Главная Коллекция "Revolution" Физика и энергетика Принцип работы трансформаторов и компенсирующих устройств

Принцип работы трансформаторов и компенсирующих устройств

Проектирование электроснабжения и электрооборудования цеха обработки корпусных деталей. Расчет силовой электрической нагрузки. Выбор мощности трансформаторов, аппаратов защиты (автоматов и предохранителей). Проверочный расчет заземляющего устройства.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 27.11.2014
Размер файла 287,9 K
рефераты на заказ со скидкой

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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Принцип работы трансформаторов и компенсирующих устройств на конкретном примере

Аннотация

Пояснительная записка содержит 46 страниц, в том числе 2 рисунка, 11 таблиц. Графическая часть выполнена на 2 листах формата А1.

В данном проекте изложены основные положения и произведен расчет электроснабжения цеха механической обработки деталей.

Произведен выбор питающего напряжения, расчет электрических нагрузок, расчет компенсации реактивной мощности, выбрана схема распределительных сетей, главная схема электрических соединений и конструктивное выполнение трансформаторной подстанции, выбор мощности трансформаторов. Произведен расчет токов короткого замыкания, выбор основной электрической аппаратуры, кабелей, заземления.

Во время выполнения курсового проекта принимались технические решения, опирающиеся на существующие материалы, ГОСТы и исследования в области электроснабжения промышленных предприятий.

Содержание

  • Аннотация
  • Введение
  • 1. Общая часть
  • 1.1 Характеристика объекта
  • 1.2 Классификация помещений
  • 2. Расчетная часть
  • 2.1 Расчет освещения
  • 2.2 Расчет силовой электрической нагрузки
  • 2.3 Выбор мощности трансформаторов
  • 2.4 Расчет токовой нагрузки на силовые кабели
  • 2.5 Схема замещения
  • 2.6 Расчет токов трехфазного короткого замыкания
  • 2.7 Расчет токов однофазного короткого замыкания на землю
  • 2.8 Выбор аппаратов защиты (автоматов и предохранителей)
  • 2.9 Проверочный расчет заземляющего устройства
  • 2.10 Расчёт компенсирующего устройства
  • Заключение
  • Список использованных источников
  • Приложения

Введение

Системой электроснабжения называется совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии.

В условиях производства, где задействована основная часть технологических агрегатов, надежность системы электроснабжения играет важную роль.

Целью данного курсового проекта является проектирование электроснабжения и электрооборудования цеха обработки корпусных деталей. Основное оборудование размещено в станочном отделение. Также в цехе предусматриваются вспомогательные, служебные и бытовые помещения различного назначения.

Задачами курсового проекта являются расчёт и выбор схемы электроснабжения, расчёт электрических нагрузок, компенсации реактивной мощности, защитного заземления, выбор оборудования трансформаторной подстанции, кабельных линий и др.

Электрооборудование цеха обработки корпусных деталей относится ко II категории надежности, так как при перерыве в электроснабжении произойдёт остановка оборудования, массовый простой рабочих мест, механизмов и промышленного трансформатора, массовый недоотпуск продукции.

Электроприёмники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых, взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприёмников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимого для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

трансформатор заземляющее устройство компенсирующее

Применение научно-технической литературы и современной информации, позволило оптимально решить все приведённые в задании вопросы.

1. Общая часть

1.1 Характеристика объекта

Цех обработки корпусных деталей (ЦОКД) предназначен для механической и антикоррозийной обработки изделий. Он содержит станочное, гальванический и сварочный участки. Кроме того, имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения.

Цех получает электроснабжение (ЭСН) от главной понижающей подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 0,8 км, а от энергосистемы до ГПП - 16 км.

Низкое напряжение на ГПП - 6 и 10 кВ. Количество рабочих смен - 2. Потребители цеха относятся к 2 и 3 категории надёжности ЭСН.

Грунт в районе цеха - суглинок при температуре +5°С. Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждый.

Размеры цеха А · В · Н = 48 · 30 · 8 м.

Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м.

Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.

Перечень электрооборудования (ЭО) цеха дан в таблице 1.

Таблица 1 - Перечень ЭО цеха обработки корпусных деталей

№ на плане

Наименование ЭО

Рэп, кВт

Примечание

1.4

Сварочные аппараты

48

ПВ = 60 %

5.9

Гальванические ванны

30

10, 11

Вентиляторы

12

12, 13

Продольно-фрезерные станки

28

14, 15

Горизонтально-расточные станки

12,5

16, 24, 25

Агрегатно-расточные станки

12

17, 18

Плоскошлифовальные станки

14

19.23

Краны консольные поворотные

9,5

ПВ = 25%

26

Токарно-шлифовальный станок

8,2

27.30

Радиально-сверлильные станки

4,8

31,32

Алмазно-расточные станки

7

1.2 Классификация помещений

К взрывоопасным помещениям относятся - помещения с возможным образованием взрывоопасной смеси из взвешенных частиц и воздуха в нормальных условиях.

