Реконструкция системы электроснабжения завода ОАО "Тагат" имени С.И. Лившица

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Краткая характеристика предприятия

Исходные данные для проектирования

1. Проектирование внутрицеховых электрических сетей

1.1 Определение расчетной нагрузки цеха методом коэффициента максимума

1.2 Расчет освещения цеха

1.2.1 Расчет рабочего освещения цеха методом коэффициента использования

1.2.2 Проверка светового потока точечным методом

1.2.3 Аварийное освещение

1.2.4 Расчет освещения во вспомогательных помещениях

1.2.5 Расчет осветительной сети

1.3 Выбор проводов, кабелей, шин, распределительных шкафов и их проверка. Выбор элементов ПРА и ЗА

1.4 Определение суммарной нагрузки с учетом освещения

1.5 Выбор числа и мощности трансформаторов цеховой подстанции

1.6 Расчет токов короткого замыкания

2. Проектирование системы внутризаводского электроснабжения

2.1 Расчет электрических нагрузок

2.1.1 Расчет силовых нагрузок завода

2.1.2 Расчет осветительной нагрузки цехов

2.1.3 Освещение территории завода

2.1.4 Определение суммарной нагрузки

2.2 Картограмма электрических нагрузок завода

2.3 Определение центра электрических нагрузок

2.4 Компенсация реактивной мощности

2.5 Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых ТП

2.6 Выбор сечения кабелей внутризаводского электроснабжения

2.7 Корректировка расчетной нагрузки

2.8 Технико-экономический расчет схемы внешнего электроснабжения

2.9 Расчет токов короткого замыкания

2.10 Компоновка главной понизительной подстанции

2.10.1 Выбор трансформаторов ГПП

2.10.2 Выбор выключателей высокого напряжения

2.10.3 Выбор трансформаторов напряжения и трансформаторов тока

2.10.4 Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

2.10.5 Выбор разрядников

2.10.6 Выбор высоковольтных предохранителей

3. Расчет релейной защиты и автоматики

3.1 Расчет релейной защиты трансформаторов, установленных на ГПП

3.1.1 Защита от повреждения внутри кожуха и от понижения уровня масла

3.1.2 Защита от повреждений на выводах и от внутренних повреждений трансформатора

3.1.3 Защита от токов внешних многофазных КЗ

3.2 Расчет релейной защиты асинхронных двигателей

3.2.1 Защита двигателей от междуфазных коротких замыканий

3.2.2 Защита электродвигателей от перегрузки

3.2.3 Защита от понижения напряжения

3.2.4 Защита электродвигателей от замыканий на землю в сети 6-10 кВ

3.3 Расчет релейной защиты блоков линия-трансформатор

3.3.1 Быстродействующая защита от многофазных коротких замыканий

3.3.2 Максимальная токовая защита от внешних коротких замыканий

3.3.3 Максимальная токовая защита при перегрузке

3.4 Релейная защита конденсаторных установок

4. Учет электроэнергии

5. Технико-экономические расчеты

6. Безопасность жизнедеятельности

6.1 Заземление и защитные меры электробезопасности

6.2 Меры защиты от прямого и косвенного прикосновения

6.3 Расчет заземляющих устройств выше 1 кВ

6.4 Расчет заземляющих устройств до 1 кВ

6.5 Расчет молнезащиты

7. Спецчасть

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ



ВВЕДЕНИЕ

Эффективное и надежное функционирование современного промышленного предприятия немыслимо без хорошо продуманной, рациональной и оптимально разработанной системы электроснабжения. Кропотливая разработка, с учетом всех фактов, системы электроснабжения обеспечивает наиболее эффективное использование средств и ресурсов, выделенных на данные работы. Современное неустойчивое экономическое положение большинства отечественных промышленных предприятий вынуждает делать особый упор при проектировании системы электроснабжения промышленного предприятия на последний фактор (эффективное использование средств).

Основные задачи, решаемые инженерами-энергетиками в процессе проектирования систем электроснабжения состоят в обработке всего объема информации, относящейся к области электроэнергетики на данном промышленном предприятии, и в решении следующих вопросов: рациональное проектирование новых энергетических объектов и реконструкции старых, уменьшение удельных капиталовложений и себестоимости распределения электроэнергии. При проектировании системы электроснабжения современного промышленного предприятия возникает необходимость решать все эти задачи комплексно и найти оптимальное соотношение между всеми этими вопросами.

Электрическое хозяйство современного промышленного предприятия представляет собой сложную систему, состоящую из множества взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. При проектировании важно правильно учесть характер, степень взаимодействия и влияния друг на друга элементов системы. Поэтому проектирование ведется с учетом иерархичности систем электроснабжения от высших уровней к низшим, от энергосистемы к отдельным электроприемникам. Принятие очередного технического решения должно учитывать и базироваться на технических решениях, принятых для более высокого уровня иерархии.

Немаловажное значение при принятии проектных решений имеет также выбор оптимального сочетания экономичности для рассматриваемого варианта. Как известно, необходимое увеличение надежности всегда приводит к непомерному увеличению капиталовложений, нередко превышающих возможный ущерб при аварии.

Большинство решений данного проекта приняты на основании технических условий (степени надежности, номинальных и расчетных параметров, места установки, соответствию существующим нормам и правилам, удобство эксплуатации и ремонта и др.), однако при наличии равноценных в техническом отношении вариантов решения принимались на основе сравнения по экономическим показателям. Основное внимание при проектировании системы электроснабжения современного предприятия уделяется разработке схемы внутризаводского электроснабжения, отвечающей в основном требованиям к системам электроснабжения промышленного предприятия:

- надежность электроснабжения потребителей;

- соответствие исходным данным;

- удобство и простота эксплуатации и ремонта;

- защищенность работающего и обслуживающего систему персонала;

- экономическая обоснованность и целесообразность.



Краткая характеристика предприятия

Открытое акционерное общество «Тамбовгальванотехника» имени С.И. Лившица основано в 1941 году, с 1961 года работает в области гальванопроизводства и по сегодняшний день является единственным в стране специализированным предприятием по проектированию и изготовлению автоматических и механизированных линий, а также другого оборудования для нанесения гальванических, химических и анодизационных покрытий.

За время работы специалистами завода спроектировано, изготовлено и внедрено на предприятиях страны и за рубежом более 8000 гальванических линий. Кроме того, на предприятии выпускаются очистные сооружения для гальваностоков, системы защиты атмосферы гальванических цехов (специальные защитные камеры с вентиляционной системой) и очистки вентиляционных выбросов, позволяющие комплексно решать вопросы, связанные с сохранением экологической безопасности среды, экономией дорогостоящих материалов и водных ресурсов. Также ОАО «Тамбовгальванотехника» имени С.И. Лившица изготавливает воздуховоды для приточной и вытяжной вентиляции из различного материала (полипропилен, нержавеющая сталь, оцинкованная сталь) и различного сечения, фильтры волокнистые разной производительности для санитарной очистки аспирационного воздуха отходящего от гальванических ванн и дополнительно доукомплектовать их емкостью для гидрозатвора.

За период своей деятельности при проектировании гальванического оборудования получено 84 авторских свидетельства на изобретения, 3 патента на изобретения и 6 свидетельств на промышленные образцы.

Сегодня любое изделие проектируется, изготавливается и сдается заказчику под его конкретные технические условия.

ОАО «ТАГАТ» им. С.И. Лившица предлагает:

Линии автооператорные автоматические и механизированные.

Линии кареточные овальные подвесочные, конвейерного типа.

Системы управления. Режим работы - ручной, механизированный, автоматический. Управление автооператорами, плавный разгон и торможение. Контроль температуры, уровня концентрации раствора в ваннах, управление выпрямителями, световая и звуковая сигнализации.

Ванны для подготовки поверхности и нанесения покрытий. В зависимости от требований процесса ванны оборудуются кожухами вентиляции, барботерами, элементами нагрева или охлаждения, токоподводящими элементами, крышками, механизмами качания штанг. В зависимости от агрессивности раствора ванны изготавливаются из сталей углеродистых или нержавеющих, титана, полипропилена, полиэтилена, футеруются поливинилхлоридным пластикатом, фторопластом.

Установка хромирования длинномерных штоков УГ-4. Размер штока: диаметр - 80-100 мм; длина - 2500-10000 мм. Производительность до 1000 шт./год. Конструкция запатентована.

Комплексы для очистки сточных вод (КОС) гальванического производства базируются на следующих методах очистки: реагентный, электрокоагуляционный, ионообменный, сорбционный, электрофлотационный. Данные методы очистки применяются в зависимости от требуемой производительности комплекса, необходимостью замкнутого или частичного водооборота, исходных концентраций загрязняющих компонентов в стоках, требований региональных природоохранных организаций по ПДК загрязняющих компонентов в очищенной воде при сбросе её в канализацию, и согласно другим требованиям заказчика.

- модуль доочистки;

- вакуум-фильтр барабанного типа;

- фильтр-пресс.

Средства малой механизации:

- ванны колокольные ВК-5, 10, 20, 40М. Объем колокола - 5, 10, 20, 40 литров;

- установка барабанная УПН-3 для покрытия мелких деталей насыпью. Загрузка в барабан: по массе - 40 кг; по поверхности - 6 м2;

- колокол наливной КН-6, 12 объем колокола - 6, 12 дм3;

Автооператоры подвесные, портальные и консольные грузоподъемностью от 50 - 1000 кг;

Барабаны для нанесения гальванических и химических покрытий различных типоразмеров и перфорацией из полипропилена, нержавеющей стали.

Барабан переносной БП-2 объем- 2,3 дм3. загрузка - до 2,5 кг.

Корзины титановые для анодов различных типоразмеров и перфорацией.

Сушильные камеры с интенсивным процессом сушки, с осциллирующим барабаном для сушки мелких деталей насыпью, а также сушильные камеры и сушильные шкафы по заданию заказчика.

Фильтровальные установки для фильтрации сернокислых медных и никелевых, кислых (кроме хромовокислых), щелочных, аммиакатных и цианистых электролитов от механических загрязнений.

Насосы химстойкие для перекачивания сернокислых медных и никелевых, кислых (кроме хромовокислых), щелочных, аммиакатных, цианистых и нейтральных растворов.

Запасные части для различных узлов гальванического оборудования.

Технический уровень оборудования позволил поставлять его в 32 страны мира, в т.ч. Кубу, Корею, Иран и на равных конкурировать со многими известными фирмами, а с некоторыми осуществлять сотрудничество.

Конкурентоспособность оборудования и отдельных узлов (сушильные камеры, ванны, подвески, анодные корзины и др.) позволило поставлять его в Израиль, Англию, Австрию, Швецию.

ОАО «ТАГАТ» имени С.И. Лившица предлагает гальваническое оборудование любой сложности в том числе многопроцессные линии с компьютерной системой управления на базе промышленных компьютеров и контроллеров фирмы «BECKHOFF».

Применение современных лакокрасочных материалов, комплектующих изделий, рекомендаций по технологическим процессам и блескообразующим добавкам (совместная работа с ЗАО «Экомет» г. Москва) позволяет предприятию выполнять требования заказчиков полностью.

В ежегодном конкурсе по программе «100 лучших товаров России» получены дипломы:

Установка покрытия мелких деталей насыпью УПН-3.

Ванна колокольная ВК-40М (типовой представитель ВК-10, ВК-20).

Установка фильтровальная.

В целях всестороннего удовлетворения требований заказчиков, помимо контрольной сборки оборудования и испытаний его на холостом ходу на заводе-изготовителе, ОАО «ТАГАТ» имени С.И. Лившица обеспечивает, по договоренности с заказчиком, шеф-монтаж или полный монтаж оборудования со сдачей его «под ключ», а также обеспечение необходимыми запчастями и комплектующими изделиями в процессе эксплуатации.



Исходные данные для проектирования

Таблица 1

Ведомость установленных мощностей цеха

Позиция	Наименование	Обозначение	P, кВт
1	Вертикально фрезерный станок	СФ 35-010	5,5	0,12	0,65	1,17
2	Токарно-винторезный станок	1К62	7	0,15	0,65	1,17
3	Горизонтально фрезерный станок	6Р82Г	5,5	0,12	0,65	1,17
4	Токарно-винторезный станок	16К20	7	0,15	0,65	1,17
5	Поперечно строгальный станок	7М37	7	0,12	0,6	1,33
6	Токарно-винторезный станок	1М63	7	0,12	0,65	1,17
7	Токарно-винторезный станок	Кусон-3	15	0,15	0,65	1,17
8	Настольно сверлильный станок	2М112	1,5	0,12	0,6	1,33
9	Вертикально сверлильный станок	2Н135	2,2	0,12	0,5	1,73
10	Отрезной станок	Н-1	3	0,12	0,4	2,29
11	Завивочный станок		2,2	0,12	0,5	1,73
12	Стенд для испытания тросов		5	0,12	0,6	1,33
13	Зубофрезерный станок	532	7	0,17	0,65	1,17
14	Зубофрезерный станок	5К32А	7	0,17	0,65	1,17
15	Зубодолбёжный станок	5М14	5	0,2	0,6	1,33
16	Токарно-винторезный станок	16К20	7	0,12	0,65	1,17
17	Стенд очистки масел	СОГ-94	10	0,12	0,6	1,33
18	Стеллаж механизированный		5	0,06	0,65	1,17
19	Стеллаж механизированный		5	0,06	0,65	1,17
20	Стеллаж механизированный		5	0,06	0,65	1,17
21	Стеллаж механизированный		5	0,06	0,65	1,17
22	Ножницы гильотинные	Н3121	10	0,12	0,4	2,29
23	Ножницы высечные	Н4518	5	0,12	0,5	1,73
24	Зиг машина	С237	3	0,12	0,5	1,73
25	Долбёжный станок	7А420	3	0,12	0,4	2,29
26	Настольно сверлильный станок	СНВ-1	1,5	0,12	0,6	1,33
27	Сварочный автомат	ВДГ-1	15	0,3	0,35	2,68
28	Сварочный автомат	ТИР630	21	0,3	0,35	2,68
29	Установка пламенной резки	СА-401	28	0,3	0,5	1,73
30	Сварочный выпрямитель	ВД 401	25	0,5	0,35	2,68
31	Станок для алмазной заточки инструмента	3Л631	1,5	0,2	0,65	1,17
32	Точильно-шлифовальный станок	3Б634	3	0,12	0,4	2,29



Таблица 2

Ведомость установленных мощностей завода

№ п.п.	Наименование	Рном (кВт)	cos ц	Kc	Категория по надежности	Среда
1	Админ. корпус 2 этажа	330	0,85	0,3	III	Норм.
2	Инженер. корпус 4 этажа	506	0,95	0,2	III	Норм.
3	Гараж №1	241	0,65	0,3	III	Норм.
4	Гараж №2	50	0,65	0,3	III	Норм.
5	Гальванический цех	1 410	0,65	0,35	II	Норм.
6	Компрессорная	1 130	0,8	0,6	II	Норм.
7	Склад №1	130	0,55	0,1	III	Норм.
8	Склад №2	120	0,55	0,1	III	Норм.
9	Склад №3	150	0,55	0,1	III	Норм.
10	Склад №4	25	0,55	0,1	III	Норм.
11	Склад №5	95	0,55	0,1	III	Норм.
12	Винило-сборочный участок	1850	0,65	0,35	III	Норм.
13	Грузовая проходная	12	0,8	0,6	III	Норм.
14	РМУ	164	0,65	0,3	III	Норм.
15	Литейный цех	1 226	0,7	0,25	II	Норм.
16	Диспетчерская	37	0,6	0,1	III	Норм.
17	Бытовые помещения 2 этажа	336	0,8	0,3	III	Норм.
18	Механический цех	1041	0,7	04	III	Норм.
19	Стенд испытания кругов	74	0,65	0,15	III	Норм.
	Цех №1
20	Механо-сборочный цех	1 837	0,7	0,4	III	Норм.
21	Бытовые помещения 3этажа	296	0,8	0,3	III	Норм.
	Цех №2
22	Сварочно-сборочный цех	1 605	0,65	0,35	II	Норм.
23	Бытовые помещения 2 этажа	105	0,8	0,3	III	Норм.
24	Участок футировки	532	0,65	0,3	III	Норм.
25	Покрасочный участок	185	0,65	0,3	III	Норм.
26	Дробеструйный участок	437	0,85	0,5	II	Норм.
	Цех №3
27	Бытовые помещения 1 этаж	58	0,85	0,3	III	Норм.
28	Слесарно-сборочный цех	2 156	0,7	0,4	III	Норм.
29	Заготовительный цех	525	0,65	0,35	III	Норм.
30	Инструментальный цех	1952	0,7	0,4	III	Норм.
31	Столярный цех	1095	0,6	0,3	III	Норм.
32	Участок сборки и испытания готовой продукции	870	0,6	025	III	Норм.
33	Склад готовой продукции	201	0,55	0,1	III	Норм.

1. Проектирование внутрицеховых электрических сетей

1.1 Расчёт электрических нагрузок цеха методом коэффициента максимума

Расчет электрических нагрузок выполняем методом упорядоченных диаграмм. Этот метод расчета электрических нагрузок, который сводится к определению максимальных расчетных нагрузок группы электроприёмников.

где:

- максимальная активная мощность

- максимальная реактивная мощность

- максимальная полная мощность

- коэффициент максимума активной мощности

- коэффициент максимума реактивной мощности

- средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену

- средняя реактивная мощность за наиболее нагруженную смену

где:

- номинальная активная групповая мощность, приведённая к длительному режиму, без учёта резервных электроприёмников

- коэффициент использования электроприёмников, определяется на основании опыта эксплуатации ([1],табл. 1.5.1, с.24 )

- коэффициент реактивной мощности

([1],табл. 1.5.3, с.26)

при отсутствии таблиц коэффициент максимума можно определить по формуле:

где: - средний коэффициент использования группы электроприёмников:

где:

- суммарная активная мощность за смену группы электроприёмников

- суммарная номинальная активная мощность группы электроприёмников

- эффективное число электроприёмников

([11], табл. 1.5.2, с. 25)

где: - фактическое число электроприёмников в группе

- показатель силовой сборки в группе:



где: - номинальная, приведённая к длительному режиму, активная мощность, наибольшая в группе

- номинальная, приведённая к длительному режиму, активная мощность, наименьшая в группе

В соответствии с практикой проектирования систем электроснабжения установлено, что:

- при и эффективное число электроприёмников вычисляется по формуле:

В тех случаях когда следует принимать

- при принимать

- при и расчётная максимальная нагрузка принимается

где: - коэффициент загрузки

Расчётный ток для РП рассчитывается по формуле:

Данные расчётов сведём в таблицу:

Таблица 3.1

Расчёт электрических нагрузок цеха (РП1)

Наименование РУ и приёмников	Нагрузка установленная	Нагрузка средняя за смену	Нагрузка максимальная
		n	KИ	cos	tg	m
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
РП -1
Вертикально фрезерный станок	5,5	1	0,12	0,65	1,17		0,66	0,77
Токарно-винторезный станок	7	1	0,15	0,65	1,17		1,05	1,23
Горизонтально фрезерный станок	5,5	1	0,12	0,65	1,17		0,66	0,77
Токарно-винторезный станок	7	1	0,15	0,65	1,17		1,05	1,23
Поперечно строгальный станок	7	1	0,12	0,6	1,33		0,84	1,12
Токарно-винторезный станок	7	1	0,12	0,65	1,17		0,84	0,98
Токарно-винторезный станок	15	1	0,15	0,65	1,17		2,25	2,63
Настольно сверлильный станок	1,5	1	0,12	0,6	1,33		0,18	0,24
Вертикально сверлильный станок	2,2	1	0,12	0,5	1,73		0,26	0,45
Токарно-шлифовальный станок	3	1	0,12	0,4	2,29		0,36	0,82
Завивочный станок	2,2	1	0,12	0,5	1,73		0,26	0,45
Стенд для испытания тросов	5	1	0,12	0,6	1,33		0,6	0,8
Долбёжный станок	3	1	0,12	0,4	2,29
Итого по РП	71,7	13	0,119	0,71	0,99	10	8,17	11,49	14,1	10	2,13	1	17,40	11,49	20,85	31,72

Таблица 3.2

Расчёт электрических нагрузок цеха (РП2)

Наименование РУ и приёмников	Нагрузка установленная	Нагрузка средняя за смену	Нагрузка максимальная
		n	KИ	cos	tg	m
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
РП - 2
Зубофрезерный станок	7	1	0,17	0,65	1,17		1,19	1,392
Зубофрезерный станок	7	1	0,17	0,65	1,17		1,19	1,392
Зубодолбёжный станок	5	1	0,2	0,6	1,33		1	1,33
Токарно винторезный станок	7	1	0,12	0,65	1,17		0,84	0,983
Стенд очистки масел	10	1	0,12	0,6	1,33		1,2	1,596
Стеллаж механизиров	5	2	0,06	0,65	1,17		0,3	0,351
Ножницы гильотинные	10	1	0,12	0,5	1,73		1,2	2,076
Станок для алмазной заточки инструмента	1,5	1	0,2	0,65	1,17		0,3	0,351
Итого по РП	57,5	9	0,13	0,61	1,31	6,67	7,52	9,822	12,37	9	2,293	1,1	17,25	10,8	20,352	30,96

Таблица 3.3

Расчёт электрических нагрузок цеха (РП3)

Наименование РУ и приёмников	Нагрузка установленная	Нагрузка средняя за смену	Нагрузка максимальная
		n	KИ	cos	tg	m
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
РП - 3
Сварочный выпрямитель	25	1	0,5	0,35	2,68		12,5	33,5
Стеллаж механизиров	5	2	0,06	0,65	1,17		0,3	0,351
Зиг машина	3	1	0,12	0,5	1,73		0,36	0,623
Ножницы высечные	5	1	0,12	0,5	1,73		0,6	1,038
Отрезной станок	3	1	0,12	0,4	2,29		0,36	0,824
Итого по РП	46	6	0,31	0,37	2,54	8,33	14,42	36,687	39,42	6	1,91	1,1	27,54	40,36	48,86	74,32



Таблица 3.4

Расчёт электрических нагрузок цеха (РП4)

Наименование РУ и приёмников	Нагрузка установленная	Нагрузка средняя за смену	Нагрузка максимальная
		n	KИ	cos	tg	m
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
РП - 4
Настольно сверлильный станок	1,5	1	0,12	0,6	1,33		0,18	0,239
Сварочный автомат	15	1	0,3	0,35	2,68		4,5	12,06
Сварочный автомат	21	1	0,3	0,35	2,68		6,3	16,884
Установка пламенной резки	28	1	0,3	0,5	1,73		8,4	14,28
Итого по РП	65,5	4	0,3	0,41	2,24	18,33	19,38	43,463	47,59	3	2,32	1,1	44,96	47,81	65,63	99,81

1.2 Расчёт освещения цеха

1.2.1 Расчет освещения помещения методом коэффициента использования

Условия среды в цехе нормальные, поэтому для освещения выбираем светильники типа ЛПО 12-2х40 ([3], табл. З-7, с.54). Технические данные светильника сводим в таблицу 4.

Таблица 4

Технические данные светильника

Габаритные размеры, мм	Масса, кг
Длина	Ширина	Высота
1296	214	95	7

Коэффициентом использования называют отношение потока, падающего на освещаемую поверхность, ко всему потоку ламп.

Зависимость от площади помещения, высоты и формы учитывают комплексной характеристикой - индексом помещения :

где,

S - площадь помещения (м²);

и - соответственно длина и ширина помещения, м;

h - расчетная высота (м);

где, H - высота помещения (м);

- расстояние от перекрытия до лампы светильника (м);

- высота рабочей поверхности (м);

Для cтаночного отделения:

Приминаем .

По таблице 5-1 [3], задаемся коэффициентами отражения:

для пола ;

для стен ;

для пола .

Для светильников типа ЛПО 12-2х40 при по таблице 5-10 [3], определяем коэффициент использования .

Определяем количество рядов светильников по формуле:

где, L - расстояние между рядами;

где, л - коэффициент, зависящий от кривой светораспределния светильника.

В нашем случае светильник ЛПО имеет в поперечной плоскости сечения кривую светораспределения типа Д - косинусная; л=1,4; ([3], табл. 4-16, с 123).



Принимаем N=4

Определяем число светильников в ряду:

где, E - норма освещенности для помещения (лк);

S - площадь (м²);

- коэффициент минимальной освещенности;

k - коэффициент запаса ([3], таблица 4-9, с. 118);

- поток выбранного светильника (лм).

Для данного помещения: E=200 (лк); z=1,15; k=1,5:

Исходя из конструктивных особенностей помещения, принимаем n=20. Результаты вычислений запишем в таблицу 5



Таблица 5

Результаты расчета методом коэффициента использования

Помещение	Тип лампы	AхBхH (м)	h (м)	i	з %	(лк)	Ф (лк)	N	n
Станочное отделение	ЛПО 12-2х40		3,1		53		2450	4	20

1.2.2 Расчёт светящей линии

Излучатели, длина которых превышает половину расчётной высоты , рассматриваются как светящие линии. Характеристиками светящих линий являются продольная и поперечные кривые силы свет элементов, образующих линию, и линейная плотность светового потока ламп Ф'.

Продольная кривая часто характеризуется параметром m. Для светильников с рассеивателями приближенно можно считать m равным 1,25, а для светильников с экранирующими решетками, создающими в продольной плоскости защитные углы 15--30--45°, -- m равным 1,5--2,0--3,0 соответственно.

Плотность потока определяется делением суммарного потока ламп в линии Ф на ее длину L, причем линии с равномерно распределенными по их длине разрывами рассматриваются при расчете как непрерывные, если < 0,5 h, и под L понимается габаритная длина линии. Для протяженных линий с такими же разрывами можно считать

где Ф -- поток ламп в сплошном элементе длиной.

При > 0,5h для каждого сплошного участка линии отдельно определяется Ф' и создаваемая этим участком освещенность.

Расчетные графики и таблицы позволяют определить относительную освещенность (т. е, освещенность при Ф'= 1000 лм/м и h = 1м), причем непосредственно определяется освещенность точек, лежащих против конца линии. Величина зависит от светораспределения светильника и геометрических размеров. Освещенность других точек определяется путем разделения линий на части или дополнения их воображаемыми отрезками, освешенность от которых затем вычитается (рис. 1).

Рис. 1

При общем равномерном освещении контрольные точки, как правило, выбираются посередине между рядами светильников.

Для определения наиболее удобны графики линейных изолюкс. При пользовании ими по плану обмеряются размеры р и L (рис. 2) находятся отношения p' = ph и L' = L h и для точки на графике с координатами р' и L' определяется .

Рис. 2

Линии, для которых L'> 4, при расчетах практически могут рассматриваться как неограниченно длинные.

Светильник ЛПО 12-2х40 относится к 11 группе ([2],рис. 6-50, с.203).

Рис. 3

Суммирование значений от ближайших рядов или их частей, освещающих точку, дает , принимается коэффициент и находится необходимая линейная плотность потока. Значение чаще всего можно принимать в пределах 1,1--1,2; оно зависит от коэффициентов отражения поверхностей помещения, характера светораспределения, тщательности учета «удаленных» светильников. Тогда линейная плотность потока:

На основании этого осуществляется компоновка линий.

Рис. 4

Зададим контрольную точки A, она освещается 8-ю «полурядами» (Рис. 4). Результаты занесём в таблицу:

Таблица 6

Расчет освещения точечным методом

№	p	L	p'	L'
1-А	1,55	5	0,5	1,61	71
2-А	1,55	5	0,5	1,61	71
3-А	4,65	5	1,5	1,61	16
4-А	7,75	5	2,5	1,61	4,5
5-А	1,55	34	0,5		77
6-А	1,55	34	0,5		77
7-А	4,65	34	1,5		21
8-А	7,75	34	2,5		7
=383,5

Приведём расчёт для точки А.

Принимая = 1,1, находим:

В каждом ряду полный поток ламп должен составить:

где - длинна помещения.

Тогда определим количество светильников в ряду:

где а - количество ламп в светильнике,

- поток создаваемый одной лампой

Для освещения используются лампы ЛТБ - 40, ([3],табл. 2-12, с.23).

Принимаем n = 20 светильников 2 X 40 Вт, которые хорошо вписываются в ряд, заполняя его почти без разрывов (при лампах большей мощности ряд имел бы разрывы).

Что совпадает с предыдущими расчётами. Значит светильники подобраны верно.

1.2.3 Проверка светового потока методом удельной мощности

Метод удельной мощности применяют для расчёта мощности осветительных установок при общем равномерном освещении горизонтальных поверхностей. Под удельной мощностью понимают отношение суммарной мощности источников света к площади освещаемой поверхности. Этот способ разработан на основе метода коэффициента использования светового потока, даёт более простое решение задачи, но и менее точное. В его основе лежит формула мощности лампы:

где - удельная мощность, Вт/м²;

- площадь помещения, м²;

- число ламп в осветительной установке.

Из таблицы ([3], табл.5-45, с.164)

Для данной лампы мощностью 40 Вт относительная погрешность равна:

что удовлетворяет допустимым отклонениям .

1.2.4 Расчет аварийного освещения

Расчет аварийного освещения, исходя из ПУЭ ([1], пункт 6.1.23) для данного производственного помещения не требуется.

1.2.5 Расчет освещения во вспомогательных помещениях

Удельная мощность (в ваттах на квадратный метр), т. е. частное от деления суммарной мощности ламп на площадь помещения, является важнейшим энергетическим показателем осветительной установки, широко используемым для оценки экономичности решений, для самоконтроля расчетов (при наличии достаточного опыта) и для предварительного определения осветительной нагрузки на начальных стадиях проектирования.

На всех стадиях разрешается взамен полного светотехнического расчета определять мощность или число ламп по таблицам удельной мощности (хотя в ответственных случаях рекомендуются более точные формы расчета), но только для общего равномерного освещения при отсутствии требующих учета затенений и в пределах тех «паспортных данных», для которых составлены таблицы.

К «паспортным данным» таблиц удельной мощности и к учитываемым ими параметрам при лампах накаливания относятся:

тип светильников, освещенность, коэффициент запаса (при его значениях, отличающихся от указанных в таблицах, допускается пропорциональный пересчет значений удельной мощности), коэффициенты отражения поверхностей помещения, значения расчетной высоты.

Порядок пользования таблицами при люминесцентных лампах следующий:

- выбираются все решения по освещению помещения, включая число светильников N,

- по таблице ([3], табл.5-45, с.164) находится удельная мощность щ;

- определяется единичная мощность лампы по формуле:

- выражаем из формулы:

Расчет проводим упрощенным методом удельной мощности:

Бытовка:

Светильники: ЛПО 12-2х40

; ; .

Определяем расчётную высоту:

Определяем площадь помещения:

Определяем удельную мощность ([3], таблица 5-43, с. 163):

.

Определяем количество светильников:

Приминаем количество светильников: N=6.

Для остальных помещений расчеты проводим аналогично.

Их результаты сведем в таблицу:

Таблица 7

Вспомогательные помещения

Помещение	Тип светильника	AхBхH (м)	S (м2)		Pсв (Вт)	W	N
Бытовка	ЛПО 12-2х40		30	2,7	80	13,4	6
Комната мастера	ЛПО 12-2х40		16	2,7	80	8,4	4
Кладовая	ЛПО 12-2х40		16	2,7	80	8,4	4

1.2.6 Расчёт осветительной сети

Мощность отходящей линии с учетом ПРА для щита рассчитывают как:

где: - активная мощность линии (кВт);

- число светильников в линии;

- мощность одного светильника (кВт).

Момент линии, питающей сеть, определяют следующим образом:

где: полная мощность щита, определяемая суммированием мощностей отходящих линий (кВт);

- длина линии, питающей сеть, м.

Момент отходящих линий определяют по формуле:



Сечение кабеля, питающего сеть, выбирают по расчетному току, вычисляемому по формуле:

из условия

Определяем сечение кабеля :

где: = 72 коэффициент для трехфазной линии 380/220 В (табл. 12-9 [2]);

- сечение кабеля, мм²;

- коэффициент приведения моментов (табл. 12-10 [2])

Определяем потерю напряжения в линии, питающей щит:

Определяем располагаемую потерю напряжения:

Для отходящих линий сечение провода определяют:

где: = 12 коэффициент для однофазных линий 220 В.

Потеря напряжения для выбранного провода отходящей линии:

По полученным расчетным данным выбирают щит, выключатели которого проверяют по условию:

Рассмотрим расчёт кабеля (ввода) и одной отходящей линии ЩО. Остальные провода рассчитываются аналогично.

Определяем момент линии питающей сети:

Мощность отходящей линии с учетом ПРА:

Определяем момент отходящей линии:

Где - приведенная длина до центра нагрузок

Определяем сечение кабеля питающего сеть:

Для питания щита выбираем кабель ВВГ 4 4 мм² (табл. 11-3 [2])

Определяем потерю напряжения в линии, питающей щит:

Определяем располагаемую потерю напряжения:

Определяем сечение провода для линии 1:

Выбираем провод ВВГ 32,5 (табл. 11-1 [3]).

Для остальных отходящих линий расчет проводим аналогично.

Определяем потери напряжения в линии 1:

Для остальных отходящих линий расчет проводим аналогично.

Определяем расчетный ток щита:

Определяем расчетный ток отходящей линии:

Выбираем осветительный щиток типа ЩО 41-5203 (табл. 11-18 [3]):

автоматический выключатель на вводе:

ВА 51Г-31, ток расцепителя 20А. (табл. А.6 [11])

; 20 14,73 (А)

автоматический выключатель на отходящей линии 1:

ВА 51Г-31,ток расцепителя 10А. (табл. А.6 [11])

4 10 7,66 (А)

Данные расчетов сводим в таблицу:

Таблица 8

Выбор оборудования ЩО

№ линии	P (кВт)	L (м)	M	SP	Тип провода (кабеля)		IP (А)	Тип автомата	Iном.р (А)
ЩО-5-3108-54УХЛ4
ввод	9,2	26	239,2	1,17	ВВГ 4 4	4,17	14,73	ВА 51 Г-31	20
1	1,6	9	44,8	0,895	ВВГ 3 2,5	1,49	7,66	ВА 51 Г-31	10
2	1,6	12,1	49,76	0,994	ВВГ 3 2,5	1,65	7,66	ВА 51 Г-31	10
3	1,6	15,2	54,72	1,09	ВВГ 3 2,5	1,82	7,66	ВА 51 Г-31	10
4	1,6	18,3	59,68	1,19	ВВГ 3 2,5	1,99	7,66	ВА 51 Г-31	10
5	1,12	12,1	18,15	0,32	ВВГ 3 2,5	0,61	5,35	ВА 51 Г-31	10
6	-	12,1	-	2,5	ВВГ 3 2,5	-	25	ВА 51 Г-31	31,5
7	-	15,5	-	2,5	ВВГ 3 2,5	-	25	ВА 51 Г-31	31,5
8	-	15,7	-	2,5	ВВГ 3 2,5	-	25	ВА 51 Г-31	31,5

1.3 Выбор проводов, кабелей, шин, распределительных шкафов и их проверка. Выбор автоматических выключателей и ПР

При эксплуатации электросетей длительные перегрузки проводов и кабелей, КЗ вызывают повышение температуры токопроводящих жил больше допустимой.

Это приводит к преждевременному износу изоляции, следствием чего может быть пожар, взрыв во взрывоопасных помещениях, поражение персонала.

Для предотвращения этого линия ЭСН имеет аппарат защиты, отключающий повреждённый участок.

Аппаратами защиты являются: автоматические выключатели, предохранители с плавкими вставками и тепловые реле, встраиваемые в магнитные пускатели.

Автоматические выключатели являются наиболее совершенными аппаратами защиты.

Наиболее современными автоматами являются выключатели серии ВА. Они имеют уменьшенные габариты, совершенные конструктивные узлы и элементы. Работают в сетях переменного и постоянного тока и применяются в распределительных устройствах в виде различных комбинаций (ПР 85, ПР 87).

Произведём выбор автоматов и ПР ([11],табл.А.6 - А.8).

Аппараты управления и защиты выбираются по следующим условиям:

1. Номинальное напряжение

2. Номинальный ток расцепителя

3.Номинальный ток выключателя

Определяем расчетный ток от вертикально фрезерного станка до РП1:

Выбираем автоматический выключатель ВА 51-37, с током автомата 100A и током расцепителя 20A, K_утр=1,35, K_эм = 7 и I_откл = 3,5 (кА).

Аналогично выбираем автоматические выключатели для других станков, и заносим полученные сведения в таблицу:



Таблица 9

Выбор автоматических выключателей для станков

Наименование станка	А	А	А	А	Тип АВ			кА
РП1
Вертикально фрезерный станок	12,86	16,09	100	20	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Токарно-винторезный станок	16,36	20,48	100	25	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Горизонтально фрезерный станок	12,86	16,09	100	20	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Токарно-винторезный станок	16,36	20,48	100	25	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Поперечно строгальный станок	17,73	22,18	100	25	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Токарно-винторезный станок	16,36	20,48	100	25	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Токарно-винторезный станок	35,06	43,88	100	50	ВА51Г-31	1,35	7	5
Настольно сверлильный станок	3,80	4,75	100	6,3	ВА51Г-31	1,35	7	2
Вертикально сверлильный станок	6,69	8,37	100	10	ВА51Г-31	1,35	7	2
Токарно-шлифовальный станок	11,40	14,26	100	20	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Завивочный станок	6,69	8,36	100	10	ВА51Г-31	1,35	7	2
Стенд для испытания тросов	12,66	15,84	100	20	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Долбёжный станок	11,40	14,26	100	20	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
РП2
Зубофрезерный станок	16,38	20,48	100	25	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Зубофрезерный станок	16,38	20,48	100	25	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Зубодолбёжный станок	12,68	15,84	100	20	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Токарно-винторезный станок	16,38	20,48	100	25	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Стенд очистки масел	25,35	31,69	100	40	ВА51Г-31	1,35	7	5
Стеллаж механизиров	11,70	14,63	100	25	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Стеллаж механизиров	11,70	14,63	100	25	ВА51Г-31	1,35	7	3,5
Ножницы гильотинные	38,03	47,53	100	50	ВА51Г-31	1,35	7	5
Станок для алмазной заточки инструмента	3,51	4,39	100	6,3	ВА51Г-31	1,35	7	2
РП3
Сварочный выпрямитель	108,65	135,82	160	160	ВА51Г-33	1,2	10	12,5
Стеллаж механизиров	11,70	14,63	100	25	ВА51Г-31	1,25	10	3,5
Стеллаж механизиров	11,70	14,63	100	25	ВА51Г-31	1,25	10	3,5
Зиг машина	9,13	11,41	100	12,5	ВА51Г-31	1,25	10	3,5
Ножницы высечные	15,21	19,01	100	20	ВА51Г-31	1,25	10	3,5
Отрезной станок	11,4	14,26	100	20	ВА51Г-31	1,25	10	3,5
РП4
Настольно сверлильный станок	3,80	4,75	100	6,3	ВА51Г-31	1,25	10	2
Сварочный автомат	65,19	81,49	160	100	ВА51Г-33	1,25	10	12,5
Сварочный автомат	91,27	114,09	160	125	ВА51Г-33	1,25	10	12,5
Установка пламенной резки	85,18	106,48	160	125	ВА51Г-33	1,25	10	12,5

Выбираем кабели из условия, что

Для вертикально фрезерного станка 1 ток

,

следовательно выбираем кабель АВВГ (44)с током

Выбранный кабель проверяем по потере напряжения

08 (В)

Проверяем по длительно-допустимом току ([4], пункт 1.3.10):

Аналогично подбираем кабели для остальных станков, для всех приёмников выбираем кабель АВВГ и заносим данные в таблицу:



Таблица 10

Выбор кабелей для станков

Наименование станка	кВт	cosц	А	А	Марка кабеля	Ом/км	Ом/км	м	%
РП1
Вертикально фрезерный станок	5,5	0,65	16,09	27	АВВГ (44)	7,81	0,107	14,5	0,55
Токарно-винторезный станок	7	0,65	20,48	34	АВВГ (46)	5,21	0,1	11,2	0,36
Горизонтально фрезерный станок	5,5	0,65	16,09	27	АВВГ (44)	7,81	0,107	15	0,57
Токарно-винторезный станок	7	0,65	20,48	34	АВВГ (46)	5,21	0,1	18,7	0,60
Поперечно строгальный станок	7	0,6	22,18	34	АВВГ (46)	5,21	0,1	17,8	0,58
Токарно-винторезный станок	7	0,65	20,48	34	АВВГ (46)	5,21	0,1	20,2	0,65
Токарно-винторезный станок	15	0,65	43,88	50	АВВГ (410)	3,12	0,099	22,3	0,94
Настольно сверлильный станок	1,5	0,6	4,75	21	АВВГ (42,5)	12,5	0,116	23	0,38
Вертикально сверлильный станок	2,2	0,5	8,37	21	АВВГ (42,5)	12,5	0,116	34,6	0,84
Токарно-шлифовальный станок	3	0,4	14,26	27	АВВГ (44)	7,81	0,107	25,1	0,53
Завивочный станок	2,2	0,5	8,37	21	АВВГ (42,5)	12,5	0,116	30,9	0,75
Стенд для испытания тросов	5	0,6	15,84	27	АВВГ (44)	7,81	0,107	32,8	1,13
Долбёжный станок	3	0,4	14,26	27	АВВГ (44)	7,81	0,107	27,3	0,57
РП2
Зубофрезерный станок	7	0,65	20,48	34	АВВГ (46)	5,21	0,1	15	0,48
Зубофрезерный станок	7	0,65	20,48	34	АВВГ (46)	5,21	0,1	10,2	0,33
Зубодолбёжный станок	5	0,6	15,84	27	АВВГ (44)	7,81	0,107	11,3	0,39
Токарно винторезный станок	7	0,65	20,48	34	АВВГ (46)	5,21	0,1	8,9	0,29
Стенд очистки масел	10	0,6	31,69	50	АВВГ (410)	3,12	0,099	14	0,38
Стеллаж механизиров	5	0,65	14,63	27	АВВГ (44)	7,81	0,107	18,1	0,62
Стеллаж механизиров	5	0,65	14,63	27	АВВГ (44)	7,81	0,107	21,2	0,73
Ножницы гильотинные	10	0,5	47,53	70	АВВГ (416)	1,95	0,095	23	0,43
Станок для алмазной заточки инструмента	1,5	0,65	4,39	21	АВВГ (42,5)	12,5	0,116	15,2	0,23
РП3
Сварочный выпрямитель	25	0,35	135,82	35	АВВГ (350+ 125)	0,625	0,085	14	0,20
Стеллаж механизиров	5	0,65	14,63	27	АВВГ (44)	7,81	0,107	12	0,41
Стеллаж механизиров	5	0,65	14,63	27	АВВГ (44)	7,81	0,107	9,4	0,32
Зиг машина	3	0,5	11,41	21	АВВГ (42,5)	12,5	0,116	11,1	0,37
Ножницы высечные	5	0,5	19,01	27	АВВГ (44)	7,81	0,107	10,2	0,35
Отрезной станок	3	0,4	14,26	27	АВВГ (44)	7,81	0,107	17,5	0,37
РП4
Настольно сверлильный станок	1,5	0,12	4,75	21	АВВГ (42,5)	12,5	0,116	13,8	0,23
Сварочный автомат	15	0,3	81,49	85	АВВГ (325+ 116)	1,25	0,091	8	0,16
Сварочный автомат	21	0,3	114,09	135	АВВГ (350+ 125)	0,625	0,085	6,5	0,10
Установка пламенной резки	28	0,3	106,48	135	АВВГ (350+ 125)	0,625	0,085	10,2	0,19

Аппараты управления и защиты для распределительных пунктов выбираются по следующим условиям:

Номинальное напряжение ;

Номинальный ток расцепителя;

Номинальный ток выключателя .

Определяем расчётный ток от РП1 до трансформатора

А

Выбираем автоматический выключатель ВА 51Г-31, с током автомата 100 А и током расцепителя 40 А, , и .

Аналогично выбираем автоматические выключатели для других сборок, и заносим полученные сведения в таблицу 11:

Таблица 11

Выбор автоматических выключателей для РП

Силовая сборка	, А	, А	, А	, А	Марка			, кА
РП1	31,72	34,892	100	40	ВА 51Г-31	1,25	10	5,0
РП2	30,96	34,056	100	40	ВА 51Г-31	1,25	10	5,0
РПЗ	74,32	81,752	100	100	ВА 51Г-31	1,25	10	7,0
РП4	99,81	109,791	160	125	ВА 51Г-33	1,25	10	12,5

Выбираем кабели из условия, что

Для РП-1 ток , следовательно выбираем кабель АВВГ (3х35+1х16) с током

Выбранный кабель проверяем по потере напряжения

(В)

Аналогично подбираем кабели для остальных сборок:

Таблица 12

Выбор кабелей для силовых сборок

№	Силовая сборка		, А	, А	Сечение провода,мм2	, мОм/м	, мОм/м	, м	%
1	2	4	5	6	7	8	9	10	11
1	РП1	0,71	31,72	100	АВВГ (3х35+1х16)	0,894	0,088	25,2	0,25
2	РП2	0,61	30,96	100	АВВГ (3х35+1х16)	0,894	0,088	14,5	0,16
3	РП3	0,37	74,32	175	АВВГ (3х70+1х35)	0,625	0,085	43,8	0,45
4	РП4	0,41	99,81	175	АВВГ (3х70+1х35)	0,625	0,085	50,6	0,75



Тип распределительного пункта для четырёх групп электроприёмников выберем ПР 85:

РП-1: ПР 85-3-005-54-УХЛ2 ([11],табл. А.7, с.186)

РП-2: ПР 85-3-005-54-УХЛ2 ([11],табл. А.7, с.186)

РП-3: ПР 85-3-002-54-УХЛ2 ([11],табл. А.7, с.186)

РП-4: ПР 85-3-046-54-УХЛ2 ([11],табл. А.7, с.186)

1.4 Определение суммарной нагрузки с учётом освещения.

Суммарную нагрузку цеха находят путем простого арифметического сложения полных суммарных мощностей силовой и осветительной нагрузки:

Для того чтобы найти сначала проведём ряд вычислений:

Расчетная мощность освещения:

где:

- коэффициент спроса осветительной нагрузки.

Тогда

1.5 Выбор числа и мощности трансформаторов цеховой подстанции

Найдём коэффициент мощности cos ц для всего цеха:

Минимально допустимый коэффициент мощности равен 0,92, следовательно, требуется компенсация реактивной мощности.

Рассчитаем КУ и данные сведём в таблицу:

Таблица 13

Расчёт компенсирующего устройства

Параметры			кВт	кВАр	кВА
Без КУ	0,69	1,049	115,89	116,58	166,45
С КУ	0,99	0,09	115,89	10,43	116,36
Потери			2,327	11,636
ВН с КУ			118,217	22,066	120,259

Исходя из этого выбираем КУ: УКН-0,38-100-У3



Фактический будет:

легко определить из : , что находится в нужном диапазоне.

Определим потери в трансформаторе:

1.6 Выбор числа и мощности трансформаторов цеховой подстанции

Находим мощность трансформатора исходя из того, что цех имеет ТРЕТЬЮ группу по надёжности электроснабжения, а также от данного трансформатора питаются механический цех и бытовые помещения принадлежащие также к третьей категории, значит коэффициент загрузки можно взять равным (0,9-0,95)

Выбираем трансформатор ТМ - 1000/0,4

Для защиты трансформатора используем МТЗ 1000/0,4.

Выбираем трансформаторную КТП:

КНТП 1000/10

Шкаф ВН: ВН-11

Шкаф НН: ШНЛ-2М

Номинальный ток трансформатора:

Линия без электро двигателя,следовательно, выбираем автоматический выключатель на низкой стороне:

Автоматический выключатель ВА 53-43:

;

; ;

Выберем защитный аппарат для КУ:

Находим номинальный ток конденсаторной установки:

Выбираем Автоматический выключатель ВА 51Г-33:

;;

;; )

1.7 Расчёт токов КЗ

Точки КЗ выбираются на шинах и на вводах в электроприемник. Точки КЗ нумеруются сверху вниз, начиная от источника.

Для определения токов КЗ используются следующие соотношения:

1) 3 - фазного, (кА):

где:

- линейное напряжение в точке КЗ, (кВ);

- полное сопротивление до точки КЗ, (Ом)

2) 2 - фазного, (кА):

3) 1 - фазного, (кА):

где:

- фазное напряжение в точке КЗ, (кВ);

- сопротивление петли «фаза-ноль», (Ом);

- сопротивление трансформатора однофазному замыканию, (Ом)

4) Ударного тока, (кА):

где: - ударный коэффициент, определяется по графику ([11], рис. 1.9.1.,с.59)

Рис. 5

5) Действующее значение ударного тока, (кА):

где:

- коэффициент действующего значения тока:

6) Сопротивления определяются следующим образом:

- для трансформаторов по табл. 1.9.1 [11]

- для коммутационной аппаратуры по табл. 1.9.3. [11]

- для питающих линий по табл. 1.9.5 - 1.9.7. [11].

Сопротивления на ВН приводится к НН по формулам:

где:

и - сопротивления, приведенные к НН, (Ом);

и - сопротивления, приведенные к ВН, (Ом).

Данные расчета сводим в таблицу:

Таблица 15

Расчёт токов КЗ

№	R,Ом	X,Ом	Z,Ом			q	,кА	,кА	,кА	,Ом	,кА
1	38,580	8,82	39,56	4,374	1,000	1,000	5,019	7,097	4,346	15	6,667
2	92,468	16,11	97,895	4,965	1,000	1,000	2,244	3,173	1,943	89,03765	2,055
3	78,053	14,71	83,987	4,579	1,000	1,000	2,615	3,699	2,265	60,93936	2,787
4	90,065	14,55	94,769	5,202	1,000	1,000	2,318	3,278	2,007	89,82719	2,040
5	92,465	9,040	43,769	3,495	1,000	1,000	2,251	3,183	1,949	90,75198	2,023
6	20,890	10,190	28,081	1,879	1,000	1,000	7,822	11,062	6,774	24,947	5,123
7	228,723	43,854	232,889	5,216	1,000	1,000	0,992	1,402	0,859	455,448	0,442
8	173,830	43,422	179,171	4,003	1,000	1,000	1,289	1,823	1,116	302,514	0,626
9	232,628	43,907	236,735	5,298	1,000	1,000	0,976	1,380	0,845	419,892	0,474
10	212,905	27,573	214,683	7,722	1,000	1,000	1,076	1,521	0,932	379,857	0,517
11	208,216	27,483	210,022	7,576	1,000	1,000	1,100	1,555	0,952	370,479	0,528
12	220,720	27,723	222,454	7,962	1,000	1,000	1,038	1,468	0,899	395,487	0,499
13	185,054	27,911	187,147	6,630	1,000	1,000	1,234	1,745	1,069	324,174	0,591
14	402,978	44,970	405,479	8,961	1,000	1,000	0,570	0,805	0,493	760,332	0,279
15	547,978	46,316	549,932	11,831	1,000	1,000	0,420	0,594	0,364	1050,255	0,206
16	311,509	44,988	314,741	6,924	1,000	1,000	0,734	1,038	0,635	577,520	0,358
17	501,728	29,287	502,582	17,131	1,000	1,000	0,460	0,650	0,398	957,477	0,225
18	371,646	29,213	372,792	12,722	1,000	1,000	0,619	0,876	0,536	697,327	0,302
19	328,691	28,624	329,935	11,483	1,000	1,000	0,700	0,990	0,606	611,417	0,340
20	179,213	27,203	181,266	6,588	1,000	1,000	1,274	1,802	1,103	312,479	0,609
21	154,205	22,044	155,773	6,995	1,000	1,000	1,483	2,097	1,284	262,395	0,703
22	189,316	22,233	190,617	8,515	1,000	1,000	1,212	1,713	1,049	332,617	0,578
23	147,432	21,914	149,052	6,728	1,000	1,000	1,549	2,191	1,342	248,848	0,733
24	144,743	22,410	146,468	6,459	1,000	1,000	1,577	2,230	1,365	243,474	0,746
25	242,424	24,628	243,672	9,844	1,000	1,000	0,948	1,340	0,821	438,848	0,456
26	266,635	24,959	267,801	10,683	1,000	1,000	0,862	1,220	0,747	487,271	0,416
27	145,913	24,876	148,018	5,866	1,000	1,000	1,560	2,206	1,351	245,846	0,740
28	291,063	25,154	292,148	11,571	1,000	1,000	0,790	1,118	0,685	536,127	0,383
29	110,225	24,081	112,825	4,577	1,000	1,000	2,047	2,895	1,773	175,679	0,956
30	195,795	24,675	197,344	7,935	1,000	1,000	1,170	1,655	1,013	345,596	0,560
31	175,489	24,397	177,177	7,193	1,000	1,000	1,303	1,843	1,129	304,984	0,622
32	240,825	22,312	241,856	10,794	1,000	1,000	0,955	1,350	0,827	435,634	0,459
33	181,737	22,115	183,078	8,218	1,000	1,000	1,261	1,784	1,092	317,458	0,601
34	238,750	22,897	239,845	10,427	1,000	1,000	0,963	1,362	0,834	431,487	0,463
35	287,975	22,625	288,862	12,728	1,000	1,000	0,799	1,131	0,692	529,935	0,387
36	124,875	21,252	126,670	5,876	1,000	1,000	1,823	2,578	1,579	204,934	0,852
37	118,938	22,743	121,092	5,230	1,000	1,000	1,907	2,697	1,652	193,075	0,891
38	121,250	23,058	123,423	5,259	1,000	1,000	1,871	2,646	1,620	197,705	0,876
39										609,360	0,325
40										585,891	0,342
41										563,250	0,378
42										542,341	0,405
43										145,697	1,092
44										93,963	1,447
45										123,518	1,220
46										127,626	1,118

Рис. 6

Рис. 7

Рис. 8

Рис. 9

Рис. 10

Рис. 11



2. Проектирование системы внутризаводского электроснабжения

Проектирование системы внутризаводского электроснабжения является одной из основных задач при проектировании нового и реконструкции уже существующего промышленного предприятия. Оптимально спроектированная система электроснабжения позволяет эффективно использовать ресурсы, надежно защищать оборудование и персонал предприятия на случай аварий, оптимально использовать производственные мощности предприятия.

При проектировании рассматривают следующие вопросы: расчет электрических нагрузок; нахождение оптимального расположения силового оборудования; выбор рационального уровня напряжения питающей сети и схемы электроснабжения; выбор различного силового оборудования, коммутационной аппаратуры.

При необходимости, проектируя систему внешнего электроснабжения, рассматривают и дополнительные вопросы, например компенсация реактивной мощности и т.д.

2.1 Расчет электрических нагрузок

Основой рационального решения комплекса технико-экономических вопросов при проектировании электроснабжения современного промышленного предприятия является правильное определение ожидаемых электрических нагрузок. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты в схеме электроснабжения, расход цветного металла, потери электроэнергии и эксплуатационные расходы.

Электрическая нагрузка характеризует потребление электроэнергии отдельными приемниками, группой приемников в целом по цеху и заводу. Значения электрических нагрузок определяют выбор всех элементов и технико-экономические показатели проектируемой системы электроснабжения.

При проектировании и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий основными являются три вида нагрузок: активная мощность P, реактивная мощность Q и ток I. Определение расчетных нагрузок выполняют от высших к низшим ступеням системы электроснабжения. В настоящее время в практике проектирования применяют несколько методов определения электрических нагрузок: коэффициента спроса; упорядоченных диаграмм; удельных плотностей нагрузок; удельного потребления энергии на единицу продукции.

2.1.1 Расчет силовой нагрузки цехов

Сущность метода коэффициента спроса состоит в следующем: по известным значениям установленной мощности нагрузки и коэффициента спроса для группы однородных по режиму приемников находим расчетную нагрузку по приведенным ниже выражениям: активную Р_Р (кВт)

,

где k_С - коэффициент спроса;Р_Н - номинальная (установленная) мощность нагрузки (кВт); реактивную Q_Р (кВАр)

,

где tg коэффициент реактивной мощности, соответствует cos; полная S_Р (кВА)

Для примера рассмотрим расчет нагрузки инженерного корпуса.

Р_Н1 = 506 (кВт)cos = 0,95, k_С = 0,2 [2, таблица 30.4]

Согласно (1), (2) и (3)

= 0,2 587 = 101,2 (кВт)= 101,2 0,329 =

33,26 (кВАр)

(кВА)

Расчет нагрузок для остальных цехов проводим аналогично и результаты расчета, а также справочные коэффициенты (cos и k_С) сводим в таблицу:

Таблица 16

Расчетные силовые нагрузки цехов, их коэффициенты спроса и мощности

№ п.п.	Наименование	Рном (кВт)	cos ц	Kc	tg ц	Рр(кВт)	Qр(кВАр)	Sр(кВА)
1	Админ. корпус 2 этажа	330	0,85	0,3	0,620	99,00	61,35	116,47
2	Инженер. корпус 4 этажа	506	0,95	0,2	0,329	101,20	33,26	106,53
3	Гараж №1	241	0,65	0,3	1,169	72,30	84,53	111,23
4	Гараж №2	50	0,65	0,3	1,169	15,00	17,54	23,08
5	Гальванический цех	1 410	0,65	0,35	1,169	493,50	576,97	759,23
6	Компрессорная	1 130	0,8	0,6	0,750	678,00	508,50	847,50
	2 АД 630/10	1260	0,8	0,9	0,750	1 134,00	850,50	1 417,50
7	Склад №1	130	0,55	0,1	1,518	13,00	19,74	23,64
8	Склад №2	120	0,55	0,1	1,518	12,00	18,22	21,82
9	Склад №3	150	0,55	0,1	1,518	15,00	22,78	27,27
10	Склад №4	25	0,55	0,1	1,518	2,50	3,80	4,55
11	Склад №5	95	0,55	0,1	1,518	9,50	14,43	17,27
12	Винило-сборочный участок	1850	0,65	0,35	1,169	647,50	757,01	996,15
13	Грузовая проходная	12	0,8	0,6	0,750	7,20	5,40	9,00
14	РМУ	164	0,65	0,3	1,169	49,20	57,52	75,69
15	Литейный цех	1 226	0,7	0,25	1,020	306,50	312,69	437,86
16	Диспетчерская	37	0,6	0,1	1,333	3,70	4,93	6,17
17	Бытовые помещения 2 этажа	336	0,8	0,3	0,750	100,80	75,60	126,00
18	Механический цех	1041	0,7	0,4	1,020	416,40	424,81	594,86
19	Стенд испытания кругов	74	0,65	0,15	1,169	11,10	12,98	17,08
	Цех №1
20	Механо-сборочный цех	1 837	0,7	0,4	1,020	734,80	749,65	1 049,71
21	Бытовые помещения 3этажа	296	0,8	0,3	0,750	88,80	66,60	111,00
	Цех №2
22	Сварочно-сборочный цех	1 605	0,65	0,35	1,169	561,75	656,76	864,23
23	Бытовые помещения 2 этажа	105	0,8	0,3	0,750	31,50	23,63	39,38
24	Участок футировки	532	0,65	0,3	1,169	159,60	186,59	245,54
25	Покрасочный участок	185	0,65	0,3	1,169	55,50	64,89	85,38
26	Дробеструйный участок	437	0,85	0,5	0,620	218,50	135,41	257,06
	Цех №3
27	Бытовые помещения 1 этаж	58	0,85	0,3	0,620	17,40	10,78	20,47
28	Слесарно-сборочный цех	2 156	0,7	0,4	1,020	862,40	879,82	1 232,00
29	Заготовительный цех	525	0,65	0,35	1,169	183,75	214,83	282,69
30	Инструментальный цех	1952	0,7	0,4	1,020	780,80	796,58	1 115,43
31	Столярный цех	1095	0,6	0,3	1,333	328,50	438,00	547,50
32	Участок сборки и испытания готовой продукции	870	0,6	0,25	1,333	217,50	290,00	362,50
33	Склад готовой продукции	201	0,55	0,1	1,518	20,10	30,52	36,55
	Итого:	22 041				8448,30	8406,61	11988,32

1.1.2 Расчет осветительной нагрузки цехов

При расчете электрической нагрузки цехов промышленного предприятия учитывают также и осветительную нагрузку. Расчет ведут с учетом обеспечения требуемых нормальных и комфортных условий работы персонала, санитарно-гигиенических норм, техники безопасности. Для этого необходимо правильно выбрать тип светильника.

На основании СНиП 11-4-79 основными источниками искусственного освещения являются люминесцентные лампы, широко применяющиеся и в настоящее время. Их применение обусловлено рядом преимуществ по сравнению с лампами накаливания: более долгий срок службы, высокий световой поток и лучшие светотехнические характеристики. Недостаток - нежелательно использовать при температуре в помещении ниже плюс 10С. Это условие для данного предприятия можно не рассматривать, т.к. все помещения в холодное время отапливаются. Также желательно применять люминесцентные лампы в помещениях, где есть естественное освещение. Выбор светильников ведут по таблице 3-2 [3].

Для цеховых помещений с нормальными условиями окружающей среды выбираем светильники УПД ДРЛ 700, УПД ДРЛ 400. В бытовых помещениях - ЛПО 12-2х40.Для расчета осветительной нагрузки цехов промышленного предприятия существует несколько методов: точечный; через удельную мощность освещения; коэффициента использования и т.д.Расчет ведем по удельной мощности освещения на единицу производственной площади. Нагрузка определяется по цеху в целом при условии ее равномерного распределения по всей его площади. Данный метод заключается в следующем: для конкретного заданного цеха по его площади, требуемой освещенности и типу светильника выбирают удельную мощность освещения. Затем находят ориентировочное значение осветительной нагрузки:

,

где F - площадь цеха, для которого находится осветительная нагрузка, м²;

W - удельная мощность освещения, кВт/м².Определяют ориентировочное число светильников:

,

где n - число ламп в светильнике;

Р_св - мощность лампы светильника, кВт.

На следующем этапе округляют ориентировочное число светильников до ближайшего целого. Уточняют мощность, необходимую для освещения данного цеха:

,

где N - уточненное число светильников;

В заключение находят расчетные нагрузки освещения по описанному выше методу. Для примера рассмотрим расчет мощности осветительной нагрузки склада №1. Окружающая среда в рассматриваемом здании нормальная, высота до рабочей поверхности 1 м поэтому выбираем светильники типа УПД ДРЛ 400. Норма освещенности для склада - 50 (Лк) [4, таблица 2-1], W = 6,7 (Вт/м²) [3, таблица 5.41], F = 389 (м²).