1.1 Краткая характеристика электрооборудования тп.

Механические заводы –это существенная часть российского машиностроительного комплекса, представленная многопрофильными предприятиями, выпускающими разноплановые виды продукции для промышленного и бытового применения. Продукция механических заводов используется во всех сферах деятельности и насчитывает тысячи наименований –от крупных узлов и агрегатов для космических ракет, высокоточных деталей для медицинского оборудования до бытовых приборов и инструменто в.

Основные цеха:

- токарно-механический;

- сборочный;

- кузнечный;

- ремонтный;

- компрессорный;

- инструментальный.

В курсовом проекте установлены два силовых трансформатора марки ТЛС3-4000. На его высокой стороне установлены выключатель нагрузки ВВУ-110Б-40/2000У1, трансформатор тока ТФМЗМ110Б-1, трансформатор напряжения НКФ-110-83У1. На низкой стороне устанавливаются трансформатор тока ТПЛ-10, трансформатор напряжения НОМ-10-66У2.

Питание завода осуществляется алюминиевым проводом марки АС-35.

2. Ведомость электрических нагрузок.

№ на плане	Цех	Установленная мощность, кВт	Установленная мощность электроприемников, кВт	Количество электроприемников
1	Токарно-механический	1700	7,5-40	200
2	Сборочный	2000	4,5-50	50
3	Кузнечный	1100	7-75	20
4	Ремонтный	1200	5,5-40	40
5	Компрессорная	1000	10-40	30
6	Инструментальный	1300	4,5-40	50
7	Склад	100	2,8-10	8
8	Административное Здание	80	1-20	15

2. РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Определение электрических нагрузок от силовых потребителей.

Определяем суммарную номинальную мощность электрического приемника:

(2.1)

∑=1700+2000+1100+1200+1000+1300+100+80=8480 кВт

Определяем среднесменную активную мощность за максимально нагруженную смену:

_(2.2)

где: - коэффициент использования

- номинальная мощность

=1700∙0,3+2000∙0,5+1100∙0,4+1200∙0,4+1000∙0,6+1300∙0,6+100∙0,3+ 80 ∙0,8=510+1000+440+480+600+780+30+64=3904 кВт

Определяем коэффициент силовой сборки m

_(2.3)

где: Р_номmax - максимальная мощность

Р_номmin - минимальная мощность.

Определяем средний коэффициент использования:

(2.4)

Определяем эффективное число электрического приемника при n 5; 0,2; m 3; const

п_Э =2∙ Р_ном/Р_{ном тах} (2.5)

=2 ∙8480/75=226,1

Определяем коэффициент максимума:

=1,04 (1, с. 54. табл. 2.13)

Определяем максимальную активную мощность:

P_{max НВ}= К_max Р_СМ (2.6)

=1,04∙3904=4060,16 кВт

Определяем среднесменную реактивную мощность за максимально нагруженную смену:

Q_СМ = tg К_И (2.7)

Q_СМ =1700∙1,02∙ 0,3+2000∙1,33∙0,5+1100∙1,16∙0,4+1200∙1,02∙0,4+1000 ∙0,74 ∙0,6+1300∙0,74∙0,6+100∙0,74∙0,3+80∙0,74∙0,8=3940,96 кВар

10,то Q_maxНВ = Q_СМ, Q_maxНВ =3940,96 кВар

Определяем полную мощность:

_(2.8)

2.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства

В электрической цепи переменного тока, имеющей чисто активную нагрузку, ток совпадает по фазе с приложенным напряжением.

Угол сдвига между током и напряжением называется углом сдвига фаз, cos этого угла называется коэффициентом мощности.

С увеличением активной составляющей тока, с независимой реактивной составляющей угол φбудет уменьшаться, а значит cos φ будет увеличиваться и наоборот при неизменной составляющей активного тока с увеличением реактивной составляющей угол φувеличивается, а cos φуменьшается.

Iа

U

Ip

I

Рисунок 2.1- Векторные диаграммы.

Величина cos φхарактеризует степень использования мощности источника, чем больше cos φ, тем лучше используются генераторы ЭС и их первичные двигатели, силовые трансформаторы и электросети.

(2.9)

где: Р -активная мощность потребителя, кВт,

S_ном - номинальная мощность источника, кВА;

Мероприятия, не требующие применения компенсирующих устройств.

Упорядочение технологического процесса веду4щего и энергетического режима оборудования, а следовательно их повышения коэффициента мощности:

-Перемещение статорных обмоток АД напряжением до 1000В с треугольника на звезду, если их нагрузка составляет 40%.

-Устранение режима работы асинхронного двигателя без нагрузки (х.х.) путём установки ограничителей, целесообразно на время (х.х.) асинхронного двигателя приводящий в действие различные станки и механизмы отключить АД от сети при длительности межоперационного периода 10 секунд;

-Замена или временное отключение трансформаторов загруженных меньше, чем на 30% от их номинальной мощности;

-Качественный ремонт АД, хорошо отремонтированный двигатель должен иметь паспортные данные;

-Следует тщательно следить за величиной воздушного зазора между статором и ротором;

-Применение электродвигателей в открытом, закрытом или защищённом исполнении;

-Применение электрических двигателей с короткозамкнутым ротором.

Мероприятия, не требующие применения компенсирующих устройств:

-Упорядочение технологического процесса;

-Переключение статорных обмоток АД напряжением до 1кВ с треугольника на звезду, если их нагрузка составляет менее 40%;

-Устранение режима холостого хода АД;

-Замена, перестановка и отключение трансформаторов, загруженных в среднем менее чем на 30% от их номинальной мощности;

-Замена малозагружаемых двигателей меньшей мощности при условии, что изъятие избыточной мощности влечет за собой уменьшение суммарных потерь активной энергии в энергосистеме и двигателе;

-Замена АД на СД той же мощности;

Достоинства таких компенсирующих устройств в следующем:

-Небольшие потери активной энергии в конденсаторах;

-Простота монтажа и эксплуатации;

-Возможность легкого изменения мощности конденсаторной установки путем повышения или понижения количества конденсаторов;

-Возможность легкой замены повреждённого конденсатора.

Недостатки:

-Конденсаторы неустойчивы к динамическим усилиям, возникающим при КЗ;

-При включении конденсаторной установки возникают большие пусковые токи;

-После отключения конденсаторной установки от сети на ее шинах остается заряд;

-Конденсаторы весьма чувствительны к повышению напряжения, то есть при его повышении может произойти пробой диэлектрика;

-После пробоя диэлектрика конденса торы довольно трудно ремонтировать, поэтому их заменяют новыми.

Определяем коэффициент мощности с учетом мощности синхронных двигателей

(2.10)

0,71

Т.к. сos < 0,92, то применяем компенсирующее устройство.

Рассчитываем номинальную реактивную мощность компенсирующего устройства:

(2.11)

где: Р_max-максимальная активная мощность

(2.12)

cosφ_э = 0,95;

(2.13)

_{Выбираем компенсирующее устройство УК-6/10Н-1350ЛП в количестве 2 ступени, номинальная мощность 1350,число мощности регулирующих стержни 2х1350 сечений кВАр.}

_{(с.134, табл. 3.6.)}

Q_ст =1350∙2=2700 кВар.

_{Определяем полную максимальную мощность с учетом мощности статического конденсатора:}

(2.14)

_{Определяем коэффициент мощности с учетом мощности компенсирующей установки:}

Т.к. 0,95 > 0,92 то компенсирующее устройство выбрано верно.

_{Рисунок 2.2 -Схема подключения компенсирующего устройства на шины подстанции.}