Электроснабжение приемников и потребителей электроэнергии ремонтно-механического цеха
Выбор электротехнических изделий и оборудования для ремонтно-механического цеха, помещение которого является влажным. Эксплуатация пусковой и защитной аппаратуры электроприемников, расчет ответвлений к ним. Схема питания оборудования цеха и ее исполнение.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 13.02.2016 |
Размер файла | 128,6 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого»
Кафедра «Электроснабжение»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по курсу: «Потребители электроэнергии»
на тему: «Электроснабжение приемников и потребителей электроэнергии
ремонтно-механического цеха»
Выполнил студент группы ЭПП-41:
Гутыро В.И.
Принял преподаватель:
Пухальская О. Ю.
Гомель 2015
1. ХАРАКТЕРИСТИКА И АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЦЕХОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Ремонтно-механический цех (РМЦ) выполняет централизованный ремонт оборудования всего завода, а также изготовляет запасные части и сменные детали. Концентрация производства запасных частей и сменных деталей в ремонтно-механических цехах предприятия позволяет исключить выполнение нерациональных станочных и слесарных работ на ремонтных участках технологических цехов. При этом создаются предпосылки для организации специализированных участков внутри РМЦ и соответствующего снижения себестоимости изготовляемых деталей. В результате не только повышается эффективность ремонтного производства, но и создаются условия для широкого внедрения передовых методов труда и снижения себестоимости ремонта в целом.
Организация ремонтной службы имеет важное значение, так как от качества и своевременности ремонта оборудования зависит эффективность работы завода.
В данном курсовом проекте рассматривается ремонтно-механический цех, помещение которого является влажным - пары или конденсирующая влага выделяются лишь кратковременно в небольших количествах, а относительная влажность воздуха не превышает 75%.
Также при выборе электротехнических изделий и оборудования необходимо учитывать окружающую среду районов, где строится цех.
Надежную эксплуатацию электрооборудования можно обеспечить только в том случае, если оно будет в надлежащей мере защищено от вредного влияния окружающей среды.
В условиях климата Республики Беларусь принимают оборудование исполнения У и УХЛ. В данном курсовом проекте выбираем оборудование, соответствующее климатическому исполнению УХЛ.
2. ВЫБОР СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПО ЗАДАННОЙ УСТАНОВЛЕННОЙ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ
Электропривод для приводов производственных механизмов выбирается по мощности, напряжению, режиму работы, частоте вращения и условиям окружающей среды. Основным условием выбора электродвигателя является соответствие между его мощностью и мощность производственного механизма:
Pном? Pуст , (2.1)
где Pуст - установленная мощность станка, кВт;
Pном - номинальная мощность электродвигателя, кВт.
Кроме этого номинальное напряжение электродвигателя должно соответствовать напряжению сети:
, (2.2)
где - номинальное напряжение электродвигателя, кВ;
- напряжение сети, кВ.
Важной задачей при выборе двигателя является определение технических условий, в которых будут работать двигатели. В цеху нестандартного оборудования условия окружающей среды нормальные, поэтому применяем двигатели со степень защиты IP44.
Рассмотрим в качестве примера выбор электродвигателя для привода окрасочной камеры с Pуст =4,5 кВт. Выбираем электродвигатель 4А100L2У3. Данные двигателя: Pн=5,5 кВт, =87,5%, =0,91, =7,5. Для остальных электроприемников цеха выбор электродвигателей осуществляется аналогично. Полученные результаты расчета приведены в таблице 2.1.
Для печей и сварочных трансформаторов электродвигатели не выбираются. Специальным образом выбирается электродвигатель кран-балки.
Специальные электроприемники со своими характеристиками приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.1 - Выбор электродвигателей и их параметры
№ |
Наименованиеоборудования |
Кол-во |
Pуст,кВт |
Характеристика электродвигателя |
||||||
Pном,кВт |
Тип ЭД. |
Uн |
cosцн |
зн,% |
iп /iн |
|||||
1 |
Окрасочная камера |
2 |
4,5 |
5,5 |
4А100L2У3 |
0,38 |
0,91 |
87,5 |
7,5 |
|
2 |
Моечная машина |
2 |
3 |
3,0 |
4А90L2У3 |
0,38 |
0,88 |
84,5 |
6,5 |
|
3 |
Моечная машина |
1 |
10 |
11 |
4А132М2У3 |
0,38 |
0,9 |
88 |
7,5 |
|
4 |
Обрабатывающий центр |
2 |
25 |
30 |
4А180М2У3 |
0,38 |
0,92 |
90,0 |
7,5 |
|
5 |
Карусельный станок |
3 |
13,1 |
15 |
4А160S2У3 |
0,38 |
0,91 |
88 |
7,5 |
|
6 |
Универсально-сверлильный станок |
1 |
5,5 |
5,5 |
4А100L2У3 |
0,38 |
0,91 |
87,5 |
7,5 |
|
7 |
Пресс |
2 |
11 |
11 |
4А132М2У3 |
0,38 |
0,9 |
88 |
7,5 |
|
8 |
Вентилятор |
2 |
7,5 |
7,5 |
4А112М2У3 |
0,38 |
0,88 |
87,5 |
7,5 |
|
9 |
Координально-расточный станок |
3 |
21,2 |
22 |
4А180S2У3 |
0,38 |
0,92 |
88,5 |
7,5 |
|
10 |
Токарно-карусельный станок |
4 |
19,2 |
22 |
4А180S2У3 |
0,38 |
0,92 |
88,5 |
7,5 |
|
11 |
Токарно-револьверный станок |
2 |
6,6 |
7,5 |
4А112М2У3 |
0,38 |
0,88 |
87,5 |
7,5 |
|
12 |
Резьбо-шлифовальный станок |
2 |
4,6 |
5,5 |
4А100L2У3 |
0,38 |
0,91 |
87,5 |
7,5 |
|
13 |
Шлице-шлифовальный станок |
1 |
6,6 |
7,5 |
4А112М2У3 |
0,38 |
0,88 |
87,5 |
7,5 |
|
15 |
Плоскошлифовальный станок |
6 |
2,6 |
3,0 |
4А90L2У3 |
0,38 |
0,88 |
84,5 |
6,5 |
|
16 |
Фрезерный станок |
2 |
16,8 |
18,5 |
4А160М2У3 |
0,38 |
0,92 |
88,5 |
7,5 |
|
17 |
Вертикально-сверлильный станок |
3 |
3,7 |
4 |
4А100S2У3 |
0,38 |
0,88 |
84,5 |
6,5 |
|
18 |
Плоскошлифовальный станок |
7 |
37,5 |
45 |
4А200L2У3 |
0,38 |
0,9 |
91 |
7,5 |
|
19 |
Копировально-фрезерный станок |
3 |
3,6 |
4 |
4А100S2У3 |
0,38 |
0,88 |
84,5 |
6,5 |
|
20 |
Фрезерный станок |
9 |
13 |
15 |
4А160S2У3 |
0,38 |
0,91 |
88 |
7,5 |
|
21 |
Токарно-винторезный станок |
6 |
11,1 |
15 |
4А160S2У3 |
0,38 |
0,91 |
88 |
7,5 |
|
22 |
Внутришлифовальный станок |
4 |
9 |
11 |
4А132М2У3 |
0,38 |
0,9 |
88 |
7,5 |
Таблица 2.2 - Специальные электроприемники и их параметры
№ |
Наименованиеоборудования |
Кол-во |
Pуст,кВт |
Характеристика электродвигателя |
||||||
Pном,кВт |
Тип ЭД. |
Uн |
cosцн |
зн,% |
iп /iн |
|||||
Кран-балка |
1 |
3,2 |
3,2 |
MKTF 111-6 |
0,38 |
0,79 |
72 |
3,72 |
||
14 |
Сварочный трансформатор |
5 |
18 |
- |
- |
0,38 |
0,5 |
100 |
3 |
3. ВЫБОР ПУСКОВОЙ И ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ. РАСЧЕТ ОТВЕТВЛЕНИЙ К ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКАМ
3.1 Выбор магнитных пускателей
Условие выбора магнитных пускателей:
, (3.1)
где Iн.пуск- номинальный ток пускателя, А;
Iн.дв. - расчетной ток цепи, А.
Рассмотрим пример выбора магнитного пускателя для кран-балки с параметрами электродвигателя: Iн= 7,23 А
Iн.пуск>iр. (3.2)
По [1] принимаем магнитный пускатель серии ПМЛ 121002 с Iн.пуск=10А.
Для остальных электроприемников магнитные пускатели выбираются аналогично. Результаты выбора сводим в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Выборпускателей
№ на плане |
Приемник |
Пускатель |
|||
Наименование |
Ip |
Iном |
Тип |
||
Кран-балка |
8,6 |
10 |
ПМЛ 121002 |
||
8 |
Вентилятор |
14,8 |
22 |
ПМЛ 221002 |
В данном курсовом проекте для защиты электроприемников от коротких замыканий и перегрузок применяем автоматические выключатели, так как они являются более совершенными защитными аппаратами по сравнению с плавкими предохранителями. Автоматические выключатели конструктивно рассчитаны на быстрое повторное включение. При отключении автоматических выключателей они отключают сразу три фазы, что препятствует возникновению неполнофазных режимов работы электрооборудования.
3.2 Выбор автоматических выключателей
Выбор автоматических выключателей выполняется по следующим условиям:
Iном.а>Iр; (3.3)
Iном.р>Iр, (3.4)
где Iном.а- номинальный ток автоматического выключателя, А;
Iном.р. - номинальный ток тепловогорасцепителя, А;
Iр - ток срабатывания автоматического выключателя при КЗ, А.
Ток срабатывания электромагнитного расцепителя (отсечки) Iср.р. проверяется по условию:
Iср.р.> 1,25•Iпик, (3.5)
где 1,25- коэффициент, учитывающий погрешность определения Iпик и разброс защитных характеристик расцепителей выключателей, зависит от типа выключателя. Данный коэффициент обеспечивает невозможность ложного срабатывания при пуске электродвигателя.
Расчетный ток трехфазного электродвигателя:
. (3.6)
Пусковой ток двигателя:
. (3.7)
Ток срабатывания электромагнитного расцепителя устанавливается изготовителем в зависимости от Iном.р:
Iср.р.=kто•Iном.р, (3.8)
где kто - кратность тока отсечки, принимается по справочным данным.
Рассмотрим пример выбораавтоматического выключателя для сверлильного станка с параметрами электродвигателя:
А
А
По [1] выбираем автоматический выключатель типа ВА51-31 с
Iном.а=100 А, Iном.р=12,5 А.
Принимаем стандартное значение kто=10. В этом случае по формуле (3.8):
Iср.р.= 10•12,5 = 125 А.
Проверяем невозможность срабатывания автомата при пуске электродвигателя (3.5):
Iср.р.>1,25•78,75=98,4 А;
125 А>98,4 А.
Таким образом, выбранный автомат удовлетворяет всем поставленным условиям.
Для остальных электроприемников автоматические выключатели выбираются аналогично. Результаты выбора сводим в таблице 3.1
3.3 Выборисечений проводникового материала
Выбор сечений проводникового материала в системах до 1000 В осуществляется, как правило, исходя из тепловых нагрузок. При этом должен обеспечиваться учет защитных характеристик аппаратов электрической сети, учет прокладки и температурного режима, при котором работает проводниковый материал.
Выбор питающих проводников выполняется по следующим условиям:
Iд.доп>Iр /kп; (3.9)
Iд.доп>(kз•Iз)/kп, (3.10)
где kз - кратность длительно допустимого тока проводника по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата (для автоматических выключателей с регулируемой обратно зависимой характеристикой принимается равным 1);
Iз - ток срабатывания защитного аппарата;
kп - коэффициент, учитывающий условия прокладки, (kп= 1);
kт - коэффициент, учитывающий температуру прокладки (kт=1).
Рассмотрим пример выборапитающего проводника для сверлильногостанка с параметрами электродвигателя:Руст=11 кВт,Iр=21,1А, Iз =25 А.
Электроприемникизапитываем от силовых пунктов при помощи проводов типа АПВ, проложенных в трубах.
Iд.доп>25 /1=25А;
Iд.доп> (1•25)/1=25 А.
Принимаем провод АПВ5 (1Ч5) с Iд.доп = 27 А.
В цеховых электрических сетях провода и кабели могут быть проложены в трубах. Применение пластмассовых труб позволяет экономить стальные трубы, а также снизить трудоемкость трубных электропроводок. Пластмассовые трубы изготавливаются из винипласта, полиэтилена и полипропилена. Винипластовые трубы жесткие, их применяют для скрытых и открытых прокладок во всех средах, за исключением взрывоопасных и пожароопасных, а также для прокладок в горячих цехах.
Для остальных электроприемников питающие проводники выбираются аналогично. Результаты выбора сводим в таблице 3.3.
3.4 Выбор коммутационных ящиков
Коммутационные ящики выбираем для присоединения кран-балок, сварочных трансформаторов и вентиляторов по [1].
Ящики управления серии Я5000 предназначены для управления электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Основное применение: для одиночных приводов с местным или дистанционным управлением.
Результаты выбора представлены в таблице 2.
Таблица3.2- Выбор коммутационных ящиков
№ на плане |
Ip, A |
Тип |
Iном, А |
||
Ящика |
Расцепителя авт. выкл. |
||||
14 |
8,6 |
Я5411 |
10 |
12,5 |
|
54,7 |
Я5411 |
63 |
80 |
Таблица 3.3 - Выбор защитной аппаратуры электроприемников
№ |
Кол-во |
Параметры |
Автоматический выключатель |
|||||||
Pн, кВт |
Ip, А |
Iп, А |
1,25*Iп |
Iн.р, А |
Кто |
Iср.р, А |
Тип |
|||
1 |
2 |
5,5 |
10,5 |
78,75 |
98,4 |
12,5 |
10 |
125 |
ВА51-31 |
|
2 |
2 |
3,0 |
6,1 |
39,84 |
49,8 |
6,3 |
10 |
63 |
ВА51-31 |
|
3 |
1 |
11 |
21,1 |
158,25 |
197,8 |
25 |
10 |
250 |
ВА51-31 |
|
4 |
2 |
30 |
55 |
412,9 |
516,1 |
63 |
10 |
630 |
ВА51-31 |
|
5 |
3 |
15 |
28,5 |
213,4 |
266,8 |
31,5 |
10 |
315 |
ВА51-31 |
|
6 |
1 |
5,5 |
10,5 |
78,75 |
98,4 |
12,5 |
10 |
125 |
ВА51-31 |
|
7 |
2 |
11 |
21,1 |
158,25 |
197,8 |
25 |
10 |
250 |
ВА51-31 |
|
8 |
2 |
7,5 |
14,8 |
111 |
138,8 |
16 |
10 |
160 |
ВА51-31 |
|
9 |
3 |
22 |
41,1 |
307,9 |
384,9 |
50 |
10 |
500 |
ВА51-31 |
|
10 |
4 |
22 |
41,1 |
307,9 |
384,9 |
50 |
10 |
500 |
ВА51-31 |
|
11 |
2 |
7,5 |
14,8 |
111 |
138,8 |
16 |
10 |
160 |
ВА51-31 |
|
12 |
2 |
5,5 |
10,5 |
78,75 |
98,4 |
12,5 |
10 |
125 |
ВА51-31 |
|
13 |
1 |
7,5 |
14,8 |
111 |
138,8 |
16 |
10 |
160 |
ВА51-31 |
|
15 |
6 |
3,0 |
6,1 |
39,84 |
49,8 |
6,3 |
10 |
63 |
ВА51-31 |
|
16 |
2 |
18,5 |
34,5 |
258,9 |
323,6 |
40 |
10 |
400 |
ВА51-31 |
|
17 |
3 |
4 |
8,2 |
53,1 |
66,4 |
63 |
10 |
630 |
ВА51-31 |
|
18 |
7 |
45 |
83,5 |
626,1 |
782,6 |
100 |
10 |
1000 |
ВА51-31 |
|
19 |
3 |
4 |
8,2 |
53,1 |
66,4 |
63 |
10 |
630 |
ВА51-31 |
|
20 |
9 |
15 |
28,5 |
213,4 |
266,8 |
31,5 |
10 |
315 |
ВА51-31 |
|
21 |
6 |
15 |
28,5 |
213,4 |
266,8 |
31,5 |
10 |
315 |
ВА51-31 |
|
22 |
4 |
11 |
21,1 |
158,25 |
197,8 |
25 |
10 |
250 |
ВА51-31 |
|
14 |
5 |
18 |
54,7 |
164,1 |
205,1 |
63 |
10 |
630 |
ВА51-31 |
|
1 |
3,2 |
8,56 |
31,8 |
39,7 |
10 |
14 |
140 |
ВА51Г-25 |
Таблица 3.4 - Выборпроводов и кабелей
№ эл/пр |
Ip, А |
Iз, А |
Кз |
Iз*Кз |
Iдоп, А |
Марка |
|
1 |
10,5 |
12,5 |
1 |
12,5 |
15 |
АПВ5(1x2) |
|
2 |
6,1 |
6,3 |
1 |
6,3 |
15 |
АПВ5(1x2) |
|
3 |
21,1 |
25 |
1 |
25 |
23 |
АПВ5(1x4) |
|
4 |
55 |
63 |
1 |
63 |
55 |
АПВ 5(1x16) |
|
5 |
28,5 |
31,5 |
1 |
31,5 |
30 |
АПВ 5(1x6) |
|
6 |
10,5 |
12,5 |
1 |
12,5 |
15 |
АПВ5(1x2) |
|
7 |
21,1 |
25 |
1 |
25 |
23 |
АПВ5(1x4) |
|
8 |
14,8 |
16 |
1 |
16 |
15 |
АПВ5(1x2) |
|
9 |
41,1 |
50 |
1 |
50 |
55 |
АПВ5(1x16) |
|
10 |
41,1 |
50 |
1 |
50 |
55 |
АПВ5(1x16) |
|
11 |
14,8 |
16 |
1 |
16 |
15 |
АПВ5(1x2) |
|
12 |
10,5 |
12,5 |
1 |
12,5 |
15 |
АПВ5(1x2) |
|
13 |
14,8 |
16 |
1 |
16 |
15 |
АПВ5(1x2) |
|
15 |
6,1 |
6,3 |
1 |
6,3 |
15 |
АПВ5(1x2) |
|
16 |
34,5 |
40 |
1 |
40 |
37 |
АПВ 5(1x8) |
|
17 |
8,2 |
63 |
1 |
63 |
15 |
АПВ5(1x2) |
|
18 |
83,5 |
100 |
1 |
100 |
85 |
АПВ 5(1x35) |
|
19 |
8,2 |
63 |
1 |
63 |
15 |
АПВ5(1x2) |
|
20 |
28,5 |
31,5 |
1 |
31,5 |
30 |
АПВ 5(1x6) |
|
21 |
28,5 |
31,5 |
1 |
31,5 |
30 |
АПВ 5(1x6) |
|
22 |
21,1 |
25 |
1 |
25 |
23 |
АПВ5(1x4) |
|
14 |
54,7 |
63 |
1 |
63 |
55 |
АПВ5(1x16) |
|
8,56 |
10 |
1 |
10 |
19 |
КПГ 5(1x2,5) |
4. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ ПРОЕКТИРУЕМОГО ЦЕХА И ВЫБОР ЕЕ КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ
Таблица 4.1 - Определение первичных групп электроприемников
Количество электроприемников |
Номер группы |
|
2x1,3,2,8,3х19 |
1 |
|
18,2х22,3х21,20 |
2 |
|
18,17,16,10,2х15 |
3 |
|
2х15,10,14,13,18 |
4 |
|
3х5,17,16,9 |
5 |
|
2х15,2х10,2х9 |
6 |
|
4х20,18 |
7 |
|
2х20,2х11,18,2х4 |
8 |
|
4х14,2,8 |
9 |
|
2х12,2х7 |
10 |
|
3х21,20,2х22,6 |
11 |
|
2х20,17,2х18 |
12 |
4.2 Разработка схемы питания силовых электроприемников цеха
При построении цеховых электрических сетей применяются магистральные, радиальные и смешанные схемы. В цеховые электрические сети закладывается огромное количество проводниковых материалов и коммутационной аппаратуры, и от того, насколько грамотным было проектирование, в дальнейшем зависят показатели экономичности, надежности и безопасности эксплуатации.
При построении схемы сети следует исходить из того, что надежность электроснабжения не должна уступать надежности работы технологического оборудования. Это означает, например, что нет смысла питать электродвигатель технологического агрегата по двум взаиморезервируемым линиям. Этот принцип одинаковой надежности питающей линии (со всеми аппаратами) и одного электроприемника технологического агрегата, питающегося от этой линии, является основным при построении схемы цеховой сети.
Схемы цеховых сетей должны удовлетворятьследующим требованиям:
Быть удобными в эксплуатации.
Допускать применение индустриальных методов монтажа.
Иметь оптимальные технико-экономические показатели.
Обеспечивать необходимую надежность электроснабжения в зависимости от категории электроприемников.
Учитывать перспективу роста нагрузки и возможность изменения мест расположения электроприемников на плане цеха.
Питание ремонтно-механического цеха осуществим от КТП по магистральной схеме.
Место расположения КТП выбираем так, что бы было наименьшее число обратных потоков мощности.
4.3 Выбор конструктивного исполнения электрической сети
Ремонтно-механический цех питается от КТП, в котором устанавливаем автоматические выключатели серии ВА.
В цехе установлено 12 распределительных пунктов. Питающую сеть выполняем по магистральной схеме питания. СП запитаем от КТП кабелем АВВГ, проложенным в лотке, прикреплённом к стене. Силовые пункты предполагается выполнить щитами с монтажной панелью навесного исполнения со степенью защиты IP54. В ЩМ устанавливаются автоматические трехполюсные выключатели марки ВА 51.
Электроприемники запитываем от СП проводами марки АПВ с пятью жилами, проложенными в пластмассовых трубах с условными проходными диаметрами в зависимости от сечения провода. Защита провода и электроприемника осуществляется автоматическим выключателем, установленным в ЩМ.
Крупные электроприемники целесообразно запитывать непосредственно от КТП. Защиту в этом случае осуществляет автоматические выключатели.
5. РАСЧЕТ СИЛОВОЙ И ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗОК ЦЕХА
5.1 Расчет электрической осветительной нагрузки цеха
Определим расчетную осветительную нагрузку цеха методом удельной плотности нагрузки на единицу производственной площади:
(5.1)
где - площадь цеха, F = 2160 м2;
- коэффициент спроса осветительной нагрузки, ;
- удельная мощность осветительной нагрузки; .
По справочнику определяем:
кВт.
Расчётная реактивная осветительная нагрузка будет равна:
(5.2)
где - коэффициент мощности, = 0,54:
квар.
5.2 Расчет электрических нагрузок первичных групп электроприемников
В практике проектирования систем электроснабжения применяют различные методы определения электрических нагрузок. Для расчета автоматного цеха воспользуемся методом упорядоченных диаграмм.
Метод упорядоченных диаграмм основан на следующем алгоритме:
1.Определение установленной мощности группы электроприемников:
. (5.3)
При этом значения электроприемников, работающих в повторно-кратковременном режиме, не приводятся к длительному режиму работы;
2.Определение группового коэффициента использования:
, (5.4)
где - коэффициент использования i-го электроприемника, принимается по справочным данным в зависимости от наименования электроприемника.
3.Определение эффективного количества электроприемников в группе:
. (5.5)
4.Определение по справочным номограммам коэффициента расчетной активной нагрузки:
, (5.6)
где - постоянная времени нагрева элемента СЭС, на который определяется расчетная нагрузка:
=10 мин - цеховые электросети, выполненные распределительными шинопроводами (ШРА) и распределительными шкафами(ШР или ПР);
=2,5 ч - магистральные шинопроводы (ШМА), вводно-распределительные устройства (ВРУ), цеховые трансформаторныеподстанции (ЦТП);
= 30 мин - для сетей 6-10 кВ. В этом случае = 1 и не зависит от и.
5.Определяется расчетная активная нагрузка:
. (5.7)
6.Определение расчетной реактивной нагрузки. При этом возможны 2 случая:
1) если = 10 мин, то
, (5.8)
где - коэффициент реактивной мощности i-го электроприемникав группе, определяется по справочным данным в зависимости от наименования электроприемника;
- коэффициент расчетной реактивной нагрузки:
2) если = 2,5 ч (ШМА, ВРУ, ЦТП), а также при = 30 мин (сети 6-10кВ), то:
, (5.9)
где - средневзвешенный коэффициент реактивной мощности группы электроприемников:
. (5.10)
7.Определение полной расчетной нагрузки:
. (5.11)
8.Определение расчетного тока:
. (5.12)
Полученный ток используется для выбора элементов электрической сети по условию допустимого нагрева. При этом условие допустимого нагрева является основным для проектирования систем цехового электроснабжения.
Определяется пиковый ток группы электроприемников:
, (5.13)
где - наибольший из пусковых токов электроприемников в группе, А;
- номинальный ток электроприемника с наибольшим пусковым током, А;
- коэффициент использования электроприемника с наибольшим пусковым током.
Рассмотрим пример расчета электрических нагрузок для группы № 1.
Определим установленную мощность группы электроприемников по формуле (5.3):
кВт.
Определим групповой коэффициент использования (5.4):
.
Определим эффективное число электроприемников (5.5):
.
По [1] путем интерполяции определяем коэффициент расчетной активной мощности группы электроприемников (5.6):
.
Определим расчетную активную мощность группы электроприемников (5.7):
кВт.
Определим расчетную реактивную мощность группы электроприемников (5.8):
квар.
Определим расчетную полную мощность группы электроприемников (5.11):
кВА.
Определим расчетный ток группы электроприемников (5.12):
А.
Определим пиковый ток группы электроприемников (5.13):
А.
Для остальных групп электроприемников расчет электрических нагрузок выполняется аналогично
5.3 Расчет электрических нагрузок узлов электросети и цехов в целом
Определим полную нагрузку цеха с учетом нагрузки от осветительных электроприемников: электроприемник цех аппаратура пусковой
; (5.14)
Так как, 677,1>400 кВА,то в проектируемом цеху в качестве источника питания применяем КТП.
6. ВЫБОР СЕТЕВЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ И АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ В НИХ
Группа электроприемников №1 запитывается от распределительного шкафа.
Для групп электроприемников осуществляем выбор распределительных шкафов и шинопровода. Выбор производим по условиям:
(6.1)
где Iрасч - расчетный ток группы электроприемников, А;
Iном - номинальный ток шкафа распределительного, А.
(6.2)
где nэп - количество электроприемников группы,
nш - количество возможных присоединений к шкафу.
В данном курсовом проекте применяем шкафы распределительные ПР85-Ин1, предназначенные для распределения электрической энергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с глухозаземленнойнейтралью. Результат выбора шкафа приведем в таблицу6.1.
Выбор распределительных устройств
Распределительные пункты выбирем по [1] трехполюсные типа ПР 85-Ин1, со степенью защиты IP54, навесного исполнения. Результаты выбора представлены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Выбор распределительных устройств
Группа |
Распределительный пункт |
||||||
Наименование |
Кол-во ЭП |
Iн, А |
Тип |
Кол-во присоединений |
|||
Группа 1 |
8 |
4 |
до 63 |
ПР 85-Ин1-3-002 IP54-У2 |
8 |
320 |
|
Группа 2 |
7 |
28 |
до 63 |
ПР 85-Ин1-3-002 IP54-У2 |
8 |
320 |
|
Группа 3 |
6 |
15 |
до 63 |
ПР 85-Ин1-3-004 IP54-У2 |
6 |
320 |
|
Группа 4 |
6 |
17 |
до 63 |
ПР 85-Ин1-3-004 IP54-У2 |
6 |
320 |
|
Группа 5 |
6 |
6 |
до 63 |
ПР 85-Ин1-3-004 IP54-У2 |
6 |
320 |
|
Группа 6 |
6 |
7 |
до 63 |
ПР 85-Ин1-3-004 IP54-У2 |
6 |
320 |
|
Группа 7 |
5 |
15 |
до 63 |
ПР 85-Ин1-3-004 IP54-У2 |
6 |
320 |
|
Группа 8 |
7 |
21 |
до 63 |
ПР 85-Ин1-3-002 IP54-У2 |
8 |
320 |
|
Группа9 |
6 |
10 |
до 63 |
ПР 85-Ин1-3-004 IP54-У2 |
6 |
320 |
|
Группа10 |
4 |
3 |
до 63 |
ПР 85-Ин1-3-003 IP54-У2 |
4 |
320 |
|
Группа11 |
7 |
6 |
до 63 |
ПР 85-Ин1-3-002 IP54-У2 |
8 |
320 |
|
Группа12 |
6 |
25 |
до 63 |
ПР 85-Ин1-3-004 IP54-У2 |
6 |
320 |
Для защиты линий распределительной сети выбираем автоматические выключатели, устанавливаемые в КТП цеха. Выбор выключателей сводим в табл. 6.2.
Таблица 6.2 - Выбор сетевых аппаратов защиты
Участок сети |
Iр, А |
Тип автомата |
Iна, А |
Iнр, А |
Кт.о |
Iср.р, А |
|
Магистраль 1 (Гр1+Гр2+Гр3) ТП - СП 1 |
47 |
ВА51-31 |
100 |
50 |
10 |
500 |
|
Магистраль 2 (Гр4+Гр5+Гр6) ТП - СП 2 |
30 |
ВА51-31 |
100 |
31,5 |
10 |
315 |
|
Магистраль 3 (Гр7+Гр8+Гр9) ТП - СП 3 |
46 |
ВА51-31 |
100 |
50 |
10 |
500 |
|
Магистраль 4 (Гр10+Гр11+Гр12) ТП - СП 4 |
34 |
ВА51-31 |
100 |
40 |
10 |
400 |
7. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ ДЛЯ СИЛОВОЙ СЕТИ ПРОЕКТИРУЕМОГО ЦЕХА
Выбор сечений кабелей осуществляется по условиям (3.5).
Таблица 7.1 - Выбор кабелей, питающих распределительные пункты
Участок сети |
Ip, A |
Iз, А |
Iз*Кз, А |
Iдоп, А |
Марка кабеля |
Способ прокладки |
|
Магистраль 1 (Гр1+Гр2+Гр3) ТП - СП 1 |
47 |
50 |
50 |
55 |
АВВГ(5х16) |
по стене в лотках |
|
Магистраль 2 (Гр4+Гр5+Гр6) ТП - СП 2 |
30 |
31,5 |
31,5 |
37 |
АВВГ(5х8) |
по стене в лотках |
|
Магистраль 3 (Гр7+Гр8+Гр9) ТП - СП 3 |
46 |
50 |
50 |
55 |
ВВГ(5х16) |
по стене в лотках |
|
Магистраль 4 (Гр10+Гр11+Гр12) ТП - СП 4 |
34 |
40 |
40 |
55 |
АВВГ(5х16) |
по стене в лотках |
8. ВЫБОР ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЦЕХА
Источником питания электроприемников в цехе могут быть ТП 6-10/0,4-0,23кВ или ВРУ.
При относительно больших величинах электрической нагрузки, 677,1>400 кВА , позволяющих выбрать мощность силового трансформатора в ТП в качестве источника питания применяется трансформаторная подстанция.
Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях определяется величиной и характером электрических нагрузок.
На проектируемом цехе применим однотрансформаторную подстанцию.
Таблица 8.1 - Основные технические данные КТП
Мощность трансформатора, кВА |
Номинальноенапряжение, кВ |
Ток термической стойкости, кА |
Ток электродинамической стойкости, кА |
Номинальный ток сборных шин РУНН, кА |
Ток предохраничеля УВН, А |
Диапазон номинальных токов автоматических выключателей,А |
|||||
ВН |
НН |
УВН |
РУНН |
УВН |
РУНН |
Линии |
ввода |
||||
1000 |
10 |
0,4 |
16 |
20 |
40 |
50 |
1,445 |
100 |
16-1600 |
630-3200 |
9. ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ЗАЖИМАХ НАИБОЛЕЕ УДАЛЕННОГО ОТ ВРУ (ТП) ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ ЦЕХА
Электрические сети напряжением до 1 кВ, рассчитанные на нагрев, проверяются на потерю напряжения, за исключением силовых сетей, питающихся от встроенных, пристроенных и внутрицеховых КТП.
Потери напряжения в трансформаторе:
(9.1)
где - коэффициент загрузки трансформатора;
,- активная и реактивная составляющее напряжения короткого замыкания трансформатора:
; (9.2)
, (9.3)
гдеРкз - потери короткого замыкания, кВт;
Sнт - номинальная мощность трансформатора, кВА;
Uкз - напряжение короткого замыкания, %.
Потери напряжения в линии электропередачи:
(9.4)
где Ip и l - расчетный ток и длина линии;
и- удельное активное и индуктивное сопротивление линии.
Величина напряжения на зажимах наиболее удаленного электроприемника:
(9.5)
где Uип - напряжение на шинах до 1 кВ;
Ux - потери холостого хода трансформатора и составляют 105%;
- потери напряжения на i-м участке сети;
m - число участков на пути от шин вторичного напряженияВРУ до точки, в которой определяется Uэ.
Активная и реактивная составляющее напряжения короткого замыкания трансформатора определяем по формулам (9.2), (9.3):
%;
%.
Потери напряжения в трансформаторе (9.1):
%.
Потери напряжения от ТП до СП4 (9.4): по удельным сопротивлениям кабеля: Ом/км, Ом/км:
%.
Потери напряжения от СП5 до №7 (9.4).по удельным сопротивлениям кабеля: Ом/км, Ом/км:
%.
Величина напряжения на зажимах наиболее удаленного электроприемника (9.5):
%.
Значение напряжения находится в диапазоне 95-105 %, следовательноэлектроприемник будет работать в нормальном режиме.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте разработано электроснабжениеприемников и потребителей электроэнергии ремонтно-механического цеха.
Проект разработан в соответствии с существующими нормативными материалами по проектированию электроснабжения промышленных предприятий. Для питания использованы провода АПВ и АВВГ. В качестве защитной аппаратуры использовались автоматические выключатели серии ВА. В качестве распределительных пунктов установлены монтажныещиты. Питающие провода проложены в трубах и лотках по стенам и в полу. В цеху установлено цеховая ТП с мощностью трансформатора 1000кВА.
По результатам расчета сети по потере напряжения видно, что напряжение на зажимах всех электроприемников находится в допустимых пределах.
В графической части проекта выполнен чертёж плана цеха с расположение технологического оборудования с силовой сетью, а также принципиальная схема питающей и распределительной электрической сети.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ус А. Г. Электроснабжение промышленных предприятий: методическое указание к изучению одноименного курса для студентов заочной форм обучения специальности 1-43 01 03 «Электроснабжение»/А. Г.Ус,В. ВБахмутская - Гомель: ГГТУ им.П.О. Сухого, 2008;
2. Иносат. Каталог низковольтного оборудования, 2006.
3. Ус А. Г. Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий/ А. Г. Ус, Л. И. Евминов- Мн.: НПООО «ПИОН», 2002.
4. Ус, А. Г. Расчет электрических нагрузок промышленных предприятий6практ. Пособие / А. Г. Ус, Т. В. Алферова. - Гомель: ГГТУ им. П.О. Сухого.
5. Радкевич, В.Н. Проектирование систем электроснабжения: учеб. Пособие / В.Н. Радкевич. - Минск : Пион, 2001 - 292с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет электроснабжения ремонтно-механического цеха. Оценка силовых нагрузок, освещения, выбор трансформаторов, компенсирующих устройств, оборудования на стороне низшего напряжения. Построение карты селективности защиты, заземление и молниезащита цеха.
курсовая работа [463,4 K], добавлен 27.10.2011Описание технологического процесса обеспечения электроснабжения ремонтно-механического цеха. Выбор напряжения и рода тока. Расчёт числа и мощности трансформаторов, силовой сети, ответвлений к станкам. Выбор и проверка аппаратуры и токоведущих частей.
курсовая работа [45,5 K], добавлен 09.11.2010Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения. Расчёт ответвлений к электроприёмникам, выбор пусковой и защитной аппаратуры. Определение нагрузок узлов электрической сети и всего цеха. Выбор рода тока и напряжения.
курсовая работа [195,7 K], добавлен 21.03.2013Технология производства и характеристика ремонтно-механического цеха. Выбор рода тока и величины питающего напряжения. Определение мощности приводных электродвигателей токарного винторезного станка. Расчет и выбор пусковой и защитной аппаратуры.
курсовая работа [80,0 K], добавлен 23.01.2011Характеристика ремонтно-механического цеха. Описание схемы электроснабжения. Конструкция силовой и осветительной сети. Расчет освещения и электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов, места расположения, оборудования питающей подстанции.
курсовая работа [681,5 K], добавлен 13.01.2014Характеристика ремонтно-механического цеха. Выбор схемы электроснабжения. Расчет электрической нагрузки и параметров внутрицеховых сетей. Выбор аппаратов защиты. Расчет токов короткого замыкания. Обслуживание автоматических выключателей. Охрана труда.
курсовая работа [123,4 K], добавлен 12.01.2013Проектирование ремонтно-механического цеха. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций, сбор электрических нагрузок цеха. Компенсация реактивной мощности. Расчет параметров, выбор кабелей марки ВВГ и проводов марки АПВ распределительной сети.
курсовая работа [281,7 K], добавлен 19.08.2016Характеристика электроприемников цеха по режиму работы и категории бесперебойности электроснабжения. Выбор электродвигателей, пусковой и защитной аппаратуры. Выбор напряжения цеховой сети и системы питания силовой нагрузки. Расчет рабочего освещения.
курсовая работа [650,2 K], добавлен 19.02.2011Определение расчетной нагрузки ремонтно-механического цеха. Распределение приёмников по пунктам питания. Выбор защитных аппаратов и сечений линий, питающих распределительные пункты и электроприемники. Расчет токов короткого замыкания в сети до 1000 В.
курсовая работа [423,8 K], добавлен 25.04.2016Расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха. Компенсация реактивной мощности. Мощность силовых трансформаторов на подстанции. Провода и кабели силовых сетей: проверка на соответствие защиты. Потеря напряжения в электрических сетях.
курсовая работа [332,7 K], добавлен 08.11.2011- Разработка электроснабжения и электрооборудования ремонтно-механического участка ГУКДПП "Завод ЭМИС"
Оборудование ремонтно-механического участка вязального цеха. Выбор рода тока и напряжения, схемы электроснабжения. Расчет нагрузок, категории ремонтной сложности электротехнической части технологического оборудования. Затраты по электрохозяйству.
курсовая работа [139,1 K], добавлен 15.05.2015 Характеристика ремонтно-механического цеха и его технологического процесса. Определение центра электрических нагрузок и места расположения цеховой трансформаторной подстанции. Выбор мощности конденсаторных установок и определение их места расположения.
курсовая работа [272,7 K], добавлен 18.05.2016Технологический процесс механического цеха, его назначение и выполняемые функции. Выбор напряжения и схемы электроснабжения приемников цеха. Расчет осветительной и силовой нагрузки. Выбор типа компенсирующего устройства и экономическое обоснование.
дипломная работа [604,3 K], добавлен 04.09.2010Определение электрических нагрузок исследуемого цеха и фермы в целом с применением ЭВМ. Выбор пусковой и защитной аппаратуры электроприемников. Разработка силовой сети цеха с выбором силовых распределительных шкафов. Расчет осветительной нагрузки цеха.
курсовая работа [194,7 K], добавлен 27.10.2012Описание 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 17.03.2010Разработка схемы цехового электроснабжения. Выбор коммутационно-защитной и пусковой аппаратуры, питающих кабелей и проводов, распределительных шинопроводов и шкафов, вводно-распределительного устройства. Расчет электрических нагрузок потребителей цеха.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 18.11.2014Электроснабжение ремонтно-механического цеха. Установка компрессии буферного азота. Расчет электрических нагрузок систем электроснабжения. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания и релейной защиты силового трансформатора.
методичка [8,1 M], добавлен 15.01.2012Характеристика потребителей цеха по режиму нагрузки, категории бесперебойности. Подбор двигателей, защитной аппаратуры для электроприемников. Расчёт электрических нагрузок цеха и сопротивлений элементов сети, выбор мощности цеховых трансформаторов.
курсовая работа [603,5 K], добавлен 14.01.2018Системы электроснабжения - один из компонентов систем жизнеобеспечения. Характеристика потребителей электроэнергии. Выбор электродвигателей асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и кран-балки. Требования безопасности к размещению оборудования.
курсовая работа [447,1 K], добавлен 06.12.2014Характеристика 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