Анализ потребителей электроэнергии, категория помещений, категория надежности электроснабжения цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общая часть

1.1 Анализ потребителей электроэнергии, категория помещений, категория надежности электроснабжения цеха

1.1.1 Характеристика помещений

Электромонтажное отделение производственного корпуса состоит из нескольких помещений:

--кузнечно-сварочное отделение;

--трубозаготовительное отделение;

--электромонтажное отделение;

--сушильное отделение;

--тамбур;

--комната отдыха;

--кладовая запчастей;

--венткамера;

--комплектно-трансформаторная подстанция (КТП);

Ниже приведены характеристики помещений (участков) по условиям окружающей среды, а также их технологическое назначение.

Трубозаготовительное отделение- это отделение, предназначенное для заготовки труб, металлообработки, изгиба труб и т.д. Помещение сухое, пыльное, с нормальной средой, влажность не превышает 60%, температура не выше 30°С. Зоны взрыва- и пожароопасности отсутствует. Степень защиты оболочки электрооборудования- IP54.

Остальные помещения характеризуются аналогично. Данные характеристик занесены в таблицу 1.1.

Таблица 1- Характеристика помещений

Наименование	Технологическое назначение	Условия окружающей среды	Категория взрыво- и пожаро- опасности	Степень защиты оболочки
Кузнечно-сварочное отделение	Для сварки металлических конструкций труб, кованее метала и его плавка	Жаркое, пыльное помещение, температура не превышает постоянную 35°С	Отсутствует	IP54
Электромонтажное отделение	Для ремонта электрооборудования и двигатнлей	Сухое с нормальной сред влажность не более 60% температура не превышает 30°С	П-2а	IP54
Сушильное отделение	Для сушки и продувки двигателей	Жарке, температура постоянно превышает 35°С	В-1а	IP54
Комната отдыха	Для отдыха рабочего персонала	Сухое, температура не выше 30°С	Отсутствует	IP22
Тамбур	Помещение разделяющее ремонтное и сушильное отделения	Сухое, с нормальной средой, влажность не более60%, температур не выше 30°С	В-1б	IP44
Кладовая запчастей	Для складирования материала и изделий	Сухое с нормальной средой, температура не превышает 30°С	П-2а	IP54
Венткамера	Вентиляция помещений	Сухое с нормальной средой, влажность не превышает 60%, температура не превышает 25°С	Отсутствует	IP44
КТП	Для трансформации электроэнергии и передача её к ЭП	Помещение сухое с нормальной средой, температура не превышает 30°С	П-1	IP45

1.1.2 Категория надежности электроснабжения

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники (ЭП) разделяются по правилам устройства электроустановок (ПУЭ) на три категории:

--Первая категория - электроприемники, нарушение в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, причинить значительный ущерб народному хозяйству, вызвать повреждение оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение особо важных элементов городского хозяйства. Электроприемники данной категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, и перерыв в их электроснабжении можно допустить лишь на время автоматического ввода резервного питания.

--Вторая категория-электроприемники, перерыв в электроснабжении которых связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушением нормальной деятельности значительного количества городских жителей. Для электроприемников данной категории допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой. При наличии централизованного резерва допускается питание электроприемников II категории одним трансформатором.

--Третья категория - все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий, например электроприемники цехов несерийного производства, вспомогательных цехов, небольшие поселки и т.п. Для электроприемников этой категории допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но не более суток.

Следовательно, из этих категорий выбирается 3-я категория надежности к которой относятся вспомогательные цеха промышленных предприятий, складские помещения. Поэтому электроснабжение этих потребителей должно питаться от одного источника электроснабжения. Перерыв допускается не более 24 часов в сутки.

1.1.3 Характеристика электроприемников

В этом подразделе оборудование делится на технологические группы, в помещениях которых они находятся.

-- Кузнечно-сварочное отделение

Металлообрабатывающие станки- пресс, молоток ковочный. Оборудование работает в длительном режиме-100%. Uн=380 В, f=50 Гц

Подъемно-транспортное оборудование- тельфер. Работает при продолжительности включения 40%. Uн=380 В, f=50 Гц

Сварочное оборудование- сварочный трансформатор дуговой сварки, однофазный. Работает при продолжительности включения 40%. Uн=380 В, f=50 Гц.

Сварочный преобразователь трехфазный. Работает в длительном режиме- 100%.

Uн=380 В, f=50 Гц.

-- Трубозаготовительное отделение

Металлообрабатывающие станки- машина листогибочная. Оборудование работает в длительном режиме- 100%. Uн=380 В, f=50 Гц.

-- Электромонтажное отделение

Металлообрабатывающие станки- настольно-ковачный станок. Оборудование работает в длительном режиме- 100%. Uн=380 В, f=50 Гц.

Стенды испытательные и лабораторные- стенд для балансировки. Оборудование работает в длительном режиме- 100%. Uн=380 В, f=50 Гц.

-- Сушильное отделение

Нагревательное оборудование- сушильный шкаф для сушки обмоток двигателя. Оборудование работает в длительном режиме- 100%. Uн=380 В, f=50 Гц.

-- Комната отдыха

Бытовые приборы- печь электрическая. Оборудование работает в длительном режиме- 100%. Uн=380 В, f=50 Гц. Холодильник бытовой, однофазный. Работает в повторно-кратковременном режиме Uн=220 В, f=50 Гц.

--Венткамера

Саниторно-техническре оборудование- вентилятор приточной системы. Оборудование работает в длительном режиме- 100%. Uн=380 В, f=50 Гц.

1.2 Исходные данные проектирования

Для расчётов заданы исходные данные в таблицах 1.2; 1.3; 1.4.

Таблица2-Основные показатели цеха

Наименование	Единицы измерения	Величина
1. Напряжение на первичной стороне силового трансформатора Uн	кВ	10,5
2. Высота цеха Н	м	5,5
3. Число использования максимума нагрузки Тм	ч	4500
4. Мощность генератора Sг	МВА	35
5. Индуктивное сопротивление генератора Хг	о.е.	0,131
6. Длина высоковольтной линии l	км	1,1
7. Коэффициент мощности энергосистемы cosц	-	0,95
8. Сопротивление грунта сг	Ом/м	90
9. Агрессивность грунта по отношению к стали	-	есть
10. Время срабатывания защиты tз	с	0,4
11.Электроприемники наружной установки. Установленная мощность Ру 1 Компресорная станция 2 Кран башенный ПВ=40% 3Электроосвещение складоготовой продукции cosц=0.95, Uн=380В 4 Насосная станция отчетных сооружений	кВт кВт кВт кВт	28 28 8 22

Таблица3-Параметры нагрузки цеха

Наименование	Единицы измерения	Величина
1	2	3
1.Установленная мощность силового оборудования, Ру	кВт	425
2.Коэффициент использования, Ки срв		0,38
3. Коэффициент мощности, Cosцсрв		0,65
4. Эффективное число электроприемников,nэф	шт	20
5. Коэффициент максимума, Км		1,23
6. Категория надежности электроснабжения		3
7. Установленная мощность рабочего освещения Ру	кВт	63
8. Коэффициент спроса, Кс		0,85
9. Коэффициент мощности, Cosцсрв		0,8
10. Категория надежности электроснабжения		2
11. Установленная мощность аварийного освещения, Ру	кВт	19
12. Коэффициент спроса, Кс		1
13.Коэффициент мощности, Cosцсрв		1
14. Категория надежности электроснабжения		1

Таблица4-Технические параметры электропотребителей

Наименование электроприёмника	№ по плану	Кол-во, шт		Мощность, Pн, кВт
1	2	3	4	5
1.Настольно-точильный станок	38	1	0,8	4,5
2. Сушильный шкаф для сушки обмоток двигателей	39	1	0,95	3,5
3. Стенд для балансировки	40	1	0.85	7,3
4. Шкаф для обдувки пыли	41	1	0,85	4,2
5. Стенд для испытания двигателей	42	1	0,86	4,6
6. Трубогибочный станок	43	1	0,84	6,2
7. Зиг машина	44	1	0,84	4,2
8.Машина листогибочная	45	1	0,83	6,6
9. Фальцепрокатный станок	46	1	0,85	3,9
10. Молоток ковочный	47	1	0,90	36
11. Пресс	48	1	0,88	5,4
12.Печь электричесая	49	1	1	54
13. Сварочный трансформатор дуговой сварки 1-о фазный, Uн=380В ПВ=60%	50	4	1	32
14. Сварочный преобразователь 3-х фазный, Uн=380В ПВ=60%	51	1	0,9	3,6
15. Станок для резки арматуры	52	1	0,86	11,9
16. Пресс ножницы	53	1	0,87	6,0
17. Тельфер, ПВ=40%	55	1	0,85	3,6
18. Приводная ножовка	61	1	0,87	1,75
19. Вентилятор приточной системы	56	1	0,85	24
20. Вентилятор приточной системы	57	1	0,90	17
21. Вентилятор приточной системы	58	1	0,95	14
22. Вентилятор приточной системы	59	1	0,93	7,5
23. Вентилятор приточной системы	60	1	0,87	5,5
24. Вентилятор приточной системы	62	1	0,89	6,0
25. Вентилятор приточной системы	63	1	0,92	2,2
26. Вентилятор приточной системы	64	1	0,94	7,5
27. Вентилятор приточной системы	65	1	0,85	7,5
28. Печь электробытовая,1фаз, Uн=380В	66	1	1	5,1
29. Электрокипятильник 1фаз, Uн=380В	67	1	1	11
30. Холодильник бытовой 1фаз, Uн=220В	68	1	0,8	0,26
31. Стенд для проверки пускозащитной апаратуру	35	1	0,7	1,1

2. Специальная часть

2.1 Выбор способов и схемы электроснабжения распределительной сети

Электрические сети делятся на:

--Питающие-это участок сети от трансформаторной подстанции до распределительных шкафов, рабочих и аварийных щитков освещения.

--Распределительные-это сеть от распределительных шкафов до потребителей.

--Групповые-это сеть от щитков освещения до светильников.

Распределительный шкаф - это электротехническое устройство, служащее для приёма и распределения электроэнергии между потребителями, а также для защиты от аварийных режимов. Устанавливаются в центре нагрузок, в местах, не мешающих технологическому процессу и удобном для ремонта и эксплуатации. В данном цехе они располагаются у стен, колон, перегородок.

В радиальной схеме электропотребители получает питание по своей отдельной линии.

Достоинства: высокая степень надёжности электроснабжения, возможность автоматизации технологических процессов, при выходе из строя одной питающей линии, остальные продолжают получать питание.

Недостаток в большом количестве пускозащитной аппаратуры и кабельных линий.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок1-- Радиальная схема распределительной сети

Магистральная схема- это схема, в которой электропотребители питаются от одной магистрали.

Достоинство этой схемы заключается в сокращении кабельной продукции и пускозащитной аппаратуры.

Недостатком является снижение категории надёжности электроснабжения. Поэтому для более безопасной работы предусматривается резервное питание от второй трансформаторной подстанции.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2-- Магистральная схема распределительной сети

а. Питающая линия; б. Ответвительная коробка для подключения распределительного шинопровода; в. Распределительный шинопровод; г. Ответвительные коробки для подключения ЭП;

Смешанная схема. Данный тип схем применяется если в схеме используются маломощные электропотребители или ШР с небольшой нагрузкой. В ней присутствуют элементы как магистральной, так и радиальной схемы.

Достоинства- сокращения кабельной продукции и пускозащитной аппаратуры.

Недостатки- снижение категории надежности электроснабжения.

Распределительный шкаф- должен устанавливаться в метах, в центре нагрузок, не мешать технологическому процессу. Место должно быть удобно для эксплуатации и ремонта, при этом не должно наблюдаться перетока энергии.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок3-- Смешанная схема распределительной сети.

В распределительной сети смешанной схемы применяется для 2-х или 3-х электропотребителей если их суммарная мощность не превышает 10 кВт и они расположены вблизи. Смешанные схемы выполняются кабелем проложенным открыто по строительным конструкциям и кабельным конструкциям, или кабелем, проводом проложенным скрыто в трубе в подготовке пола.

2.2 Расчёт электрической нагрузки

Электрической нагрузкой является силовое оборудование и освещение. Неточный расчёт электрической нагрузки может привести к короткому замыканию, что может привести к пожару, или лишние материальные затраты.

2.2.1 Расчёт электрической нагрузки силового оборудования

Расчёт ведётся методом упорядоченных диаграмм. Для примера рассчитывается ШР1. Данный метод является наиболее точный и наиболее приближоный к реальной действительности и создан на основе теории вероятности и опытных данных полученных на действующих предприятиях. Данный метод применяетсяесли число независимых друг от друга ЭП токов, что при переменном режиме работы нагрузка этой группы ЭП в течении смены.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4- Принципиальная электрическая схема ШР

Таблица 5- Данные ЭП, подключенных к ШР

Назначение электроприемников	По заданию	По данным
	Кол-во	Рн, кВт	Uн, кВт	Ю	ПВ%	Ки	Cosц
Тельфер ЭП 55	1	3,6	380	0.85	40	0,1	0,5
Станок для резки арматуры ЭП 52	1	11,9	380	0.86	100	0,17	0,65
Пресс ножницы ЭП 53	1	6,0	380	0.87	100	0,16	0,5
Молоток ковочный ЭП 47	1	36	380	0.90	100	0,2	0,65
Пресс ЭП 48	1	5,4	380	0,88	100	0,16	0,5
Печь электрическая ЭП 49	1	54	380	1	100	0,7	0,95

Разбивается электропотребители на технологические группы.

--1 группа- подъемно транспортное: тельфер

--2 группа- металлорежущие станки крупносерийного производства: пресс ножницы

--3 группа- нагревательные приборы: печь электрическая

--4 группа- ковочные машины: молоток ковочный

По справочным данным находятся значения к_и, cosц, tgц и заносятся в таблицу 2.1

Подвесной кран работает в режиме ПКР с продолжительностью включения 40%. Его мощность приводится к длительному режиму работы по формуле

(1)

Для каждой технологической группы определяется активная сменная мощность P_см, кВт, по формуле

 (2)

Определяется реактивная сменная мощность Q_см, кВар, по формуле

(3)

Определяется суммарная активная сменная мощность P_смУ, кВт, по формуле

(4)

Определяется суммарная реактивная сменная мощность Q_смУ, кВар, по формуле

(5)

Определяется средневзвешенное значение математической функции tgц, по формуле

(6)

Определяется полная суммарная сменная мощность S_смУ, кВа, по формуле

(7)

Определяется средневзвешенное значение коэффициента мощности cosц, по формуле

(8)

Определяется суммарная активная установленная мощность P_уУ, кВт, по формуле

(9)

Определяется действительное число ЭП п, шт, по формуле

,

где п - число потребителей каждой технологической группы, шт.

n=6

Определяется средневзвешенное значение коэффициента использования, по формуле

(10)

Определяется число сборки m, по формуле

(11)

Находится по 4 способу:

(12)

По данным значений п_эф и k_{и срв} находится значение коэффициента максимума k_m

Определяется активную расчётную мощность ШРа P_р, кВт, по формуле

(13)

Определяется реактивную расчётную мощность ШРа Q_р, кВар, по формуле

(14)

Определяется полную расчётную мощность ШРа S_р, кВа, по формуле

(15)

Определяется расчётный ток ШРа I_р, А.

(16)

Выбирается ЭП с наибольшей мощностью и находится его номинальный ток , А, по формуле

(17)

Определяется максимальный пусковой ток данного ЭП , А, по формуле

(18)

где - коэффициент пуска

Рассчитывается пиковый ток ШР1 , А, по формуле

(19)

Данные расчета заносятся в таблицу 2.1

2.2.2 Расчёт электрической нагрузки освещения

Показывается расчёт на примере комната отдыха данные остальных заносятся в таблицу2.3.

Определяются габариты помещения по плану.

а--длина, b--ширина, H--высота, помещения.

a=3,5м , b=4,5м, H=5,5м

Определяется площадь помещения S, м².

(20)

Определяется высоту подвеса светильников над рабочей поверхностью h, м.

h_р--высота рабочей поверхности, h_св--высота подвеса светильника.

h_p=0,5м h_св=0,8м

(21)

По исходным данным определяется минимальная освещенность E_min, лк (фон, контрастность, разряд зрительных работ, вид освещения, источник света).

--фон-- светлый

--контрастность--средняя

--разряд зрительных работ--точная

--вит источников света--люминесцентные лампы

Е_min=150 лк

Определяется геометрический показатель помещения , по формуле

(22)

По исходным данным определяется коэффициент отражения стен, потолка и определяется коэффициент использования.

В данном помещении стены и потолок побеленные, но в процессе эксплуатации становятся пыльными.

По исходным данным определяется коэффициент использования светового потока k_и, %

где - коэффициент отражения светового потока от потолка, %;

- коэффициент отражения светового потока от стен, %.

Находится величина необходимого потока для создания минимальной освещенности F, лм, по формуле

(23)

где z - коэффициент, учитывающий неравномерность освещения рабочей поверхности (для ламп накаливания z=1,3)

k_з - коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светильников в процессе эксплуатации (для ламп накаливания k_з=1,1)

Определяется количество ламп n, шт, по формуле

(24)

где F_л - световой поток одной лампы накаливания, лм (для люминесцентных ламп мощностью 80 Вт F_л=5220)

Следовательно, выбирается светильники типа ЛБ-80 с люминесцентными лампами мощностью 80 Вт в количестве 4 штук

Определяется установленная мощность светильников P_у, Вт, по формуле

(25)

Определяется удельная мощность освещения P_{уд рас}, Вт/м², по формуле

(26)

Таблица 6-Расчётные данные электроосвещения

Участок	Emin, лк	S, м2	h, м	спт, %	сст, %	i	Kи	Kз	Z	F, лм	Fл, лм	Pл, Вт	n, шт	Pу, Вт	Pуд рас, Вт/м2
Комната тдыха	150	15,75	4,2	70	30	0,4	0,15	1,3	1,1	22522	5220	80	4	320	20,3

Определяются габариты помещения кладовая запчастей по плану.

а--длинна, b--ширина, H--высота, помещения.

a=14м b=3,4м H=5,5м

Определяется площадь помещения S, м².

(27)

Определяется высоту подвеса светильников над рабочей поверхностью h, м.

h_р--высота рабочей поверхности, h_св--высота подвеса светильника.

h_p=0,8м h_св=0,5м

(28)

По исходным данным определяется минимальная освещенность E_min, лк (фон, контрастность, разряд зрительных работ, вид освещения, источник света).

--фон-- темный

--контрастность--малая

--разряд зрительных работ--мало точная

--вит источников света--лампы накаливания

Е_min=50 лк

Определяется геометрический показатель помещения , по формуле

(29)

По исходным данным определяется коэффициент отражения стен, потолка и определяется коэффициент использования.

В данном помещении стены и потолок побеленные, но в процессе эксплуатации становятся грязными.

По исходным данным определяется коэффициент использования светового потока k_и, %



где - коэффициент отражения светового потока от потолка, %;

- коэффициент отражения светового потока от стен, %.

Находится величина необходимого потока для создания минимальной освещенности F, лм, по формуле

(30)

где z - коэффициент, учитывающий неравномерность освещения рабочей поверхности (для ламп накаливания z=1,15)

k_з - коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светильников в процессе эксплуатации (для ламп накаливания k_з=1,5)

Определяется количество ламп n, шт, по формуле

(31)

где F_л - световой поток одной лампы накаливания, лм (для ламп накаливания мощностью 300 Вт F_л=4600)



Следовательно, выбирается светильники типа УН-300Г с лампами накаливания мощностью 300 Вт в количестве 4 штук

Определяется установленная мощность светильников P_у, Вт, по формуле

(32)

Определяется удельная мощность освещения P_{уд рас}, Вт/м², по формуле

(33)

Сравнивается расчётная удельнуая мощность с рекомендуемой справочной удельной мощностью. Должно выполнятся условие.

(34)

--Выполняется.

Таблица7-Расчётные данные электроосвещения

Участок	Emin, лк	S, м2	h, м	спт, %	сст, %	i	Kи	Kз	Z	F, лм	Fл, лм	Pл, Вт	n, шт	Pу, Вт	Pуд рас, Вт/м2
Кладовая запчастей	50	47,6	4,2	30	30	0,65	0,26	1,5	1,15	15790	4600	300	4	1200	25,2

2.3 Компенсация реактивной мощности

Работа машин и аппаратов переменного тока, основанная на принципе электромагнитной индукции, сопровождается процессом непрерывного изменения изменением магнитного потока в их магнитопроводах и полях рассеивания. Поэтому подводимый к ним поток мощности должен содержать не только активную составляющую Р, но и реактивную составляющую индуктивного характера Q, необходимую для создания магнитных полей, без которых процессы преобразования энергии, рода тока и напряжения невозможны.

Основными потребителями реактивной энергии в сетях электроснабжения являются асинхронные двигатели, сварочное оборудование (трансформаторы) и светильники с люминесцентными и дугоразрядными лампами. Например, реактивная мощность, потребляемая трехфазными силовыми трансформаторами, расходуется на намагничивание магнитопровода и создание полей рассеивания.

При этом считается, что индуктивность является потребителем реактивной мощности, а ёмкость - её генератором. Следовательно, для компенсации реактивной мощности, потребляемой индукцией, необходимо использовать ёмкость.

Компенсация реактивной мощности может выполняться как естественным (уменьшение потребления реактивной мощности), так и искусственным (установка источников реактивной мощности) способами. Для компенсации реактивной мощности, потребляемой электроприёмниками цеха , применяется искусственный способ - включение в сеть электроснабжения комплектно-конденсаторных установок (ККУ).

2.3.1 Расчёт электрической нагрузки цеха на стороне низкого напряжения

Таблица 8 - Параметры силового оборудования

Параметр	, кВт			, шт		Категория надёжности электроснабжения
Значение	425	0,38	0,65	20	1,23	3

Рассчитывается сменная суммарная мощность силового оборудования Р_см, кВт по формуле (4).

Средневзвешенное значение математической функции tgц рассчитывается по формуле.

(35)

Реактивная сменная мощность цеха Q_см, кВар рассчитывается по формуле (5).

Активная расчётная мощность силового оборудования P_р, кВт рассчитывается по формуле (13).



Реактивная расчётная мощность силового оборудования Q_р, кВар.

(36)

Полная расчетная мощность силового оборудования S_р, кВа рассчитывается по формуле (15).

Расчётный ток силового оборудования I_р, А рассчитывается по формуле (16) .

Пиковый ток I_пик, А рассчитывается по формуле (19).

Для расчёта выбирается электропотребитель с максимальным пусковым током. Берётся, потребитель с наибольшей мощностью и рассчитается его пусковой ток.

Номинальный ток I_н, А.

(37)

Пусковой ток I_п, А находится по формуле (18).

2.3.2 Рассчитывается нагрузка электроосвещения

Расчёт электрической нагрузки производится совместно для рабочего и аварийного освещения. Исходные данные для расчёта приводятся в таблице 8

Таблица 9 - Параметры нагрузки освещения цеха

Параметр	, кВт			Категория надёжности электроснабжения
Значение для рабочего освещения	63	0,85	0,8	2
Значение для аварийного освещения	19	1	1	1

Рассчитывается сменная суммарная мощность освещения Р_см, кВт .

(38)

Средневзвешенное значение математической функции tgц рассчитывается по формуле (35).

Реактивная сменная мощность освещения Q_см, кВар рассчитывается по формуле (3).

освещение электроснабжение ток трансформатор

Реактивная расчётная мощность освещения Q_р, кВар и активная расчётная мощность P_р, кВт.

(39)

(40)

Полная расчетная мощность освещения S_р, кВа рассчитывается по формуле (15).

Расчётный ток освещения I_р, А расчитывается по формуле (16).

Находится суммарная активная сменная мощность силового оборудования и освещения P_смУ, кВт.

(41)

Находится суммарная реактивная сменная мощность силового оборудования и освещения Q_смУ, кВар.

(42)

Определяется полная сменная мощность цеха , кВА, по формуле (7)

Суммарная установленная мощность рабочего и аварийного освещения , кВт, определяется по формуле

2.3.3 Расчет полной нагрузки цеха

Таблица 10 - Параметры электрических нагрузок силового оборудования и электроосвещения цеха

	, кВт	, кВт	, кВар	, кВт	, кВар
Силовое оборудование	425	161,5	219,4	198,6	187,3
Электроосвещение	82	72,55	32,1	72,55	32,1

Определяется активная установленная мощность цеха , кВт, по формуле

(43)

Определяется активная сменная суммарная мощность цеха , кВт, по формуле

(44)

Определяется реактивная сменная суммарная мощность цеха , кВар, по формуле

(45)

Определяется полная сменная мощность цеха , кВА, по формуле (7)

Определяется средневзвешенное значение коэффициента мощности цеха

по формуле (8)

Определяется средневзвешенное значение математической функции цеха по формуле (6)

Определяется активная расчётная мощность цеха , кВт, по формуле

, (46)

где - коэффициент несовпадения максимума нагрузки.

Определяется реактивная расчётная мощность цеха , кВар, по формуле

 (47)

Определяется полная расчётная мощность цеха , кВА, по формуле (15)

Определяется расчётный ток цеха , А, по формуле (16)

Определяется пиковый ток цеха , А, по формуле (19)

2.3.4 Расчет и выбор ККУ.

Таблица 11 - Параметры электрической нагрузки цеха

Наименование		, кВт		, кВар	, кВар	, кВт
Величина	0,95	234	0,9	219,4	215	257,5

Находится значение экономической математической функции tgц_экн по формуле (35).



Определяется желаемое значение мощность ККУ Q_ккужел, кВар.

(48)

Из справочных данных выбирается стандартное значение реактивной мощности ККУ Q_ккуст, кВар.

Должно выполнятся условие.

(49)

-выполняется

Рассчитывается номинальный ток ККУ I_н, А.

(50)

Определяется реактивная мощность после компенсации Q_смУпк, кВар.

(51)

Определяется полная сменная мощность после компенсации S_смпк, кВа по формуле (9).

Определяется средневзвешенный коэффициент мощности после компенсации cosц_срвпк, по формуле

(52)

Сравнивается средневзвешенный коэффициент мощности после компенсации с экономическим значением. Должно выполнятся условие.

(53)

- выполняется

Находится реактивная расчётная мощность после компенсации Q_рУпк, кВар, по формуле

(54)

Находится суммарная активная расчётная мощность силового оборудования и освещения P_рУ, кВт, по формуле

 (55)

Определяется полную расчётную мощность после компенсации S_смпк, кВа по формуле

(56)

Определяется расчётный ток после компенсации I_рпк, А, по формуле

(57)

Выбирается электропотребитель с максимальным пусковым током и рассчитывается пиковый ток после компенсации I_пикпк, А, по формуле

(58)

Данные расчёта заносим в таблицу 2.1

Таблица12-Данные ККУ

Тип ККУ	Uн, кВ	Qн, кВар	Iн, А	Мощность ступени количество n, шт?Q, кВар	Габариты h?b?a, мм
УКМ-0,38-150У3	0,38	150	227,9	3?50	700?500?1200

2.4 Расчёт и выбор числа и мощности силового трансформатора

Таблица 13 - Исходные данные для выполнения расчёта и выбора числа и мощности силовых трансформаторов

, кВ	, кВ	, кВт		, кВт	, шт	Тм, ч
10,5	0,4	234	0,95	275,5	20	4500

Выбор числа трансформаторов зависит от полной расчетной нагрузки на стороне низкого напряжения после компенсаций.

При первой категории надежности электроснабжения устанавливаются два трансформатора, при второй тоже два, но можно установить один, если мощность потребителей этой категории не превышает 30% от Sp или есть возможность резервирования от второй линии на низкой стороне , при третьей категории один трансформатор.

Определяется активная суммарная расчетная мощность ЭП первой и второй категории , кВт, по формуле

(59)

Определяется реактивная суммарная расчетная мощность ЭП первой и второй категории , кВт, по формуле

(60)

Определяется полная расчётная мощность потребителей I и II категории S_рI,II, кВа по формуле (15).



Находится процентное соотношение полной мощности Х_рI,II, %.

(61)

Так как процентное соотношение не превышает 30% то выбирается один трансформатор с резервом на низкой стороне от ближайшей цеховой трансформаторной подстанции.

Выбирается мощность трансформатора.

Находится активные потери в силовом трансформаторе ДP_т, кВт, по формуле

(62)

Находится реактивные потери в силовом трансформаторе ДQ_т, кВар, по формуле

(63)

Находится активные потери в высоковольтной линии ДP_вл, кВт, по формуле

 (64)

Находится полная мощность на стороне высокого напряжения S_рвн, кВа, по формуле

(65)

Выбирается ближайшее большее стандартное значение полной мощности трансформатора.

Рассчитывается фактический коэффициент нагрузки трансформатора в_тф, по формуле

(66)

Сравнивается фактический коэффициент нагрузки трансформатора с допустимым коэффициентом нагрузки. Должно выполнятся условие.

(67)

в_тд=0,8

--выполняется

Определяется полная расчетная мощность трансформатора , кВт по формуле

(68)

Находится коэффициент заполнения графика К_зг., по формуле

(69)

Определяется число часов использования максимума нагрузки в сутки t_м, ч, по формуле

(70)

По данным значений и , а также по кривым кратностей допустимых нагрузок трансформаторов определяется коэффициент допустимой перегрузки

Определяется расчётная мощность силового трансформатора , кВА, с учётом по формуле

(71)

Значение находится в пределах значения допустимого коэффициента нагрузки

0,73<0.8

Таблица14-Данные трансформатора

Тип	, кВА	, кВ	, кВ	Потери, кВт	, %	, %	Габариты , мм
				Х.Х.	К.З.
ТМФ-400	400	10,5	0,4	1,1	5,5	4,5	2,1	140010801900

2.5 Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры

Пускозащитный аппарат защищает не только электропотребитель, но и участок сети находящийся за ним.

-- Предохранители - защищают от режима короткого замыкания и перегрузки. Принцип работы предохранителя основан на тепловых потерях, выделяемых в виде тепла, вследствие прохождения по проводнику больших токов. В сеть плавкой вставки вставляются оловянные шарики, которые расплавляются при определённой температуре. Заполнитель, чаще всего кварцевый песок, который позволяет гасить дугу. Одной из главных характеристик предохранителя является защитная характеристика.

-- Магнитные пускатели - защищают от режима перегрузки. Т.к. контакторы предназначены только для коммутации электроцепей.

-- Автоматические выключатели - защищают от режима перегрузки и короткого замыкания. Применяются, как отдельностоящие для защиты электропотребителей и сетей, так и встроенными в шкафы, щитки, щитки освещения. Защиту от перегрузки осуществляет тепловой элемент автоматического выключателя и по принципу работы он совпадает с работой магнитного пускателя. От короткого замыкания защищает электромагнитный расцепитель, при прохождении тока короткого замыкания превышающего в 10-ки раз номинальный, возникает сильное магнитное поле, притягивающее к себе сердечник вмест с закреплёнными к нему контактами. Разрыв цепи происходит в доли секунды. Автомат предназначен для многоразового использования.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок5--Схема электрическая принципиальная ШР1

2.5.1 Выбор типа ящика с пакетным выключателем

Определяется номинальный ток электропотребителя , А, по формуле (17)

Определяется пусковой ток электропотребителя , А, по формуле (18)

Определяется желаемое значение тока плавкой вставки предохранителя, установленного в ящике, , А, по формуле

(72)

где - коэффициент условий пуска, который при тяжёлом пуске равен 1,6.

По значению выбирается большее стандартное значение тока плавкой вставки предохранителя , А, при условии

(73)

Значит, выбирается предохранитель типа ПН - 2 - 60; .

По справочным данным определяется тип и номинальные параметры ящика 55Я, которые заносятся в таблицу

Таблица 15 - Технические данные ящика 55Я

№ ЭП	I н, А	I п, А	б	Iпв жел, А	I пв ст, А	Iн пред, А	Тип пред.-ля	I н ящ, А	Тип ящика	IP ящика
55	9,3	27,9	1,6	17,4	20	60	ПН-2-60	20	ЯРП11-20	IP 54 УХл3

2.5.2 Выбор предохранителей установленных в ШР

Пример выбора типов предохранителей, установленных в распределительных шкафах, рассматривается на примере предохранителя FU2, который установлен в ШР:

Определяется номинальный ток потребителя , А, который защищается предохранителем, по формуле (17)

Определяется пусковой ток потребителя , А, который защищается предохранителем, по формуле (18)

Определяется желаемое значение тока плавкой вставки предохранителя , А, по формуле (72)

По значению выбирается большее стандартное значение тока плавкой вставки предохранителя , А, при условии (76)

 - верно

По справочным данным определяются тип и номинальные параметры предохранителя FU2. Типы остальных предохранителей определяются подобным образом. Данные расчётов заносятся в таблицу 15

Таблица 16 - Технические данные предохранителей, установленных в ШР

№ ЭП	, А		, А		, А	, А	, А	Тип
1	2	3	4	5	6	7	8	9
ШР1:
55	9,3	3	27,9	1,6	17,4	35	60	НПН-2-60
53	20	5,5	110	2,5	44	60	60	ПН-2-100
52	42	5,5	231,5	2,5	92	100	100	ПН-2-100
49	88	5,5	475	2,5	190	200	250	ПН-2-250
48	16	5,5	90	2,5	36	40	60	НПН-2-60
47	93	5,5	514	2,5	205	250	250	ПН-2-250

2.5.3 Выбор типов распределительных шкафов

Выбор типа распределительного шкафа производится из данных предохранителей установленных в ШР:

-НПН2-60 2 шт

-ПН2-100 2 шт

-ПН2-250 2 шт

При этом должно выполнятся условме

Определяется расчетный ток ШР, А, по формуле

 (74)

- выполняется

Тип распределительного шкафа: ШР11-73710

Таблица 17 - Технические данные распределительных шкафов

Тип	Рубильник на вводе	Число трёхполюсных групп предохранителей, их номин. ток , А, на отходящих линиях	Габариты , мм
	Тип	, А при IP54 У2
ШР11-73710	Р18-373	320

2.6 Расчёт и выбор распределительных сетей

Распределительной сетью называется сеть от распределительных шкафов до электропотребителей. Распределительная сеть от распределительного шкафа до электропотребителей изображена на рисунке 8.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 6 - Распределительная сеть от ШР

Электропотребители подключаются к ШР посредством проводов или кабелей, совокупность которых представляет собой электропроводку. Электропроводка может быть как открытой, при которой кабеля или провода прокладываются открыто с применением крепёжных приспособлений (подвески, лотки, короба и т.д.), так и скрытой, при которой кабеля или провода прокладываются скрыто в кабельных каналах стен и потолков или трубах подготовки пола.

2.6.1 Выбор сечения проводников

Для подключения электропотребителей к ШР используется скрытая прокладка кабелей в трубах подготовки пола. Проводка выполнена кабелем марки ВВГ с тремя фазными и одной нулевой жилами. Жилы кабеля выполнены из меди, изоляция и оболочка - из поливинилхлорида, защитный покров отсутствует.

Для выбора сечения кабеля по длительно-допустимому току необходимо знать такие параметры, как номинальный ток подключаемого потребителя, число и материал жил кабеля, материал изоляции и способ прокладки.

Определяется номинальный ток, подключаемого этим кабелем, потребителя , А, на участке 55-Н1, по формуле (17)

По справочным данным определяется ближайшее большее значение длительно-допустимого тока , А, к номинальному току ЭП

При этом должно выполняться условие

(75)

- условие выполняется

В соответствии со значением , выбирается кабель м. ВВГ 31,5+11,5 мм².

Выбор сечений проводников остальных участков распределительной сети от ШР2 производится аналогичным способом. Данные выбора заносятся в таблицу 17.

2.6.2 Проверка выбранных сечений проводников на соответствие защитным аппаратам

Все участки распределительной сети от ШР защищаются предохранителями, установленными в данном распределительном шкафу. Для выполнения проверки необходимо знать следующие параметры:

- коэффициент защиты , значение которого определяется по справочным данным для определённого защитного аппарата (для предохранителей , т.к. сеть не требует защиты от перегрузок);

- ток срабатывания защитного аппарата , А - для предохранителей значение равно значению тока плавкой вставки , А;

- значение длительно-допустимого тока , А.

Алгоритм проверки выбранных сечений проводников на соответствие защитным аппаратам приводится на примере одного из участков распределительной сети - участка 55-Н1.

Должно выполняться условие

(76)

- условие выполняется

Следовательно, выбранное сечение кабеля соответствует защитному аппарату. Проверка на соответствие других выбранных сечений проводников производится подобным образом. Данные проверки заносятся в таблицу 17.

Таблица 18 - Данные выбора сечений проводников распределительной сети

Наименование участка	, А	, А	, ?С	S, мм2		, А	Марка, сечение, мм2	l, м	, %

Подобные документы

• Разработка схемы электроснабжения автоматизированного цеха

  Категория надёжности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения цеха. Выбор источника света. Размещение осветительных приборов. Расчет нагрузки освещения штамповочного участка, выбор числа и мощности трансформатора. Расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [360,3 K], добавлен 26.05.2016
  

• Разработка системы электроснабжения и монтажа электрооборудования фрезерного участка электромеханического цеха

  Характеристика монтажного участка электромеханического цеха. Расчет электрических нагрузок, освещения, потерь мощности в трансформаторе, токов короткого замыкания. Выбор элементов питающей и распределительной сетей. Расчет заземляющего устройства.
  
  курсовая работа [249,2 K], добавлен 24.11.2014
  

• Система электроснабжения предприятия по ремонту и обслуживанию грузовых автомобилей "ТОО ТРЭК-Стандарт"

  Определение электрических нагрузок, проверка трансформатора. Компенсация реактивной мощности. Выбор автоматических выключателей. Разработка защитного заземления. Расчет распределительной сети, токов короткого замыкания и надежности электроснабжения.
  
  дипломная работа [591,4 K], добавлен 14.02.2015
  

• Разработка системы электроснабжения механического цеха тяжелого машиностроения

  Характеристика производства и потребителей электроэнергии. Составление радиальной схемы электроснабжения. Определение количества распределительных пунктов. Выбор трансформатора, высоковольтного оборудования. Расчет токов трехфазного короткого замыкания.
  
  курсовая работа [745,4 K], добавлен 07.06.2015
  

• Электроснабжение промышленного предприятия

  Категория надежности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения предприятия. Расчет электрических нагрузок и выбор трансформатора. Компенсация реактивной мощности. Расчет осветительной сети. Выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения.
  
  курсовая работа [466,9 K], добавлен 01.05.2011
  

• Расчет системы электроснабжения ремонтно-механического цеха станкостроительного завода

  Описание электрического оборудования и технологического процесса цеха и завода в целом. Расчет электрических нагрузок завода, выбор трансформатора и компенсирующего устройства. Расчет и выбор элементов электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания.
  
  дипломная работа [286,7 K], добавлен 17.03.2010
  

• Расчет и выбор трансформаторов тока ТПЛ-10 и напряжения НОМ-10-66

  Краткая характеристика электроснабжения и электрооборудования автоматизированного цеха. Расчет электрических нагрузок. Категория надежности и выбор схемы электроснабжения. Расчёт и выбор компенсирующего устройства. Выбор числа и мощности трансформаторов.
  
  курсовая работа [177,2 K], добавлен 25.05.2013
  

• Проект электроснабжения промышленного объекта

  Расчёт электрических нагрузок цеха. Оценка осветительной сети, выбор компенсирующего устройства. Определение мощности трансформатора, схемы цеховых электрических сетей переменного тока. Расчет токов короткого замыкания. Выбор защитной аппаратуры.
  
  курсовая работа [360,3 K], добавлен 15.12.2014
  

• Разработка электроснабжения промышленного предприятия

  Категория надежности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок и компенсирующего устройства. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет питающих линий высокого напряжения. Техника безопасности при монтаже проводок.
  
  курсовая работа [2,0 M], добавлен 27.11.2009
  

• Электроснабжение токарного цеха

  Выбор схемы и линий электроснабжения оборудования. Расчет электрических нагрузок, числа и мощности питающих трансформаторов. Выбор компенсирующей установки, аппаратов защиты. Расчет токов короткого замыкания и заземляющего устройства и молниезащиты.
  
  курсовая работа [663,0 K], добавлен 04.11.2014
  

• Расчет электроснабжения цеха "Владивостокского бутощебёночного завода"

  Расчет освещения цеха, выбор осветительного кабеля по условию допустимого нагрева. Расчет сети высшего напряжения, силового трансформатора, токов короткого замыкания кабельной сети. Проверка кабеля по термической стойкости к токам короткого замыкания.
  
  курсовая работа [241,7 K], добавлен 27.03.2011
  

• Разработка системы электроснабжения завода по производству металлообрабатывающих станков

  Определение электрических нагрузок предприятия. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности. Разработка схемы электроснабжения предприятия и расчет распределительной сети напряжением выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
  
  дипломная работа [2,4 M], добавлен 21.11.2016
  

• Проектирование внутрицехового электроснабжения

  Разработка проекта электроснабжения электроприемников цеха: расчет числа и мощности трансформаторов, способов прокладки сети, выбор комплектных шинопроводов, распределительных пунктов, сечений силовых линий, определение токов короткого замыкания.
  
  методичка [1,1 M], добавлен 03.09.2010
  

• Разработка схемы электроснабжения предприятия и расчет распределительной сети напряжением свыше 1кВ

  Характеристика проектируемого цеха и потребителей электроэнергии. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов. Определение электрических нагрузок. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети. Релейная защита и автоматика.
  
  дипломная работа [1,0 M], добавлен 16.04.2012
  

• Электрификация технологического оборудования цеха и разработка системы освещения

  Выбор схемы электроснабжения и расчет ее элементов. Проектирование осветительной установки рабочего освещения, компоновка сети. Выбор силовых трансформаторов и питающего кабеля для подстанции. Расчет токов короткого замыкания и проверка аппаратов защиты.
  
  дипломная работа [737,2 K], добавлен 21.11.2016
  

• Расчет электроснабжения автоматизированного цеха

  Выбор питающего напряжения, расчет электрических нагрузок и компенсации реактивной мощности электроснабжения автоматизированного цеха. Распределительные сети, мощность трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания, выбор электрической аппаратуры.
  
  курсовая работа [391,7 K], добавлен 25.04.2014
  

• Проект электроснабжения цеха приготовления щепы и опилок

  Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Расчет нагрузок цеха. Разработка графиков. Выбор числа, мощности трансформаторов на подстанции, коммутационной аппаратуры. Расчет токов короткого замыкания. Мероприятия по повышению коэффициента мощности.
  
  курсовая работа [504,2 K], добавлен 11.02.2013
  

• Проектирование электроснабжения нефтяного месторождения

  Расчет электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения и напряжения. Расчет и выбор мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита силового трансформатора. Расчет защитного заземления. Перенапряжения и молниезащита.
  
  дипломная работа [458,3 K], добавлен 20.02.2015
  

• Расчет электроснабжения цеха

  Определение расчетных нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения цеха. Расчет заземляющего устройства. Расчет и выбор аппаратов максимальной токовой защиты. Автоматика в системах электроснабжения.
  
  курсовая работа [249,2 K], добавлен 07.05.2015
  

• Расчет системы электроснабжения

  Характеристика потребителей и определения категории. Расчет электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения. Расчет и выбор трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и расчет электрических сетей.
  
  курсовая работа [537,7 K], добавлен 02.04.2011
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам