Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Краткая характеристика электроприемников цеха по режиму работы и категории бесперебойности электроснабжения

В цехе размещены вентиляторы, насосы, станки, мостовые краны, автоматические линии, транспортеры, машины дуговой сварки и электропечи сопротивления. Перечень электрооборудования, размещенного в цехе, его установленная мощность, количество приведены в таблице 1.1.

В цехе имеются потребители с длительным и повторно-кратковременным (ПКР) режимами работы.

ПКР - это режим, при котором температура за время включения повышается, за время пауз снижается, однако, нагрев за время цикла этого электроприемники не достигает установившейся температуры, а за время паузы температура не достигает температуры окружающей среды.

Продолжительность включения для ПКР:

, (1.1)

где tц < 10 мин - среднее время цикла.

В ПКР работают электродвигатели мостовых кранов и машины дуговой сварки (данный режим изображен на рисунке 1 (б));

трансформатор цеховой сечение

Длительный режим - это режим, при котором температура ЭП возрастает по экспоненте и через определённое время достигает установившегося значения.

ЭП продолжительного режима работы характеризуются коэффициентом включения:

(1.2)

В длительном режиме работают электроприводы насосов, вентиляторов и станков.

Цех можно отнести к потребителям II категории, перерыв в электроснабжении которых связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих и различных механизмов (ЭП всех основных цехов промышленных предприятий).

Питание ЭП II категории рекомендуется обеспечивать от двух независимых источников питания. Допускается питание ЭП II категории по одной воздушной линии, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более суток. Кабельные вставки должны выполнятся двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наиболее длительному току ВЛ. Допускается питание по одной КЛ, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединённых к одному общему аппарату. Допускается ручное переключение с одного источника на другой (без АВР). ПУЭ допускает один источник питания, если время перерыва в случае его выхода из строя не превышает 24 часа.

Таблица 1.1 - Ведомость электрических нагрузок цеха

№№ по плану	Наименование механизма или агрегата и его тип	Количество	Установленная мощность	Режим работы	Число рабочих смен	КИ, о. е.	cos , о.е.
		раб.	рез.	всего	кВт	кВА
1	Станок токарный	12		12	21		ПР	1	0,14	0,5
2	Станок фрезерный	7		7	11		ПР	1	0,14	0,5
3	Автоматическая линия	3		3	45		ПР	1	0,4	0,75
4	Вентилятор	9		9	12		ПР	1	0,65	0,8
5	Насос	8		8	8		ПР	1	0,7	0,85
6	Автоматическая линия	1		1	27		ПР	1	0,4	0,75
9	Машина дуговой сварки	2		2		124	ПКР	1	0,35	0,6
10	Индукционная печь	3		3		64	ПР	1	0,8	0,95
11	Эл. печь сопротивления	2		2	70		ПР	1	0,8	0,95
12	Мостовой кран	2		2	30		ПКР	1	0,05	0,5
13	Транспортёр	2		2	8		ПР	1	0,4	0,75

Цех производства экструдированного пенополистирола относится к классу помещений П-II, это связано с выделение пыли при обработке экструдированного пенополистирола т.к. этот материал по классу горючести относится к Г-3, Г-4. В цехе применяем радиальную схему электроснабжения, электроприемники и электроаппаратуру выбираем закрытого исполнения не ниже IP-44.

2. Выбор напряжения цеховой сети и системы питания силовой нагрузки и освещения

Цеховую сеть можно выполнить на напряжение 220 и 380 В.

Напряжение 660 В должно применяться на предприятиях где имеется большое количество электродвигателей в диапазоне мощностей 200 - 600 кВт. Перевод питания электроприёмников с напряжения 380 В на 660 В снижает затраты на сооружение низковольтной кабельной сети примерно на 30% и сокращает потери электроэнергии в этой сети в 1,3-1,4 раза. Внедрение напряжения 660 В обеспечивает снижение капитальных затрат относительно общей стоимости электроустановок стоящего предприятия на 0,5-1,5%.

В рассматриваемом цехе максимальная мощность электродвигателя 21 кВт, поэтому эффективность внедрения напряжения 660 В незначительна.

Для установленных потребителей электроэнергии цеха основным напряжением питания является напряжение 380 В. Питание освещения осуществляется напряжением 220 В.

Таким образом, в качестве основного напряжения в цехе выбирается напряжение 380/220 В.

Осветительная и силовая нагрузки будут питаться от общих цеховых трансформаторов 10/0,4 кВ.

3. Выбор электродвигателей, пусковой и защитной аппаратуры

Согласно ПУЭ для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения, независимо от их мощности рекомендуется применять электродвигатели синхронные или асинхронные с короткозамкнутым ротором. Обычно для одного цеха выбирают двигатели одной серии.

Выбираем асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии 4А напряжением 380 В, так как они просты в исполнении, дешевы и не требуют регулирования частоты вращения.

Серия 4А является массовой серией АД, рассчитанных на применение в различных областях промышленности . Она охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 до 400 кВт и выполнена на 17 высотах оси вращения -- от 50 до 355 мм.

Серия включает основное исполнение АД, ряд модификаций и специализированные исполнения. Двигатели основного исполнения соответствуют общим требованиям и предназначены для нормальных условий работы (двигатели общего назначения). Они выпускаются во всем диапазоне мощностей и высот оси вращения, охватываемых серией. Это трехфазные АД с короткозамкнутым ротором, рассчитанные на частоту питания 50 Гц, имеющие степень защиты IP44 или IP23.

