Где j - угол сдвига фазы тока относительно напряжения.

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра: «Электроснабжение транспорта»

Курсовая работа

На тему: «Разработка схемы электропитания потребителя переменного тока низкого напряжения»

Выполнил

Хомяков Сергей Михайлович

Шифр: КТ-11-ИВТ(БТ) 416

Проверил

Бобышев Григорий Евгеньевич

Год

Введение

Целью выполнения курсовой работы является получение навыков в составлении электрических схем для потребителей однофазного и трехфазного тока, умение выполнять расчеты элементов электрических установок.

Работа выполняется на базе теоретического материала, изучаемого в курсе “Общая энергетика”. Курсовая работа включает разработку схемы электропитания группы однофазных потребителей от цепи трехфазного тока, выбор сечения питающих проводов, упрощенный расчет трехфазного трансформатора необходимой мощности, составление схемы включения измерительных приборов, выбор коммутационной аппаратуры низкого напряжения и предохранителей защиты. Аналогом подобной задачи является электроснабжение подъезда жилого дома.

Исходные данные

 

Напряжённость первичная: 6,0 кВ

Напряжённость вторичная: 0,38 кВ

Длина кабеля: 1,8 км

Нагрузки потребителя:=0.9 кВтj1=0,93=0,8 кВтj2=0,91=0,5 кВтj3=0,90=0,7 кВтj4=0,94=1,5 кВтj5=0,92

 

 

Определение мощности трехфазного потребителя

 

Учитывая, что к проводам трёхфазной системы подключено разное количество однофазных потребителей, необходимо найти мощность потребителей подключенных к каждой фазе. В этом случае активная фазная мощность будет равна суммарной активной мощности потребителей подключенных к этой фазе:

 

Рф = Р1 + … + Рn   , кВт                                                              (1)

 

Где Р1 … Рn - мощность потребителя.

Суммарная активная мощность фазы A:А=P1    , кВт

PА=0,9 , кВт

Суммарная активная мощность фазы B:= P2 + P3 , кВт= 0,8 + 0,5 = 1,3 , кВт

Суммарная активная мощность фазы C:С = P4 + P5    , кВтС = 0,7 + 1,5 = 2,2 , кВт

Аналогично рассчитывается фазная реактивная мощность:

ф = P1*tgj1+… Pn*tgjn , кВАр                                              (2)

где j - угол сдвига фазы тока относительно напряжения.

Фазная реактивная мощность фазы A:А = P1*tgj1 , кВАрА = 0,9*tg(arcos(0,93) = 0,355 , кВАр

Фазная реактивная мощность фазы B:= P2*tgj2+P3*tgj3 , кВАр= 0,8*tg(arcos(0,91))+0,5*tg(arcos(0,90)) = 0,606 , кВАр

Фазная реактивная мощность фазы C:= P4*tgj4+P5*tgj5 , кВАр= 0,7*tg(arcos(0,94))+1,5*tg(arcos(0,92)) = 0,892 , кВАр

Посчитаем полную мощность каждой фазы:

Полная мощность фазы:

 

 , кВА                                                        (3)

 

Полная мощность фазы A:

 , кВА

 , кВАр

Полная мощность фазы B:

 , кВАр

 , кВАр

Полная мощность фазы C:

 , кВАр

 , кВАр

Полная мощность трёхфазной цепи потребителей:

Активная:

=PA+PB+PC , кВт                                                                    (4)

=0,9+1,3+2,2 = 4,4 , кВт

Реактивная

Q=QA+QB+QC ,кВАр                                                             (5)

=0,355+0,606+0,892 = 1,853 , кВАр

 

Полная мощность потребляемая трёхфазной системой потребителей:

 

 , кВа

 

 , кВа

 

Выбор сечения проводов с проверкой по потере напряжения

 

Расчёт сечения проводов обычно проводится по трём условиям:

По допустимому нагреву, допустимой потере напряжения и механической прочности. Учитывая, что заданная питающая линия выполняется, как правило, кабелем или проводами, прокладываемыми в трубах, расчёт сечения проводов в настоящей работе будет проводиться только по допустимому нагреву с проверкой по величине допустимых потерь напряжения.

При прохождении электрического тока по проводу или кабелю в нём выделяется значительное количество тепла за счёт потери мощности в проводящих жилах и изоляции. Максимальный ток, при котором устанавливается температура проводника соответствующая нормам, называется длительной токовой нагрузкой. Для выбора сечения проводника по нагреву в рассматриваемом случае необходимо определить максимальный длительный рабочий ток провода для наиболее загруженной фазы:

 

 , А                                                                          (6)

где Sфн - мощность наиболее загруженной фазы.фн - Номинальное фазное напряжение  и сравнить его с допустимым током [I] по справочным данным.

 

А

 

Провод с ближайшим Iраб имеет сечение 1,5 мм2 Þ qпринятое=1,5 мм2.

Выбранное сечение проводов по нагреву проверяется по величине потерь напряжения в них:

 

                                               (7)

 

Где l - длина линии в метрах;

g - удельная проводимость провода м/Ом мм2 :

для меди g = 57.

q - принятое сечение проводника в мм2.

Рассчитаем потери напряжения для сечения qпринятое=1,5 мм2.

Потери напряжения при qпринятое=1,5 мм2 слишком велики увеличим сечение:

Потери напряжения при qпринятое=35 мм2 Соответствуют требованиям Þ S = 35 мм2.

Рассчитаем внутренний диаметр трубы, в которой будем прокладывать провода по формуле

 

 , мм                                                     (8)

 

Где D - Внутренний диаметр в мм,- Наружный диаметр проводов.