Т.к. производство в цехе не связано с обработкой, производством веществ возможных привести к образованию взрывоопасной смеси из взвешенных частиц и воздуха из этого следует, что ЦОКД не относится к врывооопасным помещениям. Поэтому при проектировании схем ЭСН не требуется использование взрывозащищенного оборудования.

К электроопасным помещениям относятся:

- c токопроводящей пылью, оседающей на электрооборудовании;

- возможно соприкосновение одновременно с корпусом электрооборудования и конструкциями, связанными с землёй;

- с токопроводящими полами (металл, земля, ж/бетон, кирпич и т.п.).

Т.к. цех имеет электрооборудование то цех относится к категории электроопасных, поэтому при проектировании цеха следует учесть установку необходимых защитных устройств, например таких как заземляющее устройство (ЗУ).

2. Расчетная часть

2.1 Расчет освещения

Определяем площадь помещения:

(1)

где a - длина цеха, м;

b - ширина цеха, м.

S = 4830 = 1440 м2.

Аналогично определяем площади основного и вспомогательных помещений и данные сводим в таблицу 2.

Таблица 2 - Площади основного и вспомогательных помещений

Наименование помещения

Площадь одного этажа, м2

Количество этажей

Общая площадь, м2

ТП

S=32

Два этажа

S=62

РУ

S=32

Два этажа

S=64

Сварочный участок

S=64

Два этажа

S=128

Бытовка

S=32

Два этажа

S=64

Каб. нач. цеха

S=32

Два этажа

S=64

Склад

S=32

Два этажа

S=64

Гальванический участок

S=80

Два этажа

S=160

Вентиляторная

S=24

Два этажа

S=48

Станочное отделение

S=1112

Один этаж

S=1112

Определяем высоту подвеса светильников:

, (2)

где h - высота помещения, м.

Основные помещения

.

Вспомогательные помещения

.

Принимаем окраску стен и потолка:

Основные помещения

сс = 70%;

сп = 50%;

с0 = 30%.

Вспомогательные помещения

сс = 70%;

сп = 50%;

с0 = 30%.

Принимаем минимальную освещенность Еmin из учета вида работ по таблице 3.

Таблица 3 - Норма минимальной освещенности

Наименование помещения

Минимальная освещённость, Лк

ТП

50

РУ

150

Сварочный участок

500

Бытовка

100

Кабинет нач. цеха

150

Склад

75

Гальванический участок

300

Вентиляторная

75

Станочное отделение

300

Рассчитываем показатель помещения:

, (3)

.

Обозначим:

I1=ТП;

I2= РУ;

I3=Сварочный участок;

I4=Бытовка;

I5= Кабинет начальника цеха;

I6= Склад;

I7= Гальванический участок;

I8=Вентиляционная;

I9=Станочное отделение.

Остальные расчеты выполняем аналогично и данные сводим в таблицу 4.

Таблица 4 - Показатели помещений

I1

I2

I3

I4

I5

I6

I7

I8

I9

0,93

0,93

1,1

0,93

0,93

0,93

1,32

0,75

2,88

По показателю помещения и коэффициенту отражения, находим коэффициент использования (см. Приложение Б):

.

Остальные расчеты выполняем аналогично и данные сводим в таблицу 5.

Таблица 5 - Коэффициенты использования

0,46

0,46

0,5

0,46

0,46

0,46

0,54

0,39

0,86

Выбираем марку ламп для основного и вспомогательных помещений по справочнику.

Принимаем для основного (станочного) помещения марку светильника типа РСП05-250. Выпускается для ламп ДРЛ - 250 и применяется для нормальных производственных помещений и является основным.

Для вспомогательных (бытовых) помещений выбираем светильники марки ЛСП02-2х58-005 с двумя люминесцентными лампами ЛБ-58.

Таблица 6 - Характеристика ламп

Источник света

Марка

Напряжение

U, В

Мощность

Р, Вт

Световой поток Ф, Лм

Лампы ДРЛ

ДРЛ - 250

220

250

13000

Лампы ЛБ

ЛБ-58

110

58

4600

Определяем количество ламп на цех:

, (4)

где S - площадь помещения, м2;

КЗ - коэффициент запаса в пределах 1,2…1,5, (принимаем 1,2);

Z - коэффициент минимальной освещенности 1,1…1,3, (принимаем 1,2);

Ф - световой поток лампы, лм;

- коэффициенты использования;

Еmin - минимальная освещенность, лк.

.

Производим проверочный расчет, который удовлетворял бы условию:

,

, (5)

.

, т.к. условие удовлетворяется, то принимаем расчетное количество ламп (n = 49 шт.).

Определяем количество ламп для вспомогательных помещений:

.

Производим проверочный расчет, который удовлетворял бы условию:

.

, т.к. условие удовлетворяется, то принимаем расчетное количество ламп (n = 2 шт.). Данные расчётов сводим в таблицу 7.Таблица 7 - Количество ламп в помещениях

Наименование помещения

ТП

РУ

Сварочный участок

Бытовка

Каб. нач. цеха

Склад

Гальван. участок

Вентиляторная

Осн.