Модификации и специализированные исполнения АД серии 4А построены на базе их основного исполнения, т. е. имеют те же принципиальные конструктивные решения основных элементов и высоты оси вращения. Они выпускаются отдельными отрезками серий на определенные высоты оси вращения и номинальные мощности и предназначены для применения в механизмах, предъявляющих специфические требования к электроприводу, или в условиях эксплуатации, отличных от нормальных, имеющие степень защиты IP54.

Для крана принимаем асинхронные двигатели серии 4MTF (с фазным ротором), 4MTKF (с короткозамкнутым ротором). Это двигатели повторно-кратковременного режима работы. Применяются на кранах с тяжелыми условиями работы. Основной режим работы ПВ 40%.

Условия выбора электродвигателей:

(3.1)

Выбор пусковой и защитной аппаратуры производим по выражению (3.2):

, (3.2)

где - номинальный ток расцепителя, А;

- номинальный ток электродвигателя, А.

Величины, приведённые в каталогах на асинхронные электродвигатели, связаны между собой следующими зависимостями:

; (3.3)

, (3.4)

где - номинальная мощность, кВА;

- номинальный ток, А;

- номинальная мощность, кВт;

- номинальный коэффициент мощности;

- КПД при номинальных нагрузке и параметрах.

. (3.5)

Типы двигателей и их технические характеристики приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Выбор двигателей для электроприемников

№	Название ЭП	Кол.	Р, кВт	Данные электродвигателей
				Тип двигателя	Рн, кВт	Iном, А	U, кВ	Iпус, А	n, об/мин	з, %	cosц
1	Станок токарный	12	21	4А180S4УП3	22,0	41,31	0,38	289,2	1500	90	0,9
2	Станок фрезерный	7	11	4А132M4 УП3	11,0	21,98	0,38	164,8	1500	87,5	0,87
3	Автоматическая линия	3	15	4А180M8 УП3	15,0	31,94	0,38	191,7	750	87	0,82
		3	15	4А180M8 УП3	15,0	31,94	0,38	191,7	750	87	0,82
		3	15	4А180M8 УП3	15,0	31,94	0,38	191,7	750	87	0,82
4	Вентилятор	9	12	4А160S2 УП3	15,0	28,8	0,38	216	3000	88	0,9
5	Насос	8	8	4А132M4 УП3	11,0	41,31	0,38	309,8	1500	87,5	0,87
6	Автоматическая линия	1	7,5	4А132S8 УП3	7,5	17,68	0,38	106,1	750	86	0,75
		1	7,5	4А132S8 УП3	7,5	17,68	0,38	106,1	750	86	0,75
		1	7,5	4А132S8 УП3	7,5	17,68	0,38	106,1	750	86	0,75
		1	7,5	4А132S8 УП3	7,5	17,68	0,38	106,1	750	86	0,75
12	Мостовой кран	подъем груза	2	15	MTF312-6	15,0	40,0	0,38	-	1000	81	0,70
		передвиж. тележки	2	5	MTF112-6	5,0	14,7	0,38	-	925	74	0,70
		передвиж. крана	2	11	MTF311-6	11,0	30,5	0,38	-	945	79	0,69
13	Транспортёр	2	8	4А132M4 УП3	11,0	21,98	0,38	164,8	1500	87,5	0,87

Рисунок 2

Выберем электродвигатель, пусковую и защитную аппаратуру для станка токарного, P=22кВт.

Из [14] выбираем АД 4А180S4УП3 с Рн=22 кВт; cos=0,9; =90%;

n =1500 об/мин.

Рассчитаем по выражению (3.5):

.

Размещено на http://www.allbest.ru

Таблица 3.2 - Выбор аппаратуры защиты и управления

№ п/п	Наименование технологического оборудования.	Электродвигатели или электроприемники	Аппарат защиты	Аппарат управления
		тип	Мощность Рном, кВт	номинальный ток Iном, А	количество п, шт.	Выключатель	номинальный ток выключателя Iн.в, А	номинальный ток расцепителя Iн.р, А	Контактор, пускатель	номинальный ток Iн, А	Тепловое реле	уставка теплового реле
1	Станок токарный	4А180S4УП3	22,0	41,31	12	АЕ2066М1-100-54У3А	160	50	ПМЛ-461004Б	63	РТЛ-2057	38-52
2	Станок фрезерный	4А132M4УП3	11,0	21,98	7	АЕ2066М1-100-54У3А	160	25	ПМЛ-261004Б	25	РТЛ-1022	18-25
3	Автоматическая линия	4А160M8УП3	45,0	31,94	3	АЕ2066М1-100-54У3А	160	100	ПМЛ-361004Б	40	РТЛ-2055	30-41
		4А132S8 УП3		31,94					ПМЛ-361004Б	40	РТЛ-2055	30-41
		4А225M8УП3		31,94					ПМЛ-361004Б	40	РТЛ-2055	30-41
4	Вентилятор	4А160S2 УП3	15,0	28,8	9	АЕ2066М1-100-54У3А	160	31,5	ПМЛ-361004Б	40	РТЛ-2053	23-32
5	Насос	4А132M4УП3	11,0	21,98	8	АЕ2066М1-100-54У3А	160	25	ПМЛ-261004Б	25	РТЛ-1022	18-25
6	Автоматическая линия	4А132S8 УП3	30,0	17,68	1	АЕ2066М1-100-54У3А	160	80	ПМЛ-261004Б	25	РТЛ-1021	13-19
		4А132М8УП3		17,68	1				ПМЛ-261004Б	25	РТЛ-1021	13-19
		4А132S8 УП3		17,68	1				ПМЛ-261004Б	25	РТЛ-1021	13-19
		4А160M8УП3		17,68	1				ПМЛ-261004Б	25	РТЛ-1021	13-19
9	Машина дуговой сварки	-	74,5	113,3	2	АЕ2066М1-100-54У3А	160	125	-	-	-	-
10	Индукционная печь	-	60,8	92,5	3	АЕ2066М1-100-54У3А	160	125	-	-	-	-
11	Электропечь сопротивления	-	70	106,5	2	АЕ2066М1-100-54У3А	160	125	-	-	-	-
12	Мостовой кран	МТК 15т	26,0	69,75	2	АЕ2066М1-100-54У3А	160	80	ПМЛ-461004Б	63	РТЛ-2057	38-52
									ПМЛ-261004Б	25	РТЛ-1021	13-19
									ПМЛ-361004Б	40	РТЛ-2053	23-32
13	Транспортёр	4А132M4УП3	11,0	21,98	2	АЕ2066М1-100-54У3А	160	25	ПМЛ-261004Б	25	РТЛ-1022	18-25

Размещено на http://www.allbest.ru

4. Расчет электроосвещения

Выбор системы освещения и освещённости цеха.

Основными электроприемниками цеха являются печи, станки и автоматические линии.

Минимальная освещенность при комбинированном освещении составляет для разряда зрительных работ IIIг 400 лк. При этом освещенность от общего освещения - 200 лк.

Также в цехе предусмотрена система аварийного освещения. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей производственных помещений на территории предприятий, требующих обслуживания при аварийном режиме, должна составлять 5%-10% от освещенности рабочего освещения при системе общего освещения.

Для создания равномерного распределения освещенности по всей площади цеха принимаем равномерное размещение светильников.

Выбор типа и мощности источника света.

Исходные данные:

- длина цеха L = 84 м;

- ширина цеха b = 48 м;

- высота цеха h = 12 м;

- напряжение системы освещения 220 В;

- минимальная освещенность Ераб = 200 лк; Еав = 10 лк .

Расчёт рабочего освещения.

Для общего рабочего освещения цеха используем светильники типа ГСП13 с лампами ДРИ и кривой силы света Г-1, степенью защиты IP54.

Располагаем светильники в шахматном порядке, при этом с целью снижения пульсаций светового потока, характерных при использовании этого типа ламп, в каждой точке устанавливаем не менее 2 светильников.

Высота подвеса светильников:

Hп = h - hс,

где h - высота цеха, м;

hС = 1,8 - расстояние от светильника до перекрытия (свес), м

Hп = 12 - 1,8= 10,2 м.

Расчетная площадь цеха: S = L·b =84·48 = 4032 м2.

Намечаем количество ламп:

шт. (4.1)

Отношение потока, падающего на освещаемую поверхность ко всему потоку ламп, называется коэффициентом использования Ки. Зависимость Ки от площади помещения, высоты и формы учитывается индексом помещения i.

Индекс помещения:

, (4.2)

где S - площадь цеха, м2;

L - длина цеха, м;

b - ширина цеха, м.

При i = 2,99 и пот=0,5, ст=0,5, пол=0,1 имеем Ки=0,6 [9].

Световой поток одной лампы:

Лм. (4.3)

Выбираем лампу ДРЛ мощностью 400 Вт со световым потоком ФЛ = 30000 Лм.

Корректируем количество светильников в цехе:

шт (4.4)

Принимаем к установке 93 ламп.

При количестве ламп ДРИ - 400 - 4 равном 93 шт., в цехе создается следующая освещенность:

лк (4.5)

Таким образом, данное количество ламп создает требуемую освещенность.

Расчёт аварийного освещения.

Аварийное освещение составляет 5-10 % от рабочего.

Еав = 10 лк; Ки=0,6; Кз=1,5; Фл=18600 лм.

шт

Принимаем 8 светильников. Выбираем лампу накаливания Г215-225-1000 со светильником ППД со степенью степенью защиты IP63. Световой поток лампы Фл=18600 лм.

.

Таким образом, данное количество ламп создает требуемую аварийную освещенность.

4.3 Выбор кабелей, питающих щитки освещения

Сечения электрических кабелей выбираются по выражению 4.6:

IР < IД.Д, (4.6)

где IР - расчётный ток, А;

IД.Д - допустимая длительная токовая нагрузка на кабель.

Так как цех производства экструдированного пенополистирола относится к помещениям с пожаро-взрывоопасной средой, то:

IД.Д >Iр, (4.7)

где Iр - длительно допустимый ток для кабелей при пожаро-взрывоопасных условиях прокладки, приводимый в таблицах ПУЭ.

Выбор кабеля, питающего щиток рабочего освещения.

Выбираем кабель, питающий щиток рабочего освещения основного помещения цеха производства экструдированного пенополистирола.

Расчётная нагрузка внутреннего освещения здания Рр определяется по установленной мощности освещения Ру и коэффициенту спроса Кс:

Рр = Ру · Кс.

Установленная мощность Ру определяется суммированием мощности ламп всех стационарных светильников, при этом для учёта потерь в пускорегулирующих аппаратах газоразрядных ламп ДРИ умножаем на 1,1:

Ру = n · Рл · 1,1, (4.8)

где n - количество ламп, шт.,

Рл - номинальная мощность лампы, Вт.

Кс = 0,9 [9],

Ру = 93 · 400 · 1,1 = 40920 Вт,

Рр = 40920 · 0,9 = 36828 Вт,

Qр = Рр · tg ц = 36828·1,44 = 53032,32 вар,

где tg = 1,44 для ламп ДРИ [9].

Определяем полную мощность рабочего освещения:

.

Определяем расчетный ток для выбора проводов:

,

где Uном = 380 В - номинальное напряжение сети.

Выбираем провод марки АВВГнг.

Принимаем пятижильный провод АВВГнг (5х50 мм2) с Iн.д= 125 А.

Выбор кабеля, питающего щиток аварийного освещения

Определяем установленную мощность ламп:

Ру = 81000 = 8000 Вт.

Определяем расчётную нагрузку:

Рр = Ру · Кс =8000 0,9 = 7200 Вт,

где Кс = 0,9 [9].

Qр = Рр · tg ц = 7200·0,33 = 2376 вар,

где tg = 0,33 для ламп накаливания [9].

Определяем полную мощность аварийного освещения:

.

Определяем расчётный ток для выбора проводов:

,

где cos=0,95 - для ЛН [9]

Принимаем провод АВВГНГ (5х2,5 мм2) пять жил.

Iн.д= 21 А > IР=12,13 А

Результаты расчета сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Выбор кабелей для щитков освещения

Освещение	РР, Вт	QР, вар	SР, ВА	IР, А	Марка провода	IН.Д. кабеля, А
основное	36828	53032,32	64565,7	98,1	АВВГнг (5х50)	125
аварийное	7200	2376	7581,9	12,13	АВВГнг (5х2,5)	21
всего	44028	55408,32	72147,6	-	-	-

Выбор схемы питания осветительной установки

Питание электрического освещения производится от общих для осветительных и силовых нагрузок трансформаторов с низшим напряжением 0,4 кВ (напряжение сети 380/220 В).

Для питания ламп применяется провод АВВГнг.

Для распределения электроэнергии рабочего и аварийного освещения, а также для защиты сетей от токов короткого замыкания применяем компактные распределительные щиты. Для аварийного и на отходящих линиях рабочего освещения используем автоматическими выключателями АЕ2046М. В качестве вводного выключателя рабочего освещения выбираем автоматический выключатель АЕ3726ФУ3.

Схема питания осветительной установки показана на рисунке 4.1.

Рисунок 3 - Схема питания осветительной установки

Осветительная сеть цеха предусматривает наличие одного группового щитка, к которому групповыми линиями присоединяются светильники. В случае аварийного прекращения действия рабочего освещения предусмотрено аварийное освещение, обеспечивающее возможность продолжения работы и безопасную эвакуацию людей из цеха.

Светильники аварийного освещения автоматически включаются при аварийном отключении рабочего освещения.

Управление рабочим освещением осуществляется автоматическими выключателями, установленными на групповом щитке. Для удобства эксплуатации и безопасности производства ремонтных работ и замены отдельных элементов схемы электроосвещения необходимо предусмотреть возможность отключения группового щитка. Эту функцию выполняет выключатель.

Выбор типа и расположения группового щитка, компоновка сети и её выполнение.

Для аппаратов аварийного освещения в качестве осветительных щитков используем модульные распределительные щитки встроенного исполнения ВС-U. Они удобны в эксплуатации и имеют компактные геометрические размеры. Применяются при напряжении 400 В и номинальном токе 63 А. Имеют степень защиты IP 44.

Для аппаратов рабочего освещения в качестве осветительных щитков применяем распределительные щиты большего объема ПР11-3054. Рассчитаны на напряжение 400 В и ток до 250 А, степень защиты IP 54. Выбираем исполнение щитов для навесного монтажа.

Выбор аппаратов рабочего освещения.

Светильники рабочего освещения запитываются 4-мя групповыми линиями по 28 светильников в каждой линии (рисунок 4.2). К фазе А присоединяют по 8 ламп, к фазе В по 8 ламп и к фазе С присоединяют по 8 ламп.

Определяем расчетную мощность наиболее загруженной фазы в одном ряду:

Рнбз = Рл · n · kс,

где Рл - мощность одной лампы, Вт;

n - количество светильников на фазе, шт;

kс = 1,1 - поправочный коэффициент на расход мощности ПРА.

Рнбз = 400·8·1,1 = 3520 Вт.

Определяем расчётный ток для наиболее загруженной фазы:

,

где UФ = 220 В - фазное напряжение;

сosц = 0,57 - для ламп ДРИ [9].

.

Для рабочего освещения выбираем провод АВВГнг (5х6), с Iном=37 А [10].

Расчётный ток нагрузки: IР=84,3 А.

Расчетный ток наиболее загруженной фазы: IРнбз=28,1 А.

Для распределения электроэнергии и защиты сетей от тока перегрузки и короткого замыкания применяем модульные автоматические выключатели АЕ3726 (вводной выключатель) и АЕ2046М (на отходящих линиях). Используем распределительные щиты большего объема при навесном исполнении ПР11.

Выбираем распределительный шкаф ПР11-3054, Iном=250А. Количество выключателей на фидерах - 4 трёхполюсных. Выключатели на отходящих линиях АЕ2046М Iн.в.=63А. Вводной выключатель АЕ3726 ФУ3 Iн.в.=250 А.

Выбор аппаратов аварийного освещения.

Светильники аварийного освещения расположены в 3 ряда (рисунок 4).

Определяем расчётную мощность наиболее загруженной фазы в одном ряду. К фазам А, С присоединяем по 2 лампе и к фазе В присоединяем 4 лампы.

Рнбз = Рл · n,

где Рл - мощность одной лампы, Вт;

n - количество светильников на фазе, шт.

Рнбз=1000·4·= 4000 Вт.

Определяем расчётный ток для наиболее загруженной фазы:

,

где UФ = 220 В - фазное напряжение;

сosц = 0,95 - для ламп накаливания .

.

Для аварийного освещения выбираем провод АВВГнг (5х2,5мм2), с Iном=21 А [10].

Расчётный ток нагрузки: IР=14,39 А.

Расчетный ток наиболее загруженной фазы: IРнбз=19,14 А.

Для распределения электроэнергии и защиты сетей от тока перегрузки и короткого замыкания применяем модульные автоматические выключатели PL6. Используем распределительные шкафы встроенного исполнения ВС-U.

Выбираем распределительный шкаф ВС-U-1/5-ЕСО, Iном=63 А. Количество выключателей на фидерах - 3 однополюсных. Выключатели на отходящих линиях PL6-В20/3 Iн.в.=20А. Вводной выключатель PL6-В20/3 Iн.в.=20А.

Выбранное оборудование сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Осветительные шинопроводы и групповые щитки

Помещение (вид освещения)	Групповой щиток	Шинопровод
	Тип	Фидерные выключатели	Вводной выключатель	Тип	I ном, А
		Тип	I ном, А	Тип	I ном, А
Основное (рабочее)	ПР11-3054	АЕ2046М	63	АЕ3726ФУ3	250	АВВГнг (5х6)	37
Основное (аварийное)	ВС-U-1/5-ЕСО	PL6-В20/1	20	PL6-В20/3	20	АВВГнг (5х2,5)	26



Рисунок 4 - Схема цехового освещения

5 Расчет электрических нагрузок

Расчет сварочной нагрузки методом эффективных мощностей

Для расчета методом эффективных нагрузок предварительно распределим машины дуговой сварки по фазам АВ, ВС, СА таким образом, чтобы получить наиболее равномерную нагрузку. Считается, что нагрузка распределена равномерно, если УРном, остающееся не распределённой, не превышает 15 % общей нагрузки узла системы.

Распределяем сварочные установки по парам фаз по принципу равенства паспортных мощностей показано на рисунке 5:



Рисунок 5 - Распределение по фазам

кВА

Определяем коэффициент не баланса:

Пара фаз АС незагружена по сравнению с парами ВС, АВ.

Определяю эквивалентную среднюю и эффективную нагрузки сварочной машины:

кВА (5.1)

кВА (5.2)

где: Кз.i - коэффициент загрузки машин дуговой сварки, Кз.i=0,7;

ПВф.i - продолжительность включения машин дуговой сварки, ПВф.i=16 %;

Sпасп.i - паспортное значение мощности машины дуговой сварки, Sпасп.i=124 кВА.

 кВА;

кВА.

Для наиболее загруженной пары фаз определяю эффективную мощность:

кВА. (5.3)

Определяем эквивалентную трехфазную нагрузку:

кВА. (5.4)

Определяем эффективный трехфазный ток:

А. (5.5)

Находим активную и реактивную нагрузки:

кВт; (5.6)

кВар; (5.7)

где cos(ц) = 0,6, а tg(ц) = 1,33 для машин дуговой сварки.

Расчёт электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм.

Разбиваем все электроприёмники по группам со сходными характеристиками. Для каждой группы электроприёмников определим активную нагрузку по формулам:

(5.8)

(5.9)

где n - число электроприёмников в группе;

К - число групп электроприемников;

Ки.i - коэффициент использования электроприемников;

Рном i - номинальная мощность электроприемников i-ой группы;

tgцi - коэффициент мощности электроприемников.

Для приёмников, работающих в ПКР:

, (5.10)

Результаты расчётов приведены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Расчёт средней нагрузки за максимально загруженную смену

№ поз.	Наименование	Кол шт	PНОМ, кВт	КИ, о.е.		Средняя нагрузка
						Pсм, кВт	Qсм, квар
1	Станок токарный	12	22,0	0,14	0,5/1,73	36,96	63,94
2	Станок фрезерный	7	11,0	0,14	0,5/1,73	10,78	18,65
3	Автоматическая линия	3	45,0	0,4	0,75/0,48	54	25,92
4	Вентилятор	9	15,0	0,65	0,8/0,75	87,75	65,81
5	Насос	8	11,0	0,7	0,85/0,62	61,6	38,19
6	Автоматическая линия	1	30,0	0,4	0,75/0,48	12	5,76
10	Индукционная печь	3	60,8	0,8	0,95/0,33	145,92	48,15
11	Электропечь сопротивления	2	70	0,8	0,95/0,33	112	36,96
12	Мостовой кран (15 т)	2	31,0	0,05	0,5/1,73	39,21	67,83
13	Транспортер	2	11,0	0,4	0,75/0,88	8,8	7,74
	Итого		1135,4			569,02	378,95

Находим групповой коэффициент использования:

(5.11)

где n - число всех электроприёмников;

Эффективное число электроприёмников:

?33 шт. (5.12)

так как nэф>10, то коэффициент максимума:

. (5.13)

Расчётные максимумы активной и реактивной нагрузки:

(5.14)

Полная расчётная нагрузка:

(5.15)

Расчётная величина тока:

(5.16)

Распределение нагрузки по распределительным щитам

Распределим электроприёмники цеха по распределительным щитам . Расчёт ведём по формулам:

Среднесменная нагрузка:

(5.17)

(5.18)

где n - число электроприёмников в группе;

К - число групп электроприемников;

Ки.i - коэффициент использования электроприемников;

Рном i - номинальная мощность электроприемников i-ой группы;

tgцi - коэффициент мощности электроприемников.

Находим групповой коэффициент использования:

, (5.19)

где ni - число электроприёмников в группе.

Эффективное число электроприёмников:

. (5.20)

Определяем коэффициент максимума:

. (5.21)

Расчётные максимумы активной и реактивной нагрузки:

. (5.22)

Полная расчётная нагрузка:

. (5.23)

Расчётная величина тока:

. (5.24)

Результаты распределения электроприёмников по распределительным щитам приведены в таблице 5.2. План цеха с расположением распределительных щитов показан на рисунке 5.2.

Таблица 5.2 - Распределение электроприемников по РЩ

Шинопровод	Поз №	Наименование электроприёмника	Рном кВт	n	Ки	Рсм, кВт	cosц	tgц	Qсм, квар	Кисп	nэф	Км	Рр, кВт	Qp, квар	Sр, кВА	Ip, А
РЩ-1	1	Станок фрезерный	22	4	0,14	12,32	0,5	1,73	21,313	0,3	8,75=9	1,76	217,67	201,11	296,36	450,28
	2	Станок токарный	11	3	0,14	4,62	0,5	1,73	7,9926
	3	Автоматич.линия	45	1	0,4	18	0,75	0,48	8,64
	4	Вентилятор	15	2	0,65	19,5	0,8	0,75	14,625
	5	Насос	11	1	0,7	7,7	0,85	0,62	4,774
	9	Машина дуговой сварки	108,1	1	0,35	37,83	0,6	1,33	50,320
РЩ-2	1	Станок фрезерный	22	4	0,14		0,5	1,73	0	0,296	9,33=10	1,729	131,51	49,31	140,45	213,40
	2	Станок токарный	11	2	0,14	3,08	0,5	1,73	5,3284
	3	Автоматич.линия	45	2	0,4	36	0,75	0,48	17,28
	4	Вентилятор	15	3	0,65	29,25	0,8	0,75	21,937
	5	Насос	11	1	0,7	7,7	0,85	0,62	4,774
РЩ-3	1	Станок фрезерный	22	4	0,14	12,32	0,5	1,73	21,313	0,508	7,29=8	1,521	217,03	76,465	230,11	349,61
	2	Станок токарный	11	1	0,14	1,54	0,5	1,73	2,6642
	4	Вентилятор	15	2	0,65	19,5	0,8	0,75	14,625
	6	Автоматич.линия	30	1	0,4	12	0,75	0,48	5,76
	10	Индукционная печь	60,8	2	0,8	97,28	0,95	0,33	32,102
РЩ-4	2	Станок токарный	11	1	0,14	1,54	0,5	1,73	2,6642	0,675	2,96=3	1,601	247,51	251,87	353,13	536,52
	4	Вентилятор	15	1	0,65	9,75	0,8	0,75	7,3125
	5	Насос	11	2	0,7	15,4	0,85	0,62	9,548
	9	Машина дуговой сварки	108,1	1	0,35	37,83	0,6	1,73	65,454
	11	Эл.печь сопротивления	70	1	0,8	56	0,95	0,33	18,48
	13	Транспортер	11	1	0,4	4,4	0,75	0,88	3,872
РЩ-5	4	Вентилятор	15	1	0,65	9,75	0,8	0,75	7,3125	0,581	6,08=7	1,481	226,20	70,174	236,83	359,83
	5	Насос	11	4	0,7	30,8	0,85	0,62	19,096
	10	Индукционная печь	60,8	1	0,8	48,64	0,95	0,33	16,051
	11	Эл.печь сопротивления	70	1	0,8	56	0,95	0,33	18,48
	12	Мостовой кран	26	2	0,05	3,1	0,5	1,73	5,363
	13	Транспортер	11	1	0,4	4,4	0,75	0,88	3,872

Размещено на http://www.allbest.ru

Таблица 5.3 - Выбор кабелей, питающих группы электроприемников

№ группы электроприемников	Iр,А	Iд.д, А	Марка кабеля
1	450,28	502,32	2хАВВГнг(4Ч150)мм2
2	213,40	307,28	2хАВВГнг(4Ч70)мм2
3	349,61	502,32	2хАВВГнг(4Ч150)мм2
4	536,52	575,92	2хАВВГнг(4Ч185)мм2
5	359,83	502,32	2хАВВГнг(4Ч150)мм2
6	530	575,92	2хАВВГнг(4Ч185)мм2
7	530	575,92	2хАВВГнг(4Ч185)мм2
8	530	575,92	2хАВВГнг(4Ч185)мм2

Выбор распределительных щитов.

Для распределения электроэнергии и защиты сетей от токов короткого замыкания применяем распределительный шкаф ПР11-7123 с автоматическими выключателями.

Пример выбора распределительного щита для 1-ой группы электроприемников.

Расчётный ток нагрузки: IР=450,28 А.

Выбираем распределительный пункт ПР11-7123--54У3, , имеющий:

Вид установки - напольное;

номинальный ток шкафа Iном= 630А;

номинальный рабочий ток для исполнения IP54 У3 Iном.р=540А;

количество трехполюсных выключателей на фидерах - 12;

фидерные выключатели - по таблице 3.2.

На вводе зажимы. На вводе выбираем рубильник Р16-39/3 Iном.р.=630 А.

Групповые щитки, располагаемые электропомещении.

Таблица 5.4 - Выбор распределительных щитов

№ распред. щита, в соотв. с № группы	Тип щита	Вводной рубильник	Ток
			Расчетный нагрузки, А	Номинальный ток шкафа, А
		Тип	I ном, А
1	ПР11-7123-54У3	Р16-39/3	630	450,28	630
2	ПР11-7123-54У3	Р16-39/3	630	213,4	630
3	ПР11-7123-54У3	Р16-39/3	630	349,61	630
4	ПР11-7121-54У3	Р16-39/3	630	536,52	630
5	ПР11-7123-54У3	Р16-39/3	630	359,83	630
6	ПР11-7123-54У3	Р16-39/3	630	530	630
7	ПР11-7123-54У3	Р16-39/3	630	530	630
8	ПР11-7123-54У3	Р16-39/3	630	530	630

Рисунок 5 - План цеха с расположением распределительных щитов и прокладки кабелей для эл. приемников

Ответвления к электроприемникам.

Участок электросети, питающий отдельный приёмник электроэнергии, называется ответвлением. Ответвления к электроприёмникам от распределительных щитов выполняем кабелем АВВГнг в коробе и в местах от короба до электроприемника в трубе, для машин дуговой сварки - кабелем АВВГнг (согласно ПУЭ в производственных помещениях при наличии опасности механических повреждений в эксплуатации, прокладка небронированных кабелей допускается при условии их защиты от механических повреждений).Питание мостового крана производим гибким шланговым кабелем марки КГН. Кабель подвешивается на роликах и передвигается по конструкции вдоль пути крана.

Выбор сечения проводов и кабелей выбираем по условию допустимого нагрева:

Iр< Iдд, (5.26)

где Iдд - допустимая длительная токовая нагрузка на провод (кабель), А.

Iдд = Iнд (5.27)

Для ответвлений к отдельным электроприемникам длительного режима работы в качестве расчётного тока принимаем номинальный ток электроприёмника:

Iном. эп Iнд (5.28)

Для примера выберем провода, питающие токарный станок P=22 кВт:

(5.29)

Выбираем четырехжильный кабель АВВГнг (4х16) с Iнд =60 А [10]. Проводим проверку по условию:

Iном. эп Iнд:

Iном. эп = 41,31 А Iнд = 60 А,

провод проходят по длительно допустимому току нагрева. Выбранные провода сводим в таблицу 5.5.

Таблица 5.5 - Выбор проводов и кабелей к потребителям

Поз.№	Электроприёмники	Iр, А	Марка кабеля	IНОМ, А
1	Станок токарный	41,31	АВВГнг(4х16)	60
2	Станок фрезерный	21,98	АВВГнг (4х6)	30
3	Автоматическая линия	95,82	АВВГнг (4х50)	120
4	Вентилятор	28,8	АВВГнг (4х8)	37
5	Насос	21,98	АВВГнг (4х6)	30
6	Автоматическая линия	70,72	АВВГнг (4х50)	120
9	Машина дуговой сварки	113,3	АВВГнг (4х70)	154
10	Индукционная печь	92,5	АВВГнг (4х70)	140
11	Электропечь сопротивления	106,5	АВВГнг (4х70)	140
12	Мостовой кран	69,75	КГН(4х50)	120
13	Транспортер ...

Подобные документы

• Проектирование системы электроснабжения цеха

  Выбор и обоснование схемы силовой сети цеха, напряжения осветительной сети установки. Определение числа, мощности и места расположения цеховой трансформаторной с учетом компенсации реактивной мощности. Расчет освещения цеха и искусственного заземления.
  
  курсовая работа [128,5 K], добавлен 05.03.2014
  

• 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
  

• Электроснабжение литейного цеха

  Характеристика 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 19.02.2011
  

• Расчет электроснабжения термического цеха

  Выбор напряжения и режима нейтрали для цеховой распределительной сети. Расчет электрических нагрузок цеха с учетом освещения, мощности компенсирующих устройств. Выбор местоположения цеховой трансформаторной подстанции. Нагрузки на участки цеховой сети.
  
  курсовая работа [2,6 M], добавлен 07.04.2015
  

• Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха

  Проектирование электроснабжения сборочного цеха. Схема цеховой сети и расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности и выбор мощности цеховых трансформаторов. Установка силовых распределительных пунктов. Подбор сечения проводов и кабелей.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 05.09.2010
  

• Разработка системы электроснабжения сварочного участка цеха

  Определение силовой и осветительной нагрузок. Разработка оптимальных схем низковольтного электроснабжения цеха. Выбор силовых трансформаторов, сечения проводников, автоматических выключателей, предохранителей. Расчет токов трехфазного короткого замыкания.
  
  курсовая работа [339,0 K], добавлен 12.04.2015
  

• Проектирование электроснабжения цеха

  Сведения об электрических нагрузках цеха. Выбор принципиальной схемы внутрицеховой электросети. Определение расчетной нагрузки по методу упорядоченных диаграмм. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания в сети 0,4 кВ.
  
  курсовая работа [350,1 K], добавлен 10.02.2015
  

• Разработка схемы электроснабжения автоматизированного цеха

  Категория надёжности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения цеха. Выбор источника света. Размещение осветительных приборов. Расчет нагрузки освещения штамповочного участка, выбор числа и мощности трансформатора. Расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [360,3 K], добавлен 26.05.2016
  

• Расчет электроснабжения автоматизированного цеха

  Выбор питающего напряжения, расчет электрических нагрузок и компенсации реактивной мощности электроснабжения автоматизированного цеха. Распределительные сети, мощность трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания, выбор электрической аппаратуры.
  
  курсовая работа [391,7 K], добавлен 25.04.2014
  

• 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 цеха

  Расчет электрических нагрузок групп цеха. Проектирование осветительных установок. Предварительный расчет осветительной нагрузки. Выбор числа, мощности трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Расчет схемы силовой сети, токов короткого замыкания.
  
  контрольная работа [188,8 K], добавлен 08.02.2012
  

• Разработка внутрицеховой электрической сети

  Расчет силовой нагрузки цеха. Выбор местоположения цеховой трансформаторной подстанции. Расчет токов трехфазного и однофазного короткого замыкания. Схема распределительной сети питания электроприемников. Согласование и проверка защитной аппаратуры.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 22.12.2012
  

• Разработка системы электроснабжения сельскохозяйственного района

  Электрические нагрузки зданий и наружного освещения. Выбор сечения проводников осветительной сети. Определение числа и мощности трансформаторов подстанции. Коммутационная и защитная аппаратуры. Расчёт токов короткого замыкания. Разработка релейной защиты.
  
  дипломная работа [337,6 K], добавлен 15.02.2017
  

• Расчет электроснабжения цеха "Владивостокского бутощебёночного завода"

  Расчет освещения цеха, выбор осветительного кабеля по условию допустимого нагрева. Расчет сети высшего напряжения, силового трансформатора, токов короткого замыкания кабельной сети. Проверка кабеля по термической стойкости к токам короткого замыкания.
  
  курсовая работа [241,7 K], добавлен 27.03.2011
  

• Проектирование внутрицехового электроснабжения

  Разработка проекта электроснабжения электроприемников цеха: расчет числа и мощности трансформаторов, способов прокладки сети, выбор комплектных шинопроводов, распределительных пунктов, сечений силовых линий, определение токов короткого замыкания.
  
  методичка [1,1 M], добавлен 03.09.2010
  

• Светотехнический и электротехнический расчет освещения механосборочного цеха

  Выбор систем освещения помещений цеха и источников света. Расчет электрического освещения. Выбор напряжения и источника питания. Расчет нагрузки электрического освещения, сечения проводников по нагреву и потере напряжения, потерь напряжения в проводниках.
  
  курсовая работа [589,0 K], добавлен 22.10.2015
  

• Проект электроснабжения цеха приготовления щепы и опилок

  Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Расчет нагрузок цеха. Разработка графиков. Выбор числа, мощности трансформаторов на подстанции, коммутационной аппаратуры. Расчет токов короткого замыкания. Мероприятия по повышению коэффициента мощности.
  
  курсовая работа [504,2 K], добавлен 11.02.2013
  

• Электрификация технологического оборудования цеха и разработка системы освещения

  Выбор схемы электроснабжения и расчет ее элементов. Проектирование осветительной установки рабочего освещения, компоновка сети. Выбор силовых трансформаторов и питающего кабеля для подстанции. Расчет токов короткого замыкания и проверка аппаратов защиты.
  
  дипломная работа [737,2 K], добавлен 21.11.2016
  

• Электроснабжение цеха

  Описание схемы электроснабжения и конструкция силовой сети. Выбор числа и мощности трансформаторов, места установки силовых шкафов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор оборудования питающей подстанции. Определение параметров сети заземления.
  
  курсовая работа [230,3 K], добавлен 29.02.2016
  

• Электроснабжения цеха металлоконструкций

  Проведение расчета электрических нагрузок цеха металлоконструкций. Разработка проекта внешней сети электропитания цеха, обоснование выбора силовых трансформаторов. Расчет распределительной силовой сети объекта: сечение кабелей, автоматическая защита.
  
  курсовая работа [461,0 K], добавлен 27.01.2016
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам