Аналогично определяется эффективное число и для остальных шра.

6 Коэффициент максимума Км = f (n; Ки), [2]

Где Ки – средний групповой коэффициент использования электроприемников

_. (2.10)

Для 6 ШРА ; Км= f (n_э = 9,9; Ки = 0,2)= 1,84

7 Максимальная активная мощность Рм, кВт

Р_м = К_м х Р_см. (2.11)

Для 6 ШРА Рм = 1,84 х49,54 = 91,2 кВт

8 Максимальная реактивная мощность Q_m, кВА

Q_m = Р_м х tg . (2.12)

Для 6 ШРА Q_м = 91,2 х 1,14 = 103,9 кВА

9 Полная максимальная мощность S_м, кВА

S_м = P_м² + Q_м². (2.13)

Для 6 ШРА

10 Максимальный ток нагрузки

. (2.14)

Для 6 ШРА

Максимальные расчетные нагрузки для других ШРА рассчитываются так же, как и для 6 ШРА. Итоговая нагрузка силовых пунктов 6 ШРА и 5 ШРА определяется по вышеприведенным формулам согласно методу коэффициента максимума.

По аналогии ведется расчет и по другим пролетам.

Определение мощности и выбор типа компенсирующего устройства

Повышение cos  электроустановок имеет большое значение, так как прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери напряжения, активной мощности, а следовательно и электроэнергии. При этом снижается пропускная способность линии. При выборе компенсирующих устройств подтверждается необходимость их комплексного использования как для повышения напряжения, так и для компенсации реактивной мощности

Коэффициент мощности по расчётным нагрузкам cos_шма1 = 0,66 и cos_шма2 = 0,78 (таблица 3), а согласно ПУЭ нормативный допустимый для данных предприятий cos = 0,95. [3]

Для повышения cos в электроустановках промышленных предприятий используют два способа: естественный и искусственный.

К естественному методу относятся следующие мероприятия:

• при работе асинхронного двигателя на холостом ходу cos_х.х. = 0,1 – 0,3, поэтому применяют устройства, ограничивающие работу на холостом ходу;

• замена малозагруженных двигателей на двигатели с меньшей мощностью;

• если два трансформатора загружены в среднем менее чем на 30%, то один из них следует отключить;

• там где есть возможность использовать синхронные двигатели вместо асинхронных, у них cos больше;

• производить качественный ремонт двигателей.

• К искусственному методу относятся следующие устройства:

• статические конденсаторы;

• синхронные компенсаторы;

• перевозбужденные синхронные двигатели;

• тиристорные источники реактивной мощности (ТИРМы).

Компенсация реактивной мощности на предприятиях осуществляется в основном с помощью статических конденсаторов.

В проектируемом цеху осуществляем групповую компенсацию реактивной мощности. Для этого выбранные ККУ подключаем через ящик с автоматом к ШМА.

Мощность комплектной компенсаторной установки Q_кку, кВАр определяется по формуле:

Q_кку = P_м.  (tg₁ – tg₂). (2.15)

Р_м1 = 311кВт; tg₁ = 1,13 (таблица 3); tg₂ = 0,33, находим по cos₂ = 0,95.

Q_кку1 =311 (1,13 – 0,33) = 249 кВАр.

Р_м2. = 449кВт; tg₁ = 0,82 (таблица 3); tg₂ = 0,33, находим по cos₂ = 0,95

Q_кку2 = 293,2  (0,79 – 0,33) = 135 кВАр

Принимаем к установке две ККУ типов: УКН – 0,38 – I‑280 и ККУ – 0,38 – I‑160 [4], суммарное Q_кку = 440 кВАр, присоединяемые к магистральным шинопроводам двумя проводами марки АПВ7 (395) и АПВ7 (3  50). [2]

I_доп.  I_м. = . (2.16)

УКН – 0,38 – I‑280: АПВ7 (3  95).

I_доп1 = 3  165 = 495 А  I_м1 = = 425 А.

ККУ – 0,38 – I‑160: АПВ (3  50).

I_доп2 = 3  105= 315 А  I_м2 = = 243А.

В качестве защитной аппаратуры ККУ принимаем автоматические выключатели типа А3724Б и А3744Б . [5]

УКН – 0,38 – I‑280: А3744Б .

I_{н.т.расц1} = 500 А  I_м1 = 425 А.

I_н.авт1 = 630 А  I_м1 = 425 А.

I_{н.эл.маг1} = 6000 А  1,5  I_м1 = 1,5  425 = 637,5 А.

ККУ – 0,38 – I‑160: А3724Б .

I_{н.т.расц2} = 250А  I_м2 = 243А.

I_н.авт2 = 250А  I_м2 = 243А.

I_{н.эл.маг2} = 4000 А  1,5  I_м2 = 1,5  243 = 364,5А.

Рассчитываем оптимальное место размещения ККУ

L_опт. = L₀ + (1 – )  L, м (2.15)

где L₀, м – длина магистрали от трансформатора КТП до того места, откуда начинается подключение к ней распределительных шинопроводов;

L, м – длина участка магистрального шинопровода от начала ответвления ШРА до конца;

Q – суммарная реактивная мощность шинопровода, кВАр

НА ШМА – 1 L_опт. = 6 + (1 – )  26 = 18,8 м.

НА ШМА – 2 L_опт. = 5 + (1 – )  14 = 13,5 м.

2.3 Выбор числа, мощности и типа силовых трансформаторов главной понизительной подстанции (ГПП) и цеховых подстанций.

В настоящее время широкое применение получили комплектные трансформаторные подстанции КТП, КНТП. Применение КТП позволяет значительно сократить монтажные и ремонтные работы, обеспечивает безопасность и надёжность в эксплуатации.

Выбор типа, числа и схем питания трансформаторов подстанции обусловлен величиной и характером электрических нагрузок, размещением нагрузок на генеральном плане предприятия, а также производственными, архитектурно-строительными и эксплуатационными требованиями, учитывая конфигурацию производственного помещения, расположение технологического оборудования, условия окружающей среды, условия охлаждения, требования пожарной и электрической безопасности и типы применяемого оборудования.

Расчётная мощность нагрузки с учётом компенсации реактивной мощности S_м.^', кВА определяется по формуле:

S_м.^' = _. (2.16)

S_м.^' = = 617 кВА.

Исходя из расчётной мощности, перечисленных условий, учитывая, что потребители электроэнергии цеха относятся ко II и III категории по бесперебойности электроснабжения, принимаем к установке КТП с двумя трансформаторами типа ТМЗ 1000/10/0,4.

Таблица 2.3