВОДНАЯТАБЛИЦА ПОВЫБОРУ КРУ ПНС.ТАБЛИЦА 5.2

Условиевыбора	Расчетныеданные	Каталожные
Uc.номUном	6кВ	10 kb
I расчIном	70 А	630 А
Iк Inp.c	3,49	20 кА
iудiпp.c	6,76	51 кА
Int Iотк.ном	3,49	20 кА
2*int + iat2*Iотк.ном*(1+ ном)	5,33	33,4 кА
к I2пр.т*tт	1,46 кА2с	1200 кА2с

СВОДНАЯТАБЛИЦА ПОВЫБОРУ КРУНАСОСНОЙ

СТАНЦИИОБОРОТНОЙ ВОДЫ.

ТАБЛИЦА 5.3

Условиевыбора	Расчетныеданные	Каталожные
Uc.ном Uном	6кВ	10 kb
I расч Iном	52,2 А	630 А
Iк Iпp.c	3,56	20 кА
iуд iпp.c	6,89	51 кА
Iпt I отк.ном	3.56	20 кА
2*Iпт+iаt2*Iотк.ном*(1+ном)	5,44	33,4 кА
кI2np.т*tт	1,52 кА2с	1200 кА2с

ПРОВЕРКАКАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙНА ТЕРМИЧЕСКУЮУСТОЙЧИВОСТЬ

К ТОКАМ КЗ.

ТАБЛИЦА 5.4

Кабельнаялиния	Минимальноесечение потермическойстойкости,мм	Ранее выбранное 2 сечение,мм	Принятоесечение,мм2
РУ6000В Фабрикн-цехрудоподготовки	3х16	3х35	3х35
РУ 6000В Фабрики-цехобогащения	3х16	3х35	3х35
РУ 6000В Насоснойоборотнойводы-хвостовоехозяйство	3х16	3х10	3х16
РУ 6000В Фабрики-безшаровыемельиицы	3х16	3х50	3х50
РУ 6000 В ПНС-агрегатиал.	3х16	3х16	3х16
РУ 6000В Насоснойоборотнойводы-агр.	3х16	3х16	3х16

6 ВЫБОР ИПРОВЕРКАКОММУТАЦИОННОЙАППАРАТУРЫНА НАПРЯЖЕНИЕ0,4 кВ.

6.1.Расчет ивыбор защитныхустройствнизковольтнойсети.

Для защитыэлектропотребителейот токов короткогозамыкания иперегрузкииспользуютсяавтоматическиевыключатели(АВ) и плавкиепредохранители.Так как в цехеесть потребителипервой категории,то для их защитыот токов короткогозамыканияиспользуемАВ, а от перегрузокбудут предохранятьмагнитныепускатели,установленныеоколо двигателя.

Выбор АВпроизводитсяпо следующимусловиям:

-для всехвидов: IнIо;

Освещени: Iн(1,2—1,3)Iо;

IнIаа (6.1);

• для двигателейнагрузки: IнIо;

Iуэм  1,25 * Iддо (6.2);

Для питающихкабелей линий:Iннm*1,4

Iуэ 1,5 Innи (6.3);

В пожароопасномпомещениинеобходимыдва вида защиты:защита от токовКЗ и защита отперегрузок.Для защиты оттоков КЗ и перегрузокреобходимознать ток уставкиэлектромагнитногои тепловогорасцепителей;

Iyэм = 1,25 *Iпик;

Где Iпик= Iр+ 5* Iдвmax -много двигателей;

Iпик =5*Iо-малодвигателей.

Iт=(1,2—1,3)*Iр;

гдеIp - pacчетный(номинальный)ток.

Пример расчетаи выбора АВ длятокарно-винторезного

станка. Номинальныйток потребителя35,3 А. ВыбираемвыключательАЕ 2046 с номинальнымтоком 63А.

Ток усгавкиэлектромагнитногорасцепителя:

Iуэм= 1,3*35,3=220,6 А;

Токтеплового расцепителя:

Iт=1,3*35,3=45,9А.

ПримервыбораАВ для проводак IIP1;

Номинальный ток в проводе107,4А; Выбираю АВ:А3710Б с Iном=160А. Ток уставкиэлектромагнитногорасцепителя:

27

Iуэм = 1,25(107,4+5  = 628,5 А.

3 *0,4* 0,5

Ток тепловогорасцепителя:

Iт = 1,3*Ip=l,3*107,4=139,4A.

Расчети выбор автоматическихвыключателейсведен в таблицу6.1

Iав аварийный токлинии;

Iдоп= 5*Iо- пусковойток потребителя;

Iуэм- ток электромагнинойуставки АВ;

Iнт- номинальныйток трансформатора;

Iн– номинальныйток АВ;

Iо-расчетный токлинии;

Iпик= Iр+5Iдвmах-Iдв mах- пиковый ток;

Iдвmax - номинальныйток самогомощного двигателя.

Sнэ2*160

Iнт=  =  = 461,9 А

3Uн 3*0.4

Расчети вы6op автоматическихвыключателейсведен в таблицу6.1.

6.2. Проверкапроводниковпо согласованиюс защитой

низковольтнойсхемы.

В пожароопасныхпроизводственныхпомещенияхзащита от перегрузокобязательна.От перегрузоксеть защищаетв АВ тепловойрасцепитель.Поэтому длярасчетныхзначений тока тепловогоIт(Табл.6.1),по таблицесправочникавыбираем номинальныйток максимальныхтепловыхрасцепителей,этот ток и будеттоком зашиты.Проверка производитсяв соответсвиис условием :

Кпр - коэффициентучитывающейособенностипрокладки:

Кпр = 1- таккак прокладываетсяодин кабель:

Iдоп- длительнодопустимыйток выбранноготипа проводника.

