Расчёт электрических нагрузок схемы собственных нужд с помощью ПЭВМ в программе Excel

состав собственных нужд входит большое количество электроприемников. Эти электроприемники имеют различный режим работы, назначение, номинальную мощность, условия работы и ряд других признаков.

Для выполнения схемы электроснабжения электроприемники необходимо объединить в группы, учитывая особенности расположения оборудования по площади цеха.

Если группа электроприемников состоит из большого количества электроприемников не связанных единым технологическим процессом относительно равномерно распределенных по площади цеха, то такую группу электроприемников целесообразно запитывать от шинопровода. В остальных случаях электроприемники запитываются от распределительных шкафов или силовых пунктов.

Определение расчетных нагрузок групп электроприемников выполняем методом упорядоченных диаграмм.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1.Определяется номинальная мощность группы электроприемников

                              (6.1)

где       р_{ном i} – номинальная мощность i – го электроприемника, кВт;

n – количество электроприемников в группе.

2. Определяется групповой коэффициент использования

        (6.2)

где       k_i - коэффициент использования i – го электроприемника, принимаемый по [3], таблице 2.2

3. Определяется эффективное число электроприемников

        (6.3)

4. Путем интерполяции определяем коэффициент максимума активной мощности группы электроприемников

          (6.4)

5. Определяется групповой коэффициент мощности

          (6.5)

где       cosj _i - коэффициент мощности i – го электроприемника, принимаемый по таблице 2.2 [3].

6. Коэффициент максимума по реактивной мощности принимается равным 1 при nэ≤10 и 1.1  при nэ>10 [3].

7. Определяется расчетная активная мощность группы электроприемников

          (6.6)

8. Определяется расчетная реактивная мощность группы электроприемников

          (6.7)

где         tgj - соответствует групповому коэффициенту мощности группы электроприемников

9. Определяется расчетная полная мощность группы электроприемников

          (6.8)

10. Определяется расчетный ток группы электроприемников

          (6.9)

11. Определяется пиковый ток группы электроприемников

                                            (6.10)

где   I_{п max} – наибольший из пусковых токов электроприемников в группе, А;

i_{н max} – номинальный ток электроприемника с наибольшим пусковым током, А;

k_{и max} – коэффициент использования электроприемника с max  пусковым током.

Расчет нагрузок в данном курсовом проекте выполнен  на ПЭВМ в программе Excel. Результаты расчетов приведены в таблицах 6.1 – 6.3.

Выбор ТСН

Номинальная расчетная мощность трансформаторов выбирается по условию:

Sном.т ³ Sт.р.                                                                 (6.11)                                                                   

По рассчитанной на ПЭВМ в программе Excel мощности произведем выбор требуемого ТСН.

Sт.р=Sр/1,4=28/1,4=21,4 кВА

Условие выбора выполняется Sном.т ³ Sт.р. принимаем по [1] два трансформатора ТМ-25/10.

Выбор кабелей питающих потребители СН

Кабели выбираются:

- по напряжению установки U_уст < U_ном;

- по экономической плотности тока q_эк = I_норм/j_эк;

-по допустимому току I_max < I_доп, где I_доп - длительно допустимый ток с учетом поправок на число  рядом  проложенных в земле кабелей (К1) и температуру окружающей среды (К2).

I_доп=К₁К₂I_{доп.табл}.,                                             (6.12)

Выбранные  кабели  проверяются  на  термическую стойкость по условию:

    ,                                     (6.13)                                              

где В_к  - импульс квадратичного тока короткого замыкания, кА²·с;

С - функция, значения которой приведены в таблице 3.13[3], А·с^1/2/мм².

Выбор кабелей питающих СН

Нагрузка ТСН: S_расч= 25 кВА

По формуле (5.2) найдём ток нормального режима:

 А.

Определение экономического сечения кабеля производим по формуле (5.3), по таблице 7.1[1] определяем экономическую плотность тока j_э=1,4 А/мм²:

 мм²,

Выбираем стандартное сечение: S_ст  = 16 мм²

Проверяем выбранное сечение на термическую прочность по формуле (5.12):

мм².

Выбираем кабель: АСБ-16 с I_доп = 90 А.

Проверим с учетом прокладки в земле по формуле (6.12):

I’_доп = 90×1×1,05 = 94,5 А.

Ток аварийного режима: I_max = 2×I_норм = 2×19 =38 А.

I_max < I^’_доп.

Т.е. по условию нагрева максимальным током выбранное сечение проходит, следовательно, окончательно выбираем кабель марки: АСБ-3х16

Выбор защитной аппаратуры электроприемников

В качестве защитной аппаратуры устанавливаем автоматические выключатели. Номинальные токи автоматического выключателя и его расцепителей