Помещение

Количество ламп 1 этаж

2

4

24

4

4

2

16

2

-

Количество ламп 2 этаж

2

4

24

4

4

2

16

2

49

Итого:

116

49

Определяем мощность освещения

Определяем мощность освещения ламп ДРЛ

, (6)

где n - количество ламп, шт;

Рл - мощность лампы, кВт.

.

Определяем мощность освещения ламп ЛБ

, (7)

(8)

2.2 Расчет силовой электрической нагрузки

Определяем расчетную мощность группы однородных по режиму работ электрических приемников:

ШР-1

1…4 - Сварочные аппараты

cos ц = 0,6 =1,33; Кс=0,6; Ки=0,2; (см. Приложение А)

, (9)

,

(10)

,

(11)

.

ШР-2

5…9 - Гальванические ванны

cos ц = 0,95; =0,33; Кс=0,8; Ки=0,75; (см. Приложение А)

,

,

.

ШР-3

12,13 - Продольно фрезерные станки

cos ц = 0,5; =1,73; Кс=0,16; Ки=0,14; (см. Приложение А)

,

,

.

14 - Горизонтально - расточной станок

cos ц = 0,5; =1,73; Кс=0,16; Ки=0,14; (см. Приложение А)

,

,

.

19,20 - Краны консольные поворотные

cos ц = 0,5; =1,73; Кс=0,2; Ки=0,1; (см. Приложение А)

,

,

.

24,25 - Агрегатно-расточные станки

cos ц = 0,5; =1,73; Кс=0,16; Ки=0,14; (см. Приложение А)

,

,

.

26 - Токарно-шлифовальный станок

cos ц = 0,5; =1,73; Кс=0,16; Ки=0,14; (см. Приложение А)

,

,

.

Определяем полную мощность ШР-3

.

ШР-4

15 - Горизонтально-расточной станок

cos ц = 0,5; =1,73; Кс=0,16; Ки=0,14; (см. Приложение А)

,

,

.

16 - Агрегатно-расточной станок

cos ц = 0,5; =1,73; Кс=0,16; Ки=0,14; (см. Приложение А)

,

,

.

21,22 - Краны консольные поворотные

cos ц = 0,5; =1,73; Кс=0,2; Ки=0,1; (см. Приложение А)

,

,

.

27…30 - Радиально-сверлильные станки

cos ц = 0,5; =1,73; Кс=0,16; Ки=0,14; (см. Приложение А)

,

,

.

Определяем полную мощность ШР-4

.

ШР-5

17,18 - Плоскошлифовальные станки

cos ц = 0,5; =1,73; Кс=0,16; Ки=0,14; (см. Приложение А)

,

,

.

23 - Краны консольные поворотные

cos ц = 0,5; =1,73; Кс=0,2; Ки=0,1; (см. Приложение А)

,

,

.

31,32 - Алмазно-расточные станки

cos ц = 0,5; =1,73; Кс=0,16; Ки=0,14; (см. Приложение А)

,

,

.

Определяем полную мощность ШР-5

.

10,11 - Вентиляторная

cos ц = 0,8; =0,75; Кс=0,7; Ки=0,6; (см. Приложение А)

,

,

.

Общая полная мощность цеха:

(12)

2.3 Выбор мощности трансформаторов

Нагрузка на трансформатор не должна превышать 0,8 от номинальной мощности трансформатора.

Определяем расчетную мощность трансформаторов:

, (13)

.

по справочнику выбираем марку трансформатора с учетом условия:

Принимаем два трансформатора марки ТМФ-250/10 основные параметры приведены ниже.

Таблица 8 - Параметры силового трансформатора

Тип

Мощность

S, кВА

U1Н,

кВ

U2Н,

кВ

uк, %

Мощность потерь,

кВт

i0, %

Рх

Рк

ТМФ-250/10

250

6; 10;

0,4; 0.69

4,5

0,77

4,2

2,3

где S - полная мощность, кВА;

U1Н - номинальное первичное напряжение, кВ;

U2Н - номинальное вторичное напряжение, кВ;

uк - напряжение КЗ в процентах от номинального, %;

Рх - мощность потерь холостого хода, кВт;

Рк - мощность потерь КЗ, кВт;

i0 - ток холостого хода в процентах от номинального, %.

Определяем коэффициент загрузки:

, (14)

где S - расчетная полная мощность трансформатора;

Sном - номинальная полная мощность трансформатора.

.

2.4 Расчет токовой нагрузки на силовые кабели

Выбираем кабель в линии напряжением 0,4 кВ на участке ТП - РУ2

Определяем расчётный ток:

(15)

,

Проверяем по длительно допустимому току в аварийном режиме:

Iдоп > Iав

.

Принимаем 2 кабеля марки АВВГ 4х240; Iдоп = 300А.

2.5 Схема замещения

Схему составляем только для одной цепи питания электропотребителя (рисунок 1).

