Курсовая работа: Разработка аккумулирующего электроводонагревателя электродного типа

Для учёта снижения площади электрода при образовании накипи принимаем стороны электрода равными 24см.

3 Определение расчётной мощности и тока потребителя

Коэффициент использования установленной мощности для промышленных электроводонагревательных установок равен 0.6, а коэффициент мощности равен 1, тогда расчётная мощность установки будет чисто активной и сотавит:

Расчётный ток нагревателя:

4 Разработка схемы электроснабжения

Рассчитываемый нагреватель по надёжности электроснабжения относится к потребителям второй категории. Силовое питание электроводонагревательной установки согласно требованиям к питанию электропотребителей второй категории необходимо осуществлять от двухтрансформаторной цеховой подстанции.

В данном случае были выбраны два трансформатора типа ТМЗ-630, мощностью S=630 кВА, напряжением U = 10/0,4 кВ. При полной загрузке подстанции в нормальном режиме работают два трансформатора с коэффициентом загрузки Кз=0,7. При аварийном выходе из строя одной секции подстанции (шин, выключателей, трансформатор) вторая принимает на себя всю нагрузку и работает с коэффициентом загрузки Кз=1,4 , что допустимо на некоторое время, за которое необходимо уменьшить нагрузку на подстанцию. Если пропадает питание со стороны одного кабеля 10 кВ включается автоматический выключатель резерва.

При неполной загрузке подстанции одна секция отключается, а вторая обеспечивает работу потребителей (с целью уменьшения потерь подстанции), но при этом коэффициент загрузки работающего трансформатора не должен превышать единицы. При ее отказе нагрузка переключается на другую секцию. В режиме, когда работает один трансформатор, а второй отключен, при увеличении нагрузки выше номинала трансформатора подключается второй трансформатор и нагрузка распределяется между двумя секциями подстанции.

Линии, отходящая от шин подстанции к РУ защищены автоматическими выключателем (QF1 и QF2) с комбинированным расцепителем. Шины РУ соединяются через автоматический выключатель резерва (QF3). Линии, отходящая от РУ к РП длиной 10м, также защищены автоматическими выключателем с комбинированным расцепителем (QF4,QF5,QF8,QF9). Лини от РП до схемы управления нагревателем (ЭВН) и снабжена автоматическим выключателем QF6.

5 Выбор проводников питающей сети

Линия от шин цеховой подстанции до РУ.

По длительно допустимому току выбираем три кабеля с алюминиевыми жилами и поливинилхлоридной изоляцией проложенных в воздухе марки АПВ 4х185 с длительно допустимым током 345 А.

Линии от РУ до РП и от РП до ЭВН.

Ток в линии с учётом 5% от мощности нагревателя на местное освещение и питание схемы управления.

Выбираем кабель АПВ 4х25 проложенный в воздухе с алюминиевыми жилами и поливинилхлоридной изоляцией с длительно допустимым током 150 А.

6 Выбор коммутационных и защитных аппаратов

Для защиты линий от цеховой подстанции до станции управления электроводонагревателя выбираем автоматические выключатели с комбинированными расцепителями:

Линия от цеховой подстанции до РУ.

Так как Iтп = 958 А то использую выключатель из серии ВА 50.Выбираю ВА 55 – 41 на Iном = 1000 А – номинальный ток выключателя > 958А.

Этот выключатель работает при напряжении до 660 В переменного тока и частоте 50 или 60 Гц.

Он имеет повышенную коммутационную способность и полупроводниковый максимальный расцепитель.

2;3;5;7 – коэффициент отсечки

Приму коэффициент отсечки =7.

1,25 – кратность номинального тока расцепителя (Iном.р.) от номинального тока выключателя (Iном).

То есть номинальный ток расцепителя будет равен Iном.р. = 1.25Iном = 1250 А. При этом ток расцепителя должен быть больше расчетного тока то есть 1250 > 958 А

Линии от РУ до РП и от РП до ЭВН.

Так как I = 111 А то использую выключатель TeamBreakXS125NJ

на Iном = 125 А – номинальный ток выключателя > 111А.