Курсовая работа дисциплины Электроснабжение зданий и населенных мест с основами электротехники и электроники

7. Расчёт фазных токов электроприемников котельной установки
Фазный ток высоковольтной линии с напряжением U₁на входе КТП котельной равен:

Значения Pp и Qпотр были определены в п.6.

Фазный ток одной трехфазной ККУ:

где U_раб= 0,38 кВ (380 В) - рабочее напряжение (линейное) электросети котельной.

Фазный ток одной группы электроприёмников котельной на трехфазном токе рассчитывается по формуле:

Результаты расчета фазных токов групп электроприемников записываются в табл. 17. Величины Sp(к) групп электрооборудования берутся из табл. 14.
Таблица 17. - К расчету фазных токов групп электроприемников котельной

Группы электроприемников	Sp(к), кВА	I(к), А
1.Основное электрооборудование водогрейного котла	30,93	47,0
2.Основное электрооборудование парового котла	30,93	47,0
3. Основные насосы водогрейных котлов	206,58	313,87
4. Основные насосы паровых котлов	6,27	9,53
5. Насос исходной воды	1,67	2,54
6. Водоподготовительный участок	33,5	50,9
7. Участок топливоподачи	52,72	80,1
8. Участок золоудаления	12,2	18,54
9. Ремонтный участок	45,45	69,05
10. Рабочее освещение	26,13	39,7
11. Санитарно-техническое оборудование	21,05	55,4

8. Расчёт фазных токов отдельных электроприёмников
Расчетные фазные токи отдельных электроприемников записываются в табл.18 и определялся по формуле:

Значения P_потр.i и cosφ_i берутся из табл.14, а неучтенные в ней даны в табл.18.
Таблица 18. - К расчету фазных токов электроустановок котельной

Электроустановки
Электрооборудование одного водогрейного котла Дымосос	12,57	0,87	21,95
Вентилятор дутьевой	12,57	0,87	21,95
Механизмы электроавтоматики (задвижки, отсечные клапаны и др.)	0,834	0,78	1,62
Ротационная горелка	2,5	0,68	5,6
Автоматика щита КСУ	0,5	0,9	0,84
Электрооборудование одного парового котла Дымосос	12,57	0,87	21,95
Вентилятор дутьевой	12,57	0,87	21,95
Механизмы электроавтоматики (задвижки, отсечные клапаны и др.)	0,834	0,78	1,62
Ротационная горелка	2,5	0,68	5,6
Автоматика щита КСУ	0,5	0,9	0,84
Основные насосы водогрейных котлов Сетевой	130,75	0,9	220,7
Подпиточный	2,78	0,86	4,9
Рециркуляционный	52,58	0,9	88,76
Основные насосы паровых котлов Питательный	4,97	0,86	8,78
Конденсатный	0,43	0,86	0,76
Электрооборудование ВПУ Насос раствора соли	3,5	0,74	7,19
Насос взрыхления	7,5	0,8	14,24
Насос орошающей воды	5,0	0,76	9,99
Щиты КИП и автоматики	3,0	0,9	5,06
Вытяжные вентиляторы	2*2,0	0,72	2*4,2
Санитарно-техническое оборудование Вытяжные и приточные вентиляторы	4*4,0	0,8	4*7,6

