Характеристика технологического процесса механического цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Краткая характеристика технологического процесса механического цеха

При проектировании системы электроснабжения механического цеха общей площадью 38х51=1530 м2 было учтено, что в цехе установлено 84 электроприемников с номинальной (установленной) мощностью 896 кВт.

Механический цех предназначен для обработки и сборки запчастей и деталей. Вся продукция идет в дальнейшее производство.

По степени бесперебойности электроснабжения электроприемники относятся к третьей категории.

В проектируемом механическом цеху среда сухая, с повышенным шумом от работающих станков, невзрывоопасная, без повышенной пожароопасности.

По степени поражения людей электрическим током механический цех относится к помещениям с повышенной опасностью.

План цеха с расположенным оборудованием приведен на рис В1, приложения В.

Спецификация оборудования механического цеха приведена в таблице 1.1

Таблица 1.1 Спецификация оборудования

№ Пп	Позиция на плане	Наименование электроприемника	Количе-ство, шт.	Мощность Рn,кВт	ПВ,%
1	2	3	4	5	6
1	82,83	Вентилятор	2	10
2	80,81	Вентилятор	2	4
3	78,79	Печь сопротивления	2	10
4	77	Печь сопротивления	1	15
5	76	Заточный станок	1	2,7
6	75	Пресс	1	3,3
7	72,73,74	Опресовочный станок	3	1,1
8	71	Пресс	1	13,7
9	69,70	Токарный полуавтомат	2	44
10	68	Пресс экстрентриковый	1	3,3
11	64,65,66	Фрезерный станок	3	11
12	59	Агрегатный станок	1	12
13	58	Агрегатный станок	1	11
14	55	Радиально-сверлильный станок	1	2,2
15	54	Кран с ПВ=0,4	1	24,2	40
16	51,52	Плоскошлифовальный станок	2	3,3
17	50,53	Сверлильный многошпиндельный станок	2	8,7
18	49,62	Вертикально-сверлильный станок	2	7,7
19	48	Горизонтально-сверлильный станок	1	6,6
20	47,60,61	Токарно-револьверный станок	3	11
21	46	Агрегатный станок	1	31,8
22	45	Токарно-копировальный полуавтомат	1	7,7
23	44	Вертикально-протяжной станок	1	53
24	43	Болтонарезной станок	1	16,5
25	39,40	Вертикально-сверлильный станок	2	7,7
26	38	Агрегатный станок	1	7,7
27	37	Резьбошлифованный станок	1	8,8
28	35,36	Вертикально-расточный станок	2	4,4
29	33,34	Строгальный станок	2	22
30	31,32	Шлифовальный станок	2	16,5
31	30	Токарно-револьверный станок	1	16,5
32	26	Агрегатный станок	1	23,7
33	25	Расточный станок	1	11
34	24	Токарный полуавтомат	1	7,7
35	20-23,27-29	Токарно-револьверный станок	7	11
36	18,56,57	Шлифовальный станок	3	4,4
37	17	Вертикально-фрезерный станок	1	11
38	16	Зубодолбежный универсальный станок	1	8,7
39	15,63,67	Сверлильный станок	3	4,4
40	14	Горизольтально-расточный станок	1	2,2
41	13	Вертикально-сверлильный станок	1	8,8
42	4	Токарно-револьверный станок	1	7,5
43	3,5-12,41,42	Токарно-винтовой станок	11	11
44	2,19	Обрезной станок	2	4,4
45	1	Токарно-многорезной станок	1	11

2. Систематизация и расчет электрических нагрузок и годовых расходов электроэнергии

электроэнергия мощность конденсаторный

2.1 Систематизация электрических нагрузок

Определяем показатели режима работы электрических приемников для получения исходных данных и расчета электрических нагрузок по методу упорядоченных диаграмм. Выбиракм коэффициент использования - kи и cos

Все электроприемники повторно - кратковременного режима приводим к ПВ=100%.

рн=Sпасп.* cos ц .

