- •Электроснабжение Сборочного участка механического цеха.
- •Введение
- •Характеристика цеха.
- •2. Расчетно-конструкторская часть
- •2.1Расчет электрических нагрузок группы электроприемников.
- •2.3 Технико-экономический расчет по выбору числа и мощности трансформаторов.
- •Расчеты
- •2)Расчеты для трансформатора тм –160/10:
- •2.5 Расчет силовой сети цеха.
- •Потери напряжения
- •Выбор пускателей и теплового реле.
- •2.6 Расчет токов к.З
- •Определяю Zрез до к10
- •2.7 Выбор оборудования подстанции и питающего кабеля.
- •2.8 Расчет защитного заземления.
- •Заключение
2.3 Технико-экономический расчет по выбору числа и мощности трансформаторов.
Намечаю два варианта трансформатора:
2*250 кВА
2*160 кВА
По каталогу на трансформаторы выбираю трансформаторы и выписываю их основные характеристики: ∆Px.x; ∆Pк.з; Uк.з%; ix.x%, где:
∆Px.x – потери холостого хода трансформатора;
∆Pк.з – потери короткого замыкания трансформатора;
Uк.з% - напряжение короткого замыкания в %;
ix.x% - ток холостого хода трансформатора.
Таблица №3.Технические данные трансформатора
Трансформаторы |
Pх.х к Вт |
Uк % |
Iх % |
∆ Pк.з кВт |
к, руб. |
ТМ – 250/10 |
0,61 |
5,5 |
1,9 |
3,7 |
780000 |
ТМ – 160/10 |
0,45 |
5,5 |
1,9 |
2,6 |
550000 |
Расчеты
2)Расчеты для трансформатора тм –160/10:
∆Qкз = Uк% / 100 * Sн = 5,5/100*160=8,8кВар (11)[1]
Где Uк%- напряжение в процентах; Sн – номинальная мощность трансформатора
∆Qх.х=Iх% /100*Sн=1,9/100*160=3 кВар (12)[1]
Где Iх% - ток в процентах; Sн – номинальная мощность трансформатора
Строю типовой график нагрузки для данного цеха.
рис.1 Типовой график
Нахожу текущую мощность в именованных единицах по формуле
Pтек = (13) [1]
Qтек = (Qтек – Qтек) (14)[1]
Sтек = (15)[1]
Pтек1 = = 214 кВт
Qтек = (187,7– 110) = 77,7 квар
Sтек = = 226 кВА
Остальные расчеты аналогичны данные занесены в таблицу 2
Таблица 4.
№ |
Pтек,% |
Pтек, кВт |
Qтек,% |
Qтек, квар |
Sтек, кВА |
1 |
100 |
214 |
100 |
77,7 |
226 |
2 |
90 |
192 |
95 |
276,2 |
204 |
3 |
80 |
171 |
85 |
264,8 |
182 |
4 |
65 |
139 |
80 |
247,7 |
150 |
5 |
50 |
107 |
70 |
199,3 |
118 |
6 |
32 |
68,5 |
58 |
170,8 |
80 |
7 |
10 |
21,4 |
32 |
23,2 |
31,5 |
8 |
5 |
10,7 |
25 |
18,2 |
21,1 |
рис.2 Типовой график
1) Определяю коэффициент загрузки трансформатора на каждой ступени по формуле кз1=S1 /Sном*2 (16) [1]
Где S1 - мощность первой ступени
Sном -номинальная мощность трансформатора
кз1 = 226/2*160 =0,7
Определяю (∆Рх.х+Кп.п*Qх.х)
(∆Рх.х+Кп.п*Qх.х)= 0,45+0,04*4,8 =0,64
Определяю (∆Рк.з+Кп.п*Qк.з)
(∆Рк.з+Кп.п*Qк.з)= 2,6+0,04*8,8 =2,9
2) Определяю потери в трансформаторе на каждой ступени по формуле
Р1=(∆Рх.х+Кп.п*Qх.х)+кз2(∆Рк.з+Кп.п*Qк.з) (17) [1]
Где Кп.п коэффициент приведения потерь и равен (0.02 – 0.04) кВт/квар
∆P1 = (0,45+0,04*4,8)+0.72(2,6+0,04*8,8) = 2,061 кВт
3)Определяю потери энергии ∆W
∆W = ∆P*T (18)[1]
где T время действия нагрузки.
∆W = ∆P*T =2,061*1000=2061 кВт*ч
Полученные данные заношу в таблицу 3
4) Складываю потери энергии на каждой ступени. ( получаю годовые потери)
∑W = ∆W1+∆W2+∆W3+…+∆Wn 19[1]
Полученные данные заношу в таблицу 3
5)определяю экономическую стоимость потерь
Сn=С*∑W (20)[1]
Где C стоимость одного кВт, равная 3 рублям
Таблица №5. Данные трансформаторов.
ТМ-250/10 |
№ |
S |
кз |
(∆Рх.х+Кп.п*Qх.х) |
(∆Рк.з+Кп.п*Qк.з) |
∆P |
T |
∆W |
∑∆W |
1 |
226 |
0.45 |
0.8 |
4.25 |
1.66 |
1000 |
1660 |
10108 |
|
2 |
204,5 |
0.4 |
1.48 |
1750 |
2590 |
||||
3 |
182 |
0.36 |
1.35 |
1000 |
1350 |
||||
4 |
150 |
0.3 |
1.18 |
500 |
590 |
||||
5 |
118 |
0.23 |
1.02 |
500 |
510 |
||||
6 |
80,4 |
0.16 |
0.9 |
2000 |
1800 |
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТМ-160/10 |
1 |
226 |
0.7 |
0.64 |
2.9 |
2.06 |
1000 |
2060 |
10849 |
2 |
204,5 |
0.63 |
1.8 |
1750 |
3150 |
||||
3 |
182 |
0.57 |
1.6 |
1000 |
1600 |
||||
4 |
150 |
0.46 |
1.25 |
500 |
625 |
||||
5 |
118 |
0.36 |
1 |
500 |
500 |
||||
6 |
80,4 |
0.25 |
0.8 |
2000 |
1600 |
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
4) Cn1 = 3*10849= 32547руб.
Cn2 = 3*10108=30324 руб.
5) Cа1 = 0.2*550000 = 110000 руб.
Cа2 = 0.2*780000 = 156000 руб.
Определяю годовые эксплуатационные расходы которые складываются Cа и Cn. Cэ = Cа + Cn.
Cэ1 = 32547+ 110000 = 142547 руб.
Cэ2 = 30324 + 156000 = 186324руб.
К1 < К2 => выбираю трансформатор ТМ – 160/10, т.к.
Cэ1 < Cэ2 эксплуатационные и начальные затраты на трансформатор меньше , чем у трансформатора ТМ-250/10
2.4Конструктивное выполнение цеховой сети и подстанции.
Применение комплектной трансформаторной подстанции позволяет расположить ее внутри цеха на свободной территории с максимальным приближением к потребителям. КТП имеет защиту со стороны высшего напряжения предохранители и выключатели нагрузки: со стороны низшего напряжения-автоматы(ВАВ).
Выбираю цеховую подстанцию КТП- 160 и устанавливаю её в компрессорной.
Таблица№6.Данные КТП
|
Сторона ВН |
Сторона НН |
||||||
Тип |
Ном.Напр |
Тр-ра |
Плавк.вставки |
Тр-ра |
Линия 1 |
Линия 2 |
Линия 3 |
Линия наруж. освещения |
КТП-160/10 |
6 |
15,4 |
31,5 |
231 |
80 |
160 |
100 |
16 |
10 |
9,25 |
20 |
Я выбираю КТП, т.к они поставляются с заводов полностью собранными или
подготовленным к сборам.
КТП применяется в постоянных, а также во временных электроустановках промышленных предприятий транспортабельны и просты для монтажа и демонтажа, что позволяет переводить их на другие объекты.
Для распределения электроэнергии выбираю рационально – магистральную схему.