Электроснабжение кузнечного цеха завода экскаваторов
Расчет электрических нагрузок исследуемого устройства. Определение конструкций распределительной сети и выбор защитных аппаратов. Расчет цехового трансформатора, высоковольтного и вводного кабеля. Вычисление показателей токов короткого замыкания.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.06.2014 |
| Размер файла | 218,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Контроль за осушителем сводится к наблюдению за цветом индикаторного силикагеля. Если большая часть его окрашивается в розовый цвет, весь силикагель осушителя заменяют или восстанавливают нагревом его при 450 - 500 гр С в течение 2 ч, а индикаторный силикагель - нагревом при 120 гр С до тех пор, пока вся масса не окрасится в голубой цвет (приблизительно через 15 ч).
Удаление шлама и оксидной пленки с контактной системы переключателя ступеней, рекомендуется производить не реже 1 раза в год прокручиванием переключателя до 15 - 20 раз по часовой и против часовой стрелки.
Периодичность осмотров КТП устанавливается службой главного энергетика. Осмотр КТП производится при полном снятии напряжении на вводе и отходящих линиях.
Выбираем мощность трансформатора по следующей формуле:
Sт=Рр/в*N=267,62/0,9*1=297,35кВА. (3.1)
где Рр - расчетная мощность цеха, равная 267,62 кВт;
в - коэффициент загрузки трансформатора, в=0,9;
N - число трансформаторов, N=1.
Выбираем трансформатор ТМ - 400/10 со следующими параметрами
Sн= 400кВА, Uвн=10кВ, Uнн=0,4кВ, ?Рк=5,7кВт, Uк=4,5%.
Найдем максимальную реактивную мощность, которую можно пропустить через трансформатор:
QТ=. (3.2)
QТ=квар.
Определяем мощность компенсирующих устройств:
Qкн=Qр-Qт=156,53-395,67=-239,14кВАр. (3.3)
где Qр - расчетная реактивная нагрузка цеха, Qр=156,53:
Так как Qкн<0, то компенсация не требуется.
3.2 Выбор высоковольтного кабеля
Цель расчета: выбор питающего кабеля подключенного к трансформатору со стороны высокого напряжения.
Iр=Sн/(*Uвн)=400/(*10)=30,77А. (3.4)
Выбираем кабель с учетом экономической плотности тока
Fэк=Iр/jэк=30.77/1,4=21,97мм2. (3.5)
где jэк - экономическая плотность тока [3], jэк=1,4А/мм2.
Выбираем кабель ААШву 3х25 мм2.
Расшифровка кабеля ААШву:
А - Алюминиевая токопроводящая жила
А - Алюминиевая оболочка
Шв - Защитный покров в виде шланга из поливинилхлоридного пластиката
У - Была временно введена изменением №3 в ГОСТ 18410-73 для выделения группы кабелей с повышенной температурой нагрева токопроводящей жилы по сравнению с ранее выпускаемыми кабелями.
В настоящее время кабель марки ААШвУ соответствует кабелю марки ААШв. (В 1996 году буква «У» из всех марок была исключена как лишняя и не несущая смысловой нагрузки, при этом конструкции, технические и эксплуатационные параметры не затрагивались)
Элементы конструкции кабеля ААШвУ:
1. Алюминиевая токопроводящая жила:
- однопроволочная (класс 1) сечением 25-240 кв. мм.,
- многопроволочная (класс 1 и 2) сечением 50-800 кв. мм.;
2. Фазная бумажная изоляция, пропитанная вязким или нестекающим изоляционным пропиточным составом маркировка жил:
- цифровая: 1, 2, 3, 4,
- цветовая: белая или жёлтая, синяя или зеленая, красная или малиновая, коричневая или чёрная;
3. Заполнение из бумажных жгутов;
4. Поясная бумажная изоляция, пропитанная вязким или нестекающим изоляционным пропиточным составом;
5. Экран из электропроводящей бумаги для кабелей на напряжение от 6 кВ и более;
6. Алюминиевая оболочка;
7. Подслой из битума и пленки ПЭТ;
8. Наружный покров из ПВХ пластиката.
Область применения кабеля ААШвУ:
Кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в электрических сетях на напряжение до 35 кВ частотой 50 Гц. Кабели предназначены для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом. Кабели предназначены для эксплуатации в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью с наличием или отсутствием блуждающих токов, с высокой коррозионной активностью с отсутствием блуждающих токов, если в процессе эксплуатации кабели не подвергаются растягивающим усилиям. Кабели предназначены для эксплуатации на открытом воздухе, в сухих помещениях, в сырых, частично затапливаемых помещениях со слабой, средней и высокой коррозионной активностью, а также каналах, кабельных полуэтажах, шахтах, коллекторах, производственных помещениях, на технологических эстакадах, на специальных кабельных эстакадах и по мостам, при отсутствии опасности механических повреждений в ходе эксплуатации. Кабели применяются для прокладки в пожароопасных помещениях и взрывоопасных зонах класса В-Iб, В-Iг, В-II, В-IIа. Кабели не распространяют горение при одиночной прокладке (нормы МЭК 60332-1). Кабели с нестекающим изоляционным пропиточным составом (ЦААШв) предназначены для прокладки на вертикальных и наклонных участках трасс без ограничения разности уровней. Кабели могут использоваться в местах подверженных вибрации.
Срок службы кабеля ААШвУ - не менее 30 лет.
3.3 Выбор вводного выключателя
Цель расчета: выбор вводного выключателя и трансформатора тока КТП.
Выбираем АВ КТП по номинальному току:
Iр=Sн/(*Uнн)=400/(*0,4)=578,03А. (3.6)
Выбираем АВ типа ВА51-39 с номинальным током 630 А.
Вводной ТТ выбираем с номинальным током 630 А по номинальному КТП.
4. Расчет токов КЗ
Короткое замыкание (КЗ) - электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов.
В трёхфазных электрических сетях различают следующие виды коротких замыканий
· однофазное (замыкание фазы на землю или нейтральный провод);
· двухфазное (замыкание двух фаз между собой);
· двухфазное на землю (две фазы между собой и одновременно на землю);
· трёхфазное (три фазы между собой)
При коротком замыкании резко и многократно возрастает сила тока, протекающего в цепи, что, согласно закону Джоуля - Ленца приводит к значительному тепловыделению, и, как следствие, возможно расплавление электрических проводов, с последующим возникновением возгорания и распространением пожара.
Короткое замыкание в одном из элементов энергетической системы способно нарушить её функционирование в целом - у других потребителей может снизиться питающее напряжение, что может привести к повреждению устройства; в трёхфазных сетях при коротких замыканиях возникает асимметрия напряжений, нарушающая нормальное электроснабжение. В больших энергосетях короткое замыкание может вызывать тяжёлые системные аварии.
В случае повреждения проводов воздушных линий электропередачи и замыкании их на землю в окружающем пространстве может возникнуть сильное электромагнитное поле, способное в близко расположенном оборудовании навести ЭДС, опасную для аппаратуры и работающих с ней людей.
Расчет токов КЗ производим в соответствии с ГОСТ 28249-93. В электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ расчет токов КЗ выполняют с целью проверки коммутационной аппаратуры и проводников на стойкость к токам КЗ, проверки чувствительности и селективности действия защит.
При расчете токов КЗ учитывают все активные и индуктивные сопротивления короткозамкнутой цепи, включая активные сопротивления различных контактов и контактных соединений, а также сопротивлений электрической дуги в месте КЗ. Расчет выполним для трех точек КЗ, согласно ниже приведенной схемы - рисунок 1.
Токи в первой точке КЗ используются для проверки оборудования КТП на стойкость к токам КЗ, токи второй точки КЗ - для проверки выключателя и трансформатора тока отходящей линии от КТП к ШР, токи третьей точки КЗ - для проверки предохранителя отходящей от ШР линии:
Рисунок 5. Схема замещения
Для расчета токов КЗ составим схемы замещения отдельно для индуктивных, отдельно для индуктивных сопротивлений, для каждой из точек КЗ.
Точка К1
Рисунок 6. Схема замещения для индуктивных сопротивлений
Рисунок 7. Схема замещения для активных сопротивлений
Точка К2
Рисунок 8. Схема замещения для индуктивных сопротивлений
Рисунок 9. Схема замещения для активных сопротивлений
Точка К3
Рисунок 10. Схема замещения для индуктивных сопротивлений
Рисунок 11. Схема замещения для активных сопротивлений
(4.1)
где - среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке низшего напряжения, В;
- среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке высшего напряжения, В;
- номинальный ток отключения выключателя на стороне ВН, кА.
(4.2)
(4.3)
Где - номинальная мощность трансформатора, кВА;
- потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт;
- номинальное напряжение обмотки низшего напряжения, кВ;
- напряжения короткого замыкания трансформатора,%.
Сопротивления автоматических выключателей и трансформаторов тока выберем по справочным данным, исходя из их номинальных токов.
Номинальный ток выключателя QF1 равен 630 А, для этого выключателя по табл. , ; номинальный ток выключателя QF2 равен 160 А, для этого выключателя - , .
Трансформатор тока с номинальным током током 600 А имеет сопротивления , - табл; трансформатор тока отходящей линии с номинальным током 150 А имеет сопротивления ; . В эти значения включены сопротивления контактных соединений.
Сопротивление кабельной линии, идущей от КТП к ШР, сечением 4х185 мм2 (удельные сопротивления , , длину линии принимаем равной 30 м).
(4.4)
(4.5)
где - удельное активное сопротивление, мОм/м;
- удельное индуктивное сопротивление, мОм/м;
l - длина линии, м.
Сопротивление дуги будем учитывать приблизительно в виде активного сопротивления и соответственно его значение будет (для трёх точек КЗ)
- 10 мОм;
- 15 мОм;
- 20 мОм.
Начальное действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного КЗ определяем по следующей формуле
, кА,
Где , - суммарное активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи КЗ, мОм.
Точка К1
(4.6)
(4.7)
(4.8)
Ударный ток КЗ определяем как
, (4.9)
где - ударный коэффициент, определяемый по кривой в зависимости от отношения 15,6/16,03=0,97 и равный 1,05.
Точка К2
(4.10)
(4.11)
(4.12)
Ударный ток КЗ определяем как
,
где - ударный коэффициент, определяемый по кривой в зависимости от отношения 22,65/17,93=1,26 и равный 1,02.
Точка К3
(4.13)
(4.14)
(4.15)
Ударный ток КЗ определяем как
,
где - ударный коэффициент, определяемый по кривой в зависимости от отношения 33,05/25,43=1,3 и равный 1,01.
Заключение
В данной работе были рассмотрены основные этапы проектирования кузнечного цеха. В ходе расчетов был приобретены навыки проектирования и расчетов при помощи, которых был произведен выбор шинопроводов, аппаратов защиты, питающих кабелей и источника переменного тока в виде понижающего трансформатора.
Список литературы
1. Методические указания по выполнению расчетно-графической работы.
2. Электроснабжение промышленных предприятий, Кудрин Б.И. Москва, 2006 г., 672 с.
3. Правила устройства электроустановок, 7-е издание.
4. http://electricalschool.info/main/elsnabg/302-magistralnye-i-raspredelitelnye.html
5. http://atlastpk.ru/articles/provod-apv
6. http://electricalschool.info/2009/04/01/plavkie-predokhraniteli-pr-2-i-pn-2.html
7. http://forca.ru/spravka/spravka/predohraniteli.html
8. http://briefreview.ru/item/kabel-vvg-i-vvgng.html
9. Н.В. Хорошилов, А.В. Пилюгин, В.И. Бирюлин, О.М. Ларин, Л.В. Хорошилова. Электропитающие системы и электрические сети. Старый Оскол: ТНТ, 2012.-352 с.
10. Д.Л. Файбисович, справочник по проектированию электрических сетей. Издание 2-е. Москва, «Издательство НЦ ЭНАС» 2006 г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет электрических нагрузок завода и термического цеха. Выбор схемы внешнего электроснабжения, мощности трансформаторов, места их расположения. Определение токов короткого замыкания, выбор электрических аппаратов, расчет релейной защиты трансформатора.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 30.05.2015Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов, его обоснование и расчет параметров. Определение электрических нагрузок. Выбор и расчет внутрицеховой электрической сети промышленного предприятия. Вычисление токов короткого замыкания.
курсовая работа [180,2 K], добавлен 20.09.2015Описание 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 17.03.2010Расчет 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 27.03.2011Разработка схемы электроснабжения промышленного предприятия. Расчет электрических нагрузок и токов короткого замыкания. Определение числа и мощности трансформаторов. Подбор высоковольтного электрооборудования, аппаратов защиты и заземляющего устройства.
курсовая работа [565,9 K], добавлен 16.04.2014Определение электрических нагрузок цеха методом упорядоченных диаграмм. Расчет и выбор компенсирующего устройства. Расчет внутрицеховых электрических сетей. Выбор аппаратов защиты. Расчет тока короткого замыкания. Проверка элементов цеховой сети.
курсовая работа [717,4 K], добавлен 01.07.2014Выбор схемы распределения электроэнергии; компенсирующего устройства для повышения мощности сети; силового трансформатора; питающей линии, высоковольтного оборудования подстанции. Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания и релейной защиты.
курсовая работа [545,2 K], добавлен 20.01.2014Выбор 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 04.11.2014Расчет электрических нагрузок цеха, разработка графика. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции, компенсирующих устройств. Вычисление токов короткого замыкания, выбор оборудования и коммутационных аппаратов. Расчет заземляющего устройства.
курсовая работа [691,4 K], добавлен 17.04.2013Краткая характеристика производства и потребителей электроэнергии в цехе обработки корпусных деталей. Расчет электрических нагрузок, зоны рассеяния центра активных электрических нагрузок цеха. Выбор трансформатора ЦТП, расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [273,3 K], добавлен 20.12.2009Разработка вариантов схем электроснабжения на низком напряжении. Расчет электрических нагрузок и приближенный учет электрического освещения. Компенсация реактивной мощности, выбор высоковольтного выключателя. Расчет токов трехфазного короткого замыкания.
курсовая работа [639,4 K], добавлен 10.12.2014Расчёт 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 15.12.2014Определение 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 21.11.2016Расчет электрических нагрузок, силовой сети, токов короткого замыкания. Выбор силовых трансформаторов, проводов, кабелей и аппаратов защиты, конструкции сети заземления. Светотехнический расчет методом коэффициента использования светового потока.
курсовая работа [368,8 K], добавлен 27.11.2015Определение расчётной нагрузки кузнечного цеха вагоноремонтного завода. Нахождение числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Определение центра электрических нагрузок и его картограммы. Расчёт токов короткого замыкания в сети выше 1000 В.
курсовая работа [642,1 K], добавлен 14.11.2017Расчет трехфазных электрических нагрузок 0.4 кВ. Выбор числа и мощности цехового трансформатора с учётом компенсации реактивной мощности. Защита цеховых электрических сетей. Выбор кабелей и кабельных перемычек, силовых пунктов, токов короткого замыкания.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 02.06.2015Технологический процесс конвертерного цеха, напряжение питающей и распределительной сети, выбор схемы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок, выбор и обоснование числа и мощности трансформаторов. Вычисление высоковольтного оборудования.
курсовая работа [350,2 K], добавлен 19.03.2015Сущность распределения и потребления электроэнергии на промышленных предприятиях. Определение конструкций распределительной сети и выбор защитных аппаратов. Анализ расчета электрических и силовых нагрузок цеха. Принцип выбора головного выключателя.
дипломная работа [588,5 K], добавлен 17.06.2014Характеристика потребителей электрической энергии. Расчет электрических нагрузок, мощности компенсирующего устройства, числа и мощности трансформаторов. Расчет электрических сетей, токов короткого замыкания. Выбор электрооборудования и его проверка.
курсовая работа [429,5 K], добавлен 02.02.2010Категории надёжности электроснабжения предприятия, расчет нагрузок цеха. Выбор напряжения и схемы. Выбор мощности трансформаторов, высоковольтного оборудования. Расчёт токов короткого замыкания, линий электропередачи. Расчёт стоимости электроэнергии.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 06.02.2010
