1.2 Выбор комплектных компенсирующих устройств
В целях снижения потерь электроэнергии в питающих сетях и уменьшения значения устанавливаемой мощности КТП выбираем комплексную конденсаторную установку (ККУ), ближайшую к средней реактивной мощности Qc = 84,18 кВАр,и получаем ККУ-0,38-75.
Реактивная мощность нагрузки после компенсации:
Q =Qc - QККУ (3)
Q = 84,18 – 75 = 9,18кВАр
Средняя полная мощность нагрузки трансформатора:
(4)
кВА
1.3 Предварительный выбор мощности трансформатора
кВА (5)
Выбираем ближайший большой трансформатор мощностью 160 кВА.
1.4 Проверка предварительно выбираемого трансформатора
Остаточное напряжение при пуске двигателя наибольшей мощности:
(6)
где хДВ-индуктивное сопротивление двигателя наибольшей мощности при пуске:
(7)
где хт-индуктивное сопротивление трансформатора:
(8)
где U2нн-номинальное значение обмотки низшего напряжения равное 0,4 кВ, Sтн-номинальная мощность трансформатора.
теперь получаем:
Допустимое
остаточное напряжение удовлетворяет
условию Uост
1.5 Выбор комплектного оборудования
Таблица 2
Расчет электрической нагрузки ШР2
|
№ на схеме |
Наименование оборудования |
Номина-льная мощность Pн, кВт |
n |
Ки |
q |
tgφ |
Pc, кВт |
Qс, кВАр |
Дисперсия мощности D |
Третий центральный
момент
| ||||
|
2 |
Лебёдка |
7,5 |
1 |
0,1 |
1 |
1,73 |
0,75 |
1,3 |
3,94 |
17,73 | ||||
|
4 |
Бытовка |
15 |
1 |
0,95 |
0,95 |
0 |
13,5 |
0 |
0 |
0 | ||||
|
6,7 |
Сварочный агрегат |
60 |
2 |
0,25 |
0,8 |
1 |
24 |
24 |
138,24 |
3317,76 | ||||
|
8 |
Растворный узел |
11 |
1 |
0,15 |
0,6 |
1,52 |
1 |
1,51 |
7,73 |
52,72 | ||||
|
11 |
Компрессор |
7,5 |
1 |
0,55 |
0,9 |
0,75 |
3,71 |
2,78 |
8,49 |
-12,1 | ||||
|
12 |
Насос |
18,5 |
1 |
0,55 |
0,9 |
0,75 |
9,16 |
6,87 |
51,67 |
-181,62 | ||||
|
16 |
Электроинст-румент |
1,1 |
1 |
0,15 |
0,6 |
1,52 |
0,1 |
0,15 |
0,08 |
0,06 | ||||
|
Итого: |
52,22 |
36,61 |
210,15 |
3194,55 | ||||||||||
Вычислим дисперсию мощности:
D = n·P2H·KИ·q·(0,8 - KИ·q) (9)
Третий центральный момент мощности:
=PH·D·(0,8 - 2·KИ·q) (10)
Для каждого элемента ШР2:
Лебёдка:
D = 1·7,52·0,1·1·(0,8-0,1·1) = 3,94
= 7,5·3,94·(0,8-2·0,1·1) = 17,73
Бытовка:
D = 1·152·0,95·0,95·(0,8-0,95·0,95) = 0
= 15 · 0 · (0,8 - 2 · 0,95
· 0,95) = 0
Сварочный агрегат:
D = 2·602·0,25·0,8·(0,8 - 0,8·0,25) = 138,24
= 60·138,24·(0,8 - 2·0,8·0,25) = 3317,76
Растворный узел:
D = 112·0,15·0,6·(0,8 - 0,15·0,6) = 7,73
=
11·7,73·(0,8 - 2·0,15·0,6) = 52,72
Компрессор:
D = 7,52·0,55·0,9·(0,8 - 0,55·0,9) = 3,71
= 7,5·3,71·(0,8 - 2·0,55·0,9)
= 2,78
Насос:
D = 18,52·0,55·0,9·(0,8 - 0,55·0,9) = 51,67
= 18,5·51,67·(0,8 - 2·0,55·0,9) = -181,62
Электроинструмент:
D = 1,12·0,15·0,6·(0,8 - 0,15·0,6) = 0,08
= 1,1·0,08·(0,8 - 2·0,15·0,6) = 0,06
По итоговым величинам вычислим таблицы 2, вычислим коэффициент вариации, коэффициент ассиметрии, и расчетную активную мощность.
Коэффициент вариации:
Коэффициент ассиметрии:
Расчетная активная мощность:
Pp
= Pc·[1 + (1,65 + 0,3·
)·
]
=
=
·[1 + (1,65 + 0,3·
·
= 80,95 кВт
Расчетная полная мощность по ШР2:
Расчетный ток нагрузки:
A
Ток уставки теплового расцепителя вводного автомата:
A
Выбираем ближайший больший вводный автомат ВА51-35 на ток 160 А.
