Проектирование системы электроснабжения электромеханического цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

трансформаторный подстанция распределительный щит

Введение

1. Технологический процесс производства

2. Выбор источника питания и величины применяемых напряжений

2.1 Выбор напряжения питающей и распределительной сети

2.2 Выбор напряжения для силовой и осветительной сети

3. Определение электрических нагрузок производства

4. Выбор числа и мощности трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности

5. Выбор схемы и конструктивного исполнения распределительной сети

6. Расчет токов короткого замыкания

7. Выбор и проверка электрооборудования

7.1 Закрытое распределительное устройство 6 кВ

7.2 Выбор оборудования трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ и распределительных щитов

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В курсовом проекте рассматривается проектирование системы электроснабжения электромеханического цеха. Исходными данными для разработки являются: генеральный план производства, сменность предприятия, номинальные мощности электроприемников, генеральный план производства, сведения об источнике питания.

Электроприемники насосной относятся к 1-й категории надежности электроснабжения. Для предприятия принята радиальная схема электроснабжения. Что обеспечивает достаточную надежность питания потребителей 1-й категории.

Произведен расчет электрических нагрузок, компенсации реактивной мощности с учётом нагрузок с резкопеременным графиком работы, расчёт токов короткого замыкания на шинах распределительных устройств. На основе расчетной нагрузки произведен выбор силовых трансформаторов, кабельных линий и устройств компенсации реактивной мощности. На основе проведенного расчета токов короткого замыкания выбрано и проверено измерительное, защитное и коммутационное электрооборудование. Рассчитана релейная защита силового трансформатора. Рассмотрены вопросы электробезопасности и экономической эффективности системы электроснабжения.

1. Технологический процесс производства

Электромеханический цех предназначен для подготовки заготовок из металла для электрических машин с последующей их обработкой различными способами.

Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. Электромеханический цех имеет станочное отделение, в котором установлено штатное оборудование: слиткообдирочные станки, токарные, фрезерные, строгальные, анодно-механические и другие.

В цехе предусмотрены помещения для цеховой трансформаторной подстанции, вентиляторной, инструментальной, для бытовых нужд и прочие помещения.

Количество работающих смен-2. Потребители электроэнергии имеют 2 и 3 категории по надежности электроснабжения. Грунт в районе ЭМЦ-песок с температурой +20С.

Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 и 9 м каждый. Размер цеха АxВxН = 48x30x9 м.

В таблице 1 представлен состав электрооборудования электромеханического цеха.

Таблица 1. Состав электрооборудования электромеханического цеха

№п.п.	Наименование электропр. (на плане)	Количество электропр.	Установленная мощность
			Одного электропр. Рн, кВт	Суммарная Рн, кВт
1	2	4	5	6
Электроприемники 0,4 кВ
1	Краны мостовые	2	9	18
2	Манипуляторы электрические	4	3,2	12,8
3	Точильно-шлифовальные станки	2	2	4
4	Настольно-сверлильные станки	4	2,2	8,8
5	Токарные полуавтоматы	4	10	40
6	Токарные станки	4	13	52
7	Слиткообдирочные станки	11	3	33
8	Горизонтально-фрезерные станки	2	7	14
9	Продольно-строгальные станки	2	10	20
10	Анодно-механические станки	3	75	225
11	Тельфер	1	5	5
12	Вентиляторы	2	4,5	9



2. Выбор источника питания и величины применяемых напряжений

2.1 Выбор напряжения питающей и распределительной сети

Выбор рационального напряжения для системы электроснабжения является одним из главных вопросов при проектировании и разработке системы электроснабжения промышленного объекта, поскольку величиной напряжения определяется параметры линий электропередачи и выбираемого электрооборудования сетей и подстанций, т.е. капитальных затрат, величина потерь электроэнергии, расход цветного металла и эксплуатационные расходы. Выбор величин напряжения производится в соответствии с рекомендациями [1].

Электромеханический цех получает электроснабжение от подстанции глубокого ввода (ПГВ). Расстояние от ПГВ до цеховой подстанции - 0,5 км, а от энергосистемы до ПГВ-10 км. Напряжение на ПГВ-10кВ.

2.2 Выбор напряжения для силовой и осветительной сети

Для проектируемого завода используется напряжение 380/220 В с промышленной частотой 50 Гц и глухозаземленной нейтралью источника, так как указанный уровень напряжения удовлетворяет основным условиям питания потребителей завода, а именно:

приемлемое значение потерь электроэнергии и расхода цветного металла на проводники;

возможности совместного подключения от общих трансформаторов осветительных и силовых электроустановок;

сравнительно незначительная мощность электроприемников цеха;

сосредоточение электроприемников на небольшой территории;

относительно низкое напряжение между фазой и землей;

3. Определение электрических нагрузок производства

Знание электрических нагрузок необходимо для выбора и проверки проводников (шин, кабелей и других) и трансформаторов по пропускной способности, а также для определения потерь электрической энергии и отклонений напряжения, выбора устройств защиты и компенсирующих устройств. Правильное определение ожидаемых электрических нагрузок при проектировании является основой для рационального решения всего сложного комплекса вопросов электроснабжения современного промышленного предприятия. При проектировании системы электроснабжения необходимо также учитывать перспективы развития производства.

Расчет ведется по методу упорядоченных диаграмм в виду наличия ведомости электроприемников базы.

Последовательность вычислений сохраняется для всех видов установленного электрооборудования.

При выполнении расчетов все электроприемники цеха группируются по характерным категориям с одинаковыми К_ии tg;

Расчет ведется для электромеханического цеха;

Определение суммарной мощности электроприемников ?Р_Н, кВт:

(3.1)

где п - количество электроприемников цеха; Р_Н - номинальная мощность электроприемников, кВт.

