Реферат Конструкция силовой и осветительной сети и проект электроснабжения на предприятии

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 23.11.2024

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА

НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ

КУСОВОЙ ПРОЕКТ

Предмет: ____________________________________________

                                ____________________________________________

                                ____________________________________________

                                ____________________________________________

Тема:                      ____________________________________________

                                ____________________________________________

                                ____________________________________________

                                ____________________________________________

Специальность:     ____________________________________________

                                ____________________________________________

                                ____________________________________________

                                ____________________________________________

Группа:                  ____________________________________________

Студент:                 ____________________________________________
Проект принят с оценкой________(______________)

«___»_________________2003г.

Руководитель

Курсового проекта ____________ (_ __________)

^{подпись}
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ                                                                              4

1.1. Характеристика объекта                                                                                4

1.2. Описание схемы электроснабжения                                                             5

1.3. Конструкция силовой и осветительной сети                                               6

2. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ                                                                                      7

2.1.Расчет освещения                                                                                           7

2.2. Расчет электрических нагрузок                                                                     9

2.3.Компенсация реактивной мощности                                                           13 2.4. Выбор трансформаторов питающей подстанции                                      14

2.5. Выбор места расположения питающей подстанции                                 17

2.6. Расчёт сети 0,38кВ                                                                                        18

       Выбор аппаратов защиты

2.7. Расчет сети напряжением выше 1кВ                                                          24

2.8. Расчет токов короткого замыкания                                                             25

2.9.Выбор оборудования питающей подстанции                                             28

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                                   30

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 32

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ЛИСТ1.НГПК.1806.15.8304.МЭ На отдель-

СХЕМА ПОДСТАНЦИИ 6/0,4-2х250 ОДНОЛИНЕЙНАЯ ных лис-

ЛИСТ2.НГПК.1806.15.8304.МЭ тах

ПЛАН СЕТИ ОСВЕЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Повышение уровня электрификации производства и эффективности использования энергии основано на дальнейшем развитии энергетической базы, непрерывном увеличении электрической энергии. Повышение эффективности совместного использования тепловых и гидравлических станций основано на ускоренном развитии ЕЭС страны, объединяющей кроме европейской части бывшего СССР также Урал, Казахстан и районы Заподной Сибири. Для передачи больших потоков электрической энергии из этих районов в европейскую часть страны сооружаются линии электропередач сверхвысокого напряжения 1150кВ переменного и 1500 постоянного токов. В настоящее время при наличии мощных электрических станций, объединённых в электрические системы, имеющии высокую надёжность электроснабжения, на многих промышленых предприятиях продолжается сооружение электростанций. Необходимость их сооружения обуславливается большой удалённостью от энергетических систем, потребностью в тепловой энергии для производственных нужд и отопления, необходимостью резервного питания ответственных потребителей. Проектирование систем электроснабжения ведётся в ряде проектных организаций. В результате обобщения опыта проектирования вопросы электроснабжения предприятий получили форму типовых решений. В настоящее время разработаны метода расчётов и проектирования цеховых сетей, выбора мощности цеховых трансформаторов, методика определения цеховых нагрузок и т. д. В связи с этим большое значение приобретают вопросы подготовки высоко квалифицированных кадров, способных успешно решать вопросы проектирования электроснабжения и практических задач.

1.ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

     1.1.Характеристика объекта
    Механический участок занимается ремонтом и изготовлением различных деталей и металлоконструкций, необходимых для основного производства. В состав цеха водят различные металлообрабатывающие станки, сварочное и грузоподъёмное оборудование, вентиляторы. Мощность электроприёмников цеха составляет от 5 до 105 кВт. Электроприёмники работают в длительном (металлообрабатывающий станки, вентиляторы) и в повторно кратковременном режимах (машины дуговой сварки, грузоподъёмное оборудование ). Электроприёмники цеха работают на переменном 3-х фазном токе (металлообрабатывающии станки, вентиляторы, грузоподъёмное оборудование ) и однофазном токе (машины дуговой сварки, освещение). Электроприёмники цеха относятся к третьей категории по требуемой степени надёжности электроснабжения. Окружающая среда в цехе нормальная, поэтому всё оборудование в цехе выполнено в нормальном исполнении. Площадь цеха составляет 1728м²

   Исходные данные представлены в табл. 1, план объекта – на рис. 1
Таблица 1

Номер по плану	Наименование электроприем-ников	Кол-во	Р_ном, кВт	U_ном, кВ
1	2	3	4	5
6	Металлорежущий станок	8	5	0,38

1	2	3	4	5
8	Металлорежущий станок	5	5	0,38
3	Карусельный станок с ЧПУ	3	105	0,38
4	Универсальный станок с ЧПУ	1	70	0,38
10	Вентилятор	4	11	0,38
11	Кран-балка, ПВ=25%	2	5	0,38
14	Машины дуговой сварки, ПВ=65%	4	2,52	0,22

                                                                рис. 1
    1.2.Описание схемы электроснабжения
    Электроснабжение механического участка осуществляется от 2х трансформаторной подстанции 6/0,4кВ   с мощностью   трансформаторов по 250 кВА каждый. В свою очередь ТП6/0,4 кВ питается по взаиморезервируемым кабельным линиям ААБ 3х35, проложенных   в   земле, от вышестоящей подстанции 35/6кВ с трансформатором мощностью 4000кВА, которая запитывается от энергосистемы по одноцепной воздушной линии АС-25.     На стороне 6кВ   ТП    6/0,4 в качестве защитного коммутационного оборудования установлены масляные выключатели и разъединители. На стороне 0,4 кВ в качестве аппаратов защиты от токов короткого замыкания установлены предохранители.
     1.3. Конструкция силовой и осветительной сети
     Для приема и распределения электроэнергии на механическом участке установлены распределительные щиты. Электроприемники запитываются от ШР проводом, проложенным в трубах. В качестве аппаратов защиты от токов короткого замыкания применены предохранители.

  Освещение цеха выполнено 55-ю светильниками Гс с лампами накаливания мощностью 500Вт. Осветительные сети выполняются проводом АПВ-2,5мм² проложенным в трубе.

     Питание рабочего освещения производится от осветительного щитка ОЩВ-12, в котором в качестве аппаратов   защиты от токов короткого   замыкания и   перегруза установлены автоматические выключатели.
2.РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
        2.1. Расчет освещения
     Расчет освещения проводится по методу коэффициента использования

светового потока. В качестве источника света примем к установке лампы накаливания мощностью 500Вт.

     Расчёт сводится к определению необходимого числа ламп в соответствии с нормированной освещённостью. Число ламп определяется по формуле:
                 N = E · Kз · Z · S / U · Фл,                                                                       (1)


где E – нормированная освещенность, Е = 150лк [1, табл. П 15];

      Z – коэффициент, учитывающий снижение светового потока при                                                      эксплуатации, Z = 1,1 [1, С. 344];

      Kз – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения светового

потока по освещаемой поверхности, Kз = 1,3 [1, табл.19.1];

      S – площадь помещения, м²;

      Фл – световой поток одной лампы, Фл = 8200лм, [2, табл.3.12];

      U – коэффициент использования светового потока, определяется в зависимости от типа светильника, лампы, показателя помещения и коэффициентов отражения: рn – от потолка, рс – от стен, рр – от рабочей поверхности.

     Показатель помещения ι находим по формуле:
            ι = (А · В)/ Нр · (А + В),                                                                     (2)
    где А – длина помещения, м;

           В – ширина помещения, м;

           Нр – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

            ι = (36 · 48)/ 4 · (36 + 48) = 5,14

     Для светильника Гс при: рn - 50℅, рс - 30℅, рр -10℅, ι=5,14 U=82%   [2,прил.5,табл.3], определяем по формуле (2) число ламп:

        N =150 · 1,3 · 1,1 · 1728/0,82 · 8200 = 55 шт

     Примем к установке 55 светильников типа Гс с лампой накаливания     Г220-500, которые установим в пять рядов по 11 светильников.

     Находим число ламп аварийного освещения ( 25℅ от рабочего ).

        55 · 0,25 = 14 шт
     2.2.Расчет электрических нагрузок
    Расчет силовых электрических нагрузок ведётся по узлу нагрузки ( шкаф распределительный, шинопровод, трансформаторная подстанция). Все приёмники данного узла нагрузки делятся на характерные технологические группы.

   Для каждой группы по [3, табл. 4.1] находят коэффицент использования К_и, коэффициент активной мощности cos φ и коэффициент реактивной мощности tg φ.

    Находят установленную мощность для каждой группы электроприёмников по формуле:
                                                Р_уст=N * Р_ном ,                                                             (3)
   где N – число электроприёмников;

          Р_ном– номинальная мощность одного электроприёмника, кВт.

  Для каждой технологической группы находят среднесменную активную Р_см и среднесменную реактивную Q_см мощности по формулам:

Р_см = К_и * Р_уст,                                                (4)

Q_см= Р_см * tg φ,                                               (5)
    По узлу нагрузки находят суммарную установленную мощность ∑P_уст, активную суммарную среднесменную мощность ∑P_сми сумарную среднесменную реактивную мощность ∑Q_см:
∑P_уст = ∑P_уст_i ,                                                                   (6)

   ∑P_см = ∑P_см_i ,                                                                    (7)

∑Q_см = ∑Q_см_i ,                                                                    (8)
где ∑P_уст_i – суммарная установленная мощность i-ой технологической группы электроприёмников, кВт;

∑P_см_I - активная суммарная среднесменная мощность i-ой технологической группы электроприёмников, кВт;

      ∑Q_см_I - суммарная среднесменная реактивная мощность i-ой технологической группы электроприёмников, кВт.

    Определяют групповой коэффициент использования по формуле:
К_и.гр = ∑P_см / ∑P_уст ,                                                     (9)
    Определим модуль нагрузки:
m = Р_ном._max/Р_ном._min,                                                     (10)
где Р_ном._max - наибольшая активная номинальная мощность приёмника в                                                                                                                                                                                                       группе, кВт;

       Р_ном._min- наименьшая активная номинальная мощность приёмника в группе, кВт.

    Определяют эффективное число приёмников.

    При m ≤ 3, n_э= N.

  Далее определяем в зависимости от группового коэффициента использования и эффективного числа электроприёмников коэффициент максимума К_м [4, табл 2-7]

Определяют расчётную максимальную активную Р_м и реактивную Q_м мощности по формулам:


Р_м = К_м ∙ ∑Р_см,                                                              (11)

Q_м = L_м ∙ ∑Q_см,                                                              (12)
где L_м – коэффициент максимума реактивной мощности.

    Определяют полную максимальную мощность S_ми максимальный расчётный ток I_р:


S_м = √Р_м²+ Q_м²,                                                          (13)

I_р = S/√3 ∙ U_ном,                                                          (14)
    Для остальных распределительных шкафов расчёт аналогичен, результаты сведены в табл. 2
Таблица 2

Номер по плану	Кол-во	Р_уст кВт	К_и	Мощность сред-несменная		Cos φ tg φ	n_э	m	К_м	Расчётная мощность			I_р А
Номер по плану	Кол-во	Р_уст кВт	К_и	Р_см кВт	Q_см кВАр	Cos φ tg φ	n_э	m	К_м	Р кВт	Q кВАр	S кВА
10/1	1	11	0,65	7,15	5,2	0,8 0,73	8	2,2	1,7	17,8	14	22,6	34,4
11/1 11/2	2	5	0,05	0,25	0,43	0,5 1,73
6/1 6/2 6/3 6/4 6/5	5	25	0,12	3	7,05	0,4 2,35
На шинах ШР-1	8	41	0,25	10,4	12,68
10/2	1	11	0,65	7,15	5,2	0,8 0,73	8	2,2	1,7	19,5	16,6	25,6	39
6/6 6/7 6/8 8/1 8/2 8/3 8/4	7	35	0,12	4,2	9,87	0,4 2,35
На шинах ШР-2	8	46	0,25	11,4	15,07
10/3	1	11	0,65	7,15	5,2	0,8 0,73	2,5	2,8		87	106,8	138	212,3
8/5	1	5	0,12	0,6	1,41	0,4 2,35
14/1 14/2 14/3 14/4	4	10,2	0,3	3	7,9	0,35 2,58
4	1	70	0,17	11,9	13,7	0,65 1,15
На шинах ШР-3	7	96,1	0,24	22,7	28,1
10/4	1	11	0,65	7,15	5,2	0,8 0,73
3/1 3/2 3/3	3	315	0,17	53,6	61,6	0,65 1,15
Освещение ОЩВ-12	55	27,5
На шинах ШР-4							9,5			293,4	325	438	674
На шинах ТП										439,7	462	638	982

  2.3. Компенсация реактивной мощности.
  Чтобы уменьшить потери мощности необходимо компенсировать реактивную нагрузку. Найдем необходимую мощность компенсирующего устройства:
Q_ку = α · P_р_Σ · (tg φ ср.вз. - tgφ_с ) ,                                                                (15)

где α – коэффициент, учитывающий возможность снижения реактивной

       мощности естественными способами, принимается равным 0,9 [4];

       P_р_Σ – суммарная активная нагрузка на шинах 0,38кВТП;

tg φ ср.вз – средневзвешенное значение реактивного коэфициента          мощности;

       tgφ_с– реактивный коэфициент мощности, который необходимо достич после компенсации tgφ_с = 0,15 по заданию;

         Q_ку = 0,9 · 439,7· ( 1,05 – 0,15 ) = 356,2 кВАр

          tg φ ср.вз. = Q _рΣ/P_рΣ ,                                                                                    (16)

          tg φ ср.вз. = 462 / 439,7 = 1,05,
где Р_рΣ – суммарная расчётная активная нагрузка на шинах 0,38кВ ТП;

Q_рΣ – суммарная расчётная реактивная нагрузка на шинах 0,38кВ ТП.

  По [5, табл. 10.11] выбираем комплектное компенсирующие устройство

УК – 0,38 – 150НУ3 и УК – 0,38 – 220НУ3. Мощность компенсирующего устройства 370 кВАр. Находим уточнённую расчётную нагрузку на шинах 0,38кВ ТП:
            Sр = √ Р_р∑² + (Q _рΣ - Q_ку)²                                                                      (17)

            Sр = √ 439,7² + ( 462 – 370)² = 452 кВА

  2.4. Выбор трансформаторов питающей подстанци
  Выбор числа и мощности трансформаторов для цеховых промышленных предприятий должен быть технически и экономически обоснованным, так как он оказывает существенное влияние на рациональное построение схем промышленного электроснабжения.

Критериями при выборе трансформаторов являются надёжность электроснабжения, условие обеспечения режима работы системы электроснабжения с минимумом потерь электроэнергии.

  Учитывая, что электропреимники цеха относятся к потребителям 3-й категории по надёжности электроснабжения, на питающей подстанции можно установить трансформатор.

  В соответствии с нагрузкой намечаем 2 варианта мощности трансформаторов:

1вар.- 1х630 кВА

2вар.- 2х250 кВА

  Расчёт покажем на примере 2-ого варианта.

1)Определяем коэффициент загрузки трансформаторов:
К_з = S_р/N * S_ном.тр,                                             (18)
где N – число устанавливаемых трансформаторов;

S_ном.тр – номинальная мощность одного трансформатора

К_з = 452/2 * 250 = 0,9 ,

2)Проверяем трансформаторы по аварийному режиму.

Так как масляные трансформаторы в аварийном режиме допускают перегрузку на 40% по 6 часов в сутки в течении 5 суток, то при отключении одного трансформатора второй с учётом допустимого перегруза пропустит

                        0,4·250 = 350кВА

     Дефицит мощности составит

                          452-350 = 102кВА,

но т.к. электроприёмники относятся к 3 категории по надёжности электроснабжения, то часть их на время ремонта можно отключить.

3)Проверяем трансформаторы по экономически целесообразному режиму.

   Находим стоимость потерь энергии:
С_n = С_о∙N∙T_м[_∆Р_хх+К_и.п∙Iхх∙S_ном.тр/100+К_з²∙(_∆Р_кз+К_ип∙Uк∙S_ном.тр/100)],             (19)
где С_о – стоимость одного кВт·ч, на текущий, С_о = 0,81 руб/кВт∙ч;

       Т_м – число использования максимума нагрузки. Т_м= 2000ч, [3, с. 38];

_∆Р_хх – потери мощности холостого хода, _∆Р_хх=0,91кВт [5, табл. 27.6];

       К_и.п – Коэффициент изменения потерь, К_и.п = 0,03 кВт/кВАр [5];

I_хх – ток холостого хода, I_хх= 2,3% [5, табл. 27.6];

_∆Р_кз– потери мощности короткого замыкания,_∆Р_кз=3,7 [5, табл. 27.6];

  U_к– напряжение короткого замыкания, U_к= 6,5% [5, табл. 27.6]

С_n=0,81∙2∙2000[0,74+0,03∙2,3∙250/100+0,9(3,7+0,03∙6,5∙250/100]=8576,6 руб,

Находим капитальные затраты:
К = N · C_с.тр,                                                                                       (20)
где C_с.тр – стоимость одного трансформатора, C_с.тр= [5, табл. 27.6];
   С_а = Ка · К                                                                                                        (21)

       С_а = 0,12 · 1500 = 180руб
где Ка - коэффициент учитывающий отчисления на амортизацию и эксплуатацию, для трансформаторов Ка = 0,12 [5]

    Находим суммарные ежегодные затраты:
С_∑= С_n+ С_а(22)



               С_∑= 8576,6+ 180 = 8756,6руб
    Для первого варианта расчёт аналогичен, результаты сведены в табл. 3
Таблица 3

Наименование параметров	Вариант 1 1 х 630 кВА	Вариант 2 2 х 250 кВА
К_з	0,72	0,9
∆Р_х.х, кВт	1,31	0,74
∆Р_кз, кВт	7,6	3,7
U_к, %	5,5	6,5
I_хх, %	2	2,3
Т_м, ч	2000	2000
С_о, руб/кВт∙ч	0,81	0,81
С_n, руб	8557,5	8576,6
К, руб	1600	1500
К_а, руб	0,12	0,12
С_а, руб	192	180
С_∑, руб	8749,5	8756,6

    Так как варианты по суммарным затратам отличаются менее чем на 3%:

      (8756 –8749,5)*100/8749,5 = 0,08%,

то варианты считаются равноценными, поэтому выбираем вариант с наименьшими капитальными затратами т. е. 2 х 250 кВА.
    2.5. Выбор места расположения питающей подстанции
  Место расположения ШР определяется по картограммам нагрузок в зависимости от мощности, запитанных от него электроприёмников.

  Распределительные шкафы и цеховую трансформаторную подстанцию целесообразно устанавливать в центре электрических нагрузок (ЦЭН). Координаты ЦЭН определяют по формуле:
Х_цэн= ΣХ_iР_i/ ΣР_ном._i ,                                                         (23)

Y_цэн= ΣY_iР_i/ ΣР_ном._i ,                                                         (24)
где Хi - координата i – го электроприёмника по оси абсцисс, м;

      Yi – координата i – го электроприёмника по оси ординат, м;

       Р_ном._i– номинальная мощность i – го электроприёмника, кВт.

  Для трансформаторной подстанции берутся координаты всех ШР. Расчёты рассмотрим на примере ШР-1:

    Покажем расчёт на примере ШР-1

Х_цэн= (1,5 · 11 + 9 · 5 + (12,5 · 5) · 4 + 17 · 5 + 20 · 5) /46 = 496,5/46 = 11м ,

Y_цэн= (50 · 11 + (50 · 5) · 2 + 45 · 5 + 42 · 5 + 39 · 5 + 36 · 5 + 45 · 5)/46 =

= 2085/46 = 45,5м,

    Для остальных шкафов распределительных и подстанций расчёт аналогичен, результаты сведены в табл. 4
Таблица 4

Номер ШР	Расчётные координаты (X;Y)	Координаты установки (X;Y)
ШР-1	(11;45,5)	(11;51)
ШР-2	(25;41)	(25;51)
ШР-3	(32;22)	(35,5;22)
ШР-4	(15;8)	(15;1)
ТП	(19;7)	Вне цеха

2.6. Расчёт сети 0,38кВ

         Выбор аппаратов защиты
  Выбор сечения проводника для отдельного электроприемника покажем на

примере вентилятора 10/1. Сечение питающего проводника выбираем по следующим условиям:

1)     По допустимому нагреву
I_доп ≥ I_р,                                                                      (25)
где I_доп – допустимый ток проводника, определяется сечением     токоведущей жилы, ее материалом, количеством жил, типом изоляции и условиями прокладки, А;
      I_р =Р_ном/√3 · U ·cosφ,                                                                           (26)


                      I_р =11/√3 · 0,38 · = 21А,
  Данному току соответствует провод АПВ сечением 4 мм² с                            I_доп = 28 А [7, табл. 1.3.5]

2)     Проверяем выбранное сечение по допустимым потерям напряжения:
                                                       ∆U_доп ≥ ∆U_р                                                 (27)
где ∆U_доп – допустимые потери напряжения, ∆U_доп = 5%

      ∆U_р – расчётные потери напряжения, %
∆U_р% = 10⁵ · Р_ном · L (r_o+ x_o tg φ)/ U _ном²                                                             (28)


где L – длина проводника, км;

     r_o - активное сопротивление 1км проводника, r_o = 3,12Ом/км, [8, табл. 2-5];

    x_o - реактивное сопротивление 1км проводника, x_o = 3,12Ом/км, [8, табл. 2-5];

    ∆U_р%= 10⁵ · 11 · 0,012 · (3,12 + 0,073 · 0,75) / 380² = 0,28 %

т.к. и ∆U_р< ∆U_{доп ,} то сечение 4 мм² соответствует допустимым потерям напряжения.

    В качестве аппарата защиты выбираем предохранитель по

следующим условиям:
U_ном.пр> U_ном ,                                                                      (29)

I_ном.пр> I_р,                                                                            (30)

I_пл.вс>I_пик / α,                                                                       (31)
где U_ном.пр – номинальное напряжение предохранителя, В;

       I_ном.пр- номинальный ток предохранителя, А;

       I_пл.вс – номинальный ток плавкой вставки, А;

       I_пик – пиковый ток, А;

       α – коэффициент, учитывающий условия пуска, α = 2,5 [3, табл. 6.3]
                       I_пик= К_п ∙ I_{р ,}(32)

где К_п – кратность пускового тока по отношению к току нормального    режима, Кп = 5 [3];

                         I_пик = 21∙5 = 105А

U_ном.пр> 380В ,                                                                             (33)

                       I_ном.пр> 21А,                                                                                (34)

I_пл.вс>105/2,5 = 42А ,                                                                  (35)

   Выбираем предохранитель ПН-2     I_ном=100А    I_пл.вс=50А.

    Проверяем выбранный провод на соответствие выбранному предохранителю по условию:

I_доп ≥ К_з ∙ I_з , (36)

где К_з – кратность допустимого тока проводника по отношению к току срабатывания аппарата защиты, К_з=1 [3, табл. 6.5];

I_з – ток срабатывания защиты, I_з=50А.

т.к. 28 < 1 ∙ 50, то провод не соответствует аппарату защиты поэтому выбираем провод АПВ-16мм², I_доп = 60А [7, табл. 1.3.5]

Расчёт для группы электроприёмников покажем на примере ШР-1.

    В соответствии с условием (24) I_р = 34,4А. Выбираем    провод             АПВ-10мм² [7, табл. 1.3.5].

  По формуле (28) находим:

                      ∆U_р%= 10⁵ · 17,8 · 0,05 · (3,12 + 0,073 · 0,75) / 380² = 2 %,

   Провод АПВ-10мм²соответствует допустимым потерям напряжения, т.к. ∆U_р=2%≤∆U_доп=5% [7]

    В качестве аппарата устанавливаем предохранитель

    Находим пиковый ток:
        I_пик = I_р – К_и ∙ I_нб + I_{пуск.нб}                                                                              (37)


где I_пик– пусковой ток наибольшего электроприёмника

      I_пик = 34,4 – 0,65 ∙ 20,8 + 140 = 124,9

   По условиям (29), (30), (31) выбираем предохранитель ПН-2 I_ном.пр=100А, I_пл.вс=50А,

  Проверяем предохранитель по селективности, однолинейная схема ШР-1 дона на рис. 2

                                                          Рис. 2
   Предохранитель на вводе не селективен, поэтому выбираем предохранитель ПН-2 I_ном.пр=100А, I_пл.вс=80А

  Проверяем выбранный провод на соответствие выбранному предохранителю по условию (36), т.к. 34,4 ≤ 1 ∙ 80, то провод не соответствует аппарату защиты, поэтому находим, что данному предохранителю соответствует   провод АПВ-35мм² [7, табл. 1.3.5].

    Для остальных электроприемников и шкафов распределительных расчёт аналогичен, результаты сведены в табл. 5
Таблица 5

№ линии	Трасса		Проводник			Предохранитель
№ линии	Откуда	Куда	Марка	Сечение мм²	Кол-во жил	Длина м	Тип	I_ном А	I_{пл. вс} А
1	ТП 35/6	ТП 6/0,4 ввод 1	ААБ	3*35		150
2	ТП 35/6	ТП 6/0,4 ввод 2	ААБ	3*35		150
3	ТП 6/0,4 Секция1	ШР-1	АПВ	35	4	55	ПН-2	100	80
4	ТП 6/0,4 Секция1	ШР-2	АПВ	70	4	65	ПН-2	250	150
5	ТП 6/0,4 Секция2	ШР-3	СБ	3185+195		85	ПН-2	400	350
6	ТП 6/0,4 Секция2	ШР-4	СБ	2(3185+ 195)		55	ПН-2	600	600
7	ШР-1	10/1	АПВ	16	4	15	ПН-2	100	50
8	ШР-1	6/1	АПВ	2,5	4	10	ПН-2	100	40
9	ШР-1	6/2	АПВ	2,5	4	15	ПН-2	100	40
10	ШР-1	6/3	АПВ	2,5	4	20	ПН-2	100	40
11	ШР-1	6/4	АПВ	2,5	4	25	ПН-2	100	40
12	ШР-1	6/5	АПВ	2,5	4	10	ПН-2	100	40
13	ШР-1	11/1	АПВ	2,5	4	5	ПР-2	15	15
14	ШР-1	11/2	АПВ	2,5	4	5	ПН-2	15	15
15	ШР-2	8/1	АПВ	10	4	10	ПН-2	100	40
16	ШР-2	8/2	АПВ	10	4	15	ПН-2	100	40
17	ШР-2	8/3	АПВ	10	4	20	ПН-2	100	40
18	ШР-2	8/4	АПВ	10	4	25	ПН-2	100	40
19	ШР-2	6/6	АПВ	2,5	4	25	ПН-2	100	40
20	ШР-2	10/2	АПВ	16	4	10	ПН-2	100	50
21	ШР-2	6/7	АПВ	2,5	4	25	ПН-2	100	40
22	ШР-2	6/8	АПВ	2,5	4	25	ПН-2	100	40
23	ШР-3	4	АПВ	50	4	10	ПН-2	250	250
24	ШР-3	8/5	АПВ	10	4	25	ПН-2	100	40
25	ШР-3	10/3	АПВ	16	4	25	ПН-2	100	50
26	ШР-3	14/1	АПВ	10	4	15	ПН-2	100	30
27	ШР-3	14/2	АПВ	10	4	20	ПН-2	100	30
28	ШР-3	14/3	АПВ	10	4	25	ПН-2	100	30
29	ШР-3	14/4	АПВ	10	4	25	ПН-2	100	30
30	ШР-4	3/1	АПВ	120	4	15	ПН-2	400	400
31	ШР-4	3/2	АВВГ	120	4	10	ПН-2	400	400
32	ШР-4	3/3	АВВГ	120	4	10	ПН-2	400	400
33	ШР-4	10/4	АПВ	16	4	15	ПН-2	100	50

    2.7. Расчет сети напряжением выше 1кВ
  Определяем экономически целесообразное сечение по формуле:
Sэк =      Iр/ J_эк ,                                                                                     (38)

    где J_эк – экономическая плотность тока, J_эк = 1,2 А/мм²[3, табл. 6.8];

    В соответствии с формулой (26)

      Iр = 2 · 250 / √3 · 6 = 48А,

       Sэк = 48 / 1,2 = 40 мм²,

Выбираем ближайшее стандартное сечение - 35 мм².

Выбираем кабель ААБ-3х35мм².

Проверяем выбранный кабель на термическую стойкость к токам к.з. Термически устойчивое сечение к токам к.з. определяется по формуле:
Fm.y.= I∞ · √t пр / С,                                                                                (39)
где I∞ - установившееся    значение    периодической       составляющей        тока    к.з.,   I∞ = 2850А(см. разд. 2.8);

С – коэффициент, учитывающий разницу теплоты выделенной проводником до и после короткого замыкания, С = 95 [3, с. 200];

tпр – фиктивное время, при котором установившийся ток к.з выделяет то же количество теплоты, что и действительный ток к.з. за действительное время при tg = 0,15с, t пр = 0,2с, при β^’’=2 [3, рис. 15.10].

Кабель ААБ 3 х 35 термически устойчив к токам короткого замыкания.

Окончательно выбираем кабель ААБ 3 х 35
2.8. Расчет токов короткого замыкания

    Расчёт проводим в относительных единицах при базисных условиях. В соответствии с заданием и результатами проектирования составляем расчётную схему и схему замещения. Расчётная схема дона на рис. 3, схема замещения на рис. 4

                                   рис. 3                                              рис. 4
    Примем   что    базисная    мощность    Sб = 100МВА, базисное напряжение Uб = 6,3кВ.

    Сопротивление воздушной линии находится по формуле:
Х_вл*б= Х_о ∙ L ∙ S_б/U²_ном.ср ,                                                                    (40)
    где U_ном.ср– среднее номинальное напряжение ступени, кВ

                      Х_вл*б= 0,4 ∙ 45 ∙ 100/37² = 1,3 ,

    Сопротивление трансформатора находится по формуле:

(41)

      Определяем реактивное сопротивление кабельной линии по формуле (40):

                  Х_кл*б= 0,087 ∙ 0,15 ∙ 100/6,3² = 0,03

      Находим активное сопротивление по формуле:
r_кл*б= r_о ∙ L ∙ Sб/U²_{ном.ср.каб} ,                                                                    (42)

                 r_кл*б= 0,894 ∙ 0,15 ∙ 100/6,3²= 0,33
     Используя признаки параллельного и последовательного соединения сопротивлений находим активное и индуктивное результирующие сопротивления:

                          Х_рез*б = 1,3+1,9+0,015 =3,215,

                         R_рез*б = 0,165,

    Так как R_рез*б ≤Х_рез*б /3 то Х_рез*б = Z_рез*б.

    Определяем ток короткого замыкания по формуле:
I_к.з. = I_б/Z_{рез*б ,}(43)
    где I_б – базисный ток, кА.

    По формуле (14) находим базисный ток

                I_б= 100/√3∙ 6,3 = 9,17кА,

                I_к.з. = 9,17/3,215 = 2,85кА,

    Определяем ударный ток:
                I_у = 2,55 ∙I_к.з.,                                                                                             (44)

                 I_у = 2,55 ∙2,85 = 5,4кА,
    Находим мощность короткого замыкания:
S_к.з. = S_б/Z_рез.*б,                                                                                            (45)

             S_к.з. = 100/3,215 = 31,10 МВА.
    2.9.Выбор оборудования подстанции
Выбор разъединителей производим по следующим условиям:
U_{ном р} > U_ном                                                                                            (46)

I_{ном р} > I_расч                                                                                               (47)

i а. ≥ iy.                                                                                                    (48)

It² ∙ t > I_к² ∙ t_пр                                                                                           (49)
где U_{ном р} – номинальное напряжение разъединителя;

I_{ном р} – Номинальный ток разъединителя;

i а – амплитудное значение предворительного сквозного тока к.з;

        It – предельный ток термической стойкости;

         t – время, в течении которого разъединитель выдерживает предельный ток термической стойкости.

    Номинальные данные разъединителя находим по [6, табл. 31.7]

    Выбор выключателя производим по следующим условиям:
U_ном.в= U_ном                                                                                               (50)

I_ном.в> I_р(51)

i а. ≥ iy                                                                                                      (52)

It² ∙ t > Iк² ∙ t_пр                                                                                           (53)

I_отк > I_к                                                                                                     (54)

S_отк ≥ S_к                                                                                                    (55)
где U_ном.в – номинальное напряжение выключателя;

        I_ном.в – номинальны ток выключателя;

        I_отк – номинальный ток отключения выключателя;

        S_отк – мощность отключения выключателя

      S_отк=√3∙I_отк ∙ U_ном.в                                                                                 (56)

Номинальные данные масленого выключателя находим [6, табл. 31.1].

Результаты выбора представлены в табл. 6
Таблица 6

Выкл. ВММ-10-320-10Т3		разъед. РВ – 6/400
Расчётные данные	Католожные данные	Расчётные данные	Католожные данные
U_ном=6кВ I_р=48,16 А i_y =5,9кА I²к ∙ t_пр = 6,5 I_к =2,85кА S_к =31,1 МВА	U_ном.в = 11кВ I_ном.в = 320А i _а =25кА It² ∙ t =400 I_отк =10кА S_отк =190,3 МВА	U_ном =6кВ I_р=48,16А I_y =5,9кА I²к ∙ t_пр =6,5	U_ном.р =6кВ I_ном.р =400А I_а = It² ∙ t =1023

    Выбираем автоматическии выключатели, установленые на стороне 0,4кВ подстанции по условиям:
U_{ном ав} > U_ном                                                                                                (57)

I_{ном ав} > I_расч                                                                                                   (58)

I_{т р} > I_р                                                                                                           (59)

I_э.р > 1,25∙I_пик                                                                                                (60)
где U_{ном ав} – номинальное напряжение автоматического выключателя;

        I_{ном ав} – номинальный ток автоматического выключателя;

        I_{т р} – номинальный ток теплового расцепителя;

        I_э.р - ток срабатывания электромагнитного расцепителя.

    По формуле (37) находим

            I_пик = 982 – 0,17 ∙ 177 + 887,3 = 1839,21А

            U_{ном ав} > 380В

             I_{ном ав} > 982А

             I_{т р} > 982А

             I_э.р > 2299А

    Выбирем выключатель АВМ-10   U_{ном ав} =400 I_{ном ав} = 1000А I_{т р} =1000А

I_э.р = 5000А

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  При проектировании получены следующие результаты:

1. Для соблюдения нормированной освещенности на механическом участке

необходимо установить 55 светильников.

2. В соответствии с силовой и   осветительной   нагрузками с учетом

экономических показателей для электроснабжения механического участка

необходимо установить на питающей подстанции 6/0,4кВ, два трансформатора мощностью 250кВА каждый.

3. Силовые сети   0,38кВ    выбирались по допустимому нагреву с учетом допустимых     потерь напряжения в соответствии с аппаратом защиты и выполнены кабелем марки ААБ, АВВГ, СБ, проводом АПВ

4. В качестве аппарата защиты выбрали предохранители.

Результаты проектирования даны в табл. 7:
Таблица 7

Спецификация

Наименование электрооборудования	Марка тип	Единица измерения	Кол-во
Разъединитель трёхполюсный, I_ном=320А, U_ном=6кВ Выключатель масляный U_ном=11кВ I_ном=320А Трансформатор маслянный мощностью – 250кВА Автоматический выключатель U_ном=380В I_ном=982А I_т.р=982А Предохранитель I_ном=1000А I_пл.вс=800А тоже I_ном=400А I_пл.вс=350А тоже I_ном=250А I_пл.вс=250А тоже I_ном=100А I_пл.вс=100А	РВ 6/400 ВММ-10-320-10Т3 ТМ-250/6 АВМ-10 ПН-2 ПН-2 ПН-2 ПН-2	шт шт шт шт шт шт шт шт	6 3 2 3 3 3 3 3
Кабель на напряжение 6кВ Сечением 3 х 35мм²	ААБ	м	135
Светильник Щиток рабочего освещения Щиток аварийного освещения Лампы	Гс ОЩВ-12 ОЩВ-3 Г220-500	шт шт шт шт	55 1 1 55
Кабель на напряжение до 1кВ сечением 3х185 + 1х95 сечением 70 сечением 16 Провод с алюминевыми жилами в поливенилхлоридной изоляцией сечением 2,5 сечением 10 сечением 16 сечением 50 сечением 120	СБ АВВГ АВВГ АПВ АПВ АПВ АПВ АПВ	м м м м м м м м	15 125 35 135 180 65 10 60
Предохранители I_ном=15 I_ном=100 I_ном=250 I_ном=400 I_ном=600	ПН-2 ПН-2 ПН-2 ПН-2 ПН-2	шт шт шт шт шт	6 66 6 12 3

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.     Цигельман И.Е. Электроснабжение гражданских зданий и

   Коммунальных предприятий.- М.: Высшая школа, 1977

2.     Епанешников М.М. Электрическое освещение.- М.: Высшая школа, 1973

3. Постников Н.П., Рубашов Г.М. Электроснабжение промышленных

     предприятий.- Л.: Строййиздат, 1980

     4. Липкин Б.Ю. Электро снабжение промышленных предприятий и установок.- М.: Высшая школа, 1981

5.     Крючков И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Электрическая часть

станций и подстанций.- М.: Энергия, 1978

6.     Справочник по электроснабжению и оборудованию /Под ред.

    Федорова А.А., Барсукова А.Н. М., Электрооборудование, 1978

7.     Правила устройства электроустановок /Минэнерго СССР.- М.: Энергия, 1980

8.     Хромченко Г.Е. Проектирование кабельных сетей и проводок /Под общ. ред. Хромченко Г.Е. – М.:Высшая школа, 1973

Bukvasha