Электроснабжение участка кузнечно-прессового цеха
Воронежский промышленно-экономический колледж
Курсовая работа
по теме: Электроснабжение участка кузнечно-прессового цеха
Дисциплина: Электроснабжение отрасли
Выполнил: студент 3 курса группы 114
Кузнецов Евгений Олегович.
Проверил преподаватель: Кизима П.Г.
Воронеж 2013
Введение
Участок кузнечно - прессового цеха (КПЦ) предназначен для штамповки и ковки металла.
Он имеет станочное отделение, в котором установлено оборудование: обдирочные станки типа РТ - 21001 и РТ - 503, электротермические установки, кузнечно - прессовые машины, мостовые краны и др. Участок предусматривает наличие помещений для цеховых: Тепловых подстанций, вентиляторной, инструментальной кладовой, складов, для бытовых нужд и пр.
ЭСН осуществляется от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 1.4 км, а от ЭНС до ГПП - 12 км. Напряжение на ГПП - 10 кВ.
Количество рабочих смен - 2. Потребители участка имеют 3 категории надежности ЭСН.
Грунт в районе КПЦ - суглинок с °t +15 °C. От этой же цеховой ТП намечается ЭСН при расширении станочного парка.
Дополнительная нагрузка КПЦ в перспективе составит: Рдоп = 685 кВТ, Qдоп=828 квар, Кn=0.5.
Каркас здания смонтирован из блоков - секций длинной 8м каждая.
Размеры участка А×В×h=96х56х10м.
Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4м
Перечень оборудования КПЦ дан в таблице 1.
Мощность электропотребления (Рэл)
Таблица 1. Приложение к заданию на курсовое проектирование ЭО инструментального цеха
№ на планеНаименование ЭОРэп, кВтПримечание1Вентилятор вытяжной552Вентилятор приточный753…5Электрические установки206,17,36Краны мостовые20 кВА7…16Обдирочные станки типа РТ-5034.718…20Кривошыпные КПМ1521...23Фрикционные КПМ7.524…35Обдирочные станки типа РТ-2100110
1. Расчет электрических нагрузок
электроснабжение кузнечный прессовый цех
Все электроприемники группы работают в длительном режиме работы, поэтому Рн = Рпасп.
ШРА-1
Электроприемники группы разбивают на однородные по режиму работы подгруппы с одинаковыми значениями коэффициентов использования и коэффициентов мощности
В данной группе электроприемников - 8
подгруппа - Вентиляторы 2 шт.;
подгруппа - Краны мостовые 3 шт.
подгруппа - Электротермические установки 3 шт.
.1 По таблицам для каждой группы определяем: Ки, cos?
подгруппа Ки1 = 0,6 cos?1 = 0,8 tg?1 = 0,75
подгруппа Ки1 = 0,1 cos?1 = 0,5 tg?1 = 1,73
подгруппа Ки1 = 0,8 cos?1 = 0,95 tg?1 = 0,33
.2 Определяем суммарную активную мощность электроприемников по подгруппам
?Ру1 = 130 кВт ?Ру2 = 60 кВт?Ру3 = 60 кВт
.3 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену
Рсм1 = Ки1 ?Ру1; 0,6 30 = 78 кВт Рсм2 = Ки1 ?Ру2; 0,1 60 = 6 кВт
Рсм3 = Ки1 ?Ру3; 0,8 60 = 48 кВтсм1 = Рсм1 tg?1; 78 0,75 = 58,5 квар Qсм2 = Рсм2 tg?1; 6 1.73 = 10,38 кварсм3 = Рсм3 tg?1; 48 0,33 = 15,84 квар
Где Рсм1 - среднесменная активная мощностьсм1 - среднесменная реактивная мощность
.4 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену в целом по группе
Рсм = Рсм1 + Рсм2 + Рсм3; 78 + 6 + 48 = 132 кВтсм = Qсм1 + Qсм2 + Qсм3; 58,5 + 10,38 + 15,84 = 84,74 квар
.5 Определяем значение числа «m» - модуля силовой сборки
= Рн max / Pн min; 40/2,5 = 16
Где Рн max - максимальная номинальная мощность электропиемника в группе;
Рн min - минимальная номинальная мощность электроприемника в группе.
.6 Так как m >3, Ки < 0,2, n > 5 то эффективное значение электроприемников nэ определяем, используя относительные величины n* и Р*
* = n1 / n; 6/18 = 0,33
где n1 - число элекртоприемников, мощность которых больше 0,5 номинальной мощности самого мощного электроприемника.- общее число электроприемников.
Р* = Р1 / ?Рн; 180/314 = 0,57
где Р1 - суммарная мощность n1 элект;роприемников;
?Рн - суммарная мощность всех электроприемников группы.* = 0,37* = 0,57
.7 По значению Ки и nэ определяем из таблицы Кмакс
Кмакс = 2
По этим значениям из таблицы определяем величину nэ* = 0,81э = n nэ*; 0,81 18 = 14,58 ? 15
.8 Определяем максимальную расчетную активную мощность
Рмакс = Рсм Кмакс; 132 2 = 264 кВт
.9 Определяем максимальную расчетную реактивную мощность
макс = К?макс Qсм; 1,1 84,74 = 93,2 квар
где К?макс = 1,1; если nэ ? 10; Ки ? 0,2 и nэ ? 100, в остальных случаях К?макс = 1,1
.10 Определяем полную максимальную расчетную мощность
макс = ?Р2макс + Q2макс; ?2642 + 93,22 = 280 кВА
1.11 Определяем максимальный расчетный ток
макс = Sмакс / (?3 Uн); 280/1,73 0,38 = 430 А
ШРА-2
В данной группе электроприемников - 28
подгруппа: пресса - 6 шт.
подгруппа: станки - 22 шт.
.1.1 По таблицам для каждой группы определяем: Ки, cos?
подгруппа Ки1 = 0,25 cos?1 = 0,65 tg?1 = 1,17
подгруппа Ки1 = 0,17 cos?1 = 0,65 tg?1 = 1,17
.1.2 Определяем суммарную активную мощность электроприемников по подгруппам
?Ру1 = 67,5 кВт ?Ру2 = 167 кВт
.1.3 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену
Рсм1 = Ки1 ?Ру1; 0,25 67,5 = 16,9 кВт Рсм2 = Ки1 ?Ру2; 0,17 167 = 28,4 кВтсм1 = Рсм1 tg?1; 16,9 1,17 = 19,8 квар Qсм2 = Рсм2 tg?1; 28,4 1,17 = 33,2 квар
Где Рсм1 - среднесменная активная мощностьсм1 - среднесменная реактивная мощность
1.1.4 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену в целом по группе
Рсм = Рсм1 + Рсм2; 16,9 + 28,4 = 45,3 кВтсм = Qсм1 + Qсм2; 19,8 + 33,2 = 53 квар
.1.5 Определяем значение числа «m» - модуля силовой сборки
= Рн max / Pн min; 20/5,5 = 3,63
где Рн max - максимальная номинальная мощность электропиемника в группе;
Рн min - минимальная номинальная мощность электроприемника в группе.
.1.6 Так как m >3, Ки < 0,2, n > 5 то эффективное значение электроприемников nэ определяем, используя относительные величины n* и Р*
* = n1 / n = 6/24 = 0,25
где n1 - число элекртоприемников, мощность которых больше 0,5 номинальной мощности самого мощного электроприемника.- общее число электроприемников.
Р* = Р1 / ?Рн = 0,43
где Р1 - суммарная мощность n1 электроприемников;
?Рн - суммарная мощность всех электроприемников группы.
1.1.7 По значению Ки и nэ определяем из таблицы Кмакс
Кмакс = 2,5
.1.8 Определяем максимальную расчетную активную мощность
Рмакс2 = Рсм Кмакс; 45,3 2,5 = 113,2 кВт
.1.9 Определяем максимальную расчетную реактивную мощность
макс2 = К?макс Qсм = 1,1 53 = 58,3 квар
где К?макс = 1,1; если nэ ? 10; Ки ? 0,2 и nэ ? 100, в остальных случаях К?макс = 1,1
.1.10 Определяем полную максимальную расчетную мощность
макс = ?Р2макс + Q2макс; ?113,22 + 58,32 = 127,3 кВА
.1.11 Определяем максимальный расчетный ток
макс = Sмакс / (?3 Uн); 127,3/1,73 0,38 = 181,9 А
2. Расчет распределительной сети
Цеховые сети должны:
Обеспечивать необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от их категории;
Быть удобными и безопасными в эксплуатации;
Иметь оптимальные технико-экономические показатели;
Иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.
На практике наиболее распространение имеют смешанные схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любых категорий электроснабжения.
В проектируемом цехе - магистральная схема.
Приведем расчет распределительной сети цеха. Распределительная сеть отдаленного электроприемника имеет вид:
ШРА-1
.1.1 Расчет распределительной сети: Вентилятор приточный
.1.2 Определяем номинальный ток
н = Рн / (?3 Uн cos?) = 55/(1,73 0,38 0,8) = 110 А
.1.3 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву
н ? Iд.
? 140
Выбираем провод АВВГ сечением 50 мм 2 с Iд = 140 А.
2.1.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
пв ? Iр;пв ? Iпик /?;
Iпик = к Iн;
? = 2,5;
Iпв > к Iн / 2,5 = 5 110/2,5 = 220 А
Выбираем предохранитель ПН-2-250 с Iпв = 220 А.
.1.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
доп ? кз Iза;
? 0,33 220 = 72,8
Условие выполняется, значит, плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
.2 Расчет распределительной сети: Вентилятор приточный
.2.1 Определяем номинальный ток
н = Рн /(?3 Uн cos?) = 75/(1,73 0,38 0,8) = 150 А
.2.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву
Iн ? Iд.
? 170
.2.3 Выбираем провод АВВГ сечением 95 мм 2 с Iд = 170 А.
.2.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
пв ? Iр;пв ? Iпик /?;
Iпик = к Iн;
? = 2,5;
Iпв > к Iн / 2,5 = 5 150/2,5 = 300 А
Выбираем предохранитель ПН-2-400 с Iпв = 300 А.
.2.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
доп ? кз Iза;
? 0,33 300 = 99
Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
2.3 Расчет распределительной сети: Электрические установки
.3.1 Определяем номинальный ток
н = Рн / (?3 Uн cos?) = 20/(1,73 0,38 0,95) = 33,3 А
.3.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву
н ? Iд.
,3 ? 42
.3.3 Выбираем провод АПВ сечением 10 мм2 с Iд =42 А.
.3.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
пв ? Iр;пв ? Iпик /?;
Iпик = к Iн;
? = 2,5;пв > к Iн / 2,5 = 5 33,3/2,5 = 66,6 А
Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Iпв = 70 А.
.3.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
доп ? кз Iза;
? 0,33 70 = 23,1
Условие выполняется, значит, плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
.4 Расчет распределительной сети: Краны мостовые
.4.1 Определяем номинальный ток
н = Рн / (?3 Uн cos?) = 20/(1,73 0,38 0,5) = 66,6А
.4.2. Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:н ? Iд.
,6 ? 75
.4.3 Выбираем провод АВВГ сечением 25 мм 2 с Iд = 75 А
.4.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
пв ? Iр;пв ? Iпик /?;
Iпик = к Iн;
? = 2,5;пв > к Iн / 2,5 = 5 66,6/2,5 = 133,2 А
Выбираем предохранитель ПН-2-200 с Iпв = 140 А.
2.4.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
доп ? кз Iза;
? 0,33 140 = 46,2
Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
ШРА-2
.5 Расчет распределительной сети: Обдирочные станки РТ-503
.5.1 Определяем номинальный ток
н = Рн / (?3 Uн cos?) = 4,7/(1,73 0,38 0,65) = 11,8 А
.5.2. Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:
н ? Iд.
,8 ? 19
.5.3 Выбираем провод АПВ сечением 2,5 мм 2 с Iд = 19 А
.5.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
пв ? Iр;пв ? Iпик /?;
Iпик = к Iн;
? = 2,5;
Iпв > к Iн / 2,5 = 5 11,8/2,5 = 23,6 А
Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Iпв = 30 А.
