Расчет электроснабжения инструментального цеха промышленного предприятия

 

Содержание

Введение

. Общая часть

.1 Характеристика объекта

.2 Классификация помещения

. Расчетная часть

.1 Расчет освещения

.2 Расчет осветительной сети

.3 Расчет электрической мощности с учетом коэффициента спроса

.4 Выбор мощности трансформаторов

.5 Компенсация реактивной мощности

.6 Выбор схемы питания электрооборудования предприятия

.7 Расчет токовой нагрузки на силовые кабели

.8 Составление схемы замещения

.9 Расчет токов короткого замыкания для составленной схемы замещения

.9.1 По данным задания находим полное и активное сопротивление системы

.9.2 Рассчитываем сопротивления трансформатора

.9.3 Ток короткого замыкания рассчитываем в символической форме

.10 Расчет однофазного короткого замыкания на землю

.11 Выбор аппаратов защиты (автоматов и предохранителей) по токовой нагрузке в кабельной линии

.11.1 Выбираем предохранители

.11.2 Выбираем предохранители на 0,4 кВ, по формуле:

.11.3 Определяем пусковой ток по формуле:

.11.4 Определяем ток плавкой вставки, по формуле: , где К=2,5

.11.5 Расчет и выбор автоматических выключателей. Определяем номинальный ток автоматов

.12 Проверочный расчет заземляющего устройства

.13 Выбор разрядников для защиты от атмосферных перенапряжений

Заключение

Список литературы

Приложения

Введение

Основными задачами эксплуатации современных систем электроснабжения промышленных предприятий являются правильное определение энергии, обеспечение необходимой степени надежности электроснабжения, обеспечение необходимого качества электроэнергии на зажимах электроприемников, обеспечение электромагнитной совместимости приемников электрической энергии с питающей сетью, экономия электроэнергии и других материальных ресурсов.

Интенсификация производственных процессов, повышение производительности труда связаны с совершенствованием существующей и внедрением новой, передовой технологии.

Электроснабжение современного промышленного предприятия представляет собой сложный комплекс, состоящий из линий электропередач высокого напряжения, стационарных и передвижных подстанций, распределительных пунктов, средств защиты линий электропередач и трансформаторов при нарушении нормальных режимов работы электроприемников.

На современных заводах значительно возросло количество электротехнических установок, увеличилась их номенклатура, в связи с возросшей энерговооруженностью труда повысились требования к бесперебойности питания, качеству обслуживания электроустановок промышленного назначения. Важную роль в обеспечении надежной работы и увеличении эффективности использования электрического и электромеханического оборудования играет его правильная эксплуатация, составными частями которой является, в частности, хранение, монтаж, техническое обслуживание и ремонт. Важным резервом является также правильный выбор оборудования по мощности и уровню использования. По оценкам специалистов это позволяет сэкономить до 20-25 % потребляемой электроэнергии.

Специалисты, занимающиеся эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом электрического и электромеханического оборудования, должны быть хорошо знакомы с механическим оборудованием, технологией, понимать электрическую схему работы того или иного механизма.

Электроснабжение является неотъемлемой частью снабжения электричеством потребителя. Потребителями являются цеха, заводы, учебные заведения, больницы, жилые помещения и т.д.

Передача электроэнергии от источников к потребителям производится по энергетическим системам, объединяющих несколько электростанций. Приемники электрической энергии промышленных предприятий получают питание электроэнергии от систем электроснабжения, которые являются основной составной частью электрической системы.

1. Общая часть

1.1 Характеристика объекта

Инструментальный цех (ИЦ) предназначен для изготовления сборки различного измерительного, режущего, вспомогательного инструмента, а также штампов и приспособлений для горячей и холодной штамповки.

ИЦ является вспомогательным цехом завода по изготовлению механического оборудования и станков. Цех имеет производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения.

Станочный парк размещен в станочном отделении. Электроснабжение цеха осуществляется от собственной цеховой ТП. Здание расположено на расстоянии 1,2 км от заводской главное понизительной подстанции (ГПП), напряжение - 10 кВ. Расстояние ГПП от энергосистемы-12 км.

Количество рабочих смен - 2. Потребители электроэнергии-2 и 3 категории надежности ЭСН.

Грунт в районе цеха - чернозем с температурой-10 С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длинной 6 м каждый.

Размеры цеха А хВ хН=48 х30 х8м

Все помещения Ё кроме станочного отделения двухэтажные высотой 3,6 м

Перечень оборудования ИЦ дан в таблице 3.11

Мощность электропотребления (Рэп кВт) указана для одного электроприемника.

Расположение ЭО на плане показано на рис.3.11. Рэп. кВт

Перечень оборудования цеха дан указанны в таблице 1.

электроснабжение трансформатор инструментальный цех

Таблица 1 - Перечень оборудования

№ на планеНаименование ЭОРэп, кВтПримечание1,2,40,41,46,Поперечно-строгальные станки5,53,5,6,7,28,29,30,31Токарно-револьверные станки4,84,8,32,33,34Одношпиндельные автоматы токарные1,89.15,26,27Токарные автоматы4,518,21.25,37,38Горизонтально фрезерные станки1035,36, 50,51Наждачные станки1,539,47Кран-балка542,43,48,49,52,53Заточные станки2,3

1.2 Классификация помещения

Таблица 2 - Взрывобезопасность

Зона взрывоопасностиХарактеристика зоныТребуемая степень защиты Э.У. Дополнительные сведенияВ-IIВозможно, образование взрывоопасной смеси в помещении из взвешенных частиц и воздуха в нормальных условиях. ВзрывобезопасностьТвёрдая основа (пыль, волокна)

Таблица 3 - Электробезопасность

Зона электроопасностиХарактеристика зоныЗона П.О. Относятся помещения: c токопроводящей пылью, оседающей на электрооборудовании возможно соприкосновение одновременно с корпусом электрооборудования и конструкциями, связанными с землёй с токопроводящими полами (металл, земля, ж/бетон.)

2. Расчетная часть

2.1 Расчет освещения

Выбираем тип светильников и ламп: Лампа типа ДРЛ-250 Рл=250 Вт, Ф=11000 Лм, U=220 В.

Рассчитываем площадь станочного отделения (часть 1)

(2.1)

где а - длина станочного отделения, м;

b - ширина цеха, м.

Рассчитываем высоту подвеса светильников

(2.2)

где h - высота помещения, м.

Выбираем окраску стен потолка для данного помещения и коэффициент отражения.

Коэффициент отражения побеленных стен в помещении с незавешенными окнами, побеленным потолком и чистым бетонным полом равен ?n = 50%, ?c = 30%, ?n = 10%

Рассчитываем расстояние между светильниками

(2.3)

Принимаем минимальную освещенность Еmin из учета вида работ

Еmin=100 Лк

Определяем показатель помещения

(2.4)

По показателю помещения выбираем коэффициент использования (см. приложение Б)

Определяем количество ламп

(2.5)

где К3 - коэффициент запаса в пределах 1,2…1,5 (принимаем 1,5); Z - коэффициент номинальной освещенности в пределах 1,1…1,3 (принимаем 1,2); Ф - световой поток лампы.

Принимаем количество ламп равное 24шт.

Определяем фактическую освещенность

(2.6)

Освещение помещения удовлетворяет условию:

,3Лк > 75Лк

Выбираем тип светильников и ламп: Лампа типа ЛБ-40 Рл=40Вт, Ф=2400Лм, U=220В. (Справочные данные).

Рассчитываем площадь комнат. (бытовка, администратор, комнаты отдыха, заточной.)

Рассчитываем высоту подвеса светильников

Выбираем окраску стен потолка для данного помещения и коэффициент отражения

Коэффициент отражения побеленных стен в помещении с незавешенными окнами, побеленным потолком и чистым бетонным полом равен ?n = 50%, ?c = 30%, ?n = 10%

Рассчитываем расстояние между светильниками

Принимаем минимальную освещенность Еmin из учета вида работ

Еmin=75 Лк

Определяем показатель помещения

По показателю помещения выбираем коэффициент использования (см. приложение Б)

Определяем количество ламп

Принимаем количество ламп равное 4шт.

Определяем фактическую освещенность

Освещение помещения удовлетворяет условию: 96Лк > 75Лк

Выбираем тип светильников и ламп: Лампа типа ЛБ-40 Рл=40Вт, Ф=2400Лм, U=220В. (Справочные данные).

Рассчитываем площадь склада

Рассчитываем высоту подвеса светильников

Выбираем окраску стен потолка для данного помещения и коэффициент отражения. Коэффициент отражения побеленных стен в помещении с незавешенными окнами, побеленным потолком и чистым бетонным полом равен ?n = 50%, ?c = 30%, ?n = 10%

Рассчитываем расстояние между светильниками

Принимаем минимальную освещенность Еmin из учета вида работ

Еmin=75 Лк

Определяем показатель помещения

По показателю помещения выбираем коэффициент использования (см. приложение Б)

Определяем количество ламп

Принимаем количество ламп равное 6 шт. Определяем фактическую освещенность

Освещение помещения удовлетворяет условию: , 75,2Лк > 75Лк. Выбираем тип светильников и ламп: Лампа типа ЛБ-40 Рл=40Вт, Ф=2400Лм, U=103В.

Рассчитываем площадь щитовой

Рассчитываем высоту подвеса светильников

Выбираем окраску стен потолка для данного помещения и коэффициент отражения

Коэффициент отражения побеленных стен в помещении с незавешенными окнами, побеленным потолком и чистым бетонным полом равен

?n = 70%

?c = 50%

?n = 10%

Рассчитываем расстояние между светильниками

Принимаем минимальную освещенность Еmin из учета вида работ

Еmin=30 Лк

Определяем показатель помещения

По показателю помещения выбираем коэффициент использования (см. приложение Б) . Определяем количество ламп

Принимаем количество ламп равное 1шт.

Определяем фактическую освещенность

Освещение помещения удовлетворяет условию:

Лк > 30Лк

Выбираем тип светильников и ламп: Лампа типа ЛБ-40 Рл=40Вт, Ф=2400Лм, U=220В. (Справочные данные).

