Разработка системы электроснабжения ремонтно-механического цеха

ВВЕДЕНИЕ

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приёмников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приёмники электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электрических станций.

Электрическая энергия оказывает значительное влияние на все отрасли народного хозяйства, а также на уровень развития и технический прогресс любого государства. Поэтому электроэнергетика наиболее объективно определяет уровень экономического развития страны. Проектирование систем электроснабжения требует комплексного подхода к выбору и оптимизации схем электрических сетей, техническому обоснованию решений, определяющих состав, структуру, внешние и внутренние связи, динамику развития и надежность работы системы в целом и ее отдельных элементов.

Целью данной работы является получение практических навыков по

проведению проектирования системы электроснабжения заданного предприятия с последующим выбором необходимого оборудования и проверкой правильности выбора его. Одним из основных критериев выполнения работы является правильное и полное выполнение расчетной части и дальнейшая работа со справочной информацией каталогами производителей оборудования.

Задачи дипломного проекта: расчёт силовых нагрузок, расчёт компенсирующих устройств, разработка системы электроснабжения ремонтно-механического цеха, расчёт мощности электроприёмников по группам, расчет максимального тока для группы электроприемников переменного тока, выбор числа и мощности силовых трансформаторов цеховой подстанции, выбор аппаратов защиты и распределительных устройств, выбор линий электроснабжения, расчёт токов короткого замыкания.

1 Общий раздел

1.1 Характеристики потребителей электроэнергии и определение категории надежности электроснабжения

Ремонтно-механический цех (РМЦ) предназначен для ремонта и настройки электромеханических приборов, выбывающих из строя.

Он является один их цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. РМЦ имеет два участка, в которых установленное необходимое для ремонта оборудование: токарные, строгальные, фрезерные, сверлильные станки и др. В цехе предусмотрены помещения для трансформаторной подстанции (ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, сварочных постов, администрации и пр.

РМЦ получает ЭСН от главной понизительной подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 0,9 км, а от энергосистемы (ЭСН) до ГПП - 14 км. Напряжение на ГПП - 6 и 10 кВ.

Количество рабочих смен - 2. Потребители цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН. Грунт в районе РМЦ - чернозем с температурой +20 С. Каркас здания цеха смонтирован из блоков из блоков-секций длиной 6 м каждый.

Размер цеха A x B x H = 48 x 28 x 9 м.

Вспомогательные помещения двухэтажной высотой 4 м.[2,c.118]

Таблица 1 - Перечень и потребляемая электрическая мощность электроприемников цеха.

№ На плане	Наименование ЭО	Вариант	Примечания
		1	2	3
		Рэп, кВт	Ки	COS
1	2	3	4	5
1,2	Вентиляторы	55	0,7	0,8	ПВ=40%
3…5	Сварочные агрегаты	14	0,3	0,35
6…8	Токарные автоматы	10	0,17	0,65
9…11	Зубофрезерные станки	20	0,2	0,5
12…14	Круглошлифовальные станки	5	0,2	0,5
15…17	Заточные станки	1,5	0,2	0,5
18, 19	Сверлильные станки	3,4	0,2	0,5
20…25	Токарные станки	12	0,2	0,5
26, 27	Плоскошлифовальные станки	17,2	0,2	0,5
28…30	Строгальные станки	4,5	0,2	0,5
31…34	Фрезерные станки	7,5	0,2	0,5
35…37	Расточные станки	4	0,2	0,5
38, 39	Краны мостовые	30	0,35	0,5	ПВ=60%

1.2 Классификация помещений цеха по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

На взрывоопасных и пожароопасных производствах электроустановки могут служить источниками воспламенения. Например, неправильная эксплуатация или неисправность электрооборудования может привести к его перегреву или появлению искр, которые могут вызвать пожар или взрыв.

В связи с этим правила устройства электроустановок (ПУЭ) предусматривают классификацию производственных помещений и наружных установок по взрывоопасным и пожароопасным зонам.

При этом класс взрывоопасных и пожароопасных зон, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования, определяют технологи совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации, исходя из характеристики взрывоопасности и пожароопасности окружающей среды.

Взрывоопасная смесь - смесь с воздухом горючих газов, паров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих пыли или волокон с нижним концентрационным пределом воспламенения не более 65 г/м³ при переходе их во взвешенное состояние, которая при определенной концентрации способна взорваться при возникновении источника инициирования взрыва.

ПУЭ устанавливает: если объем взрывоопасной смеси составляет более 5% свободного объема помещения, то все помещение относится к соответствующему классу взрывоопасности.

Если объем взрывоопасной смеси равен или менее 5% свободного объема помещения, то взрывоопасной считается зона в помещении в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппарата, у которого возможно выделение горючих газов или паров ЛВЖ. Помещения за пределами взрывоопасной зоны считают невзрывоопасными, если нет других факторов, создающих в нем взрывоопасность.

Согласно ПУЭ, по содержанию горючих газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей предусмотрено три класса взрывоопасных зон помещений (В-I, В-Iа, В-Iб); для наружных установок - один класс (В-Iг); по содержанию взрывоопасных пылей - два класса (В-II и В-IIа). Наиболее опасными являются зоны классов В-I и В-II.

Зоны класса В-I - зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы, например при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, хранении или переливании ЛВЖ, находящихся в открытых емкостях, и т. п.

Зоны класса В-Iа - зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Зоны класса В-Iб - те же зоны, что и в классе В-Iа, но отличающиеся одной из следующих особенностей:

1) горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15% и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях по ГОСТ 12.1.005-88 (например, машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных абсорбционных установок);

2) помещения производств, связанных с обращением газообразного водорода, в которых по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения. Взрывоопасная зона условно принимается от отметки 0,75 общей высоты помещения, считая от уровня пола, но не выше кранового пути, если таковой имеется (например, помещения электролиза воды, зарядные станции тяговых и статерных аккумуляторных батарей).

Пункт 2 не распространяется на электромашинные помещения с турбогенераторами с водородным охлаждением при условии обеспечения электромашинного помещения вытяжной вентиляцией с естественным побуждением; эти электромашинные помещения имеют нормальную среду.

К классу В-Iб относятся также зоны лабораторных и других помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, и в которых работа с горючими газами и ЛВЖ производится без применения открытого пламени. Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа с горючими газами и ЛВЖ производится в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтами.

Зоны класса В-Iг - пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ (за исключением наружных аммиачных компрессорных установок), надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами (газгольдеры), эстакад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтеловушек, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т. п.

К зонам класса В-Iг также относятся: пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами классов В-I, В-Iа и В-II (исключение - проемы окон с заполнением стеклоблоками); пространства у наружных ограждающих конструкций, если на них расположены устройства для выброса воздуха из систем вытяжной вентиляции помещений со взрывоопасными зонами любого класса или если они находятся в пределах наружной взрывоопасной зоны; пространства у предохранительных и дыхательных клапанов емкостей и технологических аппаратов с горючими газами и ЛВЖ.

Зоны класса В-II - зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов).

Зоны класса В-IIа - зоны, расположенные в помещениях, в которых опасные состояния, свойственные зонам класса В-II не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.

ПУЭ подразделяет пожароопасные зоны на следующие классы:

· зоны класса П-I - зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61°С;

· зоны класса П-II - зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыли или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м³ к объему воздуха;

· зоны класса П-IIа - зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества;

· зоны класса П-III - расположенные вне помещения зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61°С или твердые горючие вещества. .[9.с.3]

Определение классификации помещений цеха по взрыво-, пожаро-, электробезопасности осуществляется согласно классификация помещений цеха по взрыво-, пожаро-, электробезопасности в литературе и приведена в таблице 2

Таблица 2 - Характеристика помещений ремонтно-механического цеха.

