Выбор схемы электроснабжения цеха

В качестве схемы электроснабжения выбираю наиболее распространённую на практике, т.е. смешанную (радиальная + магистральная) [Приложение Щ, с. 118).Например:

Фидер 1 – от этого фидера запитан регулятор натяжения, защищён автоматическим выключателем QF5. Максимальная паспортная мощность, потребляемая установкой равна 15кВт.

Фидер 2 – по этому фидеру получают питание краны и тельферы. Защищено автоматом QF6. Паспортная мощность, потребляемая сварочным оборудованием 60кВт.

Фидер 3 – питает магистраль 1, защищённую автоматом QF7, от которой в свою очередь запитано следующее оборудование:

Компрессоры – защищены автоматами QF8 и QF9 и получают питание по двум раздельным кабелям. Паспортная мощность 60кВт на каждый кабель.

Цепи освещения запитаны через РЩ-1, оборудованный выключателем и предохранителями. От него подключены 4 щита с автоматическими выключателями на отходящих линиях и рассчитаны на провода до 50мм². Защищёны автоматом QF10.

Насосы – защищены автоматом QF11. Потребляемая паспортная мощность 10,5кВт.

Фидер 4 – запитаны краны и тельферы, защищённые автоматом QF12. Потребляемая паспортная мощность 60кВт.

Фидер 5 – питаются вентиляторы и кондиционеры участка. Защищены автоматом QF13. Потребляемая паспортная мощность 31кВт.

Фидер 6 – с этого фидера получают питание насосы и гидравлическое оборудование, цепь защищена автоматом QF15. Потребляемая паспортная мощность 10,5кВт.

Фидер 7 – питает транспортёры, защищенные автоматом QF16. потребляемая паспортная мощность 20кВт.

Фидер 8 – с этого фидера запитана магистраль 2, защищённая автоматом QF17. с магистрали 2 питаются:

Сварочное оборудование – защищено автоматом QF18. Потребляемая паспортная мощность по 65кВт.

Металлорежущие станки – защищены автоматом QF19 и потребляют паспортную мощность 50кВт.

Освещение – также запитано по двум кабелям и защищено автоматами QF20 иQF 21. потребляемая паспортная мощность по 80 кВт.

Фидер 9 – получают питание S-образной станции. Защищён автоматом QF22. потребляемая паспортная мощность 50кВт.

Фидер 10 – запитаны вентиляторы, защищены автоматом QF23. Потребляемая паспортная мощность 31кВт.

Расчёт сетей цеха

5.1Расчёт ведется по номинальному току электроприёмников.

Для двигателей:

I_ном.=Р_п./(Ö3*cos j*U*h) ,                                                                               (55)

 где

Р_п- суммарная паспортная мощность потребителя,      кВт

cos j- коэффициент мощности потребителя

U- напряжение с низкой стороны ,   кВ

h- КПД механизма , % .

Для других потребителей:

I_ном.=Р_п./(Ö3*cos j*U) ,                                                                          (56)

где

Р_п- суммарная паспортная мощность потребителя, кВт

cos j- коэффициент мощности потребителя

U- напряжение с низкой стороны ,   кВ .

5.2Кабель: (см. [Приложение М, Н, с. 70])

Находится экономическое сечение кабеля:

S_эк= I_ном/J_эк,                                                                                         (57)

По величине S_эк выбирается большее стандартное сечение кабеля.

Кабель проверяется по нагреву:

I_доп> I_ном , А                                                                                       (58)

Выбранный кабель удовлетворяет условиям ПУЭ.

Проверяется выбранный кабель на потерю напряжения:

                                                        (59)

DU%=(DU/U)*100% , %                                                                   (60)

5.3Автоматический выключатель. (см. [Приложение Т, с. 77])

Выбор производится по U_ном.=0,4 кВ, I_ном , по роду тока.

Тип , U_ном ,I_ном , I_{пр.откл}.

Проверяется I_{пр.откл.}> I_кз                                                                                                                       (61)

Выбирается I_ном расцепителя: I_{ср.расц.}< I_кз                                                                   (62)

8 Мероприятия по повышению коэффициента мощности

Одним из вопросов, решаемых как на стадии проектирования, так и на стадии эксплуатации систем электроснабжения, является вопрос о компенсации реактивной мощности, включающей расчет и выбор компенсирующих устройств, их регулирование и размещение на территории предприятия.

Мероприятия по уменьшению потребления приёмниками реактивной мощности должна рассматриваться в первую очередь, так как для их осуществления, как правило, не требуется значительных капитальных затрат.

Поскольку основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели, трансформаторы и вентильные преобразователи, то используют следующие способы:

1. установка конденсаторных батарей.

2. замена мало загруженных асинхронных двигателей двигателями меньшей мощности.

3. понижение напряжения у двигателей, систематически работающих с малой нагрузкой.

4. ограничение холостого хода у двигателей и сварочных трансформаторов.

5. применение синхронных двигателей вместо асинхронных.

Конденсаторы по сравнению с другими источниками реактивной мощности обладают рядом преимуществ:

1. малые потери активной мощности.

2. простота эксплуатации.

3. простота производства монтажных работ.

4. возможность использования для установки конденсаторов любого сухого помещения.

К недостаткам конденсаторов следует отнести зависимость генерируемой реактивной мощности от напряжения, чувствительность к искажениям питающего напряжения и недостаточную прочность, особенно при к.з. и перенапряжениях.

Набросы реактивной мощности, сопровождающие работу этих приёмников, вызывают значительные колебания питающего напряжения. Кроме того, эти приёмники, будучи, как правило, нелинейными элементами в системе

электроснабжения, вызывают дополнительные искажения токов и напряжений. Поэтому к компенсирующим устройствам предъявляются следующие

требования:

1. высокое быстродействие изменения реактивной мощности.

2. достаточный диапазон регулирования реактивной мощности.

3. возможность генерирования и потребления реактивной мощности.

4. минимальные искажения питающего напряжения.

Обычно батареи конденсаторов включаются в сеть трёхфазного тока по схеме

 треугоьника. При отключении конденсаторов необходимо, чтобы запасённая в них энергия разряжалась автоматически на постоянно включенное активное сопротивление. Значение сопротивления должно быть таким, чтобы при отключении конденсаторов не возникало перенапряжений на их зажимах.

 Для повышения соsφ искусственным путём принимается решение о установке конденсаторов с размещением в РУ-0,4кВ.

Рассчитывается мощность конденсаторной батареи:

кВар.                                                                               (63)

где: Q – мощность конденсаторной батареи; кВар.

Р_н – мощность активной нагрузки в часы максимума; кВт.

tgφ₁ – фактический тангенс, соответствующий данной нагрузке.

tgφ₂ – оптимальный, принятый по ПУЭ.

Для получения необходимой мощности требуется

n=Q_к.б./Q_к                                   (64)

конденсаторов соединённых параллельно.

Выбираются конденсаторы для составления батареи: