Схема расчетной сети

Задание

Произвести электротехнический расчет осветительной сети цехов промышленного предприятия, выполненной по схеме TN-S.

Исходные данные:

Трансформатор ТМ 10/0,4 кВ;

Схема соединения звезда-звезда-0;

Коэффициент потерь в ПРА К_ПРА=1,2;

Коэффициент спроса питающей и групповой сети К_с=1;

Питающая и групповая сеть выполнены медным кабелем;

Способ прокладки кабеля не учитывается;

Остальные исходные данные в таблице вариантов

Схема расчетной сети

Выполнить:

Выбор сечения фазных, нулевых и защитных проводников по механической прочности, допустимому нагреву и допустимой потери напряжения;

Определить фактические потери напряжения во всех фазах питающих и групповых сетей;

Выбрать автоматические выключатели питающих и групповых щитков;

Для каждой линии выполненные расчеты представить в виде таблицы.

Построить эпюру напряжений для всех участков сетей.

1. Исходные данные:

Примечание:

β – коэффициент загрузки трансформатора.

Для осветительных нагрузок Р1, Р2, Р3, cosφ принять 0,92.

Для осветительных нагрузок Р4, Р5 и нагрузки Р0 cosφ принять 1.

2. Решение поставленной задачи.

2.1. Выбор сечения фазных, нулевых и защитных проводников и определение фактических потерь напряжения во всех фазах питающих и групповых сетей.

Располагаемая (допустимая) потеря напряжения в осветительной сети в %, т.е. потеря напряжения в линии от источника питания (шин 0,4 кВ КТП) до самой удаленной лампы в ряду, определяется по формуле:

где 105 - напряжение холостого хода на вторичной стороне трансформатора, %;

U _мин - наименьшее напряжение, допускаемое на зажимах источника света, % (принимается равным 95 %);

- потери напряжения в силовом трансформаторе, приведенные к вторичному номинальному напряжению и зависящие от мощности трансформатора, его загрузки и коэффициента мощности нагрузки, %.

Потери напряжения в трансформаторе можно определить по табл. 2. или по выражению

где - коэффициент загрузки трансформатора; U_а и U_р - активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора, которые определяются следующими выражениями:

, где

Р_к - потери короткого замыкания, кВт;

S_ном - номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_к - напряжение короткого замыкания, %

Определим моменты нагрузки

М₁ = L₁ P_1-5 = 59 (13+8+6+7+0,5+0,7) =2076,8 кВт*м;

М₂ = L₂ P _1-5 = 20 (8+7+6+0,5+0,7) = 444 кВт*м;

М₃ = L ₃ P₁ = 12 *^.8 = 96 кВт*м;

М₄ =L₄ Р₂ = 11*^.6 = 66 кВт*м;

М₅ = L ₅ Р₃ = 10*^.6 = 60 кВт*м;

т₆ = L₆ P₄ = 6·0,5 = 3 кВт*м;

m₇= L₇P₅=5*0,7 = 3,5 кВт_*м.

Приведенный момент М_прL = M₁ + М₂ + М₃ + М₄ + М₅ + а (m₆ + т₇) =

= 2076,8 +444 + 96 +66 +60 +1,85(3 + 3,5) = 2754,83 кВтм.

Определим сечение жил кабеля на участке L₁,

Принимаем сечение кабеля от трансформатора КТП до МЩ сечением 5x6 мм² (Iдд = 42<57.7А), который не проходит по допустимому нагреву, поэтому принимаем 5х16 мм² (Iдд= =75А) – проходящий по нагреву и механической прочности, он обеспечит минимальные потери U.

Фактическая потеря напряжения на участке L₁ составит

Располагаемые потери напряжения для последующих участков сети от МЩ1 до электропри-емников составят

Для определения сечения жил кабеля на втором участке L₂ определим приведенный момент

М_прL2 = М₂ + М₃ + М₄ + М₅ + а (m₆ + т₇) = 678,03 кВт_·м

Определим сечение провода линии L₂

Выбираем кабель сечением 5x2,5 мм² (Iдд = 25<37,9А), который не проходит по допустимому нагреву, поэтому принимаем 5х6 мм² (Iдд= 42А) – проходящий по нагреву и механической прочности, он обеспечит минимальные потери U.. Фактическая потеря напряжения на участке L₂ составит

Располагаемая потеря напряжения для групповой сети составляет

Далее находим сечение проводов для каждой групповой линии и рассчитываем потери напряжения.

Для определения сечения жил кабеля на втором участке L₃ определим приведенный момент

М_прL3 = М₃ = 96 кВт_·м

Определим сечение провода линии L₃

Выбираем кабель сечением 5x2,5 мм² (Iдд = 25>13,22А), который проходит по допустимому нагреву и механической прочности, он обеспечит минимальные потери U с учётом потерь в ПРА. Фактическая потеря напряжения на участке L₃ составит

Для определения сечения жил кабеля на втором участке L₄ определим приведенный момент

М_прL4 = М₄ = 66 кВт_·м

Определим сечение провода линии L₄

Выбираем кабель сечением 5x1,5 мм² (Iдд = 19>9.13А), который проходит по допустимому нагреву и механической прочности, он обеспечит минимальные потери U с учётом потерь в ПРА. Фактическая потеря напряжения на участке L₃ составит

Для определения сечения жил кабеля на втором участке L₄ определим приведенный момент

М_прL5 = М₅ = 60 кВт_·м

Определим сечение провода линии L₅

Выбираем кабель сечением 5x1,5 мм² (Iдд = 19>9.13А), который проходит по допустимому нагреву и механической прочности, он обеспечит минимальные потери U с учётом потерь в ПРА. Фактическая потеря напряжения на участке L₃ составит

Для определения сечения жил кабеля на втором участке L₆ определим приведенный момент

М_прL6 = М₆ = 0.93 кВт_·м

Определим сечение провода линии L₆

Выбираем кабель сечением 3x1,5 мм² (Iдд = 19>2.27А), который проходит по допустимому нагреву и механической прочности, он обеспечит минимальные потери U.

Фактическая потеря напряжения на участке L₆ составит

Для определения сечения жил кабеля на втором участке L₇ определим приведенный момент

М_прL7 = М₇ = 1.3 кВт_·м

Определим сечение провода линии L₇

Выбираем кабель сечением 3x1,5 мм² (Iдд = 19>3.18А), который проходит по допустимому нагреву и механической прочности, он обеспечит минимальные потери U.

Фактическая потеря напряжения на участке L₃ составит

2.2. Выбор автоматов защиты питающих и групповых сетей.

Аппараты, установленные для защиты от токов коротких замыканий и перегрузки, должны быть выбраны так, чтобы номинальный ток каждого из них I₃. (ток плавкой вставки или расцепителя автоматического выключателя) был не менее расчетного тока I_р, рассматриваемого участка сети:

где - расчетный ток рассматриваемого участка сети, А.

При выборе аппаратов защиты должны учитываться пусковые токи мощных ламп накаливания и газоразрядных ламп высокого давления путем умножения расчетного тока на коэффициент запаса. Коэффициент запаса равный 1,4 принимается для ламп ДРЛ при применении автоматических выключателей с тепловыми или комбинированными расцепителями с уставками менее 50 А, а также для ламп накаливания при применении автоматических выключателей с комбинированными расцепителями на любые значения токов.

Коэффициент запаса равный 1 принимается для всех остальных случаев, а также для люминисцентных ламп.

Все проведённые расчёты сведём в таблицу.

Таблица сводная