9. Выбор силовых распределительных щитов
Все электрооборудование котельной обеспечивается электроэнергией от шин НН КТП.
Электрооборудование котельной делится на группы:
• электроустановки каждого котла в отдельности ;
• электроустановки, общие для котельной.
Состав групп электрооборудования представлен в предыдущих таблицах.
Электроустановки каждой группы оборудования запитываются трехфазным напряжением, как правило, от отдельных силовых распределительных щитов (панелей, шкафов), устанавливаемы в помещении трансформаторной подстанции и подключаемых, в свою очередь, к шинам НН КТП. Однако при недостаточном числе, линейных шкафов РУ НН КТП и числе отходящих линий в них к одному распределительному щиту подключаются несколько групп электроприемников. В то же время желательным является установка отдельного щита для насосов котельной.
Отдельные группы электроприемников могут подключаться непосредственно к шинам НН КТП (участок топливоподачи, золоудаления, ремонтный).
Оборудование каждого котла имеет свое местное управление (включений, отключение). Устройства местного управления (контакторы, магнитные пускатели, контрольные и измерительные элементы) установлены в щитах (станциях) контроля, сигнализации и управления (КСУ) в непосредственной близости от котлов. Щиты КСУ подключаются к соответствующим распределительным щитам электрооборудования котлов, Ввиду необходимости резервирования основного технологического оборудования (например, насосов) предусматривается подключение рабочих и резервных установок к разным секциям РУ НН.
Для подключения сварочных трансформаторов и местного освещения, необходимых при ремонтах, в помещении ремонтного участка и в машинном зале котельной устанавливаются силовые ящики.
Распределительные щиты (панели, шкафы) и ящики должны иметь коммутируемые устройства (рубильники, блоки предохранитель, выключатель, автоматические выключатели), а также устройства защиты от токов которого замыкания и перегрузок (предохранители, автоматические выключатели).
В этом пункте задания выполним выбор следующих распределительных щитов (панелей, шкафов);
• для электрооборудования (основного) каждого котла;
• для основных насосов котельной, включая насос исходной воды;
• для электрооборудования ВРУ;
• для рабочего электроосвещения и санитарно-технического оборудования
Указанные щиты размещаются в помещении трансформаторной подстанции и подключается к шинам 0,38 кВ РУ НН КТП. Распределительные щиты участков топливоподачи, золоудаления и ремонтного устанавливается в соответствующих помещениях, а питающие их кабели подключаются также к РУ НН КТП. Эти щиты здесь не выбираются.
Распределительные щиты для каждой типовой котельной изготавливаются по специальным разработкам. В настоящей работе используются стандартные щиты общепромышленного назначения.
Щиты выбирают по номинальному напряжению и току подключения щита, которая равна току группы электроприемников.
При выборе распределительных щитов будем учитывать условия их подключения к шинам НН КТП:
1. Мощности электрооборудования, подсоединенные к двум секциям РУ НН КТП должны быть примерно равными. Для этого с учетом числа водогрейных и паровых котлов по значениям Sр(к) групп приемников путем комбинаций находится два их перечня, удовлетворяющих поставленному требованию. Здесь вполне возможно раздельное подключение к разным секциям РУ НН распределительных щитов для групп "Основное электрооборудование котлов".
2. К каждой секции РУ НН КТП должна подключаться своя компенсирующая установка.
3. Число отходящих линий во всех линейных шкафах обеих секций РУ НН КТП должно перекрывать число выбранных распределительных щитов с учетом необходимости подключения кабелей на участки топливоподачи, золоудаления и ремонтный, а также требования резервирования электропитания щитов основного оборудования котлов и насосов котельной. Последнее обеспечивается подсоединением указанных щитов к двум секциям РУ НН.
4. Нормированные токи линейных шкафов РУ НН КТП должны быть не меньше, чем токи подключаемых щитов и кабелей на участки топливоподачи, золоудаления и ремонтный.
Группы электроприемников котельной разбиваются на две части с примерно равными мощностями секции РУ ННКТП. Результаты занесем в табл.19. Подключение той или иной группы приёмников к конкретной секции РУ НН отмечается в таблице знаком +, а неподключение – знаком -. Количество котлов должно соответствовать заданию.
Таблица 19. - Подключение групп электроприемников к секциям РУ НН КТП

Группа электроприемников	Sр(к), кВА	Секция №1 (левая)	Секция №2 (правая)
Водогрейный котел №1	30,93	+	-
Водогрейный котел №2	30,93	-	+
Водогрейный котел №3	30,93	-	+
Водогрейный котел №4	30,93	-	+
Паровой котел №1	30,93	-	+
Паровой котел №2	30,93	-	+
Основные насосы котельной	212,85	+	-
Насос исходной воды	1,67	+	-
Водоподготовительный участок	33,5	-	+
Участок топливоподачи	52,72	+	-
Участок золоудаления	12,2	-	+
Ремонтный участок	45,45	-	+
Рабочее освещение	26,13	-	+
Санитарно-техническое оборудование	21,05	-	+
Итого суммарные мощности (кВА), подключаемые к секциям:	591,15	298,17	292,98

Таблица 20. - Результаты выбора силовых распределительных щитов котельной

Подключа-емые к щиту группы эл.прием-ков	Расчет-ный фазный ток группы приемников, А	Нормиров.фаз-ный входной ток распред. щита, А	Расчетный фазные токи отдельно-го оборудования), А	Норми-ров. токи отходя-щих линий щита), А	Секция РУ НН №1			Секция РУ НН №2
					Номер линейн. шкафа, к которому подключ. щит		Нормир. ток отходящна щит линии, А		Номер линейн. шкафа, к которому подключ. щит		Нормир ток отходящна щит линии, А
Водогрей-ный котел №1	47	144	21,95;21,95; 1,62;5,6;0,84	Щит №1ПР11-7018-21		125		-		-
				25,25,25,25,25	№1
Основные насосы паровых котлов	9,53	90	8,78;0,76	Щит №2ПР11-7012-21		50		-		-
				25,25	№1
Основные насосы водогрей-ных котлов	313,87	600	220,7;4,9;88,8	Щит №3ПР22Д-3215-21		376		-
				260,16, 100	№2
Насос исходной воды	2,54	90	2,54	Щит №4 ПР11-7012-21		25		-		-
				25	№2
Водогрей-ный котел №2	47	144	21,95;21,95; 1,62;5,6;0,84	Щит №5 ПР11-7018-21		-		№3		125
				25,25,25,25,25	-
Рабочее освещение	67,3	225	39,7	Щит №6 ПР11-7054-21		-		№3		63
				63	-
Сан-техничес-кое оборудова-ние	55,4	225	55,4	Щит №7 ПР11-7054-21		-		№3		63
				63	-
Водогрей-ный котел №3	47	144	21,95;21,95; 1,62;5,6;0,84	Щит №8 ПР11-7018-21		-		№3		125
				25,25,25,25,25	-
Водогрей-ный котел №4	47	144	21,95;21,95; 1,62;5,6;0,84	Щит №9 ПР11-7018-21		-		№4		125
				25,25,25,25,25	-
Паровой котел №1	94	144	21,95;21,95; 1,62;5,6;0,84	Щит №10 ПР11-7018-21		-		№4		125
				25,25,25,25,25	-
Паровой котел №2	47	144	21,95;21,95; 1,62;5,6;0,84	Щит №11 ПР11-7018-21		-		№4		125
				25,25,25,25,25	-
Эл. уст. уч	-	-	-	Щит участка топливоподачи		-		№3		100
				-	-

Продолжение таблицы 20.

Эл. уст. уч	-	-	-	Щит участка золоудаления			-		№4		25
				-	-
Эл. уст. уч	-	-	-	Щитремонтного участка			100		-		-
				-		№2
Эл. уст. уч	-	-	-	Щит участка ВПУ			63		-		-
				-	№1

В секции РУ НН №1 остались свободными отходящие линии в линейном шкафу №1 – в ЩР№1 – 1 линияI_норм = 25А, в ЩР№2 – 2 линииI_норм = 25А; в линейном шкафу №2 – в ЩР№3 – 3 линии I_норм1 = 260А,I_норм2 = 16А,I_норм3 = 100А, в ЩР№4 – 3 линииI_норм = 25А.

В секции РУ НН №2 остались свободными отходящие линии в линейном шкафу №3 – в ЩР№5 – 1 линияI_норм = 25А, в ЩР№7 – 3 линииI_норм = 63А; в ЩР№8 – 1 линияI_норм = 25А в линейном шкафу №4 – в ЩР№9 – 1 линия I_норм = 25А, в ЩР№10 – 1 линия I_норм = 25А, в ЩР№11 – 1 линия I_норм = 25А.
В машинном зале котельной для покдлюченияместного освещения
выбираем трехфазный силовой ящик ЯБ 1-2 I_ном = 160А , а для подключения сварочных трансформаторов ремонтного участка выбираем силовой ящик марки ЯРП-100ПI_ном = 100А.