Разработка системы электроснабжения производственного цеха № 4 АО «Карагандинский завод электротехнического оборудования»

распределительных линий будет зависеть от расчетной мощности каждой линии. Расчетную мощность найдем по формуле (2.7):

для линии Л2:

, для линий Л3, Л4, Л5, Л6, Л8, Л9, Л11:

, для линии Л7:

, для линии Л10:

.

Расчетный ток для линии Л2 составит:

, для линий Л3, Л4, Л5, Л6, Л8, Л9, Л11:

, для линий Л7:

, для линий Л10:

.

Результаты расчетов сведем в таблицу 2.2.

Важным условием при проектировании осветительных установок является обеспечение у ламп необходимого уровня напряжения. Для этих целей выполним расчет сети по потере напряжения.

Величина располагаемых (допустимых) потерь напряжения в сети определяется из выражения:

,                                       (2.8)

где ∆U_д – располагаемая потеря напряжения в сети; U_x.x – номинальное напряжение при холостом ходе трансформатора U_x.x = 105%; U_мин – допускаемое напряжение у наиболее удаленных ламп, U_min = 97,5%; ∆U_т – потеря напряжения в трансформаторе, приведенная ко вторичному напряжению.

Все значения в формуле (2.8) указаны в процентах.

Таблица 2.2 – Расчет мощностей и токов осветительной сети

Потеря  напряжения ∆U_т зависит от мощности трансформатора, его загрузки, коэффициента мощности питаемых электроприемников и определяется с достаточным приближение по формуле:

, где β – коэффициент загрузки трансформатора; U_ат и U_рт – активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора; cosφ – коэффициент мощности на зажимах вторичной обмотки трансформатора.

Значения U_ат и U_рт определяются следующими выражениями:

,

, где Р_к – потери короткого замыкания, кВт; Р_н – номинальная мощность трансформатора, кВ·А; U_к – напряжение короткого замыкания, %.

Активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора составят:

,

Потеря напряжения в трансформаторе равна:

Определим допустимую потерю напряжения в сети по формуле (2.8):

2.4 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов

При выборе числа цеховых трансформаторов необходимо учитывать категории надежности потребителей. Большинство электроприемников цехов №3 и №4 относятся ко II категории. Надежности электроснабжения предприятия достигают за счет установки на подстанции двух трансформаторов. Поэтому, принимаем к установке комплектную двухтрансформаторную подстанцию. Резервное питание потребителей II категории вводится действиями дежурного персонала.

Мощность трансформатора выбираем так, чтобы при выходе из строя одного из них, второй (с учетом допустимой перегрузки) обеспечивал питание потребителей II категории. Также при выборе мощности трансформаторов учитывается рациональной коэффициент их загрузки в нормальном режиме. Таким образом, номинальная мощность трансформаторов S_ном.т определяется по формуле:

,                                                     (2.9)

где N – число трансформаторов; К_З – коэффициент загрузки, на двухтрансформаторных цеховых подстанциях при преобладании потребителей II категории оптимальный коэффициент загрузки принимают в пределах К_З = 0,7-0,8 [5]; S_р – расчетная нагрузка за наиболее загруженную смену, кВА.

При выборе трансформатора будем учитывать также, что в послеаварийном режиме (при отключении одного трансформатора) оставшийся в работе трансформатор обеспечивал необходимую нагрузку предприятия. Критерием допустимости аварийных перегрузок трансформатора служит износ изоляции, который допускается значительно выше нормального, а перегрузка ограничивается только температурой наиболее нагретой точки обмотки, которая должна быть еще безопасной для дальнейшей нормальной эксплуатации трансформатора. Если нагрузка трансформатора до аварийной перегрузки не превышала 0,93 паспортной мощности, его можно перегружать до 5 суток на 40%, но не более 6 часов каждые сутки.

Допустимая аварийная перегрузка трансформатора определяется из выражения:

.                                                 (2.10)

Из формулы (2.9) номинальная мощность каждого цехового трансформатора равна:

Принимаем к установке КТП 2*630/10/0,4, с трансформаторами