Организация электрической службы

 

Допустимые потери напряжения:

∆Uвл1=6,5*380/100=24,7 В.

Реактивный момент нагрузки:

Мвл1р= Ртп-1*ℓтп-1*tgφтп-1+Р1-3*ℓ1-3*tgφ1-3+Р3-8*ℓ3-8*tgφ3-8+Р8-10*ℓ8-10*tgφ8-10+      + = 0,010*43,38*0,7240+0,060*25,04*0,6459+0,090*17,85*0,6197+0,052*5*

*0,8819 =2,5 к Вт.

 

Потери напряжения реактивной составляющей:

∆Uрвл1=0,33*2,5/0,38=2,17 В.

 

Активная составляющая допустимых потерь:

∆Uавл1=24,7-2,17=22,53 В.

 

Сечение проводов рассчитываем по формуле (3.1):

Fвлi=3,8*103/(32*22,53*0,38)=13,2 мм2.

Принимаем сечение проводов воздушных линий марки А равное 35мм2. Воздушные линии выполнены проводом А 35 с расстоянием между проводами 0,4м.

 

Сечение проводов ВЛ так же должно соответствовать требованию допустимого нагрева проводов токами нагрузки:

Iдоп(Fвл) ≥ Iрас.ВЛi.

 

Для проверки соответствия условий расчетный ток линии ВЛi по формуле:

Iрас.ВЛi=1,1[Iвл без б.дв +0,2…0,4 Iпус.б.д];   (3.2)

Где, Iвл без б.дв – ток ВЛ без большего двигателя, определяется по формуле:

Iвл без б.дв = Sвлi(гол) - Рб.дв/cosφн.д ;    (3.3) 

     √3*Uн

Здесь, Sвлi(гол) – полная мощность головного участка; Рб.дв – мощность большего двигателя; cosφн.д – номинальный коэффициент двигателя.

Iпус.б.д – пусковой ток большего двигателя, рассчитываемый по формуле:

Iпус.б.д = KI* Iн.дв (3.4)

где, KI – коэффициент кратности тока; Iн.дв –ток номинальный двигателя.

 

Рассчитываем сечения проводов линии ВЛ1по соответствию требованию допустимого нагрева проводов токами нагрузки:

Для линии ВЛ1 выбираем больший двигатель марки 4A132S4CY1; Рн=7,5 кВт; nн = 1450 об/мин; Iн = 15,1 А, при 380 В; η=87,5%, Мmax/Mн=2,2; Mпуск/Mн=2,0; Mmin/Mн=1,6; KI=7,5.

 

Ток ВЛ1 без большего двигателя определяем по формуле (3.3):

Iвл без б.дв = 53,55-7,5/0,86=68 А.

                     √3*0,38

Ток пусковой большего двигателя определяем по формуле (3.4):

Iпус.б.д = 7,5*15,1=113,25 А.

 

Ток расчетной линии ВЛ1 определяем по формуле (3.2):

Выбираем коэффициент, учитывающий пусковой ток двигателя равным 0,4, так как Iн.д/Iнаг≥0,5.

Iрас.ВЛ1= 1,1(68+0,2*113,25)=99,9 А.

Для ВЛ1выбираем провод марки А35 с параметрами r0=0,83 ом/м и х0=0,308ом/м

 

 Определяем  Действительные максимальные потери  в линии по формуле:

                  

DU%влI=  ∑(Рк*ℓк(r0+x0*tgφк) ;  (3.5);

1,444

                   

                   0,010*43,38(0,83+0,308*0,7240)+0,060*25,04(0,83+0,308*0,6520)+

∆U%вл1  =                                                    1,444                                         

                   

                

                   +0,090*17,85(0,83+0,308*0,6197)+0,052*5(0,83+0,308*0,8819)

                                                                                                                             =2,72%

 

Принятое сечение удовлетворяет условию, т.к. потери напряжения не превышают 6,5%.

Расчет и выбор проводов для ВЛ2 производим аналогично.

Все расчеты заносим в таблицу:

 

Выбор сечения проводов и определение потерь напряжения.

Таблица 3

Линия	∑Ма, кВт/км	∑ Мр, кВт/км	∆Uа, в	∆Uр, в	r0, Ом/км	х0, Ом/км	Марка провода	DU%влI
ВЛ1	3,8	2,5	22,53	2,17	0,83	0,308	А35	2,72
ВЛ2	2,3	1,35	23,53	1,17	0,576	0,297	А50	1,19

 

 

 

 

 

2.4. Выбор мощности  трансформатора питающей ТП.

 

Выбор мощности осуществляется в соответствии с НТПС в соответствии экономическому интервалу нагрузки:

                                               Sэкн £ Sт.рас≈ Sт £ Sэкв

При выборе трансформатора в качестве мощности трансформатора используется расчётная мощность головных участков.

                                             Sтр.рас. =Код*åSвл.гол.                        (4.1)

Sтр.рас= 0,85*(43,38+38,22) =70 кВА.

 

Для питания потребителей выбираем однотрансформаторную подстанцию, мощностью Sтр=100 кВА, напряжением 10/0,4 кВ, со схемой соединения обмоток Y/Y – 0, zт = 0,26 Ом.

               3

Интервалы трансформаторов

Таблица 4

Вид  нагрузки	Номинальная мощность трансформатора                                              кВА
	25		40		63		100
	Sэн	Sэкн	Sэкн	Sэкв	Sэкн	Sэкв	Sэкн	Sэкв
1
МТФ	-	26,5	26,5	46,1	46,1	69,6	69,6	118,6

 

 

2.5. Выбор и расчет заземляющего устройства объектов электроснабжения.

Заземляющее устройство предназначено для обеспечения безопасности выполнения работ, отвода атмосферного электричества на землю, а так же связи нейтрали трансформатора с землей, используемой, как дополнительный потенциаловыравнивающий проводник, т.е. комплексного назначения – общее для напряжения до и выше 1000 В. Нормативное сопротивление заземляющего устройства не должно превышать параметры допустимого  Rдоп<4 Ом, так как напряжение сети 380 В. Естественных заземлителей использовать не планируется. Заземляющее устройство ТП выполняют контурным, с двумя точками подключения. Параметры, количество вертикальных заземлителей длинной 2,5 м из трубы диаметром 60 мм и длинной горизонтальной полосы связи 40*4 мм, определяем изходя из условий глубины заложения горизонтальных заземлителей связи 0,7 м.удельное сопротивление грунта (р=150 Ом/м). Расстояние между вертикальными заземлителями не менее их длинны, параметры экранизирования принемаем по экономическим параметрам климатических условий Воронежской области. Заземляющее устройство для ТП общее 0,4/10 кВ с током замыкания в сети 0,4 кВ выше 500 А.

Климатическая зона №3.  
Определяем допустимый параметр сопротивления для данной электроустановки.  
Rтаб<4 Ом 
Определяем расчетное сопротивление заземляющего устройства с учетом сопротивления грунта:

Rзу=Rтаб * p ср =4*150/100=6 Ом.

                  100

 Определяем сопротивление одного искусственного заземлителя по формуле:

Rв= 0,302pКс  где, Кс- коэффициент сезонного увеличения для климатической зоны.

Rв =0,302*150*1,8=81,54 Ом.

Определяем оценочное количество необходимых вертикальных заземлителей, с учетом коэффициента их использования по формуле:

nоцв=Rв/Rз.у ηв;  где, ηв – коэффициент использования.

nоцв=43,48/6/0,65=11,14.

Расстояние между заземлителями:

ℓт=ℓв=2,5 м.

Определяем сопротивление горизонтального заземлителя:

Rг= p*0,366*lglm3^2    = 150*0,366*lg            27,5         =1,996*4,73=9,44 Ом

         lm3           tг*0.5*a        27,5               0,7*0,5*0,04

Действительное сопротивление горизонтального заземлителя с учетом его экранирования:

Rгэк= R г  = 9,44=33,7 Ом.

           ηм         0,28

Определяем уточненное сопротивление одного вертикального заземлителя:

Rв=Rгэ*Rзу = 33,7*6 = 202,2 =7,29 Ом.

       Rгэ- Rзу    33,7-6      27,2

Уточненное количество вертикальных заземлителей:

nут= Rв       = 81,54      =17,28

       ηв*Rв      7,3*0,65

Принимаем 18 штук заземлителей труб в качестве вертикальных заземлителей с общей полосой связи длинной 45м.

 

 

2.6. Определение токов  питания электроприемников и выбор сечения проводов.

 Параметры сети внутренней электропроводки определяются параметрами электроприемников, по которым эти сети питаются, а так же условиям среды внутри помещений, в которых находятся электроприемники и проходит сеть их питания.

Параметрами внутренней среды помещений и вида электроприемника выбирается способ выполнения и применяемы марки проводов (характеристика сети приведена в пункте 1.2).

Сечение проводов на участках внутренней электропроводки определяется параметрами потребителей. Сечение проводов выбираем по условию их нагрева токами нагрузки:

Iдоп≥Iрас.

Определяем согласно расчетной схеме на каждом расчетном участке. Рис 5.

 

Для данных потребителей выбираем двигатели типа 4A100L4CY1; Рн=4 кВт; nн=1420 об/мин; Iн=8.5 А, при U=380В; η=84%; cosφ=0,85; Mmax/Mн=2,2; Мпуск/Мн=2,0; Ммин/Мн=1,6 .    

4A80A4CY1; Рн=1,1кВт; nн=1400 об/мин; Iн=2,72А, при U=380В; η=78,8%; cosφ=0,81; Mmax/Mн=2,2; Мпуск/Мн=2,0; Ммин/Мн=1,4 .    

Определяем ток линии питания, так как он равен рабочему току двигателя, то

Iл.п =Iраб =Кз * Iн;    (5.1)

Где, Кз – коэффициент загрузки, Кз =0,9; Iн – ток номинальный двигателя.

Iл.п= 0,9*8,5=7,65А.

Выбираем провод АПРТО сечением 2,5 мм2. Iдоп= А>7,65 А.

Определяем ток групповой линии по формуле:

Iг.л = 1,1[Iл.безб.дв. + 0,4Iпус.б.дв. ];   (5.2)

Так как в групповой линии 2 двигателя, то Iг.л = Iраб.дв=7,65 А и оставляем провод, выбранный для линии питания, то есть провод АПРТО сечением 2,5 мм2. Ток на вводе определяем по формуле:

Iвв.рас. = 1,1[Iвв.безб.дв. + 0,2…0,4Iпус.б.дв. ];      (5.3)

Где, Iвв.безб.дв. – ток ввода без большего двигателя, определяемый аналогично расчету ВЛ без большего двигателя, то есть по формуле (3.3).

Большим двигателем в данном помещении является двигатель Рн=4 кВт. Выбираем двигатели типа 4A100L4CY1; Рн=4,0 кВт; nн=1420 об/мин; Iн=8,5 А, при U=380В; η=0,84%; cosφ=0,85; Mmax/Mн=2,2; Мпуск/Мн=2,0; Ммин/Мн=1,6; KI=7,5.

Iвв.безб.дв=32,5-4/0,85 = 32,5-8,72=42,27 А

                   √3*0,38              0,66

 

Ток пусковой определяем по формуле (3.4):

Iпус.б.дв= 7,5*8,5=63,75 А.

 

Iвв.рас.=1,1*(42,27+0,4*63,75)=74,54 А.

Выбираем провод для ввода марки АВТ сечением 25 мм2, Iдоп= А>63,75 А.

 

 

2.7 Определение потерь  напряжения во внутренней сети.

Согласно требований ПУЭ 2001 раздел 6, 7 потери напряжения во внутренней сети от ввода до потребителя не должны превышать 2,5%

Потери напряжения определяются как сумма потерь напряжения на участках электропроводки к данному потребителю. Потери напряжения до электроприемника определяем согласно расчетной схеме (рис 5). Сечение электропроводок выбрано верно если выполняется условие:

∆Uдоп ≤2,5%≥ ∆Uвн = ∆Uвв + ∆Uг.л +∆Uэ.п ;  (6.1)

Где, ∆Uвв – потери напряжения на вводе; ∆Uг.л – потери напряжения в группой линии; ∆Uэ.п  - потери напряжения на электроприемнике.

Потери напряжения на вводе, на потребителе и в групповой линии определяем по формуле:

∆Ui=Маiвв  ;      (6.2)

           Fi*С

Где, С-коэффициент потерь напряжения от материала провода и вида сети, в данном случае С=44; i- ввод, потребитель или групповая линия.

Определяем потери напряжения на электроприемнике:

∆Uэ.п= 4*1/2,5/44=0,33%.

Потери напряжения Групповой линии:

∆Uг.л=4*9/2,5/44=0,3%.

Потери на вводе:

∆Uвв=26*3/25/44=78/1100=0,07%.

Суммарные потери во внутренней линии:

∆Uвн= 0,07+0,3+0,03=0,4%.

Так как ∆Uвн=0,807%≤2,5% условие выполняется, следовательно выбранные сечения верны.

 

2.8. Выбор надбавки  напряжения на ТП.

 

Выбор надбавки напряжения на ТП осуществляется с целью обеспечения отклонений напряжения на вводе потребителей, не выходящих за рамки требований ПУЭ ±5%.

Выбор надбавки напряжения на ТП осуществляем с помощью расчетной таблицы.

Определение параметров производим с учетом отклонения напряжения на шинах 10 кВ питающей РТП:

δUВЛ10¹ºº=+-5%;              δUВЛ10²5=0%;

Потери в линии 10 кВ от РТП до ТП:

DUВЛ10¹ºº= -6,5%;              DUВЛ10²³=-1,625%;    

 

 Выбор  надбавки напряжения ТП.                                                                                                              

                                                                                                                Таблица 4.

Параметры элемента системы	Обозначение	УП	БП
		100%	25%
1	2	3	4
Отклонения на шинах напряжением 10кВ	δUш	+5	0
Потери напряжения в линии 10кВ	DUВЛ10	-6,4	-1,6
Трансформатор напряжения 10/0,4 кВ: Потери	ΔUт	-4	-1
Постоянная надбавка	δUпост	+5	+5
Переменная надбавка	δUпер	-2,5	-2,5
Потери в наружной сети 0,4 кВ	ΔU0,38	-5,3	0
Потери во внутренней сети	ΔUвн	-2,5	0
Отклонения у потребителей	ΔUn	-0,1	-0,1