Рассчитываем площадь инструментальной, и ТП

Рассчитываем высоту подвеса светильников

Выбираем окраску стен потолка для данного помещения и коэффициент отражения

Коэффициент отражения побеленных стен в помещении с незавешенными окнами, побеленным потолком и чистым бетонным полом равен

?n = 70%

?c = 50%

?n = 10%

Рассчитываем расстояние между светильниками

Принимаем минимальную освещенность Еmin из учета вида работ

Еmin=30 Лк

Определяем показатель помещения

По показателю помещения выбираем коэффициент использования (см. приложение Б)

Определяем количество ламп

Принимаем количество ламп равное 2шт.

Определяем фактическую освещенность

Освещение помещения удовлетворяет условию: 48Лк > 30Лк

2.2 Расчет осветительной сети

Производиться по нагреву проводов и потере напряжения.

Найдем ток нагрузки трехфазной сети без нулевого провода

(2.7)

где - мощность лампы, Вт;

- количество ламп, шт;

- фазное напряжение, В.

Найдем ток нагрузки трехфазной сети без нулевого провода для станочного отделения

По токовой нагрузке выбираем кабель типа ВВГ 3×4

Найдем ток нагрузки трехфазной сети без нулевого провода для комнаты отдыха, бытовки, администратора, заточная.

По токовой нагрузке выбираем кабель типа

ВВГ 3×1,5

Найдем ток нагрузки трехфазной сети без нулевого провода для склада

По токовой нагрузке выбираем кабель типа

ВВГ 3×1,5

Найдем ток нагрузки трехфазной сети без нулевого провода для инструментальной, ТП.

По токовой нагрузке выбираем кабель типа ВВГ 3×1,5

2.3 Расчет электрической мощности с учетом коэффициента спроса

Определяем расчетную мощность

(2.8)

где Кс - коэффициент спроса (см. приложение А);

РНОМ - номинальная мощность электрического приемника, кВт.

Определяем суммарную расчетную мощность

(2.9)

Определяем полную мощность для каждого электроприемника по формуле 2.10

(2.10)

Определяем мощность освещения

Sосв (стан) =25024/0,65=9230 Ват

Sосв (быт. админ, комнаты отдыха. заточная) =404/0,95 4=673,6 Ват

Sосв (инструментальной и ТП) =404/0,95=168,4 Ват

Sосв (склада) =406/0,95=252,63Ват

Sосв (щитовая) =401/0,95=42Ват

Sосв. общ. =9230+673,6+168,4+252,63+42=10366Ват

Определяем суммарную мощность S

(2.13)

Определим полную мощность

,14+10,3=80,34 кВа

Определяем суммарную реактивную мощность

(2.12)

(2.13)

Полная мощность освещения . Суммарная полная мощность равна. Определим суммарную полную мощность

,14+10,3=80,34 кВа(2.14)

2.4 Выбор мощности трансформаторов

Нагрузка на трансформаторах не должна превышать 0,8 от номинальной мощности трансформатора

(2.15)

где - суммарная полная мощность.

Sтр. =0,580,34/0,8=50,21кВА

По справочнику выбираем марку трансформатора с учетом условия

Принимаем 2 трансформатора марки ТМ-63/6-10 основные параметры приведены ниже

Таблица 3 - Параметры силового трансформатора

Высшее напряжение, Uвн, кВНизшее напряжение, Uнн, кВНапряжение при к. з., Uк. з. от Uном, %Потери Ток холостого хода, Iх. х. от Iном, %Рх. х, кВтРк. з., кВт100,44,50,2651,282,8

Рассчитываем потери мощности в трансформаторе и правильность

выбора трансформатора

Определяем коэффициент загрузки

(2.16)

где

Sр - расчетная полная мощность трансформатора;

Sном - номинальная полная мощность трансформатора.

Определяем активную составляющую потерь

(2.17)

Определяем потери реактивной мощности

(2.18)

(2.19)

(2.20)

Определяем мощность трансформатора с учетом потерь

(2.21)

Определяем коэффициент загрузки трансформатора

(2.22)

Что удовлетворяет условию.

2.5 Компенсация реактивной мощности

Определяем расчетную экономическую мощность компенсирующего устройства () по формуле:

(2.23)

где - коэффициент загрузки трансформаторов;

S пр. =присоединенная мощность потребителя, кВА;

d a. св=60 %, доля асинхронной и сварочной нагрузки;

При расчетной мощности компенсирующего устройства менее 75квар компенсация реактивной мощности не производится. 16,31<75.

2.6 Выбор схемы питания электрооборудования предприятия

Данное предприятие относится ко II и III категории электроприемников, т.е. допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для устранения неполадок действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Данная схема электроснабжения предусматривает наличие двух масляных трансформаторов типа ТМ 63/10/0,4кВ.

На формате А1 "План ЭСН"

2.7 Расчет токовой нагрузки на силовые кабели

Производим выбор силовых кабелей с учетом токовой нагрузки.

Выбираем кабель на 10кВ (по справочнику)

Выбираем кабель "I" (от ПГВ до ГПП)

Мощность нагрузки: 63 кВА

(2.24)

Ток: 3,2А

Длина: 12 км

Марка кабеля: ААШВ 3× 2+1×1

Максимальный допустимый ток: 27А

Далее выбор и проверку кабеля производим по справочнику.

Выбираем кабель на 0,4кВ для поперечно-строгальных станков

Длина: 4 м

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3× 2+1×1

Максимальный ток: 27 А

Так как станки 1,2,40,41,46 одинаковы, то Imax = 4,8 А

Выбираем кабель на 0,4кВ для Токарно-револьверных станков

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3× 2+1×1. Максимальный ток: 27 А

Так как станки 3,5,6,7,28,29,30,31 одинаковы, то Imax =10,6 А

Выбираем кабель на 0,4кВ для одношпиндеольные автоматы токарные

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3× 2+1×1

Максимальный ток: 27 А

Так как станки 4,8,32,33,34 одинаковы, то Imax = 4 А

Выбираем кабель на 0,4кВ для токарных автоматов

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3× 2+1×1

Максимальный ток: 27 А

Так как станки 9,10,11,12,13,14,15,26,27 одинаковы, то Imax = 12,8 А

Выбираем кабель на 0,4кВ для алмазно-расточных станков

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3× 2+1×1

Максимальный ток: 27 А

Так как станки 16,17, 19, 20,44,45 одинаковы, то Imax =6,2 А

Выбираем кабель на 0,4кВ для горизонтально-фрезерных станков

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3× 2+1×1. Максимальный ток: 27 А

Так как станки 18,21,22,23,24,25,37,38 одинаковы, то Imax =22,2 А

Выбираем кабель на 0,4кВ для наждачных станков

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3× 2+1×1

Максимальный ток: 27 А

Так как станки 35,36,50,51 одинаковы, то Imax =3,66 А

Выбираем кабель на 0,4кВ для кран-балки

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3× 2+1×1

Максимальный ток: 27 А

Так как станки 39,47 одинаковы, то Imax =14,7А

Выбираем кабель на 0,4кВ для заточных станков

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3× 2+1×1

Максимальный ток: 27 А

Так как станки42,43,48,49,52,53 одинаковы то, Imax =6,5А

Рассчитываем максимальный ток от ШР до шинопровода по формуле:

I=I1+I2+…In, А

ШР1: I =10,5×7 =73,5А

ШР2: I=4×10,6+2×12,2+2×4=74,8A

ШР3: I=2×12,8+2×22,2+3×4+2×6,2=94,4А

ШР4: I= 2×12,2+2×10,6+2×3,66+2×6,5=65,9А

ШР5: I=2×14,7+2×6,2+2×22,2+2×10,6+12,2=120,2 А

ШР6: I=4×22,2+2×6,2=101,2А

ШР7: I=4×6,5+2×3,66=33,3А

Выбираем кабель от ШР до шинопровода:

ШР1 принимаем ВВГ3х16+1х10

ШР2 принимаем ВВГ3х10+1х6

ШР3 принимаем ВВГ3х16+1х10

ШР4 принимаем ВВГ3х6+1х4

ШР5 принимаем ВВГ3х25+1х16

ШР6 принимаем ВВГ3х25+1х16

ШР7 принимаем ВВГ3х6+1х6

Рассчитываем максимальный ток шинопровода 120,2 А

Выбираем шинопровод марки ШРА

ШРА рассчитанный на максимальный ток 250А

2.8 Составление схемы замещения

Схему составляем только для одной цепи питания электропотребителей, в данном случае для ЩР1 и шлифовального станка 1

.9 Расчет токов короткого замыкания для составленной схемы замещения

2.9.1 По данным задания находим полное и активное сопротивление системы

Полное сопротивление системы рассчитывается по формуле:

(2.25)

где Un - номинальное напряжение системы; SК. - полная мощность системы.

Рассчитываем активное сопротивление

(2.26)

Рассчитываем индуктивное сопротивление системы

(2.27)

По выбранным силовым кабелям рассчитываем активные и реактивные сопротивления.

2.9.2 Рассчитываем сопротивления трансформатора

Определяем напряжение короткого замыкания (к. з) трансформатора

(2.28)

где UН. Н - низшее напряжение силового трансформатора, В;

UК. З - напряжение к. з трансформатора (берем из таблицы 3), %.

Определяем номинальный ток трансформатора

(2.29)

Определяем полное сопротивление трансформатора

(2.30)

Определяем активное сопротивление трансформатора

(2.31)

где - мощность потерь при к. з в трансформаторе (берем из таблицы 3);

Определяем индуктивное сопротивление трансформатора

(2.32),

2.9.3 Ток короткого замыкания рассчитываем в символической форме

Определяем активное сопротивление кабеля первого участка

(2.33)

где - активное удельное сопротивление кабеля, Ом/км (приложение Г);

- длина участка кабеля, км.

Определяем индуктивное сопротивление кабеля первого участка

(2.34)

где - индуктивное удельное сопротивление кабеля, Ом/км (приложение Г);

- длина участка кабеля, км;

Найдём коэффициент трансформации

(2.35)

где - высшее напряжение трансформатора, В;

- низшее напряжение трансформатора, В.

Переведём активное сопротивление системы электроснабжения к сети 0,4 кВ

(2.36)

Переведём индуктивное сопротивление системы электроснабжения к сети 0,4 кВ

(2.37)

Переведем активное сопротивление кабеля на 0,4 кВ

Определяем активное сопротивление кабеля второго участка

(2.38)

Определяем индуктивное сопротивление кабеля второго участка

Определяем активное сопротивление кабеля третьего участка

Определяем индуктивное сопротивление кабеля третьего участка

Определяем активное сопротивление сети до точки к. з. К1

(2.39)

Определяем индуктивное сопротивление сети до точки к. з. К1

(2.40)

Определяем полное сопротивление сети до точки к. з. К1

(2.41)

Рассчитываем токи к. з в точке К1

(2.42)

(2.43)

Определяем активное сопротивление сети до точки к. з. К2

Определяем индуктивное сопротивление сети до точки к. з. К2

Определяем полное сопротивление сети до точки к. з. К2

Рассчитываем токи к. з в точке К2

(2.44)

(2.45)

Определяем активное сопротивление сети до точки к. з. К3

Определяем индуктивное сопротивление сети до точки к. з. К3

Определяем полное сопротивление сети до точки к. з. К3

Рассчитываем токи к. з в точке К3

Определяем активное сопротивление сети до точки к. з. К4

Определяем индуктивное сопротивление сети до точки к. з. К4

Определяем полное сопротивление сети до точки к. з. К4

Рассчитываем токи к. з в точке К4

2.10 Расчет однофазного короткого замыкания на землю

Ток однофазного металлического к. з. находится по выражению

(2.46)

где - фазное напряжение сети, В;

- полное сопротивление петли фаза-нуль от трансформатора до точки к. з., найденное из расчетов, Ом;

- полное сопротивление понижающего трансформатора токам однофазного к. з., находится по выражению

(2.47)

где и - индуктивное и активное сопротивления трансформатора прямой последовательности;

и - индуктивное и активное сопротивления трансформатора обратной последовательности;

и - индуктивное и активное сопротивления трансформатора нулевой последовательности;

и - индуктивное и активное сопротивления системы.

Определяем ток однофазного к. з. в точке К2

По расчётам, проведённых выше, найдено:

Для удобства расчётов переведём сопротивления в миллиомы (мОм)

Определяем ток однофазного к. з. в точке К3

Для точки К3 необходимо дополнительно определить сопротивление петли ()

Определяем сопротивление петли:

(2.48)

(2.49)

(2.50)

Ток замыкания на землю в точке К.3

Определяем ток однофазного к. з. в точке К4

Определяем сопротивление петли:

,

Ток замыкания на землю в точке К.4

Таблица 5 - Результаты расчётов токов короткого замыкания.

Точка К.З. , А, А, А1234К12979,562592,21_К211560,610057,723283,58К3963,39838,14683,22К4924,85804,61656,71

2.11 Выбор аппаратов защиты (автоматов и предохранителей) по токовой нагрузке в кабельной линии

С учетом номинального напряжения, тока и пускового тока выбираем номинальный ток плавкой вставки.

2.11.1 Выбираем предохранители

Выбираем предохранители FU№1, FU№2 (на 10кВ)

,

(2.51),

Выбираем предохранители марки ПКТ 101-10-20-31,5, предназначенные для защиты трансформаторов, на номинальное напряжение 10кВ.

(2.52)

где к - коэффициент, при защите электродвигателей с К.З. ротором и легком пуске (длительностью от 2 - 5с.) принимается равным 2,5.

Выбираем предохранители марки ПР 2-15, Iн=15 А, Iотк=8 кА.

2.11.2 Выбираем предохранители на 0,4 кВ, по формуле:

ШР1 (FU9, FU10, FU11, FU12, FU13,FU14,FU15)

ШР2 (FU1=FU2)

(FU3,FU5,FU6,FU7)

(FU4,FU8)

ШР3 (FU19,FU20)

(FU21,FU22)

(FU32,FU33,FU34) = (FU4,FU8) =4,2A

(FU26. FU27=FU9,FU10. FU15=10,5A)

ШР4 (FU40,FU41=FU1. FU2=12,8A)

(FU28,FU29=FU3,FU5,FU6,FU7=11,3A)

(FU42,FU43)

(FU35,FU36)

ШР5 (FU44,FU45=FU19,FU20=6,54A)

(FU37,FU38=FU21,FU22=23.3A)

(FU30,FU31=FU28,FU29=11,3A)

(FU46=FU1=12,8A)

(FU39,FU47)

ШР6 (FU23,FU24,FU25,FU18=FU21,FU22=23,3A)

(FU16,FU17=FU19,FU20=6,54A)

ШР7 (FU48,FU49,FU52,FU53=FU42,FU43=7A)

(FU50,FU51=FU35,FU36=3,8A)

2.11.3 Определяем пусковой ток по формуле:

ШР1 (FU9, FU10, FU11, FU12, FU13,FU14,FU15)

ШР2 (FU1=FU2)

(FU3,FU5,FU6,FU7)

(FU4,FU8)

ШР 3 (FU19,FU20)

(FU21,FU22)

(FU32,FU33,FU34) = (FU4,FU8)

(FU26. FU27=FU9,FU10. FU15)

ШР4

(FU40,FU41=FU1. FU2)

(FU28,FU29=FU3,FU5,FU6,FU7)

(FU42,FU43)

(FU35,FU36)

ШР5 (FU44,FU45=FU19,FU20)

(FU37,FU38=FU21,FU22)

(FU30,FU31=FU28,FU29)

(FU46=FU1)

(FU39,FU47)

ШР6 (FU23,FU24,FU25,FU18=FU21,FU22)

(FU16,FU17=FU19,FU20)

ШР7 (FU48,FU49,FU52,FU53=FU42,FU43)

(FU50,FU51=FU35,FU36)

2.11.4 Определяем ток плавкой вставки, по формуле: , где К=2,5

ШР1 (FU9, FU10, FU11, FU12, FU13,FU14,FU15)

ШР2 (FU1=FU2)

(FU3,FU5,FU6,FU7)

(FU4,FU8)

ШР3 (FU19,FU20)

(FU21,FU22)

(FU32,FU33,FU34) = (FU4,FU8) (FU26. FU27=FU9,FU10. FU15)

ШР4 (FU40,FU41=FU1. FU2)

(FU28,FU29=FU3,FU5,FU6,FU7)

(FU42,FU43)

(FU35,FU36)

ШР5 (FU44,FU45=FU19,FU20)

(FU37,FU38=FU21,FU22)

(FU30,FU31=FU28,FU29)

(FU46=FU1)

(FU39,FU47)

ШР6 (FU23,FU24,FU25,FU18=FU21,FU22)

(FU16,FU17=FU19,FU20)

ШР7

(FU48,FU49,FU52,FU53=FU42,FU43)

(FU50,FU51=FU35,FU36)

Таблица 6 - Параметры плавких предохранителей

№ предохрани теляIн расчетноеIп расчетноеIн. е. в. Тип предохранителяIм FU1-FU25,17187,2ПКТ-10131,5FU1,2,40,41,4612,86425,6ПН-232FU3,5,6,7,28,29,30,3111,356,522,6ПН-225FU4,8,32,33,344,2218,4ПН-216FU9,10,11,12,13,14,15,26,2710,552,521ПН-225FU19, 20,16,17,44,456,5432,713ПН-216FU21,22,23,24,25,18,37,3823,4116,546,6ПН-250FU39,4715,27630,4ПН-240FU42,43,48,49, 52,5373514ПН-220FU35,36,50,513,8197,6ПН-216

2.11.5 Расчет и выбор автоматических выключателей. Определяем номинальный ток автоматов

ШР1

ШР2

ШР3

ШР4

ШР5

ШР6

ШР7

Таблица 7 - Параметры автоматических выключателей

SF4ВА 88-35 ЗР 100АSF5ВА 88-35 ЗР 100АSF6ВА 88-35 ЗР 100АSF7ВА 88-35 ЗР 100АSF8ВА 88-35 ЗР 125АSF9ВА 88-35 ЗР 125АSF10ВА 47-29 ЗР 63А

2.12 Проверочный расчет заземляющего устройства

Задача расчёта - выбрать тип заземляющего устройства, определить число заземлителей.

Устанавливаем по ПУЭ значение сопротивления заземляющего устройства цеха 0,4 кВ:

Заземляющее устройство в виде контура из полосы 40 на 4 мм (40х4). Проложенная на глубине 0,7м. Проложенная вокруг цеха (1м от стены, ограды); и стальных уголков длинной 2,5м, сечением 75х75. Контур закладывается на расстоянии 1м от границы площади цеха.

Удельное сопротивление песка с температурой - 10°С: 50 Ом·м.

Определяем удельное сопротивление для вертикальных и горизонтальных заземлителей по формуле:

(2.56)

где Ксез - равен 1,3…1,8 - коэффициент сезонности для вертикальных электродов;

Ксез - равен 2,0…2,5 - коэффициент сезонности для горизонтальных электродов;

Определяем сопротивление одного заземляющего устройства по формуле:

Определяем число вертикальных заземлителей:

где - равно 0,52 - коэффициент использования заземлителей

Определяем сопротивление заземляющей полосы

где b - равно 40.10-3 м - ширина горизонтального заземлителя;

l - длина полосы;

t = 0,7 м - глубина заложения горизонтального заземлителя.

l =

Определяем сопротивление полосы в контуре:

где - равен 0,34 - коэффициент использования.

Найдем необходимое сопротивление вертикальных заземлителей:

Определяем уточненное число заземляющих электродов:

Окончательно принимаем число вертикальных заземлителей равное: 24шт. Определяем сопротивление заземляющего устройства

,

Данный расчет удовлетворяет требованиям ПУЭ ( - соблюдено.)

2.13 Выбор разрядников для защиты от атмосферных перенапряжений

Выбираем вентильный разрядник типа РВП - 10, его данные заносим в таблицу 8.

Таблица 8 - Параметры разрядников

Номинальное напряжение, кВ10Наибольшее допустимое напряжение на разряднике, кВ12,7Пробивное напряжение разрядника в сухом состоянии и под дождемне менее, кВне более, кВ2530Импульсное пробивное напряжение (при предразрядном времени от 15 до 20 мкс) не более, кВ25,5Остаточное напряжение разрядника при импульсном токе, А, с длинной фронта волны 10мкс, с амплитудой не более, кВ3000285000301000033

Заключение

В курсовом проекте на тему "Электроснабжение и электрооборудование механического цеха тяжелого машиностроения" произведены расчёт освещения помещений, учитывая условия среды каждого. Так как высота помещения 9 м то были выбраны лампы типа ДРЛ и люминесцентные лампы. Был также произведён расчёт электрических нагрузок, в ходе которого были выбран трансформатор типа ТМ-400/10, соблюдая категорийность потребителей. Произведен расчет потерь и правильность выбора трансформатора. С целью повышения коэффициента мощности данного цеха произведена компенсация реактивной мощности в ходе которого, была выбрана конденсаторная установка УК-0,38-110 Н. По токовой нагрузке выбраны кабели марок: ПВБГ - на высшее напряжение, ПВГ - на низшее напряжение. Произведён расчёт токов одно-, двух-, и трёхфазного короткого замыкания. Рассчитаны и выбраны аппараты защиты на стороне высшего и низшего напряжения. Для оборудования, расположенного во взрывоопасном помещении, выбраны кабели, исходя из требований ПУЭ. В расчёте заземления было выбрано 6 вертикальных заземлителей и рассчитано сопротивление заземляющего контура, которое удовлетворяет требованиям ПУЭ.

Были составлен план электроснабжения и схема питания оборудования, а также схемы заземления и освещения.

Произведен выбор разрядников со стороны высокого напряжения для защиты от атмосферных перенапряжений.

Список литературы

1. Алиев И.И. Справочник по электрооборудованию и электротехнике. - Ростов н/Д.: Феникс, 2002.
2. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1995.
3. Липкин Б.Ю. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. - М: Высшая школа, издат, 1999.
4. Е.Ф. Макаров. Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ том II. - М.: Высшая школа, 2003г.
5. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТРМ-0,16. - М.: Энергоатомиздат, 2002.

6. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. - М.:

Энергоатом, 2003.

. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 2003.

. Самохин Ф.И. Электрооборудование и электроснабжение открытых горных работ. - М.: Недра, 1999.

. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Справочник по эксплуатации электроустановок промышленных предприятий. - М.: Высшая школа, 2002.

. Фёдоров А.А. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

. Шеховцов В. П Расчет и проектирование схем электроснабжения". Методическое пособие для курсового проектирования. - М.: Форум-Инфра, 2003г.

Приложения

Приложение А

Рекомендуемые значения коэффициентов

Наименование механизмов и аппаратовКнКс12345Металлорежущие станки мелкосерийного производства с нормальным режимом работы (токарные, фрезерные, сверлильные, точильные, карусельные и т.д.) 0,140,160,51,73Металлорежущие станки крупносерийного производства с нормальным ре-жимом работы (те же) 0,160,20,61,33Металлорежущие станки с тяжелым режимом работы (штамповочные прессы, автоматы, револьверные обдирочные зубофрезерные, а так же крупные токарные, строгальные, фрезерные станки и т.д.) 0,170,250,651,17Переносной электроинструмент0,0060,10,651,17Вентиляторы0,60,70,80,75Насосы, компрессоры0,70,80,80,75Краны, тельферы0,10,20,51,73Сварочные трансформаторы0,250,350,352,76Сварочные машины (стыковочные) 0,20,60,61,33Печи сопротивления, сушильные шкафы, нагревательные приборы0,750,80,950,33

Приложение Б

Коэффициент использования для освещения

. - ?n=30%, ?с=10%, ?n=10%,

. - ?n=50%, ?с=30%, ?n=10%,

. - ?n=70%, ?с=50%, ?n=10%,

. - ?n=70%, ?с=50%, ?n=30%,

Приложение В

Кабельный журнал

№ п/пПоз. Марка кабеля, проводаОткуда идетКуда идетКол-во, мIр, АIн, А123456781IПВБГ 3×16+1х10ГППТП (Т1) 120023,12802IIПВБГ 3×16+1х10ГППТП (Т2) 120023,128031ПВГ 6× (3×95+1×70) ТП (Т1) РУ121315,6525542ПВГ 6× (3×95+1×70) ТП (Т1) РУ12126525553ПВГ 3× (3×50+1×35) РУ1ЩР160445,2917064ПВГ 3× (3×50+1×35) РУ2ЩР246445,2917075ПВГ 3× (3×50+1×25) РУ2ЩР330356,0312586ПВГ 3×95+1×70РУ2ЩР460243,1225597ПВГ 3× (3×70+1×50) РУ1ЩР56533,55210108ПВГ 3× (3×50+1×25) РУ1ЩР6318,3118125119ПВГ 3×2,5+1×1,5РУ1ЩО118,568251210ПВГ 3×1,5+1×1РУ2ЩО216,0612171311ПВГ 3×70+1×50ЩР1Станок 1189,342101412ПВГ 3×1+1×0,5ЩР1Станок 2189,342101513ПВГ 3×2,5+1×1,5ЩР1Станок 722,2314251614ПВГ 3×2,5+1×1,5ЩР1Станок 822,2310251715ПВГ 3×2,5+1×1,5ЩР1Станок 922,2310251816ПВГ 3×70+1×50ЩР2Станок 3189,342101917ПВГ 3×70+1×50ЩР2Станок 4189,362102018ПВГ 3×2,5+1×1,5ЩР2Станок 1022,2316252119ПВГ 3×2,5+1×1,5ЩР2Станок 1122,2314252220ПВГ 3×2,5+1×1,5ЩР2Станок 1222,2312252321ПВГ 3×70+1×50ЩР3Станок 5189,342102422ПВГ 3×35+1×25ЩР3Станок 6100,0461252523ПВГ 3×2,5+1×1,5ЩР3Станок 1322,2320252624ПВГ 3×2,5+1×1,5ЩР3Станок 1422,2317252725ПВГ 3×2,5+1×1,5ЩР3Станок 1522,2314252826ПВГ 3×35+1×25ЩР3Станок 16100,04181252927ПВГ 3×35+1×25ЩР4Кран 17120,42121253028ПВГ 3×6+1×4ЩР4Станок 2440,94423129ПВГ 3×6+1×4ЩР4Станок 2540,96423230ПВГ 3×6+1×4ЩР4Станок 2640,98423331ПВГ 3×35+1×25ЩР5Станок 18100,0414125123456783432ПВГ 3×35+1×25ЩР5Станок 19100,0491253533ПВГ 3×35+1×25ЩР5Станок 20100,0441253634ПВГ 3×16+1×10ЩР5Станок 2177,8114803735ПВГ 3×16+1×10ЩР5Станок 2277,819803836ПВГ 3×16+1×10ЩР5Станок 2377,814803937ПВГ 3×16+1×10ЩР6Станок 2977,814804038ПВГ 3×16+1×10ЩР6Станок 3077,814804139ПВГ 3×16+1×10ЩР6Станок 3177,816804240ПВГ 3×6+1×4ЩР6Станок 3239,7316424341ПВГ 3×10+1×6ЩР6Станок 3345,1518604442ПВГ 3×6+1×4ЩР7Станок 2740,912424543ПВГ 3×6+1×4ЩР7Станок 2840,912424644ПВГ 3×6+1×4ЩР7Станок 3440,97424745ПВГ 3×6+1×4ЩР7Станок 3540,95424846ПВГ 3×6+1×4ЩР7Станок 3640,94424947ПВГ 3×70+1×50РУ2ЩР7204,533210

Приложение Г

Значение удельных сопротивлений кабелей, проводов

S жилы, мм2r0 мОм/мХ0 мОм/мAlCuКабель с бумажной поясной изоляциейТри провода в трубе или кабель с любой изол. кроме бумажной123452,512,57,40,1040,11647,814,630,0950,10765,213,090,090,1103,121,840,0730,099161,951,160,06750,095251,250,740,06620,091350,8940,530,06370,088500,6250,370,06250,085700,4470,2650,06120,082950,3290, 1950,06020,0811200,2610,1540,06020,081500, 2080,1240,05960,0791850,1690,10,05960,782400,130,0770,05870,077

Приложение Д

Примерные защитные характеристики автоматических выключателей типа А3700 переменного тока с полупроводниковым расцепителем

Приложение Е

Примерные защитные характеристики предохранителей ПР-2

Приложение Ж

Трехфазные масляные двухобмоточные трансформаторы

ТипНом. мощность, в кВАНоминальное напря-жение обмоток, в кВ. Потери, кВтНапряже-ние КЗ в %Ток х. х.,% номин. Без регулирования под нагрузкойТМ-25/6-10256; 10; 0,40,125064,53,2ТМ-40/6-10406; 10; 0,40,180,884,53ТМ-63/6-10636; 10; 0,40,2651,284,52,8ТМ-100/6-101006; 10; 0,40,3651,974,52,6ТМ-160/6-101606; 10; 0,40,542,654,52,4ТМ-250/6-102506; 10; 0,41,053,74,52,3ТМ-400/6-104006; 10; 0,41,455,54,52,1ТМ-630/6-106306; 10; 0,42,277,65,52ТМ-1000/1010006; 10; 043,812,75,53ТМ-1600/1016006; 100,43,316,55,51,3ТМ-2500/102500106,36,2255,53,5

Приложение З

Технические данные статических конденсаторных установок

Тип установкиНоминальная мощность в, квар Число х мощность регулируемых ступеней, кварУК-0,38-110Н1101 х 110УК-0,38-220Н2202 х 110УК-0,38-320Н3203 х 110УК-0,38-430Н4304 х 110УК-0,38-150Н1501 х 150УК-0,38-300НЛ, НН3002 х 150УК 0,38-450НЛ, НН4503 х 150

Содержание Введение . Общая часть .1 Характеристика объекта .2 Классификация помещения . Расчетная часть .1 Расчет освещения .2 Расчет

Больше работ по теме: