Разработка электроснабжения механического цеха серийного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство общего и профессионального образования

Свердловской области

Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования Свердловской области «Богдановичский политехникум»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Разработка электроснабжение механического цеха серийного производства

Студент гр. Э-11 Дубовкин К.А

2013

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ

1.2 План расположения ЭО цеха

1.3 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов

2.1.1 Выбор схемы электроснабжения цеха

2.1.2 Расчет электрических нагрузок и составление сводной ведомости нагрузок

2.1.3 Компенсация реактивной мощности

2.1.3 Выбор числа и мощности трансформаторов

2.2 Расчет и выбор элементов ЭСН

2.2.1 Расчет и выбор аппаратов защиты.

2.2.2 Расчет и выбор линий электроснабжения.

2.2.3 Составление сводной ведомости ЭСН цеха

2.3 Расчет токов короткого замыкания

2.3.1 Выбор точек и расчет токов короткого замыкания

2.3.2 Проверка элементов по токам КЗ

2.3.3 Определение потери напряжения в линии

3. Составление ведомости монтируемого оборудования

4. Основные технические и организационные мероприятия безопасного проведения работ с электроустановками до 1 КВ

Заключение

Список литературы

Введение

В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Электричество уже давно и прочно вошло во все отрасли народного хозяйства и в быт людей. Основное достоинство электрической энергии - относительная простота производства, передачи, дробления и преобразования.

Электроэнергетика относится к базовым отраслям индустрии. Поэтому развитию электроэнергетики уделяется особое внимание.

Нарастающими темпами осуществляется строительство новых мощных электростанций, строятся сверхдальние линии электропередачи, обеспечивающие энергетические связи между объединенными энергетическими системами и отдельными электростанциями, отстоящими друг от друга на многие сотни и даже тысячи километров. Так, линии переменного тока связывают крупные электростанции. Продолжаются работы по дальнейшему развитию Единой энергетической системы РФ и повышению надежности электроснабжения народного хозяйства. Наряду с этим происходит ускорение темпов комплексной механизации и автоматизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства, что теснейшим образом связано с потреблением электроэнергии.

Основные потребители вырабатываемой электроэнергии -- промышленные предприятия, на которых электроэнергия - должна распределяться и потребляться различными электроприемниками с высокой экономичностью и надежностью с соблюдением техники безопасности обслуживания, а также Правил устройств и эксплуатации электроустановок.

Современное электрооборудование и электропривод отдельных установок оснащаются комплектными распределительными устройствами, подстанциями, шинопроводами, чтобы обеспечить экономичную и надежную работу и рациональный расход электроэнергии. Персонал предприятий и цехов, обслуживающий установки электроснабжения, электрооборудование и электропривод, должен быть достаточно высокой квалификации. Поэтому работа над курсовым проектом - один из этапов теоретической и практической подготовки к работе на производстве.

Цель курсового проекта - разработка схемы электроснабжения механического цеха серийного производства.

Задачи проекта:

- рассчитать электрические нагрузки;

- выбрать компенсирующие устройства;

- выбрать трансформаторы;

- выбрать аппаратуру защиты и распределительных устройств;

- проверить выбранные элементы по токам короткого замыкания

- определить потери напряжения в линии

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ

Механический цех серийного производства(МЦСП) является вспомогательным и выполняет заказы основных цехов предприятия.

Он предназначен для выполнения различных операций по обслуживанию, ремонту электротермического и станочного оборудования

Для этой цели в цехе предусмотрены: станочное отделение, сварочный участок, компрессорная, производственные, служебные и бытовые помещения.

Основное оборудование установлено в станочном отделении: станки различною назначения и подъемно-транспортные механизмы.

МЦСП получает электроснабжение (ЭСН) от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП).

ТП находится на расстоянии 1,5 км от ГПП предприятия, напряжение-- 6 или 10 кВ.

От энергосистемы (ЭНС) до ГПП -- 12 км.

Количество рабочих смен -- 2.

Потребители ЭЭ относятся по надежности и бесперебойности ЭСН к 2 и 3 категории.

Грунт в районе цеха -- супесь с температурой 0 °С, окружающая среда не агрессивная.

Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 8 и 6 м каждый

Размеры цеха А хВхН = 48х30х7м.

Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,2м

Перечень ЭО цеха дан в таблице 3.12.

Мощность электропотребления (Р_т) указана для одного электроприёмннка.

Таблица 1.1- Перечень ЭО механического цеха серийного производства

№ на плане	Наименование ЭО	Рэп, кВт	Примечание
1…4	Сварочные автоматы	50.0 кВА	ПВ=60 %
5...8	Вентиляторы	4,8
9, 10	Компрессоры	30,0
11,12, 39,40	Алмазно-расточные станки	2,5
13...16	Горизонтально-расточные станки	25,0
17, 19	Продольно-строгальные станки	40,0
18	Кран-балка	15.0	ПВ=60 %
20	Мостовой кран	55.0	ПВ=40 %
21..26	Расточные станки	14.0
27...29	Поперечно-строгальные станки	10.0
30 .33	Радиально-сверлильные станки	3.0	1 фазные
34...36	Вертикально-сверлильные станки	4.0	1-фазные
37,38	Электропечи сопротивления	32.0
41,42	Заточные станки	1,5	1-фазные
43…50	Токарно-револьверные станки	4,5

1.2 План расположения ЭО цеха

Рисунок 1.1 - План расположения ЭО механического цеха серийного производства

1.3 Классификация помещений по взрыво, пожаро и электробезопасности

На выбор схемы и конструктивное исполнение цеховой сети оказывают влияние такие факторы, как степень ответственности приемников электроэнергии, режимы их работы и размещение по территории цеха, номинальные токи и напряжения. Существенное значение имеет микроклимат производственных помещений.

В соответствии с ПУЭ производственные помещения в зависимости от характера окружающей среды делят на следующие классы: помещения с нормальной средой, жаркой, влажной, сырой, особо сырой, пыльной, химически активной, с пожароопасными и взрывоопасными зонами.

Таблица1.2 - Классификация помещений безопасности

Наименование помещений	Категории
	взрывоопасности	пожароопасности	электробезопасности
Вентиляционная	В-IIа	П- IIа	ПО
Бытовка	-	П- IIа	БПО
Компрессорная	В-IIа	П-I	ПО
Сварочный участок	B-I	П-I	ПО
Станочное отделение	В-IIа	П-IIа	ПО
Трансформаторная подстанция	B-Iг	П-I	ОО
Щитовая	-	-	ПО

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов

2.1.1 Выбор схемы электроснабжения цеха

Рисунок 2.1- Схема электроснабжения механического цеха серийного производства

Производим выбор питающего напряжения с учётом нагрузки

U=4,34= 4.34=9.37 кВ

В качестве питающего выбираем напряжение = 10 кВ.

Нагрузка 1-фазного приводится к длительному режиму и к условию 3-фазной мощности.

Включаем однофазную нагрузку на линейное напряжение. При включении 1-фазных нагрузок на линейное напряжение нагрузки отдельных фаз однофазных электроприёмников определяются как полусуммы двух плеч прилегающих к данной фазе.

Радиально-сверлильный станок Р_н1= 3,0кВт

Вертикально-сверлильный станок Р_н2= 4,0кВт,

Заточный станок Р_н3 =1,5 кВт

- для электроприёмников ПКР

- для сварочных автоматов с ПКР

Сварочный автомат

кВт

Кран-балка

кВт

кВт

кВт

кВт

Рисунок 2.2 - Распределение 1-фазной нагрузки по фазам

Нагрузки распределяются по фазам с наибольшей равномерностью, определяем величину неравномерности (Н)

где Р_ф.нб, Р_ф.нм -- мощность наиболее и наименее загруженной фазы, кВт.

При Н > 15 % и включении на фазное напряжение

Р⁽³⁾= кВт

Где Р_м.ф.⁽¹⁾ - мощность наиболее загруженной фазы, кВт.

