Размещено на http://www.allbest.ru/

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное образовательное бюджетное учреждение среднего профессионального образования Воронежской области

"ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОМЫШЛЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ"

(ГОБУ СПО ВО "ВГПЭК")

Специальность: 140448 ТЭиОЭиЭМО

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: "Электроснабжение отрасли"

на тему: "Электроснабжение и электрическое оборудование инструментального цеха"

Выполнил: студент 3 курса

Елисеев Владимир

Проверил преподаватель: Кизима П.Г.

Воронеж - 2013

• Содержание
• Введение
• 1. Расчет электрических нагрузок
• 2. Расчет распределительной сети
• 2.1 Расчет распределительной сети: вентилятор
• 2.2 Расчет распределительной сети: круглошлифовальный станок
• 2.3 Расчет распределительной сети: вертикально-сверлильные станки
• 2.4 Расчет распределительной сети: закалочный станок
• 2.5 Расчет распределительной сети: токарные полуавтоматы
• 2.6 Расчет распределительной сети: горизонтально-расточные станки
• 2.7 Расчет распределительной сети: продольно-фрезерные станки
• 2.8 Расчет распределительной сети: карусельно-фрезерные станки
• 2.9 Расчет распределительной сети: клепальная машина
• 2.10 Расчет распределительной сети: наждачные станки
• 2.11 Выбор шинопровода
• 3. Расчет силовой сети от КТП до ШРА
• 4. Расчет мощности осветительной установки
• 5. Расчет осветительной установки вспомогательных помещений

6. Аварийное освещение

• 7. Выбор компенсирующей установки
• 8. Выбор силового трансформатора
• 9. Расчёт заземляющего устройства
• Заключение
• Список литературы
• Приложение
• Введение
• Создание любой системы электроснабжения промышленных предприятий начинается с оценки будущих электрических нагрузок. От качественно проведенной оценки нагрузок на сеть в дальнейшем будет зависеть эффективность выбранной схемы и элементов системы электроснабжения промышленных предприятий. При оценивании электрических нагрузок на предприятиях необходимо учитывать надежность питания электроприемников, мощность, напряжение, режим работы, род тока.
• В настоящее время электроснабжение промышленных предприятий осуществляется на трехфазном переменном токе. Чтобы осуществлять питание нескольких приемников постоянного тока необходимо использовать преобразовательные подстанции, оборудованные агрегатами преобразовательными (ртутные выпрямители, полупроводниковые выпрямители, двигатели-генераторы).
• Инструментальный цех (ИЦ) предназначен для изготовления и ремонта инструмента, а также для изготовления штампов горячей и холодной штамповки. Для этой цели в цехе предусмотрены: станочное отделение, сварочный участок, производственные, служебные и бытовые помещения. Основное оборудование установлено в станочном отделении: станки различного назначения и подъёмно-транспортные механизмы.
• По надежности электроснабжения потребители относятся к 3 категории. Для этой категории, электроснабжение должно выполняться от одного источника питания. Для распределения электрической энергии в данном случае применяется магистральная схема. Эта схема имеет свои преимущества: небольшой расход проводов, кабелей, труб, защитной аппаратуры; не требует дополнительных площадей для установки распределительных шкафы.
• Количество рабочих смен-2.
• Грунт в районе цеха - чернозём с температурой +10°С, окружающая среда не агрессивная. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждый.
• Размеры цеха A * B * h = 48 * 30 * 8 м.
• Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м.

Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ.

Участок механосборочного цеха (УМЦ) предназначен для выпуска передней оси и заднего моста грузовых автомобилей. Цех является составной частью производства машиностроительного завода. УМЦ предусматривает производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения. УМЦ получает электроснабжение (ЭСН) от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП), расположенной на расстоянии 1,5 км от подстанции глубокого ввода (ПГВ) завода. Проводимое напряжение- 6, 10 или 35 кВ. ПГВ подключена к энергосистеме (ЭСН), расположенной на расстоянии 8 км. Потребители ЭЭ относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН.

Количество рабочих смен - 2.

Грунт в районе цеха - глина с температурой + 5 С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длинной 6 и 8 м каждый. Размеры участка А х В х Н = 50 х 30 х 9 м. Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 4,2 м.

Перечень ЭО участка механосборочного цеха дан в таблице.

Таблица. Перечень ЭО участка полуавтоматов механосборочного цеха

Наименование ЭО	Рэп, кВт
Наждачные станки	2,2
Карусельно-протяжные станки	10
Вертикально-протяжные станки	14
Токарные полуавтоматы	10,5
Продольно-фрезерные станки	5,5
Горизонтально-расточные станки	7,5
Вертикально-сверлильные станки	7,5
Агрегатные горизонтально-сверлильные станки	17
Агрегатные вертикально-сверлильные станки	13
Шлифовально-обдирочные станки	4
Вентиляторы	14,5
Круглошлифовальные станки	5
Закалочная установка	6,55
Клепальная машина	5
Компрессор	35

Мощность электропотребления (Рэп) указана для каждого электроприемника.

Расположение основного ЭО показано на плане.

1. Расчет электрических нагрузок

Одной из первых и основных частей проекта электроснабжения объекта является определение ожидаемых электрических нагрузок на всех ступенях электрических сетей.

Именно нагрузки определяют необходимые технические характеристики элементов электрических сетей - сечения жил и марки проводов, мощности и типы трансформаторов, электрических аппаратов и другого электротехнического оборудования.

Преувеличение ожидаемых нагрузок при проектировании по сравнению с реально возникающими нагрузками при эксплуатации объекта приводит к перерасходу проводников и неоправданному омертвлению средств, вложенных в избыточную мощность электрооборудования.

Преуменьшение - к излишним потерям мощности в сетях, перегреву, повышенному износу и сокращению срока службы электрооборудования.

Правильное определение электрических нагрузок обеспечивает правильный выбор средств компенсации реактивной мощности, устройств регулирования, а также релейной защиты и автоматики электрических сетей.

По этим причинам ожидаемые электрические нагрузки желательно определять при проектировании возможно точнее. Однако вследствие недостаточной полноты, точности и достоверности исходной информации, ибо всех многолетних случайных факторов, формирующих нагрузки, последние не могут быть определены с высокой точностью. Обычно при определении нагрузок считают допустимыми ошибки в +10 %.

В настоящее время основным методом расчета электрических нагрузок промышленных предприятий является метод упорядоченных диаграмм. Метод применим в тех случаях, когда известны номинальные данные всех электроприемников и их размещение на плане цеха. Метод позволяет по номинальной мощности электроприемников с учетом их чисел и характеристик определить расчетную нагрузку любого узла схемы электроснабжения.

В качестве примера приведем расчет электрических нагрузок группы электроприемников, зачитанных от ШРА-1.

Все электроприемники группы разбивают на однородные по режиму работы подгруппы с одинаковыми значениями коэффициентов использования и коэффициентов мощности.

Все электроприемники группы работают в длительном режиме работы, поэтому Рн = Рпасп.

ШРА-1.

Металлорежущие станки I подгруппа:

K_{и 1}=0.17 cosц₁=0.72 tgц₁=0.35.

1) станки - 112,1 Квт.

2) Станки - 124,5 кВт.

1. Определяем суммарную активную мощность электроприемников по подгруппам:

?Р_{у 1}=112,1 кВт ?Р_{у 2}=124,5 кВт.

2. Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену:

Р_{см 1} = К_{и 1} * ?Р_{у 1} = 0,17 * 112,1= 19,05 кВт.

Q_{см 1} = Р_{см 1} * tgц₁ = 19,05 *0,35=6,667 квар,

где Р_{см 1} - среднесменная активная мощность.

Q_{см 1} - среднесменная реактивная мощность.

Р_{см 2} = К_{и 1} * ?Р_{у 2} = 0,17 * 124,5=21,16 кВт.

Q_{см 2} = Р_{см 2} * tgц₁ = 21,16 *0,35=7,40 квар.

3. Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену в целом по группе:

Р_см = Р_{см 1} + Р_{см 2}= 19,05+21,16=40,22 кВт.

Q_см = Q_{см 1} + Q_{см 2}= 6,66+7,40=14,06 квар

4. Определяем значение числа "m" - модуля силовой сборки:

m = Р_{н max} / P_{н min} =28,55/46,5 = 6,1.

где Р_{н max} - максимальная номинальная мощность электроприемника в группе; Р_{н min} - минимальная номинальная мощность электроприемника в группе.

5. Так как m>3; К_и<0,2; n>5, то эффективное значение электроприемников n_э определяем, используя относительные величины n* и Р*:

n* = n₁ / n = 6/18 = 0,33.

где n₁ - число электроприемников, мощность которых больше 0,5 номинальной мощности самого мощного электроприемника; n - общее число электроприемников.

Р* = Р ₁ / ?Р_н = 180/314 = 0,57.

где Р ₁ - суммарная мощность n₁ электроприемников;

?Р_{н -} суммарная мощность всех электроприемников группы.

n* = 0,37.

P* = 0,57.

По этим значениям из таблицы определяем величину n_э* = 0,81.

n_э = n * n_э* = 0,81 * 18 = 14,58 ? 15.

6. По значению К_и и n_э определяем из таблицы К_макс:

К_макс = 1,81.

7. Определяем максимальную расчетную активную мощность:

Р_макс = Р_см * К_макс = 40,22 * 1,81 = 72,79 кВт.

8. Определяем максимальную расчетную реактивную мощность:

Q_макс = К?_макс * Q_см = 1 * 14,06 = 14,06 квар.,

где К?_макс = 1,1; если n_э ? 10; К_и ? 0,2 и n_э ? 100, в остальных случаях К?_макс = 1.

9. Определяем полную максимальную расчетную мощность:

S_макс = vР ²_макс + Q²_макс = v72²+14,1²=73,4 кВА.

10. определяем максимальный расчетный ток:

I_макс = S_макс / (v3 * U_н) =73,4 /(1,7 * 0,38) = 113,6 А.

ШРА-2.

1. По таблицам для каждой группы определяем К_и; cosц.

Вентилятор: К_{и 1}=0,16; cosц₁=0,7; tgц₁=0,75.

Компрессор: К_{и 1}=0,26; cosц₁=0,6; tgц₁=1,18.

?Р_{у 1}=70 кВт ?Р_{у 2}=29 кВт.

2. Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену: распределительная электрическая трансформатор заземляющее

Р_{см 1} = К_{и 1} * ?Р_{у 1} = 0,16 * 29= 4,64 кВт.

Q_{см 1} = Р_{см 1} * tgц₁ = 4,64*0,75= 3,48 квар,

где Р_{см 1} - среднесменная активная мощность.

Q_{см 1} - среднесменная реактивная мощность.

Р_{см 2} = К_{и 1} * ?Р_{у 2} = 0,17 * 70=11,9 кВт.

Q_{см 2} = Р_{см 2} * tgц₁ = 11,9 *0,75=8,9 квар.

3. Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену в целом по группе:

Р_см = Р_{см 1} + Р_{см 2}= 11.9+4,64=16,5 кВт.

Q_см = Q_{см 1} + Q_{см 2}= 8,9+3,4=12,3 квар.

4. Определяем значение числа "m" - модуля силовой сборки:

m = Р_{н max} / P_{н min} =70/29 = 2,4,

где Р_{н max} - максимальная номинальная мощность электроприемника в группе; Р_{н min} - минимальная номинальная мощность электроприемника в группе.

5. Так как m>3; К_и<0,2; n>5, то эффективное значение электроприемников n_э определяем, используя относительные величины n* и Р*:

n* = n₁ / n = 6/18 = 0,33.

где n₁ - число электроприемников, мощность которых больше 0,5 номинальной мощности самого мощного электроприемника; n - общее число электроприемников.

Р* = Р ₁ / ?Р_н = 180/314 = 0,57.

где Р ₁ - суммарная мощность n₁ электроприемников;

?Р_{н -} суммарная мощность всех электроприемников группы.

n* = 0,37.

P* = 0,57.

По этим значениям из таблицы определяем величину n_э* = 0,81.

n_э = n * n_э* = 0,81 * 18 = 14,58 ? 15.

6. По значению К_и и n_э определяем из таблицы К_макс:

К_макс = 1,81.

7. Определяем максимальную расчетную активную мощность:

Р_макс = Р_см * К_макс = 16,5 * 1,81 =29,9 кВт.

8. Определяем максимальную расчетную реактивную мощность:

Q_макс = К?_макс * Q_см = 12,3 квар.

9. Определяем полную максимальную расчетную мощность:

S_макс = vР ²_макс + Q²_макс = v29,9²+12,3²=32,9 кВА.

10. Определяем максимальный расчетный ток:

I_макс = S_макс / (v3 * U_н) =32,9/(1,7 * 0,38) = 50,9 А.

2. Расчет распределительной сети

Цеховые сети должны:

1. Обеспечивать необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от их категории;

2. Быть удобными и безопасными в эксплуатации;

3. Иметь оптимальные технико-экономические показатели;

4. Иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.

На практике наиболее распространение имеют смешанные схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любых категорий электроснабжения.

В проектируемом цехе - магистральная схема.

Приведем расчет распределительной сети цеха.

2.1 Расчет распределительной сети: вентилятор

а) определяем номинальный ток:

I_н = Р_н / (v3 * U_н * cosц) = 14,5/(1,7 * 0,38 * 0,8) =28,05 А.

б) выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:

I_н ? I_д.

13,8 ? 15,2.

Выбираем провод АПВ сечением 2,5 мм² с I_д = 16 А.

в) для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям:

I_пв ? I_р;

I_пв ? I_пик /б;

I_пик = к * I_н;

б = 2,5;

I_пв > к * I_н / 2,5 = 5 * 28,05/2,5 = 56,1 А.

Выбираем предохранитель ПР 2-60 с I_пв = 57 А.

Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие:

I_доп ? к_з * I_за;

16 ? 0,33 * 56,1 =18,5.

Условие выполняется, значит, плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

2.2 Расчет распределительной сети: круглошлифовальный станок

а) определяем номинальный ток:

I_н = Р_н / (v3 * U_н * cosц) = 5/(1,73 * 0,38 * 0,65) =11 А.

б) выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:

I_н ? I_д.

Выбираем провод АПВ сечением 2,5 мм² с I_д = 15 А, r₀=5,26 Ом/км; х ₀=0,09 Ом/км.

в) для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям:

I_пв ? I_р;

I_пв ? I_пик /б;

I_пик = к * I_н;

б = 2,5;

I_пв > к * I_н / 2,5 = 5 * 14,28/2,5 = 28,56 А.

Выбираем предохранитель ПН - 2-100 с I_пв=40 А.

г) выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие:

I_доп ? к_з * I_за;

15 ? 0,33 * 40 = 13,2

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

2.3 Расчет распределительной сети: вертикально-сверлильные станки

а) определяем номинальный ток:

I_н = Р_н / (v3 * U_н * cosц) = 7,5/(1,73 * 0,38 * 0,65) = 17,5 А.

б) выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:

I_н ? I_д.

Выбираем провод АПВ сечением 2,5 мм² с I_д =19 А; r₀=12,6 Ом/км; х ₀= - Ом/км.

в) для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям:

I_пв ? I_р;

I_пв ? I_пик /б;

I_пик = к * I_н;

б = 2,5;

I_пв > к * I_н / 2,5 = 6 * 17,14/2,5 = 41,13 А.

Выбираем предохранитель ПН - 2-100 с I_пв = 50 А.

г) выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие:

I_доп ? к_з * I_за;

19 ? 0,33 *50 =16,5

Условие выполняется, значит, плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

2.4 Расчет распределительной сети: закалочный станок

а) определяем номинальный ток:

I_н = Р_н / (v3 * U_н * cosц) = 6,5/(1,73 * 0,38 * 0,65) = 15,2 А.

б) выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:

I_н ? I_д.

Выбираем провод АПВ сечением 1,5 мм ² с I_д = 15 А; r₀= 1.98 Ом/км; х ₀=0,07 Ом/км.

в) для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям:

I_пв ? I_р;

I_пв ? I_пик /б;

I_пик = к * I_н;

б = 2,5;

I_пв > к * I_н / 2,5 = 6 * 14/2,5 = 34,27 А

Выбираем предохранитель ПН - 2-100 с I_пв = 40 А.

г) выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие:

I_доп ? к_з * I_за;

15 ? 13,2

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

2.5 Расчет распределительной сети: токарные полуавтоматы

а) определяем номинальный ток:

I_н = Р_н / (v3 * U_н * cosц) = 10,5/(1,73 * 0,38 * 0,65) = 25 А.

б) выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:

I_н ? I_д.

Выбираем провод АПВ сечением 1,5 мм ² с I_д = 27 А; r₀= 5,26 Ом/км; х ₀=0,09 Ом/км.

в) для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям:

I_пв ? I_р;

I_пв ? I_пик /б;

I_пик = к * I_н;

б = 2,5;

I_пв > к * I_н / 2,5 = 6 * 25/2,5 = 60 А.

Выбираем предохранитель ПН - 2-100 с I_пв = 63 А.

г) выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие:

I_доп ? к_з * I_за;

27 ? 0,33 * 63 =20,79.

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

2.6 Расчет распределительной сети: горизонтально-расточные станки

а) определяем номинальный ток:

I_н = Р_н / (v3 * U_н * cosц) =7,5/(1,73 * 0,38 * 0,65) = 17,85 А.

б) выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:

I_н ? I_д.

Выбираем провод сечением АПВ 2мм ² с I_д = 19 А; r₀= 5,26 Ом/км; х ₀=0,09 Ом/км.

в) для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям:

I_пв ? I_р;

I_пв ? I_пик /б;

I_пик = к * I_н;

б = 2,5;

I_пв > к * I_н / 2,5 = 6 * 17,85/2,5 = 42,84 А.

Выбираем предохранитель ПН - 2-100 с I_пв = 50 А.

г) выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие:

I_доп ? к_з * I_за;

19 ? 0,33 * 50 = 16,5.

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

2.7 Расчет распределительной сети: продольно-фрезерные станки

а) определяем номинальный ток:

I_н = Р_н / (v3 * U_н * cosц) = 5,5/(1,73 * 0,38 * 0,65) = 13,09 А.

Выбираем провод АПВ сечением 1,5 мм ² с I_д = 15 А; r₀= 12,6 Ом/км; х ₀= - Ом/км.

б) для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям:

I_пв ? I_р;

I_пв ? I_пик /б;

I_пик = к * I_н;

б = 2,5;

I_пв > к * I_н / 2,5 = 6 * 13,09/2,5 =31,41 А.

Выбираем предохранитель ПН - 2-100 с I_пв = 40 А.

в) выбранный предохранитель должен защищать не только

электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие:

I_доп ? к_з * I_за;

15 ? 0,33 * 40 = 13,2.

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

2.8 Расчет распределительной сети: карусельно-фрезерные станки

а) определяем номинальный ток:

I_н = Р_н / (v3 * U_н * cosц) = 10/(1,73 * 0,38 * 0,65) = 23,4 А.

б) выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:

I_н ? I_д.

Выбираем провод АПВ сечением 10 мм ² с I_д = 27 А, r₀ = 5,26 Ом/км х ₀ = 0,09 Ом/км.

в) для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям:

I_пв ? I_р;

I_пв ? I_пик /б;

I_пик = к * I_н;

б = 2,5;

I_пв > к * I_н / 2,5 = 6 * 25/2,5 =60 А.

Выбираем предохранитель ПН - 2-100 с I_пв = 63 А.

г) выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие:

I_доп ? к_з * I_за;

27 ? 0,33 * 63 = 20,79

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

2.9 Расчет распределительной сети: клепальная машина

а) определяем номинальный ток:

I_н = Р_н / (v3 * U_н * cosц) = 5/(1,73 * 0,38 * 0,65) = 11,7 А.

б) выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:

I_н ? I_д.

Выбираем провод АПВ сечением 10 мм ² с I_д = 15 А, r₀ = 5,26 Ом/км х ₀ = 0,09 Ом/км.

в) для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям:

I_пв ? I_р;

I_пв ? I_пик /б;

I_пик = к * I_н;

б = 2,5;

I_пв > к * I_н / 2,5 = 6 * 9,61/2,5 =23,06 А.

Выбираем предохранитель ПН - 2-100 с I_пв = 31 А.

г) выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие:

I_доп ? к_з * I_за;

15 ? 0,33 * 31 = 10,23.

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

2.10 Расчет распределительной сети: наждачные станки

а) определяем номинальный ток:

I_н = Р_н / (v3 * U_н * cosц) = 2,2/(1,7 * 0,38 * 0,6) = 5,8 А.

б) выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:

I_н ? I_д.

5,8?61.

Выбираем провод АПВ сечением 10 мм ² с I_д = 6 А, r₀ = Ом/км

х ₀ = - Ом/км.

в) для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям:

I_пв ? I_р;

I_пв ? I_пик /б;

I_пик = к * I_н;

б = 2,5;

I_пв > к * I_н / 2,5 = 11,6 А.

Выбираем предохранитель ПН - 2-100 с I_пв = А.

г) выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие:

I_доп ? к_з * I_за;

15 ? 0,33 * 31 = 10,23.

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

2.11 Выбор шинопровода

ШРА-1. Для запитки электроприемников выбираем шинопровод АВВГ 70 мм2, Iдоп=140 А.

ШРА-2. Шинопровод АВВГ 25 мм2, Iдоп=75 А.

3. Расчет силовой сети от КТП до ШРА

Силовая питающая сеть от КТП до ШРА имеет следующий вид: КТП ШРА.

Производим расчет силовой питающей линии для шинопровода: ШРА-1.

Максимальный расчетный ток для линии берем из таблицы: I_max = 113,6 А.

Выбор сечения кабеля и его марку производим по максимальному расчетному току из таблицы 1.

Принимаем кабель марки АВВГ сечением 75 мм² с I_доп = 120 А.

I_max ? I_доп;

113,6 ? 120.

Для защиты от токов КЗ предусмотрены предохранители с плавкими вставками. Расчет токов плавких вставок ведем по следующим условиям:

I_пик = I_пуск + (I_макс - К_и * I_ном);

I_пв ? I_пик / б;

I_пв ? I_р;

где I_ном и I_пуск - номинальный и пусковой ток самого мощного электроприемника, питающийся от данной силовой сети; К_и - коэффициент использования.

I_пик = 77,4*5 + (254-0,17 * 77,4) = 627 А.

I_пв ? 627/2,5 = 251,8 А.

Принимаем предохранитель ПН-2-250 с I_пв = 247 А.

Выбранный предохранитель должен удовлетворять условию:

I_доп ? к_з * I_за;

120? 0,33 * = А.

В качестве распределительного устройства на КТП принимаем распределительную панель одностороннего обслуживания типа ЩО - 70М с рубильником на номинальный ток I_ном = 100 А

Производим расчет силовой питающей линии для шинопровода: ШРА-2.

Максимальный расчетный ток для линии I_max = 50,9 А.

Выбор сечения кабеля и его марку производим по максимальному расчетному току.

Принимаем кабель марки АВВГ сечением 16 мм ² с I_доп = 60 А.

I_max ? I_доп;

50,9 ? 60.

Для защиты от токов КЗ предусмотрены предохранители с плавкими вставками. Расчет токов плавких вставок ведем по следующим условиям:

I_пик = I_пуск + (I_макс - К_и * I_ном);

I_пв ? I_пик / б;

I_пв ? I_р;

где I_ном и I_пуск - номинальный и пусковой ток самого мощного электроприемника, питающийся от данной силовой сети; К_и - коэффициент использования.

I_пик = 60 + (58,4-0,26 * 16) =114,24 А.

I_пв ? 114,24 /2,5 = 45,7 А.

Принимаем предохранитель ПН - 2-250 с I_пв = 140 А.

В качестве распределительного устройства на КТП принимаем распределительную панель одностороннего обслуживания типа ЩР-70М с рубильником на номинальный ток I_ном = 200 А.

4. Расчет мощности осветительной установки

Находим площадь помещения: A=a*b=40*30=1200 м².

Находим значение удельной мощности по справочнику для ДРЛ с глубокоизлучателем с высотой h=8 м.

W - удельная мощность лампы 15,5 Вт.

Прикидываем число светильников n=18.

Определяем мощность ламп:

Р_л=А*W/N=1200*15.5/18=1033 Вт.

Р_осв=N*P_лном=18*100=18 кВт.

Р_расчет=1,25*К_с*Р_осв=1,25*0,9*18=20,25 кВт.

Р_см=Р_расчет*К_и=20,25*0,95=19,2.

Т.к. cosц ДРЛ=0,95 > tgц = 0,33.

Находим максимальную реактивную мощность:

Q_max = P_см * tgц = 19,2 * 0,33 = 6,3 квар.

Находим максимальную активную мощность:

Р_max=Р_см/ cosц=19,2/0,95=20,2 кВт.

Рассчитываем полную максимальную мощность:

S_max=vPІ_max + QІ_max = v20,2²+6,3²=26,5 квар.

5. Расчет осветительной установки вспомогательных помещений

Трансформаторная подстанция (ТП).

S=4,5*5,5=24,75 м².

N =W*S/P_л =10*24,75/15,5?8 св.

Бытовка 1.

S=5,5*5,5=30,25 м².

N =W*S/P_л =5*30,25/15,5?4 св.

Инструментальная.

S=4,5*6,5=29,25м².

N =W*S/P_л =10*29,25/15,5=9 св.

Вентиляция.

S=6*3,5=21 м².

N =W*S/P_л =5*21/15,5=3 св.

Бытовка 2.

S=4*6=24 м².

N =W*S/P_л =5*24/80= 2св.

Административное помещение.

S=8*6=48 м².

N =W*S/P_л =15*48/160= 8 св.

Сварочное отделение.

S=9*8=72 м².

N =W*S/P_л =15*82/160= 8 св.

6. Аварийное освещение

В данном цехе в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ), правилами технологической эксплуатации (ПТЭ) и строительными нормами и правилами (СН и П) предусмотрено аварийное освещение. Рабочее и аварийное освещение во всех помещениях, на рабочих местах, открытых пространствах должно обеспечивать освещенность в соответствии с установленными требованиями.

Применяемые при эксплуатации ЭУ светильники рабочего и аварийного освещения должны быть только заводского изготовления и соответствовать требованиям государственных стандартов и технических условий. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения знаками и окраской.

Питание светильников аварийного и рабочего освещения должно осуществляться от независимых источников. При отключении рабочего освещения переключение на аварийное должно происходить автоматически или вручную, согласно проектным решениям, исходя из целесообразности по местным условиям и в соответствии с требованиями ПУЭ.

7. Выбор компенсирующей установки

Q_ку = б * P_max * (tgц - tgц_к)=0,973*(0,59-0,36)=14 квар.

УКЗ - 0,38-25.

Q_обш = Q_max - Q_ку =12,3-25= - 12,7 квар.

Определяем полную мощность цеха с учётом компенсирующей установки:

S_max = v P_max² + Q_обш ² = v73²+ (- 12,7)² =60,3 кВА.

Определяем коэффициент мощности cosц:

cosц = P_max/ S_max = 73/60,3 = 1,2.

Что удовлетворяет требованиям ПУЭ, следовательно, компенсирующая установка выбрана верно.

8. Выбор силового трансформатора

Выбор мощности цеховых трансформаторов должен быть техническим и экономически обоснован.

Для питания цеховых электроприёмников, применяют комплектные трансформаторные подстанции. Обычно применяют цеховые или пристроенные подстанции, так как источник питания выгодно держать ближе к центру нагрузок. Отдельно стоящие подстанции строят, если от КТП потребители других цехов, помещения цеха взрывоопасно, или нельзя по технологии.

Для питания цеховых потребителей применяются трансформаторы следующих мощностей:

S_t=v(P₁+P₂+P_осв)²+(Q₁+Q₂+Q_осв)²=v(72,8+30+20,2)²+(14,6+12,3+6,3)²=156,2кВА.

S_iз=S_t/N^**К_з=156,2/1*0,65=240,3 кВА.

где S_t-суммарная максимальная мощность по ШРА-1,2.

I₀= S_t/v3*U_ном =156,2/v3*10=902 А.

U_{ном -} номинальное напряжение принимаем 10 кВ.

Выбор трансформатора:

1 трансформатор, рассчитанные на 250 кВА.

Марка ТМФ - 250.

Проверяем коэффициент нагрузки трансформатора:

К_з = S_ном/S_КТП=156,2/250=0,62.

Так как коэффициент нагрузки имеет запас мощности, подключить дополнительные потребители электроэнергии рекомендуется.

КТП-250/10/04.

Выбор кабеля ААБ - 3(3*16) рассчитанный на 10 кВ.

9. Расчёт заземляющего устройства

Периметр контура заземления:

P = 2 * (40 + 30) = 140 м².

Определяем число электродов для контура заземления.

N =P/L.

N = 140/5 = 28 шт.

Определяем сопротивление одиночного заземлителя.

R₁ = 0,227 * с₁,

с₁ = с_изм * ш.

ш = 1,5.

с₁ = 100 * 1,5 = 150 Ом * м.

R₁ = 0,227 * 150 = 34,05.

R = R₁/N * з.

з = 0,37.

R = 34,05/30 * 0,37 =3,06 Ом.

Контур заземления имеет сопротивление 3,06 Ом, что соответствует нормативам (норма не более 4 Ом).

Заключение

В данном курсовом проекте мною была проделана следующая работа:

1. Разбив электроприемники на однородные по режиму работы подгруппы, произвел расчет электрических нагрузок на каждом шинопроводе. Полученные результаты занес в таблицу.

2. Выполнил расчет распределительной сети, выбрав к каждому ЭП провод, и предохранитель.

3. По максимальному току нагрузки выбрал шинопровод.

4. Произвел расчет силовой питающей линии для ШРА-1, ШРА-2 и РП-1, РП-2.

5. Совершил расчет мощности осветительной установки.

6. Выбор компенсирующей установки. Для компенсации реактивной мощности применяются статические конденсаторные установки.

7. Выбрал силовой трансформатор типа ТМ-400/10/0,4 с S_ном=400 кВА.

8. Выполнил расчет заземляющего устройства, при этом определив тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников.

Список литературы

1. Александоров К.К. Электротехнические чертежи и схемы. 2000 г.

2. Ангарова Т.В. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий, 1991 г.

3. Астахов Б.А. Справочник по электроустановкам высокого напряжения, 1999 г.

4. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87.

5. Шеховцов В.П. Справочник-пособие по ЭО и ЭСН, 1994 г.

6. Смирнов А.Д. Справочник книжка энергетика, 1997 г.

7. Рожкова Л.Д., Козулин В.С электрооборудование станций и подстанций, 1997 г.

Приложение

Расчет токов короткого замыкания

Наименование РУ и электроприёмников	Нагрузка, установленная при ПВ=100 %	Нагрузка средняя за смену	Нагрузка максимальная
	Рн кВт	n	РнУ кВт	Ки	cosц	tgц	m	Рсм кВт	Qсм квар	Sсм кВА	nэ	Км	Км	Рм кВт	Qм квар	Sм кВ*А	Iм А
ШРА-1
Станки	87,5	18	210	0,16	0,6	1,33		33,6	44,6	55,8
Мостовые краны	19	4	76	0,1	0,5	1,73		7,6	13,1	15,1
Сварочные трансформаторы	30	5	150	0,17	0,65	1,73		25,5	44,1	50,9
Итого:	136,5	27	436	_	_	_	4,8	66,7	103,8	121	15	1,81	1	120,7	111,9	164,5	255
ШРА-2
Электропечи	35	2	70	0,7	0,77	1,23		49	60,2	77,6
вентиляторы	5	4	20	0,17	0,13	0,75		3,4	2,5	4,2
Компрессоры	30	2	60	0,25	1,18	1,18		15	17,7	23,2
Итого:	70	8	150	_	_	_	7	67,4	80,4	105,1	15	1,81	1	121,9	88,4	149,8	230
РП	206,5	35	586	_	_	_	_	134,1	184,2	226				242,6	200,3	314,3	485
Итого по цеху
По освещению														81,6	26,1	85,6
Всего на шинах
Компенсация																131
Итог с компенсацией																39,4
Потери в тр.																12,8
Нагрузка на стороне																373

Размещено на Allbest.ru

...