4) Определение нагрузки за наиболее загруженную смену:

, (3.2)

(3.3)

где К_И - коэффициент использования Р_СМ, Q_СМ - активная и реактивная мощности электроприемников за наиболее загруженную смену, кВт и кВар соответственно.

Например, для манипуляторов электрических на ШМА1:

,

.

Для остальных электроприемников секции 1 ШМА-1 расчет аналогичен.

,

.

Определение группового коэффициента использования К_ИГ секции 1 ШМА-1:

(3.4)

Находим эффективное число электроприемников п_Э секции 1 ШМА-1:

(3.5)

где Р_Нmax - наибольшая номинальная мощность электроприемника, кВт.

Принимаем целое меньшее число n_эф=2.

По [3] находится коэффициент расчетной нагрузки (К_р) в зависимости от К_ИГ=0,168 и n_эф=2; К_р=3,22.

Находим расчетную активную нагрузку секции 1 ШМА-1Р_Р, кВт:

(3.6)

.

В том случае, когда расчетная мощность Р_р окажется меньше номинальной наиболее мощного ЭП, следует принимать: Р_р=Р_{ном.мах};

Находим расчетную реактивную нагрузку секции 1 ШМА-1Q_Р, кВар:

(3.7)

В соответствии с практикой проектирования принимается при n_эф<10 и при n_эф>10.

Определение полной расчетной мощности секции 1 ШМА-1 S_Р, кВА:

(3.8)

;

Для секции 2 ШМА-2 и других секций ТП 1 расчет производится аналогично.

Результаты последующих расчетов трехфазной нагрузки станции сводятся в таблицу А.1 приложение А.

Для определения значения расчетной мощности освещения используется метод удельных плотностей нагрузок:

(3.3)

(3.4)

где г_ОСВ - удельная нагрузка площади цеха, кВт/м²;

F - площадь цеха, м².

Рассчитаем суммарную осветительную нагрузку производства (секция 2): г_ОСВ =0,01 кВт/мІ;F=2160мІ;tgц=0,33, тогда

,

Результаты последующих расчетов осветительной нагрузки станции сводятся в таблицу А.1 приложение А.

4. Выбор числа и мощности трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности

При выборе мощности трансформаторов ТП надо знать расчетную мощность цехаS_p, требования по степени бесперебойности в электроснабжении, требования коэффициента загрузки по отраслям.

Выбор ТП от исходных данных осуществляется по полной расчетной мощности цеха.

Так как база имеет потребителей I и IIкатегории, то на ТП установим два трансформатора. Выбор мощности проведем по условию:

(4.1)

Определить коэффициенты загрузки трансформаторов ТП мощностью в нормальном и аварийных режимах:

(4.2)

(4.3)

По условию перегрузки трансформатора в аварийном режиме, коэффициент загрузки не должен превышать 1,4. Поэтому в послеаварийном режиме неответственные потребители (3 категории) должны быть отключены.

Расчётная мощность КУ:



(4.4)

(4.5)

где tgц_З=0,4.

По справочнику выбирается стандартное значение мощности КУ на каждый трансформатор и определяем не скомпенсированную мощность:

(4.6)

где N - число батарей.

Затем находим полную мощность и, если необходимо, изменяем номинал трансформаторов и (или) их количество.

(4.7)

Определим мощность, необходимую для компенсации ТП-1 [5]:

По справочнику [5] выбираем 2 конденсаторных установок типа 2ЧУКМ58- 0,4 - 20-10 У3.

Тогда расчетная мощность с учетом компенсации:

Так как трансформаторы цеховых подстанций не рассчитаны, то приближенно потери активной и реактивной мощности в них можно определить из выражений:

, (4.8)

, (4.9)

где ?Р_Т, ?Q_T- потери активной и реактивной мощности в цеховых подстанциях, кВт и кВар соответственно; S_Р^НН - расчетная мощность предприятия на шинах напряжением до 1 кВ за максимально загруженную смену.

,

.

Расчетная полная мощность потерь:

Тогда расчетная мощность трансформатора для потребителей Iкатегории:

Принимаем к установке в цехе трансформаторов 2ЧТСГЛ-250/10. Коэффициенты загрузки трансформатора в нормальном и аварийном режимах:

Коэффициенты загрузки не превышают допустимых значений. Основные технические характеристики трансформаторов приведены в таблице 2.

Таблица 2. Номинальные параметры трансформаторов

Тип трансформатора	Sном, кВА	Напряжение обмотки	Потери, кВт	Iх,%	Uк, %
		ВН	НН	Px	Pк
ТСГЛ-250/10	250	10	0,4	0,72	2,75	1,6	4



УКМ расшифровывается как автоматическая установка компенсации реактивной мощности. Ее основное преимущество в отличии от не автоматических (нерегулируемых) установок, которые были распространены в советское время - это полностью автоматическая работа.

При том, что затраты времени на обслуживание УКМ минимальны, ее эффективность сложно переоценить.

Принцип работы УКМ заключается в своевременном подключении необходимого количества ступеней, в зависимости от нагрузки в сети.

Настройки работы вводятся один раз и далее установка функционирует в заданном режиме.

Бывает такое, что исчезает напряжение в сети. В этом случае после подачи напряжения, установка УКМ возобновляет свою работу без дополнительного вмешательства.

Главное для долгосрочной эксплуатации УКМ - это своевременные осмотры и протяжка болтовых соединений при необходимости.

Самыми частыми проблемами, с которыми сталкиваются энергетики и электрики в сетях 0.4 кВ на своих предприятиях оказываются следующие явления: не хватает мощности трансформатора; заниженное напряжение; значительные потери активной мощности; греются провода и кабели; большие счета за оплату электроэнергии.

Это основные неприятности которые ликвидируются применением УКМ.

5. Выбор схемы и конструктивного исполнения распределительной сети

Распределительная сеть выполняется кабельными линиями с изоляцией из сшитого полиэтилена/поливинилхлорида и медными жилами.

Прокладка кабельных линий выполняется на лотах, указанный вид канализации обеспечивает отличную защиту кабеля от механических повреждений, от воздействия агрессивных свойств грунта, облегчает ремонт.

Сечение высоковольтных кабелей выбирается по экономической плотности тока. Для кабельных линий, прокладываемых по трассам, проходящим в различных грунтах и условиях окружающей среды, выбор конструкций и сечений кабелей следует производить по участку с наиболее тяжелыми условиями.

Расчет сети:

Расчетный ток определяется по формуле:

, (5.1)

гдеS_р - расчётная нагрузка линии с учетом потерь, кВА;

U_n - фазное напряжение сети, кВ;

n - число кабелей в линии.

Сечение жил определяются по экономической плотности тока:

, (5.2)

где - экономическая плотность тока, А/мм².

Для предприятий промышленных Тм>5000 часов [9].

Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена медными жилами при Т_м>5000 часов =2,7 А/мм²[4].

Произведем расчёт кабеля для участка ГПП-ТП1. Питание осуществляется по двум кабелям:

,

.

Принимаем кабель марки ВВГнг сечением 3Ч10 мм² с I_дл.доп=50А.

Проверка по нагреву длительно допустимым током в аварийном режиме производится в соответствии с условием:

(5.3)

где I_доп - длительно допустимый ток кабеля, А;I_ав - максимальный ток аварийного режима, А.

(5.4)

, (5.5)

где К_сн - коэффициент снижение токовой нагрузки при групповой однослойной или многослойной прокладке кабеля и при их прокладке с расстоянием между ними в свету 100 мм[9];

К_ср - коэффициент, учитывающий температуру среды, отличную от расчётной [9].

,

,

.

Условие проверки выполняется.

Расчет остальных участков сведен в таблицу Б.1 приложение Б.

4) При выборе сечения кабеля, линия проверяется по допустимой потери напряжения ?U_доп, которое не должно превышать нормально допустимого значения ±10% номинального. Значение потери напряжения будем вычислять при максимальной нагрузке на кабельной линии, т.е. в аварийном режиме сети. Потерю напряжения ?U_доп определим из выражения:

(5.6)

где Р_iи Q_i- активная и реактивная мощность участка, кВт и кВар;

U_н - номинальное напряжение сети, В;

R_iи Х_i - активное и индуктивное сопротивление участка кабельной линии, Ом.

Активное сопротивление участка кабельной линии определяется:

, (5.7)

где r - удельное активное сопротивление провода, мОм/м;

l_oi - длина участка, м.

Индуктивное сопротивление участка кабельной линии определяется:

, (5.8)

где х - удельное индуктивное сопротивление провода, мОм/м.

Произведем расчет величины потери напряжение на участке кабельной линии ТП1 - ШМА1(ВВГнг 4Ч185 мм²) в аварийном режиме при максимальной загрузке кабеля:

,

Т. к. величина ?Uне превышает нормально допустимую величину 10%, сечение кабельной линии удовлетворяет требованиям по потере напряжения.

Расчет потерь напряжения в кабельных линиях для других участков производится аналогично. Результаты расчетов приведены в таблице Б.2 приложение Б.

Потери мощности в кабельных линиях определяются по формуле:

(5.9)

где S_i - полная мощность участка;

п - число кабельных линий.

Определяются потери мощности на участке ТП 10 - ШМА1

Расчет потерь мощности в кабельных линиях для других участков производится аналогично. Результаты расчетов приведены в таблице Б.2 приложение Б.

Схема распределения электрической энергии между распределительными щитами представлена в графической части.

6. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания проведен для нескольких точек (рисунок 1):

точка К-1 за выключателем на шинах ТП;

точка К-2 на шинах распределительного щита ШМА-1;

точка К-3 у электроприемника.

Рис. 1. Точки определения тока короткого замыкания в сети

Сопротивления кабельной линии ВВГнг 3Ч10 (согласно таблице Б.2 ) приводятся к НН:



, (6.1)

. (6.2)

Для трансформатора ТСГЛ 250 по[5,12]:

;;.

Для автоматов по [5,12]:

QF2:; мОм;;

QF9:; ;;

2SF6:; ;.

Для кабельных линий по таблице В.2.:

КЛ1 (ТП1-ШМА1): ; .

Так как в схеме 2параллельных кабеля, то

; (6.3)

(6.4)

,

.

КЛ2 (ШМА1 -Манипулятор):;.

Для шинопровода ШРА по [5,12]:

; .

; .

; (6.5)

. (6.6)

,

.

Для ступеней распределения по [5,12]:

; .

Вычисляют сопротивления до каждой точки КЗ и заносят в таблицу В.1:

; (6.7)

; (6.8)

; (6.9)

;

;

.

; (6.10)

; (6.11)

; (6.12)



;

;

.

; (6.13)

; (6.14)

; (6.15)

;

;

.

; ;.

Определяют коэффициенты и q[5,12]:

;

;

;

;.

Определяются 3-фазные и 2-фазные токи КЗ и заносятся в таблицу В.1:



; (6.16)

; (6.17)

; (6.18)

;

;

.

; (6.19)

; (6.20)

; (6.21)

;

;

;

; (6.22)

; (6.23)

; (6.24)



;

;

.

; (6.25)

; (6.26)

; (6.27)

;

;

.

Составляется схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ (рис.6.1) и определяются сопротивления.

Для кабельных линий

; (6.28)

; (6.29)

;

;

; (6.30)

; (6.31)



;

;

; (6.32)

; (6.33)

;

;

.

; (6.34)

; (6.35)

; (6.36)

;

;

;

; (6.37)

; (6.38)

; (6.39)

;

;

;

; (6.40)

; (6.41)

. (6.42)

;

;

.

Тогда ток однофазного короткого замыкания для точек К2-К3 рассчитывается аналогично, результаты расчета сведены в таблицу В.1 приложение В.

7. Выбор и проверка электрооборудования

7.1 Закрытое распределительное устройство 6 кВ

В ЗРУ для приема и распределения электроэнергии должны выбираться комплектные распределительные устройства типа КСО или КРУ.

Основными ячейками ЗРУ являются: вводные, секционные, отходящих линий, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд. Результаты выбора и проверки оборудования ЗРУ 6(10) кВ сводятся в таблицу 3-4.

Таблица 3. Основные технические данные КСО серии КСО-СЭЩ-298М

Параметр	Значение
Номинальное напряжение, кВ	10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	12,0
Номинальный ток сборных шин, А	4000
Номинальный ток главных цепей, А	630
Номинальный ток отключения выключателей, встроенных в КРУС, типа EVOLIS-10-25/ 630	25
Термическая стойкостьтрехсекундная, кА	25
Номинальный ток электродинамической стойкости главных цепей шкафов КРУ, кА	65

Таблица 4. Таблица по выбору высоковольтных аппаратов ЗРУ

Наименование и тип электрооборудования	Условия выбора	Расчетные данные сети	Технические параметры	Проверка условия
Ячейка отходящих линий EVOLIS-10-25/630У3	, кВ	6,3	12	6,3<12
	, А	199,4	630	173<630
Трансформатор тока отходящий ARJP2/N3J-10,5-250/5-0,5	, кВ	6,3	12	6,3<12
	, А	199,4	250	172<250
Трансформатор напряжения VRQ3n/S2-0,5 У3	, кВ	6,3	7,2	6,3<7,2
	, ВА	48	50	48<50



7.2 Выбор оборудования трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ и распределительных щитов

КТП промышленного типа выпускаются для внутренней установки, КТП остальных типов - для наружной установки.

КТП состоят из УВН, силового трансформатора, РУНН и соединительных элементов высокого и низкого напряжений.

Устройство со стороны высшего напряжения подстанции (УВН) выполняется без сборных шин в виде высоковольтного шкафа или кожуха с кабельным вводом. Может быть выполнено в виде:

глухого присоединения (короба для кабельного ввода);

выключателя нагрузки;

силового выключателя.

Распределительное устройство низшего напряжения (РУНН) выполняются с одиночной системой шин - на однотрансформаторных подстанциях и с одиночной секционированной системой шин - на двухтрансформаторных. РУНН собирается из следующих низковольтных шкафов:

вводных, один на трансформатор (ШНВ);

секционного (ШНС - на двухтрансформаторных подстанциях);

линейных (ШНЛ, число зависит от заказа);

панели ЩО-01.

В РУНН предусмотрена установка следующих устройств:

трансформаторов тока (на вводе - три, на нулевой шине - один для подключения устройств защиты от однофазных коротких замыканий, на отходящих линиях по одному);

измерительных приборов (на вводе - амперметры в каждой фазе, вольтметр, счетчики активной и реактивной энергии; на отходящих линиях - амперметры).

Для выбора автоматического выключателя нужно знать ток в линии, где он установлен, тип и число фаз. Автоматические выключатели проверяются согласно условиям:

, (7.1)

где - номинальный ток автоматического выключателя, А;

- номинальный ток расцепителя, А.

, (7.2)

где - номинальное напряжение автоматического выключателя, В;

- напряжение сети, В.

Для групповой сети с несколькими двигателями

, (7.3)

где - максимальный ток в линии, А.

Кратность отсечки, определяется по формуле:

, (8.4)

где - ток отсечки, А.

Для группы с несколькими электродвигателями:



, (7.5)

где - пиковый ток, А.

Для группы электродвигателей:

, (7.6)

где - пусковой ток наибольшего по мощности электродвигателя, А;

- максимальный ток на группу, А;

- номинальный ток наибольшего в группе электродвигателя, А.

Автоматические выключатели проверяют:

на надежность срабатывания, согласно условиям:

для автоматических выключателей с комбинированным расцепителем:

; (7.7)

для автоматических выключателей до 100А только с максимальным расцепителем:

; (7.8)

для автоматических выключателей свыше 100А только с максимальным расцепителем:

, (7.9)



где - однофазный ток короткого замыкания, кА;

- номинальный ток расцепителя автоматического выключателя, кА;

- ток отсечки автоматического выключателя, кА.

на отключающую способность, согласно условию:

, (7.10)

где - ток отключения автоматического выключателя по каталогу, кА;

- трехфазный ток короткого замыкания, кА.

Произведем показательный выбор оборудования ТП10 с трансформаторами мощностью ТСГЛ250/10.

Для комплектных трансформаторных подстанций РУВН, ошиновка вода, сборные шины РУНН и вводной автоматический выключатель выполняется на ток, равный номинальному току силового трансформатора с коэффициентом .

Выбираются шины со стороны 0,4 кВ и вводной автоматический выключатель. Определяется максимальный рабочий ток шин I_раб.mах по формуле:

(7.11)

Принимаем шины ШМТ 2Ч(50Ч5) с I_{дл. доп} = 860 А.

В качестве вводного и секционного выбираются автоматические выключатели типа ВА-СЭЩ-LBA-16 (630А, 65кА) и ВА77-1-250 (250А, 25кА)с микропроцессорной системой управления. Технические характеристики выключателей приведены в таблице 5.

Таблица 5. Технические характеристики шкафов РУНН, тип и номинальный ток выключателя

Тип шкафа	Тип выключателя	Ток, А	Ном. напр. выкл., В	Ном. ток выкл., А	Ном. откл. способн., кА	Марка, размеры шины, ток, А
ШНВ	ВА-СЭЩ-LBA-16	505,2	400	630	65	ШМТ 2Ч(50Ч5), 860
ШНС	ВА-СЭЩ-LBA-16	252,6	400	630	65

Пиковый ток для секции шин ТП1 с учетом пускового тока наиболее мощных электроприемников анодно-механических станков мощностью 3x75 кВт с, :

,

Тогда принимаемый ток отсечки:

Произведем проверку вводного автоматического выключателя установленного на секции шин ТП1.

,

,

следовательно, аппарат удовлетворяет условиям надежности срабатывания и отключающей способности.

Выбор и проверка аппаратов защиты для остальных участков проводится аналогично, результаты проверки сведены в таблицу 6.



Таблица 6. Результаты проверки автоматических выключателей

Наименов. пункта	Марка автомата+ Контактора	Iр, А	Iном, А	Iоткл, кА	Iотс, А	Iк(1), кА	1,4Iк(3), кА	Условия проверки
1	2	3	4	5	6	7	8	9
ТП10 - ШМА1	ВА77-1-250	196,54	250	25	2500	1,793	5,487	удовл.
ШМА1-Манипуляторы	ВА77-1-63	6,59	10	15	100	1,207	1,827	удовл.
ШМА1-Точильно-шлиф.ст,	ВА77-1-63	5,77	10	15	100	1,326	2,230	удовл.
ШМА1-Настольно-сверлильн. ст.	ВА77-1-63	6,35	10	15	100	1,357	2,349	удовл.
ШМА1-Токарные полуавтоматы	ВА77-1-63	20,62	25	15	250	1,676	4,139	удовл.
ШМА1 -Токарные ст.	ВА77-1-63	37,53	40	15	400	1,694	4,291	удовл.
ШМА1-Слитко-обдир. ст.	ВА77-1-63	8,66	10	15	100	1,401	2,535	удовл.
ШМА1 -Горизонт-фрез. ст.	ВА77-1-63	20,21	25	15	250	1,604	3,621	удовл.
ШМА1-Прод-строгальн. ст.	ВА77-1-63	28,87	32	15	320	1,733	4,596	удовл.
ШМА1 -Анодно-мех.ст.	ВА06-36 c регул. уст. тока	216,51	250	25	1500	1,752	5,045	удовл.
ШМА1 -Вентиляторы	ВА77-1-63	8,12	10	15	100	1,423	2,631	удовл.
ТП10 - ШМА2	ВА77-1-250	163,62	200	25	2000	1,763	5,288	удовл.
ШМА2-Манипуляторы	ВА77-1-63	6,59	10	15	100	1,229	1,866	удовл.
ШМА2 -Точильно-шлиф. ст.	ВА77-1-63	5,77	10	15	100	1,356	2,306	удовл.
ШМА2 -Настольно-сверлильн. ст.	ВА77-1-63	6,35	10	15	100	1,317	2,162	удовл.
ШМА2 -Токарные полуавтоматы	ВА77-1-63	20,62	25	15	250	1,572	3,355	удовл.
ШМА2 -Токарные ст.	ВА77-1-63	37,53	40	15	400	1,731	4,442	удовл.
ШМА2 -Слиткообдир. ст.	ВА77-1-63	8,66	10	15	100	1,541	3,156	удовл.
ШМА2 -Горизонт-фрез. ст.	ВА77-1-63	20,21	25	15	250	1,512	3,028	удовл.
ШМА2 -Прод-строгальн. ст.	ВА77-1-63	28,87	32	15	320	1,626	3,680	удовл.
ШМА2 -Анодно-мех. ст.	ВА06-36 c регул. уст. тока	216,51	250	25	1500	1,757	4,914	удовл.
ШМА2 -Вентиляторы	ВА77-1-63	8,12	10	15	100	1,423	2,580	удовл.
ШМА2-Тельфер	ВА77-1-63	14,43	16	15	160	1,493	2,914	удовл.
ТП10- РП1	ВА77-1-63	51,96	63	15	630	1,797	5,309	удовл.
РП1- Кран мостовой	ВА77-1-63	25,98	32	15	320	1,727	4,139	удовл.
ТП10-ЩО	ВА77-1-63	18,61	25	15	250	1,695	4,567	удовл.

Для выбора шин используется расчетный ток в шинах, при ремонте и выходе из строя одной из питающей линии и с учетом пропускной способности трансформатора.

Произведем проверку распределительной шины ТП10 - ШМТ 2Ч(50Ч5) с I_{дл. доп} = 860 А.

Проверим шины на механическую устойчивость при прохождении ударного тока короткого замыкания. При прохождении ударного тока расчетное механическое напряжение на шинах не должно превышать допустимого значения, для медных шин.

Определим момент сопротивления шин при установке их плашмя

(7.12)

где W - момент сопротивления, см³; В - толщина шины, см; h- ширина шины, см.

Определим расчетное напряжение в шинах по следующей формуле

(7.13)

где - ударный ток второй точки короткого замыкания, кА;

l - расстояние между опорными изоляторами, см;

а - расстояние между осями шин смежных фаз, см.

Произведем проверку: условие выполняется 14 кН/см²0,22 кН/см², выбранные шины подходят.

Проверим шины на термическую устойчивость к токам короткого замыкания. Минимальное сечение шины, отвечающее требованиям термической стойкости:

, (7.14)

где - минимальное сечение кабеля по термической стойкости, мм²;

- температурный коэффициент, = 140 [8];

- тепловой импульс тока КЗ.

Минимальное сечение шины по требованиям термической стойкости не превышает выбранное сечение.



Заключение

В ходе курсового проекта была спроектирована промышленная система электроснабжения электромеханического цеха. При проектировании системы электроснабжения учитывались особенности технологического процесса.

В процессе проектирования промышленной системы электроснабжения производства, был произведен расчет элементов энергосистемы, выбор цеховой трансформаторной подстанции, устройств защиты и элементов внутренней распределительной сети.

В процессе разработки внутренней распределительной сети был произведен расчет питающих линий электрооборудования производства и выбраны количество, и сечения кабелей, магистральных и распределительных шинопроводов. Произведен расчет токов короткого замыкания на стороне низшего напряжения. Выбранное оборудование проверено на термическую и электродинамическую стойкость по рассчитанным токам короткого замыкания.

Рассчитано искусственное заземление и освещение производства, выполненное энергоэффективными светодиодными светильниками.

Все параметры системы электроснабжения, полученные в процессе расчета, полностью удовлетворяют нормированным требованиям. На основании сказанного выше, можно сделать вывод, что спроектированная система электроснабжения производства катализатора может считаться пригодной для практического применения на промышленном предприятии.

Список использованной литературы

1. Правила устройства электроустановок. Издание седьмое. - М.: «Издательство НЦ ЭНАС», 2003.

2. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей/ В.М. Блок и др. - М.: Высш. школа, 1981. - 304 с., ил.

3. Кудрин, Б.И., Чиндяскин, В.И., Абрамова, Е.Я. Методическое пособие к курсовому проекту по ЭПП.- О.: ИПК ОГУ, 2000. - 126 с.

4. Князевский, Б.А., Липкин, Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник для студентов ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1986. - 400с.

5. Электротехнический справочник: В 4-х т.-Т.3 Производство, передача и распределение электрической энергии/ Под ред. В.Г.Герасимова.-Изд.8-е., испр. и доп.-М.: Издательство МЭИ, 2002.-964с.

6. Нелюбов, В.М. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях общего назначения промышленных предприятий, методические указания по дипломному проектированию. - О.: ИПК ОГУ, 1999. - 29 с.

7. Федоров, А.А., Старкова, Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.

8. Абрамова, Е.Я., Алешина, С.К., Чиндяскин В.И. Проектирование понижающих подстанций 35-220/6-10 кВ и электропитающих систем, учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. - О.: ГОУ ОГУ, 2005. - 89 с.

9. Неклепаев, Б.П., Крючков, И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов. -4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

10. Ополева, Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учеб. пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. - 408 с.

11. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Под редакцией Федорова А.А., Сербиновского Г.В. - М.: Энергия, 1974. - 528 с.

12. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования: РД 153-34.0-20.527-98/ Под ред. Б.Н. Неклепаева. - М: НЦ ЭНАС,2001.-152 с.

13. Шабад, М.А. Расчёты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Изд. 2-е, перераб. и доп. - Л., "Энергия", 1976. - 288 с.

14. Шабад, М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - СПБ.: ПЭИПК, 2003. - 4-е изд., перераб. и доп.- 350 стр., ил.

15. Авербух, А.М. Релейная защита в задачах с решениями и примерами. - Л., «Энергия». 1975.-416 с.

16. Кравченко, Н.Ф. Экономика и маркетинг электроснабжения: Методические указания.-Оренбург:ОГУ,2000.-97 с.

17. Кудрин, Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для студентов высших учебных заведений. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 672 с.: ил.

18. Указания по расчету электрических нагрузок /РТМ 36.18.32.4-92. - М.: ВНИИ Тяжпромэлектропроект, 1992, 27 с.

19. Нормы технологического проектирования электроснабжения промышленных предприятий. М.:ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, 1994. - 67 с.

20. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13Б. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов. Расчеты. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 96 с.

21. Рекомендации по применению и выбору уставок функционального блока дифференциальной защиты трансформаторов терминала «Сириус-Т». ЗАО «Радиус автоматика». - 11с.

22. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб и доп. - М.: Энергоатомиздат. 1986, - 392 с.

23. Справочник базовых цен на проектные работы для строительства. Объекты энергетики.-2008.

24. Техническая политика ФСК-2007.

25. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. Под редакцией Алиева И.И. - М.: Высшая школа, 2000. - 255 с.

26. Коровин Ю.В. Расчет токов короткого замыкания в электрических системах: учебное пособие / Ю.В. Коровин, Е.И. Пахомов, К.Е. Горшков. - Челябинск: Издательский центр ЮурГУ, 2011. - 114 с.

27. Релейная защита электродвигателей напряжением 6-10кВ терминалами БМРЗ: методика расчета / С.А. Гондуров, С.В. Михалев, М.Г. Пирогов, А.Л. Соловьев. - СПб.: ПЭИПК, 2013, 60 с.

28. Эрист, А.Д. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: курс лекций. - Нижневартовск: Изд-во НГГУ, 2012. - 199 с.;

29. Родионов, Н.Н. Переходные процессы в электроэнергетических системах: Метод. указ. для курсового и дипломного проектирования/ Н.Н. Родионов; Самар. гос. техн. ун-т, Сызрань, 2008. - 56 с.

Приложение А

Таблица А.1. Расчет электрических нагрузок транспортного цеха методом упорядоченных диаграмм

Исходные данные	Расчётные величины	Эффективное число ЭП	Коэффициент расчетной нагрузки Кр	Коэффициент расчетной нагрузки Кр	Расчетная мощность
По заданию	Справочные данные	Рсм	Qсм	nэ=2•?Рн/Рmax			Рр, кВт	Qрр, кВАр	Sр, кВА
Наименование ЭП	Кол. ЭП, шт. n	Номинальная мощность ЭП, кВт	Коэффициент использования Ки и Кигр	Коэффициент реактивной мощности
		Одного Рн.ср	Общая Рн=n•Рн		cosц	tgц
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
РП-1
Кран мостовой ПВ=25%	2	9	18	0,1	0,5	1,73	1,8	1,87	-	-	-	1,8	1,87	2,59
Нагрузка секция 1 0,4 кВ ТП-1
Секция 1 ШМА1
Манипуляторы электрические	2	3,2	6,4	0,4	0,7	1,02	2,56	2,61
Точильно-шлифовальные станки	1	2	2	0,14	0,5	1,73	0,28	0,48
Настольно-сверлильные станки	2	2,2	4,4	0,14	0,5	1,73	0,616	1,06
Токарные полуавтоматы	1	10	10	0,4	0,7	1,02	4	4,08
Токарные станки	1	13	13	0,14	0,5		1,82	3,15
Слиткообдироч-ные станки	5	3	15	0,14	0,5	1,73	2,1	3,63
Горизонтально-фрезерные станки	1	7	7	0,14	0,5	1,73	0,98	1,69
Продольно-строгальные станки	1	10	10	0,14	0,5	1,73	1,4	2,42
Анодно-механические станки	2	75	150	0,14	0,5	1,73	21	36,33
Вентиляторы	1	4,5	4,5	0,6	0,8	0,75	2,7	2,02
Всего на секции 1 ШМА1	17	-	222,3	0,17	0,55	1,53	37,456	57,47	2,13	3,22	1,1	120,61	63,22	136,17
Нагрузка секция 2 0,4 кВ ТП-1
Секция 2 ШМА2
Манипуляторы электрические	2	3,2	6,4	0,4	0,7	1,02	2,56	2,61
Точильно-шлифовальные станки	1	2	2	0,14	0,5	1,73	0,28	0,48
Настольно-сверлильные станки	2	2,2	4,4	0,14	0,5	1,73	0,616	1,06
Токарные полуавтоматы	3	10	30	0,4	0,7	1,02	12	12,24
Токарные станки	3	13	39	0,14	0,5		5,46	9,45
Слиткообдироч-ные станки	6	3	18	0,14	0,5	1,73	2,52	4,36
Горизонтально-фрезерные станки	1	7	7	0,14	0,5	1,73	0,98	1,69
Продольно-строгальные станки	1	10	10	0,14	0,5	1,73	1,4	2,42
Анодно-механические станки	1	75	75	0,14	0,5	1,73	10,5	18,16
Вентиляторы	1	4,5	9	0,6	0,8	0,75	2,7	2,02
Тельфер	1	5	5	0,1	0,5	1,73	0,5	0,86
Всего на секции 2 ШМА2	21	-	201,3	0,19	0,58	1,4	39,516	55,35	4,7	2,42	1,1	95,63	60,88	113,36
ЩО	-	-	14,4	0,85	0,95	0,33	12,24	4,04	-	-	-	12,24	4,04	12,89
Мощность КУ		40
Всего на шинах 0,4 кВ ТП 1 с КУ	230,28	90,01	247,25
Потери в трансформаторах ТП 1	4,94	24,73	25,22
Всего на стороне ВН ТП 1 с КУ	235,22	114,74	272,47
Мощность КУ		40



Приложение Б

Таблица Б.1. Выбор и проверка сечений кабельных линий 10кВ и 0,4 кВ

...

Участок (на плане)	Sрасч, кВА	n	Марка	jэк, А/мм2	Iр, А	Fэк, мм2	F, мм2	Iдл.доп.таб, А	Кп	Кт	Iдл.доп, А	Iдл.доп>Iр	Fприн, мм2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
10кВ
ГПП-ТП 10	272,47	1	ВВГнг	2,7	15,73	7,86	3Ч10	50	0,76	1	38	Удовл.	3Ч10
0,4 кВ
ТП10 - ШМА1	136,17	1	ВВГнг	2,7	196,54	98,27	4Ч185	400	0,76	1	304	Удовл.	4Ч185
ШМА1-Манипуляторы	9,14	2	ВВГнг	2,7	6,59	3,29	4Ч4	30	1	1	30	Удовл.	4Ч4
ШМА1-Точильно-шлиф.ст,	4	1	ВВГнг	2,7	5,77	2,89	4Ч4	30	1	1	30	Удовл.	4Ч4
ШМА1-Настольно-сверлильн. ст.	8,8	2	ВВГнг	2	6,35	3,17	4Ч4	30	1	1	30	Удовл.	4Ч4
ШМА1-Токарные полуавтоматы	14,28	1	ВВГнг	2	20,62	10,31	4Ч16	75	1	1	75	Удовл.	4Ч16
ШМА1 -Токарные ст.	26	1	ВВГнг	2	37,53	18,76	4Ч25	90	1	1	90	Удовл.	4Ч25

Подобные документы

• Проектирование электроснабжения здания и трансформаторной подстанции

  Характеристика потребителей, расчет электрических нагрузок, заземления и токов короткого замыкания. Выбор питающих напряжений, мощности питающих трансформаторов, схемы электроснабжения. Техническая характеристика щитов, релейная защита и автоматика.
  
  дипломная работа [485,9 K], добавлен 05.09.2010
  

• Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

  Определение категории надежности и схемы электроснабжения предприятия, напряжения для внутризаводского оборудования. Расчет электрических нагрузок цеха, токов короткого замыкания, защитного заземления. Выбор оборудования трансформаторной подстанции.
  
  курсовая работа [780,7 K], добавлен 15.04.2011
  

• Проектирование системы электроснабжения для жилого массива

  Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания, защитного зануления, выбор оптимальной мощности трансформаторов. Релейная защита элементов распределительных сетей. Составление локальной сметы на строительство трансформаторной подстанции.
  
  дипломная работа [312,6 K], добавлен 04.09.2010
  

• Проектирование электрической части подстанции 110/35/10 кВ

  Выбор электрических схем распределительных устройств всех напряжений. Выбор схемы питания собственных нужд подстанции. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов: выключателей, разъединителей. Выбор шин и ошиновок на подстанции.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 15.10.2012
  

• Разработка проекта системы электроснабжения жилого комплекса "Пятница"

  Определение координат трансформаторной подстанции. Расчет электрических нагрузок жилого комплекса. Выбор силового трансформатора, защитной аппаратуры. Расчет токов короткого замыкания. Компенсация реактивной мощности на трансформаторной подстанции.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 31.05.2013
  

• Электроснабжение промышленных предприятий

  Проектирование нагрузок системы внутризаводского электроснабжения. Выбор конденсаторной установки. Определение величины оптимальных электрических нагрузок для силовых трансформаторов и подстанции. Расчет токов короткого замыкания, марки и сечения кабелей.
  
  курсовая работа [223,2 K], добавлен 12.02.2011
  

• Технологический процесс ремонтного цеха СМУ-13

  Система ремонтов электрооборудования. Электроснабжение электроремонтного участка. Выбор схемы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания. Компенсация реактивной мощности. Выбор комплектной трансформаторной подстанции.
  
  дипломная работа [790,6 K], добавлен 20.01.2016
  

• Разработка системы электроснабжения и монтажа электрооборудования фрезерного участка электромеханического цеха

  Характеристика монтажного участка электромеханического цеха. Расчет электрических нагрузок, освещения, потерь мощности в трансформаторе, токов короткого замыкания. Выбор элементов питающей и распределительной сетей. Расчет заземляющего устройства.
  
  курсовая работа [249,2 K], добавлен 24.11.2014
  

• Проектирование системы электроснабжения цеха промышленного предприятия

  Общие требования к электроснабжению объекта. Составление схемы электроснабжения цеха, расчет нагрузок. Определение количества, мощности и типа силовых трансформаторов, распределительных линий. Выбор аппаратов защиты, расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [343,3 K], добавлен 01.02.2014
  

• Система электроснабжения электромеханического завода

  Определение электрических нагрузок, выбор цеховых трансформаторов и компенсации реактивной мощности. Выбор условного центра электрических нагрузок предприятия, разработка схемы электроснабжения на напряжение выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [304,6 K], добавлен 23.03.2013
  

• Характеристика трансформаторной подстанции "Россь" Волковысского района Гродненской области

  Обоснование целесообразности реконструкции подстанции. Выбор мощности трансформаторов трансформаторной подстанции. Расчет токов короткого замыкания и выбор основного оборудования подстанции. Расчетные условия для выбора электрических аппаратов.
  
  дипломная работа [282,5 K], добавлен 12.11.2012
  

• Повышение эффективности работы энергетического комплекса (на примере Волховского алюминиевого завода)

  Технологический процесс цеха по производству минеральных удобрений. Определение электрических нагрузок, мощности силовых трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Конструкция трансформаторной подстанции. Выбор высоковольтного оборудования.
  
  дипломная работа [397,0 K], добавлен 31.01.2013
  

• Разработка системы электроснабжения участка механического цеха

  Характеристика производства, его электрических нагрузок и технологического процесса. Расчет значений среднесменных мощностей. Нахождение эффективного числа электроприемников. Вычисление токов короткого замыкания. Выбор распределительных устройств.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.11.2022
  

• Проект реконструкции электроснабжения здания делового центра

  Определение электрических нагрузок в зависимости от стадии проектирования и места расположения расчетного узла. Выбор питающих напряжений распределительных сетей, схемы электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита и автоматика.
  
  дипломная работа [243,0 K], добавлен 12.02.2014
  

• Электроснабжение завода торгового оборудования

  Определение расчетных электрических нагрузок деревообрабатывающего цеха. Определение числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Выбор схемы внутреннего электроснабжения завода. Расчет токов короткого замыкания. Питание цепей подстанции.
  
  дипломная работа [2,7 M], добавлен 31.05.2012
  

• Расчет системы электроснабжения ремонтно-механического цеха станкостроительного завода

  Описание 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 17.03.2010
  

• Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

  Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор напряжения и схемы электроснабжения. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор и проверка оборудования и кабелей.
  
  курсовая работа [817,1 K], добавлен 18.06.2009
  

• Разработка системы электроснабжения механического цеха тяжелого машиностроения

  Характеристика производства и потребителей электроэнергии. Составление радиальной схемы электроснабжения. Определение количества распределительных пунктов. Выбор трансформатора, высоковольтного оборудования. Расчет токов трехфазного короткого замыкания.
  
  курсовая работа [745,4 K], добавлен 07.06.2015
  

• Особенность электроснабжения цеха

  Расчет электрических нагрузок цеха. Выбор числа и мощности трансформаторов на цеховой подстанции. Определение мощности компенсирующих устройств. Расчет токов короткого замыкания питающей и цеховой сети. Молниезащита здания ремонтно-механического цеха.
  
  курсовая работа [518,5 K], добавлен 04.11.2021
  

• Проектирование РЭС ТОО "КЭЦ" с расчетом компенсирующей установки для шин на 10 кВ

  Детальная разработка электроснабжения цеха ЗРДТ "КЭЦ". Определение нагрузок на воздушную линию электропередачи, номинальных токов и токов короткого замыкания. Выбор электрооборудования понизительной подстанции. Расчет схемы заземления и молниезащиты.
  
  дипломная работа [596,0 K], добавлен 07.07.2015
  

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