Таблица 3
Расчет электрической нагрузки ШР3
|
№ на схеме |
Наименование оборудования |
Номина-льная мощность Pн, кВт |
n |
Ки |
q |
tgφ |
Pc, кВт |
Qс, кВАр |
Дисперсия мощности D |
Третий центральный
момент
| ||||
|
3 |
Лебедка |
7,5 |
1 |
0,1 |
1 |
1,73 |
0,75 |
1,3 |
3,94 |
17,73 | ||||
|
5 |
Сварочный агрегат |
60 |
1 |
0,25 |
0,8 |
1 |
12 |
12 |
432 |
10368 | ||||
|
9,10 |
Компрессор |
7,5 |
2 |
0,55 |
0,9 |
0,75 |
7,425 |
6,68 |
17 |
-24,22 | ||||
|
13,14 |
Насос |
18,5 |
2 |
0,55 |
0,9 |
0,75 |
18,32 |
13,74 |
103,34 |
-363,24 | ||||
|
15 |
Вентилятор |
5,5 |
1 |
0,55 |
0,9 |
0,75 |
2,72 |
2,04 |
4,57 |
-4,78 | ||||
|
17 |
Наружное освещение |
15 |
1 |
1 |
1 |
0 |
15 |
0 |
0 |
0 | ||||
|
Итого |
56,24 |
35,76 |
560,85 |
9993,49 | ||||||||||
По итоговым величинам вычислим таблицы 3, вычислим коэффициент вариации, коэффициент ассиметрии, и расчетную активную мощность.
Коэффициент вариации:
Коэффициент ассиметрии:
Расчетная активная мощность:
Pp
= Pc·[1 + (1,65 + 0,3·
)·
]
=
= 56,24·[1 + (1,65 + 0,3·0,75)·0,42] = 100,53 кВт
Расчетная полная мощность по ШР2:
Расчетный ток нагрузки:
A
Ток уставки теплового расцепителя вводного автомата:
A
Выбираем ближайший больший вводный автомат ВА51-39 на ток 250 А.
Для определения серии ШР2 необходимо иметь информацию о номинальных токах и токах уставки тепловых расцепителей выключателей.
Номинальный ток двигателя строительного крана:
Расчетный ток сварочных преобразователей:
Расчетный ток для наружного освещения:
Расчетный ток для бытовок:
Технические данные линейных автоматов ШР 2
Таблица 4
Технические данные линейных автоматов ШР2
|
№ на схеме |
Наименование Оборудования |
Номинальная мощность Pн, кВт |
Номинальный ток, IH А |
Ток уставки, Iy А |
Автомат |
|
2 |
Лебёдка |
7,5 |
15 |
17,65 |
ВА51-31 на 20А |
|
4 |
Бытовка |
15 |
22,79 |
|
ВА51-31 на 31,5А |
|
6,7 |
Сварочный агрегат |
60 |
|
|
ВА51-31 на 63А |
|
8 |
Растворный узел |
11 |
22 |
25,88 |
ВА51-31 на 31,5А |
|
11 |
Компрессор |
77,5 |
15 |
|
ВА51-31 на 20А |
|
12 |
Насос |
18,5 |
37 |
43,53 |
ВА51-31 на 50А |
|
16 |
Электроинструмент |
1,1 |
2,2 |
2,59 |
ВА51-31 на 16А |
Расчетные токи электродвигателей определяем по формуле:
IH = 2·РН (11)
А токи установок тепловых расцепителей линейных автоматов рассчитываются по формуле:
(12)
Для лебёдок:
IH = 2·7,5 = 15 А
А
Для бытовок:
IH = 22,79А
Iy
=
Для сварочного агрегата:
IH
=
А
Iy
=
А
Для растворного узла:
IH = 2·11 = 22 А
Iy
=
А
Компрессор:
IH = 2·7,5 = 15 А
Iy
=
А
Для насоса:
IH = 2·18,5 = 37 А
Iy
=
А
Для электроинструмента:
IH = 2·1,1 = 2,2 А
Iy
=
А
По условию технического решения таблицы 4 подбираем силовой шкаф для ШР2 типа ПР8503-1002-3У3 с водным автоматом ВА51-35 на номинальный ток 250 А, который имеет 6 отходящих линий с автоматами ВА51-31, на ток 50 А для подключения насоса, 2 на ток 31,5 А для бытовки и растворного узла, 2 на ток 20 А для лебёдки и компрессора, 1 на ток 16 А для электроинструмента и 3 отходящие линии на ток 63 А для подключения сварочных агрегатов (один в резерве).
Для определения серии ШР3 необходимо иметь информацию о номинальных и пусковых токах вставки предохранителей.
Пусковые токи и токи вставок определяем по формулам:
Iпуск = iп ·IН (13)
(14)
где коэффициент
зависит от условия
пуска электродвигателя.
где iп-крастность пускового тока электродвигателя.
Таблица 5
Токовая нагрузка силового распределительного шкафа ШР3
|
№ на схеме |
Наименование оборудования |
Номинальная мощность Pн, кВт |
Номинальный ток, IH А |
Ток уставки, Iпyск А |
Ток плавкой вставки, Iвс, А |
|
3 |
Лебедка |
7,5 |
15 |
105 |
52,5 |
|
5 |
Сварочный агрегат |
60 |
|
|
|
|
9,10 |
Компрессор |
7,5 |
15 |
105 |
52,5 |
|
13,14 |
Насос |
18,5 |
37 |
259 |
129,5 |
|
15 |
Вентилятор |
5,5 |
11 |
77 |
38,5 |
|
17 |
Наружное освещение |
|
|
|
|
Для лебедок:
Iпуск = iп ·IН = 7 · 15 = 105 А
А
Для сварочного агрегата:
Iпуск
=
IН=
А
Для компрессора:
IH = 2 ·7,5 = 15 А
Iпуск = 7 ·15 = 105 А
А
Для насоса:
Iпуск = 7 ·37 = 259 А
А
Для вентилятора:
IH = 2 ·5,5 = 11 А
Iпуск=7 ·11 = 77 А
А
Для наружного освещения:
Iпуск
=
IН= 22,79 А
По техническому условию таблицы 5 подбираем силовой шкаф для ШР3 типа ШР11-73703-3У3 рубильник на вводе Р18-353 на номинальный ток 250А.