Результаты определения показателей режима работы приведены в таблице 1.2

Таблица 2.1 Показатели режима работы электроприемника

№ Пп	Позиция на плане	Наименование электроприемника	Количе-ство,шт.	Мощность Рn,кВт	Коэффициент мощности cos?	kи
1	2	3	4	5	6	7
1	82,83	Вентилятор	2	10	0,8	0,65
2	80,81	Вентилятор	2	4	0,8	0,65
3	78,79	Печь сопротивления	2	10	0,95	0,8
4	77	Печь сопротивления	1	15	0,95	0,8
5	76	Заточный станок	1	2,7	0,45	0,14
6	75	Пресс	1	3,3	0,65	0,17
7	72,73,74	Опресовочный станок	3	1,1	0,4	0,12
8	71	Пресс	1	13,7	0,65	0,17
9	69,70	Токарный полуавтомат	2	44	0,65	0,17
10	68	Пресс экстрентриковый	1	3,3	0,65	0,2
11	64,65,66	Фрезерный станок	3	11	0,65	0,17
12	59	Агрегатный станок	1	12	0.65	0,17
13	58	Агрегатный станок	1	11	0,65	0,17
14	55	Радиально-сверлильный станок	1	2,2	0,4	0,12
15	54	Кран с ПВ=1,0	1	14,52	0,5	0,1
16	51,52	Плоскошлифовальный станок	2	3,3	0,4	0,14
17	50,53	Сверлильный многошпиндельный станок	2	8,7	0,4	0,12
18	49,62	Вертикально-сверлильный станок	2	7,7	0,4	0,12
19	48	Горизонтально-сверлильный станок	1	6,6	0,4	0,12
20	47,60,61	Токарно-револьверный станок	3	11	0,65	0,17
21	46	Агрегатный станок	1	31,8	0,65	0,2
22	45	Токарно-копировальный полуавтомат	1	7,7	0,5	0,14
23	44	Вертикально-протяжной станок	1	53	0,65	0,24
24	43	Болтонарезной станок	1	16,5	0,65	0,17
25	39,40	Вертикально-сверлильный станок	2	7,7	0,4	0,12
26	38	Агрегатный станок	1	7,7	0,4	0,12
27	37	Резьбошлифованный станок	1	8,8	0,5	0,12
28	35,36	Вертикально-расточный станок	2	4,4	0,4	0,12
29	33,34	Строгальный станок	2	22	0.65	0,17
30	31,32	Шлифовальный станок	2	16,5	0,65	0,17
31	30	Токарно-револьверный станок	1	16,5	0,65	0,17
32	26	Агрегатный станок	1	23,7	0,65	0,17
33	25	Расточный станок	1	11	0,5	0,14
34	24	Токарный полуавтомат	1	7,7	0,4	0,12
35	20-23,27-29	Токарно-револьверный станок	7	11	0,65	0,17
36	18,56,57	Шлифовальный станок	3	4,4	0,4	0,14
37	17	Вертикально-фрезерный станок	1	11	0,65	0,22
38	16	Зубодолбежный универсальный станок	1	8,7	0,45	0,13
39	15,63,67	Сверлильный станок	3	4,4	0,4	0,13
40	14	Горизольтально-расточный станок	1	2,2	0,4	0,12
41	13	Вертикально-сверлильный станок	1	8,8	0,5	0,12
42	4	Токарно-револьверный станок	1	7,5	0,5	0,12
43	3,5-12,41,42	Токарно-винтовой станок	11	11	0,65	0,17
44	2,19	Обрезной станок	2	4,4	0,45	0,13
45	1	Токарно-многорезной станок	1	11	0,65	0,17

2.2 Расчет силовых электрических нагрузок

Произведем расчет электрических нагрузок цеха по методу упорядоченных диаграмм.

Делим электроприемники на 2 группы:

электроприемники с переменным графиком нагрузки (kи<0.6)

электроприемники с постоянным графиком нагрузки (kи ?0,6)

Определим средние нагрузки за максимально загруженную смену по группам электроприемников одного режима работы. Расчет для станков нормального режима работы.

В графу 2 записываем количество электроприемников одного режима работы (с одинаковым kи и cosц).

В графу 3 записывается суммарная установленная мощность электроприемников

Рн=н

В графы 4,5 записываются выбранные коэффициент использования и коэффициент мощности cos ц.

Определим средние нагрузки по группам электроприемников одного режима работы

Рсм= kи н ;

Qсм= Рсм *tg ц .

Средние нагрузки заносятся в графы 7,8 таблицы 2.2

5. Рассчитаем итоговую строчку таблицы 2.2

Ки=p см/н .

6.В графе 10 рассчитаем nэ для группы электроприемников с переменным графиком нагрузки

nэ=.

(Примечание: если электрический станок имеет несколько двигателей (многодвигательный электропривод), то необходимо учитывать отдельно номинальную мощность каждого двигателя)

7. Значение К/ м принимаем в следующих пределах

Ки	>0,2	?0,2
nэ	?10	>10	?100	>100
К/ м	1,1	1,0	1,1	1,0

8.Определяем максимальные расчетные мощности и запишем их в графы 12,13

Р м=Рсм*Км ;

Q м=Qсм*К/ м .

9.Для электроприемников с постоянным графиком нагрузки расчет ведется аналогично предыдущему до графы 8, но для них Pм=Pсм; Qм=Qсм.

10.Подсчитываем итог по силовым нагрузкам, складывая итоги соответствующих граф в таблице 2.2. (n, Pн, Pсм, Qсм, Pм, Qм).

Для выбора мощности цеховой трансформаторной подстанции подсчитаем среднюю мощность за максимально загруженную смену, без учета компенсации реактивных нагрузок.

Sсм= .

Для выбора линий, отходящих от ТП, подсчитаем значение получасовой максимальной нагрузки и ток

Sм= .

Iм= .

Результаты расчета приведены в таблице 2.2.

2.3 Расчет осветительных нагрузок

Расчет проводим по удельной плотности нагрузки и коэффициенту спроса

Площадь кузнечно-термического цеха F=51*30=1530 м2 .

Удельная плотность нагрузки: Pул=10 Вт/ м .

Pн= Pул *F=10*10-3 *1530 =15,3 кВт.

Коэффициент спроса kс=0,9; cosц =0.95 (tgц =0.33).

Pсм.осв= kс Pн=0,9*15,3=13,77 кВт ;

Q см.осв= Pсм.осв tgц =13,77*0,33=4.5 квар.

Результаты расчета приведены в таблице 2.2

2.4 Определение годового расхода электроэнергии

Годовой расход активной электроэнергии:

Wг=бРсТг=0.95*195*6000=1.112*10кВт*ч.

Годовой расход реактивной электроэнергии:

Vг=бQсТг=0.95*209,1*6000=1.192*10квар*ч.

где ц - годовой коэффициент сменности по энергоиспользованию, учитывающий неравномерность нагрузки по сменам, сезонные колебания нагрузки и другое, при односменном режиме работы принимается равным 0.55 , при двухсменном режиме работы - 0.75 , при трехсменном - 0.95;

Тг - годовое число часов работы предприятия, равное для односменного режима работы - 2000 ч., для двухсменного режима работы - 4000 ч., при трехсменном режиме работы - 6000 ч.

Расход электроэнергии на освещение:

Wосв=КсРнТм осв =0.9*15,3*4500=0.06197*10кВт*ч.

где Кс - коэффициент спроса осветительных нагрузок;

Тм осв - число часов использования максимума осветительной нагрузки, при односменной работе равно 150 - 450 часов, при двухсменной работе - 1750 - 2300 и трехсменной работе 3800 - 4900 часов (в зависимости от географической широты 40 - 60 о)

2.5 Расчет потерь мощности и энергии в трансформаторе цеховой подстанции

Согласно ПУЭ электроприемники II категории надежности рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников. Мощность трансформаторов выбирается из условия, что коэффициент загрузки должен быть в пределах (0.7 - 0.8) Pн , с учетом возможной перегрузки в аварийном режиме при питании резервируемых нагрузок.

Мощность трансформаторной подстанции выбираем по средней нагрузки за максимально загруженную смену (см. таблицу 2.2) .

Принимаем ближайшую большую номинальную мощность S н.т=400 кВА

Кз== =0.735 .

технических данных трансформаторов см. таблицу 3 Приложения В учебно методического пособия к курсовому проекту.

Технические данные трансформатора:

Sн=400 кВА; Uвн=6(10) кВ; Uнн =0.4 кВ; Рхх = 0.95 кВт, Рк=5.5 кВт; Uк=4.5 %; Iхх=2.3 %.

Потери мощности в трансформаторе рассчитываются по формулам:

активные -

Pт=Pхх + Кз2Рк= 0.95+0.7352*5.5 = 3.96 кВт;

реактивные

Qт= + Кз2 = +0.7352*=19.6 квар,

Потери энергии в трансформаторе:

активные

Wт=Pхх Tв + Кз2Рк ф =0.95*6000+0.7352*5.5*3750=16842 кВт*ч,

Реактивные

Vт= Tв +Кз2 ф =9.2*6000+0.7352*18*3750=91665 квар*ч,

Время максимальных потерь ф берем приближенно:

ф=Tм-1000=4750-1000=3750ч.

где Тм - время использования максимума активной нагрузки. Зависит от отрасли промышленности и составляет 4750ч (11,12)

3. Выбор номинального напряжения цеховой сети

Номинальное напряжение силовых электроприемников 380 В. Номинальное напряжение осветительных нагрузок 220 В. Поэтому применяется совместное питание силовых и осветительных нагрузок напряжением 380/220 В, которое в условиях промышленности считается наиболее экономичным.

4. Выбор конструктивного исполнения цеховой сети

Цеховые сети выполняем шинопроводами, кабельными линиями и электропроводками. Определяющими факторами при выборе конструктивного исполнения сети являются номинальные токи и напряжения электроприемников и их групп, расстояние от точки питания, условия окружающей среды, степень возгораемости строительных материалов и конструкций цеха, а также требования технической эстетики. Применение шинопроводов заводского изготовления упрощает обслуживание и сокращает длину сети, т.к. их можно располагать на высоте 2,5 м над уровнем пола, повышает степень индустриализации монтажа.

Распределительные шинопроводы применяются при линейном расположении электроприемников на территории цеха.

Подвод питания к распределительному шинопроводу осуществляем проводами или кабелями через вводные коробки, устанавливаемые в торце или местах стыка двух секций. Для подключения электроприемников имеются ответвительные коробки (с автоматами или предохранителями), устанавливаемыми с обеих сторон шинопровода через каждые 0.7 м.

Шинопроводы устанавливаем на стойках, кронштейнах (вдоль стены), подвесах и на колоннах с помощью различных конструкций на высоте не ниже 2.5 - 3 м. Расстояние между местами крепления не должны превышать 3 м.

При выборе конструктивного исполнения цеховой сети руководствуемся требованиями ПУЭ. В зависимости от полученной трассы, местоположения КТП, условий среды цеха, требуемой надежности питания электроприемников выбирается конструктивное исполнение элементов сети.

В данном проекте предварительно принимаем электроснабжение группы электроприемников цеха от распределительного шинопровода ШРА, а другую группу электроприемников подключаем к распределительным пунктам серии ШР. Окончательный выбор варианта схемы электроснабжения выполним после построения кратчайшей сети цеха.

5. Построение цеховой сети, выбор местоположения и мощности цеховой подстанции

Цеховая сеть строится на основе построения кратчайшей сети (8) с расстоянием первого порядка.

Выбор местоположения подстанции определяем на основе метода нахождения центра сети (10), с учетом уже построенной кратчайшей сети и местных ограничений плана цеха.

На кратчайшей сети выбираем такую точку, или участок сети, при расположении на которых ТП мощность наиболее мощного участка сети 0,4 кВ выходящая из КТП была бы минимальной. На плане силовой сети цеха эта точка обозначена крестиком.

После выбора Sн трансформатора определяются габариты КТП, их нужно выбирать с учетом размещения конденсаторов на подстанции.

В данном проекте подстанция является пристроенной, так как пристроенное помещение не выходит за пределы здания.

Пример построение кратчайшей сети для электроприемников с номерами 3,4,5,6,7,8,19,20,21,22,23,27,28,29,30 представлен в таблице 5-1на рисунке 3. Описание построения сведено в таблице 5.1 и на рисунке 5.1

6. Выбор схемы питающей и распределительной сети

На основании выбора цеховой трансформаторной подстанции и конфигурации кратчайшей сети выбираем трассу и схему практической сети. Даже при расположении электроприемников практически в одну линию распределительные шинопроводы могут выбираться только при нагрузке головного участка сети не менее 100 А, так как номинальный ток шинопровода ШРА равен 250 А. В случае, если кратчайшая сеть значительно отличается от прямолинейной, или ее нагрузка менее 100 А следует применять распределительные шкафы серии ШР.

При выборе силовых распределительных шкафов допускается иметь в каждом шкафу 1 или 2 группы запасных предохранителей. Шкафы располагаем у ближайших колонн или стен.

Все присоединения к цеховой сети должны быть снабжены необходимой коммутационной и защитной аппаратурой в соответствии с (15).

7. Компенсация реактивных нагрузок

В качестве источника реактивной мощности будем выбирать КБ в зависимости от требуемой нам мощности. А выбор оптимального место расположения КБ, на высокой или низкой стороне трансформаторной подстанции, будем осуществлять по технико-экономическим расчетам.

7.1 Выбор мощности конденсаторных батарей

В цехе применяются конденсаторные установки . Для выбора мощности конденсаторной батареи задается Pсм и tg. Pсм определим из расчета нагрузок (таблица 2.2), а tgцвх принимаем равным 0.05

Qк =Pсм*( tgц- tg вх ) =195,47*(209/195.47-0.05)=199.33 квар.

В качестве компенсирующей установки выбираем ближайшую меньшую по мощности конденсаторную установку типа УК2 - 0.4 - 180 У3

7.2 Компенсация реактивной мощности на напряжение 0,4 кВ

Средняя мощность потребителей с учетом компенсации

Sтр== =197.62 кВА.

Коэффициент загрузки

Кз===0,494.

Рассчитаем потери активной мощности в трансформаторах цеха по формуле:

ДРт = n Рхх + (Кз)2 n Ркз ,

где Рхх- потери холостого хода, кВт;

Ркз- потери короткого замыкания, кВт;

Кз -коэффициент загрузки трансформатора;

n - число трансформаторов.

ДРт =0.95 + 0.4942 5.5=2.292 кВт.

Рассчитаем потери активной энергии в трансформаторах цеха по формуле:

ДW = n Рхх Тв + (КЗ)2 n Ркз ,

где Тв -годовое число часов работы оборудования; Тв=6000 час.

Тм =4750 часов;

ДW =0.95*6000 + 0.4942 5.5 3750 =10733 кВт /ч,

CДw=28*2.93+0.8*13125=10636.9 руб.

Определяем капитальные вложения в конденсаторные батареи и трансформаторы:

К =Ккб + Ктр = С0.4 + Ктр ,

где Qкб -суммарная компенсируемая реактивная мощность , Qкб=180 кВАр ;

С0.4- стоимость 100 кВАр реактивной энергии ,вырабатываемой на напряжении 0.4 кВ, С0.4 =20.8 тыс. руб ;

Ктр - общая стоимость трансформаторов ,

Ктр =150 тыс. руб ,

К= = 187.44тыс. руб ,

З1 =0.12*187440 + 33531=56024 руб .

7.3 Компенсация реактивной мощности на напряжении 10 кВ

Коэффициент загрузки трансформатора

Кз= ==0.735

Рассчитаем потери активной мощности в трансформаторе цеха:

ДРт =0.95 + 0.7352 5.5=3.92 кВт .

Рассчитаем потери активной энергии в трансформаторе цеха:

ДW =0.95*6000 + 0.7352* 5.5* 3750 =16842 кВт ч,

ДСW=206.2*3.92+3.08*16842=52682руб.;

Определим капитальные вложения в конденсаторные батареи и трансформаторы :

К= С10 + Ктр = + =183.84 тыс. руб. ;

КТР = 150 тыс. руб. ;

З2 =0.12*183840+52682=74743 руб.,

З1 =56024руб. < З2 =74743руб.

Из сравнения вариантов видно, что затраты в первом варианте меньше чем во втором, поэтому компенсацию реактивной мощности осуществляем на напряжении 0.4 кВ.

8. Расчет распределительной, питающей сетей, троллеев, и заземления

8.1 Расчет сечения проводов, плавких вставок предохранителей, диаметров труб электропроводок

В качестве примера ниже приведены расчеты токов различных групп электроприемников, с выбором для них аппаратов защиты и диаметров труб электропроводок.

1)Для печи сопротивления(№77)

Номинальный ток установки :

Iн ===15.2А.

Предварительно выбираем провод АПРТО сечением 2.5мм2 с длительно допустимым током 16А(19.СТР 98).

Выбираем предохранитель типа НПН2-60, номинальный ток плавкой вставки 16А, пользуясь таблицей В4 Приложения В учебно методического пособия к курсовому проекту.

Выберем диаметр трубы. Так как внешний диаметр выбранного провода равен 9мм, то выберем трубу диаметром 16мм, пользуясь таблицей В5 Приложения В учебно методического пособия к курсовому проекту

2)Выберем предохранитель для вентилятора (№ 82)

Номинальный ток установки :

Iн =2*Рн=2*10=20А.

Выбираем провод АПРТО сечением 4 мм2 с длительно допустимым током 21А.

Выбираем предохранитель типа ПН2-100, номинальный ток плавкой вставки 50А.

Iпл.вс>Iдоп.пров.=20А

Iпл.вс>

Условия выполняются.

Выберем диаметр трубы. Так как внешний диаметр выбранного провода равен 11.7мм, то выберем трубу диаметром 16мм.

Результаты расчетов сведены в таблицу 8.1.1

8.2 Расчет распределительных шинопроводов

Выбор шинопроводов производим, исходя из условия:

Iном шра ? Iрасч

где Iрасч - расчетный ток нагрузки.

Расчетный ток нагрузки для ШРА 1 составляет Iрасч = 187А. По данному расчетному току выбираем распределительный шинопровод ШРА - 73 с номинальным током 250 А, пользуясь таблицей В8 Приложения В учебно методического пособия к курсовому проекту.

Выберем автоматический выключатель для ШРА №1, питающий термический цех. Для этой линии выбираем автоматический выключатель типа АВМ 4С со следующими параметрами: Iн=250 А, Iн.кат.макс.=250 А.

8.3 Расчет и выбор силовых распределительных шкафов

Для распределения электрической энергии в цехе применим силовые пункты (шкафы) типа ШР11 .

Места установки и количество присоединенных электроприемников указаны на рисунке В3 Приложения В учебно методического пособия к курсовому проекту.

8.4 Расчет питающей сети

Сечения проводников, питающих группы электроприемников, выбираем по длительно - допустимому току

Iрасч?Iдл.доп.

где Iдл.доп - длительно - допустимый ток по нагреву для проводника данного сечения, определяемый по таблицам в зависимости от конструкции и условий прокладки

Iрасч - расчетный ток, рассчитанный в таблице 8.4.1

Для питающей сети будем выбирать кабели типа АВВГ- кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией с поливинилхлоридной оболочкой без защитного покрова. Кабели будем прокладывать в трубах.

1) Путь питающей сети КТП - ШРА 1

Iн=187А

Выбираем кабель АВВГ 4х150мм2 с Iдл.доп= 235 А.

D трубы = 632 мм.

2) Путь питающей сети КТП - СП 1

Iн= 68.6А .

Выбираем кабель АВВГ 4х25мм2 Iдл.доп= 75 А.

D трубы = 28.4 мм.

Результаты расчета питающей сети приведены в таблице 8.4.2

8.5 Расчет крановых троллеев

Мостовые краны и кран - балки должны иметь 3 двигателя (подъема, передвижения моста, передвижения тележки). Разбиваем, суммарную мощность крана и получаем 10.9 - 10.9 - 2.42

Определим пиковый ток мостового крана по формуле

Iпик= Iпик.max+(Ip-kиIном.мах)

Определим номинальный ток одного из наиболее мощных двигателей мостового крана:

Iн. мах===20.7А.

Пиковый ток одного из наиболее мощных двигателей равен

Iпик.max= kиIном.мах=3*20.7=62.1А

kи=3 для АД с фазным ротором

Расчётный ток трёх двигателей равен

Iн. мах==

Пиковый ток крана Iпик=62.1+(46-0.5*20.7)=97.7А

По пиковому току выбираем в качестве крановой троллеи угловую сталь размером 40х40х4 мм. со следующими данными Iпик =108А, коэффициент для определения потерь напряжения в крановой троллее k =0.1, (таблицей В10 Приложения В учебно методического пособие к курсовому проекту).

