Расчет электрооборудования участка

 

Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и др.

Общая задача оптимизации систем промышленного электроснабжения включает рациональные решения по выбору сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации и др.

В данном разделе будет произведен расчет электроснабжения завода по производству керамических камней. Для этого воспользуемся программой WinELSO, работающей вместе с программной средой AutoCAD, с помощью которой и воспроизводится общий вид схемы энергоснабжения. После установки всех необходимых элементов, необходимо соединить их кабелями или шинами, которые впоследствии будут автоматически рассчитаны WinELSO. Далее можно будет провести полный расчет цепи, расчет на токи КЗ, расчет нагрузок, расчет потерь напряжения и др. Все полученные результаты можно будет вывести в табличной форме, что опять же делается автоматически.

В данном случае, питание всего цеха осуществляет один трансформатор, который через автомат соединен с питающей шиной Ш1. К Ш1 подключены двигатели механизма перемещения. Каждое соединение двигателя с Ш1 имеет автомат и преобразователь частоты, соответственно для защиты двигателя и его управления.

После создания схемы электроснабжения система WinELSO может произвести полный расчёт 3-фазной сети на основе законов Ома и Кирхгофа и выполнить расчёт нагрузок на основании методики РТМ 36.18.32.4-92 для промышленных предприятий и методики СП 31-110 для зданий.

При выполнении расчета по токам КЗ для всех элементов схемы поочередно перебираются все элементы электрической схемы, на входах этих элементов организуются 3-х фазные, 2-х фазные, 1-но фазные на N и на PE короткие замыкания с расчётом соответствующих токов КЗ по методике ГОСТ 28249-93.

Схема электроснабжения участка автоклавирования изображена на рисунке 4.1.

Расчет необходимых параметров программа производит по известным формулам для расчета энергоснабжения.

В электроснабжении различают индивидуальные и групповые приемники. Причем расчет нагрузок и сечения кабеля проходит по разным схемам.

Расчет сечения кабеля для группового приемника ведётся в следующем порядке.

Групповую номинальную мощность Р_ном определяют как сумму номинальных мощностей электроприемников.

Для группы электроприемников одного режима работы среднюю активную и реактивную мощность нагрузки за наиболее загруженную смену находят по формулам:

 

, (4.1)

 

где tgφ - значение, соответствующее средневзвешенному коэффициенту соsφ, характерному для электроприемников данного режима работы; k_исп - коэффициент использования, соответствующий данному электроприемнику; Р_ном - активная мощность данного приемника; n - количество приемников в группе.

Если при подсчете потребляемой мощности, используются несколько потребителей в одной группе, то их количество необходимо перемножить на установленную мощность, а затем на k_исп.

При наличии в одной группе электроприемников с разными режимами работы средняя активная и реактивная мощность определяется:

 

; (4.2)

.

 

Средневзвешенный коэффициент использования группы К_{и. ср. взв.} приемников с одинаковым режимом работы характеризует использование активной мощности и представляет собой отношение средней активной мощности группы  приемников за наиболее нагруженную смену к номинальной мощности :

 

, (4.3)

 

где  - средняя активная мощность за смену приемников с одинаковым режимом работы;  - номинальная мощность приемников с одинаковым режимом работы.

Для группы электроприемников с разными режимами работы групповой коэффициент использования:

 

. (4.4)

 

Эффективное число приемников n_э определяется либо по точной формуле, либо одним из способов упрощенного вычисления.

Эффективным (приведенным) числом приемников n_э называют число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которые дают такую же величину расчетного максимума Р_макс, что и группа электроприемников, различных по мощности и режиму работы:

 

 (4.5)

 

Для расчета n_э в числитель необходимо подставить суммарную активную мощность и возвести ее в квадрат. В знаменателе же активную мощность приемника возводят в квадрат, а только затем суммируют.

Коэффициент максимума К_м служит для перехода от средней нагрузки к максимальной. Его можно определить в зависимости от величины группового коэффициента использования К_{и. ср. взв} и эффективного числа электроприемников группы n_э.

Расчетная нагрузка учитывает потребляемую за смену мощность с учетом коэффициента максимума и рассчитывается по формуле:

 

 (4.6)

 

Расчет нагрузок на линии, питающие силовые приёмники, ведется методом упорядоченных диаграмм:

 

 (4.7)

По вычисленным I_p выбирается стандартный сечение кабеля.

Расчет сечения кабеля для индивидуального приемника ведётся следующим образом.

Длительный ток линии I_дл:

 

 (4.8)

 

При выборе номинального тока расцепителя, встроенного в шкаф автоматического выключателя, следует учитывать тепловой поправочный коэффициент k_п:

 

 (4.9)

 

По длительному току линии с учётом теплового поправочного коэффициента  выбирается автоматический выключатель.

Устанавливаем невозможность срабатывания автоматического выключателя при пуске:

 

 (4.10)

 

где k_пуск - кратность пускового тока силового приемника; I_{м. с} - ток мгновенного срабатывания выключателя.

По длительному току линии I_дл подбираем кабель, питающий отдельный силовой приемник.

Проверяем выбранное сечение по коэффициенту защиты аппарата:

 

 (4.11)

 

где k_попр - поправочный коэффициент на условие прокладки кабелей; k_защ - коэффициент защиты или кратность защиты, то есть отношение длительно допустимого тока проводов или кабеля к номинальному току срабатывания защитного аппарата; I_защ - номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата.

Ниже прилагается таблица расчетов нагрузок шины Ш1 (таблица 4.1).

 

 

Таблица 4.1 - Нагрузки системы электроснабжения

Исходные данные					Расчетная мощность			Расчетный ток Iр, А
Наименование ЭП, групп ЭП, узлов питания	Ном. мощность	Коэффициент спроса Кс	Коэффиц. реактивной мощности		активн., Рр кВт	реакт., Qр кВАр	полная, Sр кВА
	общая Рн = n рн кВт
			cos Ф	tg Ф
< РУ> Ш1
Индивидуальные нагрузки (по Ки)	45	0.74	0.896	0.48	45	21, 79	50	75, 97
По фазе A	15				15	7, 26
По фазе B	15				15	7, 26
По фазе C	15				15	7, 26

Таблица 4.2 - Кабельный журнал для прокладки методом трасс

Обозначение кабеля, провода	Трасса		Кабель, провод
	Начало	Конец	по проекту
			Марка	Кол-во, число и сечение жил	Длина, м
W.1	Шина Ш1	Автомат QF.1	ВВГ	4x1.5	3
W.2	Шина Ш1	Автомат QF.2	ВВГ	4x1.5	3
W.3	Шина Ш1	Автомат QF.3	ВВГ	4x1.5	3
W.4	Шина Ш1	Автомат QF.4	ВВГ	4x1.5	3
W.5	Шина Ш1	Автомат QF.5	ВВГ	4x1.5	3
W.6	Шина Ш1	Автомат QF.6	ВВГ	4x1.5	3
W.7	Трансформатор Т1	Шина Ш1	ВВГ	4x25	5

 

Таблица 4.3 - Ведомость кабелей

Потребность кабелей и проводов, длина, м
Число и сечение жил, напряжение	Марка
	ВВГ
4x1.5 - 660	23
4x2.5 - 660	172

 

Таблица 4.4 - Состав оборудования системы электроснабжения

Наименование и техническая характеристика	Тип, марка, обозначение документа, опросного листа	Завод-изготовитель	Единица измерения	Количество	Масса единицы кг
" ОБОРУДОВАНИЕ"
Трансформатор Т1 ТМ-63/10	Т1		шт.	1
СБОРНЫЕ ШИНЫ
АД31Т форма-прямоугольная, сечение-25x3	АД31Т		м	22
КОММУТАЦИОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ НЕ В СОСТАВЕ РУ
Автомат 3P, Iн=63А, Ip=16, Icn=6КА, ПКС=6КА, IP20,	5SX23 C		шт.	6
КАБЕЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
Кабель силовой, материал жил - медь, изоляция жил - ПВХ,
сечением:	ВВГ ТУ 3521-009-05755714-98 (DIN 57250)
4x1.5 - 660		ОАО " СЕВКАБЕЛЬ"	км	0.018	3.713
4x2.5 - 660		ОАО " СЕВКАБЕЛЬ"	км	0.005	5.175

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: