Электроснабжение механического цеха №66

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГОМЕЛЬСКОГО ОБЛИСПОЛКОМА

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ»

Пояснительная записка к курсовому проекту

По учебной дисциплине

«Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий»

На тему: “Электроснабжение механического цеха №66”

И.С. Нестеров

А.В. Дробов

Гомель, 2022



Содержание

Введение

1. Характеристика потребителей электроэнергии

2. Расчет электрических нагрузок силовых и осветительных электроприемников

3. Разработка схемы электроснабжения электроприемников и описание ее конструктивного исполнения

4 Расчёт мощности компенсирующего устройства реактивной мощности

5. Выбор числа и мощности трансформаторов КТП (ВРУ)

6. Расчет питающей сети выбор электрооборудования КТП(ВРУ) и питающих кабелей

7. Выбор типа сетевых объектов и типа защитных аппаратов

8. Расчет и выбор аппаратов защиты распределительной сети

9. Расчет и выбор проводов (кабелей) распределительной сети

10. Расчет заземляющего устройства подстанции

Заключение

Список использованных источников



Введение

Система электроснабжения является частью большой отрасли народного хозяйства, которая может быть определена как совокупность электроустановок от границы раздела «предприятие -- энергосистема» до единичного электроприемника (потребителя).

Таким образом, система электроснабжения -- это совокупность и электроустановок, предназначенных для производства, передачи, т распределения и преобразования электрической энергии, т. е. Для обеспечения потребителей электроэнергией необходимого качества.

Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), электроустановки разделяют по номинальному напряжению на две группы: до 1 кВ и выше 1 кв. В условиях эксплуатации электроустановки напряжением до 1 кВ обслуживают электрики цехов промышленного предприятия, напряжением выше 1 кВ -- электротехнический персонал цеха (участка) сетей и подстанций предприятия.

В проектных институтах проектирование электроснабжения цеховых потребителей электроэнергии осуществляет отдел электрооборудования, а проектирование распределительных сетей напряжением 6--10 кВ., линий и подстанций, питающих предприятие, -- отдел электроснабжения. В связи с этим рассмотрен комплекс вопросов по проектированию системы электроснабжения цеховых потребителей электроэнергии на напряжение до 1 кВ, и выше. Рационально выполненная современная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять ряду требований: экономичности и надежности, безопасности и удобству эксплуатации, обеспечению надлежащего качества электроэнергии.

Основные задачи, решаемые при исследовании, проектировании и эксплуатации системы электроснабжения промышленных предприятий: оптимизация параметров схемы путем правильного выбора напряжений, определения электрических нагрузок и выполнения требований к бесперебойности электроснабжения; рациональный выбор количества и мощности трансформаторов, конструкций промышленных сетей; выбор средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения.



1. Характеристика потребителей электроэнергии

Механический цех - оснащён оборудованием и расходными материалами для механической обработки, процесса, в котором детали режутся, изготавливаются и заканчиваются для подготовки их к использованию. Механические цеха используются при создании новых запчастей, а также при ремонте существующего оборудования и запчастей.

Исходные данные охарактеризуем по видам технологического оборудования, условиям окружающей среды, категории электробезопасности, системе внутризаводской и внутрицеховой системе электроснабжения.

Для выполнения работы в цехе установлено технологическое оборудование. Большая часть оборудования составляют пресса, выполняющие механическую обработку заготовок. Также в цехе расположены металлообрабатывающие станки, выполняющие токарные, фрезерные, шлифовальные и строгальные операции, а также сварочные выпрямители для выполнения сварочных работ. Важным условием для сварочных работ является грамотная постановка вентиляционных устройств, для предотвращения накопления в помещении тяжёлых газов металлов.

Для перемещения тяжелых предметов по территории цеха установлены кран-балки. Для создания нормальных условий труда цех оборудован вентиляцией. Все оборудование работает в продолжительном режиме, за исключением грузоподъемных механизмов

Окружающая среда оказывает большое влияние на выбор применяемого оборудования. Условия окружающей среды в производственных помещениях и зонах, где размещается технологическое и связанное с ним электротехническое оборудование, определяются температурой воздуха, влажностью, наличием агрессивных газов и пыли. Для проектируемого цеха принимаем нормальные условия окружающей среды: сухое, не пыльное, с отсутствием химически активных сред помещение. По категории электробезопасности цех относится к категории без повышенной опасности.

Прессовый цех имеет размеры 84х30 м с общей площадью 2520 м2. Цех состоит из основного помещения, в котором осуществляется деятельность, а также вспомогательные помещения. В цехе также присутствует помещение трансформаторной подстанции, от которой осуществляется электроснабжение. Электроснабжение трансформатора осуществляется на напряжение 10 кВ по внутризаводской системе электроснабжения. В самом цехе электроснабжение будет выполняться напряжением 380 В трехфазного переменного тока.