.5.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
доп ? кз Iза;
? 0,33 30 = 100
Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
.6 Расчет распределительной сети: Кривошипные КПМ
.6.1 Определяем номинальный ток
н = Рн / (?3 Uн cos?) = 15/(1,73 0,38 0,65) = 37,2 А
.6.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву
н ? Iд.
,2 ? 42
.6.3 Выбираем провод АПВ сечением 10 мм 2 с Iд = 42 А
2.6.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
пв ? Iр;пв ? Iпик /?;
Iпик = к Iн;
? = 2,5;
Iпв > к Iн / 2,5 = 5 37,2/2,5 = 74,4 А
Выбираем предохранитель ПР-2-100 с Iпв = 80 А.
.6.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
доп ? кз Iза;
? 0,33 80 = 26,4
Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
.7 Расчет распределительной сети: Фрикционные КПМ
.7.1 Определяем номинальный ток
н = Рн / (?3 Uн cos?) = 7,5/(1,73 0,38 0,65) = 18,8 А
2.7.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:
н ? Iд.
,8 ? 19
.7.3 Выбираем провод АПВ сечением 2,5 мм 2 с Iд = 19 А
.7.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
пв ? Iр;пв ? Iпик /?;
Iпик = к Iн;
? = 2,5;
Iпв > к Iн / 2,5 = 5 18,8/2,5 = 37,6 А
Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Iпв = 40 А.
.7.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
доп ? кз Iза;
? 0,33 40 = 13,2
Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
2.8 Расчет распределительной сети: Обдирочные станки РТ - 21001
.8.1 Определяем номинальный ток
н = Рн / (?3 Uн cos?) = 10/(1,73 0,38 0,65) = 25 А
.8.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву
н ? Iд.
? 27
.8.3 Выбираем провод АПВ сечением 4 мм 2 с Iд = 27 А
.8.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям
пв ? Iр;пв ? Iпик /?;
Iпик = к Iн;
? = 2,5;
Iпв > к Iн / 2,5 = 5 25/2,5 = 50 А
Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Iпв = 55 А.
.8.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие
доп ? кз Iза;
? 0,33 55 = 18,15
Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.
3. Выбор шинопровода
по ШРА-1
Выбираем шинопровод ШРА - 500 - 44 - У3 с номинальным током 430А и r0 = 0,21Ом/км, х0 = 0,21 Ом/км
по ШРА-2
Выбираем шинопровод ШРА - 250 - 32 - У3 с номинальным током 181,9А и r0 = 0,21 Ом/км, х0 = 0,21 Ом/км
4. Расчет силовой сети от КТП до ШРА
Силовая питающая сеть от КТП до ШРА имеет следующий вид:
КТП ШРА
.1.1 Производим расчет силовой питающей линии для шинопровода: ШРА- 1
.1.2 Максимальный расчетный ток для линии берем: Iмакс = 200 А
.1.3 Выбор сечения кабеля и его марку производим по максимальному расчетному току
Принимаем кабель марки АВВГ сечением 150 мм 2 с Iдоп = 235 А.макс ? Iдоп;
? 235
.1.4 Для защиты от токов КЗ предусмотрены предохранители с плавкими вставками. Расчет токов плавких вставок ведем по следующим условиям:
пик = Iпуск + (Iмакс - Ки Iном);пв ? Iпик / ?;
Iпв ? Iр;
где Iном и Iпуск - номинальный и пусковой ток самого мощного электроприемника, питающийся от данной силовой сети; Ки - коэффициент использования.пик = 150*5 + (200 - 0,6 150) = 860 Апв ? 860/2,5 = 334 А
Принимаем предохранитель ПР-2-1000 с Iпв = 380 А.
.1.5 Выбранный предохранитель должен удовлетворять условию
доп ? кз Iза;
? 0,33 380 = 125,5А.
.1.6 В качестве распределительного устройства на КТП принимаем распределительную панель одностороннего обслуживания типа ЩО - 70М с рубильником на номинальный ток Iном = 125,4 А
.2 Производим расчет силовой питающей линии для шинопровода: ШРА-2
.2.1 Максимальный расчетный ток для линии берем Iмакс = 181,9 А
.2.2 Выбор сечения кабеля и его марку производим по максимальному расчетному току
Принимаем кабель марки АВВГ сечением 120 мм 2 с Iдоп = 200 А.макс ? Iдоп; 181,9 ? 200
.2.3 Для защиты от токов КЗ предусмотрены предохранители с плавкими вставками. Расчет токов плавких вставок ведем по следующим условиям
пик = Iпуск + (Iмакс - Ки Iном);пв ? Iпик / ?;
Iпв ? Iр;
где Iном и Iпуск - номинальный и пусковой ток самого мощного электроприемника, питающийся от данной силовой сети; Ки - коэффициент использования.пик = 37,56 + (181,9 - 0,25 37,5) = 396,6 Апв ? 396,6/2,5 = 158,6 А
Принимаем предохранитель ПН-2-250 с Iпв = 200 А.
.2.4 Выбранный поредохранитель должен удовлетворять условию
доп ? кз Iза;
? 0,33 200 = 66
.2.5 В качестве распределительного устройства на КТП принимаем распределительную панель одностороннего обслуживания типа ЩО - 70М с рубильником на номинальный ток Iном = 200 А
.3.1 Производим расчет силовой питающей линии для шинопровода: РП-1
.3.2 Максимальный расчетный ток для линии берем: Iмакс = 230 А
.3.3 Выбор сечения кабеля и его марку производим по максимальному расчетному току
Принимаем кабель марки АВВГ сечением 150 мм 2 с Iдоп = 235 А.макс ? Iдоп;
? 235
.3.4. Для защиты от токов КЗ предусмотрены предохранители с плавкими вставками. Расчет токов плавких вставок ведем по следующим условиям
пик = Iпуск + (Iмакс - Ки Iном);пв ? Iпик / ?;
Iпв ? Iр;
где Iном и Iпуск - номинальный и пусковой ток самого мощного электроприемника, питающийся от данной силовой сети; Ки - коэффициент использования.пик = 150*5 + (230 - 0,6 150) = 890 Апв ? 890/2,5 = 356 А
Принимаем предохранитель ПР-2-1000 с Iпв = 380 А.
.3.5 Выбранный предохранитель должен удовлетворять условию
доп ? кз Iза;
? 0,33 380 = 125,4А.
.3.6 В качестве распределительного устройства на КТП принимаем распределительную панель одностороннего обслуживания типа ЩО - 70М с рубильником на номинальный ток Iном = 125,4 А
5. Расчет освящения
Находим площадь помещения: А = а×в; 56·96=5376 м2
Находим значения удельной мощности по справочнику для ДРЛ с высотой n=7м.- удельная мощность лампы 15,5 Вт. Прикидывваем число светильников в помещении. N=62
Определяем мощность лампы: Pл=А·W/N;
·15,5/62=1344Вт
Следовательно осветительную установку ДРЛ выбираем мощность 1500Вт.
Определяем количество светильников:- количество светильников
Кс - табличная величина (0,9)
Росв - мощность освещения
М - момент- сечение провода- коэффициент использования- длина провода
Росв = N·Pл ном
·1500 = 93кВт;рас=1,25·Kс·Pосв
,25·0,9·93=104,6кВт;см=Pрас·Kc
,6·0,9=94,14кВт
Находим максимальную активную мощность:макс=Рсм/cos?
94,14/0,9=104,6кВтмакс=Рсм·tg?
94,14·0,33=31,1квармакс=?Р2макс+Q2макс
?104,62+31,12=109,1кВА
6. Расчет осветительной установки вспомогательных помещений
.1 Трансформаторная подстанция (ТП)
=12*6=72м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E), W f (4м; 72м2; 100лк); тогда W=10=10*72/80=9св
.2 Вентиляционная
=12*6=72м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E); W f (4м; 72м2; 50лк); тогда W=5=5*72/80?5св
.3 Комната отдыха
=12*6=72м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E); W f (4м; 72м2; 50лк); тогда W=5=5*72/80?5св
.4 Контора
=12*6=72м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E); где W f (h, S, E); W f (4м; 72м2;150лк); тогда W=15=15*72/80?14св
6.5 Бытовка
=12*6=72м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E); W f (4м; 72м2; 50лк); тогда W=5=5*72/80?5св
.6 Инструментальная
=12*6=72м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E), W f (4м; 72м2; 100лк); тогда W=10=10*72/80=9св
.7 Склад
=18*18=324м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E), W f (3,2м; 324м2; 418,5лк); тогда W=15,5=15,5*324/418,5?9
Все табличные значения взяты из книги Расчет и проектирование осветительных установок Шеховцов В.П.
7. Аварийное освещение
В данном цехе в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ), правилами технологической эксплуатации (ПТЭ) и строительными нормами и правилами (СН и П) предусмотрено аварийное освещение. Рабочее и аварийное освещение во всех помещениях, на рабочих местах, открытых пространствах должно обеспечивать освещенность в соответствии с установленными требованиями.
Применяемые при эксплуатации ЭУ светильники рабочего и аварийного освещения должны быть только заводского изготовления и соответствовать требованиям государственных стандартов и технических условий. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения знаками и окраской.
Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное. Освещение безопасности предназначено для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Светильники рабочего освещения и светильники освещения безопасности в производственных и общественных зданиях и на открытых пространствах должны питаться от независимых источников.
Светильники и световые указатели эвакуационного освещения в производственных зданиях должны быть присоединены к сети, не связанной с сетью рабочего освещения, начиная распределительного пункта освещения или, при наличии только одного ввода, начиная от вводного распределительного устройства.
При отнесении всех или части светильников освещения безопасности и эвакуационного освещения к особой группе первой категории по надежности электроснабжения необходимо предусматривать дополнительное питание этих светильников от третьего независимого источника. Применение для рабочего освещения, освещения безопасности и эвакуационного освещения общих групповых щитков, а также установка аппаратов управления рабочим освещением, освещением безопасности и эвакуационным освещением, за исключением аппаратов вспомогательных цепей (например сигнальных ламп, ключей управления), в общих шкафах не допускается.
8. Выбор компенсирующей установки
Одним из основных вопросов, решаемых при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий, является вопрос о компенсации реактивной мощности.
Передача значительного количества реактивной мощности из энергосистемы к потребителям нерациональна по следующим причинам: возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью, и дополнительные потери напряжения в питающих сетях.
Компенсация реактивной мощности с одноимённым улучшением качества электроэнергии непосредственно в сетях промышленных предприятий является одним из основных направлений сокращений потерь электроэнергии и повышения эффективности электроустановок предприятий.
С точки зрения экономии электроэнергии и регулирования напряжения компенсацию реактивной мощности наиболее целесообразно осуществлять у его потребителей.
К сетям напряжением до 1 кВ на промышленных предприятиях подключается большая часть потребителей реактивной мощности. Коэффициент мощности нагрузки низкого напряжения обычно не превышает 0,8. Сети напряжением 380 В электрически более удалены от источников питания, поэтому передача реактивной мощности в сети НН требует увеличения сечений проводов и кабелей, повышения мощности трансформаторов и сопровождается потерями активной и реактивной мощности.
Затраты, обусловленные перечисленными факторами, можно уменьшить или даже устранить, если осуществлять компенсацию реактивной мощности в сети НН с помощью синхронных двигателей и конденсаторных батарей.
В данном проекте для компенсации реактивной мощности применяются статические конденсаторные установки.
Компенсации реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cos? = 0,92 ÷ 0,95.
.1 Находим величину реактивной мощности компенсирующей установки
ку = ? Pmax (tg? - tg?к)=0,9 104,6 (0,93-0,36)=53,6 квар.
где ? - коэффициент, учитывающий повышение cos? естественным образом, принимается 0,9
tg? - коэффициент реактивной мощности до компенсации
tg?к - коэффициент реактивной мощности после компенсации. Если задаемся cos?к = 0,94, то тогда tg?к = 0,36
ку = ? Pmax (tg? - tg?к) = 0,9 104,6 (0,93-0,36)=53,6 квар.
По полученному значению Qку выбираем конденсаторную установку
УК2 - 0,38 - 150 мощностью 53,6 квар
.2 Определяем общую максимальную реактивную мощность цеха с учётом компенсирующей установки
обш = Qmax - Qку =93,2 - 53,6 = 39,6 квар
.3 Определяем полную мощность цеха с учётом компенсирующей установки
= ? Pmax2 + Qобш2 = ?104,62+ 39,62 =111,8 кВА
.4 Определяем коэффициент мощности cos?
cos? = Pmax/ Smax = 104,6/111,8 = 0,93
Что удовлетворяет требованиям ПУЭ, следовательно, компенсирующая установка выбрана верно.
9. Выбор трансформаторной подстанции
Выбор мощности цеховых трансформаторов должен быть технически и экономически обоснован. Для питания цеховых электроприемников применяются комплектные трансформаторные подстанции. Обычно применяются внутрицеховые пристроенные подстанции, т.к. источник питания выгодно держать ближе к центру нагрузок. Отдельно стоящие подстанции, строят, если от КТП потребители других цехов, помещение цеха взрывоопасно, или нельзя по технологии.
Для питания цеховых потребителей применяются трансформаторы следующих мощностей:
Осуществляется по формуле:
=?(P1+P2+Pосв)2+(Q1+Q2+Qосв)=?(264+113,2+93)2+(93,2+58,3+31,1)2=504,4кВА=St/N?K3=504,4/1?0,65=776кВА
Где St - суммарная максимальная мощность по ШРА 1-2т - максимальная сила тока по ШРА 1-2ном - номинальное напряжение на подводке к подстанции принято 10кВ- число трансформаторов
К3 - коэффициент загрузки трансформатора=St/?3?Uном=504,4/1,73?10=29,1A
Выбор трансформатора: 2 трансформатор, рассчитанный на 630кВА марки ТМФ - 630|10 шкаф ВН - ВВ - КР.
Проверка загрузки трансформатора:
К3=Sном/SКТП=504,4/630=0,8
Т.к. коэффициент нагрузки 0,8 подключать к этому КТП дополнительные потребители электроэнергии не рекомендовано. ААБ - 3(3×25) рассчитанный на 10кВ.
КТП 630/10/0,4
10. Расчёт заземляющего устройства
При расчёте заземляющего устройства определяются тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников. Этот расчёт производится для ожидаемого сопротивления заземляющего устройства в соответствии с существующими требованиями ПУЭ.
В качестве заземлителя применяем металлические прутки диаметром 12 мм и длиной 5м.
Расстояние между прутками 5м.
Располагаем, прутки по периметру здания и соединения между собой стальными полосами 40х4 мм сечением.
Почва - суглинок (?изм = 100 Ом м)
Грунт средней влажности, х = 1
Периметр контура заземления.
= 2 (a + b)
- периметр здания- длина здания- ширина здания= 2 (a + b) = 2 (96 + 56) = 304м2
Определяем число электродов для контура заземления.
=P/L
- число электродов- растояние между электродами= 5м.= P/L = 304/5 = 61 шт.
Определяем сопротивление одиночного заземлителя.
R1 = 0,227 ?1
?1 = ?изм ?
? = 1,5
- сопротивление одного электрода
?1 - удельное сопротивление грунта с учётом повышения.
?изм - измеренное сопротивление грунта.
? - коэффициент повышения сопротивления.
?1 = 100 1,5 = 150 Ом м= 0,227 150 = 34,05
R = R1/N ?
? - коэффициент экранирования
? = 0,37= 34,5/61 0,37 = 1,53 Ом.
Контур заземления имеет сопротивление 1,53 Ом, что соответствует нормативам (норма не более 4 Ом).
11. Расчет токов короткого замыкания
Вычислить токи Ikmax,Ikr,iy в конце кабельной линии с алюминиевыми жилами сечением(3120+150) мм2 L=100м напряжением 0,4 кВ питание кабеля производится от ПТС трансформатором мощностью 630 кВА, и К%=5,5%; Uвн =10 кВ, соединением обмоток звездой Y/Y. Ток трехфазного КЗ на стороне ВН трансформатора Iк максВН=11,42кА
Ток трехфазного КЗ на стороне ВН трансформатора
По справочным материалам находят параметры элементов схемы электроснабжения приведенные к ступени напряжения 0,4 кВ
Трансформатора: X1t =X2t=i7,1 мОм; Хот=148,7 мОм=R2t=5,5 мОм;Rот=55,6 мОм;
Кабельной линии: удельное сопротивление фаз Rуд = 0,32 мОм/м:
Худ=0,064 мОм/м петли фаза нуль
Вычисляют сопротивление питающей системы, приведенное к Uрасч = 630В
Хс=U2расч10-3/?3ImaxUcp=0,8
то есть Хс можно считать равным 0
Сопротивление кабельной линии.
Фаз Хкл=ХудI=0,064100=6,4 мОм;Rкл=RудI=0,32100=32мОм
Петли фаза - нуль I=0,62100=62мОм
Полное сопротивление тока трехфазного КЗ в максимальном режиме:Zmax=?(xemax)2+(Remax)2=?(2+17,1+6,4)2+(32+5,5)2=45,3мОм
Полное сопротивление цепи тока двухфазного КЗ в минимальном режиме:Zmin=?(xemax)2+(Remax+Rq)2=?(23,3)2+(37,5+15)2=57,52мОм
Полное сопротивление системы и трансформатора тока однофазного КЗ (можно полагать, что) Zmшт=?(x1т+х2т+2хс)2 +(Rit+R2t+Rot+3Rq)2=?(17,1+17,1+148,7+4)2+(5,5+5,5+55,6+315)2=217,6 мОм
Ток трехфазного КЗ в максимальном режиме:Ikmax=UРасч/?3zemax=630/1,744,25=16,4кА
Ток двухфазного КЗ с учетом электрической дуги:IkR=UРасч/2Emin=630/257,52=18,1кА
Ток однофазного КЗ с учетом электрической дуги на зажимах наиболее удаленного электроприемника: IkR=UРасч/?3(Zmax+Zmin)=34,1кА
Ударный ток трехфазного КЗ в максимальном режиме:Iymax=?2kyImax=?21,534,1=10кА
Полученные значения токов КЗ позволяют проводить выбор коммутационных аппаратов, предохранителей, установок расцепителей автоматов и проверку обеспеченности быстрого отключения при пробе изоляции фазы электроприемника на корпус.
12. Потери напряжения
По ШРА-1
?U=?3?100/Uном?(r0?cos?+x0?sin?)?Iк?L=1,73?100/380?(3,14?0,54+0,4?0,3)?480?0,022=7,6%
Где,длина шинопровода-табличная величина-табличная величинаэто отношение cos выбирается по таблице Брадиса
По ШРА-2
?U=?3?100/Uном(r0?cos?+x0?sin?)?Iк?L=1,73?100/380(3,14?0,53+0,4?0,3)?181,9?0,023==2,8%
Где,длина шинопровода-табличная величина-табличная величинаэто отношение cos выбирается по таблице Брадиса
Заключение
В данном курсовом проекте мною была проделана следующая работа:
. Разбив электроприемники на однородные по режиму работы подгруппы, произвел расчет электрических нагрузок на каждом шинопроводе. Полученные результаты занес в таблицу.
. Выполнил расчет распределительной сети, выбрав к каждому ЭП провод, и предохранитель.
. По максимальному току нагрузки выбрал шинопровод.
. Произвел расчет силовой питающей линии для ШРА-1, ШРА-2 и РП-1.
. Совершил расчет мощности осветительной установки
. Выбор компенсирующей установки. Для компенсации реактивной мощности применяются статические конденсаторные установки.
. Выбрал силовой трансформатор типа КТП 630/10/0,4
. Выполнил расчет заземляющего устройства, при этом определив тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников.
Список литературы
1.Александоров К.К. Электротехнические чертежи и схемы. 2000г
.Ангарова Т.В. справочник по электроснабжению промышленных предприятий. 1991г
.Астахов Б.А справочник по электроустановкам высокого напряжения 1999г
.Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооуружений РД 34.21.122-87
.Шеховцов В.П. справочник-пособие по ЭО и ЭСН 1994г
.Смирнов А.Д справочник книжка энергетика 1997г
.Рожкова Л.Д., Козулин В.С электрооборудование станций и подстанций. 1997г
Больше работ по теме:
Предмет: Физика
Тип работы: Курсовая работа (т)
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2019 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