Однофазные ЭП следует по возможности равномерно распределить по фазам



Рис. 1. Распределение однофазных потребителей по фазам
Три одинаковых электроприемника объединяются в трехфазную группу, т.е. заменяются одним трехфазным с утроенной номинальной мощностью.






Таким образом, рис. 1 упрощается и представлен на рис. 2.

Рис. 2. Распределение однофазных электроприемников, не объединенных в трехфазные группы

Суммарная номинальная мощность оставшихся электроприемников равна



Однофазные электроприемники с U_н=220 В подключены следующим образом (номинальные мощности):

на фазу А: Р_АО=1,5 кВт;

на фазу В Р_ВО=3,5 кВт.

На напряжение 380 В:

Между фазами АС: Р_АС=4 кВт;

Так как электроприемники имеют различные К_и и cosφ, определение наиболее загруженной фазы осуществляется по средней мощности.

Среднесменные активная и реактивные мощности для электроприемников включенных на фазное напряжение

Р_см(АО)=К_и· Р_АО =0,12·1,5=0,18 кВт;

Р_см(ВО)=К_и· Р_ВО =0,12·3,5=0,42 кВт;

Q_см(АО)=К_и· Р_АО·tgφ =0,12·1,5·2,29=0,41 кВАр;

Q_см(ВО)=К_и· Р_ВО·tgφ =0,12·3,5·2,29=0,96 кВАр.

Номинальные мощности электроприемников включенных на линейное напряжение, приводятся к нагрузкам одной фазы и фазному напряжению.

В данном случае электроприемник присоединен:

между фазами АС с cosφ=0,4: р_(АС)С=1,17; р_(АС)А=-0,17; q_(АС)С=0,86; q_(АС)А=1,44;

Номинальные мощности, приведенные к фазам А и С:

4=-0,68 кВт;

;

4=4,68 кВт;

.

Среднесменная активная и реактивная нагрузки, отнесенные к фазам А и С:

кВт;

;

кВт;

.

Суммарные сменные нагрузки, включенные на фазы:



кВт;



;

кВт;

;

кВт;

.

Наиболее нагруженная фаза C: кВт; .

Степень неравномерности загрузки фаз

.

При неравномерности более 15% номинальная мощность эквивалентной группы равна утроенной мощности наиболее загруженной фазы:



;

.

Эквивалентная трехфазная мощность однофазных электроприемников с учетом объединенных одинаковых электроприемников

;

;

.

Для наиболее загруженной фазы определяется средней коэффициент использования



Количество эквивалентных трехфазных электроприемников n=4.

2. 
   Расчёт электрических нагрузок в целом по цеху в целом
   

При расчёте используются следующие формулы:

3. 
   Определение числа и мощности цеховых трансформаторов и компенсирующих устройств
   
   1. 
      Определение возможных вариантов
      

Минимальное число цеховых трансформаторов зависит от категории надежности потребителей цеха. Согласно ПУЭ потребители первой категории надежности должны питаться от двух независимых

Таблица 4

Определение расчетной мощности по цеху в целом

№	Наименование	n, шт.	Р1, кВт	Р∑, кВт	Ки	tgφ	Рсм, кВт	Qсм, кВАр	n	nэ	Кр	Рр, кВт	Qр, кВАр	Sр, кВА	Iр, А
1	Однофазные электроприемники	4	10,26	41,04	0,12	1,17	4,9	7,4	421,1
2	Зубобр	6	6,3	37,8	0,17	1,17	6,4	7,5	238,1
3	Зубобр	6	13,2	79,2	0,17	2,29	13,5	30,8	1045,4
4	Зубобр	6	4,5	27	0,12	2,29	3,2	7,4	121,5
5	Зубобр	7	40	280	0,17	2,29	47,6	109,1	11200,0
6	Шлифовальный	6	5,5	33	0,12	2,29	4,0	9,1	181,5
7	Шлифовальный	5	9,9	49,5	0,16	1,73	7,9	13,7	490,1
8	Фрезерный	7	76,5	535,5	0,2	1,17	107,1	125,2	40965,8
9	Токарный	5	7	35	0,14	1,73	4,9	8,5	245,0
10	Токарный	5	11	55	0,14	1,73	7,7	13,3	605,0
11	Токарно-карусельный	4	68,1	272,4	0,2	1,17	54,5	63,7	18550,4
12	Портально-расточный	7	24,2	169,4	0,16	1,73	27,1	46,9	4099,5
13	Сверлильный	2	15	30	0,16	1,73	4,8	8,3	450,0
14	Печь сопротивления	15	50	750	0,7	0,48	525,0	254,3	37500,0
15	Печь индукционная	15	30	450	0,7	2,29	315,0	721,8	13500,0
16	Кран мостовой, 5т	1	15,4	15,4	0,1	1,732	1,5	2,7	237,2
	Итого силовые электроприемники	101	386,86	2860,24	0,39688		1135,16	1429,75	129850,5	63	0,7	794,6	1000,825	1277,912	295,121
Осветительная нагрузка												Pр.о.	Qр.о.	S.р.о	I.р.о
												30,95575	10,2154	32,59774	47,05079
Итого по цеху в целом												825,5669	1011,041	1305,283	1884,014

---

источников с автоматическим включением резерва (АВР), следовательно, минимальное количество трансформаторов – 2. Потребители второй категории надежности должны также питаться от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, переключения осуществляется дежурным персоналом. Для потребителей второй категории может быть установлен в цехе один трансформатор, но должно предусматриваться резервное питание от трансформатора, установленного в другом цехе и питающегося от другого трансформатора главной понизительной подстанции (ГПП). Потребители третьей категории могут питаться от одного источника питания, следовательно, достаточно одного трансформатора.Мощность трансформаторов определяется из условия пропуска активной мощности ,К_з – коэффициент загрузки трансформаторов, для двухтрансформаторных подстанций с преобладающей нагрузкой первой категории – 0,65÷0,7, для однотрансформаторных с преобладающей нагрузкой второй категории и резервированием по перемычкам на вторичном напряжении – 0,7÷0,8, для однотрансформаторых с преобладающей нагрузкой третьей категорией 0,9На показатели ТЭР при выборе оптимального варианта влияет также установка компенсирующих устройств. Для компенсации реактивной мощности в цехе обычно применяются конденсаторные установки (КУ). Компенсация реактивной мощности может быть индивидуальной, групповой и централизованной.Компенсация реактивной мощности возможна на высоком напряжении (ВН), низком напряжении (НН) или одновременно на ВН и НН, выбор варианта осуществляется на основании ТЭР.При компенсации только на НН применяется только низковольтные батареи, устанавливаемые в цехе (Q_нку≈Q_ку).Применение высоковольтных КУ ограничивается пропускной способностью трансформаторов.В зависимости от отношения мощностей к максимальной пропускной способностью трансформатора возможны следующие варианты:

1. 
   если Q_тр.max≥Q_р, то КУ может быть установлено как на низком напряжении, так и на высоком, тогда реальная пропускная способность трансформатора при установке на НН Q_тр.max=Q_э, при ВН Q_т=Q_р;
   
2. 
   если Q_э<Q_тр.max≤Q_р, то КУ может полностью устанавливаться на НН: Q_нку=Q_ку, Q_т=Q_э, или на НН и ВН: Q_вку=Q_тр.max-Q_э, Q_нку=Q_ку-Q_вку, Q_т=Q_тр.max;
   
3. 
   если Q_тр.max≤Q_э, то, Q_вку=0, Q_нку=Q_р-Q_тр.max; Q_т=Q_тр.max;
   

---

Проектируемый механический цех относиться ко второй категории надежности. Минимальное количество трансформаторов – 1. Технико-экономический расчет ТЭР проводятся для двух вариантов: с одним и двумя трансформаторами.Реактивная мощность, потребляемая из энергосистемы.Мощность КУ равна.В проектируемом цехе применяется централизованная компенсация с возможной установкой КУ на высоком напряжении (ВН), низком напряжении (НН) или одновременно на ВН и НН. 1 вариант. N_т=1ближайшая большая стандартная мощность трансформатора 1250 кВА.Принимается 1 трансформатор с номинальной мощностью 1250 кВА. Максимальная пропускная способность трансформатора: .Q_э<Q_тр.max≤Q_р, 247,67< ≤2 вариант соотношений, следовательно КУ может полностью устанавливаться на НН: а) Q_нку=Q_ку=763,37 кВАр; Q_т=Q_э=247,67 кВАр (рис. 3,А); или на НН и ВН: б) Q_вку=Q_тр.max-Q_э=564,30-247,67=316,63 кВАр; Q_нку=Q_ку-Q_вку=763,37-316,63=446,73 кВАр; Q_т=Q_тр.max=564,30 кВАр (рис. 3,Б).2 вариант. N_т=2Принимается 2 трансформатора с номинальной мощностью 630 кВА. Максимальная пропускная способность трансформатора .Q_э<Q_тр.max≤Q_р, 247,67< <1011,042 вариант соотношений, следовательно:а) Q_нку=763,37кВАр, Q_т=247,67кВАр (рис. 3,В);б) Q_вку=578,36-247,67=330,69кВАр; Q_нку=763,37-330,69=432,67кВАр, Q_т=578,36кВАр (рис. 3,Г).

---

Рис. 3. Распределение реактивных мощностей и компенсирующих устройств по вариантам

2. 
   Технико-экономический расчет вариантов
   

Технико-экономический расчет вариантов осуществляется по минимуму приведенных затрат по вариантам ,где З_ктп, З_ку – приведенные затраты на комплектную трансформаторную подстанцию (КТП) и компенсирующие устройства (КУ); Е_н – нормативный коэффициент эффективности (для объектов электроэнергетики 0,223); К_∑ – суммарные капитальные затраты на КТП и КУ; С_∑ – суммарные эксплуатационные издержки.Суммарные капитальные затраты ,Суммарные эксплуатационные издержкигде С₀ – удельная стоимость потерь электроэнергии в год, руб/(кВт∙год); Δр_тр – потери активной мощности в трансформаторе; Δр_ВКБ, Δр_НКБ – удельные потери активной мощности в конденсаторных батареях, на стадии проектирования могут быть приняты 2,5 кВт/МВАр и 4,5 кВт/МВАр соответственно.Удельная стоимость потерь электроэнергии в год по двухставочному тарифу ,где а и b – основная (150 руб./кВт в месяц) и дополнительная (1,02 руб./кВт×ч) ставки тарифа на активную мощность и активную электроэнергию; Т_м – время использования максимума нагрузки (Т_м=4000+Nв).Потери активной мощности в трансформаторе ,где β – реальный коэффициент загрузки трансформатора: .Если приведенные затраты отличаются не более чем на 10%, то варианты считаются равно экономическими и выбирается вариант с наилучшими техническими показателями.Удельная стоимость потерь электроэнергии в год1 вариант(А).S_н.тр=1×1250 кВА,Q_нку=763,37 кВАр; Q_т=0 кВАрПо Q_НКУ

---

=763,37 кВАр выбирается ближайшая по мощности стандартная батарея КРМ 0,4-750 стоимостью 286,4т.р., Q_НКБ=750кВАр, следовательно, Q_т=1011,04-750=261,04кВАр (рис. 4,А).

Цех питается по радиальной схеме, следовательно, шкаф ввода высокого напряжения не требуется. Принимается тупиковая комплектная трансформаторная подстанция (прил. 4) КТП-ТК-1250/10(6)/0,4, стоимостью 216 т.руб.

В КТП устанавливается масляный трансформатор ТМГ-1250/10(6)/0,4 схема соединения Δ/Y_н-11, стоимостью 640 т.руб. В данном случае установка ТП внутри цеха не предусматривается и нет предпосылок для применения более дорогих трансформаторов. Технические характеристики трансформатора:

ΔР_хх=1,5 кВт; ΔР_кз=14,35 кВт.

Потери в трансформаторе





1 вариант(Б). По Q_ВКУ=316,63 кВАр выбираются ближайшие по мощности стандартные батареи КРМ 0,4-300 стоимостью 175,1т.р., Q_ВКБ=300кВАр.

По Q_НКУ=446,73 кВАр выбираются ближайшие по мощности стандартные батареи КРМ 0,4-450 стоимостью 170,5т.р., Q_НКБ=450 кВАр, следовательно, Q_т=1011,04-450=561,04кВАр (рис. 4,Б).

Цех питается по радиальной схеме, следовательно, шкаф ввода высокого напряжения требуется. Принимается проходная комплектная трансформаторная подстанция КТП-ТК-1250/10(6)/0,4, стоимостью 216 т.руб.

В КТП устанавливается масляный трансформатор ТМГ-1250/10(6)/0,4 схема соединения Δ/Y_н-11, стоимостью 640 т.руб. В данном случае установка ТП внутри цеха не предусматривается и нет предпосылок для применения более дорогих трансформаторов. Технические характеристики трансформатора:

ΔР_хх=1,5 кВт; ΔР_кз=14,35 кВт.

Потери в трансформаторе

)



2 вариант(А). S_н.тр=2×630 кВА,Q_нку=763,37 кВАр; Q_т=247,67 кВАр

По Q_НКУ=763,37кВАр выбирается ближайшая по мощности стандартная батарея 2КРМ 0,4-375 стоимостью 2x145,3т.р., Q_НКБ=2x375кВАр, следовательно, Q_т=1011,04-750=261,04кВАр (рис. 4,В).

Цех питается по радиальной схеме, следовательно, шкаф ввода высокого напряжения не требуется. Принимается проходная комплектная трансформаторная подстанция 2КТП-ПК-630/10(6)/0,4, стоимостью 328 т.руб.

---

Смотрите также файлы

• экономики знаний шутова полина.pdf

• Возникновение революции. Расстановка социальнополитических сил.docx

• Реферата.docx

• Контрольная работа по главе 7 класс.docx

• Влияние энергетиков на здоровье детей и подростков мошляк Дмитрий.pptx