В таблице 1.1 приведем характеристику электроприемников

Таблица 1.1 - Характеристика потребителей электроэнергии

№ на схеме	Наименование оборудования	N, шт	Pуст, кВт	Kи	cosц	tgц
1	Круглошлифовальный станок	1	4,5	0,35	0,65	1,17
2	Плоскошлифовальный станок	3	3,4	0,3	0,65	1,17
3	Внутришлифовальный станок	4	2,8	0,2	0,65	1,17
4	Плоскошлифовальный станок	2	14	0,35	0,65	1,17
5	Вертикально-сверлильный станок	2	1,7	0,12	0,4	2,29
6	Универсально-заточной станок	2	11	0,16	0,5	1,73
7	Долбёжный станок	1	12,8	0,2	0,65	1,17
8	Универсально-сверлильный станок	2	4	0,16	0,5	1,73
9	Радиально-сверлильный станок	5	1,5	0,12	0,4	2,29
10	Фрезерный станок	4	6,2	0,12	0,4	2,29
11	Универсально-фрезерный станок	2	1,5	0,12	0,4	2,29
12	Фрезерный станок с ЧПУ	5	22,2	0,17	0,65	1,17
13	Копировально-фрезерный станок	1	1,6	0,12	0,4	2,29
14	Горизонтально-фрезерный станок	1	4,5	0,12	0,4	2,29
15	Поперечно-строгальный станок	3	4,5	0,17	0,65	1,17
16	Токарно-карусельный станок	1	10	0,17	0,65	1,17
17	Токарно-винторезный станок	1	2,8	0,17	0,65	1,17
18	Горизонтально-фрезерный станок	4	6,3	0,12	0,4	2,29
19	Строгальный станок	8	7,8	0,17	0,65	1,17
20	Координатно-расточной станок	4	4,5	0,12	0,4	2,29
21	Пресс 63т	10	7	0,17	0,65	1,17
22	Вентилятор	3	11	0,65	0,8	0,75
23	Сварочный выпрямитель	2	22	0,35	0,5	1,73
24	Вентилятор	1	4,5	0,6	0,8	0,75
	Кран-балка		3,2	0,5	0,65	1,17

2. Расчет электрических нагрузок силовых и осветительных электроприемников

По категории надежности электроснабжения цех принимаем III категорию, так как исчезновение электроснабжения не приведет к угрозе жизни и здоровья персонала цеха, массовому недоотпуску продукции, остановки и прерывания технологического процесса или массовому простою механизмов.

Электроприемники цеха работают в продолжительном режиме, за исключением кран-балки. Данный приемник работает в повторно-кратковременном режиме

Одним из основных и универсальных методов определения расчетных электрических нагрузок является метод упорядоченных диаграмм графиков электрических нагрузок. Сущность метода заключается в установлении аналитической связи между расчетной мощностью и показателями работы определенных электрических приемников. Эта зависимость получена на основании систематического применения кривых распределения или упорядоченных диаграмм для значений групповой нагрузки. Диаграммы определяются из опыта для наиболее загруженных смен каждого отдельного приемника электрической энергии.

Рассчитаем электрические нагрузки для группы электроприемников силового пункта СП3.

Определим установленную мощность группы электроприемников:



, (2.1)

Где n - количество электроприёмников запитанных от СП3, шт;

Руст i- мощность одного однотипного электроприёмника, кВт.

?Pуст=22 •11+4,5•11= 291,50 кВт.

Определим групповой коэффициент использования:

Kи=,

Где kи - коэффициент использования одного станка.

Ки==0,39.

Эффективное число электроприемников nэ - это такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое

обуславливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности и режиму работы электроприемников.

Определим эффективное количество электроприемников:

nэ=,

nэ== 15

Определим коэффициент нагрузки.

Интерполируя, находим коэффициент расчетной активной нагрузки группы электроприемников в зависимости от группового коэффициента использования и эффективного числа электроприемников:

Kр= f (1; 1) = 1;

Определим активную расчетную нагрузку:

=••,

Pp=0,39•1•291,50=116,46 кВт.

Что больше номинальной мощности самого мощного электроприемника в группе.

Определим расчетную реактивную нагрузку (принимаем Крм= 1, т.к. nэ?10):

Qp=?Pнi•n•kui•tgi,

Где kрм - коэффициент максимума по реактивной мощности, принимается равным 1 при nэф > 10 и 1,1 при nэф ? 10;

kи.ст - коэффициент использования станка, принимаем по таблице;

tgст - тангенс фи станка, принимаем по таблице.

Qp=116,46•1,57=179,07 квар.

Определим полную расчетную мощность:

Sp=,

Sp= кВ•А .



Определим расчетный ток:

Ip=,

Где Uн - номинальное напряжение сети, кВ.

Ip=

Аналогично проведем расчет для остальных групп электроприемников и данные занесем в таблицу 2.1.

Определение расчетной осветительной нагрузки выполнить методом коэффициента спроса.

Установленная мощность освещения вычисляется методом удельной мощности на единицу площади освещаемого помещения.

Удельная мощность освещения представляет собой отношение суммарной мощности всех источников света к площади освещаемого ими помещения.

Расчет данным методом сводится к следующему:

а) Рассчитываем наиболее близко отвечающей заданным условиям величину удельной мощности по формуле;

,

,

б) определяется установленная мощность источников света в помещении:



,

,

где - площадь освещаемого помещения, м2.

в) определяем расчетную реактивную мощность источников света в помещении:

= 46399,954 вар

г) определяем расчетную полную мощность источников света в помещении:

,

= 56719,760 В·А.

д) определяем расчетный ток источников света в помещении:

=86,025 А.

Выполнили расчет освещения всего участка.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 2.1 - Расчёт групп ЭП

Номер ЭП	Наименование ЭП	Количество ЭП, n	Pн, кВт	Коэффициент использования, Kи	Коэффициент реактивной мощности	KиPн, кВт	KиPнtgц, квар	Эффективное число ЭП, nэ	Коэффициент расчетной нагрузки, Kр	Реактивная мощность	Iр, А
			одного ЭП	общая		cosц	tgц					P, кВт	Q, квар	S, кВА
СП1
38-39	Радиально-сверлильный станок	2	1,50	3,00	0,12	0,40	2,29	0,36	0,82
43-44,76	Долбёжный станок	3	12,80	38,40	0,20	0,65	1,17	7,68	8,98
40-42	Универсально-сверлильный станок	3	4,00	12,00	0,16	0,50	1,73	1,92	3,33
70-72	Вертикально-сверлильный станок	3	1,70	5,10	0,12	0,40	2,29	0,61	1,40
73-75	Универсально-заточной станок	3	11,00	33,00	0,16	0,50	1,73	5,28	9,15
Итого по СП1	14	-	91,50	0,17	0,55	1,55	15,85	24,50	9	1,59	25,16	26,95	36,9	53,2
СП2
77, 83	Плоскошлифовальный станок	2	3,4	6,80	0,30	0,65	1,17	2,04	2,39
78-80	Плоскошлифовальный станок	3	14,0	42,00	0,35	0,65	1,17	14,70	17,19
81-82	Круглошлифовальный станок	2	4,5	9,00	0,35	0,65	1,17	3,15	3,68
84-85	Внутришлифовальный станок	2	2,8	5,60	0,20	0,65	1,17	1,12	1,31
91-93	Вентилятор	3	11,0	33,00	0,65	0,80	0,75	21,45	16,09
Итого по СП2	12	-	96,40	0,44	0,70	1,03	42,46	43,55	9	1,06	45,13	47,90	65,8	95,0

Номер ЭП	Наименование ЭП	Количество ЭП, n	Pн, кВт	Коэффициент использования, Kи	Коэффициент реактивной мощности	KиPн, кВт	KиPнtgц, квар	Эффективное число ЭП, nэ	Коэффициент расчетной нагрузки, Kр	Реактивная мощность	Iр, А
			одного ЭП	общая		cosц	tgц					P, кВт	Q, квар	S, кВА
СП3
46,48,50,52,54,56,58,60,62,64,66	Сварочный выпрямитель	11	22,0	242,00	0,4	0,5	1,73	84,70	146,70
45,47,49,51,53,55,55	Вентилятор	11	4,5	49,50	0,6	0,8	0,75	29,70	22,28
Итого по СП3	22	-	291,50	0,39	0,55	1,57	114,40	179,07	15	1,02	116,46	179,07	213,6	308,3
СП4
67-69	Пресс 63т	3	7,0	21,00	0,17	0,65	1,17	3,57	4,17
Итого по СП4	3	-	21,00	0,17	0,65	1,17	3,57	4,17	3	2,55	9,10	4,59	10,2	14,7
СП5
20-21,37	Координатно-расточной станок	3	4,5	13,50	0,6	0,8	0,75	8,10	6,08
Итого по СП5	3	-	13,50	0,60	0,80	0,75	8,10	6,08	3	1,22	9,88	6,68	11,9	17,2
ШРА
1-2	Фрезерный станок	2	6,2	12,40	0,12	0,4	2,29	1,49	3,41
3-6	Универсально-фрезерный станок	4	1,5	6,00	0,12	0,4	2,29	0,72	1,65
7-9	Универсально-заточной станок	3	11,0	33,00	0,16	0,5	1,73	5,28	9,15
10-13	Фрезерный станок с ЧПУ	4	22,2	88,80	0,17	0,65	1,17	15,10	17,65



Номер ЭП	Наименование ЭП	Количество ЭП, n	Pн, кВт	Коэффициент использования, Kи	Коэффициент реактивной мощности	KиPн, кВт	KиPнtgц, квар	Эффективное число ЭП, nэ	Коэффициент расчетной нагрузки, Kр	Реактивная мощность	Iр, А
			одного ЭП	общая		cosц	tgц					P, кВт	Q, квар	S, кВА
14-16	Копировально-фрезерный станок	3	1,6	4,80	0,12	0,4	2,29	0,58	1,32
17-19	Горизонтально-фрезерный станок	3	4,5	13,50	0,12	0,4	2,29	1,62	3,71
22-25	Поперечно-строгальный станок	4	4,5	18,00	0,17	0,65	1,17	3,06	3,58
26-27	Токарно-карусельный станок	2	10,0	20,00	0,17	0,65	1,17	3,40	3,98
28-30	Токарно-винторезный станок	3	2,8	8,40	0,17	0,65	1,17	1,43	1,67
31-34	Горизонтально-фрезерный станок	4	6,3	25,20	0,12	0,4	2,29	3,02	6,93
35-36	Строгальный станок	2	7,8	15,60	0,17	0,65	1,17	2,65	3,10
86-90	Вентилятор	5	11	55,00	0,65	0,8	0,75	35,75	26,81
94	Кран-балка	1	3,2	3,20	0,5	0,65	1,17	1,60	1,87
Итого по ШРА	40	-	303,90	0,25	0,61	1,38	75,69	104,68	25	1,00	75,69	104,68	129,2	186,5
Итого по цеху	94	-	817,80	0,31	0,59	1,43	253,60	363,53	59	1,00	253,60	363,53	443,2	639,8
Освещение		-									32,45	46,40	56,6	86,0
С учётом освещения		-									286,04	409,93	499,9	721,5

3. Разработка схемы электроснабжения электроприемников и описание ее конструктивного исполнения

Электрические схемы внутреннего электроснабжения цехов промышленных предприятий и гражданских зданий выполняются по магистральным и смешанным схемам. Участок сети, питающий отдельный электроприемник называется ответвлением, питающий группу электроприемников - магистралью.

Условно внутренние электрические сети подразделяются на распределительные и питающие. Питающие сети отходят от источника питания. Распределительные сети отходят от распределительных шкафов, шинопроводов непосредственно к электроприемникам. Распределительные сети чаще всего выполняют по радиальным схемам, питающие сети - по радиальным и магистральным схемам.

Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания отходят линии, питающие крупные электроприемники или распределительные пункты, и от них самостоятельные линии, питающие прочие электроприемники малой мощности. Радиальные схемы обеспечивают относительно высокую надежность питания (перерыв или повреждение одной линии) в них легко могут быть применены элементы автоматики и защиты.

Недостатки радиальных схем таковы: повышенный расход проводов и кабелей, большое количество защитных и коммутационных аппаратов, необходимость в дополнительных площадях, для размещения щитов, распределительных шкафов, в трудности перемещения технологического оборудования, невозможность перемещения комплектных шинопроводов.

Магистральные схемы находят наибольшее применение при равномерном распределении нагрузок на площади помещения. Для питания не ответвленных электроприемников, а также приемников, связанных общностью технологического процесса, удаленных от распределительных щитов или шинопроводов применяется так называемая схема «цепочки». В цепочку не рекомендуется заключать более 3-4 электроприемников.

При магистральных схемах цепей ряд приемников питается от одной магистрали, что способствует экономии проводникового материала, делает электрическую цепь дешевле. Магистральные схемы позволяют применять комплектные шинопроводы. Магистральная сеть характеризуется большой гибкостью, дающей возможность перемещать технологическое оборудование без существенной переделки электрической сети.

Недостатками магистральных схем являются: пониженная надежность (при повреждении магистрали все приемники теряют питание), большие токи короткого замыкания.

Учитывая особенности этих двух схем, на практике обычно применяют смешанные схемы. Крупные и ответвленные приемники запитываются отдельно радиальными схемами, остальные - магистрально.

Выбор той или иной схемы определяется множеством факторов, а именно расположением технологического оборудования, источников питания, величиной и характером нагрузки электроприемников, требованиями бесперебойности электроснабжения, технико-экономическим соображением, условиями окружающей среды.

В курсовом проекте для механического цеха выбираем радиальную схему электроснабжения .

При радиальной схеме энергия от отдельного узла питания (ТП, РП) поступает к одному достаточно мощному потребителю или к группе электроприемников. Радиальные схемы выполняют одноступенчатыми, когда приемники питаются непосредственно от ТП, и двухступенчатыми, когда они подключаются к промежуточному РП.

Радиальные схемы применяют для питания сосредоточенных нагрузок большой мощности, при неравномерном размещении приемников в цехе или группами на отдельных его участках, а также для питания приемников во взрывоопасных, пожароопасных и пыльных помещениях. В последнем случае аппаратура управления и защиты электроприемников, устанавливаемая на РП, выносится за пределы неблагоприятной окружающей среды.

Выполняются радиальные схемы кабелями или проводами в трубах или коробах (лотках). Достоинства радиальных схем заключаются в высокой надежности (авария на одной линии не влияет на работу приемников, получающих питание по другой линии) и удобстве автоматизации. Повышение надежности радиальных схем достигается соединением шин отдельных ТП или РП резервирующими перемычками, на коммутационных аппаратах которых (автоматах или контакторах) может выполняться схема АВР -- автоматического ввода резервного питания.



4 Расчёт мощности компенсирующего устройства реактивной мощности

Одним из основных вопросов, решаемых как на стадии проектирования, так и на стадии эксплуатации систем промышленного электроснабжения, является вопрос о компенсации реактивной мощности, включающий выбор целесообразных источников в системе электроснабжения.

При выборе оптимального варианта необходимо исходить из технико-экономических расчётов, основанных на системном подходе к задаче компенсации реактивной мощности. Это означает, что оптимальное решение должно удовлетворять интересам как систем электроснабжения, так и потребителей электроэнергии с учётом эффекта во всей системе в целом.

На промышленных предприятиях уменьшение потребляемой реактивной мощности может быть достигнуто за счёт установки специальных компенсирующих устройств.

Выбор мощности компенсирующего устройства осуществляется по формуле: электрический реактивный мощность сетевой

,

где,

где,

формуле:

,

где,

где,

осветительных установок, определяемая по выражению:

,

где, где

,

,

,

Тогда мощность компенсирующего устройства будет равна:

.

По этой мощности выбираем ближайшее стандартное компенсирующее устройство: АКУ 0,4-75-12,5 У3

Определяем расчётную реактивную мощность по формуле:

,

,

Определяем полную мощность цеха после компенсации:

,



,

Определяем фактический коэффициент мощности после компенсации:

,

,

Определяем значение расчётного тока по КТП после компенсации:

,

,

5. Выбор числа и мощности трансформаторов КТП (ВРУ)

При выборе числа трансформаторов на подстанции следует исходить из принципа разукрупнения подстанций, приближения их к центру электрических нагрузок.

На подстанциях промышленных предприятий применяется одно- и двухтрансформаторными с широким использованием складского или передвижного резерва. Установка на подстанции более двух трансформаторов возможно лишь при наличии мощных сосредоточенных нагрузок, при отсутствии мест для рассредоточенного расположения подстанций по техническим условиям или наличия химически активной среды, при раздельном питании силовой и осветительной нагрузки.

Однотрансформаторные цеховые подстанции рекомендуется применять: при питании потребителей II и III категорий, допускающих в случае аварии перерывов питания на время доставки и установки трансформатора из складского резерва; при незначительной мощности потребителей I категории потребителей I категории и возможности.

Двухтрансформаторные подстанции применяют при преобладании потребителей I и II категорий, не допускающих перерыва электроснабжения на время замены поврежденного трансформатора .

Мощность силового трансформатора КТП выбираем по условию коэффициента загрузки трансформатора. Рекомендуемая загрузка трансформаторов подстанции должна быть в пределах 0,85…0,95.

Мощность трансформатора определяем по выражению:

Расчётная мощность цеха рассчитывается по формуле:

где РР - расчётная активная мощность силовой части с учётом осветительных установок, кВт;

Qр- расчётная суммарная реактивная мощность с учётом осветительных установок, квар;

,

Мощность силового трансформатора КТП выбираем по условию коэффициента загрузки трансформатора. Рекомендуемая загрузка трансформаторов подстанции должна быть в пределах 0,85…0,95. Этому условию удовлетворяет силовой трансформатор мощностью 250кВ·А.

Проверим загрузку трансформатора, для этого определим коэффициент трансформации:

=



где Sтр - номинальная мощность выбранного трансформатора.

= 0,87

Выбираем силовой трансформатор типа ТМ3-400/10/0,4 кВ, который устанавливаем в помещении КТП. Коэффициент загрузки силового трансформатора КТП удовлетворяет рекомендациям правил устройства электроустановок, следовательно, расчёт и выбор мощности трансформатора произведен, верно.

6. Расчет питающей сети выбор электрооборудования КТП(ВРУ) и питающих кабелей

Трансформаторная подстанция - это электроустановка, предназначенная для преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии и состоящая из силовых трансформаторов, распределительного устройства РУ, устройства автоматического управления и защиты, а так же вспомогательных сооружений.

Трансформаторные подстанции классифицируются на повышающие и понижающие. Повышающие трансформаторные подстанции (сооружаемые обычно при электростанциях) преобразуют напряжение, вырабатываемое генераторами, в более высокое напряжение (одного или нескольких значений), необходимое для передачи электроэнергии по линиям электропередачи (ЛЭП). Понижающие трансформаторные подстанции преобразуют первичное напряжение электрической сети в более низкое вторичное.

В зависимости от назначения и от величины первичного и вторичного напряжений понижающие трансформаторные подстанции подразделяются на районные, главные понижающие и местные (цеховые). Районные трансформаторные подстанции принимают электроэнергию непосредственно от высоковольтных ЛЭП и передают её на главные понижающие трансформаторные подстанции, а те (понизив напряжение до 6, 10 или 35 кв) - на местные и цеховые подстанции, на которых осуществляется последняя ступень трансформации (с понижением напряжения до 690, 400 или 230 в) и распределение электроэнергии между потребителями.

Трансформаторные подстанции изготовляют, как правило, на заводах и доставляют на место установки в полностью собранном виде или же отдельными блоками. Такие трансформаторные подстанции называют комплектными или КТП.

КТП состоит из: шкафа ввода высокого напряжения (ШВВ) и шкафа ввода низкого напряжения (ШВН), и шкафов низковольтных линейных (ШНЛ).

ШВВ комплектуется: выключателем нагрузки (ВНП) с высоковольтными предохранителями.

Определяем расчётный ток кабеля подводимый в (КТП):

,

где, - расчётная полная мощность цеха с учётом компенсации реактивной мощности, кВ·А;

где, - напряжения на вводе, кВ.

,

Выбор питающего кабеля. Питающий кабель выбираем по экономической плотности тока [13]:



,

где,- экономическая плотность тока принимаемая ПВХ изоляции тогда, алюминиевые жилами при числе часов использования максимум нагрузки = 4000 ч, тогда =1,4.

,

Принимаем трехжильный кабель напряжением 10 кВ марки 3х25 с площадью сечения жил 25 мм2.

Выбираем выключатель нагрузки с пружинным приводом типа ВНП-10/400-10.

Высоковольтный предохранитель выбираем по условию:

,

Согласно данному условию удовлетворяет выскоковольтный предохранитель ПКТ 101-10-2-20-31,5 У3:

31,5

ШВН комплектуется следующими видами устройств: трансформатором тока, амперметром, вольтметром, счётчиком активной и реактивной энергии, автоматическим выключателем.

Определяем расчётный ток цеха:

,

,

По таблице выбираем трансформатор тока Т-0,66 по расчётному току цеха

Выбираем амперметр по расчётному току цеха PA1941 750/5.

Выбираем вольтметр по напряжению = 380 В: Э47 с 500 В.

Для учёта потреблённой энергии выбираем счётчик активной электроэнергии СC301 и реактивной энергии СC301.

Для остальных ПР и ШРА аналогично выбираем вышеперечисленные виды устройств и заносим в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 - Выбор электрооборудования КТП

№ РУ	nэп, шт	Iр, А	Марка РУ	Iном, А	Кол-во линий	Трансформатор тока	Амперметр
ШР1	14	51,6	ПР11-011	400	14	ТОП-0,66 75/5	PA1941
ШР2	12	99,9	ПР11-007	200	12	ТОП-0,66 150/5	PA1941
ШР3	11	306	ПР11-011	400	11	ТОП-0,66 400/5	PA1941
ШР4	3	8,4	ПР11-011	250	3	ТОП-0,66 15/5	PA1941
ШР5	3	17	ПР11-011	250	3	ТОП-0,66 20/5	PA1941

Для защиты от выбираем автоматический выключатель серии ВА по следующему условию

,

где, номинальный ток теплового расцепителя.

Выбираем автоматический выключатель который удовлетворяет наши условия ВА-88-40

,



7. Выбор типа сетевых объектов и типа защитных аппаратов

Основными исходными данными для выбора сечений проводов и кабелей питающих сетей, ответвлений, а также защитных аппаратов является длительный рабочий ток (расчетный, номинальный) и кратковременный максимальный (пусковой, пиковый). Для технологического оборудования (станков) с многодвигательным приводом для определения этих токов необходимы номинальные данные составляющих их электродвигателей и режимы их пусков и работы. В выполняемом проекте предлагается многодвигательный привод заменить эквивалентным двигателем.

Электродвигатель необходимо выбирать таким образом, чтобы его номинальная мощность соответствовала мощности приводного механизма:

,

где Pуст - установленная мощность оборудования, кВт; Pн.д - номинальная мощность электродвигателя, кВт.

К выбору рекомендуется асинхронные двигатели серии АИР.

Выберем двигатель для круглошлифовального станка (№1). Установленная мощность станка:

Руст = 4,5 кВт

Выбираем электродвигатель АИР112М4 со следующими параметрами: Pном = 5,5 кВт; = 88 %; cosц = 0,87; Kп = 7 [7].

Рассчитаем значение тока электродвигателя:

Ip = = 8,88 А.



Таблица 7.1 - Выбор ЭД

№ на плане	Наименование ЭП	n, шт	Pуст, кВт	Тип двигателя	Параметры двигателя
					Pн, кВт		cosц	Iн, А	Кп
81-82	Круглошлифовальный станок	2	4,5	АИР112М4	5,5	0,875	0,88	8,88	7
77, 83	Плоскошлифовальный станок	2	3,4	АИР100L4	4	0,85	0,84	7,23	6,5
84-85	Внутришлифовальный станок	2	2,8	AИР100S4	3	0,82	0,83	6,25	7
78-80	Плоскошлифовальный станок	3	14	АИР160S4	15	0,895	0,89	26,70	7
70-72	Вертикально-сверлильный станок	3	1,7	АИР90L4	2,2	0,81	0,83	3,84	6,5
73-75,7-9	Универсально-заточной станок	6	11	АИР132M4	11	0,875	0,87	21,95	7,5
43-44,76	Долбёжный станок	3	12,8	АИР160S4	15	0,895	0,89	24,41	7
40-42	Универсально-сверлильный станок	3	4	АИР100L4	4	0,85	0,84	8,51	7
38-39	Радиально-сверлильный станок	2	1,5	АИР80В4	1,5	0,78	0,83	3,52	5,5
1-2	Фрезерный станок	2	6,2	АИР132S4	7,5	0,875	0,86	12,52	7,5
3-6	Универсально-фрезерный станок	4	1,5	АИР80В4	1,5	0,78	0,83	3,52	5,5
10-13	Фрезерный станок с ЧПУ	4	22,2	АИР180M4	30	0,915	0,86	42,86	7
14-16	Копировально-фрезерный станок	3	1,6	АИР90L4	2,2	0,81	0,83	3,62	6,5
17-19	Горизонтально-фрезерный станок	3	4,5	АИР112М4	5,5	0,875	0,88	8,88	7
22-25	Поперечно-строгальный станок	4	4,5	АИР112М4	5,5	0,875	0,88	8,88	7
26-27	Токарно-карусельный станок	2	10	АИР132M4	11	0,875	0,87	19,96	7,5
28-30	Токарно-винторезный станок	3	2,8	AИР100S4	3	0,82	0,83	6,25	7
31-34	Горизонтально-фрезерный станок	4	6,3	АИР132S4	7,5	0,875	0,86	12,72	7,5
35-36	Строгальный станок	2	7,8	АИР132M4	11	0,875	0,87	15,57	7,5
20-21,37	Координатно-расточной станок	3	4,5	АИР112М4	5,5	0,875	0,88	8,88	7
67-69	Пресс 63т	3	7	АИР132S4	7,5	0,875	0,86	14,13	7,5
86-93	Вентилятор	8	11	АИР132M4	11	0,875	0,87	21,95	7,5
46,48,50,52,54,56,58,60,62,64,66	Сварочный выпрямитель	11	22	АИР180S4	22	0,9	0,87	42,69	6,5
45,47,49,51,53,55,55	Вентилятор	11	4,5	АИР112М4	5,5	0,875	0,88	8,88	7
94	Кран-балка	1	3,2	АИР100L4	4	0,85	0,84	6,81	6,5

Выбор магнитных пускателей осуществляется из соотношения:

,

где Iн.э - номинальный ток нагревательного элемента теплового реле, А. Расчетный ток кран-балки Iр = 3,2 А. Выбираем пускатель марки ПМЛ1210 с Iном = 10 А с тепловым реле РТЛ-1008 с диапазоном регулирования 2,4-4 А. Выбор магнитных пускателей для остальных электроприемников приведен в таблице 7.2



Таблица 7.2 - Выбор магнитных пускателей

Электроприемник	Магнитный пускатель
№ на плане	Наименование	Iр, А	Iн.э, А	Контактор	Тепловое реле
94	Кран-балка	6,81	10	ПМЛ1100	РТЛ-1008
86-93	Вентилятор	21,95	25	ПМЛ 2210	РТЛ-1021

Коммутационный ящик выбираем для присоединения вентиляторов и кран-балки. Ящик управления предназначен для управления электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Выбор коммутационных ящиков осуществляем по рабочему току оборудования. Результаты выбор приведены в таблице 7.3

Таблица 7.3 - Выбор коммутационных ящиков

№ на плане	Наименование приемника	Iр, А	Характеристика ящика
			Тип	Номинальный ток, А	Номинальный ток расцепителя, А
94	Кран-балка	6,81	Я5110	8	8
86-93	Вентилятор	21,95	Я5110	25	25

8. Расчет и выбор аппаратов защиты распределительной сети

Защиту электроприемников от токов перегрузки и токов короткого замыкания выполняем автоматическими выключателями серии ВА47, которые монтируются в распределительных пунктах.

Номинальные токи автоматического выключателя и его расцепителя выбираются по следующим условиям:

,

где Iном.а - номинальный ток автоматического выключателя, А; Iном.р - номинальный ток расцепителя аппарата, А.

Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя проверяется по условию:

,

где Kто - кратность тока отсечки по отношению к Iном.р.

,

Выберем автоматический выключатель для плоскошлифовального станка (№1). Расчетный ток станка:

Ip = 8,88 A.

Пусковой ток электроприемника:

I

пуск = КпIp = 7 • 8,88 = 62,16 A.

Принимаем выключатель ВА47-29 с параметрами Iна = 63 А; Iнр = 10 А; Kто = 10 [8]:

Iном.а = 10 A > Ip = 8,88 A.

Iном.а = 63 A > Ip = 8,88 A.

Ток срабатывания комбинированного расцепителя равен:



Iср.р ? 10 • 10 = 100 А.

Iср.р = 100 А ? 1,25 • 62,16 = 77,7 А

Условия выбора выполняются. Выбор остальных автоматических выключателей аналогичен и сведен в таблицу 8.1

Таблица 8.1 - выбор автоматических выключателей ЭП

№	Наименование ЭП	Параметры электроприемника	Параметры защитного аппарата
		Pуст, кВт	Iр, А	Kп	Iп, А	Тип	Iна, А	Iнр, А	Kто	Iср, А
81-82	Круглошлифовальный станок	4,5	8,88	7	62,15493329	ВА47-29	63	10	10	100
77, 83	Плоскошлифовальный станок	3,4	7,23	6,5	47,02727757	ВА47-29	63	10	10	100
84-85	Внутришлифовальный станок	2,8	6,25	7	43,75421562	ВА47-29	63	6,3	10	63
78-80	Плоскошлифовальный станок	14	26,70	7	186,9256114	ВА47-29	63	32	10	320
70-72	Вертикально-сверлильный станок	1,7	3,84	6,5	24,97209295	ВА47-29	63	4	10	40
73-75,7-9	<...

Подобные документы

• Электроснабжение механического цеха

  Характеристика и категории электроприемников цеха по степени надежности электроснабжения. Расчет электрических нагрузок и компенсирующего устройства. Выбор типа и мощности силовых трансформаторов. Определение и выбор пусковых токов и проводов (кабелей).
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 29.11.2021
  

• Электроснабжение инструментального цеха

  Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок и мощности компенсирующих устройств реактивной мощности. Выбор мощности трансформаторов подстанции. Расчет заземляющего устройства подстанции и выбор распределительной сети.
  
  курсовая работа [702,9 K], добавлен 23.04.2021
  

• Разработка электроснабжения ремонтно-механического цеха

  Проектирование ремонтно-механического цеха. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций, сбор электрических нагрузок цеха. Компенсация реактивной мощности. Расчет параметров, выбор кабелей марки ВВГ и проводов марки АПВ распределительной сети.
  
  курсовая работа [281,7 K], добавлен 19.08.2016
  

• Электроснабжение ремонтно-механического цеха

  Характеристика потребителей электроэнергии. Расчет мощности компенсирующих устройств реактивной мощности, выбор распределительной сети. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций. Расчет заземляющего устройства и спецификация электрооборудования.
  
  курсовая работа [719,7 K], добавлен 15.12.2016
  

• Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха

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

• Электроснабжение завода среднего машиностроения

  Определение силовых нагрузок цехов. Построение картограммы электрических нагрузок. Выбор напряжения питающей и распределительной сети. Выбор типа и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Компенсация реактивной мощности на напряжении до 1 кВ.
  
  курсовая работа [663,4 K], добавлен 16.05.2016
  

• Электроснабжение механического завода

  Определение расчетных силовых электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения предприятия, мощности силовых трансформаторов. Разработка схемы электроснабжения и сетевых элементов на примере ремонтно-механического цеха. Проверка защитных аппаратов.
  
  курсовая работа [579,4 K], добавлен 26.01.2015
  

• Электроснабжение инструментального цеха

  Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок. Определение мощности компенсирующего устройства реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции. Вычисление параметров и избрание распределительной сети.
  
  курсовая работа [884,2 K], добавлен 19.04.2021
  

• Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий

  Выбор варианта схемы электроснабжения и обоснования выбора рода тока и напряжения. Выбор мощности и типа компенсирующих устройств реактивной мощности. Расчет и обоснование выбора числа и мощности трансформаторов. Выбор аппаратов питающей сетей.
  
  курсовая работа [73,4 K], добавлен 20.09.2013
  

• Расчет электрической сети электромонтажного цеха

  Общая характеристика радиальных, магистральных (комбинированных) схем электроснабжения. Расчет электрических нагрузок, коэффициентов использования, средней реактивной и активной мощности. Выбор проводников, аппаратов защиты и компенсирующих устройств.
  
  курсовая работа [226,5 K], добавлен 17.03.2011
  

• Расчет электроснабжения термического цеха

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

• Электроснабжение механосборочного цеха

  Формирование первичных групп электроприемников (ЭП) для электрической сети. Расчет электрических и осветительных нагрузок. Разработка схемы питания силовых ЭП и выбор системы заземления сети. Подбор сетевых электротехнических устройств и трансформаторов.
  
  курсовая работа [608,4 K], добавлен 15.11.2013
  

• Электроснабжение механического цеха промышленного предприятия

  Краткое описание технологического процесса цеха. Характеристика электроприемников, выбор необходимого напряжения и расчет соответствующих параметров, определение нагрузок. Расчет и выбор компенсирующих устройств, а также мощности трансформаторов.
  
  курсовая работа [400,9 K], добавлен 15.03.2015
  

• Электроснабжение цеха

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

• Электроснабжение и электрооборудование узловой распределительной подстанции

  Характеристика электрооборудования узловой распределительной подстанции. Расчет электрических нагрузок, компенсация реактивной мощности, выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов и места расположения подстанции. Расчет токов короткого замыкания
  
  курсовая работа [99,3 K], добавлен 05.06.2011
  

• Расчет электрических параметров цеха

  Краткая характеристика цеха. Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет и выбор питающего кабеля, магистральной и распределительной сети. Конструктивное выполнение цеховой сети.
  
  контрольная работа [64,9 K], добавлен 14.05.2014
  

• Электроснабжение участка механического цеха №19

  Краткая характеристика электроприемников цеха. Выбор и обоснование схемы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок участка. Выбор марки и сечения токоведущих частей (проводов, кабелей, шинопроводов). Конструктивное выполнение цеховой сети.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.03.2015
  

• Электроснабжение промышленных предприятий

  Составление и обоснование схемы и вариантов номинальных напряжений сети. Баланс реактивной мощности и выбор компенсирующих устройств. Выбор типа и мощности трансформаторов понижающих подстанций. Технико-экономический расчет вариантов электрических схем.
  
  контрольная работа [157,6 K], добавлен 19.10.2013
  

• Электроснабжение цеха №17 ремонтно-механического завода

  Расчет электрических нагрузок, мощности освещения и токов трехфазного короткого замыкания. Выбор числа и мощности трансформаторов, компенсирующих устройств и аппаратов защиты. Подбор сечений проводников. Проверка автомата на коммутационную способность.
  
  реферат [1,1 M], добавлен 16.05.2012
  

• 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
  

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