Кзащ -коэффициентзащиты (Iдоп/ Iзащ).Так как АВприменяетсядлязащитытолько от токовКЗ, а тепловаязащита обеспечиваетсямагнитнымпускателем, то Кзащ =0,2А,(табл. 6.74.[3]).

Iзащ= 3*Iн- номинальныйток уставкиэлектромагнитногорасцепителязащитногоАВ.

Примерпроверки проводниковпо согласованиюс защитой:

1.Токарно-винторезныйстанок:

IномIт= 45,9А; Iтном= 50А=Iзащ;

Кзащ длятепловогорасцепителя=1

IдoпKзaщ*IзaщIдoп50A

Iдопном=60А; Сечение:16мм²

2.Провод к ПР1:

Iтнoм Iт=139,6A; Iтном =160А=Iзащ;

Iдоп160А; Iдопном =165А; сечение70мм²

Результатысведены в таблицу6.2.

6.3. Проверкана устойчивостьосновногоэлектрооборудования. низковольтнойсхемы.

Расчет токаКЗ в точке К1показал, чтонаибольшийток КЗ в сетине превышаетпредела динамическойустойчивостии автомашческихвыключателей,следовательновсе основноезащитноеэлектрооборудованиевыбрано верно.

7.КШПЕНСАЦИЯРЕАКТИВНОЙМОЩНОСТИ.

7.1.Выбор компенсирующихустройств всети 10 кВ.

Одним изосновных вопросов,решаемых припроектированиии эксплуатациисистем электроснабжения,является вопросо компенсацииреактивноймощности.

Компенсация реактивноймощности содновременнымулучшениякачестваэлектроэнергниявляется однимиз направленийсокращенияпотерь электроэнергиии повышенияэффективностиэлектроустановокпромышленныхпредприятий.

Расчетпроизводимв соответствиис инструкциейпо определениюреактивнойи мощностикомпенсирующихустройств(Оку).

Наиболыпаясуммарнаянагрузка предприятия,принимаемаядля определениямощностикомпенсирующихустройств (КУ),равна:

Q max= Кн.св *Qр.ф; (7.1)

Где К н.св- коэффициентнесовпаденияпо временинаибольшихактивной нагрузкиэнергосистемыи реактивнойнагрузкипромышленногопредприятия,принимаетсяравным К н.св== 0,9 [5].

Орф = 2533,8 кВар- расчетнаясуммарнаяреактивнаянагрузка фабрикипринимаетсяпо таблице.

Суммарнаямощностькомпенсирующихустройств:

Qку= Qmах*Qэ1; (7.2) гдеQ 1 - оптимальнаямощность передаваемаяэнергосистемой:

Qэ1= а* Ррф; (7.3)

где а =0.6 коэффициент,определяемыйпо уровню подводимогонапряжения,равного 6000; [6];

Ррф = 3973,7кВт - расчетнаяактивная нагрузкафабрики, принимаемаяпо таблице :

Qэ1 = 0,6*3973,7 = 2384,22 кВар;

Суммарная мощность КУфабрики.

Qку = 2407,18 - 2384,22 = 22,97 кВар.

На фабрикевысоковольтныеконденсаторныебатареи (ВБК)не устанавливаются,так как расчетнаямощность КУфабрики менее1000 кВар на секциюшин 6000 В.

7.2.Выбор компенсирующихустройств всети 0,4 кВ.

В качествекомпенсирующихустройств вцеховых сетяхприрленяг гсяв основномкомплексныеконденсаторныеустановки(ККУ). При расчетахрасчетах ККУнужно стремитьсяк сокращениючисла цеховых трансформаторов. Исходя из этого, количествотрансформаторовуменьшаем до2-х.

Определяемреактивнуюмощность,потребляемуюиз сети приуменьшении числа трансформаторов:

_________________________

Q = (Nmm-1)²*Sнн²*Kз²cв-Pp² (7.4)

_________________________

Q = (3-1)²*160 ²* 0,76²- 224.46²= 93,62 кВар.;

Определим мощность компенсирующих устройств на один трансформатор:

Qр- Qх

Qнбк =  (7.5)

Nmm

249,05 - 93,62

Qнбк=  =77,72 кВар.;

2

Nmр’= 2;

Количествотрансформаторовс ККУ.

По табл.2.192 [1| выбираемККУ: УК4-038-100УЗ.

Проверк 1правильностьвыбора ККУ:

cos = Pp/Sp’;

Sp= Кз cв* Sнэ*Nтp= 0,76*160*2=243,2 кВа

• полнаямощность сучетом ККУ.

cos= 224,46 / 243,2 = 0,92 -коэффициент мощности более 0,85,

следовательно,расчет компенсирующих устройств произведенправильно.

Коэффициентзагрузкитрансформаторовс учетом компенсирующихустройств:

Sр’243,2

Kз=  = = 0.76;(7.6)

Sнн*Nmp' 160*2

7.3Расчет компенсацииреактивноймощности сприменениемЭВМ.

Рассматриваемаяв данном разделеметодика расчетамощности иразмещения компенсирующих устройств (КУ) может бытьиспользованапри проектированииэлектроснабжениякрупных промыпленных предприятий,к сети 6-10 кВ которыхподключаетсязначительное число цеховыхтрансформаторов.Правильновыбрать средства компенсацииреактивноймощности дляэлектрическихсетей промышленногопредприятиянапряжениемдо 1000 В и 6-10 кВ можнотолько прикомплексномрассмотренииэтого вопроса.На промышенныхпредприятияхосновные потребителиреактивноймощьности присоединяютсячаще всего кэлектрическимсетям до 1000 В.Компенсацияреактивноймощности этихпотребителейможет осуществляться с помощью КУ,присоединенныхнепосредственнок сети до1000 В либо к сети6-10 кВ. Первоерешение требуетустановкидорогих КУнизкого напряжения.Второе позволяетиспользоватьболее экономичных КУ на напряжение6-10 кВ, но вызываетнеобходимостьпередавать реактивнуюмощность черезцеховые трансформаторы,что в свою очередьприводит кувеличениюих числа и роступотерь электроэнергиив них.

Правильныйвыбор мощностейКУ, размещенныхв сетях до 1000 Вв 6-10 кВ, возможенлишь притехнико-экономическихрасчетах дляразличныхвариантовразмещенияи мощности КУи последующемсравнениирасчетныхзатрат по каждомуиз вариантов.

Излагаемаяниже методикаи алгоритмрасчета базируютсяна основных положениях.Задача расчетаформулируетсяследующимобразом длярасчетной схемы( рис.1) определитьмощности батарейконденсаторовнизкого напряженияQнни 6-10 кВQв;реактивнуюмошьность,выдаваемуюв сеть синхроннымидвигателями6-10 кВ Qc;реактивнуюмощность, получаемуюиз энергосистемыв часы пик, Оэкоторые обеспечилибы минимумрасчетныхзатрат по системеэлектроснабжения,зависящих отэтих величин,при некоторыхзаданных параметрахсистемы.

Идея алгоритмазаключаетсяв том, что приувеличениичисла трансформаторов(Т) возможноуменьшениерасчетныхзатрат за счетболее дешевойреактивноймощности (РМ),вырабатываемойконденсаторнымибатареями,устанавливаемымина высокомнапряжении(ВБ). Данный алгоритмимеет рядособенностей.Во-первых онпредусматриваетавтоматическоеформированиесразу нескольких вариантовразмещенияКУ в зависимостиот баланса РМна предприятии:первый - использованиевсех источниковреактивноймощностии СД,ВБ и НБ (НБ- батареиконденсаторов,устанавливаемыхна напряжении0,4 или 0,66 кВ); второй- использованиеСД и НБ;

третий- использованиетолько НБ. Причемтретий вариантрассчитываетсяв любом случае.По каждомуварианту определяютсяприведенныезатраты, которыеучитываютстоимостьпотерь активноймощности в Т,в СД и энергосистеме;затраты .связанныес компенсациейРМ, ВБ и ВН, а такжекапитальныезатраты на ТПи подключениеВБ:

D1Qc D2Qc Pкк1² B2Qэ²

З = С (  + + )+ В1Qэ+ +р пор301 +

QнноNcQнсQ² S²номN

+КтNpнор+310Qнн+311Qв.

Во-вторыx,данном алгоритмечисло Т увеличиваетсяне на два, а дотех пор, показатраты потекущему вариантуне превысятна 5% наименьшееиз них. При этомконтроль затратпроизводитсяпо первомуварианту размещенияКУ. В-третьих,по желаниюпользователя(если г = 0) предусмотреиавозможностьповторногосчета для режимаполной компенсацииРМ. К ограничениямалгоритма, каки самой методики, отсутствиеучета потерьэнергии враспределительнойсети. Программадля расчетакомпенсации-KOMPENS. Исходныеданные, необходимыедля расчета,вводятся вследующемпорядке:

Расчетнаяактивная мощность,МВт;

Q(Qо)-paсчетнаяреактивнаямощность, Мвар;

tgн,o(t3)нормативныйкоэффициент, задаваемыйпредприятиюэнергосистемой:

Sном(s)- номинальнаямощность цеховоготрансформатора,МВ*А;

 -коэфициентзагрузкитрансформаторов;

Кт(с1) - стоимость цеховой трансформаторной подстанции,приходящаясяна один трансформатор,руб.

D1(g1),D2(g2)-коэффициенты, характеризующие потери активноймощность в СД6-10 кВ, кВт;

Qном(о5)номинальнаяРМ одного СД,Мвар;

Nc(м1) - количествооднотипныхСД 6-10 кВ;

С(с2) - стоимостьпотерь активноймощности, руб/кВт;

В1(b1),В2(b2)-коэффициенты,характеризующие потери активноймощности вэнергосистемесоответственно,руб.*МВт/Мвар;

Рк(а1) - потериКЗ в трансформаторах, кВт;

рнор(bЗ)-суммарныйкоэффициентнормативныхотчисленийот

капитальныхвложений;

301(z2)– стоимостьячеек отходящихлиний 6-10 кВ дояподключениябатарей конденсатороввысокогонапряжения(ВБ),руб;

310(z3)– удельнаястоимостькомпенсациидля батарейконденсаторовнизкого напряжения(НБ),руб/Мвар;

311(z4)– то же дляВБ,руб/Мвар;

tg(t1)– действительныйкоэффициентреактивноймощности.

Результатырасчетов находятсяв приложении.

KO.11 UO тр-1oe	q;шп,СД) мВар	q(sum,BB) мВар	q(sum,HE) мВар	прв.затр.тыс. руб.	qOC) мВар
2 3	<.000 .000>	0.0000.000	1.3811.381	14.04018.485	1.1521.152

Введитемассив исходныхданных

СтГрNР(ном)К(И)ТG(Ф)

1. 11257,80,141,98

1 1 1346,10,141,73

11199,40,171,17

11153,10,171,73

11145,20,142,29

111750,21,73

111340,70,75

11127,3610

Введитемассив исходныхданных

СтГрNР(ном)К(И)ТG(Ф)

2. 1128260,70,75

1 1 1360,450,88

111180,880,75

111180,50,88

111600,90,88

111710,30,62

1115800,880,48

12112600,80,78

1218000,80,48

1. 2112600,780,48

Введитемассив исходныхданных

СтГрNР(ном)К(И)ТG(Ф)

11128260,70,75

1 1 1360,451,88

111180,880,75

111180,50,88

111600,90,88

111710,30,62

1115800,880,48

12112600,80,78

1218000,80,48

12112600,780,48

Результатырасчета

СтГрN(э)К(и)З(см) Q(см) К(м) Р(р) Q(р) S(P) I(р)

115 0,75 2190,9 1500 1,006 2196 6152,05 2667 81

123 0,85 4415,1 2815,7 1,000 4415 22815,72 5236 46

*************************************************************************

*************************************************************************

Результатырасчета

СтГрN(э)К(и)З(см) Q(см) К(м) Р(р) Q(р) S(P) I(р)

115 0,75 2190,9 1500 1,006 2196 6152,05 2667 81

123 0,85 4415,1 2815,7 1,000 4415 22815,72 5236 46

*************************************************************************

******************************************************************

Результатырасчета

СтГрN(э)К(и)З(см) Q(см) К(м) Р(р) Q(р) S(P) I(р)

115 0,75 2190,9 1500 1,006 2196 6152,05 2667 81

123 0,85 4415,1 2815,7 1,000 4415 22815,72 5236 46

*************************************************************************

*************************************************************************

ВЫБОР ПИТАЮЩИХ ПРОВОДНИКОВ

ТАБЛИЦА 3.2

N п/п	Снабжаемый потребитель	Рном кВт	Cosч	I0 А	Тип провода	Сечение мм2	Iдоп А
1	Токарно-винторезныйстанок 1М 64	11	0,45	35,3	АПРТО	3X10	47
2	Токарно-винторезныйстанок 1К 62	4,6	0,45	14,8	АПРТО	3X2,5	19
3	Токарно-винторезныйстанок 1М 65	15	0,45	48,1	АПРТО	3X16	60
4	Токарно-револьверныйстанок 1Г 340П	15,5	0,45	49,7	АПРТО	3X16	60
5	Долбежныйстанок 7403	13,8	0,45	44,3	АПРТО	3X10	47
6	Поперечно-строгальныйстанок 7110	11	0,45	35,3	АПРТО	3X10	47
7	Универсально-фрезерныйстанок 6Р 82Ш	21,7	0,5	62,6	АПРТО	3X25	80
8	Горизонтально-фрезерныйстанок 6Г 82	13,5	0,5	39,0	АПРТО	3X10	47
9	Вертикально-фрезерныйстанок 6Т 12	13	0,5	37,5	АПРТО	3X10	47
10	Зубофрезерныйстанок 5К 328	22,7	0,65	50,4	АПРТО	3X16	60
11	Универсальный зубофрезерный 5Р 20	7	0,65	15,5	АПРТО	3X2,5	19
12	Круглошлифовальный станок 3М 174	20	0,5	57,7	АПРТО	3X16	60
13	Плоскошлифовальныйстанок 3Д 725	12,7	0,5	36,7	АПРТО	3X10	47
14	Внутришлифовальныйстанок 3К 322	10,2	0,5	29,4	АПРТО	3X6	32
15	Вертикально-сверлильныйстанок 2Р 40	23	0,5	66,4	АПРТО	3X25	80
16	Радиально-сверлильныйстанок 2М 550	27	0,5	78,0	АПРТО	3X25	80
17	Настольно-сверлильныйстанок С10Р-15П	26	0,5	75,1	АПРТО	3X25	80
18	Координатно-расточныйстанок 2А 265	16,5	0,65	36,6	АПРТО	3X10	47
19	Универсально-заточныйстанок 3В6 42	11,3	0,4	40,8	АПРТО	3X10	47
20	Кран-балкаэлектрическая МК 20	25	0,5	72,2	АПРТО	3X25	80
21	Вентилятор АИ	17	0,8	30,7	АПРТО	3X6	32
22	Освещение	27,36	1	39,5	АПРТО	3X10	47
23	Проводк ПР1			107	АПРТО	3X50	130
24	Проводк ПР2			99,3	АПРТО	3X50	130
25	Проводк ПР3			95,7	АПРТО	3X50	130
26	Проводк ПР4			59,2	АПРТО	3X16	60
27	Проводк ПР5			48,6	АПРТО	3X16	60
28	Проводк ПР6			39,7	АПРТО	3X10	47
29	Проводк ПР7			82,0	АПРТО	3X35	95
30	Проводк ПР8			47,9	АПРТО	3X16	60
31	Проводк ПР9			59,2	АПРТО	3X16	60

СВОДНАЯТАБЛИЦА ПОВЫБОРУ КРУФАБРИКИ.

ТАБЛИЦА5.1

Условие выбора	Расчетныеданные	Каталожные
Uc.ном Uном	6кВ	10 kb
I расч Iном	135,3 А	630 А
Iк Inp.c	5,8	20 кА
Iуд inp.c	15,9	51 кА
Int Iотк.ном	5,8	20 кА
2Int+int2*Iотк.ном*(1+ном)	5,4	33,4 кА
кI2пр.т*tт	1,5 кА2 * с	1200 кА^с

СВОДНАЯТАБЛИЦА ПОВЫБОРУ КРУ ПНС.ТАБЛИЦА 5.2

Условие выбора	Расчетныеданные	Каталожные
Uc.номUном	6кВ	10 kb
I расчIном	70 А	630 А
Iк Inp.c	3,49	20 кА
iудiпp.c	6,76	51 кА
Int Iотк.ном	3,49	20 кА
2*int + iat 2*Iотк.ном*(1+ном)	5,33	33,4 кА
к I2пр.т*tт	1,46 кА2с	1200 кА2с

СВОДНАЯТАБЛИЦА ПОВЫБОРУ КРУНАСОСНОЙ

СТАНЦИИОБОРОТНОЙ ВОДЫ.

ТАБЛИЦА 5.3

Условиевыбора	Расчетныеданные	Каталожные
Uc.ном Uном	6кВ	10kb
I расч  Iном	52,2 А	630 А
IкIпp.c	3,56	20 кА
iуд iпp.c	6,89	51 кА
Iпt I отк.ном	3.56	20 кА
2*Iпт+iаt2*Iотк.ном*(1+но)	5,44	33,4 кА
кI2np.т*tт	1,52 кА2с	1200 кА2с

ПРОВЕРКА КАБЕЛЬНЫХЛИНИЙ НА ТЕРМИЧЕСКУЮУСТОЙЧИВОСТЬ

К ТОКАМ КЗ.

ТАБЛИЦА 5.4

Кабельнаялиния	Минимальноесечение потермическойстойкости,мм	Ранее выбранное 2 сечение, мм	Принятоесечение,мм2
РУ6000В Фабрикн-цехрудоподготовки	3х16	3х35	3х35
РУ6000В Фабрики-цехобогащения	3х16	3х35	3х35
РУ6000В Насоснойоборотнойводы-хвостовоехозяйство	3х16	3х10	3х16
РУ6000В Фабрики-безшаровыемельиицы	3х16	3х50	3х50
РУ6000 В ПНС-агрегатиал.	3х16	3х16	3х16
РУ6000В Насоснойоборотнойводы-агр.	3х16	3х16	3х16

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ЦЕХА

ТАБЛИЦА2.1

Наименование Количество Установленная Коэфицент Ср.нагрузказа Расчетные нагрузки

N групп электропри мощность М использо- cos ч / max загруж. Nэф Км за смену Iр/

п/п приемников емников ПВ 100% кВт вания Ки tg ч смену

одного общее Pсм Qсм Рр Qр Sp Iп

кВт кВар кВт кВар кВа

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Переменный

график

нагрузки:

1. Станки :

токарные.

долбежные.

поперечно- 0,45

строгальн. 21 4,6-15,5 257,8 0,14 1,98 36,1 71,5 47,5 71,5 85,8 123,8

2

. Фрезерный 0,5 372,5

сверлильн 16 13-27 346,1 0,14 1,73 48,5 83,9 63,8 83,9 105,4 152,1

3

. Зубофрезер- 541,8

ные.

Координа-

тно-расто-

чные. 7 7-22,7 99,4 0,17 0,65 16,9 19,8 47,7 1,31 22,2 19,8 29,7 42,9

4. Шлифоваль- 1,17 294,9

ные. 4 10,2 –20 53,1 0,17 0,5 9,0 15,6 11,8 15,6 19,6 28,3

5

. Универса- 1,73 317,0

льно-заточ-

ный . 4 11,3 45,2 0,14 0,4 6,3 14,4 8,3 14,4 16,6 24,0

6. Кран-балка. 2,29 187,1

3 25 75 0,2 0,5 15,0 26,0 19,7 26,0 32,6 47,1

Постоянный 1,73 335,8

график

нагрузки:

1

. Вентилято-

ры . 2 17 34 0,7 0,8 23,8 17,85 1 23,8 17,85 29,75 42,9 0,75 165,6

2

. Освещение. 27,36 1,0 1 / 0 27,36 0 1 27,36 0 27,36 39,5 197,5

ИТОГО: 937,96 0,15 182,96 249,05 224,46 249,05 346,8 500,6 2412,2

N п/п	Наимен. электро прием.	Кол-во электр. прием.	Установленн. мощность ПВ 100% кВт		М	Ки	cosч / tg ч	Средняя нагрузка заmax загружен. смену.		Nэф	Км	Расчетныенагрузки засмену.			Iр
			одного	общее				Рсм/кВт	Qсм/Квт			Pр/Квт	Qр/кВар	Sр/кВар	А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
ПР1	Радиаль-сверл 2М 550	3	27	81		0,14		11,3	19,5			29,83	19,5
	Настоль- сверл С10Р-15П	2	26	52		0,14	0,5 /1,73	7,28	12,6	5,99	2,6	19,22	12,6	74,4	107,4
	Кран- балка МК 20	1	25	25		0,2		5	8,65			13,2	8,65
	ИТОГО:	6		158		0,15		23,58	40,75			62,25	40,75
ПР2	Настоль- сверл С10Р-15П	1	26	26		0,14	0,5/1,73	3,64	6,3			9,61	6,3
	Вертик- сверл 2Р 40	3	23	69		0,14	0,5/1,73	9,66	16,7	5,98	2,6	25,5	16,7
	Зубофрез 5К 328	1	22,7	22,7		0,17	0,65/1,1	3,86	4,5			10,19	4,5
	Кран- балка МК 20	1	25	25		0,2	0,5/1,73	5	8,65			13,2	8,65
	ИТОГО:	6		142,7		0,15		22,16	36,15			58,5	36,15	68,8	99,3
ПР3	Зубофрез 5К238	1	22,7	22,7		0,17	0,65/1,1	3,86	4,5			10,19	4,5
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
	Кругло- шлифов 3М 174	1	20	20		0,17	0,5/1,7	3,4	5,9	5,97	2,6	8,98	5,9
	Кран- балка МК 20	1	25	25		0,2	0,5/1,7	5	8,65			13,2	8,65
	ИТОГО:	6		132,8		0,15		21,36	34,85			56,39	34,85	66,3	95,7
ПР4	Координ- расточн 2А 265	1	16,5	16,5		0,17	0,65/1,1	2,8	3,3			7,39	3,3
	Токарно- револьв 1Г 340 П	2	15,5	31		0,14	0,45/1,9	4,34	8,6			11,46	8,6
	Долбежн 7403	2	13,8	27,6		0,14	0,45/1,9	3,86	7,7	5,97	2,6	10,19	7,7
	Горизон- фрезерн 6Г 82	1	13,5	13,5		0,14	0,5/1,7	1,89	3,3			4,99	3,3
	ИТОГО:	6		88,6		0,15		12,89	22,9			34,03	22,9	41,0	59,2
ПР5	Вертикал фрезерн 6Т 12	1	13	13		0,14	0,5/1,7	1,82	3,1			4,8	3,1
	Плоскош 3Д 725	1	12,7	12,7		0,17	0,5/1,7	2,16	3,7			5,7	3,7
	Универс- заточный 3В6 42	2	11,3	22,6		0,14	0,4/2,3	3,16	7,24	5,97	2,6	8,34	7,24
	Токарно- винторез 1М65	2	11	22		0,14	0,45/1,9	3,08	6,1			8,13	6,1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
ПР6	Токарно- винторез 1М 64	2	11	22		0,14	0,45/1,9	3,08	6,1			8,13	6,1
	Попереч- строгал 7110	1	11	11		0,14	0,45/1,9	1,54	3,0			4,07	3,0
	Внутри- шлифов 3К 322	1	10,2	10,2		0,17	0,5/1,73	1,73	3,0	5,97	2,6	4,57	3,0
	Универ- зубофрез 5Р 22	2	7	14		0,17	0,65/1,1	2,4	2,8			6,34	2,8
	ИТОГО:	6		57,2		0,15		8,75	14,9			23,1	14,9	27,5	39,7
ПР7	Координ- расточн 2А 265	1	16,5	16,5		0,17	0,65/1,1	2,8	3,3			7,39	3,3
	Токарно- револьв 1Г 340 П	1	15,5	31		0,14	0,45/1,9	4,34	8,6			11,46	8,6
	Долбежн 7403	2	13,8	27,6		0,14	0,45/1,9	3,86	7,7			10,19	7,7
	Токарно- винторез 1К 62	1	15	15		0,14	0,45/1,9	2,1	4,2	5,97	2,6	5,54	4,2
	Вентилят АИ	1	17	17		0,7	0,8/0,75	11,9	8,9			11,9	8,9
	ИТОГО:			107,1		0,2		25,0	32,7			46,48	32,7	56,8	82,0
ПР8	Горизон- фрезерн 6Г 82	1	13,5	13,5		0,14	0,5/1,73	1,89	3,3			3,97	3,3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
	Вертикал фрезерн 6Т 12	1	13	13		0,14	0,5/1,73	1,82	3,1	6,95	2,1	3,82	3,1
	Универс- заточный 3В6 42	2	11,3	22,6		0,14	0,4/2,29	3,16	7,24			6,64	7,24
	Токарно- винторез 1М 64	3	11	33		0,14	0,45/1,98	4,62	9,14			9,7	9,14
	ИТОГО:	7		82,1		0,14		11,49	22,78			24,13	22,78	33,2	47,9
ПР9	Токарно- винтовой 1М 64	2	11	22		0,14	0,45/1,98	3,08	6,1			8,13	6,1
	Попереч- строгал 7110	1	11	11		0,14	0,45/1,98	1,54	3,0			4,07	3,0
	Внутри- шлифов 3К 322	1	10,2	10,2		0,17	0,5/1,73	1,73	3,0	5,59	2,6	4,57	3,0
	Универ- зубофрез 6Р 20	1	7	7		0,17	0,65/1,17	1,19	1,4			3,14	1,4
	Токарно- винторез 1К 62	1	4,6	4,6		0,14	0,45/1,98	0,64	1,28			1,69	1,28
	Вентилят АИ	1	17	17		0,7	0,8/0,75	11,9	8,9			11,9	8,9
	ИТОГО:	7		71,8		0,28		20,08	23,68			33,5	23,68	41,0	59,2

Расчетэлектрическихнагрузок фабрики.

Таблица2. 3

Наименование объекта	Катего рия	Номинал мощн. Pном,кВт	К-т спр.	tg	Расчетнаянагрузка пофабрике
					Pp,кВт	Qр,кВар	Sр,кВа
1	2	3	4	5	6	7	8
Нагрузканиже 1000в.
1.Фабрика.	2	2826	0,7	0,75	1407	1055,25	1758,75
2.Пульпонасосная cтанция.	2	36	0,5	0,88	9	7,9	11,98
3.Насосная станция 1-го подъема.	2	18	0,9	0,75	174,6	130,95	218,25
4.Насоснаяоборотной воды.	2	18	0,5	0,88	4	3,52	5,33
5.Сифонныйводозабор.	2	60	0,95	0,88	57	50,16	75,9
6.Участокремонтных работ.	2	71	0,35	0,62	23	14,26	27
Освещение.	3	580	0,9	0,48	522	250,6	579
Суммарнаянагрузка ниже 1000 в.					2196,6	1512,64	2667
Суммарныепотери в трансформаторах.					53,94	266,7
Нагрузкавыше 1000 в.
1.Фабрика.	2	1260	0,85	0,48	1071	518,7	1190
2.Пульпонасосная cтанция.	2	800	0,85	0,48	340	163,2	377
3.Насоснаяоборотной воды.	2	1260	0,8	0,48	756	362,88	838,6
Суммарнаянагрузка выше 1000 в.					4415,2	2815,72	5236,46
Итого по фабрикес учетомКрн = 0,9					3973,7	2533,878	4712,8

ЧИСЛО, МОЩНОСТЬ ИТИП ТРАНCФОРМАТОРОВ.

ТАБЛИЦА2. 4

Наименование объекта	Sр,кВа	n*Sном.тр	Кз	Тип трансформатора
1	2	3	4	5
1.Фабрика.	1758,75	4x630	0.7	ТМ630/6
2.Насосная станция 1-го подъема.	218,25	2x160	0.7	ТМ160/6
3.Насоснаяоборотной водыи сифонный водозабор.	81,23	1x100	0.8	ТМ100/6
4.Освещение.	579	1x630	0.9	ТМ630/6

ВЫБОР ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ

ТАБЛИЦА 6.1

N п/п	Снабжаемый потребитель	I0 А	Iуэм А	Iт А	Тип АВ	Iном А	Предел дин.уст. кА
1	Токарно-винторезныйстанок 1М 64	35,3	220,6	45,9	АЕ2046	63	10
2	Токарно-винторезныйстанок 1К 62	14,8	92,5	19,2	АЕ2036	25	10
3	Токарно-винторезныйстанок 1М 65	48,1	300,6	62,5	АЕ2046	25	10
4	Токарно-револьверныйстанок 1Г 340П	49,7	310,6	64,6	АЕ2046	63	10
5	Долбежныйстанок 7403	44,3	276,9	57,6	АЕ2046	63	10
6	Поперечно-строгальныйстанок 7110	35,3	220,6	45,9	АЕ2046	63	10
7	Универсально-фрезерныйстанок 6Р 82Ш	62,6	391,3	81,4	АЕ2046	100	20
8	Горизонтально-фрезерныйстанок 6Г 82	39,0	243,6	50,7	АЕ2046	63	10
9	Вертикально-фрезерныйстанок 6Т 12	37,5	234,4	48,8	АЕ2046	63	10
10	Зубофрезерныйстанок 5К 328	50,4	315,0	65,5	АЕ2046	63	10
11	Универсальный зубофрезерный 5Р 20	15,5	96,9	20,2	АЕ2036	25	10
12	Круглошлифовальный станок 3М 174	57,7	360,6	75,1	АЕ2056	100	20
13	Плоскошлифовальныйстанок 3Д 725	36,7	229,4	47,7	АЕ2046	63	10
14	Внутришлифовальныйстанок 3К 322	29,4	183,8	38,2	АЕ2046	63	10
15	Вертикально-сверлильныйстанок 2Р 40	66,4	415,0	86,3	АЕ2056	100	20
16	Радиально-сверлильныйстанок 2М 550	78,0	487,5	101	АЕ2056	100	20
17	Настольно-сверлильныйстанок С10Р-15П	75,1	469,4	97,6	АЕ2056	100	20
18	Координатно-расточныйстанок 2А 265	36,6	228,8	47,6	АЕ2046	63	10
19	Универсально-заточныйстанок 3В6 42	40,8	225,0	53,0	АЕ2046	63	10
20	Кран-балкаэлектрическая МК 20	72,2	451,3	93,9	АЕ2056	100	20
21	Вентилятор АИ	30,7	191,9	39,9	АЕ2046	63	10
22	Освещение	39,5	47,4	51,4	АЕ2046	63	10
23	Проводк ПР1	107	628,5	139	А3710Б	160	75
24	Проводк ПР2	99,3	600,0	129	А3710Б	160	75
25	Проводк ПР3	95,7	576,8	124	А3710Б	160	75
26	Проводк ПР4	59,2	308,4	77,0	АЕ2056	100	20
27	Проводк ПР5	48,6	298,0	63,2	АЕ2046	63	10
28	Проводк ПР6	39,7	271,4	51,6	АЕ2046	63	10
29	Проводк ПР7	82,0	307,2	106	А3710Б	160	75
30	Проводк ПР8	47,9	305,9	62,3	АЕ2046	63	9
31	Проводк ПР9	59,2	273,0	77,0	АЕ2056	100	20

РЕЗУЛЬТАТЫПРОВЕРКИ ПРОВОДНИКОВПО СОГЛАСОВАНИЮС ЗАЩИТОЙ

ТАБЛИЦА 6.2

N п/п	Снабжаемый потребитель	Iзащ А	Iдоп провода А	Тип провода	Сечение мм 2
1	Токарно-винторезныйстанок 1М 64	50	60	АПРТО	3X16
2	Токарно-винторезныйстанок 1К 62	20	28	АПРТО	3X4
3	Токарно-винторезныйстанок 1М 65	63	80	АПРТО	3X25
4	Токарно-револьверныйстанок 1Г 340П	63	80	АПРТО	3X25
5	Долбежныйстанок 7403	63	80	АПРТО	3X25
6	Поперечно-строгальныйстанок 7110	50	60	АПРТО	3X16
7	Универсально-фрезерныйстанок 6Р 82Ш	80	95	АПРТО	3X35
8	Горизонтально-фрезерныйстанок 6Г 82	50	60	АПРТО	3X16
9	Вертикально-фрезерныйстанок 6Т 12	50	60	АПРТО	3X16
10	Зубофрезерныйстанок 5К 328	63	80	АПРТО	3X25
11	Универсальный зубофрезерный 5Р 20	20	28	АПРТО	3X4
12	Круглошлифовальный станок 3М 174	80	80	АПРТО	3X25
13	Плоскошлифовальныйстанок 3Д 725	50	60	АПРТО	3X16
14	Внутришлифовальныйстанок 3К 322	40	47	АПРТО	3X10
15	Вертикально-сверлильныйстанок 2Р 40	100	130	АПРТО	3X50
16	Радиально-сверлильныйстанок 2М 550	100	130	АПРТО	3X50
17	Настольно-сверлильныйстанок С10Р-15П	100	130	АПРТО	3X50
18	Координатно-расточныйстанок 2А 265	50	60	АПРТО	3X16
19	Универсально-заточныйстанок 3В6 42	50	60	АПРТО	3X16
20	Кран-балкаэлектрическая МК 20	100	130	АПРТО	3X50
21	Вентилятор АИ	40	47	АПРТО	3X10
22	Освещение	50	60	АПРТО	3X16
23	Проводк ПР1	160	165	АПРТО	3X70
24	Проводк ПР2	160	165	АПРТО	3X70
25	Проводк ПР3	125	130	АПРТО	3X50
26	Проводк ПР4	80	80	АПРТО	3X25
27	Проводк ПР5	63	80	АПРТО	3X25
28	Проводк ПР6	50	60	АПРТО	3X16
29	Проводк ПР7	125	130	АПРТО	3X50
30	Проводк ПР8	63	80	АПРТО	3X25
31	Проводк ПР9	80	80	АПРТО	3X25

ТокиКЗ:

К1:Ik=4,140

К2:Ik=3,080

К3:Ik=3,050

К4:Ik=3,055

К5:Ik=3,700

К6:Ik=3,200

К7:Ik=3,250

К8:Ik=3,400

К9:Ik=3,600

К10:Ik=3,400

Ударныетоки КЗ:

К1:Iу=7,880

К2:Iу=7,745

К3:Iу=7,503

К4:Iу=7,400

К5:Iу=7,040

К6:Iу=6,080

К7:Iу=6,175

К8:Iу=7,750

К9:Iу=6,840

К10:Iу=6,460

2. РАСЧЕТМАКИМАЛЬНЫХНАГРУЗОК.

2.1 Расчетэлектрическихнагрузок цехаМСЦ.

Расчетэлектрическихнагрузок проводитсяметодом упорядоченныхдиаграмм. Всеприемникиразбиты нагруппы, имеющиеодинаковыекоэффициентымощности соs (tg).Для всей группыс переменнымграфиком нагрузкиопределяетсяэффективноечило электроприемников:

(Рнi)²

Nэф= ;(2.1)

Pнi²

где Pнi -номинальнаямощность i– потребителя.

Nэф=47.75

Всоответствиис NэфКисв выбираетсякоэффициентмаксимума Км(таб. 2.6 [1]). КоэффициентыиспользованияКи и коэффициентымощьности соsвыбираютсяпо таблице2.2[1].

Коэффициентиспользованиясредневзвешенный:

Рсмi

Кисв ;(2.2)

Рнi

Где Рсмi-средняянагруэка эамаксимальнозагруженнуюсмену.

Кисв= 0.15;

Рсмi= Рнi*Киi;

Qсмi= Рсмi*tgI

Расчетнаянагрузка

Ррi=Рсмi*Км;

Qрi=Qсмi;

Расчетнаянагрузка освещенияопределяетсяпо удельнойплотностинагрузки:

Рр осв =Руд*F;(2.3)

гдеРуд = 19вт/м²удельная плотностьнагрузки.

F= 60*24=1440 м² площадьцеха.

Росв = 19*60*24=27.36 квт.

__________

Spi=Ррi²+Qpi²

Расчетныенагрузки всехпотребителейскладываются.

Результатырасчета электрическихнагрузок цехасведены в таб.2.1.

Spi

Iрi=;

3*Uн

In=Ip+Iпускнаиб (многоэлектроприемников).

In=Ip-Iн наиб+Iпускнаиб (малоприемников).

где In– пиковый ток.

Iпускнаиб -пусковой токнаибольшегопо мощностидвигателя;

Iннаиб - номинальныйток наибольшегопо мощностидвигателя;

Ip - расчетныйток двигателя;

Iпускнаиб = 5*Iннаиб

2.2. Расчетэлектрическихнагрузок фабрики.

Впрактикепроектированиясистем электроснабжениясетей до 1000 В ивыше применяют различныеметодыопределенияэлектрическихнагрузок.

Расчетэлектрическихнагрузок фабрикипроизведемпо установленноймощности икоэффициентуспроса, так какопределениерасчетнойсиловой нагрузки,по этому методуявляется приближенными поэтому егоприменениерекомендуетсядля предварительныхрасчетов иопределениеэлектрических нагрузок.

Расчетную нагрузку однофазныхпо режиму работыприемниковопределяютпо формуле:

Рр = Кс,а*Рном;(2.5)

Qp= Рр*tg;(2.6)

_________

Sp=  Pp² + Qp²

гдеКс,а - коэффициентспроса по активноймощности, принятпо таблице22[2];

Рном– номинальная(установленная)ощность электроприемника,кВт;

tg- соответствуетсоsданной группыприемников,взят из табл.22[2];

Sp– полная мощность,кВа.

Пример расчетанагрузок длянасосной станции1 подьема:

Рр = 194 * 0.9 = 174.6 кВт;

Qр= 174.6 * 0.75 = 130.95 кВар;

_______________

Sр= 130.95²+174.60² = 218.25 кВа.

Расчетныенагрузки дляостальныхприемниковэлектрическойэнергии расчитываютсяаналогичнымобразом, поэтомусводим их втаблицу 2.3

После расчетанагрузок приемниковэлектрическойэнергии расчитываютсяпотери в цеховыхтрансформаторныхподстанциях(ТП). Потери активнойи реактивнойэнергии в цеховыхТП принимаются2% и 10% (соответственно)от полной нагрузкивсех цеховнапряжениемдо 1000В.

Потери вцеховых ТПсоставляют:

Р = 0.02*2667 =53.34 кВт;

Q = 0.1 *2667 = 266.7кВар;

После расчетаэлектрическихнагрузокэлектроприемниковнапряжениемдо 1000В и расчетаэлектриескихнагрузокэлектроприемниковнапряжениемвыше 1000В их суммируютс учетом коэффициента разновременностимаксимумовнагрузки отдельныхгрупп. Значениекоэффициентаразновременностимаксимумовнагрузки можноприближенноприниматьравным 0.9 [6].

Полная суммарная нагрузка пофабрике с учетомкоэффициентаразновременностимаксимума:

_______________________

Sр= (Рр+Рр)²+(Qр+Qр)²*Кр.м.

Где Рр - расчетнаяактивная мощностьприемникаэлектрическойэнергии напряжениемдо 1000В, кВт;

Qр - расчетнаяреактивнаямощность приемникаэлектрическойэнергии напряжениемдо 1000В, кВт;

Рр- расчетнаяактивная мощностьприемникаэлектрическойэнергии напряжениемвыше 1000В, кВт;

Qр-расчетнаяреактивнаямощность приемникаэлектрическойэнергии напряжениемвыше 1000В, кВт;

Кр.м = 0.9 коэффициентразновременностимаксимумовнагрузки из[6].

________________

Sр= (4415.2)²+(2815.4)²*0.9= 4712.8 кВА.

После расчетаэлектрическихнагрузок фабрикисоставляетсясвободнаятаблица (2.3) электриескихнагрузок отдельныхприемниковэлектрическойэнергии.