Выбор и обоснование схемы электроснабжения.

С учетом расчетных нагрузок и исходя из экономической целесообразности применил магистральную схему электроснабжения. Магистральная схема электроснабжения применяется при равномерно распределение нагрузки по всему периметру цеха. Они не требуют установки распределительного щита на цеховой подстанции, и энергия распределяется по совершенной схеме блока « трансформатор-магистраль» что упрощает и удешевляе конструкцию цеховой подстанции. При магистральных схемах выполненных шинопроводами ШМА и ШРА, перемещение технологического оборудования не вызывает переделок сети. Наличие перемычек между магистралями отдельных подстанций обеспечивает надёжность электроснабжения при минимальных затратах на устройство резервирования. Таким резервированием может быть обеспечено надёжное электроснабжение электропиёмников.

К недостаткм магистральных сетей следует отнести то, что приповреждение магистральной сети прекращается питание всех электроприёмников питающихся от неё.

В целом выбор магистральной сети для питания данного цеха опрвдываетсебя так как питание осуществляется преимущественно для III группы электроснобжения которая может ожидать запуска питания не более суток.

  2.Расчётный раздел.

  2.1.Расчёт электрических нагрузок цеха.

Расчет электрических нагрузок электроснабжения до 1кВ.

Электрические нагрузки определяют для выбора токоведущих элементов (шин, кабелей, проводов), силовых трансформаторов, а также для расчета потерь, отклонений и колебаний напряжения, выбора защиты и компенсирующих устройств.

.     

Определим суммарную мощность за наиболее загруженные смены:

Р_см = К_и * Р_ном ;                                                                          (2.1)

где К_и – коэффициент использования активной мощности;

Р_ном – активная суммарная номинальная мощность, кВт.

Определим суммарную реактивную мощность за наиболее загруженные смены.

Q_см = tgφ*P_см;                                                                                   (2.2)

Эффективное число электроприемников определяем из условия:

n<100; К_и<0,2; m≥3; P_ном = const; следовательно nэ = n;               (2.3)

Средневзвешенное значение коэффициента использования распределительного шинопровода.

К_и = ;                                                                                      (2.4)

где ∑Р_см – сумма всех активных среднесменных мощностей электроприёмников ШРА;

   ∑Р_ном – сумма всех активных номинальных мощностей электроприёмников ШРА.

Исходя из средневзвешенного значения коэффициента использования и эффективного числа электроприёмников распределительного пункта, определяем значение коэффициента максимума для каждого распределительного пункта.(Находится по таблице 2.13 или по рис. 2.15 учебник Б.Ю.Липкин стр. 54)                                                                  (2.5)

Активная расчетная мощность:

Р_р = К_м ·∑Р_см;                                                                                  (2.6)                                                        

где К_м - коэффициент максимума;

Р_см - мощность за наиболее загруженную смену.

Реактивная расчётная мощность:   

Q_р = ∑Q_см*К ;                                                                              (2.7)                                                                         

где К - выбирается из условия при К_и<0,2 и nэ<100 а так же при К_и>2 и nэ<10 К принимается 1.1 во всех остальных случаях он равен 1;

Q_см – реактивная мощность за наиболее загруженную смену;

n – эффективное число электроприемников.

Ки-коэфициент использования электроприёмников;

Полная расчётная мощность:

S_р = ;                                                                                  (2.8)

где Р_р - активная расчётная мощность, Вт;

Q_р - реактивная расчётная мощность, кВАр.

Расчётный ток одного распределительного пункта;

I_р = ;                                                                                  (2.9)

где S_р - полная расчётная мощность, кВА;

U_ном – номинальное напряжение, В.

Произведем расчеты для ШРА-1:

Определяем эффективное число электроприемников (по условию 2.5):

n≥5; К_и≥0,2; m≥3; P_ном = const; следовательно nэ = n

Определим мощность за наиболее загруженную смену на примере привода компрессора (по формуле 2.1):

Р_см= К_и * Р_ном ;

Р_см = 0.07*389.8=30.02 кВт;

Определим реактивную мощность за наиболее загруженную смену на примере привода компрессора (по формуле 2.2):

Q_см = tgφ*P_см;

Q_см= 1.12*30.02= 33.76 кВАр;

Определяем коэффициент использования для ШРА-1:

Ки_ШРА-1= К_и = ;

   К_ишра-1 = = 0.07;

Коэффициент максимума для ШРА-1 равенК_м= 3.04 (по таблице 2.13)

С учетом коэффициента максимума определяем расчетные максимальные активные нагрузки ( по формуле 2.6):

Р_р = К_м ·∑Р_см;

Pp= 3.04*30.02= 91.26кВт;

Определяем расчетные максимальные реактивные нагрузки (по формуле 2.7):

Q_р = ∑Q_см*К ;                                                                                  

Qp= 33.76*1.1= 37.14кВАр;

Определяем полную расчетную мощность электрической нагрузки (по формуле 2.8):

S_р = ;                                                                                      

S_р = = 98.53кВА;

Определяем расчетный ток (по формуле 2.9):

I_р = ;                                                                                      

I_р =  = 149.88 А.

Аналогично производим расчеты для остальных ШРА и РШ, все расчеты сводим в таблицу 2.3.

Рассчитаем потери в трансформаторе мощностью 650кВА:

Активные потери:

ΔР_т= 2%*S_р                                          (2.10)

ΔР_т= 2% * 650 = 13 кВт;

Реактивные потери:

                                                   ΔQ_т = 10%S_р                                                                   (2.11)

ΔQ_т = 10% *650= 65 кВАр;