Таблица 2.1 Распределение нагрузки по секциям

Секция 1	Нагрузка приведённая кВт	Секция2
ШНН
РП 1
Расточный станок 14х6	84,00		ШМА
РП 2		92.96	Сварочный автомат 23,24х4
Мостовой кран 34.7х1	34.70	60,00	Компрессор 30х2
Кран-балка 11.6х1	11.60	80,00	Продольно-строгальный станок 40х2
РП 3		64,00	Электропечь сопротивления 32х2
Радиально-сверлильный станок 3х4	15,75	30,00	Поперечно строгальный станок 10х3
Вентилятор 4,8х4	19,20
Вертикально-строгальный станок 4х3	12,00
РП 4
Токарно-револьверный станок 4,5х8	36,00
Горизонтально-расточный станок 25х4	100,00
РП 5
Алмазно-расточный станок 2,5х4	10,00
Заточный станок 2х1,5	3,00
ЩО	16,92
Итого	326,96	330,28	Итого

2.1.2 Расчет электрических нагрузок и составление сводной ведомости нагрузок

Согласно распределению нагрузки по РУ заполняется «Сводная ведомость нагрузок»

Расчеты производятся для каждого РП и ШМА.

Определяется показатель силовой сборки в группе (m) для РП 2

где m - показатель силовой сборки в группе;

Р_н.нб, Р_н.нм - номинальные приведенные к длительному режиму активные мощности электроприемников наибольшего и наименьшего в группе, кВт.

результаты заносится в колонку 8.

Определяется

,

Где P_см - средняя активная мощность за смену, кВт;

К_и - коэффициент использования электроприемников;

Р_н? - сумма номинальной мощности в группе электроприемников, кВт.

,

где Q_см- средняя реактивная мощность за наиболее нагруженную смену, кВ·Ар.

где S_см- максимальная полная нагрузка, кВ·А.

результаты заносятся в колонки 9, 10, 11 соответственно для каждого электроприемника.

Определяются

,

где K_и.ср.- средний коэффициент использования группы электроприемников.

Результаты заносятся в колонки 5, 6, 7 соответственно.

Рассчитывается n_э на РП3 по формуле

n_э = F(n, m, K_иcр, Р_н)

Определяем коэффициент максимума активной нагрузки (К_м) и результат заносим в колонку 13

Определяем максимальную активную нагрузку (Р_м)_, кВт

Результат заносится з колонку 15.

Определяем максимальную реактивную мощность (Q_м), кВАр

,

Где К'_м - коэффициент максимума реактивной мощности.

Определяем максимальную полную мощность (S_м), кВА

Определяется ток на РП, результат заносится в колонку 18.

Аналогично производятся расчеты и по другим РП и ШМА. Результаты расчетов сведены в таблицу 2.2

Определяем мощность трансформатора без компенсации реактивной мощности

кВА

По[5] , таблица 3.2.1 выбираем КТП 2х400-10/0.4 с двумя трансформаторами ТМ 400-10/0.4

R_r=5.6 мОм; ?Р_ХХ = 0.950 кВт;

X_r=14.9 мОм; ?Р_КЗ = 5.5 кВт;

Z_r =15.9 мОм; u_кз = 4.5 %;

; i_хх = 2.1%.

2.1.3 Компенсация реактивной мощности

Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cosц_к=0,92-0,95, tgц=0.33

Для выбора компенсирующего устройства (КУ) необходимо знать реактивную мощность КУ.

,

где Q_к.р. - расчетная мощность КУ, кВАр;

- коэффициент, учитывающий повышение cosестественным способом, принимается = 0,9;

tg , tg_K - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

Таблица 2.2 - Сводная ведомость нагрузок

Наименование РП и электроприемников	Заданная нагрузка, приведенная к длительному режиму	т	Сменная нагрузка	пэ	Км		Максимальная нагрузка
	Рн, кВт	п	Рн?, кВт	КИ	cosц	tgц		Рсм, кВт	Qсм, кВАр	Sсм, кВА				Рм, кВт	Qм, кВАр	Sм, кВА	Iм, А
ШМА
Сварочный автомат	23,24	4	92,96	0,20	0,60	1,33		18,60	24,70
Компрессор	30,00	2	60,00	0,70	0,80	0,75		42,00	31,50
Продольно-строгальный станок	40,00	2	80,00	0,17	0,65	1,17		13,60	15,90
Электропечь сопротивления	32,00	2	64,00	0,75	0,95	0,33		48,00	15,80
Поперечно-строгальный станок	10,00	3	30,00	0,17	0,65	1,17		5,10	5,97
Всего по ШМА	-	13	326,96	0,39	0,81	0,74	>3	127,29	93,95	158,21	16	1,60	1	203,7	94,0	224,3	340,8
РП1
Расточный станок	14,00	6	84,00	0,14	0,50	1,73	-	11,76	20,35	23,50	-	-	-	11,80	20,4	23,60	35,90
РП2
Мостовой кран	34,70	1	34,70	0,10	0,50	1,73		3,47	6,01
Кран-балка	11,60	1	11,60	0,10	0,50	1,73		1,50	2,60
Всего по РП2	46,30	2	46,30	0,10	0,50	1,73	>3	5,07	8,61	9,98			1,1	5,87	8,61	9,98	15,18
РП3
Радиально сверлильный станок	3,00	4	15,75	0,14	0,50	1,73		2,21	3,82
Вентилятор	4,80	4	19,20	0,60	0,80	0,75		11,52	8,64
Вертикально-сверлильный станок	4,00	3	12,00	0,14	0,50	1,73		1,68	2,91
Всего по РП3	-	11	46,95	0,39	0,71	1,00	<3	15,41	15,37	21,77	11	1,60	1	24,70	15,40	29,10	19,20
РП4
Токарно-револьверный станок	4,50	8	36,00	0,17	0,65	1,17		6,12	7,16
Горизонтально-расточный станок	25,00	4	100,00	0,14	0,50	1,73		14,00	24,22
Всего по РП4	-	12	136,00	0,15	0,54	1,56	>3	20,12	31,38	37,28	6	2,50	1,1	50,30	34,50	61,00	92,70
РП5
Алмазно-расточный станок	2,50	4	10	0,14	0,50	1,73		1,40	2,40
Заточный станок	1,50	2	3,00	0,14	0,50	1,73		0,42	0,73
Всего по РП5	-	6	13,00	0,14	0,50	1,72	<3	1,82	3,13	3,62	-	-	1,1	11,70	3,40	12,20	18,50
ЩО	-	-	16,92	0,85	0,95	0,33	-	14,38	4,75	15,14	-	-	-	14,4	4,80	15,20	23,10
Всего на ШНН без КУ	-	-	-	-	0,70	0,90	-	197,78	181,05	273,52	-	-	-	346,0	185,8	397,7	-
КУ															2Ч(75+13)
Всего на ШНН с КУ					0,95	0,33								346,0	9,80	346,1
Потери														6,90	34,60	35,50
Всего ВН с КУ														352,7	44,40	355,68

Размещено на http://www.allbest.ru/

Выбираем 2ЧКН-0,38-75; и 2ЧКМ-0,38-13 по одному на секцию.

Определяем фактическое значение tgц_ф и cosц_ф после компенсации реактивной мощности:

; cosц=0.95

Результаты расчетов заносим в «Свободную ведомость нагрузок»

Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь

?Р_т = 0,02S_НН = 0,02 ^. 347,9 =6,9 кВт;

? Q_т = 0,1S_НН = 0,1 ^.347,9 =34,8 кВАр;

S_т? S_р =0,7 ^. S_ВН =0,7 ^. 355,9=249 кВА

2.1.4 Выбор числа и мощности трансформаторов

По [5] табл. 3.2.1 окончательно принимаем трансформатор типа 2ЧТМ 250-10/0,4

R_т =9,4 мОм; ?Р_ХХ = 0,66 кВт;

X_т= 27,2 мОм; ?Р_КЗ = 3,7 кВт;

Z_т =28,7 мОм; u_кз = 4,5 %;

; i_хх = 2,3%.

2.2 Расчет и выбор элементов ЭСН

2.2.1 Расчет и выбор аппаратов защиты

Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии, где он установлен, тип его и число фаз.

Наиболее современными являются автоматы серии ВА.

Линия ШНН -- ШМА линия с группой ЭД:

Номинальный ток в линии

I_м = 340,8А ;

I _н.р. ? 1,1I _м=1,1^. 340,8=374,9А

По справочнику выбираем ВА 55-37

U_н.а =380В

I _н.а.=400А;

I _н.р.=400А; регулируется ступенями 1Ч400=400

I _у(п)=1,25 I _н.р

I _у(к.з)=5 I _н.р

Кратность отсечки

,

Принимаем К₀=5

Ток отсечки

I₀ > 1,25I_пик= 1,25 ^. 999,1 =1248,9 А.

Так как на ШМА количество ЭД более 5, а наибольшим по мощности является Продольно-строгальный станок , то

I_пик = I_{пуск.нб} + I_м.гр - I_н.нб К_и=676+340,8 -17,7=999,1А

I_{пуск..нб} =6,5^.I_н.нб=6.5^. 104=676А;

I_н.нб К_и=104 ^. 0,17=17,7А.

Линия ШМА -- компрессор, линия с одним ЭД:

Длительный ток в линии

I _н.а.? I _н.р.;

I _н.р. ? 1,25I _дл=1,25^. 63,4=79,3А

Выбираем ВА 52-81-3:

U_н.а =380В

I _н.а.=100А;

I _н.р.=80А;

I _у(п)=1,25 I _н.р

I _у(к.з)=6,5 I _н.р

Ток отсечки

I₀ > 1,2I_п= 1,2 ^. 6,5 ^. 63,4 =494,5 А.

Принимается К₀ = 7

Аналогично производятся расчеты и по другим РП и ШМА. Результаты расчетов сведены в таблицу 3

2.2.2 Расчет и выбор линий электроснабжения

Выбираются линии ЭСН с учетом соответствия аппаратам защиты согласно условию

I _доп?К_зщ ^. I _у(п)

Линия ШМА

По [1] для прокладки в воздухе в помещениях с нормальной зоной опасности выбирается ШРА 73 (50 х 5)

I_н=400 А

U_н=380/220 В

R₀=0,13 Ом/км

X₀=0,10 Ом/км

Для прокладки в воздухе в помещениях с нормальной зоной опасности выбирается кабель марки АВВГ,

I _доп?К_зщ ^. I _у(п)= = 1,25 ^. 80 =100 А.

Выбираем по [2]АВВГ- 3 х 70, I _доп = 100 А.

Аналогично производятся расчеты и по другим РП и ШМА. Результаты расчетов сведены в таблицу 5

2.2.3 Составление сводной ведомости ЭСН цеха

Таблица 2.3 Сводная ведомость ЭСН электроприёмников

РУ	Электроприёмники	Аппараты защиты	Линия ЭСН
Тип	Iн, А	№ п/п	Наименование	n	Рн, кВт	Iн, А	Тип	Iн.а, А	Iн.р, А	Ку(п)	Ку(кз)	Марка	Iдоп, А	L,м
		1	Т-ШНН	2	330,3	578	ВА 55-39	630	630	1,25	5	АВВГ 3(3х150)	-	6-
ШМА-ШРА-73-400	400		ШНН-ШМА		203,8	340,8	ВА 53-37	400	400,0	1,25	3	АВВГ 2Ч(3Ч120)	475	11
		2	Сварочный автомат	4	23,2	65,4	ВА 52-81-3	160	125,0	1,35	3	АНДГ 3Ч70	140	47
		3	Компрессор	2	30,0	63,3	ВА 52-81-3	100	80,0	1,25	7	АВВГ 3Ч70	140	21
		4	Продольно-строгальный станок	2	40,0	103,9	ВА 35-37	160	160,0	1,25	7	АВВГ 3Ч95	270	70
		5	Электропечь сопротивления	2	32,0	56,9	ВА 51-31-1	100	63,0	1,35	3	АВВГ 3Ч50	110	31
		6	Поперечно-строгальный станок	3	10,0	30,0	ВА 52-31	100	40,0	1,35	7	АВВГ 3Ч25	75	67
ПР 85 4 055	160		ШНН-РП1		11,8	35,9	ВА 53-37	160	125,0	1,35	7	АВВГ 3Ч70	140
		7	Расточный станок	6	14,0	47,3	ВА 52-31	100	100,0	1,25	7	АВВГ 3Ч50	110	135
ПР 85 4 101	400		ШНН-РП2		29,4	49,1	ВА 53-37	400	320,0	1,25	5	АВВГ 2Ч(3Ч95)	270	12
		8	Мостовой кран	1	34,7	185,7	ВА 55-37	250	250,0	1,25	7	АВВГ 3Ч185	200	34
		9	Кран-балка	1	11,6	50,6	ВА 51-31-1	100	80,0	1,35	7	АВВГ 3Ч70	140	56
ПР85 4 065	188		ШНН-РП3		24,7	19,2	ВА 52-31	100	25,0	1,35	7	АВВГ 3Ч6	235	13
		10	Радиально-строгальный станок	4	3,0	10,1	ВА 52-31	100	20,0	1,35	7	АВВГ 1Ч4	31	90
		11	Вентилятор	4	4,8	10,1	ВА 52-31	100	20,0	1,35	7	АВВГ 3Ч4	27	206
		12	Вертикально-строгальный станок	3	4,0	13,5	ВА 51-31-1	100	31,5	1,35	7	АВВГ 1Ч6	38	150
ПР 85 4 065	300		ШНН-РП4		50,3	92,7	ВА 53-37	160	160,0	1,25	5	АВВГ 3Ч185	270	14
		13	Токарно-револьверный станок	8	4,5	11,7	ВА 52-31	100	25,0	1,35	7	АВВГ 3Ч4	27	554
		14	Горизонтально-расточный станок	4	25,0	84,4	ВА 52-37	160	125,0	1,25	7	АВВГ 3Ч120	200	119
ПР 85 4 010	120		ШНН-РП5		11,7	18,5	ВА 51-31-1	100	20,0	1,35	7	АВВГ 3Ч10	42	15
		15	Алмазно-расточный станок	4	2,5	8,4	ВА 51-31-1	100	12,0	1,35	7	АВВГ 3Ч4	27	100
		16	Заточный станок	2	1,2	5,1	ВА 51-31-1	100	8,0	1,35	7	АВВГ 2Ч2,5	23	85
		17	ШНН-ЩО		16,9	23,1	ВА 51-31-1	100	25,0	1,35	3	АВВГ 1Ч10	60	9

2.3 Расчет токов короткого замыкания

2.3.1 Выбор точек и расчет токов короткого замыкания

Составляется схема замещения характерной линии ЭСН и нумеруются точки КЗ в соответствии с расчетной схемой. Точки КЗ выбираются на ступенях распределения и на конечном электроприёмнике.

а б в

Рисунок 2.3 а - Расчетная схема ЭСН; б - Схема замещения; в - Схема замещения упрощенная

Вычисляются сопротивления элементов и наносятся на схему замещения.

Для системы ЭСН

По [ 1 ] наружная ВЛ АС-3 х 10/1,8; I_доп = 84 А;

;

Сопротивления приводятся к НН:

Для трансформатора с S_ном =400 кВА по [ 2 ] таблица 1.9.1

R_т = 5,5 мОм, Х_т = 17,1 мОм; Z_т⁽¹⁾=195 мОм.

Для автоматов по[2] таблица 1.9.3

Таблица 2.4

SF1	RSF1 =0,12 мОм	XSF1 = 0,13 мОм	RПSF1= 0,25 мОм
SF3	RSF3 =0,15 мОм	XSF3 = 0,17 мОм	RПSF3 = 0,4 мОм
SF9	RSF9 =0,4 мОм	XSF9 = 0,7мОм	RПSF9 = 0,7 мОм

Для кабельных линий по [2] таблица 1.9.5

КЛ1: АВВГ 3х(3х95) г₀' = 0,329 мОм/м, х₀ = 0,081 мОм/м.

R_кл1=r₀^. L_кл1=0,11^. 11=0,121мОм

Х_кл1= х_о^. L_кл1=0,08^. 11=0,891 мОм.

КЛ2: АВВГ 3х95 г₀ = 0,625мОмм; х₀ = 0,085 мОм/м.

R_кл2=r₀^. L_кл2=0,625 ^. 31=19,375мОм

Х_кл2= х_о^. L_кл1=0,085^. 31=2,635мОм

Для шинопровода ШРА 73 (630А) по [2] таблица 1.9.7

г₀=0,1 мОм/м; х_о = 0,13 мОм/м;

г_0п =0,2 мОм/м; х_оп ⁼ 0,26 мОм/м.

R_ш=r₀^. L_ш=0,1^. 38=3,8мОм

Х_ш= х_о^. L_ш=0,13^. 38=4,94 мОм

Для ступеней распределения по [ 2 ] таблица 1.9.4

R_c1 = 15мОм; R_с2 = 20мОм.

Упрощается схема замещения, вычисляются эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗ

R_э1=R_с + R_Т + R_SF1 + R_ПSF1 + R_С1 =0,8+5,5+0,12+0,25+15 = 21,7 мОм;

Х_э1=Х_С+Х_Т +Х_SF1=0,95+17,1+0,13 = 18,19 мОм;

R_э2=R_SF3 + R_ПSF3 + R_кл1 + R_Ш + R_С2 =0,96+17,1+0,13= 18,19 мОм;

Х_Э2=Х_SF3+Х_кл1 +Х_Ш = 0,891+6,24+0,17= 7,3мОм;

R_э3=R_SF9 + R_ПSF9 + R_кл2 =19,375+0,4+0,7 = 20,48 мОм;

Х_Э3=Х_SF9+Х_кл2 = 2,635+0,7= 3,34 мОм;

Вычисляются сопротивления до каждой точки КЗ и заносятся в таблицу 6

R_к1= R_э1= 21,7 мОм; Х_к1 = X_э1 =18,19 мОм;

; ;

Определяются коэффициенты К_у по таблице 1.9.2 [2]: и q:

Коэффициент действующего значения ударного тока

q₂ = q₃ = 1

Определяются 3-фазные и 2-фазные токи КЗ и заносятся в «Сводную ведомость токов КЗ»:

Действующие значения ударного тока

Ударный ток

Таблица 2.4- Сводная ведомость токов КЗ

Точка КЗ	Rк, мОм	Xк, мОм	Zк, мОм		Ку	q	, кА	iу, кА		кА	, кА
К1	21,7	18,19	28,32	1,19	1	1	8,16	11,54	8,16	7,1	15,00
К2	48,26	25,49	54,58	1,89	1	1	4,02	5,69	4,02	3,5	49,08
К3	68,74	28,83	24,54	2,38	1	1	2,95	4,17	2,95	2,57	172,02

Составляется схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ и определяются сопротивления

Рисунок 2.3 Схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ

Для кабельных линий

R _пкл1=2r₀^. L_кл1=2^. 0,11 ^. 11=2,42мОм

Х_пкл1= х_оп^. L_кл1=0,15^. 11=1,65 мОм.

R _пш=r_0пш^. L_ш= 0,2^. 47,49=9,59 мОм

Х _пш= х_0пш^. L_ш=0,26^.49,94 =12,46 мОм.

R _пкл2=2r₀^. L_кл2=2^. 19,375^. 3,21=124,39 мОм

X _пкл2=X₀^.L_кл2=0,15^.3,21=0,48мОм

Z_п1=R_с1=15 мОм

2.3.2 Проверка элементов по токам КЗ

Согласно условиям по токам КЗ аппараты защиты проверяются:

* на надежность срабатывания:

SF1: 2,88 ? 1,89

SF2: 1,93 ? 1,2

SF3: 0,93 ? 0,48

Надежность срабатывания автоматов обеспечена;

* на отключающую способность:

SF1: 25 ? 11,51

SF2: 20 ? 5,67

SF3: 20? 4,16

= - трехфазный ток в установившемся режиме

Автомат при КЗ отключается не разрушаясь;

на отстройку от пусковых токов. Учтено при выборе К₀ для I_у(кз) каждого автомата:

I_у(кз) ? I_п (для ЭД)

I_у(кз) ? I_пик (для РУ)

Согласно условиям проводники проверяются на термическую стойкость:

КЛ (ШНН--ШМА):

S_кл1 ? S_кл1.тс; 2Ч(3Ч120) > 82,73 мм²

По [ 2 ] таблица 1.10.3 t_пр(1) ⁼ 3,5 с.

КЛ (ШМА--Продольно-строгальный станок):

S_кл2 ? S_кл2.тс; 3Ч95 > 42,31 мм²

По [ 2 ]таблице 1.10.3 t_пр(1) ⁼ 1,7 с.

По термической стойкости кабельные линии удовлетворяют на соответствие выбранному аппарату защиты:

I_доп ? К_зщ ^. I_у(п)

Согласно условиям шинопровод проверяется: на динамическую стойкость:

Для алюминиевых шин = 7 * 10³ Н/см².

так как L_ш = 37 м, то достаточно иметь семь пролетов по l= 6м.



Принимается установка шин (50Ч5) «плашмя» с а =100 мм

Шинопровод динамически устойчив; на термическую стойкость:

S_ш? S_ш.тс;

S_ш=bh=5^. 50=250мм²

(250мм²) S_ш>S_ш.тс (82,73 мм²

Шинопровод термически устойчив

2.3.3 Определение потери напряжения в линии

По потере напряжения линия ЭСН должна удовлетворять условию ?U< 10% от U_н

Составляется расчетная схема для потерь напряжения и наносятся необходимые данные

Так как токи участков известны, то наиболее целесообразно выбрать вариант расчета ?U по токам участков.

Таблица 2.5 Расчетная схема ?U

I1 =340,8A Lкл1=11м	cosц=0.95; sinц=0.33 Lш=37,5м	I2=103,9A Lкл1=5м
?Uкл1 r01=0,11 Ом/ км х01=0,081 Ом/ км	?Uш r0ш=0,1 Ом/ км х0ш=0,13 Ом/ км	?Uкл2 r02=0,625 Ом/ км х02=0,085 Ом/ км



?U=?U_кл1+?U_ш+?U_кл2=0,2+0,9+0,2 = 1,3%

Согласно условия ?U< 10% от U_н, 1,3 % < 10 %, что удовлетворяет силовые нагрузки.

Вывод: Выполненные проверки элементов ЭСН показали их пригодность на всех режимах работы.

электрический трансформатор ток напряжение

3. Составление ведомости монтируемого ЭО

Таблица 3.1- Ведомость монтируемого оборудования

Наименование ЭО	Тип, марка	Ед. изм.	n
Трансформатор	ТМ 400-10/0.4	шт	2
Распределительные пункты	ПР85-4 055	шт	1
	ПР85-4 101	шт	1
	ПР85-4 065	шт	1
	ПР85-4 152	шт	1
	ПР85-4 010	шт	1
Кабели	АВВГ 2(3х120)	м	10
	АНДГ 3х70	м	40
	АВВГ 3х70	м	50
	АВВГ 3Ч95	м	10
	АВВГ 3Ч50	м	181
	АВВГ 3Ч25	м	50
	АВВГ 2(3Ч185)	м	7
	АВВГ 2(3Ч150)	м	24
	АВВГ 2(3х150)	м	8
	АВВГ 3х4	м	695
	АВВГ 3х185	м	8
	АВВГ 3х120	м	110
	АВВГ 3х10		9
Провод	АПВ 1Ч2,5	м	78
	АПВ 1х4	м	103
	АПВ 1х6	м	114
	АПВ 1х10	м	5
Сварочный автомат	-	шт	2
Компрессор	-	шт	3
Продольно-строгальный станок	-	шт	2
Электропечь сопротивления	-	шт	4
Поперечно-строгальный станок	-	шт	1
Расточный станок	-	шт	4
Мостовой кран	-	шт	3
Кран-балка	-	шт	1
Радиально-сверлильный станок	-	шт	1
Вентилятор	-	шт	1
Вертикально-сверлильный станок	-	шт	2
Токарно-револьверный станок	-	шт	3
Горизонтально-расточный станок	-	шт	3
Алмазно-расточный станок		шт	4
Заточный станок	-	шт	2
Автоматические выключатели	ВА 53-37	шт	6
	ВА 52-81-3	шт	6
	ВА 51-31-1	шт	14
	ВА 52-31	шт	26
	ВА 52-37	шт	4
	ВА 55-39	шт	2

4. Основные технические и организационные мероприятия безопасного проведения работ с электроустановками до 1 кВ

В соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок и ГОСТ 12.1.019-79 для защиты персонала от случайного прикосновения к токоведущим частям электрооборудования предусмотрены следующие основные технические меры:

· ограждение токоведущих частей;

· применение блокировок электрических аппаратов;

· установка в РУ заземляющих разъединителей;.

· устройство защитного отключения электроустановок;

· заземление или зануление электроустановок;

· выравнивание электрических потенциалов на поверхности пола (земли) в зоне обслуживания электроустановок;

· применение разделяющих трансформаторов, применение малых напряжений;<...