Наименование помещения	Категории
	взрыво-безопасность	пожаро-безопасность	электро-безопасность
Вентиляторная	В-II	П-II	ПО
Склад	B-II A	П-II A	БПО
Бытовка 1	B-II	П-II	ПО
Бытовка 2	B-II	П-II	ПО
Станочное отделение 1	B-II	П-II	ПО
Станочное отделение 2	B-II	П-II	ПО
Административное помещение	B-II	П-II	ПО
Трансформаторная подстанция	B-II	П-II	ПО
Сварочное отделение	B-II	П-II	ПО
Инструмент	B-II	П-II	ПО

1.3 Определение категории надежности и выбор схемы электроснабжения предприятия

Для электроснабжения силовых электроприемников следует применять наиболее экономичные системы, обеспечивающие необходимую надёжность, безопасность и удобство в эксплуатации электроустановок.

К первой категории электроснабжения относятся наиболее важные потребители, перерыв в электроснабжении которых может привести к несчастным случаям, крупным авариям, нанесению большого материального ущерба по причине выхода из строя целых комплексов оборудования, взаимосвязанных систем. К таким потребителям относятся:

горнодобывающая, химическая промышленность и др. опасные производства;

важные объекты здравоохранения (реанимационные отделения, крупныедиспансеры, родильные отделения и пр.) и других государственных учреждений;

котельные, насосные станции первой категории, перерыв в электроснабжении которых приводит к выходу из строя городских систем жизнеобеспечения;

тяговые подстанции городского электрифицированного транспорта;

установки связи, диспетчерские пункты городских систем, серверные помещения;

лифты, устройства пожарной сигнализации, противопожарные устройства, охранная

сигнализация крупных зданий с большим количеством находящихся в них людей.

Потребители данной категории должны питаться от двух независимых источников питания - двух линий электропередач, питающихся от отдельных силовых трансформаторов. Наиболее опасные потребители могут иметь третий независимый источник питания для большей надежности. Перерыв в электроснабжении потребителей первой категории разрешается только лишь на время автоматического включения резервного источника питания.

В зависимости от мощности потребителя, в качестве резервного источника электроснабжения может выступать линия электрической сети, аккумуляторная батарея либо дизельный генератор.

ПУЭ определяет независимый источник питания как источник, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом источнике питания. К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электротстанций или подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания,

секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной роботы одной из секций (систем) шин.

Вторая категория

Ко второй категории снабжения относятся потребители, при отключении питания которых, останавливается работа важных городских систем, на производстве возникает массовый брак продукции, есть риск выхода из строя крупных взаимосвязанных систем, циклов производства.

Помимо предприятий, ко второй категории электроснабжения относятся:

детские заведения;

медицинские учреждения и аптечные пункты;

городские учреждения, учебные заведения, крупные торговые центры, спортивные сооружения, в которых может быть большое скопление людей;

все котельные и насосные станции, кроме тех, которые относятся к первой категории.

Вторая категория электроснабжения предусматривает питание потребителей от двух независимых источников. При этом допускается перерыв в электроснабжении на время, в течение которого обслуживающий электротехнический персонал прибудет на объект и выполнит необходимые оперативные переключения.

Третья категория

Третья категория электроснабжения потребителей включает в себя всех оставшихся потребителей, которые не вошли в первые две категории. Обычно это небольшие населенные пункты, городские учреждения, системы, перерыв в электроснабжении которых не влечет за собой последствий. Также к данной категории относят многоквартирные жилые дома, частный сектор, дачные и гаражные кооперативы.

Потребители третьей категории получают питание от одного источника питания. Перерыв в электроснабжении потребителей данной категории, как правило, не более суток - на время выполнения аварийно-восстановительных работ.

При разделении потребителей на категории учитывается множество факторов, оцениваются возможные риски, выбираются наиболее надежные и оптимальные варианты.

Максимальное допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления энергоснабжения

Вопросы электрообеспечения, включая надежность электроснабжения, определяются в договоре потребителя с субъектом электроэнергетики. В договоре устанавливают допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления электроснабжения (это фактически допустимая продолжительность перерыва питания по ПУЭ).

Для I и II категорий надежности допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления энергоснабжения определяются сторонами в зависимости от конкретных параметров схемы электроснабжения, наличия резервных источников питания и особенностей технологического процесса потребителя, но не могут быть более соответствующих величин, предусмотренных для III категории надежности, для которой допустимое число часов отключения в год составляет 72 ч (но не более 24 ч подряд, включая срок восстановления энергоснабжения).

Что дает разделение потребителей на категории

Разделение потребителей на категории в первую очередь позволяет правильно спроектировать тот или иной участок электросети, связать его с объединенной энергосистемой. Основная цель - построить максимально эффективную сеть, которая с одной стороны должна осуществлять в полной мере потребности в электроснабжение всех потребителей, удовлетворять требованиям по надежности электроснабжения, а с другой стороны быть максимально упрощенной с целью оптимизации средств на обслуживание и ремонт сетей.

В процессе эксплуатации электрических сетей разделение потребителей на категории электроснабжения позволяет сохранить стабильность работы объединенной энергосистемы в случае возникновения дефицита мощности по причине отключения блока электростанции либо серьезной аварии в магистральных сетях. В данном случае работают автоматические устройства, отключающие от сети потребителей третьей категории, а при больших дефицитах мощности - второй категории.

Данные меры позволяют оставить в работе наиболее важных потребителей первой категории и избежать техногенных катастроф в масштабах регионов, гибели людей, аварий на отдельных объектах, материального ущерба.

В отечественных системах электроснабжения наиболее часто используется принцип горячего резерва: мощность трансформаторов ТП, ГПП (и пропускная способность всей цепи питания к ним) выбирается большей, чем этого требует поддержание нормального режима, для обеспеченна электроснабжения электроприемников I и II категории в послеаварийном режиме, когда одна цепь питания отказывает в результате аварии (или отключается планово).

Холодный резерв, как правило, не используется (хотя более выгоден по суммарной пропускной способности), ток как предусматривает автоматическое включение под нагрузку элементов сети без предварительных испытании. [2.с.10]

2. Расчетный раздел

При проектировании системы электроснабжения (РМЦ) одной из основополагающих величин является коэффициент расчетной нагрузки. Второй немаловажной деталью, для проведения расчетов, являются предельные электрические нагрузки на РМЦ, которые приведены в таблице 1 в виде потребляемой мощности

2.1 Расчет электрических нагрузок

Для определения расчетных и пусковых токов, а так же расчётной нагрузки электроприёмников с повторно кратковременной работай используем формулы:

	(2.1)
	(2.2)
	(2.3)

Круго шлифовальные станки:

Заточные станки:

Сверлильные станки:

Токарные станки:

Плоскошлифовальные станки:

Строгальные станки:

Фрезерные станки:

Расточные станки:

Краны мостовые:

Расчет выполняется по форме Ф636-92, все далее рассчитанные величины сведены в итоговую таблицу расчета электрических нагрузок, которая находится в приложении А.

Расчет групповой нагрузки для РП1.

Исходные данные для расчета (графы 3-8) заполняются в таблицу в соответствии с заданием, и принятыми коэффициентами использования.

При этом для электродвигателей с повторно-кратковременым режимом работы их номинальная мощность не приводится к длительному режиму (ПВ=100%).

В графах 9 и 10 соответственно записываются построчно величины равные:и . В итоговой строке определяются суммы этих величин и .

Определение группового коэффициента использования для данного узла питания:

	(2.4)

Значение  заносится в графу 6 итоговой строки.

Для последующего определения построчно определяются для каждой характерной группы ЭП одинаковой мощности величины и в итоговой строке - их суммарное значение.

Определяем эффективное число электроприемников, и заносим его в итоговую строку, округляя до ближайшего меньшего целого числа:

	(2.5)

По таблице в зависимости от группового коэффициента использования и эффективного числа электроприемников определяетсяи коэффициент расчетной нагрузки:.

Расчетная активная мощность:

	(2.6)

Расчетная реактивная мощность:

	(2.7)

Полная мощность:

	(2.8)

Расчетный ток:

	(2.9)

Итоговый коэффициент мощности равен:

	(2.10)

Для оставшихся устройств распределения все действия по вычислению найденных выше величин осуществляются аналогично и посему не целесообразно вносить однотипные расчеты, будет исчерпывающим внесения полученных данных в Сводную ведомость, которая будет приведена далее и оформлена в виде таблицы

Для расчета пиковых токов используем формулу:

	(2.11)

Пиковый ток для распределительного пункта 1 равен:

Пиковый ток для распределительного пункта 2 равен:

Пиковый ток для распределительного пункта 3 равен:

Пиковый ток для распределительного пункта 4 равен:

Пиковый ток для распределительного пункта 5 равен:

Пиковый ток для трансформаторной подстанции равен:

2.2 Выбор числа и мощности трансформаторов и расчет компенсирующего устройства

	(2.12)

-активная мощность цеха.

-коэффициент загрузки трансформатора.

0,6 - 0,7 - первая категория.

0,7 - 0,8 - вторая категория.

0,9 - 0,95 - третья категория.

- количество трансформаторов.

Таким образом выясняем что для данного цеха подходит трансформатор

ТМ 160/6

Выбор компенсирующих устройства трансформатора.

	(2.13)

-реактивная мощность трансформатора.

	(2.14)

(

Если получилось значение с отрицательным знаком установка

компенсирующих устройств не требуется.

2.3 Выбор сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву электрическим током

По допустимому нагреву сечения токопроводящих жил кабелей выбирается по условию:

	(2.15)

Находим поправочные коэффициенты на допустимый ток кабеля, учитывающие условия прокладки. Коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды (принимаем ), равен .

Коэффициент, учитывающий количество совместно проложенных кабелей, принимаем, так как количество прокладываемых рядом кабелей равно одному.

Тогда условие выбора кабеля по допустимому нагреву примет следующий вид:

	(2.16)

Для данного значения тока, с учетом поправочного коэффициента на четвертую рабочую жилу, выбираем по данным для трехжильного кабеля, сечение токоведущих жил с допустимым длительным током . Принимаем пятижильный кабель ВВГ 5Ч35.

Таблица 4 - Результаты выбора кабелей

ЭП (№ на плане)	Марка кабеля	Сечение жил,	Ток кабеля, А
Вентиляторы	ВВГ	5x35	120	100
Сварочные агрегаты	ВВГ	5Ч6	42	36,75
Токарные автоматы	ВВГ	5Ч2,5	25	22,22
Зубофрезерные станки	ВВГ	5Ч10	70	57,14
Круглошлифовальные станки	ВВГ	5Ч1,5	19	14,29
Заточные станки	ВВГ	5Ч1,5	19	13,64
Сверлильные станки	ВВГ	5Ч6	42	30,91
Токарные станки	ВВГ	5Ч6	42	34,29
Плоскошлифовальные станки	ВВГ	5Ч10	70	49,14
Строгальные станки	ВВГ	5Ч1,5	19	12,86
Фрезерные станки	ВВГ	5Ч2,5	25	21,43
Расточные станки	ВВГ	5Ч1,5	19	11,43
Краны мостовые	ВВГ	5Ч16	90	66

Выбор сечения проводников отходящих линий от ТП.

Выбор кабеля для питанияРП1, РП2, РП3, РП4 и РП5.

По допустимому нагреву сечения токопроводящих жил кабелей выбирается по формуле (2.15)

Коэффициент, учитывающий температуру окружающей средыравен

.

Коэффициент, учитывающий количество совместно проложенных кабелей, принимаем1, так как количество прокладываемых рядом кабелей равно одному.

Тогда условие выбора кабеля по допустимому нагреву примет следующий вид:

Для данного значения тока, с учетом поправочного коэффициента на четвертую рабочую жилу, выбираем по данным для трехжильного кабеля, сечение токоведущих жил с допустимым длительным током . Принимаем пятижильный кабель ВВГ 5Ч16.

Таблица 5 - Результаты выбора кабелей

Потребители электроэнергии	Марка кабеля	Сечение жил,	Ток кабеля, А
РП1	ВВГ	5x16	75	67,41
РП2	ВВГ	5x16	75	38,18
РП3	ВВГ	5x16	75	62,33
РП4	ВВГ	5x25	95	79,61
РП5	ВВГ	5x70	180	156,39

2.4 Расчёт и выбор аппаратов защиты

Номинальный ток автомата и его расцепителя выбираем по следующим условиям:

	(2.17)

	(2.18)

Принимаем автоматический выключатель типа ВА 57-31 с и расцепителем на ток и током срабатывания электромагнитного расцепителя .

Проверяем по условию при невозможность срабатывания автомата при пуске двигателя:

	(2.19)

Так как , автоматический выключатель не будет отключаться в момент пуска электродвигателя, следовательно, выключатель выбран верно.

Выбор автоматических выключателей для остальных электроприемников производится аналогично. Результаты выбора автоматических выключателей сведены в таблицу 6

Таблица 6 - Результаты выбора автоматических выключателей

ЭП (№ на плане)	Тип выключателя	Токи автомата	Токи ЭП
		, А	, А	, А	, А	, А
Вентиляторы	ВА 51-31	100	100	700	100	600
Сварочные агрегаты	ВА 51-31	100	40	280	36,75	175
Токарные автоматы	ВА 51-31	100	25	175	22,22	155,54
Зубофрезерные станки	ВА 51-31	100	63	441	57,14	399,98
Круглошлифовальные станки	ВА 51-31	100	16	112	14,29	100,03
Заточные станки	ВА 51-31	100	16	112	13,64	95,48
Сверлильные станки	ВА 51-31	100	31	310	30,91	216,37
Токарные станки	ВА 51-31	100	40	280	34,29	240,04
Плоскошлифовальные станки	ВА 51-31	100	50	350	49,14	343,98
Строгальные станки	ВА 51-31	100	16	112	12,86	90,02
Фрезерные станки	ВА 51-31	100	25	175	21,43	150,01
Расточные станки	ВА 51-31	100	12	84	11.43	80,01
Краны мостовые	ВА 51-31	100	80	800	66	600

Выбор автоматического выключателя для линии идущей к РП1 .

Так как подключение РП1, РП2, РП3, РП4 и РП5 к ТП радиальное , подбирать выключатель для линии идущей к каждому РП раздельно.

Номинальный ток автомата и его расцепителя выбираем по следующим формулам: (2.17) и (2.18)

Принимаем линейный автоматический выключатель типа ВА 57-35 с и расцепителем на ток и током срабатывания электромагнитного расцепителя.

Проверяем по формуле (2.19)

Так как , автоматический выключатель не будет отключаться в момент пиковых токов, следовательно, выключатель выбран верно.

Проверка на селективность.

При проверке селективности защиты ориентируемся на автомат с большим значением на нижней ступени защиты. По условию избирательности защиты номинальные токи расцепителей вышележащей () и нижележащей () ступеней защиты должны различаться не менее чем в два раза:

	(2.20)

Выбор автоматических выключателей для остальных линий производится аналогично. Результаты выбора автоматических выключателей сведены в таблицу 7

Таблица 7 - Результаты выбора автоматических выключателей

Потребитель электроэнергии	Тип выключателя	Токи автомата вышележащей ступени	Токи линии
		, А	, А	, А	, А	, А
РП1	ВА 51-31	100	80	560	67,41	455,96
РП2	ВА 51-31	100	40	280	38,18	183,9
РП3	ВА 51-31	100	63	441	62,33	226,31
РП4	ВА 51-31	100	80	560	79,61	413,76
РП5	ВА 51-35	250	160	1920	156,39	686,39
ТП	ВА 51-35	250	250	3000	229,34	884,73

2.5 Расчет токов короткого замыкания (КЗ)

Рисунок 1 Схема замещения первой точки кз

Расчет первой точки КЗ.

Сопротивление системы до понижающего трансформатора цеховой ТП, приведенное к нижнему напряжениию.

Xc=	(2.21)

Xc==2,67 (мОм)

- Входящие напряжение на трансформатор

-Исходящие напряжение с трансформатора

- Ток КЗ

Определим полное сопротивление цехового трансформатора.

	(2.22)

-напряжение КЗ из таблицы трансформатора.

-напряжение вторичной обмотки трансформатора.

-мощность трансформатора.

Расчет активного сопротивления трансформатора.

	(2.23)

16,6(мОм)

-потери КЗ в трансформаторе в кВт из таблицы трансформатора.

Расчет индуктивной сопротивления трансформатора

	(2.24)

Расчет последовательно соединённых активных и индуктивных сопротивлений первой точки.

R	(2.25)

R
X	(2.26)

X

Расчет тока трехфазного КЗ на первой точке.

	(2.27)

(кА)

Расчет ударного тока КЗ на первой точке.

	(2.28)

-для трансформаторов с мощностью:

1600,2500 кВА - 1,4

630,1000кВА - 1,3

100,250,400 кВА - 1,2

Рисунок 2 Схема замещения второй точки кз

Расчет второй точки КЗ.

Сопротивление автоматоввторой точки:

Сопротивление кабельной линиивторой точки:

R0*I	(2.29)

5654	(2.30)

Расчет последовательно соединённых активных и индуктивных сопротивлений второй точки по формулам (2.25) и (2.26).

R

X

Расчет тока трехфазного КЗ на второй точке по формуле (2.27).

(кА)

Расчет ударного тока КЗ на второй точке по формуле (2.28).

Рисунок 3 Схема замещения третей точки кз

Расчет третьей точки КЗ.

Сопротивление автоматов третьей точки:

Сопротивление кабельной линии третьей точки рассчитываем по формулам: (2.29) и (2.30)

Расчет последовательно соединённых активных и индуктивных сопротивлений третьей точки по формулам (2.25) и (2.26).

R₃

X₃

Расчет тока трехфазного КЗ на третьей точке по формуле (2.27).

кА)

Расчет ударного тока КЗ на третьей точке по формуле (2.28).

2.6 Выбор распределительных устройств

В качестве РП1 выбираем распределительный пункт типа ПР8522НВ-1 с климатическим исполнением У3 и степенью защиты IP21. Номинальный ток пункта . В распределительном пункте на отходящих линиях имеется шесть трехполюсных автоматических выключателей.

Так как , то ПР8522НВ-1 проходит проверку по номинальному току. Количество присоединений, имеющихся в ПР8522НВ-1, позволяет питать от него пятьэлектроприемников. При этом один свободное присоединение является резервным.

В качестве РП2 выбираем распределительный пункт типа ПР8501-023 с климатическим исполнением У3 и степенью защиты IP21. Номинальный ток пункта . В распределительном пункте на отходящих линиях имеется шесть трехполюсных автоматических выключателей.

Так как , то ПР8522НВ-1 проходит проверку по номинальному току. Количество присоединений, имеющихся в ПР8522НВ-1, позволяет питать от него шесть электроприемников.

В качестве РП3 выбираем распределительный пункт типа ПР8522НВ-1 с климатическим исполнением У3 и степенью защиты IP21. Номинальный ток пункта . В в распределительном пункте на отходящих линиях имеется шесть трехполюсных автоматических выключателей.

Так как , то РП8501 проходит проверку по номинальному току. Количество присоединений, имеющихся в РП8501, позволяет питать от него шестьэлектроприемников.

В качестве РП4 выбираем распределительный пункт типа ПР8522-НВ-1 с климатическим исполнением У3 и степенью защиты IP21. Номинальный ток пункта .В в распределительном пункте на отходящих линиях имеется десять трехполюсных автоматических выключателей.

Так как , то ПР8522-НВ-1 проходит проверку по номинальному току. Количество присоединений, имеющихся в ПР8522-НВ-1, позволяет питать от него десять электроприемников.

В качестве РП5 выбираем распределительный пункт типа ПР8522-НВ-1 с климатическим исполнением У3 и степенью защиты IP21. Номинальный ток пункта . В в распределительном пункте на отходящих линиях имеется десять трехполюсных автоматических выключателей.

Так как , то ПР8522-НВ-1 проходит проверку по номинальному току. Количество присоединений, имеющихся в ПР8522-НВ-1, позволяет питать от него девять электроприемников. При этом одно свободное присоединение является резервным.

В качестве РУ выбираем распределительный пункт КРУ МЭТЗ-0,4 кВс климатическим исполнением УХЛ2 и степенью защиты IP21. Номинальный токсборшых шин до. В распределительном пункте на отходящих линиях имеется пять трехполюсных автоматических выключателей.

Так как , то КРУ МЭТЗ-0,4 кВпроходит проверку по номинальному току. Количество присоединений, имеющихся в КРУ МЭТЗ-0,4 кВ, позволяет питать от него пятьгрупп.

3. Технологический раздел.

3.1 Организация монтажа электрооборудования системы электроснабжения.

Рабочее место представляет собой закрепленную за отдельным рабочим или группой рабочих часть производственной площади, оснащенную необходимыми технологическим, вспомогательным, подъемно-транспортным оборудованием, технологической и организационной оснасткой, предназначенными для выполнения определенной части производственного процесса

Организация рабочего места представляет собой материальную основу, обеспечивающую эффективное использование оборудования и рабочей силы. Главной ее целью является обеспечение высококачественного и эффективного выполнения работы в установленные сроки на основе полного использования оборудования, рабочего времени, применения рациональных приемов и методов труда, создания комфортных условий труда, обеспечивающих длительное сохранение работоспособности работников. Для достижения этой цели к рабочему месту предъявляются технические, организационные, экономические и эргономические требования.

С технической стороны рабочее место должно быть оснащено прогрессивным оборудованием, необходимой технологической и организационной оснасткой, инструментом, контрольно-измерительными приборами, предусмотренными технологией, подъемно-транспортными средствами.

С организационной стороны имеющееся на рабочем месте оборудование должно быть рационально расположено в пределах рабочей зоны; найден вариант оптимального обслуживания рабочего места сырьем, материалами, заготовками, деталями, инструментом, ремонтом оборудования и оснастки, уборкой отходов; обеспечены безопасные и безвредные для здоровья рабочих условия труда.

С экономической стороны организация рабочего места должна обеспечить оптимальную занятость работника, максимально высокий уровень производительности труда и качество работы.

Эргономические требования имеют место при проектировании оборудования, технологической и организационной оснастки, планировке рабочего места.

Специализация и оснащение рабочих мест.

Оснащение рабочего места представляет собой совокупность расположенных в пределах рабочего места основного технологического и вспомогательного оборудования, технологической и организационной оснастки, инструмента, технической документации, средств связи и сигнализации, средств охраны труда.

Набор этих средств зависит от технологического назначения рабочего места, уровня его специализации, системы обслуживания рабочих мест.

Комплекс постоянного оснащения состоит из следующих элементов:

основного технологического оборудования, на котором происходит выполнение определенной части производственного процесса, со всеми загрузочными, контрольными и предохранительными устройствами;

вспомогательного оборудования (подъемно-т...