ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДЕЙ

Часть электроприёмников для своей работы потребляют из сети только активную мощность (лампы накаливания). У этих электроприёмников ток совпадает по фазе с приложенным напряжением. Другая же часть электроприёмников с наличием индуктивного сопротивления в процессе работы потребляют не только активную, но и реактивную мощность, необходимую для создания электромагнитных полей.
У этих электроприёмников ток отстаёт от приложенного напряжения на некоторый угол, называемый углом сдвига фаз. Косинус этого угла называется коэффициентом мощности. Чем меньше сдвиг фаз, тем ближе косинус угла к 1 т.е. при тех же действующих значениях напряжения и тока активная мощность возрастает, в то время как реактивная уменьшается. Для уменьшения потерь в сети необходима установка конденсаторных батарей для компенсации реактивной мощности индуктивного характера.
Реактивная мощность конденсаторной батареи определяется по формуле:
Qку = Рmax(tgφ1-tgφ2) (2.1)
где: Рmax – максимальная мощность активной нагрузки цеха в часы максимума
tgφ1 – тангенс угла до компенсации
tgφ2 – тангенс угла ожидаемый после компенсации
Выберем компенсирующее устройство для повышения коэффициента мощности электрооборудования строительной площадки, полученного в результате расчетов в п.1. Для этого рассчитаем мощность конденсаторной батареи по формуле (2.1)
Qку=167,93∙1,04-0,32=120,9 кВар
По результатам расчетам выбираем компенсирующее устройство типа ККУ-0,38-II номинальной мощностью Qн=160 кВар.
3. Выбор мощности силового трансформатора
Электрическую энергию от этих сетей принимают главные понижающие подстанции. На сторону высшего напряжения таких подстанций подается напряжение от 1150 В до 35 кВ, а на стороне низшего получают напряжение 6 или 10 кВ. Это напряжение поступает на распределительные трансформаторные подстанции строительных площадок, где оно понижается до 0,4 кВ (реже до 0,23 кВ) и подается на электроприемники строительного оборудования, механизмов и машин.
По конструктивному исполнению стационарные трансформаторные подстанции подразделяются на закрытые, расположенные в закрытых помещениях, и открытые, все оборудование которых устанавливается на открытом воздухе.
В городских электрических сетях применяют закрытые подстанции, оборудованные трансформаторами с первичным напряжением 6 или 10 кВ и вторичным 0,4/0,23 кВ с воздушными или кабельными вводами.
Для выбора силового трансформатора рассчитаем реактивная мощность строительной площадки с учетом мощности выбранного компенсирующего устройства по формуле (3.1)
Q=Qрасч-Qн.ку (3.1)
Q=173,86-160=13,86 кВар
Так как активная мощность после компенсации реактивной энергии остается неизменной, определим полную расчетную мощность стройплощадки по формуле (3.2)
(3.2)
S=167.932+13.862=168,5 кВА
По величине мощности S, осуществим предварительный выбор трансформатора используя неравенство (3.3)
(3.3)
Для питания строительной площадки выберем трансформатор типа ТМ630/10. Номинальной мощностью∙Sтр=250 кВА.
Рассчитаем потери в трансформаторе ∆Pтр и ∆Qтр QUOTE по формулам (3.4), (3.5)
∆Ртр=0,02∙Sтр (3.4)
∆Ртр=0,02∙250=5 кВт
∆Qтр=0,12∙Sтр (3.5)
∆Qтр=0,12∙250=30 кВар
Определяем общие расчетные мощности стройплощадки по формулам (3.6), (3.7), (3.8).
Робщ=Ррасч+∆Ртр (3.6)
Робщ=167,93+5=172,93 кВт
Qобщ=Q+∆Qтр (3.7)
Qобщ=13,86+30=43.86 кВар
Sобщ=Робщ2+Qобщ2 (3.8)
Sобщ=172.932+43.862=178,4 кВА
Так как соотношение (3.3) выполняется 250 кВА>178,4 кВА. Для питания строительной площадки можно выбрать трансформатор типа ТМ250/10.
4. Определение центра электрических нагрузок
Определение центра электрических нагрузок строительной площадки производится с целью выбора оптимального места расположения трансформаторной подстанции. Размещение ее в центре нагрузок снижает мощность потерь и расход цветных металлов и является, таким образом, одним из важных моментов с точки зрения мероприятий по экономии электроэнергии и материалов на провода для ее передачи.
Координаты центра электрических нагрузок можно рассчитать по формуле (4.1) и (4.2)
QUOTE (4.1)
(4.2)
где Si QUOTE – полная мощность отдельных электроприемников (или группы приемников);
Xi, Yi QUOTE – координаты их центров нагрузок в выбранной системе координат.
При выборе места установки трансформаторной подстанции, помимо определения ее координат, следует иметь в виду, что она должна размещаться:
вне зоны работы крана;
вне зоны складов металлоизделий;
вне основных транспортных путей;
с максимальным соблюдением требований техники безопасности.
Определим центр электрических нагрузок строительной площадки используя данные Таблицы 6
Таблица 6-Данные для расчета ЦЭН
Объект Наименование групп электроприемников
Координаты