Электроснабжение учебных мастерских

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Характеристика предприятия

1.2 Исходные данные для проектирования

2. Специальная часть

2.1 Энергетическая характеристика электроприёмников

2.2 Выбор категории по надежности электроснабжения

2.3 Выбор рода тока и уровня питающего напряжения

2.4 Расстановка электроприёмников на плане объекта

2.5 Расчет освещения

2.6 Технология монтажа осветительных приборов и осветительной сети

2.7 Разработка схемы внутреннего электроснабжения

2.8 Расчет мощности и выбор трансформатора

2.9 Компенсация реактивной мощности

2.10 Выбор питающих линий напряжением до 1000В

2.11 Расчет токов к.з. в сети напряжением до 1000В

2.12 Выбор аппаратов управления и защиты напряжением до 1000В



ВВЕДЕНИЕ

Учебные мастерские предназначены для практической подготовки обучаемых. Они являются неотъемлемой частью учебно-материальной базы предприятия. Кроме того, мастерские можно использовать для выполнения несложных заказов силами учащихся нуждающимся организациям.

В данном курсовом проекте я разработала план расстановки электрооборудования на плане предприятия. Так же разработала схему электроснабжения для данного плана. Был произведен выбор трансформаторов, а также необходимой коммутационной аппаратуры.



I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика предприятия

В учебных мастерских предусматривается наличие производственных, учебных, служебных и бытовых помещений.

Электроснабжение мастерских осуществляется от трансформаторной подстанции, расположенной на расстоянии 50 м от здания.ТП подключена к подстанции глубокого ввода, установленной в 4 км от нее, напряжение 10 кВ. Потребители электроэнергии относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН. Учебно-подготовительный процесс односменный. Основные потребители электроэнергии -- станки различного назначения.

Грунт в районе цеха супесь с температурой +20 °С. Каркас здания и трансформаторной подстанции сооружен из блоков-секций длиной 8 и 6 м каждый. электроприёмник ток напряжение сеть

Размеры мастерских А х В х Н - 40 х 30 х 9 м.

1.2 Исходные данные для проектирования

Таблица 1 - Перечень оборудования и мощность электроприёмников УМ

№ на плане	Наименование электроприёмника	Рном, кВт	Категория надёжности	Примечание
1…3	Деревообрабатывающие станки	5,5	3
4…7	Заточные станки	4	3
8…11	Сверлильлные станки	5,5	2
12	Вентилятор вытяжной	15	2
13	Вентилятор приточный	11	2
14…17	Сварочные агрегаты	30кВ А	3	ПВ=60%
18…21	Токарные станки	7,5	2
22…25	Круглошлифовальные станки	7,5	3
26…28	Фрезерные станки	18,5	2
29…33	Болтонарезные станки	3	2
34…38	Резьбонарезные станки	11	2



2. CПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Энергетическая характеристика приемников

Таблица 2 - Энергетическая характеристика приемников

Наименование	Тип эл/дв	Кол-во	КВт	Ном ток I(A)	Пуск. Ток I(A)	cos	Tg	КПД %	Ки
Деревообрабатывающие станки	4A100L2	3	5,5	10,5	78,75	0,91	0,46	87,5	0,14
Заточные станки	4A100S2	4	4	7,9	59,2	0,89	0,51	86,5	0,14
Сверлильные станки	4A100L2	4	5,5	10,5	78,75	0,91	0,46	87,5	0,14
Вентилятор вытяжной	4A160S2	1	15	28,7	215	0,9	0,48	88	0,65
Вентилятор приточный	4A132M2	1	11	20,9	156,5	0,91	0,46	88	0,65
Сварочные агрегаты		4	30кВ А	56,98	427,35	0,8	0,75
Токарные станки	4A112M2	4	7,5	14,8	111	0,88	0,54	87,5	0,14
Круглошлифовальные станки	4A112M2	4	7,5	14,8	111	0,88	0,54	87,5	0,14
Фрезерные станки	4A160M2	3	18,5	34,5	258,9	0,92	0,43	88,5	0,14
Болтонарезные станки	4A90L2	5	3	6,1	45,9	0,88	0,54	84,5	0,14
Резьбонарезные станки	4A132M2	5	11	20,9	156,5	0,91	0,46	88	0,14

Для привода всех электроприёмников выбираем соответствующие электродвигатели и указываем их технические данные в таблице 2

Для заполнения таблицы необходимо произвести расчёт номинальных и пусковых токов.

где P_ном - номинальная мощность электродвигателя, кВт

U_ном - номинальное напряжение, В

cos ц - коэффициент мощности

з - коэффициент полезного действия

К_пуск - кратность пускового тока по отношению кноминальному

1. Деревообрабатывающиестанки

=10,5 А

А

2.Заточные станки

=7,9 А

3.Сверлильные станки

=10,5 А

А

4. Вентилятор вытяжной

=28,7 А

А

5. Вентилятор приточный

=20,9А

А

6.Сварочные агрегаты

=56,98А

А

7. Токарные станки

=14,8 А

А

8. Круглошлифовальные станки

=14,8 А

А

9. Фрезерные станки

=34,5 А

А

10. Болтонарезные станки

=6,1 А

А

11.Резьбонарезные станки

=20,9А

А

2.2 Выбор по надежности электроснабжения

Проектируемые учебные мастерские относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН. Учебно-подготовительный процесс односменный. Основные потребители электроэнергии - станки различного назначения.



2.3 Выбор рода тока и уровня питающего напряжения

В данном случае выбираю, трехфазный переменный ток так, как применение постоянного тока не вызвано технико-экономическими расчетами.

В мастерских преобладают приемники малой мощности, поэтому более выгодно использовать 380В. так, как 660 В. Невозможно использовать для питания сети освещения и силовых электроприемников

2.4 Расстановка электроприемников на плане объекта

Каркас здания и ТП сооружён из блоков- секций длиной 8 и 6 метров каждый. Размеры цеха АЧВЧH=40Ч30Ч9метров. Все помещения двухэтажные высотой 4 метра. Расположение основного электрооборудования показано на рисунке 1

Рисунок 1 -Расстановка электроприемников на плане объекта

На рисунке 1 план учебных мастерских, представлены следующие электротехнические аппараты под номерами:

1,2,3- Деревообрабатывающиестанки; 4,5,6,7 -Заточные станки; 8,9,10,11-Сверлильные станки; 12,13- Вентиляторы; 14,15,16,17 -Сварочные агрегаты ; 18,19,20,21-Токарные станки; 22,23,24,25-Круглошлифовальные станки; 26,27,28-Фрезерные станки; 29,30,31,32,33-Болтонарезные станки; 34,35,36,37,38-Резьбонарезные станки

Для выполнения данного раздела составлен план цеха. На плане цеха расставлены все электроприемники, ТП (трансформаторные подстанции), РП (распределительные пункты) и указаны, как проходят питающие линии от ТП до РП и от РП до каждого электроприёмника.

Расстановка электроприёмников на плане объекта выполнена в следующем порядке:

1. Располагаем технологическое оборудование цеха в соответствии с технологическим процессом цеха;

2. Производим привязку оборудования к осям или стенам здания;

3. Выбираем место расположения ТП (ближе к мощным электроприёмникам);

4. Выбираем место расположения РП и ЩО (щитов освещения);

5. Прокладываем кабели от ТП до РП, учитывая способ прокладки (в каналах, по стенам, по потолку, в трубах или шинопроводы);

6. Прокладываем кабели от РП до всех приёмников.

2.5 Расчет освещения

Расчет ведется методом коэффициента использования светового потока.

Учебные мастерские, исходные данные:

длина А = 40м;

ширина В = 30м;

высота H = 4м;

Определим количество светильников по формуле:

гдеn - количество ламп в светильнике, шт;

Ф_л - световой поток лампы, лм;

E_н -нормированное значение освещенности, лк;

S - площадь помещения, м²;

К_з - коэффициент запаса (К_з=1,5);

z - коэффициент минимальной освещенности (z=1,1);

- коэффициент использования светового потока (определяется по таблицам, согласно индексу помещения);

где i - индекс помещения,

A - длина помещения;

B - ширина помещения;

h - длина подвеса светильника

Нормы освещенности берутся из СНиП 23-05-95, согласно пункту 7.

Освещение ТП

Освещение выполним светильниками ЛПО28. S=36м², высота подвеса лампh=2,2 м,Енорм=75 лкКз=1,5

N==4шт

Освещение столярной, сварочной, токарной, шлифовальной, фрезерной:

Освещение выполним светильниками ЛПО02. S=48м², высота подвеса лампh=2,2 м,Енорм=150 лкКз=1,5

N==6шт Р=Вт

Освещение заточной,сверлильной, вентиляторной, болтонарезной,

резьбонарезной:

Освещение выполним светильниками ЛПО31. S=24м²,высота подвеса лампh=2,2 м,Енорм=150 лк Кз=1,5

N==4шт Р=Вт

Освещение инструментальной:

Освещение выполним светильниками ЛПО02. S=24м²,высота подвеса ламп h=2,2м,Енорм=100 лкКз=1,5

N==4 шт Р

Освещение кладовой и щитовой:

Освещение выполним светильниками ЛПО31. S=24м², высота подвеса лампh=2,2Енорм=100 лкКз=1,5

N==2шт Р

Освещение буфета и учебных классов:

Освещение выполним светильниками ЛПО02. S=48м², высота подвеса лампh=2,2 м,Eнорм=300 лкКз=1,5

N==6шт Р=

Результаты расчетов занесены в таблицу 3

Таблица 3 -Результаты расчета количества и типа светильников

Наименование помещения	S, м	Eном, Люмены	Ро, Вт	№, шт	Тип светильника
Тп	36	75	144	4	ЛПО28
Столярная	48	200	343	6	ЛПО02
Заточная	24	150	232	4	ЛПО31
Сверильная	24	150	232	4	ЛПО31
Вентиляторная	24	150	232	4	ЛПО31
Сварочная	48	150	343	6	ЛПО02
Токарная	48	200	343	6	ЛПО02
Шлифовальная	48	150	343	6	ЛПО02
Фрезерная	48	150	343	6	ЛПО02
Болтонарезная	36	150	232	4	ЛПО31
Резьбонарезная	36	150	232	4	ЛПО31
Инструментальная	24	100	144	4	ЛПО 02
Кладовая	24	100	116	2	ЛПО31
Щитовая	24	100	116	2	ЛПО31
Буфет	48	300	343	6	ЛПО31
Гардероб1	24	150	174	3	ЛВП04
Гардероб 2	24	150	174	3	ЛВП04
Преподавательская	24	300	232	4	ЛВП04
Учебный класс 1	48	300	343	6	ЛПО31
Учебный класс 2	48	300	343	6	ЛПО31

Находим общую мощность:

P_тп+P_стол+P_зат+P_свер+P_вент+P_свар.+P_ток+P_шлиф+P_фрез+P_{болт………}=144+343+232+232+232+343+343+343+232+232+144+116+116+343+174+343+232+343+343+174=5004Вт

1. По длительно допустимому току нагрузки:

I_ном= P_ном Ч К_сп / U_ном Ч cosц =5004Ч0,8 / 220Ч0,9=19,8А

Р_ном - номинальная мощность светильника, Вт.

U_ном - номинальное напряжение светильника, В.

Ксп - коэффициент спроса светильника

cоsц - коэффициент мощности.

2. По экономической плотности тока:

S_эк= I _раб / j_эк где

j_эк- экономическая плотность тока, А/ммІ

Так как, предприятие работает в одну смену, то

Т_max = 4000 ч,

j_эк = 1,6 А/ммІ

S_эк = I _раб / j_эк = 19,8/1,6=12,4 мм²

Выбираем ближайшее стандартное значение 16мм²

3. По допустимым потерям напряжения:

S?U = I_раб Ч L Ч cоsц / г Ч ?U_доп

I_раб - рабочий ток светильника, А

L - длина кабеля, м.

соsц - коэффициент мощности

г - удельная проводимость, м/Ом? ммІ; дляалюминия г = 32

?U_доп - допустимые потери напряжения,

?U_доп= 0,05? U_ном = 0,05?220 =11 В

S?U = I_раб Ч L Ч cоsц / г Ч ?U_доп =19,8 Ч 40 Ч 0,9 / 32 Ч 11 =2,1мм²

Окончательно выбираем кабель ВВГ_нг 3 Ч 2,5 мм²

Рассчитываем номинальную мощность на одну фазу:

P_1ф= P_ЩО-1/ 3=5004/3=1668Вт

1. По длительно допустимому току нагрузки:

I_ном= P_ном Ч К_сп / U_ном Ч cosц = 1668Ч0,8 / 220Ч0,57=10,7 А

2. По экономической плотности тока:

S_эк = I _раб / j_эк = 10,7 / 1,6 = 6,7мм²

Выбираем ближайшее стандартное значение 10мм²

3. По допустимым потерям напряжения:

S?U = I_раб Ч L Ч cоsц / г Ч ?U_доп =10,7Ч40Ч0,57 / 32Ч11 =0,7мм²

Окончательно выбираем кабель ВВГ_нг 3 Ч 10 мм²

ВВГнг. Исходя из вышеописанного, мы можем следующим образом расшифровать ВВГнг аббревиатуру: изоляция токопроводящих жил изготовлена из поливинилхлорида (В), изоляция наружной оболочки также из поливинилхлорида (В), специальный защитный слой, броня отсутствует (Г), не горючий (нг)

Таблица 4 - Выбор кабелей для осветительной сети

Потребитель	Р,Вт	Iн,А	L,М	S U	S	Kсп	cos	Марка кабеля
Столярная	343	19,8	40	0,7	6,7	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Заточная	232	19,8	35	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Сверильная	232	19,8	30	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Вентиляторная	232	19,8	25	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Сварочная	343	19,8	15	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Токарная	343	19,8	55	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Шлифовальная	343	19,8	40	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Болтонарезная	232	19,8	30	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Резьбонарезная	232	19,8	25	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Инструментальная	144	19,8	20	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Кладовая	116	19,8	20	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Щитовая	116	19,8	10	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Буфет	343	19,8	55	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Гардероб 1	174	19,8	55	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Гардероб 2	174	19,8	55	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Учебный класс 1	343	19,8	45	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Учебный класс 2	343	19,8	40	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Преподавательская	232	19,8	35	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
Фрезерная	343	19,8	35	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
ТП	144	19,8	60	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2
ЩО-1	5004	19,8	50	2,1	6,3	0,8	0,9	ВВГнг 3 Ч 10 мм2

Выбор аппаратов управления и защиты осветительной сети

Расчет производим на примере одного из осветительных приборов, полученные данные сводим в таблицу 6.

1. Рассчитываем ток на каждую фазу осветительного прибора ЩО-1:

Iном = PномЧ Кс / Uном Ч cosц

Рном - номинальная мощность светильника, кВт.

Uном - номинальное напряжение светильника, В.

соsц = 0,95

Iном = = 5,004Ч1000 / 220Ч0,95=23,94 А

2. Рассчитываем пусковой ток, считая кратность равной 1,24:

Iпуск = Iном Ч Кn= 23,94 Ч1,24 = 28,7А, где

Кnуск - кратность пускового тока.

3. Выбираем автоматический выключатель:

ВА47-29; Iном=25А (25>23,94), кратность тока отсечки равна 3, поэтому

Iотс.=25Ч3= 75 А (75>28,7)

Таблица 5 - Выбор аппаратов управления и защиты осветительной сети

Потребитель	Р,кВт	Iн,А	cosц	Iотс,А	Автомат	Iав,А
1	2	3	4	5	6	7
Столярная	0,343	1,64	0,9	2	ВА47-29	1,9
Заточная	0,232	1,11	0,9	1,38	ВА47-29	1,2
Сверильная	0,232	1,11	0,9	1,38	ВА47-29	1,2
Вентиляторная	0,232	1,11	0,9	1,38	ВА47-29	1,2
Сварочная	0,343	1,64	0,9	2	ВА47-29	1,9
Токарная	0,343	1,64	0,9	2	ВА47-29	1,9
Шлифовальная	0,343	1,64	0,9	2	ВА47-29	1,9
Болтонарезная	0,232	1,11	0,9	1,38	ВА47-29	1,2
Резьбонарезная	0,232	1,11	0,9	1,38	ВА47-29	1,2
Инструментальная	0,144	0,7	0,9	0,87	ВА47-29	0,8
Кладовая	0,116	0,55	0,9	1,44	ВА47-29	1,2
Щитовая	0,116	0,55	0,9	1,44	ВА47-29	1,2
Буфет	0,343	1,64	0,9	2	ВА47-29	1,9
Гардероб 1	0,174	0,83	0,9	1,03	ВА47-29	0,9
Гардероб 2	0,174	0,83	0,9	1,03	ВА47-29	0,9
Учебный класс 1	0,343	1,64	0,9	2	ВА47-29	1,9
Учебный класс 2	0,343	1,64	0,9	2	ВА47-29	1,9
Преподавательская	0,232	1,11	0,9	1,38	ВА47-29	1,2
Фрезерная	0,343	1,64	0,9	2	ВА47-29	1,7
ТП	0,144	0,7	0,9	0,87	ВА47-29	0,8
ЩО-1	5,004	23,94	0,9	28,7	ВА47-29	25

2.6 Технология монтажа осветительных приборов и осветительной сети

От щитов до светильников я использовал провода ВВГнг 3х жильный медный провод, с поливинилхлоридной изоляцией и оболочкой, без защитного покрова (голый), не поддерживает горение.

В цехе, в помещениях меньше 6-ми метров я использовал светильники

ЛВП04, ЛПО28, ЛПО02, ЛПО31

СветильникЛПО

Л - линейные люминесцентные.

П- потолочные.

О - для общественных зданий.

Корпус из листовой стали, окрашен белой порошковой краской

Решетка из зеркального алюминия, устанавливается в корпус скрытыми пружинами

Установка Крепление на горизонтальную несущую поверхность.



Рисунок 2- Светильник типа ЛПО установка крепление на горизонтальную несущую поверхность.

2.7 Разработка схемы внутреннего электроснабжения

На рисунке 3 приведена схема внутреннего электроснабжения учебной мастерской.

2.8 Расчет мощности и выбор трансформаторов

Используя данные таблицы - 2 энергетическая характеристика приемников рассчитаем мощность приемников и подберем соответствующие трансформаторы. Расчет будет произведен для одного электроприемника, остальные данные электроприемников будут сведены в таблицу 6 активная и реактивная мощность приемников.

1)Расчетная активная мощность приемников:

Рвент .= РномЧКиЧn=5,5Ч0,14Ч3=2,31 кВт

где Рном - номинальная мощность приемника;

ки - коэффициент использования;

n - количество приемников;

2)Расчетная реактивная мощность приемников:

Qвент.=Рвент. *tgц=2,31Ч0,46=1,063кВар

где tgц - коэффициент мощности

3)Полная расчетная мощность приемников:

Sр=vУ РрІ+Qр І=v127,8І+83,9І=153кВА

Результаты расчета остальных приемников сводим в таблицу

Таблица 6 - Активная и реактивная мощность приемников

Наименование электроприёмника	P, кВт	Q, кВар
Деревообрабатывающие станки	2,31	1,06
Заточные станки	2,24	1,14
Сверлильные станки	3,08	1,42
Вентилятор вытяжной	9,75	4,7
Вентилятор приточный	10	6,5
Сварочные агрегаты	74,4	55,77
Токарные станки	4,2	2,7
Круглошлифовальные станки	4,2	2,7
Фрезерные станки	7,77	3,34
Болтонарезные станки	2,1	1,1
Резьбонарезные станки	7,77	3,5

4) Проверим коэффициент загрузки трансформаторов во время работы, если мы выберем ТМ-160/10:

=0,47

Есть резерв для расширения производства

где - полная расчетная мощность приемников

- номинальная мощность трансформатора

10,16

254

Окончательно принимаем 2 трансформатора ТМ-160/10/0,4 , так как потребители 2 категории электроснабжения. Из расчетов видно, что в случае отключения одного из трансформаторов все потребители будут обеспечены электроэнергией от второго трансформатора.

Таблица 7 - Данные трансформаторов

Тип	Sном, квар	Сочетание напряжения	Потери, кВт	Uкз, %	Ток хх, %
		ВН	НН	хх	кз
ТМ-160/10	100	10	0,40	0,33	2,27	4,7	2,6

2.9 Компенсация реактивной мощности

1) Рассчитаем средний косинус ц - cosцср

Cosц ср= ==0,84 что соответствует tg=0,65,следовательно требуется компенсация реактивной мощности с помощью конденсаторной установки:

2)Определим необходимую мощность конденсаторной установки

Qк=Рр*(tgц-tgцном) =127,8*(0, 65-0, 25) =63,9квар

гдеtgцном - номинальный коэффициент мощности

3)Принимаем соединение конденсаторов в “треугольник” и определим емкость на 1 фазу

Сф=

N==0,91 (укм-0,4-70-10)

где Ск - емкость конденсатора

5)Всего конденсаторов в батарее

m=3Чn=3Ч2=6шт.

где m - количество фаз

6)Общая мощность батареи составит:

Qкф=mЧQ1=6Ч13=78кварQкф>Qк (78>63,9)

где Q1мощность конденсатора

7) tgцфакт =что соответствует cosцфакт=0,99

Требования ПУЭ выполняются

2.10 Выбор питающих линий напряжением до 1000 В

1)Деревообрабатывающие станки:

1. Выбираем кабель по длительно допустимому току нагрузки:

Iнагр===11,5 А

Выбираем кабель сечением 2,5 мм2 марки АСБГ-0,4 - 5Ч2,5 с алюминиевыми жилами, бумажно-масляной изоляцией с вязкой пропиткой, в свинцовой оболочке,бронированный плоскими стальными лентами без наружного покрова.

2. Проверяем выбранный провод на потери напряжения:

=

г - удельная проводимость (г =32 для алюминиевых жил);

?Uдоп - допустимые потери напряжения, В (ДUдоп=5% от Uном).

3. Проверяем кабель по экономической плотности тока:

;

Окончательно выбираем кабель сечением 10мм2

марки АСБГ-0,4 - 4Ч10.

Проверяю выбранный кабель по условиям потерь напряжения

Окончательно выбираем кабель:

АВВГ-0,4-5Ч10

Остальное сведено в таблицу 7

Таблица 7 - Выбор питающих линий напряжением до 1000В

Начало кабеля	Конец кабеля	Длина м	Тип кабеля	Iнагр., А	ДUфакт, В
РП-1	Деревообрабатывающие станки	6	АВВГ-0,4-5Ч10	11,5	0,34
РП-2	Заточные станки	6	АВВГ-0,4-5Ч10	8,7	0,25
РП-4	Вентилятор вытяжной	8	АВВГ-0,4-5Ч10	31,7	1,24
РП-4	Вентилятор приточный	8	АВВГ-0,4-5Ч10	23	0,9
РП-5	Сварочные агрегаты	6	АВВГ-0,4-5Ч25	62,7	2,48
РП-6	Токарные станки	7	АВВГ-0,4-5Ч10	16,3	0,54
РП-7	Круглошлифовальные станки	7	АВВГ-0,4-5Ч10	16,3	0,54
РП-8	Фрезерные станки	6	АВВГ-0,4-5Ч10	38	1,1
РП-9	Болтонарезные станки	6	АВВГ-0,4-5Ч10	6,8	0,2
РП-10	Резьбонарезные станки	8	АВВГ-0,4-5Ч10	23	0,9
РП-3	Сверлильные станки	6	АВВГ-0,4-5Ч10	11,5	0,34

Выбор групповых кабелей

Выбираю кабель по длительно допустимому току нагрузки:

10,5+10,5+10,5=31,5 А

Предварительно выбираем кабель сечением 10 мм2марки АСБГ - 0,4-4Ч10 с алюминиевыми жилами, бумажно-масляной изоляцией с вязкой пропиткой, в свинцовой оболочке, бронированный плоскими стальными лентами, без наружногопокрова.

Проверяем выбранный провод по условиям потерь напряжения:=3,26

Проверяем кабель по механической прочности:

по условиям механической прочности сечение жилы кабеля для стационарных

потребителей не должно быть менее 10 мм2.

Проверяем выбранный кабель по экономической плотности тока:

Окончательно выбираем три кабеля сечением 10мм2

марки АСБГ - 0,4-Ч10.

Проверяем выбранный кабель по условиям потерь напряжения:

Таблица 8- Групповые кабели

Начало кабеля	Конец кабеля	Длина, м	Тип кабеля	Iнагр., А	ДUфакт, В
СШ-1	РП-1	40	АСБГ - 0,4-4Ч10	31,5	6,2
СШ-1	РП-2	35	АСБГ - 0,4-4Ч10	31,6	5,3
СШ-1	РП-3	30	АСБГ - 0,4-4Ч10	42	6,2
СШ-1	РП-4	25	АСБГ - 0,4-4Ч10	49,6	6,1
СШ-1	РП-5	15	АСБГ - 0,4-4Ч120	250,8	16,3
СШ-1	РП-6	50	АСБГ - 0,4-4Ч16	59,2	14,1
СШ-1	РП-7	40	АСБГ - 0,4-4Ч16	59,2	11,24
СШ-1	РП-8	30	АСБГ - 0,4-4Ч35	103,5	14,8
СШ-1	РП-9	20	АСБГ - 0,4-4Ч10	30,5	2,8
СШ-1	РП-10	20	АСБГ - 0,4-4Ч35	104,5	9,9

Выбор магистральных линий

=31,5+31,6+42+49,6+250,8+59,2+59,5+103,5+30,5+104,5=762А



Выбираем шины сборные алюминиевые, окрашенные прямоугольного сечения360 мм2, размером 60Ч6 мм.

Проверяю по экономической плотности тока:

Окончательно по экономической плотности тока выбираем шины сборные алюминиевые, окрашенные прямоугольного сечения480 мм2, размером 60Ч8 мм.

Таблица 9-Технические данные шинопровода

Потребитель	Тип шин	Площадь сечения, мм2	Длина м	Iнагр, А	Iдл. доп., А
СШ-1	ШРА	480	40	837	762

2.11 Расчет токов к.з. в сети напряжением до 1000 В

В проекте принята система с заземлённой нейтралью при напряжении до 1000 В. В данной системе могут происходить трёхфазные, двухфазные и однофазные короткие замыкания. Трёхфазный ток к.з. применяется для проверки аппаратов на коммутационную способность, а однофазные - для проверки чувствительности защиты.

увствительности защиты.

Расчёт трёхфазного и однофазного токов к.з. проводим методом именованных единиц (с учётом активного и реактивного сопротивления всех участков цепи). Ток 36

к.з. по закону Ома на любом участке цепи зависит от напряжения (Uном) и суммарного сопротивления (активного R и реактивного X) от источника до точки к.з. Если расстояние между точками к.з. меньше 10 м, то токи к.з. в этих точкахможно считать примерно одинаковыми.

Таблица 10-Исходные данные для расчётов

№ точки к.з.	L, м	S,мм2	№ точки к.з.	L, м	S,мм2
1	50	480	26	15	25
2	40	10	27	15	25
3	35	10	28	15	25
4	30	10	29	20	10
5	25	10	30	20	10
6	15	120	31	20	10
7	50	16	32	20	10
8	40	16	33	20	10
9	30	35	34	20	10
10	20	10	35	20	10
11	15	35	36	20	10
12	10	10	37	18	10
13	10	10	38	18	10
14	10	10	39	18	10
15	12	10	40	10	10
16	12	10	41	10	10
17	12	10	42	10	10
18	12	10	43	10	10
19	10	10	44	10	10
20	10	10	45	15	10
21	10	10	46	15	10
22	10	10	47	15	10
23	15	10	48	15	10
24	15	10	49	15	10
25	15	25	50

Расчет сопротивлений трансформатора:

а) активное:

P_к.з - потери к.з., Вт;

I_2тр-ра - ток во вторичной обмотке трансформатора, A

б) реактивное:

в) полное:

Расчёт сопротивлений кабельных линий:

а) активное:

б) реактивное:

,

где = 0, 07 Ом/км - удельное реактивное сопротивление кабеля;

в) полное:

Z_кл1 = vRІ_кл1 + ХІ_кл1 = v 0, 0032І + 0, 0035І = 0,059 Ом

Расчет результирующих сопротивлений до каждой точки:

Расчет токов к.з:

Таблица 11-Результаты расчетов токов к.з.

Точка к.з	Сопротивление, Ом	, А	, А
	Активное	Реактивное	Полное	Результир.
1	2	3	4	5	6	7
К1,	0,003255	0,0035	0,00478	0,05378	4090,756	4294,18
К2	0,125	0,0028	0,125031	0,174031	1264,14	1327,003
К3	0,109375	0,00245	0,109402	0,158402	1388,868	1457,933
К4	0,09375	0,0021	0,093774	0,142774	1540,902	1617,528
К5	0,078125	0,00175	0,078145	0,127145	1730,313	1816,358
К6	0,003906	0,00105	0,004045	0,053045	4147,429	4353,671
К7	0,097656	0,0035	0,097719	0,146719	1499,465	1574,031
К8	0,078125	0,0028	0,078175	0,127175	1729,898	1815,922
К9	0,026786	0,0021	0,026868	0,075868	2899,777	3043,976
К10	0,0625	0,0014	0,062516	0,111516	1972,817	2070,921
К11	0,013393	0,00105	0,013434	0,062434	3523,724	3698,951
К12	0,03125	0,0007	0,031258	0,080258	2741,165	2877,477
К13	0,03125	0,0007	0,031258	0,080258	2741,165	2877,477
К14	0,03125	0,0007	0,031258	0,080258	2741,165	2877,477
К15	0,0375	0,00084	0,037509	0,086509	2543,076	2669,538
К16	0,0375	0,00084	0,037509	0,086509	2543,076	2669,538
К17	0,0375	0,00084	0,037509	0,086509	2543,076	2669,538
К18	0,0375	0,00084	0,037509	0,086509	2543,076	2669,538
К19	0,03125	0,0007	0,031258	0,080258	2741,165	2877,477
К20	0,03125	0,0007	0,031258	0,080258	2741,165	2877,477
К21	0,03125	0,0007	0,031258	0,080258	2741,165	2877,477
К22	0,03125	0,0007	0,031258	0,080258	2741,165	2877,477
К23	0,046875	0,00105	0,046887	0,095887	2294,373	2408,467
К24	0,046875	0,00105	0,046887	0,095887	2294,373	2408,467
К25	0,01875	0,00105	0,018779	0,067779	3245,825	3407,233
К26	0,01875	0,00105	0,018779	0,067779	3245,825	3407,233
К27	0,01875	0,00105	0,018779	0,067779	3245,825	3407,233
К28	0,01875	0,00105	0,018779	0,067779	3245,825	3407,233
К29	0,0625	0,0014	0,062516	0,111516	1972,817	2070,921
К30	0,0625	0,0014	0,062516	0,111516	1972,817	2070,921
К31	0,0625	0,0014	0,062516	0,111516	1972,817	2070,921
К32	0,0625	0,0014	0,062516	0,111516	1972,817	2070,921
К33	0,0625	0,0014	0,062516	0,111516	1972,817	2070,921
К34	0,0625	0,0014	0,062516	0,111516	1972,817	2070,921
К35	0,0625	0,0014	0,062516	0,111516	1972,817	2070,921
К36	0,0625	0,0014	0,062516	0,111516	1972,817	2070,921
К37	0,05625	0,00126	0,056264	0,105264	2089,981	2193,911
К38	0,05625	0,00126	0,056264	0,105264	2089,981	2193,911
К39	0,05625	0,00126	0,056264	0,105264	2089,981	2193,911
К40	0,03125	0,0007	0,031258	0,080258	2741,165	2877,477
К41	0,03125	0,0007	0,031258	0,080258	2741,165	2877,477
К42	0,03125	0,0007	0,031258	0,080258	2741,165	2877,477
К43	0,03125	0,0007	0,031258	0,080258	2741,165	2877,477
К44	0,03125	0,0007	0,031258	0,080258	2741,165	2877,477
К45	0,046875	0,00105	0,046887	0,095887	2294,373	2408,467
К46	0,046875	0,00105	0,046887	0,095887	2294,373	2408,467
К47	0,046875	0,00105	0,046887	0,095887	2294,373	2408,467
К48	0,046875	0,00105	0,046887	0,095887	2294,373	2408,467
К49	0,046875	0,00105	0,046887	0,095887	2294,373	2408,467



2.12 Выбор аппаратов управления и защиты напряжением до 1000 В

Данные по выбранным автоматам и пускателям приведены в таблице 2. В качестве примера приведен расчет автомата и пускателя для деревообрабатывающих станков.

а) Выбор пускателя и одиночного автомата:

Расчет рабочего и пускового тока двигателя

I раб = 10,5А

I пуск =78,75А

Принимаем для управления и защиты двигателя пускатель и автоматический выключатель, поскольку двигатель необходимо защищать от перегрузок и коротких замыканий.

Принимаем пускатель реверсивный, типа ПМЛ, с тепловой защитой от перегрузок, с кнопками и сигнальными лампами на номинальный ток ?10,5А.

Рассчитываем ток установки теплового реле пускателя:

По справочнику выбираем подходящий пускатель и маркируем его: подходит пускатель 2-ой величины на номинальный ток 25 А (25>11).

Тип пускателя: ПМЛ-2435 - реверсивный, т.е. состоящий из двух контакторов, с реле и сигнальными лампами, исполнение по защите от воздействия окружающей среды - IP54.

ПМЛ-2435 25 11	- тип пускателя - Iном. пускателя, А - Iут.,А

Рисунок 12 - Пример обозначения пускателя



Принимаем автомат трехполюсный, т.к. двигатель трехфазный, серии ВА на номинальный ток ? 10,5 А, и с током отсечки больше пускового тока Iотс? Iпуск;. Iпуск = 78,75 А. По справочнику выбираем автомат ВА 51-25 на номинальный ток Iномавт= 25А (25 >10,5) ),на номинальный ток расцепителяIномрасц = 12,5 А (12,5>10,5), и с током отсечки Iотс = 12,5х7=87,5 (87,5>78,75), Iотс = 12,5х10=125 (125>78,75)

У автомата ВА-51-25 есть две ступени отсечки: 7 и 10 номинальных токов расцепителя. Выбираем ближайшее большее значение. Нам подходит 1-ая ступень отсечки (7).

Проверяем чувствительность защиты при однофазном коротком замыкании (минимальном токе к.з.):

? 1,5

=31,3 (31,3>1,5)

Автомат подходит по чувствительности к току короткого замыкания.

ВА 51-25 25 12,5 87,5	- тип выключателя - Iном.ав, А - Iном.расцеп, А - Iотс, А

Рисунок 13 - Пример обозначения автоматического выключателя

Таблица 12 - Аппараты управления и защиты до 1000 В

Наименование	Тип автомата	Iном. ав, А	Iном.расцеп., А	Iотс., А	кч	Тип пускателя	Iном.пуск.,А	Iут., А
Деревообрабатывающие станки	ВА-51-25	25	12,5	87,5	31,3	ПМЛ-2435	25	11
Заточные станки	ВА-51-25	25	12,5	87,5	29	ПМЛ-2435	10	8,3
Сверлильные станки	ВА-51-25	25	12,5	87,5	31,3	ПМЛ-2435	25	11
Вентилятор вытяжной	ВА51Г-31	100	31,5	220,5	10,4	ПМЛ-2435	40	30,14
Вентилятор приточный	ВА-51-25	25	25	175	13,1	ПМЛ-2435	25	21,95
Сварочные агрегаты	ВА51Г-31	100	63	441	7,36	ПМЛ-4135	60	59,8
Токарные станки	ВА51-25	25	20	140	14,1	ПМЛ-2435	25	15,6
Круглошлифовальные станки	ВА51-25	25	20	140	14,1	ПМЛ-2435	25	15,6
Фрезерные станки	ВА51Г-31	100	40	280	7,46	ПМЛ-2435	40	36,3
Болтонарезные станки	ВА51-25	25	6,3	63	43,5	ПМЛ-2435	10	6,4
Резьбонарезные станки	ВА-51-25	25	25	175	13,7	ПМЛ-2435	25	21,95

Выбор группового автомата:

Таблица 13- Аппараты управления и защиты до 1000 В на РП и РУНН

Электроприемник	Тип автомата	Iном,А	Iном.расцеп., А	Iотс., А	Кч
РП-1	ВА51Г31-1	100	50	150	8,43
РП-2	ВА51Г31-1	100	40	120	21,19
РП-3	ВА51Г31-1	100	50	150	8,43
РП-4	ВА51Г31-1	100	50	350	6,88
РП-5	ВА53-37	250	250	750	4,32
РП-6	ВА51Г31-1	100	63	189	11,67
РП-7	ВА51Г31-1	100	63	189	11,67
РП-8	ВА53-37	160	160	480	4,35
РП-9	ВА51-25	25	25	175	16,44
РП-10	ВА53-37	160	160	320	7,52
РУНН	ВА53-41	1000	1000	2000	2,04



Для того, чтобы рассчитать заземляющее устройство в электроустановке необходимо:

- определить расчетный ток замыкания на землю (IЗ) и сопротивление

заземляющего устройства (RЗ);

- определить расчетное сопротивление грунта (сс);

- выбрать электроды и рассчитать их сопротивление;

- уточнить число вертикальных электродов и разместить их на плане

Для вертикальных электродов используем пруток стальной Ш 10мм2 :

1. Определяем расчетное сопротивление одного вертикального электрода

Rв = 0,3 Ч с Ч Ксез

Rв - сопротивление одного вертикального электрода

с - удельное сопротивление грунта при нормальной влажности, Ом ·м

Ксез - коэффициент сезонности

Rв = 0,3Ч 100Ч 1,5 = 45 Ом

Ксез - коэффициент для 3-ей климатической зоны ( грунт +20єС - по заданию)

2. Определяем предельное сопротивление совмещенного ЗУ в любое время

года согласно ПУЭ: RЗ ? 125/ I

R3 - сопротивление заземляющего устройства, Ом (не более 4 Ом)

I3 - расчетный ток замыкания на землю, А (не более 10 А)

Расчетный ток замыкания на землю определяется:

IЗ = Uном Ч 35 Ч Lкаб / 350 = 10Ч 35Ч 4 / 350= 4 А

Uном - напряжение, подающееся от ГПП до цеховой ТП (по заданию, кВ.)

Lкаб - длина кабеля от ГПП до цеховой ТП (по заданию, км.)

RЗ = 125/ 4 = 31,25 Ом

Так как сопротивление заземляющего устройств RЗУ2 ? 4 Ом, то выбираем наименьшее значение RЗУ2 = 4 Ом.

3. Определяем количество вертикальных электродов

Без учета экранирования (расчетное):

Принимаем N'BP = Rв/ RЗУ2 = 45 / 4 ? 11 шт.

С учетом экранирования:

Принимаем NBP = N'BP / зВ =11 / 0,62 = 18 шт.

Размещаем ЗУ на плане, уточняя расстояния.

Так как контурное ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1м, то длина по периметру закладки равна:

L = (A+2) Ч ( B+2) 2 = (40+2) 2 + (30+2) 2 = 148 м

А - длина цеха,

В - ширина цеха.

Расстояние между электродами уточняем с учетом формы объекта. По углам устанавливаем по одному вертикальному электроду, оставшиеся - между ними.

Общее количество получается 16 шт.

Размещено на Allbest.ru