10 кВ

Рисунок 1 - Схема расчетная и схема замещения

Для сети 10 кВ принять:

Zсис = 10 Ом,

Rсис = 5 Ом,

, (16)

где Zсис - полное сопротивление системы, Ом;

Rсис - активное сопротивление системы, Ом;

Хсис - индуктивное сопротивление системы, Ом.

.

По выбранным силовым кабелям рассчитываем активные и реактивные сопротивления.

Рассчитываем сопротивления трансформатора

Определяем напряжение КЗ трансформатора:

, (17)

Где Uном - номинальное напряжение силового трансформатора;

Uк,% - напряжение КЗ трансформатора ТМФ-250/10 в процентах берем из приложения Е.

.

Определяем номинальный ток трансформатора:

, (18)

где Sн - номинальная мощность силового трансформатора, кВА; Uном - номинальное напряжение силового трансформатора.

Определяем полное сопротивление трансформатора:

, (19)

где Uк,% - напряжение КЗ трансформатора ТМФ-250/10, %;

Iном - номинальный ток трансформатора, А.

Определяем активное сопротивление трансформатора:

, (20)

где - мощность КЗ трансформатора (берем из таблицы 8), Вт;

Iном - номинальный ток трансформатора, А.

Определяем индуктивное сопротивление трансформатора

, (21)

Где Zт - полное сопротивление трансформатора, Ом;

Rт - активное сопротивление трансформатора, Ом.

Рассчитываем сопротивления кабеля "38" от РУ 1 до ШР 3

Определяем активное сопротивление кабеля:

, (22)

где r0 - удельное сопротивление кабелей и проводов, Ом (см. Приложение Д);

l - длина участка сети, м.

Определяем индуктивное сопротивление кабеля:

, (23)

где Х0 - удельное сопротивление кабелей и проводов, Ом;

l - длина участка сети, м.

Рассчитываем сопротивления кабеля от ШР3 до станка 13:

Определяем активное сопротивление кабеля

, (24)

где r0 - удельное сопротивление кабелей и проводов, Ом;

l - длина участка сети, м.

Определяем индуктивное сопротивление кабеля:

, (25)

где Х0 - удельное сопротивление кабелей и проводов;

l - длина участка сети, м.

2.6 Расчет токов трехфазного короткого замыкания

Рассчитываем ток КЗ в 1 точке:

, (26)

где

UС - напряжение сети в точке КЗ;

- суммарное полное сопротивление сети до точки КЗ;

(= Zсис).

Iкз.1 = К1 = 588А.

Рассчитываем ток КЗ во 2 точке:

Приводим данные значения Rсис и Хсис из 10кВ сети в значения для сети 0,4кВ, по формулам:

, (27)

, (28)

(29)

где UВН - напряжение трансформатора с высокой стороны, кВ;

UНН - напряжение трансформатора с низкой стороны, кВ.

,

Определяем активное суммарное сопротивление до точки КЗ 2:

(30)

.

Определяем индуктивное суммарное сопротивление до точки КЗ 2:

(31)

Определяем полное суммарное сопротивление до точки КЗ 2:

(32)

Iкз.2 = К2 = 5155, А.

Рассчитываем ток КЗ в 3 точке:

Определяем активное суммарное сопротивление до точки КЗ 3:

(33)

Определяем индуктивное суммарное сопротивление до точки КЗ 3:

(34)

Определяем полное суммарное сопротивление до точки КЗ 3:

(35)

Iкз.3 = К3 = 3038А.

Рассчитываем ток КЗ в 4 точке:

Определяем активное суммарное сопротивление до точки КЗ4:

(36)

Определяем индуктивное суммарное сопротивление до точки КЗ 4:

(37)

Определяем полное суммарное сопротивление до точки КЗ 4:

(38)

Iкз.4 = К4 = 1062А.

Рассчитываем токи двухфазного короткого замыкания:

2.7 Расчет токов однофазного короткого замыкания на землю

- минимальный ток однофазного металлического короткого замыкания, определяется для проверки чувствительности и селективности действия защит.

При большой мощности питающей энергосистемы (xc < 0,1хт) ток однофазного металлического к. з. находится по выражению

, (39)

где - фазное напряжение сети, В;

- полное сопротивление петли фаза-нуль от трансформатора до точки к. з., найденное из расчетов, Ом;

- полное сопротивление понижающего трансформатора токам однофазного к. з., находится по выражению:

, (40)

где и - индуктивное и активное сопротивления трансформатора прямой последовательности, Ом;

и - индуктивное и активное сопротивления трансформатора обратной последовательности, Ом;

и - индуктивное и активное сопротивления трансформатора нулевой последовательности, Ом;

и - индуктивное и активное сопротивления системы, Ом.

Для определения rПТ заметим, что индуктивные и активные сопротивления токам обратной последовательности для трансформаторов, воздушных и кабельных линий равны сопротивлениям прямой последовательности т.е.:

. (41)

Индуктивные и активные сопротивления для нулевой последовательности для кабельных линий вычисляются по формулам:

, (42)

, (43)

где , - активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности i-го кабеля длиной lклi, мОм;

r0, х0 - погонное активное и индуктивное сопротивление кабеля, мОм/м /1/.

Схема замещения приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема замещения для расчета токов однофазного короткого замыкания

Для трансформатора ТМ-250/10 сопротивление нулевой последовательности однофазному току КЗ составляет 312 мОм /1/.

Полное сопротивление току однофазного короткого замыкания в 2 точке КЗ:

Ток однофазного КЗ в точке 2 по формуле (39):

Полное сопротивление току однофазного короткого замыкания в 3 точке КЗ:

, (44)

, (45)

, (46)

Ток однофазного КЗ в точке 3:

Полное сопротивление току однофазного короткого замыкания в 4 точке КЗ:

, (47)

, (48)

, (49)

Ток однофазного КЗ в точке 4:

Результаты расчётов сводим в таблицу 9.

Таблица 9 - Результаты расчётов токов короткого замыкания

Точка КЗ

, А

, А

, А

К1

588

509,22

-

К2

5155

4464,23

1932

К3

3038

2630,908

968

К4

1062

919,692

414

2.8 Выбор аппаратов защиты (автоматов и предохранителей)

Выбираем предохранители на 10кВ

Выбираем предохранители FU1, FU2, FU3, FU4:

(50)

Марка предохранителя ПН2-600 (плавкая вставка 500А) Номинальный ток плавкой вставки 121,7 А.

Выбираем предохранитель FU5, FU6, FU7, FU8:

Марка предохранителя ПН2-100 (плавкая вставка 100А) Номинальный ток плавкой вставки 48А.

Остальные расчеты выполняем аналогично и данные сводим в таблицу 10.

Таблица 10 - Предохранители

№ ШР

FU

Марка предохранителя

Iн

Iп. вс

1

1

НП2-600 (плавкая вставка 600А)

121,7

438,12

1

2

НП2-600 (плавкая вставка 600А)

121,7

438,12

1

3

НПН2-600 (плавкая вставка 600А)

121,7

438,12

1

4

НП2-600 (плавкая вставка 600А)

121,7

438,12

2

5

НП2-100 (плавкая вставка 100А)

48

96

2

6

НП2-100 (плавкая вставка 100А)

48

96

2

7

НП2-100 (плавкая вставка 100А)

48

96

2

8

НП2-100 (плавкая вставка 100А)

48

96

2

9

НП2-100 (плавкая вставка 100А)

48

96

3

12

НП2-250 (плавкая вставка 250А)

85

170

3

13

НП2-250 (плавкая вставка 250А)

85

170

3

14

НП2-100 (плавкая вставка 80А)

38

76

3

19

НПН60М (плавкая вставка 45А)

29

43,5

3

20

НПН60М (плавкая вставка 45А)

26

43,5

3

24

НП2-100 (плавкая вставка 80А)

36

72

3

25

НП2-100 (плавкая вставка 80А)

36

72

3

26

НПН60М (плавкая вставка 60А)

25

50

4

15

НП2-100 (плавкая вставка 80А)

38

76

4

16

НП2-100 (плавкая вставка 80А)

36

72

4

21

НПН60М (плавкая вставка 45А)

29

43,5

4

22

НПН60М (плавкая вставка 45А)

29

43,5

4

27

НПН60М (плавкая вставка 35А)

15

30

4

28

НПН60М (плавкая вставка 35А)

15

30

4

29

НПН60М (плавкая вставка 35А)

15

30

4

30

НПН60М (плавкая вставка 35А)

15

30

5

27

НП2-100 (плавкая вставка 100А)

43

86

5

18

НП2-100 (плавкая вставка 100А)

43

86

5

23

НПН60М (плавкая вставка 45А)

29

43,5

5

31

НПН60М (плавкая вставка 45А)

21

42

5

32

НПН60М (плавкая вставка 45А)

21

42

Расчет и выбор автоматических выключателей.

Выбираем автоматический выключатель SF1:

(51)

Автоматический выключатель ВА 51-35

Номинальный ток 250 А.

Остальные расчеты выполняем аналогично, и данные сводим в таблицу 11.

Таблица 11 - Автоматические выключатели

№

SF

Автоматический выключатель

Iном. ав, А

Iном. ав, А

Iном. расч, А

ШР 1

5

ВА 51-35

250

660

213

ШР 2

2

ВА 51-35

250

660

183

ШР 3

6

ВА 19

63

380

52

ШР 4

3

ВА 16

31,5

380

26

ШР 5

4

ВА 16

31,5

380

22

РУ1

8

ВА 52

400

500

280

РУ2

10

ВА 52

400

500

283

ЩО 1

11

ВА 16

31,5

380

28,64

ЩО 2

12

ВА 16

31,5

380

28,64

Вент.10

7

ВА 22-27

40

380

32

Вент.11

1

ВА 22-27

40

380

32

2.9 Проверочный расчет заземляющего устройства

Задача расчёта - выбрать тип заземляющего устройства, определить число заземлителей.

Устанавливаем по ПУЭ значение сопротивления заземляющего устройства цеха 0,4 кВ:

Заземляющее устройство выполняем в виде контура из полосы 40х4 мм, проложенной на глубине 0,7 м вокруг цеха и стальных стержней длинной 5 м., диаметром 12 мм на расстоянии 14м друг от друга. Контур закладывается на расстоянии 1 м от границы площади занимаемой электрооборудованием цеха.

Удельное сопротивление суглинок - 100 Ом·м.

Определяем удельное сопротивление для вертикальных и горизонтальных электродов по формуле

(52)

где Ксез - равен 1,3…1,45 - коэффициент сезонности для вертикальных электродов;

Ксез - равен 2,5…3,5 - коэффициент сезонности для горизонтальных электродов;

- удельное сопротивление грунта, Ом·м.

Определяем сопротивление одного заземляющего электрода:

(53)

Определяем число вертикальных заземлителей:

(54)

где - коэффициент использования заземлителей (равно 0,52).

Определяем сопротивление заземляющей полосы:

(55)

где b - ширина горизонтального заземлителя (равно 40.10-3 м);

l - длина полосы, м.

l = 14.10 = 140 м;

t - глубина заложения горизонтального заземлителя (равна 0,7 м).

Определяем сопротивление полосы в контуре:

(56)

где - равен 0,34 - коэффициент использования.

Найдем необходимое сопротивление вертикальных заземлителей:

(57)

Определяем уточненное число заземляющих электродов:

(58)

т.е. окончательно принимаем число вертикальных заземлителей равное 172 шт.

Определяем сопротивление заземляющего устройства:

(59)

Данный расчет удовлетворяет требованиям ПУЭ ( - соблюдено.)

2.10 Расчёт компенсирующего устройства

Определяем расчётную экономическую мощность компенсирующего устройства () по формуле:

, (60)

где - коэффициент загрузки трансформаторов;

- полная присоединённая мощность цеха;

- доля установленной мощности асинхронных двигателей и сварочных трансформаторов.

Присоединённая мощность цеха

= 309,24 кВА.

Доля асинхронной и сварочной нагрузки

= 90%.

Коэффициент загрузки трансформаторов

= 0,78,

По справочнику выбираем компенсирующее устройство КРМ-0,4-200-У3 номинальной мощностью 200 кВАр.

Заключение

В курсовом проекте на тему "Проектирование электроснабжения цеха обработки корпусных деталей" был выполнен расчёт осветительной сети, в которых были выбраны лампы типа ДРЛ-250 в количестве 49 штук и светильники типа ЛБ-58 в количестве 116 штук.

Был так же произведён расчёт электрических нагрузок, в ходе которого были выбраны два трансформатора типа ТМФ-250/10 с учётом дополнительной нагрузки в перспективе развития участка.

Рассчитаны и выбраны аппараты защиты на стороне высшего и низшего напряжения. Произведён расчёт токов в одной точке короткого замыкания. Были рассчитаны и выбраны кабели марок АВВГ.

В расчёте заземления было выбрано число вертикальных заземлителей и рассчитано сопротивление заземляющего контура.

Произведён расчёт и выбор компенсирующего устройства с целью повышения коэффициента мощности данного цеха.

Список использованных источников

1. Алиев И.И. Справочник по электрооборудованию и электротехнике. - Ростов н/Д: Феникс, 2007.

2. Гольстрем В.А., Иваненко А.С. Справочник энергетика промышленных предприятий - К.: Техника, 2009.

3. Коновалова Г.П. Электрооборудование промышленных предприятий - М.: Энергоатомиздат, 2008

4. Липкин Б.Ю. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. - М: Высшая школа, 2010.

5. Медведев Г.Д. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий. - М: Недра, 2007.

6. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 2008.

7. Правила устройства электроустановок М.: Энергоатомиздат, 2003.

8. Самохин Ф.И. Электрооборудование и электроснабжение открытых горных работ. - М. Недра, 2010.

9. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Справочник по эксплуатации электроустановок промышленных предприятий. - М.: Высшая школа, 2009.

10. Фёдоров А.А. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 2007.

11. Шеховцёв В.П. Расчёт и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. - М.: Форум - ИНФРА, 2008.

Приложения

Приложение А

Коэффициенты использования для освещения

Таблица А.1 - Коэффициенты использования для освещения

Коэффициенты отражения

ПВЛМ с люминесцентной лампой

ГлубокоизлучательГсР с лампой ДРЛ

70

70

50

30

70

70

50

30

50

50

30

10

50

50

30

10

30

10

10

10

30

10

10

10

Показатель помещения ПВЛМ

Коэффициент использования

Вспомогательные Основные

0,5

29

28

24

21

52

50

46

42

1,0

46

44

38

34

72

67

64

61

1,5

55

52

47

43

80

74

70

68

2,0

62

56

52

49

84

76

74

71

2,5

66

60

55

52

88

79

76

74

3,0

69

62

59

55

90

80

77

75

3,6

71

63

59

57

91

81

78

76

4,0

72

64

61

58

93

82

79

77

Приложение Б

Технические характеристики люминесцентных ламп серий ЛБ, ЛД

Таблица Б.1 - Технические характеристики люминесцентных ламп серий ЛБ, ЛД

Наименование

Мощность, Вт

Ток, А

Напряжение, В

Световой поток, лм

Лампа люминесцентная ЛД - 18

18

0,37

57

880

Лампы люминесцентные ЛБ - 18

18

0,37

57

1060

Лампы люминесцентные ЛД - 20

20

0,37

57

880

Лампы люминесцентные ЛБ - 20

20

0,37

57

1060

Лампа люминесцентная ЛД - 30

30

0,37

96

-

Лампы люминесцентные ЛБ - 30

30

0,37

96

2020

Лампы люминесцентные ЛД - 36

36

0,43

103

2300

Лампа люминесцентная ЛБ - 36

36

0,43

103

2800

Лампы люминесцентные ЛД - 40

40

0,43

103

2300

Лампы люминесцентные ЛБ - 40

40

0,43

103

2800

Лампы люминесцентные ЛД - 65

65

0,67

110

3750

Лампа люминесцентная ЛБ - 65

65

0,67

110

4600

Лампы люминесцентные ЛД - 80

80

0,87

99

4250

Лампа люминесцентная ЛБ - 80

80

0,87

99

5200

Лампы люминесцентные ЛБУ - 30

30

0,37

104

1980

Приложение В

Технические характеристики ламп ДРЛ

Таблица В.1 - Технические характеристики ламп ДРЛ

Тип

Номинальное напряжение на лампе, В

Номинальная мощность, Вт

Световой поток, лм

ДРЛ50

220

50

1800

ДРЛ50 (15)

95

50

1900

ДРЛ80

220

80

3800

ДРЛ80 (15)

115

80

3600

ДРЛ125

220

125

6300

ДРЛ125 (6)

125

125

5900

ДРЛ125 (6)

125

125

5900

ДРЛ125 (8)

125

125

6000

ДРЛ125 (10)

125

125

6200

ДРЛ125 (15)

125

125

6300

ДРЛ125 ХЛ1

135

125

5480

ДРЛ250

220

250

13000

ДРЛ250 (6) - 4

130

250

13000

ДРЛ250 (8)

130

250

13200

ДРЛ250 (8) - ПН

130

250

13200

ДРЛ250 (10) - 4

130

250

13500

ДРЛ250 (10) - 4

130

250

13500

ДРЛ250 (10) - 5

130

250

13500

ДРЛ250 (14) - 4

130

250

13500

Приложение Г

Рекомендуемые значения коэффициентов

Таблица Г.1 - Рекомендуемые значения коэффициентов

Наименование механизмов и аппаратов

Ки

Кс

Металлорежущие станки мелкосерийного производства с нормальным режимом работы (токарные, фрезерные, сверлильные, точильные, карусельные и т.д.)

0,14

0,16

0,5

1,73

Металлорежущие станки крупносерийного производства с нормальным режимом работы (те же)

0,16

0,2

0,6

1,33

Металлорежущие станки с тяжелым режимом работы (штамповочные прессы, автоматы, револьверные обдирочные зубофрезерные, а так же крупные токарные, строгальные, фрезерные станки и т.д.)

0,17

0,25

0,65

1,17

Переносной электроинструмент

0,006

0,1

0,65

1,17

Вентиляторы

0,6

0,7

0,8

0,75

Насосы, компрессоры

0,7

0,8

0,8

0,75

Краны, тельферы

0,1

0,2

0,5

1,73

Сварочные трансформаторы

0,25

0,35

0,35

2,76

Сварочные машины (стыковочные)

0,2

0,6

0,6

1,33

Печи сопротивления, сушильные шкафы, нагревательные приборы

0,75

0,8

0,95

0,33

Приложение Д

Кабельный журнал

Таблица Д.1 - Кабельный журнал

Поз.

Марка кабеля

Откуда идет

Куда идет

Длина,

м

Iдоп., А

Примечание

2x (АВВГ4х240)

ТП

РУ1

1,2

300

На напр.0,4кВ

2x (АВВГ4х240)

ТП

РУ2

1,2

300

На напр.0,4кВ

2x (АВВГ4х120)

РУ 1

ШР 1

6,4

200

На напр.0,4кВ

2x (АВВГ4х16)

РУ 1

ШР 3

22,6

60

На напр.0,4кВ

2x (АВВГ4х120)

РУ 2

ШР 2

41,8

200

На напр.0,4кВ

2x (АВВГ4х16)

РУ 2

ШР 4

34,4

60

На напр.0,4кВ

Подобные документы

  • Проект электроснабжения и электрооборудования цеха механической обработки деталей

    Характеристика цеха обработки корпусных деталей. Расчёт освещения и токовой нагрузки на силовые кабели. Электрическая мощность с учетом коэффициента спроса и коэффициента использования. Проверочный расчет заземляющего устройства. Выбор аппаратов защиты.

    курсовая работа [269,8 K], добавлен 15.02.2013

  • Проектирование электроснабжения цеха механической и антикоррозийной обработки деталей

    Общая характеристика здания цеха и потребителей электроэнергии. Анализ электрических нагрузок. Расчет и выбор компенсирующего устройства, мощности трансформаторов, сетей, аппаратов защиты, высоковольтного электрооборудования и заземляющего устройства.

    реферат [515,8 K], добавлен 10.04.2014

  • Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

    Разработка 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 16.04.2014

  • Электроснабжение ремонтно-механического цеха

    Характеристика потребителей электроэнергии. Расчет мощности компенсирующих устройств реактивной мощности, выбор распределительной сети. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций. Расчет заземляющего устройства и спецификация электрооборудования.

    курсовая работа [719,7 K], добавлен 15.12.2016

  • Электрификация цеха

    Расчет 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 17.04.2013

  • Электроснабжение цеха промышленного предприятия

    Выбор и обоснование схемы электроснабжения ремонтного цеха, анализ его силовой и осветительной нагрузки. Определение числа и мощности силовых трансформаторов подстанции. Расчет токов короткого замыкания, проверка электрооборудования и аппаратов защиты.

    курсовая работа [9,8 M], добавлен 21.03.2012

  • Электроснабжение инструментального цеха

    Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок и мощности компенсирующих устройств реактивной мощности. Выбор мощности трансформаторов подстанции. Расчет заземляющего устройства подстанции и выбор распределительной сети.

    курсовая работа [702,9 K], добавлен 23.04.2021

  • 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

  • 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

  • Электроснабжение токарного цеха предприятия

    Разработка схемы электроснабжения токарного цеха. Проектирование осветительной сети. Расчет электрической нагрузки; компенсация реактивной мощности. Выбор электрооборудования, пусковой и защитной аппаратуры, кабелей, мощности силовых трансформаторов.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.02.2015

  • Проектирование электрической подстанции

    Расчет электрической части подстанции: определение суммарной мощности потребителей, выбор силовых трансформаторов и электрических аппаратов, устройств от перенапряжения и грозозашиты. Вычисление токов короткого замыкания и заземляющего устройства.

    контрольная работа [39,6 K], добавлен 26.11.2011

  • Расчет электроснабжения инструментального цеха промышленного предприятия

    Эксплуатация современных систем электроснабжения промышленных предприятий. Электроснабжение инструментального цеха. Расчет освещения и заземляющего устройства, выбор мощности трансформаторов. Выбор разрядников для защиты от атмосферных перенапряжения.

    курсовая работа [857,7 K], добавлен 28.02.2013

  • 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

  • Проектирование цехового электроснабжения

    Расчет токов короткого замыкания для выбора и проверки параметров электрооборудования, уставок релейной защиты. Характеристика потребителей электроэнергии. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчет силовой и осветительной нагрузок цеха.

    контрольная работа [274,1 K], добавлен 23.11.2014

  • Проектирование электроснабжения токарного цеха

    Определение электрической нагрузки цеха для углубленной проработки. Выбор трансформаторов и типа трансформаторной подстанции. Расчет пропускной способности трансформаторов. Автоматическое включение резерва. Сигнализация и учёт электрической энергии.

    курсовая работа [668,8 K], добавлен 01.02.2014

  • Проект электроснабжения автоматизированного цеха

    Основные требования к системам электроснабжения. Описание автоматизированного участка. Расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов, компенсирующих устройств. Расчет релейной защиты. Проверка элементов цеховой сети.

    курсовая работа [778,1 K], добавлен 24.03.2012

  • Особенность электроснабжения цеха

    Расчет электрических нагрузок цеха. Выбор числа и мощности трансформаторов на цеховой подстанции. Определение мощности компенсирующих устройств. Расчет токов короткого замыкания питающей и цеховой сети. Молниезащита здания ремонтно-механического цеха.

    курсовая работа [518,5 K], добавлен 04.11.2021

  • Проектирование системы электроснабжения цеха промышленного предприятия

    Общие требования к электроснабжению объекта. Составление схемы электроснабжения цеха, расчет нагрузок. Определение количества, мощности и типа силовых трансформаторов, распределительных линий. Выбор аппаратов защиты, расчет токов короткого замыкания.

    курсовая работа [343,3 K], добавлен 01.02.2014

  • Расчет электрической сети электромонтажного цеха

    Общая характеристика радиальных, магистральных (комбинированных) схем электроснабжения. Расчет электрических нагрузок, коэффициентов использования, средней реактивной и активной мощности. Выбор проводников, аппаратов защиты и компенсирующих устройств.

    курсовая работа [226,5 K], добавлен 17.03.2011

  • Проектирование электрооборудования смолоперерабатывающего цеха

    Определение расчетной электрической нагрузки смолоперерабатывающего цеха. Схема внешнего и внутрипроизводственного электроснабжения цеха. Выбор оптимального числа трансформаторов на трансформаторных подстанциях с учетом компенсации реактивной мощности.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 21.07.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены