Проектирование схемы электроснабжения электрооборудования учебных мастерских

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Электрическая энергия долгое время была лишь объектом экспериментов и не имела практического применения. Первые попытки полезного использования электричества были предприняты во второй половине XIX века, основными направлениями использования были недавно изобретённый телеграф, гальванотехника, военная техника (например были попытки создания судов и самоходных машин с электрическими двигателями; разрабатывались мины с электрическим взрывателем). Источниками электричества поначалу служили гальванические элементы. Существенным прорывом в массовом распространении электроэнергии стало изобретение электромашинных источников электрической энергии -- генераторов. По сравнению с гальваническими элементами, генераторы обладали большей мощностью и ресурсом полезного использования, были существенно дешевле и позволяли произвольно задавать параметры вырабатываемого тока. Именно с появлением генераторов стали появляться первые электрические станции и сети (до того источники энергии были непосредственно в местах её потребления) -- электроэнергетика становилась отдельной отраслью промышленности. Первой в истории линией электропередачи(в современном понимании) стала линия Лауфен -- Франкфурт, заработавшая в 1891 году. Протяжённость линии составляла 170 км, напряжение 28.3 кВ, передаваемая мощность 220 кВт. В то время электрическая энергия использовалась в основном для освещения в крупных городах. Электрические компании состояли в серьёзной конкуренции с газовыми: электрическое освещение превосходило газовое по ряду технических параметров, но было в то время существенно дороже. С усовершенствованием электротехнического оборудования и увеличением КПД генераторов, стоимость электрической энергии снижалась, и в конце концов электрическое освещение полностью вытеснило газовое. Попутно появлялись новые сферы применения электрической энергии: совершенствовались электрические подъёмники, насосы и электродвигатели. Важным этапом стало изобретение электрического трамвая: трамвайные системы являлись крупными потребителями электрической энергии и стимулировали наращивание мощностей электрических станций. Во многих городах первые электрические станции строились вместе с трамвайными системами.

Начало XX века было отмечено так называемой «войной токов» -- противостоянием промышленных производителей постоянного и переменного токов. Постоянный и переменный ток имели как достоинства, так и недостатки в использовании. Решающим фактором стала возможность передачи на большие расстояния -- передача переменного тока реализовывалась проще и дешевле, что обусловило его победу в этой «войне»: в настоящее время переменный ток используется почти повсеместно. Тем не менее, в настоящее время имеются перспективы широкого использования постоянного тока для дальней передачи большой мощности.



1. Анализ задания

По заданию курсового проекта необходимо спроектировать схему электроснабжения электрооборудования учебных мастерских.

Учебные мастерские не предназначены для серийного выпуска продукции, они предназначены для практической подготовки обучаемых и выполнения несложных заказов силами учащихся.

В учебных мастерских предусматривается наличие производственных, учебных, служебных и бытовых помещений. Учебно-подготовительный процесс односменный, то есть пик нагрузок приходится на начало и конец рабочего дня.

Коэффициент мощности электрооборудования мастерских низок (порядка 0.5), кроме того в наличии имеются достаточно мощные однофазные электроприемники с низким коэффициентом мощности (сварочные агрегаты). Другими словами цех потребляет достаточно большое количество реактивной энергии, поэтому возможно понадобится установка компенсирующих устройств - батарей конденсаторов.

Род потребляемого тока - переменный, с питанием от ТП расположенной на расстоянии 50 метров от здания.

Большинство электроприемников питается от 3-х фазного напряжения 220В.

Помещение где расположено оборудование соответствует классу - помещение с нормальной окружающей средой. Помещение является пожаро-, электро- и взрывобезопасным.

2. Выбор схемы цеховой распределительной сети

Данное помещение относится к 2-3 категории надежности электроснабжения. Поэтому возможно применение одного трансформатора для питания электрооборудования мастерской.

Электроприемники II категории - электроприемники, перерыв электроснабженья которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники III категории - все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий. Это приемники вспомогательных цехов, несерийного производства продукции и т.п.

Распределение оборудования равномерное и стационарное, количество электроприемников более 10.

Все электрооборудование будет снабжаться электроэнергией от 5 РП.

Потребители РП-1: деревообрабатывающие станки (1-3), заточные станки (4-7), сверлильные станки (8-11). Потребители будут снабжаться электричеством по радиальной схеме. Выбор этой схемы обусловлен близостью нахождения РП от потребителей электроэнергии. Кроме этого данная схема подключения более надежна, чем магистральная.

Потребители РП-2: сварочные агрегаты (14-17). Данный потребитель электроэнергии представляют собой однофазную нагрузку, поэтому можно их объединить в одну группу. Так как режим работы данной группы повторног-кратковременный с периодом включения 0.6, каждый отдельный потребитель группы следует питать отдельным проводом, т.е. по радиальной схеме, для уменьшения влияния их друг на друга.

Потребители РП-3: вентилятор вытяжной (12), вентилятор приточный (13). Будут снабжаться электричеством по радиальной схеме, так как количество электроприемников небольшое, а также данные электроприемники относятся ко 2 категории надежности обеспечения электроснабжения.

Потребители РП-4: токарные станки (18-21), круглошлифовальные (22-25), фрезерные станки (26-28). Схема электроснабжения потребителей - радиальная. Так как станки расположены близко друг к другу и неравномерно, из-за этого применение магистральной схемы в данном случае невыгодно.

Потребители РП-5: болтонарезные станки (29-33), резьбонарезные (34-38). Схема электроснабжения - радиальная. Так как количество станков невелико (менее 10), и потребители расположены близко друг к другу и неравномерно.

Все РП будут подсоединены к общей щитовой по радиальной схеме.

3. Расчет электрических нагрузок мастерской

При определении расчетных нагрузок предприятия в основном пользуются методом коэффициента использования.

Метод применяется в тех случаях, когда известны номинальные данные всех электропотребителей предприятия и их расположение на плане цеха. Сначала установленное электрооборудование разбивается на группы. Эти группы могут быть выделены по функциональному или территориальному признаку. На практике каждая группа определяется по подключению к промежуточным распределительным пунктам.

Для расчета нагрузок разделим все электропотребители учебного цеха на 4 группы, каждая из которых питается от своего распределительного пункта (РП), которые в свою очередь питаются от щитовой.

Порядок расчета:

- для каждого оборудования произведем перерасчет номинальной мощности в установленную мощность продолжительности включения 100%:

;

- установленная активная мощность:



;

где n - число элементов одного наименования электрооборудования;

- установленная реактивная мощность:

;

- определяем коэффициент использования и мощности для каждой единицы оборудования ([2] стр. 52 табл. 2.11);

- определяем групповой коэффициент использования для каждой группы оборудования:

;

- определяем эффективное число электроприемников:

;

- определяем коэффициент максимума:

;

- определяем коэффициент максимума реактивной нагрузки:



;

- определяем среднюю активную мощность:

;

- определяем среднюю реактивную мощность:

;

- определяем расчетную активную нагрузку:

;

- определяем расчетную реактивную нагрузку:

;

- определяем максимальную активную нагрузку

;

- определяем максимальную реактивную нагрузку:

;



4. Компенсация реактивной мощности

Следует компенсировать 80% реактивной мощности предприятия

Определяем приблизительную мощность конденсаторных батарей

;

;

Устанавливаем компенсатор реактивной мощности регулируемые КРМ-0,4-50-4-К-У3 [http://www.ruselt.ru] (установка конденсаторная с номинальным напряжением 380 В, и номинальной мощностью 50 кВАр)

Определяем нескомпенсированную реактивную мощность

;

где - количество установленных батарей конденсаторов

- мощность одной установленной конденсаторной батареи, кВАр

;

Определяем полную мощность предприятия после установки батарей конденсаторов

;

;

Определяем коэффициент мощности после установки батарей конденсаторов

;

;

В результате установки батарей конденсаторов:

· Уменьшилась полная мощность предприятия, т.е. уменьшатся потери на нагрев, и увеличится пропускная способность системы электроснабжения.

· увеличился с 0.705 до 0.977.

Достоинства БК перед синхронными конденсаторами:

· Малые удельные потери активной мощности (0,0025 - 0,005 );

· Простота производства монтажных работ (малые габариты, масса, отсутствие фундаментов);

· Простота эксплуатации (ввиду отсутствия вращающихся и трущихся частей);

· Возможность их установки в центре реактивных нагрузок или около электроприемников;

· Для установки БК может быть использовано любое сухое помещение;

· Возможность постепенного увеличения мощности БК.

Размещение конденсаторов в сетях напряжением до 1000 В и выше должно удовлетворять условию наибольшего снижения потерь активной мощности от реактивных нагрузок. При этом возможна компенсация:

· индивидуальная -- с размещением конденсаторов непосредственно у токоприемника. В этом случае от реактивных токов разгружается вся сеть системы электроснабжения (сети внешнего и внутреннего электроснабжения и распределительные сети до токоприемников) Однако недостатком такого размещения является неполное использование большой установленной мощности конденсаторов, размещенных у токоприемников;

· групповая -- с размещением конденсаторов у силовых шкафов и шинопроводов в цехах. В этом случае распределительная сеть до токоприемников не разгружается от реактивных токов, но значительно увеличивается время использования батареи конденсаторов по сравнению с индивидуальной компенсацией;

· централизованная -- с подключением батареи на шины 0,38 и на шины 6--10 кВт подстанции. В связи с небольшими размерами цеха и плотной расстановкой оборудования выбираем централизованную компенсацию.

В первом случае от реактивных токов разгружаются трансформаторы подстанции, тогда как питающая и распределительная сети низшего напряжения от реактивных токов не разгружаются. Во втором случае от реактивных токов разгружаются только сети энергосистемы, а трансформаторы подстанций не разгружаются.

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

В учебной мастерской потребители второй и третьей категории надежности электроснабжения, но количество потребителей второй категории мало и так как у нас учебная мастерская, то устанавливаем один трансформатор в цеховую трансформаторную подстанцию, расположенную на расстоянии 50 м от ТП.

По ПУЭ пункт 1.2.21: для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают одних суток.

Выбор номинальной мощности трансформатора производится исходя из расчетной максимальной нагрузки объекта электроснабжения с учетом допустимой аварийной перегрузки:

;

;

S_м - полная мощность нагрузки, с учетом компенсации;

1. Выбираем ближайшие стандартные сухие трансформаторы со следующими номинальными мощностями: 100 кВА, 160 кВА ([http://www.ues.su]).

Первый вариант: трансформатор мощностью 100 кВА. Загрузка трансформатора в нормальном режиме.

;

Трансформатор будет иметь запас по мощности.

Второй вариант: трансформатор мощностью 160 кВА. Загрузка трансформатора в нормальном режиме.

;

Трансформатор будет иметь запас по мощности.

2. Определим годовые потери мощности и энергии в трансформаторах.

Первый вариант: ТСН - 100/10;



Тип трансформатора и мощность, кВА	Номинальное напряжение, кВ	Потери, Вт	Напряжение короткого замыкания, %	Ток холостого хода, %
	ВН	НН	Холостого хода	Короткого замыкания
ТСН-100	10	0.4	515	1600	4	2.7

схема и группа соединения обмоток: Y/Yн-0;

цена: C₁ = 253995.00 руб.

Потери мощности в трансформаторе:

Принимаем: К_и.п = 0.05 кВт/квар - коэффициент изменения потерь, для трансформаторов для данного завода (Федоров, Старкова стр91).

;

;

;

.

Приведенные потери мощности в одном трансформаторе:

;

Технико-экономический расчет:

Капитальные затраты K₁ = C₁ = 253995.00 руб;

Годовые амортизационные отчисления:

C_а1 = К_a • K₁ = 0.1 • 253995.00 = 25399.5 руб/год;

Стоимость годовых потерь электроэнергии:

;

Суммарные эксплуатационные расходы:

С_э1 = С_а1 + С_п1 = 25399.5 + 14893.03 = 40292.32 руб/год.

Второй вариант: ТСН - 160/10;

Тип трансформатора и мощность, кВА	Номинальное напряжение, кВ	Потери, Вт	Напряжение короткого замыкания, %	Ток холостого хода, %
	ВН	НН	Холостого хода	Короткого замыкания
ТСН-160	10	0.4	670	2300	4	2.3

схема и группа соединения обмоток: Y/Yн-0;

цена: C₂ = 305949.22 руб.

Потери мощности в трансформаторе:

Принимаем: К_и.п = 0.05 кВт/квар - коэффициент изменения потерь, для трансформаторов для данного завода (Федоров, Старкова стр91).

;

;

;

.

Приведенные потери мощности в одном трансформаторе:



;

технико-экономический расчет:

Капитальные затраты: K₂ = C₂ = 305949.22 руб;

Годовые амортизационные отчисления:

C_а2 = К_a • K₂ = 0.063 • 305949.22 = 19274.8 руб/год;

Стоимость годовых потерь электроэнергии:

;

Суммарные эксплуатационные расходы:

С_э2 = С_а2 + С_п2 = 19274.8 + 13644.76 = 32919.56 руб/год.

3. Определим срок окупаемости:

лет.

нагрузка сеть мощность кабель

Расчетный срок окупаемости близок к нормативному, составляющему 7 - 8 лет, поэтому оба варианта являются экономически равноценными. Учтем и то что в дальнейшем рост нагрузок рост нагрузок учебной мастерской значительно не увеличится, а также то что учебно-подготовительный процесс односменный. Поэтому выбираем трансформатор ТСН - 100/10, загрузка трансформатора составляет 65.1%, что выходит за допустимые пределы рекомендуемые ПУЭ (60% - 80%).

Определение требуемых сечений питающих и распределительных кабелей

Сечение питающего кабеля от ПГВ до трансформатора выбирается по допустимой плотности тока:

;

Расчетный ток питающего кабеля:

А;

Экономическая плотность тока - нормированное значение для заданных условий работы, определяем по ПУЭ, табл. 1.3.36.

Время использования максимума нагрузки, определяем по [не там], стр. 60, табл. 2.2, число смен - одна, Т_м = 1000…3000 ч/год.

Принимаем, кабель с бумажной изоляцией:

J_эк = 1.6 А/мм²;

Экономически целесообразное сечение

q_пр мм²;

Так как для силового кабеля установлено сечение проводника не менее 16 мм², то принимаем: q_пр = 16 мм^2.

Максимальный ток, который может протекать по кабелю, определяем по ПУЭ, таб. 1.3.16: I_каб = 75А.

По сечению и номинальному напряжению U_ном = 10 кВ производим выбор марки кабеля по [Кабели провода,,,, для индустрии, стр. 52]: кабель с бумажной пропитанной (нестекающей) изоляции ААШв 3х16(ож)-10, длина кабеля 4 км.

Конструкция:

· А - Алюминиевая токопроводящая жила

· А - Алюминиевая оболочка

· Шв - Защитный покров в виде шланга из поливинилхлоридного пластиката.

До трансформаторной подстанции прокладываем алюминиевый кабель в траншее. Прокладку в траншее применяют в случаях малой вероятности повреждения кабелей землеройными механизмами, коррозией и блуждающими токами.

Достоинства траншейной прокладки:

· малая стоимость линий;

· хорошие условия охлаждения кабеля.

Недостатки этого вида прокладки:

· меньшая надежность по сравнению с другими видами прокладки;

· неудобство осмотров.

· Необходимость учета разности уровней поверхностей, при прокладке кабелей

Распределительный кабель от ТП до щитовой выбираем по допустимой электрической плотности тока.

Расчетный ток распределительного кабеля

;

До щитовой прокладываем медный силовой кабель в траншее.

Сечение определяем по ПУЭ, табл. 1.3.5: прокладываем в одной трубе один трехжильный кабель с сечением токопроводящей жилы q = 25 мм^2.

По сечению и номинальному напряжению U_ном = 0.4 кВ производим выбор марки кабеля по [Кабели и тд, стр. 48]: силовой кабель с пластмассовой изоляцией ПВГ (число жил: 3, напряжение = 0.66 кВ, сечение основных жил = 25 мм²).

Длина кабеля от трансформатора до щитовой l = 50 м.

Произведем проверку на допустимую просадку напряжения:

Согласно ПУЭ допустимая потеря напряжения в линии электропередач должна быть не более 5%.

;

Активное и индуктивное сопротивление алюминиевой жилы выбираем по номинальному сечению жилы q = 25 мм^2, определяем по активное сопротивление:

;

- удельное сопротивление провода на км;

;

Индуктивное сопротивление:

;

- удельное индуктивное сопротивление провода на м;

;

Полное сопротивление:

;

Определим падение напряжения:

;

;

Следовательно, кабель выбран правильно и проверку на допустимую просадку напряжения прошел.

Распределительный кабель от щитовой до РП1 выбирается по допустимой плотности тока.

Расчетный ток распределительного кабеля

;

;

До РП1 прокладываем алюминиевый кабель.

Сечение определяем по ПУЭ, табл. 1.3.5: прокладываем в трубе один трехжильный кабель с сечением токопроводящей жилы q = 10 мм^2. Кабель прокладываем вдоль стены.

По сечению и номинальному напряжению U_ном = 0.4 кВ производим выбор марки кабеля по [1, стр. 48]: кабель с пластмассовой изоляцией АПВГ (число жил 3, напряжение = 0.66 кВ, сечение основных жил = 10 мм²).

Длина кабеля от трансформатора до щитовой l = 36 м.

Произведем проверку на допустимую просадку напряжения:

Согласно ПУЭ допустимая потеря напряжения в линии электропередач должна быть не более 5%.

;

Активное и индуктивное сопротивление алюминиевой жилы выбираем по номинальному сечению жилы q = 10 мм^2, определяем активное сопротивление:

;

- удельное сопротивление провода на м;

;

Индуктивное сопротивление:

;

- удельное индуктивное сопротивление провода на м;

;

Полное сопротивление:

;

Определим падение напряжения:

;

;

Следовательно, кабель выбран правильно и проверку на допустимую просадку напряжения прошел.

Распределительный кабель от РП1 до сверлильного станка выбирается по допустимой плотности тока.

Расчетный ток распределительного кабеля

;

;

До станка прокладываем алюминиевый кабель.

Сечение определяем по ПУЭ, табл. 1.3.5: прокладываем в трубе один трехжильный кабель с сечением токопроводящей жилы q = 2.5 мм^2.

По сечению и номинальному напряжению U_ном = 0.4 кВ производим выбор марки кабеля по [Кабели и тд, стр. 48]: кабель с пластмассовой изоляцией АПВГ (число жил 3, напряжение = 0.66 кВ, сечение основных жил = 2.5 мм²).

Длина кабеля от РП1 до станка l = 6 м.

Произведем проверку на допустимую просадку напряжения:

Согласно ПУЭ допустимая потеря напряжения в линии электропередач должна быть не более 5%.

;

Активное и индуктивное сопротивление алюминиевой жилы выбираем по номинальному сечению жилы q = 2.5 мм^2, определяем активное сопротивление:

;

- удельное сопротивление провода на м;

;

Индуктивное сопротивление:

;

- удельное индуктивное сопротивление провода на м;

;

Полное сопротивление:

;

Определим падение напряжения:



;

;

Следовательно, кабель выбран правильно и проверку на допустимую просадку напряжения прошел.

Расчет токов короткого замыкания

1. Выбираем базисные единицы. За базисное напряжение выбираем то, на котором произошло короткое замыкание (напряжение трансформатора) U_б=0.4кВ. За базисную мощность можно принять полную мощность трансформатора, находящегося перед точкой короткого замыкания.

Определяем базисный ток по формуле:

;

;

2. Составляем расчетную схему (рис. 3), на которой указываем все элементы, участвующие в формировании тока короткого замыкания. Напротив каждого элемента записываются паспортные и технические характеристики.



Рис. 2 Расчетная схема

3. Составляем схему замещения, в которой вместо элементов системы электроснабжения указываются активные и реактивные сопротивления в относительных единицах.

4. Определим сопротивление элементов в базисных единицах.

Линия электропередач (Кл1):

;

;

;

Трансформатор Т:

;

;

Кабельная линия до щитовой:

;

;

;

Кабельная линия от щитовой до РП1:

;

;

;

Кабельная линия от РП1 до сверлильного станка:

;

;

;

Определим суммарное сопротивление до точки К1:

;

;

;

Ток в точке К1:

;

Определим ударный ток в точке К1:

;

;

;

Ударный ток в точке К1:

;

Определим суммарное сопротивление до точки К2:

;

;

;

Ток в точке К2:

;

Определим ударный ток в точке К2:

;

;

;

Ударный ток в точке К2:

;

Определим суммарное сопротивление до точки К3:

;

;

;

Ток в точке К3:

;

Определим ударный ток в точке К3:

;

;

;

Ударный ток в точке К3:

;

Определим суммарное сопротивление до точки К4:

;

;

;

Ток в точке К4:

;

Определим ударный ток в точке К4:

;

;

;

Ударный ток в точке К4:

;



Рис. 3 Схема замещения

5. Выбор коммутационного оборудования

На стороне высокого напряжения

Камеры КСО-209 предназначены для установки в трансформаторные подстанции или другие распределительные устройства электрических сетей классом напряжения 6(10) кВ частотой 50 Гц с изолированной нейтралью или заземленной через дугогасительный реактор.

Камеры КСО-209 комплектуются выключателями нагрузки, разъединителями, заземляющими устройствами, предохранителями, измерительными трансформаторами тока и напряжения и другими электротехническими аппаратами высокого напряжения в соответствии с техническими требованиями.

В соответствии с техническими требованиями в комплект поставки могут входить торцевые панели и шинные мосты.

Выбираем камеру марки КСО 209 - 10 - 3 - УХЛ4 - камера стационарная одностороннего обслуживания, модификация 3, 2009 год разработки, схема главных цепей 7.2ВВ-1000 (Ввод, отходящая линия с боковым вводом), номинальное напряжение 10 кВ, номинальный рабочий ток трансформаторов тока 20 А, для умеренного климата.

Камеры KCO-209 изготавливаются по принципиальным схемам главных цепей в соответствии с параметрами заказа (опросного листа) по типовым схемам. По заказу возможно изготовление камер по нетиповым схемам.

Камеры представляют собой сварную металлоконструкцию из гнутых стальных профилей. Внутри камеры размешена аппаратура главных цепей, на фасаде привода выключателей и разъединителей. Приводы установлены на одной фасадной стоике камеры (левой или правой) друг на другом. Такое расположение приводов позволяет выполнить дополнительную механическую блокировку рукоятки привода заземляющих ножей (невозможность их включения при включенных главных ножах), что повышает безопасность камеры при ее эксплуатации. Доступ в камеру КСО осуществляется через дверь, на которой имеется смотровое окно для обзора внутренней зоны камеры. Вверху на фасаде камеры расположен короб, в котором установлен блок зажимов и прокладываются магистрали вспомогательных цепей. Все аппараты и приборы установленные в камере КСО, подлежащие заземлению, заземлены. На фасаде камеры в нижней части имеется зажим заземления для присоединения переносного заземления. Каркас камеры приваривается непосредственно к металлическим заземленным конструкциям.

Для выполнения других видов блокировок (оперативных, безопасности) по заказу могут быть установлены блок-замки.

Каждая камера с левой стороны закрывается обшивным листом. Распредустройство с боковых сторон закрывается торцевыми панелями, которые ограждают шины с торцов распредустройства.

Оснастим данный шкаф устройством микропроцессорной защиты:

Сириус-2-М-220В-RS.

Микропроцессорное устройство защиты Сириус-2-М, предназначено: для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации присоединений напряжением 6 - 35 кВ. для установки в релейных отсеках КРУ, КРУН и КСО, на панелях и в шкафах в релейных залах и пультах управления электростанций и подстанций 6 - 35 кВ. Устройство Сириус-2-М - это комбинированный микропроцессорный терминал релейной защиты и автоматики. Применение в устройстве модульной мультипроцессорной архитектуры наряду с современными технологиями поверхностного монтажа обеспечивают высокую надежность, большую вычислительную мощность и быстродействие, а также высокую точность измерения электрических величин и временных ин-тервалов, что дает возможность снизить ступени селективности и повысить чувствительность терминала.

Реализованные в устройстве алгоритмы функций защиты и автоматики, а также схемы подключения устройства разработаны по требованиям к отечест-венным системам РЗА в сотрудничестве с представителями энергосистем и проектных институтов, что обеспечивает совместимость с аппаратурой, выпол-ненной на различной элементной базе, а также облегчает внедрение новой тех-ники проектировщикам и эксплуатационному персоналу.

Все функции устройства описаны в приложении 1.

Рис. 4

Технические данные КСО-209

Наименование	Значение
Номинальное напряжение (линейное), кВ	6; 10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	7,2; 12
Номинальный ток главных цепей при частоте 50 Гц, А	630; 1000; 1600
Номинальный ток главных цепей камер КСО с выключателями нагрузки при частоте 50 Гц, А	400; 630
Номинальный ток трансформаторов тока, А	20; 30; 40; 50; 75; 100; 150: 200; 300; 400; 600; 800; 1000 и т.д.
Номинальный ток сборных шин, А	630; 1000; 1600
Номинальный ток отключения высоковольтного выключателя при частоте 50 Гц , кА	20; 25
Ток электродинамической стойкости , кА	51
Ток термической стойкости , кА	20; 25
Время протекания тока термической стойкости , с:
для камер на 630; 1000А	1
Номинальное напряжение вспомогательных цепей:
цепи трансформаторов напряжения (защиты, измерения, учета, АВР), В	220
цепи освещения внутри камер КСО, В	36
Габаритные размеры (длинна x высота x ширина), мм	1000 x 2050 x 800

Проверим вакуумный выключатель ВВ-10-20/630-У3:

Ток КЗ:

;

;

Отключающая способность:

;

;

;

Ток термической стойкости:

;

Таким образом:

;

;

;

;

Выбираем выключатель нагрузки со стороны высокого напряжения трансформатора.

Выбираем выключатель нагрузки ВНА-Л-10/630-20зп У3:

ВНА - выключатель нагрузки автогазовый

Л - тип расположения привода левое

10 - номинальное напряжение, кВ

630 - номинальный ток, А

20 - ток отключения короткого замыкания, кА

з - количество ножей заземления: з - один нож заземления; 2з - два ножа заземления;

п - наличие полурамы для крепления предохранителей;

У3 - климатическое исполнение и категория размещения;

Выбираем выключатель нагрузки со стороны низкого напряжения трансформатора

Выбираем выключатель нагрузки Compact NS400NA:

Номинальное напряжение: 380В;

Допустимый ток включения Icm (kA удаp.): 7.1кА;

Допустимый сквозной ток Icw (A действ.): 5кА.

На стороне низкого напряжения.

В качестве РП выбираем ЩО 09-2-50-УЗ - панель распределительного щита модификации 2009 года разработки, с электродинамической стойкостью 30 кА, номер схемы соединения 50, для районов с умеренным климатом.

В состав входит:

Амперметр 0...400А

Вольтметр 0...500В

Разъединитель РЕ 19-37 400А

Трансформатор тока 400/5А

Выключатель автоматический ВА 51-39 400А



Рис. 5

Так как у нас всего в состав цеха входит 5 РП, а также в щитовой устанавливается компенсационное устройство, при этом в помещении щитовой располагается лишь 3 РП, то выбираем два таких щита.

Выберем автоматические выключатели для каждой группы нагрузки

Рассмотрим РП1.

Выбираем выключатель ВА04-31Про на токи от 16 до 100 А предназначен для проведения тока в нормальном режиме и отключения тока при коротких замыканиях, перегрузках, недопустимых снижениях напряжения, а также для нечастых оперативных включения и отключения электрических цепей и рассчитаны для эксплуатации в электроустановках с номинальным напряжением до 600 В переменного тока частоты 50 Гц.

Номинальный ток	25 А
Номинальное напряжение	600 В
ПКС	до 35 кА
Категория применения	A
Количество полюсов	3

Для остальных РП аналогично

№ РП	, А	Тип выключателя	Данные выключателя
РП1	16.873	ВА04-31Про	I=25А, U=600 B
РП2	10.277	ВА04-31Про	I=16А, U=600 B
РП3	10.262	ВА04-31Про	I=16А, U=600 B
РП4	25.519	ВА04-31Про	I=32А, U=600 B
РП5	13.527	ВА04-31Про	I=20А, U=600 B
Компенсатор	72.169	ВА04-31Про	I=100А, U=600 B

От первого щита питается РП1-3, а от второго РП4-5 и компенсационная установка.



6. Схема электроснабжения

Рис. 6



Заключение

В курсовой работе был произведен расчет электроснабжения прессового участка, целью которого является выбор наиболее оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов, позволяющих обеспечить необходимую надежность электропитания и бесперебойной работы цеха.

В ходе выполнения работы мы произвели расчет электрических нагрузок. Выбрали количество и мощность трансформаторов, с учетом оптимального коэффициента их загрузки. Выбрали наиболее надежный вариант сечения кабелей питающих и распределительных линий. Произвели расчет токов короткого замыкания и рассчитали допустимую просадку напряжения.

На основе произведенных расчетов можно сделать вывод, что выбран наиболее оптимальный и рациональный вариант электроснабжения.

Размещено на Allbest.ru

...