Система электроснабжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Расчет электрических нагрузок здания. Выбор трансформаторов

2. Расчет и выбор КУ

3. Расчет и выбор аппаратов защиты и линии электроснабжения

4. Расчет токов короткого замыкания

Заключение

Список используемой литературы



Введение

электрический нагрузка трансформатор напряжение

Энерговооруженность общества необходима для научно-технического прогресса, для дальнейшего экономического роста. Одной из важнейших задач является внедрение нетрадиционных, альтернативных преобразователей АПЭ. Таким, как солнечная, геотермальная и ветровая энергии, энергию океана и биоэнергию. В связи с экологичностью и возобновляемостью таких ресурсов перед учеными открываются огромные возможности новых разработок в электроснабжении. Система электроснабжения современных предприятий должна быть надежной и простой. Требования к проектированию систем электроснабжения для различных отраслей хозяйства имеют свои особенности. Перед проектировщиками открывается большой фронт работ. От правильности расчетов энергоустановок, от экономических и качественных проектов зависит переоснащение и энерговооруженность энергетического комплекса в мировом масштабе. При проектировании систем электроснабжения должны быть учтены такие факторы, как бесперебойность процесса, отсутствие перегрузок, простота. Проектировщик должен рассчитать оптимальную длину линий, учесть простой способ прокладки сети, взаимозаменяемость и возможность внедрения нового оборудования без отражения на качестве конструкции. Для обеспечения перегрузок на каждом участке сети должно быть свое распределительное устройство, оно должно быть установлено в центре нагрузки таким образом, чтобы подключение к распределительным устройствам других потребителей было бы невозможно. При параллельных технологических потоках задача проектировщика - обеспечить бесперебойность работы участков сети. Для этого проектировщику необходимо учесть в проекте возможность выхода из строя элемента оборудования и его ремонта, при бесперебойной работе всей сети в целом. И, конечно-же, проект должен обладать безопасностью. Все оборудование линии должно иметь высокую степень защиты. Все электроэнергетическое оборудование: электроприемники, генераторы, линии электропередачи, трансформаторы проектируются для работы в длительном режиме при номинального напряжения (с лучшими технико-экономическими показателями) Номинальные напряжения работы электросетей стандартизированы. В курсовой работе мне предложено произвести расчеты основных технических характеристик оборудования и выбрать модель, марку, серию, соответствующие расчету. А также произвести расчет потерь, происходящих в работе энергоустановки. По данному варианту мне предоставлена возможность рассчитать ЭСН третьей категории с семью приемниками и четырьмя участками линий электропередач (ТП- одно-трансформаторная подстанция)

Таблица 1. Исходные данные к курсовому проекту

Вариант	Категория ЭСН	S,	Номера электроприемников
11	3	500	3-15-17-20-23-26-29
Вариант	№ электроприемника	км	м	м	м
16	6	2	15	25	5,5

Примечание. Длина шинопровода до ответвления используется в том случае, если при распределении нагрузки, указанной номером, электроприемник подключен к шинопроводу. В остальных случаях принимать = 0.



1. Расчет электрических нагрузок здания. Выбор трансформаторов

В соответствии с таблицей 1:

Вариант - 11.

Категория по надежности электроснабжения - 3.

Электроприемники:

№ 3 - 15 - 17 - 20 - 23 - 26 - 29.

Здание - 500 м².

Требуется:

- составить схему электроснабжения Здания;

- рассчитать нагрузки и заполнить сводную ведомость нагрузок;

- выбрать ТП - 10/0,4.

Решение

На рисунке 1 изображена простейшая схема электроснабжения с потребителем III категории ЭСН.

Рисунок 1. Простейшая схема электроснабжения, потребитель - III категории ЭСН



Принимаем следующие РУ: РП1 (для 3-фазного ПКР), РП2 (для 1-фазного ПКР), ШРА1, ШРА2, ЩО.

Сформируем схему электроснабжения Здания в соответствии с рисунком 2.

Рисунок 2. Схема электроснабжения Здания

Нагрузки 3-фазного ПКР (Тележка подвесная ПВ 40%) приводим к длительному режиму:

Р_н=Р_п*vПВ=4*v0,04=2,53 кВт. (1)

Нагрузка 1-фазного ПКР (Аппарат дуговой сварки ПВ 60), включенная на линейное напряжение, приводится к длительному режиму и к условной 3-фазной мощности:



Рисунок 3. Распределение 1-фазной нагрузки по фазам

Р_н=S_н*cos?=15*0,35*v6= 4,06 кВт; (2)

P_В=Р_ф.нб=(2Р_н+2 Р_н)/2=2 Р_н=2*4,06=8,12кВт; (3)

Р_А=Р_С=Р_ф.нм=(Р_н+2Р_н)/2=1,5Р_н=1,5*4,06=6,09кВт; (4)

Определим величину неравномерности нагрузки в однофазном ПКР:

Н = (Р_ф.нб- Р_ф.нм)/ Р_ф.нм*10²=8,12-6,09/6,09*10²=33%>15%. (5)

При включении на фазное напряжение, найдем условную 3-х фазную мощность (приведенную):

Р_у⁽³⁾=3* Р_ф.нб⁽¹⁾=3*8,12=24,36кВт. (6)

Определим методом удельной мощности нагрузка ОУ:

Р_оу=Р_уд*S=4*500*10^-3=2кВт (7)

Распределим нагрузку внутри Здания в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2. Распределение нагрузки по РУ

РУ	Нагрузка приведенная, кВт
1	2
РП1
Тележка подвесная, ПВ-40% 2,53х8	20,24
ЩО
5	5
ШРА1
Насосная установка 55Ч4	220
Пресс штамповочный 4,5Ч6	27
Печь индукционная 8Ч2	16
Контейнер ленточный 35Ч1	35
РП2
Аппарат дуговой сварки	24,36
ШРА2
Насосная установка 55Ч4	220
Пресс штамповочный 4,5Ч6	27
Печь индукционная 8Ч2	16
Контейнер ленточный 35Ч1	35
ИТОГО	645,6

Согласно распределению нагрузки по РУ заполняем «Сводную ведомость...» в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3. Сводная ведомость нагрузок по цеху

Наименование РУ и электроприемников	Нагрузка установленная	Нагрузка за смену	Нагрузка максимальная
	, кВт	n	, кВт				m	кВт	кВт	кВ•А				кВт	кВт	кВ•А	А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
РП1 Тележка подвесная, ПВ = 60 %		8	20,24	0,1	0,5	1,73	-	2,024	3,5	4,04	-	-	1	2,325	4,04	4,66	10,06
РП2 Аппарат дуговой сварки, 1-ф, ПВ = 60 %	4,34	5	24,36	0,3	0,35	2,67	-	7,308	9,97	12,36	-	-	1	7,74	9,97	7,73	11,76
ШРА2 Насосная установка Пресс штамповочный Печь индукционная Контейнер ленточный	55 4,5 8 35	4 6 2 1	220 27 16 35	0,7 0,24 0,75 0,55	0,8 0,65 0,35 0,75	0,75 1,17 2,67 0,88		154 6,48 12 19,25	115,5 7,58 32,04 16,94	192,5 8,39 34,21 25,64	4 6 2 1	1,2 1,75 1,29 1,00	1 1 1 1	184,8 11,34 15,48 19,25	115,5 7,58 32,04 16,94	217,73 186,04 35,58 25,64
ВСЕГО на ШМА2	102,5	13	298	2,24	2,55	5,47	> 3	191,73	172,06	260,74	13	5,24	4	230,87	172,06	464,99	707,31
ЩО ОУ с ГРЛ	-	-	5	0,85	0,95	0,33	-	4,25	1,4	4,5	-	-	-	4,25	1,4	4,25	6,46
Всего на ШНН								397,04	358,99	542,38	-	-	-	476,06	359,53	946,62	-
Потери														18,93	94,66	96,53	-
Всего на ВН														494,99	454,19	1043,15	-

Так как на РП1, РП2, ЩО электроприемники одного наименования, итоговых

расчетов не требуется.

Расчеты производим для ШМА1 и ШМА2.

Определяем

m=Р_н.нб/Р_н.нм,

результат заносим в колонку 8.

Определяем

Р_см=К_и*Р_н, Q_см=Р_см*tg? S_см=v(Р_см²+Q_см²),

результаты фиксируем в колонках 9, 10, 11.

Вычисляем

К_и.ср=Р_см? / Р_н?, cos?= Р_см? / S_см? , tg?= Q_см? / Р_см?

для ШМА1 и ШМА2, результаты фиксируем в колонках 5, 6, 7.

Определяем n_э=F (n, m, К_и.ср, Р_н)=F(13, >3,>0,2, переменная)=13, результат фиксируем в колонке 12.

Определяем К_м=F (K_и.ср, n_э, результат фиксируем в колонке 13.

Рассчитываем Р_м=К_м*Р_см; Q_м=К”Q_см; S_м=v(Р_м²+Q_м²), результат фиксируем в колонках 15, 16, 17.

Определяем ток на РУ, результат заносим в колонку 18:

I_м(РП1)=S_м(РП1)/v3*V_л=4,66/ (1,73*0,38)=10,06 А; (8)

I_м(РП2)=S_м(РП2)/v3*V_л=7,73/(1,73*0,38)=11,76 А; (9)

I_м(ШМА1)=S_м(ШМА1)/v3*V_л=464,99/(1,73*0,38)=70,7,31 А; (10)

I_м(ШМА2)=S_м(ШМА2)/v3*V_л=464,99/(1,73*0,38)=707,31 А; (11)

I_м(ЩО)=S_м(ЩО)/v3*Vл=4,25/(1,73*0,38)=6,46 А. (12)

Определяем потери в трансформаторе, результаты фиксируем в колонках 15, 16, 17.

?Р_т=0,02*S_м(НН)=0,02*946,62=18,93 кВт; (13)

?Q_т=0,1*S_м(НН)=0.1*946.62=94.66 квар; (14)

?S_т=v(?Р_т²+?Q_т²⁾ =v18.93²+94.66²=96.53 кВА. (15)

Расчетная мощность с учетом потерь, но без компенсации реактивной мощности (для однотрансформаторной КТП потребителей 3 категории):

S_т?S_р=S_м(ВН)/0,9=1043,15/0,9=1159,05 кВА

По справочному пособию по электрооборудованию и электроснабжению [2, с. 107] выбираем подстанцию городского типа, проходную, с кабельным вводом КТП-ПК 1000/10/0,4; с одним трансформаторами ТМ 1250 10 0,4;

?Р_хх=1,950кВт; ?Р_КЗ=13 кВт; u_кз=5,5%; i_хх=1,5%; (16)

К_з=S_нн/N_т*S_т=946,62/1*1250=0,75 (17)

2. Расчет и выбор КУ

Таблица 4. Исходные данные

Параметр	?к	tg?	Рм,кВт	Qм, квар	Sм, кВ•А
Всего на НН без КУ	0,83	0,68	476,06	359,53	946,62



Расчетная мощность КУ: Q_к.р=б*Р_м(tg? - ?к)=0,9*476,06*(0,68-0,33)=149,95 квар.

Примем cos?к= 0,95, тогда tg?к = 0,33.

Выбираем два КУ УКБН-0,38 - 0,4 на 70 кВАр. В случае выхода из строя одного из них реактивную нагрузку снизит работающее КУ.

Рассчитаем tg?ф и cos?ф после компенсации реактивной мощности:

tg?ф= tg?-Q_к.ст/ б*Р_м=0,68-(1*150)/(0,9*476,06)=0,329; (18)

Расчетная мощность трансформатора с учетом потерь:

S_р=S_(ВН)/0,9= 946,62/0,9= 1051,8 кВ•А; (19)

?Р_m=0.02S_(НН)=0,02*946,62=18,93 кВт; (20)

?Q_m=0.1S_(НН)=0,1*946,62=94.66 кВт; (21)

?S=v(?Р_m²+?Q_m²) = v (18.93²+94.66²) =96.53 кВ. (22)

Выбирем ТМ 1250 10/0,4; ?Р_хх=1,950 кВт; ?Р_кз=13 кВт; u_кз=5,5%; i_xx=1.5%.

К_з=S_нн/N_т*S_т=946,62/1*1250=0,757

Таблица 5. Сводная ведомость нагрузок

Параметр	cos?	tg?	Рм,кВт	Qм, квар	Sм, кВ•А
Всего на НН без КУ	0,83	0,68	476,06	359,53	946,62
КУ				2Ч70
Всего на НН с КУ	0,95	0,33	476,06	219,53	524,24
Потери			18,93	94,66	96,53
Всего на ВН с КУ			494,99	314,19	620,77

Выбраны два КУ УКБН-0,38; трансформатор ТМ 1250-10/0,4; для КТП-ПК 1000/10/0,4, = 0,757. Установка устройств компенсации реактивной мощности не позволила снизить номинальную мощность трансформаторов на подстанции.

3. Расчет и выбор аппаратов защиты и линии электроснабжения

Дано:

- электроприемник № 3 Насосная установка

Выберем параметры шинопровода: по варианту 16-это ШРА -Шинопровод № 6

- КПД = 0,9.

Решение

1. Составим расчетную схему ЭСН до электроприемника № 3, подключенного к ШРА1 в соответствии с рисунком 3. Этот электроприемник - Насосная установка: 55 кВт; cosц = 0,8; з = 0,9; 3-фазный ДР.

2. Шинопровод выбираем по допустимому току, т.е. ток шинопровода должен быть больше, чем ток нагрузки. Максимальный ток, который будет протекать по шинопроводу I_мах= 707,31 А.

Линия Т1-ШНН 1SF, линия без ЭД.

Принимаем V_н.т=0,4кВ;

I_т=S_т/v3 V_н.т=1250/1,73*0,4=1806 А;(23) I_н.а?I_н.р;

I_н.а?I_т=1000А

Выбираем Шинопровод "Powertech" SEF2, 2000 А [10] со следующими параметрами: V_н.а=1000 В; I_н.р.=2000 А;

I_н.а?I_н.р;

I_н.а?I_дл-для линии без ЭД: I_н.а=1000 А;

I_у(п)=1,25I_н.р=1,25*2000=2500 А; (24)

I_у(кз)=2I_н.р=2*2000=4000 А; (25)

I_откл=40кА.

Рисунок 4. Схема ЭСН электроприемника № 2

К_о=I_о/I_н.р=2500/2000=1,25. Принимаем (26)

I_о?1,25I_н.р=1,25*2000 кА=2500 кА. (27)



Так как на ШРА1 количество ЭД-четыре, а наибольшим по мощности является насосная установка, то:

I_н.нб=Р_н/v3*V_н*cos?*n=55/1.73*0.38*0.8*0.9=116.2 А; (28)

I_пик=I_п.нб+I_м-I_н.нб*К_и=116,2+707,31-81,34=742,17 А; (29)

I_п.нб=6,5I_н.нб=6,5*116,2=755,3 А; (30)

I_н.нб*К_и =116,2*0,7=81,34 А (31)

Линия ШРА1 - Насосная установка, SF, линия с одним ЭД:

I_д=Р_н/v3*V_н* cos?*n=55/1,73*0,38*0,8*0,9=116,2 (32)

I_н.а?I_н.р;

I_н.р?1,25I=1.25*742.17=927.71 А.

Выбирается выключатель-автомат ВА 51-39А [11]:

V_н.а=1000 В;

I_н.а=2000 А;

I_н.р=2000 А;

I_у(п)=1,35I_н.р=1350; (33)

I_у(кз)=7I_н.р=14000 А;

I_о?1,25I_н.р=1,25*2000 А=2400 А;

K_о=I_о/I_н.р=2400/2000=1,25. (34)

Принимаем

3. Выбираются линии ЭСН с учетом соответствия аппаратам защиты согласно условию:

I_доп?K_эщ*I_у(п).



Для прокладки в воздухе в помещениях с нормальной зоной опасности при отсутствии механических повреждений выбираем кабель марки ААШв-10 [12]

К_зщ=1

Линия с SF1:

I_доп? К_зщ*I_у(п)=1*1350=1350 А (35)

Выбираем кабель ААШв-10 3х50 ож (м) [12]

I_доп=1350 А.

Линия с SF:

I_доп? К_зщ*I_у(п)=1*1350=1350 А. (36)

Выбираем ААШв-10 3х50 ож (м) [12],

I_доп=1350 А.

Выбирается выключатель-автомат ВА 51-39А [11]]:

I_у(кз)=7I_н.р=7000 А (37)

I_о?1,25I_п =1,2*1350=1620 А; (38)

V_н.ш=660 В;

I_н.ш=400 А

V_н.а=1000 В;

I_н.а=2000 А;

I_н.р=1000 А;

I_у(п)=1,35I_н.р=1350 А (39)



I_д=116,2 А

Сечение шинопровода aЧb = 50Ч16 мм.

Для системы электроснабжения Здания выбраны:

1SF, ВА 51-39: SF1, ВА 51-39: SF, ВА ВА 51-39:

Линия с SF1 - выбирается ААШв-10 3х50 ож (м),

Линия с SF - выбирается ААШв-10 3х50 ож (м)

Шинопровод "Powertech" SEF2.

4. Расчет токов короткого замыкания

где - ударный коэффициент, определяется по графику (рисунок 5):

Рисунок 5 Зависимость 

г - удельная проводимость материала, м/(Ом·мм²).

Принимается г = 30 м/(Ом·) - для алюминия;

г = 50 м/(Ом·) - для меди;

г = 10 м/(Ом·) - для стали.

При расчетах можно использовать следующие значения :

К_у= 1,2 - при КЗ на ШНН трансформаторов мощностью до 400 кВ·А;

К_у = 1,3 - при КЗ на ШНН трансформаторов мощностью более 400 кВ·А;

К_у = 1 - при более удаленных точках;

К_у = 1,8 - при КЗ в сетях ВН, где активное сопротивление не оказывает существенного влияния.

Дано:

-L_вн= 2 км;

-L_кл1= 15 м (длина линии ЭСН от ШНН до ШМАl);

-L_ш= 5,5 м (участок ШМАl до ответвления);

-L_кл2= 25 м (длина линии ЭСН от ШМАl до потребителя).

Решение

1. Схема замещения показана на рисунке 7 пронумерованы точки КЗ в соответствии с расчетной схемой.

2. Вычисляем сопротивления элементов и наносим на схему замещения. При отсутствии данных можно принять равным:

х_овл= 0,4 мОм/м - для воздушных линий;

х_окл = 0,06 мОм/м - для кабельных линий;

х_опр = 0,09 мОм/м - для проводов;

х_ош = 0,15 мОм/м - для шинопроводов.

При расчете 1-фазных токов КЗ значение удельных индуктивных сопротивлений петли «фаза-нуль» принимается равным:

х_оп= 0,15 мОм/м - для КЛ до 1 кВ и проводов в трубах;

х_оп = 0,6 мОм/м - для ВЛ до 1 кВ;

х_оп = 0,4 мОм/м - для изолированных, открыто проложенных проводов;

х_оп = 0,2 мОм/м - для шинопроводов

Для системы:

I_c=S_т/v3*V_c=1250/1.73*10=72.25 А (40)

Внешняя ВЛ АС-3Ч10/1,8:

х_о= 0,4 Ом/км;

Х_с'=Х_оL_c=0.6*2=1.2 Ом; (41)

r_о=10³/Y*S=10³/30*10=3.33 Ом/км;

R_c=r_оL_c=3.33*2=6.66 Ом (42)

Сопротивления приводим к НН:

R_c=R_c'(V_нн/V_вн)²=10*(0,4/10)²*10³=16 мОМ; (43)

X_c=X'_c(V_нн/V_вн)²=1,2*(0,4/10)²*10³=1,92мОм. (44)

Для трансформатора по справочным данным:

R_т= 9,4 мОм;

Х_т= 27,2 мОм;

Z_т⁽¹⁾= 312 мОм.

Для автоматов по справочным данным:

1SF R_1SF= 0,15 мОм;

Х_1SF = 0,17 мОм; = 0,4 мОм;

SF1 R_SF1= 0,3 мОм; Х_SF1= 0,34 мОм; R_PSF1= 0,5 мОм;

SF R_SF= 1,3 мОм; X_SF= 1,2 мОм; R_пSF= 0,75 мОм.

- Для кабельных линий по справочным данным:

КЛ1: r_о'= 1,25 мОм/м;

X_о= 0,09 мОм/м.

Рисунок 6. Схема ЭСН



Рисунок 7. Схема замещения

Так как в схеме 3 параллельных кабеля, то:

r_о=1/3(r_о')=1/3*(1.25)=0.42мОм; (45)

R_кл1=r_о*L_кл1=0,42*5=6,3 Ом; (46)

Х_кл1=Х_оL_кл1=0,09*15=1,35 Ом. (47)



КЛ2: r_о= 12,5 мОм/м;

Х_о= 0,116 мОм/м.

R_кл2=12,5*25=312,5 Ом;

Х_кл2=0,116*25=2,9 Ом. (48)

Для шинопровода SEF2 по Варианту 16:

r_о= 0,21 мОм/м;

Х_о = 0,21 мОм/м;

r_оп=0,42 мОм/м; = 0,42 мОм/м.

R_ш=r_оL_ш=0,21*5,5=1,155 Ом; (49)

Х_ш= Х_оL_ш=0,21*5,5=1,155 Ом; (50)

R_c1=11.55 мОм;

3. Упрощенная схема замещения изображена на рисунке 8:

Рисунок 8. Схема замещения упрощенная

R_э1=R_c+R_т+R_1SF+R_n1SF+R_c1=16+9.4+0.4+0.17+11.55=63.32 мОм; (51)

Х_э1= Х_с+Х_т+Х_1SF=1.92+27.2+0.17=29.29 мОм; (52)

R_э2=R_SF1+R_n1SF+R_кл1+R_ш+R_c2=0.3+0.5+8.3+0.675+20=23.145мОм; (53)

Х_э2=X_SF12+X_кл1+Х_ш=0,34+1,35-1,155=2,845 мОм; (54)

R_э3=R_SF+R_n1SF+R_кл2=1,2+0,75+312,2=314,15 мОм; (55)

Х_э3=X_SF+X_кл2=1,2+2,9=4,1 мОм. (56)

4. Вычислим сопротивления до каждой точки КЗ и занесем в «Сводную ведомость» в таблицу 3:

R_К1=R_э1=63,32 мОм; X_к1=Х_э1=29,29 мОм;

Z_K1=v(R_К1²+ X_к1²)= v63.32²+29.29²=69.76мОм; (58)

R_К2=R_э1+R_э2=63,32+23,145=86,46 мОм; (59)

Х_К2=X_э1+X_э2=29,29+2,9=32,19 мОм; (60)

Z_K2=v(R_К2²+ X_к2²)= v312,25²+2,9²=312,26 мОм; (61)

R_К3=R_к2+R_э3=70,75+314,15=384,9 мОм; (62)

Х_К3=X_К2+X_э3=67,41+4,1=71,52 мОм; (63)

Z_K3=v(R_К3²+ X_к3²)= v(384,9)² +(71,52)²=391,49 мОм; (64)

R_К1/ X_к1=63,32/29,29=2,16; R_К2/ X_к2=86,46/32,19=2,68;

R_К3/ X_к3=384,9/71,52=5,38.

Определим коэффициенты К_у и q:

К_у1=F(R_K1/X_K1)=F(12,16)=1,0; (65)

К_у2=F(R_K2/X_K2)=F(2,68)=1,0; (66)

К_у3=F(R_K3/X_K3)=F(5,38)=1,0; (67)

q₁=v1+2(К_у-1)²= v1+2(1.0-1)²=1 (68)

q₂=q₃=1.



Определим 3-фазные и 2-фазные токи КЗ и занесем в «Ведомость»:

I_K1⁽³⁾=V_K1/v3*Z_K1=0.4*10³/1.73*69.76=3.31 кА; (69)

I_K2⁽³⁾=V_K2/v3*Z_K2=0,38*10³/1,73*312,26=0,703кА; (70)

I_K3⁽³⁾=V_K3/v3*Z_K3=0,38*10³/1,73*391,49=0,56 кА; (71)

I_ук1=q₁ I_K1⁽³⁾=3.31 кА; (72)

I_ук2=q₂ I_K2⁽³⁾=0,703 кА; (73)

I_ук3=q₃ I_K3⁽³⁾=0,56 кА; (74)

I_ук1=v2K_у1I_k1⁽³⁾=1.41*1.0*3.31=4.66 кА; (75)

I_ук2=v2K_у2I_k2⁽³⁾=1,41*0,703=0,99 кА; (76)

i_ук3=v2K_у3I_k3⁽³⁾=1,41*0,56=0,8 кА; (77)

I_ук1⁽²⁾=v3/2*I_k1⁽³⁾=0,87*4,66=4,05 кА; (78)

Iук₂⁽²⁾=0,87I_k2⁽³⁾=0,87*0,99=0,86кА; (79)

I_ук3⁽²⁾=0,87I_k3⁽³⁾=0,87*0,56=0,49 кА; (80)

8. Составим схему замещения для расчета 1-фазных токов КЗ в соответствии с рисунком 9, определим сопротивления.

Рисунок 9. Схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ

Для кабельных линий:

Х_пкл1=Х_опL_кл1=0,15*15=2,25 мОм; (81)

R_пкл1=2r_оL_кл1=2*0,42*15=12,6 мОм; (82)

R_пш=r_ошL_ш=0,42*5,5=2,31 мОм; (83)

Х_пш=Х_опшL_ш=0,42*5,5=2,31 мОм; (84)

R_пкл2=2r_оL_кл2=2*12,5*25=625 мОм; (85)

Х_пкл2=Х_опL_кл2=0,116*25=2,9мОм; (86)

Z_п1=15 мОм;

R_п2= R_с1+ R_пш+ R_с2=15+16,7+1,35+20=53,05 мОм; (87)

Х_п2= Х_пкл1+Х_пш=3+1,08=4,084 мОм; (88)

Z_п2=v R_п2²+ Х_п2²=v53,05²+4²=53,2 мОм; (89)

R_п3= R_п2+ R_пкл2=53,05+625=678,05 мОм; (90)

Х_п3= Х_п2+Х_пкл2=4,08+2,9=6,98 мОм; (91)

Z_п3=v R_п3²+ Х_п3²=v678,05²+6,98²=678,06 мОм; (92)

I_K1⁽¹⁾=V_KФ/(Z_п1+Z_т⁽¹⁾)/3=0,23*10³/15+312/3=1,85кА; (93)

I_K2⁽¹⁾=V_KФ/(Z_п2+Z_т⁽¹⁾)/3=0,22*10³/53,2+312/3=1,4 кА; (94)

I_K3⁽¹⁾=V_KФ/(Z_п3+Z_т⁽¹⁾)/3=0,22*10³/678,06+312/3=0,28кА. (95)

Результаты расчета токов КЗ представлены в «Сводной ведомости токов КЗ» в соответствии с Таблицей 6.

Таблица 6. Сводная ведомость токов КЗ

Точка КЗ	, мОм	, мОм	, мОм			q	, кА	, кА	, кА	, кА	, мОм	, кА
К1	63,32	29,29	69,76	2,16	1,0	1	3,31	4,66	3,31	4,05	15	1,85
К2	86,46	32,19	312,26	2,68	1,0	1	0,703	0,99	0,703	0,86	53,2	1,4
К3	384,9	71,52	391,49	5,38	1,0	1	0,56	0,8	0,56	0,49	678,06	0,28



Заключение

При проектировании электросети помимо соблюдения основных факторов, таких как надежность магистральных схем, гибкость, масштабируемость, технологичность, приближенность к источникам питания, экономичность, важно соблюдать нормативные требования, которые изложены в ПУЭ, СНиП, ГОСТ и других нормативных актах.

Проектированию электрообъектов отводится большая роль. Если в проектировании электросетей промышленного предприятия в ходе их эксплуатации выявятся ошибки, то функцонирование всего промышленного объекта нарушится. Поэтому так важно уметь правильно рассчитывать электротехнические нагрузки приемников, правильно определять их количество и месторасположение, выбрать рациональное напряжение сетей, способ распределения электроэнергии, правильно сконструировать электрооборудование и установки и правильно выбрать технические средства и обеспечить их безопасность при эксплуатации. Тщательная разработка деталей проекта электросетей позволит сэкономить затраты в будущем на доработку при монтаже и ремонт. Задачи, поставленные перед проектировщиком многофункциональны и разнообразны, охватывают сразу несколько областей, поэтому расчет и конструирование проекта систем электроснабжения должен проводиться на высокотехнологичном оборудовании с применением вычислительной техники, а так же требует высокого профессионализма Проектировщика.

В ходе проделанной работы мной была разработана подробная электрическая схема снабжения электроэнергией здания с заменой ее на упрощенную для удобства расчетов. В моем проекте присутствовало три группы оборудования: трехфазный ДР, трехфазный ПКР и однофазный ПКР. В свою очередь трехфазный ДР включил в себя насосную установку, пресс, печь индукционную и контейнер, в состав трехфазного ПКР вошли подвесные тележки, а в однофазный генератор - аппарат дуговой сварки и газоразрядные лампы. Для равномерности распределения нагрузок оборудование было перераспределено по местам подключения, а именно: трехфазный и однофазный ПКР подключены распределительным устройствам, соответственно к РП1 и РП2. А оборудование трехфазного дросселя было разбито по равномерным нагрузкам на две группы потребителей, каждая из которой подключена к подстанции через шинопроводы ШРА1 и ШРА2. Мной были произведены необходимые расчеты электрических параметров подстанции здания и входящего в нее оборудования (трансформаторов, линий электропередач, КУ и т. п) А также были рассчитаны нагрузки на проводах и отдельно на каждом участке энергопотребления. Помимо этого, были рассчитаны потери тока, мощности и напряжения, неизбежные при передаче электричества. Предприняты попытки частичного сокращения энергетических потерь путем подбора оборудования по экономическим расчетным параметрам и проанализированы варианты оборудования в сравнении. Например, из рассчитанных параметров КУ и трансформатора предпочтение было отдано КУ из-за меньших потерь по нагрузке и из-за лучших расчетных показателей. В процессе проделанной работы были получены навыки пользования справочниками по энергетическому оборудованию, а также получены дополнительные знания, которые, несомненно, пригодятся в будущей профессии и в быту: приобретаемые знания в изучении энергетических схем очень полезный и важный навык.



Список используемой литературы

1. Вахнина, В.В. Проектирование систем электроснабжения [Электронный ресурс]: электрон. учеб.-метод. пособие / В.В. Вахнина [и др.]; ТГУ; Ин-т энергетики и электротехники; каф. «Электроснабжение и электротехника». - Тольятти: Изд-во ТГУ, 2016. - 78 с. - Режим доступа: https://dspace.tltsu.ru/handle/123456789/2976.

2. Вахнина, В.В. Системы электроснабжения [Электронный ресурс]: электрон. учеб.-метод. пособие / В.В. Вахнина [и др.]; ТГУ; Ин-т энергетики и электротехники; каф. «Электроснабжение и электротехника». - Тольятти: Изд-во ТГУ, 2015. - 46 с. - Режим доступа: https://dspace.tltsu.ru/handle/123456789/2943.

3. Конюхова, Е.А. Электроснабжение [Электронный ресурс]: учебник / Е.А. Конюхова. - М.: Издательский дом МЭИ, 2014. - 510 с. - Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/72338.

4. Ополева, Г.Н. Электроснабжение промышленных предприятий и городов [Электронный ресурс]: учеб. пособие / Г.Н. Ополева. - М.: Форум; ИНФРА-М, 2018. - 416 с. - Режим доступа: http://znanium.com/bookread2.php?book=953158&spec=1.

5. Шеховцов, В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования: учеб. пособие / В.П. Шеховцов. - 3-е изд., испр. - М.: Форум; ИНФРА-М, 2019. - 214 с. - (Среднее профессиональное образование). - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/1009603.

6. Шеховцов, В.П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению: учеб. пособие / В.П. Шеховцов. - 3-е изд. - М.: ИНФРА-М, 2019. - 136 с. - (Среднее профессиональное образование). - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/1000152.

7. Справочник по проектированию электрических сетей / Под ред. Д.Л. Файбисовича. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. - 352 с.: ил.

8. Герасименко А.А. Передача и распределение электрической энергии: учебное пособие / А.А. Герасименко, В.Т. Федин. - 3-е изд. перераб. - КНОРУС, 2012. - 648 с.

9. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / И.П. Крючков, Б.Н. Неклепаев, В.А. Старшинов и др.; под ред. И.П. Крючкова и В.А. Старшинова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 416 с.

10. Ссылка на Интернет-источник: https://shinoprovod.ru/upload/iblock/33a/33a54d5115bd6cdc8838b9ae9dcfbbc1.pdf.

11. Ссылка на Интернет-источник: https://studfile.net/preview/3669368/.

12. Ссылка на Интернет-источник: https://e-kc.ru/cena/cable-aashv-6-3-50.

Размещено на Allbest.ru

...