Для того, чтобы окончательно принять к установке данную крановую троллею необходимо проверить на падение напряжения всю цепочку от цеховой трансформаторной подстанции до двигателя крана.

Потеря напряжения в процентах на любом участке сети определяется по формуле

U, %=100% .

где r0 , x0 - активное и индуктивное сопротивления 1 км линии;

l - длина линии, км;

Iпик - пиковый ток на данном участке линии.

Проверку троллеев производим по формуле:

U, %= U1+U2+U3?15 %,

где U1 - падение напряжения кабеле, питающем ШРА2

U2 - падение напряжения в ответвлениях к троллеям, ;

U3 - падение напряжения в троллейной линии.

Потеря напряжения в кабеле

U1 к ==0,63%

Iпик для этого участка Iпик =3*260=780

Падение напряжения в ответвлениях к троллеямU2 примем равным 0 так как длина проводника менее 5м.

Падение напряжения в крановой троллее

U1 =k0.1*97.7*0.034=0,33%

Итого U, %= 0,63+0+0.33 , что соответствует нормы

В качестве троллеи берем угловую сталь 40х40х4

8.6 Расчет сети заземления (петли «фазный - нулевой провод») и проверка действия защиты от замыкания на землю

Широкое применение напряжения 380 В с заземленной нейтралью трансформатора в сочетании с надежной защитой обеспечивает быстрое отключение поврежденного участка и повышает безопасность обслуживания электроустановок.

Гарантией безопасности обслуживания является надежная работа защиты при однофазных замыканиях на землю.

Согласно ПУЭ для обеспечения нормативного времени отключения повреждённой цепи защитно-коммутационным аппаратом проверяем как согласованы характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников .При определении однофазного тока короткого замыкания выбирается наиболее удалённая точка цеховой сети- станок №16 Рн=8,7кВт

Рисунок 8.7.1 Схема питания электроприемника № 16

Однофазный ток короткого замыкания

Iоз. =

где =380 В - напряжение сети ВН трансформатора

Сопротивление сухого трансформатора мощностью 400 кВА (5,с 137)

= 5.9 мОм;= 0.17 мОм сопротивление прямой последовательности;

= 5.9 мОм; -= 0.17 мОм -сопротивление нулевой последовательности

Сопротивление кабеля АВВГ 4х50

= 0.208 *10=2.8мОм;=0.79мОм.

= 0.208Ом/км;= 0.079 Ом/км-погонное сопротивление прямой последовательности;

Сопротивление нулевой последовательности кабеля определяем по приближенной формуле:

=3*=2,37мОм;

Сопротивление шины ШРА-73, 250А (93 стр. 91)

Сопротивление шин дано на каждую фазу, так как шины трехфазные, следовательно, сопротивление необходимо увеличить в 3 раза

=3*0.63 *30=0.18.9мОм;=18.9мОм.

= 0.63 мОм/м;= 0.63 мОм/м- погонное сопротивление прямой последовательности;

Сопротивление нулевой последовательности шины определяем по приближенной формуле:

=2*=2*18.9=37.8мОм;

Сопротивление провода примем равным нулю так как его длина меньше 10м.

Суммарное активное сопротивление прямой последовательности:

== 0,0059+0,0021+0,019=0,027 Ом.

Суммарное реактивное сопротивление прямой последовательности

== 0,017+0,00079 +0,019 =0,037 Ом.

Суммарное активное сопротивление нулевой последовательности

== 0,0059++=0,05 Ом.

Суммарное реактивное сопротивление нулевой последовательности

== 0,017+0,00237 +0,0378 =0,06.

Однофазный ток короткого замыкания

Iоз. =

Согласно с времятоковой характеристикой срабатывание предохранителя нпн2-60, с номинальным током плавкой стали 40А, представленной на рисунке В1 методического указания, время срабатывания предохранителя значительно меньше 0,2с. Следовательно требования ПУЭ к заземлению мы выполнили.

9. Выбор цеховой КТП

В механическом цехе выбираем комплектную трансформаторную подстанцию внутренней установки с КТП - 400/6 - 10 с трансформатором ТСФ - 400/6 - 10, заполненным маслом, с вводным шкафом на напряжение 6 - 10 кВ и рядом шкафов с аппаратурой напряжением 380/220 В. На КТП имеется конденсаторная установка УК3 - 0.4 - 180УЗ. КТП ограждена металлической сеткой. Размеры КТП - 2650*7490, h=2850.

10. Технико-экономические показатели проекта

1) установленная мощность электроприемников на напряжении 0.4 кВ;

-электродвигатели станков, кранов, вентиляторов, компрессоров,прессов

Рн= 713.3 кВт;

-дуговые печи Рн= 35 кВт;

-электрическое освещение Рн= 15.3 кВт.

2) активная расчетная мощность на напряжении 0.4 кВ. Рм= 246 кВт

3)мощность силового трансформатора Sн=400кВА

4) потери реактивной и активной мощности и энергии в трансформаторах цеха

активные - Pт=3.96 кВт; Wт =16842 кВт*ч

реактивные Qт=19.6 кВАр, Vт=91665 кВАр*ч

5) мощность конденсаторных батарей Qк=180квар

6) приведенные затраты на установку конденсаторных батарей до 1000 В.

З1=56024 руб .

7) приведенные затраты на установку конденсаторных батарей выше 1000 В.

З2 =74743 руб.,

8) годовой расход электроэнергии по цеху Wг=1.112*10кВт*ч.

9) стоимость одного кВт*ч активной электроэнергии по двуставочному тарифу

c=б=206.2*+3.08=3.63руб.

10) стоимость годовых потерь при установке конденсаторных батарей до 1000 В.

З3=3.63*10733=38931руб

11)стоимость годовых потерь при установке конденсаторных батарей выше 1000 В

З3=3.63*16842=61136руб

Список литературы

1.Общие требования и правила оформления текстовых документов в учебном процессе : Новочерк. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск : НГТУ , 1998 , 28 с.

2.Общие требования и правила выполнения электрических схем : Новочерк. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск : НГТУ , 1998 , 35 с.

3.Положение по организации и методике проведения курсового проектирования в Южно - Российском государственном техническом университете ( Новочеркасском политехническом институте ) / Юж. - Рос. гос. техн. ун - т Новочеркасск : ЮРГТУ (НПИ) , 2000 - 12 с.

4.Организация учебного процесса в в Южно - Российском государственном техническом университете ( Новочеркасском политехническом институте ) / Юж. - Рос. гос. техн. ун - т Новочеркасск : ЮРГТУ (НПИ) , 2000 - 204 с.

5.«Справочник по проектированию электроснабжения промышленных предприятий» /Под ред. Ю. Г .Барыбина, Л. Е. Федорова, М. Г. Зименкова и др. М.: Энергоатомиздат 1990 г. 576 с.

6.Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для вузов. М.: Энергия, 1973. 584 с.

7.Ермилов А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. М. - Л.: Госэнергоиздат, 1963. 344с.; М.: Энергия, 1976. 368 с.

8.Основы построения промышленных электрических сетей / Под общ. ред.. Г.М. Каялова. М.: Энергия, 1978. С. 156 - 257.

9.Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов. М.: Энергия, 1979 г. 408 с.

10.Методические указания по основам построения промышленных электрических сетей/Сост.: А.Э. Каждан; Новочеркасск: НПИ, 1992. 28 с.

11.Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропередачи сетей /Под ред. Я.М.Большама, В.И. Круповича, М.Д. Самовера. М.: Энергия, 1974. 1975. 696 с.

12.Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л. Самовера. М.: Энергия, 1980. 456 с.

13.Проектирование промышленных электрических сетей / В.И. Крупович, А.А. Ермилов, В.С. Иванов и др. М. : Энергия, 1979. 328 с.

14.Гительсон С.М. Экономические решения при проектировании электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергия, 1971. 256 с.

15.Правила устройства электроустановок М.: Энергоатомиздат, 1987. 648с

16.Жежеленко И. В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. М. : Энергоатомиздат , 1986. 168 с.

17.Железко Ю. С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии . М. : Энергоатомиздат , 1985. 224 с.

18.Шидловский А. К. , Вагин Г. Я. , Куренный Э. Г. Расчеты электрических нагрузок систем электроснабжения промышленных предприятий . М. : Энергоатомиздат , 1992. 224 с.

Размещено на Allbest.ru

...