Электроснабжение комплекса томатного сока

1.2 Определяем суммарную  полную мощность.

1.3 Определяем коэффициент  силовой сборки m:

1.4 Определяем средний  коэффициент использования:

1.5 Определяем эффективное  число ЭП, учитывая что m > 3, а  то 

1.6 Определяем коэффициент  максимума n_э=8, К_и=0,51:

[1., с. 55, таб. 2.15]

1.7 Определяем максимальную  активную мощность:

1.8 Определяем среднесменную  реактивную мощность:

1.9 Определяем максимальную  реактивную мощность

, то 

1.10 Определяем полную  максимальную мощность:

1.11 Определяем максимальный  ток нагрузки.

2. Рассчитываем распределительный  шинопровод ШРА-2

Таблица 2.3

2.1 Определяем среднесменную  активную мощность за максимально  загруженную смену:

2.2 Определяем суммарную  полную мощность.

2.3 Определяем коэффициент  силовой сборки m:

2.4 Определяем средний  коэффициент использования:

2.5 Определяем эффективное  число ЭП, учитывая что m > 3, а то

2.6 Определяем коэффициент  максимума n_э=9, К_и=0,5:

[1., с. 54, таб. 2.13]

2.7 Определяем максимальную  активную мощность:

2.8 Определяем среднесменную  реактивную мощность:

2.9 Определяем максимальную  реактивную мощность

, то 

2.10 Определяем полную максимальную мощность:

2.11 Определяем максимальный  ток нагрузки.

3. Рассчитываем распределительный  щит РЩ

Таблица 2.4

3.1 Определяем среднесменную  активную мощность за максимально  загруженную смену:

3.2 Определяем суммарную полную мощность.

3.3 Определяем коэффициент  силовой сборки m:

3.4 Определяем средний  коэффициент использования:

3.5 Определяем эффективное  число ЭП, учитывая что m > 3, а 

то 

3.6 Определяем коэффициент  максимума:

[1., с. 54, таб. 2.13]

3.7 Определяем максимальную активную мощность:

3.8 Определяем среднесменную  реактивную мощность:

3.9 Определяем максимальную  реактивную мощность

, то 

3.10 Определяем полную  максимальную мощность:

3.11 Определяем максимальный  ток нагрузки.

Выбираем распределительный  пункт типа ПР 85. [3, с.186, табл.А.7]

4. Рассчитываем магистральный  шинопровод ШМА:

Выбираем ШМА-1600 с  номинальным током I_ном=1600, А

2.6 Расчет токов короткого  замыкания

Коротким замыканием (КЗ) называют всякое случайное или  преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или землей, при котором токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима (ГОСТ 26522--85).

В системе трехфазного  переменного тока могут быть замыкания  между тремя фазами -- трехфазные КЗ, между двумя фазами -- двухфазные КЗ

Возможно двойное  замыкание на землю в различных, но электрически связанных частях электроустановки в системах с незаземленными или резонансно-заземленными нейтралями.

Причинами коротких замыканий  могут быть: механические повреждения  изоляции -- проколы и разрушение кабелей при земляных работах; поломка  фарфоровых изоляторов; падение опор воздушных линий; старение, т.е. износ, изоляции, приводящее постепенно к ухудшению электрических свойств изоляции; увлажнение изоляции; перекрытие между фазами вследствие атмосферных перенапряжений.

Некоторые КЗ являются устойчивыми, условия возникновения  их сохраняются во время бестоковой паузы коммутационного аппарата, т.е. после снятия напряжения с электроустановки. К ним относятся КЗ вследствие механических повреждений, старения и увлажнения изоляции.

Условия возникновения  неустойчивых КЗ самоликвидируются  во время бестоковой паузы коммутационного аппарата.

Последствиями коротких замыканий являются резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы. Дуга, возникшая в месте КЗ, приводит к частичному или полному разрушению аппаратов, машин и других устройств. Увеличение тока в ветвях электроустановки, примыкающих к месту КЗ, приводит к значительным механическим воздействиям на токоведущие части и изоляторы, на обмотки электрических машин. Прохождение больших токов вызывает повышенный нагрев токоведущих частей и изоляции, что может привести к пожару в распределительных устройствах, в кабельных сетях и других элементах энергоснабжения.

Ток КЗ зависит от мощности генерирующего источника, напряжения и сопротивления короткозамкнутой цепи. В мощных энергосистемах токи КЗ достигают нескольких десятков тысяч ампер, поэтому последствия таких ненормальных режимов оказывают существенное влияние на работал электрической установки.

Для уменьшения последствий  коротких замыканий необходимо как  можно быстрее отключить поврежденный участок, что достигается применением быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной выдержкой времени. Немаловажную роль играют автоматическое регулирование и форсировка возбуждения генераторов, позволяющие поддерживать напряжение в аварийном режиме на необходимом уровне. Все электрические аппараты и токоведущие части электрических установок должны быть выбраны таким образом, чтобы исключалось их разрушение при прохождении по ним наибольших возможных токов КЗ, в связи, с чем возникает необходимость расчета этих величин.

Рисунок 2.3 Расчетная  схема Рисунок 2.4 Схема замещения 

1 Определяем сопротивления  элементов электрической цепи. Принимаем  S_б=100 мВА.

1.1. (2,31)

2.2 Кабельные линии

(2,32)

2.3 Трансформаторы

(2,33)

2. Определяем токов КЗ в данном частке К₁:

.

(2,34)

(2,35)

А

2.2 В точке К₂

;

R_ТА=0,2 мОмХ_ТА=0,3 мОм [3, с 61, табл 1,92]

R_Т=16,6 мОм Х_Т=41,7 мОм [3, с 65, табл 7,1]

R_М=0,475 мОмХ_М=0,295 мОм[4, с 155, табл 7,2]

R_а=0,40 мОмХ_а=0,5 мОм

; , I_э=250 А.

Выбираем автомат  ВА51-35[3, с 185, табл А6]

Шины (25х3) мм, I_ном=265 А.

(2,36)

;

2.3 Сумма сопротивлений  шин.

(2,37)

(2,38)

2.4 Находим полное  сопротивление

(2.39)

2.5 Определяем ток  короткого замыкания:

(2,40)

3 Определяем ударные  токи в заданных точках К_у=1,8

(2,41)

К_у=1,2;

4 Мощность короткого  замыкания

(2,42)

2.7 Расчет и выбор  питающего кабеля

Выбор кабеля по напряжению. Кабели надёжно работают при напряжение повышающем номинальное напряжение на 15%, т.к. рабочее напряжение превышает  номинальное на 5-0,1%, то при выборе кабеля по напряжению достаточно.

U_каб>U, где Uкаб-номинальное напряжение кабеля

1 Выбираем кабель  по напряжению.

U_каб > U_ном; 10,5 > 10 кВ.

2 Выбираем сечение  кабеля по экономической плотности  тока.

(2,43)

где j_эк - максимальная плотность тока А/мм² [1, с.85 табл.2,26]

(2,44)

Полученное сечение  округляем до ближайшего стандартного по условию: S_расч >S_эк, выбираем S_{эк ст}=25 мм², марка кабеля ААБ-25.

[2, с 400, табл 7,10]

Выбранное сечение  кабеля проверяется:

На допустимую потерю напряжения. При этом ориентировочно можно считать, что считаются допустимыми следующие потери: а) линии напряжением 6-10 кВ внутри предприятия - 5%.

б) Линии напряжением 10-220 В, питающие ГПП предприятия 10%

Необходимо учесть, что в кабельных линиях при  любом сечении жил кабеля - активное сопротивление больше реактивного и последним можно пренебречь

Тогда выражение упрощается:

(2. 45)

значение R=1,24 [2, с 421, табл. 7.28]

(2. 46)

, (2. 47)

где cosц - значение после  компенсации; l - 0,018х3 = 0,054 м.

Получено значение соответствует норме.

3На нагрев токами  нормального режима:

, (2. 49)

где t₀ - начальная температура прокладки кабеля.

T_доп - допустимая температура нагрева для данного вида кабеля.

I_доп - длительно допустимый ток для данного вида кабелей.

Выбранное сечение  кабеля удовлетворяет условию термической стойкости на длительный ток.

4. Проверяем на  стойкость кабеля к коротким  замыканиям

(2,50)

где I_к - ток КЗ в точке на кабеле рассчитанный.

С - коэффициент соответствий разности теплоты выделяемой в проводнике до и после коротких замыканий.

С=85 для кабелей  с алюминиевыми жилами.

При этом необходимо помнить, что на действие I_кз не проверяют:

а) токоведущие части, защищенные предохранители или высоковольтными  токоограничивающими сопротивлениями.

б) жили и кабели к  ответственным индивидуальным приемникам, в том числе и к цеховым трансформаторам мощностью 630 кВА и с первичным напряжением 10кВ.