Методические указания по выполнению раздела “Электроснабжение и электрооборудование цеха” в дипломном проекте, страница 3

По данным таблицы электрических нагрузок находят значения суммарной расчетной активной SР_р и реактивной SQ_р мощностей, годового расхода активной SW_a и реактивной SW_р  электроэнергии.

3.2.3. Выбор устройств компенсации реактивной мощности

Основными электроприемниками в металлургическом производстве являются электродвигатели, различные электрические печи. Эти электроприемники, особенно электрические печи индукционного нагрева, имеют низкий коэффициент мощности, что ведет к ряду отрицательных последствий, а именно к:

·  потере напряжения в электрической сети;

·  потере мощности в электрической сети;

·  необходимости увеличения сечения жил кабелей.

Для устранения этих отрицательных последствий используют естественные и искусственные способы повышения коэффициента мощности. К числу последних относится использование конденсаторных установок – батарей статических конденсаторов (БСК). Обычно БСК подключают к шинам 0,4 кВ цеховой ТП. При наличии в цехе индукционных печей с целью уменьшения сечения питающих кабелей БСК подключаются к шинам распределительного пункта, от которого питаются печи.

Расчет мощности компенсирующих устройств (БСК) и выбор их типа осуществляют в следующем порядке.

По данным таблицы электрических нагрузок вычисляют значение средневзвешенного коэффициента мощности:

 .

Это значение сosj_ср.вз. сравнивают с нормативным значением соs j_н.

Нормативное значение коэффициента мощности принимается равным

Ø 0,93 – при питании от районных сетей напряжением 110-220 кВ, а также от сетей напряжением 35 кВ, подключенных к районным сетям напряжением 110-220 кВ через трансформаторные подстанции;

Ø 0,85 – при питании от генераторов электростанций на генераторном напряжении.

Необходимая мощность конденсаторной установки (квар) определяется по формуле

,

где å Р_р – суммарная расчетная активная мощность из таблицы нагрузок, кВт;

tgj₁, tgj₂  – коэффициент реактивной мощности, вычисляемый, соответственно, по значениям  сos j_ср.вз и сos j_н.

По найденному значению Q_к.у. выбирается комплектная конденсаторная установка напряжением 0,38 кВ из табл.2.

После выбора типа конденсаторной установки находится фактический коэффициент реактивной мощности:

,

а по нему значение фактического коэффициента мощности сos j_{ср.вз.ф..}

3.2.4. Расчет мощности и выбор трансформаторов цеховой ТП

Полная расчетная мощность (кВА) для выбора трансформаторов определяется по формуле:

При выборе числа и мощности трансформаторов руководствуются следующими соображениями.

1.  При наличии электроприемников первой категории число трансформаторов должно быть не менее двух. Большее число трансформаторов на подстанции без подлежащего технико-экономического анализа применять не рекомендуется.

2.  При выборе трансформаторов необходимо пользоваться следующей шкалой номинальных мощностей S_тр.н.: 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600 кВА. С целью разукрупнения цеховых подстанций при вторичном напряжении 380/220В единичная мощность цеховых трансформаторов не должна превышать  1600 кВА. При расчетной мощности S_p > 1600 кВА следует принимать несколько цеховых подстанций.

3.  На двухтрансформаторной  подстанции мощность трансформаторов выбирается так, чтобы при аварии с одним трансформатором, второй обеспечивал питание всех электроприемников первой и второй категории. При этом в нормальном режиме трансформаторы должны быть загружены на 60-80% номинальной мощности; в аварийном режиме при выходе из строя одного трансформатора допускается загрузка второго трансформатора до 140%. Для проверки выполнения этого условия вычисляются коэффициенты загрузки трансформатора а нормальном К_з.н и аварийном К_з.ав режимах, которые в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации (ПТЭ)  электроустановок потребителей, должны находится в следующих пределах:

3.2.5. Расчет сечений и выбор кабелей напряжением  0,4 кВ и 10 кВ

Выбор сечения кабелей осуществляется по нагреву током нагрузки, а проверка выбранного сечения – по потере напряжения.

Для выбора сечения определяется расчетный ток нагрузки на кабель (А):