Разработка системы электроснабжения участка механического цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Главное управление по образованию Витебского областного исполнительного комитета

Учреждение образования «Витебский государственный колледж электротехники»

Специальность 430103 Электроснабжение (по отраслям)

Курсовой проект

По дисциплине «Электроснабжение»

Тема: «Разработка системы электроснабжения участка механического цеха»

Разработал: Щемелев М.А.

Проверил: Шпаковский В.Е.

Витебск, 2022 год



Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Характеристика производства, его электрических нагрузок и технологического процесса

1.2 Классификация помещений цеха по взрыво-, пожаро- электробезопасности

1.3 Определение категории надежности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения заданного подразделения

2. Расчётная часть

2.1 Расчет приведенной мощности

2.2 Расчёт значений среднесменных мощностей

2.3 Нахождение эффективного числа электроприёмников

2.4 Расчет активной, реактивной и полной мощностей

2.5 Вычисление расчетного тока

2.6 Нахождение общей расчетной активной, реактивной и полной мощностей

2.7 Расчёт и выбор компенсирующего устройства реактивной мощности

2.8 Расчет и выбор линий электроснабжения

2.9 Расчет и выбор аппаратов защиты

2.10 Расчет токов короткого замыкания (КЗ)

2.11 Выбор распределительных устройств

Заключение

Литература

Приложение



Введение

Среди многочисленных отраслей народного хозяйства энергетика является одной из ведущих и наиболее высокоорганизованных отраслей. Уровень развития энергетики и электрификации в наиболее общем виде отражает достигнутый промышленный потенциал любой страны. Энергетика обеспечивает электроэнергией и теплом промышленные предприятия, сельское хозяйство, транспорт, коммунально-бытовые нужды городов и т.п., и является стержнем строительства и развития экономики.

Основными преимуществами электроэнергии над другими видами энергии являются: электрический нагрузка мощность замыкание

- возможность передачи электроэнергии на значительные расстояния;

- преобразование в другие виды энергии (тепловую, механическую, химическую) и наоборот;

- универсальность использования;

- простота распределения между потребителями.

Главный недостаток, который имеет электроэнергия - это невозможность накопления в большом количестве. Поэтому от правильно выбранного направления энергетической политики зависит надежное и эффективное энергообеспечение народного хозяйства, стабилизация и создание предпосылок для роста всей экономики республики.

Согласно «Основным направлениям энергетической политики Рес-публики Беларусь на период до 2020 года» энергетическая политика будет строится на следующих принципах:

- приоритетности социального аспекта развития отраслей ТЭК;

- интенсивности энергосбережения;

- повышения экологической чистоты объектов ТЭК;

- обеспечения рациональной инвестиционной политики;

- увеличения использования угля в топливном балансе;

- ориентации на возможное ограничение роста использования ре-сурсов природного газа;

- формирования требований к рынку оборудования;

- стремления к самообеспечению республики электроэнергией;

- рассредоточения энергомощностей;

- увеличения объема исследовательских и внедренческих работ в области нетрадиционной энергетики;

- развития малой энергетики;

- разработки правовых и законодательных основ развития и функ-ционирования электроэнергетики.

Интенсивное развитие технических средств вызывает необходимость совершенствования методики проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий. В связи с этим усложняются задачи рационального построения схем распределения электро-энергии, повышаются требования к надежности, экономичности, к удобству и безопасности эксплуатации и к качеству электроэнергии.

Реконструкция действующих производств, при использовании современного оборудования, на базе энергосберегающих технологий - одна из основных задач перевооружения производства.

Целью данной работы является получение практических навыков по проведению проектирования системы электроснабжения заданного предприятия с последующим выбором необходимого оборудования и проверкой правильности выбора его. Одним из основных критериев выполнения работы является правильное и полное выполнение расчетной части и дальнейшая работа со справочной информацией каталогами производителей оборудования.



1. Общая часть

1.1 Характеристика производства, его электрических нагрузок и технологического процесса

Механического цех (МЦ) предназначен для выпуска металлоизделий. Он является одним из цехов металлургического завода и имеет два основных участка: штамповочный и высадочный. В цехе предусмотрены помещения для трансформаторной подстанции (ТП), вентиляторной, склада ищитовой. На участках установлено штатное оборудование: кузнечно-прессовое, станочное и др.

Количество рабочих смен - 2. Потребители цеха имеют 2 и 3 категорию надёжности ЭСН. Размеры участка цеха: 24x36x9 м.

Таблица 1 Перечень и потребляемая электрическая мощность оборудования АЦ.

№ на плане	Наименование ЭО	Pэп, кВт	Примечание
1…6	Заточные станки	2,8	1-фазный
7	Вентилятор вытяжной	7,2
8	Вентилятор приточный	8,5
9	Кран мостовой	30	ПВ=25%
14…23	Токарные станки	6,3

Основная масса станков и агрегатов работает в длительном режиме и лишь кран мостовой вместе с вентиляторами(технологическая позиция 9 и 7,8 соответственно) работают в повторно-кратковременном режиме. Все электроприёмники рассматриваемого цеха запитаны от сети переменного тока, напряжением 0,4 кВ и частотой 50 Гц.



1.2 Классификация помещений цеха по взрыво-, пожаро- электробезопасности

Определение классификации помещений цеха по взрыво-, пожаро-, электробезопасности осуществляется согласно приведенной таблице В.1 [1 стр.209].

Классификация приведена в схеме электроснабжения участка автоматизированного цеха.

1.3 Определение категории надежности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения заданного подразделения

Механического цех относится ко второй категории надежности электроснабжения. Питание установленного оборудования будет осуществляться по двум независимым, взаимно-резервируемым линиям электроснабжения, так как прекращение подачи электрической энергии на оборудования может привести к срыву производства ремонта запланированного оборудования, что в свою очередь может привести к остановке основного производства. Перерыв допустим лишь на время включения резервного питания действиями дежурного персонала или оперативно выездной бригады.

Учитывая заявленные мощности электрооборудования, на территории МЦ будут установлены 2 распределительных пункта (РП) и 1 распределительный шинопровод (ШРА). Исходя из этого, питание оборудования будет организованно следующий образом:

-от РП1 будет осуществляться питание: станков заточных (технологическая позиция 1…6);

- от РП2 будет осуществляться питание: вентилятора вытяжного и приточного (технологическая позиция 7,8);

- от ШРА будут запитаны: кран мостовой (технологическая позиция 9), токарные станки (технологическая позиция 14…23).

В свою очередь все распределительные шинопроводы и распределительный пункт запитаны от щитовой. Подача электроэнергии на вышеуказанные распределительные устройства осуществляется по кабелю марки АВВГ, проложенного по стенам сооружения. А питание технологического оборудования осуществляется проводом марки АПВ, с прокладкой его в трубах либо штробах, в зависимости от места установки питаемого оборудования.

Все электроприемники, с потребляемой электрической мощностью менее 12 кВт питаются через модульные колонки, а электроприемники, с потребляемой электрической мощностью более 12 кВт подключаются непосредственно к распределительному устройству, либо к РП, либо ШРА, в зависимости от места установки оборудования.

Однолинейная схема электроснабжения механического цех (МЦ) приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема электроснабжения МЦ



2. Расчётная часть

При проектировании системы электроснабжения (СЭС) одной из основополагающих величин является коэффициент расчетной нагрузки. Второй немаловажной деталью, для проведения расчетов, являются предельные электрические нагрузки на СЭС, которые приведены в таблице 1 в виде потребляемой мощности.

2.1 Расчет приведенной мощности

Для проведения расчетов необходимо учитывать некоторые требования. Все расчеты производятся только с приведенной мощностью (ПВ), которая, для электроприемников работающих в длительном режиме и питающихся от трехфазной сети, равна номинальной мощности.

Pпр = Pн ,

где: Pпр - приведенная мощность, кВт; Pн - номинальная мощность, кВт. В том случае, когда потребитель работает в повторно - кратковременном режиме (ПКР), приведенная мощность находиться по формуле:

,

По данным задания, в режиме ПКР работает два устройства, а именно кран мостовой и вентиляторы. На примере вентилятора рассмотрим порядок приведения повторно - кратковременного режима работы прибора к приведенной мощности:



кВт

Полученный результат в дальнейшем будет занесен в сводную ведомость электрических нагрузок, оформленную в виде таблицы.

Для выполнения всех требований, относящихся к расчетам электрических нагрузок, так же необходимо знать значения коэффициентов использования (ки), активной (cos) и реактивной (tg) мощности, которые определяются согласно таблице 1.5.1[1 стр.24].

Получив данные по мощности, для каждого потребителя индивидуально и зная количество установленного оборудования необходимо вычислить номинальные активные групповые мощности 1ф станков согласно выражению:

,

где Pн - номинальная активная мощность одного электроприемника, кВт;

n - количество установленных единиц оборудования в группе.

2.2 Расчёт значений среднесменных мощностей

Получив активную групповую мощность Pу, необходимо вычислить среднесменные активную и реактивную мощности:

,

(5)

где Ки - коэффициент использования, приведенный в относительных единицах;

По полученным данным необходимо найти суммарные номинальную, активную и реактивную мощности.

Далее можно приступить к математическим расчетам средневзвешенного значения cos согласно формуле:

(6)

Также в свою очередь необходимо произвести расчеты средневзвешенного коэффициента использования, выражение, для вычисления которого находиться согласно выражению:

, (7)

2.3 Нахождение эффективного числа электроприёмников

Для дальнейших расчетов не маловажным значением будет и такой параметр, как эффективное число электроприемников, который рассчитывается согласно формул:

, (8)

, (9)

где Py.нб. - наибольшая электрическая мощность потребителя, подключенного к рассматриваемой группе.

Полученные при расчетах данные округляются до ближайшего меньшего числа.

2.4 Расчет активной, реактивной и полной мощностей

Следующим этапом математических расчетов можно определить расчетную активную нагрузку на каждом из распределительных устройств, воспользовавшись выражением:

, (10)

где Кр - коэффициент расчетной нагрузки.

Данная величина определяется по таблице П3 [4 стр.364], с учетом эффективного числа электроприемников группы nэ и средневзвешенного коэффициента использования ки.

Далее вычисляются реактивная и полная мощности.

Для определения реактивной мощности применяется следующая формула:

(11)

Данное выражение актуально только в тех случаях, когда эффективное число электроприемников в группе (nэ) меньше либо равно 10. В противном случае для проведения расчетов применяется следующая формула:

(12)

Для вычисления полной мощности следует руководствоваться следующим выражением:



(13)

2.5 Вычисление расчетного тока

Далее необходимо найти расчетный ток нагрузки в каждой отдельно взятой группе, который определяется по формуле:

, (14)

где Uном - номинальное напряжение, кВ.

Для получения наглядного примера проведения расчетов, рассмотрим проведение вычислений всех интересующих нас параметров для распределительного пункта РП1:

Пользуясь формулой (3) получим установленную мощность для такой технологической позиции, как заточные станки:

кВт

Следующими действиями рассчитаем средние активную и реактивную мощности, согласно выражениям (4) и (5):

кВт;

кВт.

Идентичным способом проводятся расчеты для всех электропиемников, установленных в МЦ, и не имеет значение к какому из распределительных устройств они подключены. Полученные при расчетах данные заносятся в сводную ведомость нагрузок объекта в соответствующую значению графу.

Следующим этапом расчетов является определение эффективного числа электроприемников для рассматриваемого распределительного узла. Данный параметр определяется исходя из выражения (8), но так как в этой системе одинаковые станки применяем выражение:

,

Следующими расчетами можно определить средневзвешенное значение cos, по формуле (6):

,

Дальнейшими математическими расчетами следует найти средневзвешенное значение коэффициента использования (Ки), соответствующему выражению (7):

,

Проведя вычисления эффективного числа электроприемников (nэ) и средневзвешенного коэффициента использования(ки), воспользовавшись таблицей П3 (4 стр. 364) можно определить так же не мало важный в дальнейших расчетах параметр, как коэффициент расчетной нагрузки (кр), значение которого в рассматриваемом случае равно 2,096.

Зная вышеперечисленные и рассчитанные параметры следует перейти к вычислению числовых значений таких величин как: расчетную активную, реактивную и полную мощности, для определенного распределительного устройства, выполняя требования выражений (10, 11, 13).



кВт;

кВар;

кВА.

Получив расчетные данные вышеупомянутых величин, следует найти расчетный ток для рассматриваемого распределительного устройства, согласно формуле (14):

А

Вышеприведенными математическими действиями продемонстрированы пути вычисления всех необходимых параметров, касающихся выбранного распределительного устройства для дальнейшего определения величин, связанных с выбором устройств защиты, кабелей питания и т.п.

Для оставшихся устройств распределения, все действия по вычислению найденных выше величин осуществляются аналогично и по сему не целесообразно вносить в данный проект однотипные расчеты, будет исчерпывающим внесения полученных данных в сводную ведомость, которая будет приведена далее и оформлена в виде таблицы 2.

2.6 Нахождение общей расчетной активной, реактивной и полной мощностей

Получив все искомые значения требуемых для дальнейшей работы параметров, и внесения их в таблицу 2, «Сводная ведомость электрических нагрузок объекта», следует приступить к вычислению нижеприведенных параметров для всего объекта в целом.

Для начала вычислим общую расчетную активную нагрузку на РУШНН без конденсаторной установки (КУ), выполняя требования выражения:

; (15)

кВт.

Далее следует рассчитать средневзвешенное значения cos для РУШНН без КУ, которое определяется идентично, как и для распределительных устройств по формуле (6):

,

Получив значение cosср.в. РУШНН без КУ и воспользовавшись справочными таблицами, без особой сложности определяется tgср.в. РУШНН без КУ, который равен 1.56.

;

кВАр.

Далее рассчитывается полная мощность и расчетный ток на РУШНН без КУ согласно выражений (13 и 14).

кВА;

А.

Все полученные данные вносятся в таблицу 2 в соответствующие графы. 

2.7 Расчёт и выбор компенсирующего устройства реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности -- целенаправленное воздействие на баланс реактивной мощности в узле электроэнергетической системы с целью регулирования напряжения, а в распределительных сетях и с целью снижения потерь электроэнергии. Осуществляется с использованием компенсирующих устройств. Для поддержания требуемых уровней напряжения в узлах электрической сети потребление реактивной мощности должно обеспечиваться требуемой генерируемой мощностью с учетом необходимого резерва. Генерируемая реактивная мощность складывается из реактивной мощности, вырабатываемой генераторами электростанций и реактивной мощности компенсирующих устройств, размещенных в электрической сети и в электроустановках потребителей электрической энергии.

Компенсация реактивной мощности особенно актуальна для промышленных предприятий, основными

- избежать штрафов за снижение качества электроэнергии пониженным коэффициентом мощности;

- снизить расходы на электроэнергию.

Для осуществления выбора компенсирующего устройства (КУ) необходимо выяснить основополагающие параметры для него, а именно: расчетную мощность КУ, тип КУ и мощность. Для проведения определения вышеизложенных параметров необходимо выполнять условие выражения:

0,95?cos?0,92(17)



Расчетная реактивная мощность компенсирующего устройства определяется исходя из выражения:

, (18)

где: б - коэффициент, учитывающий повышение cos естественным способом, в основном принимается значение этого параметра равным 0,9;

tg и tg - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации, в данном случае tg определяется по справочным материалам, исходя из cos на РУШНН, а tg выводиться из cos, который выведен исходя из опыта эксплуатации и составляет от 0,92 до 0,95.

Для продолжения математических вычислений требуемых значений необходимо определить значение cos, определим его величину в 0,92.

Воспользовавшись таблицамибрадиса - определяем исходя из значения cos, величину tg, которарая равна 0,43.

Получив все искомые значения для проведения вычисления расчетной реактивной мощности компенсирующей утановки, можно провести математические вычисления самой величины, соблюдая условия выражения (18):

кВАр

По полученным данным можно подобрать КУ из перечня стандартных выпускаемых компенсаторных установок.

Выбираем по таблице П27 [4, с383] установку УКМ 58-0.4-100-331/3 УЗ. После выбора КУ, необходимо определить фактическое значение cos, которое определяется через tg, который в свою очередь определяется согласно выражения: 

, (19)

Где Qк.ст- стандартное значение мощности выбранного КУ, квар.

Следуя выражению (19), определяется tg

,

Обратившись к справочным данным, а именно к таблицам Брадиса, определяется значение cos через tg. Значение cos равно 0,94, а оно в свою очередь выполняет условие выражения (17), а это говорит о том что выбранное устройство компенсации реактивной мощности соответствует требованиям, возлагаемым на него.

2.8 Расчет и выбор линий электроснабжения

Расчет и выбор электропроводок осуществляется согласно требований ПУЭ [4 гл. 2.1.13] по допустимым длительным токам на провода и кабели с учетом температуры окружающей среды,способа прокладки и выполнения условия:

, (20)

где Iн.доп. - длительный (допустимый) ток проводника, А;

Iр - расчетный ток линии, А.

Расчетный ток для распределительных линий 3-хфазной сети электропитания находится по формуле:



, (21)

где Pн - номинальная мощность электроприёмника, кВт;

Uн - номинальное напряжение электроприемника, кВ.

Для наглядной демонстрации хода проведения расчетов достаточно будет рассмотреть проведения вычислений для одной питающей линии и одной распределительной. Рассмотрим такие линии как 2П и 7Р. Воспользовавшись формулами (20) и (21) вычислим расчетный ток питающего кабеля РП1 и распределительного провода заточного станка.

,

По сводной ведомости электрических нагрузок.

Согласно полученным данным можно выбрать кабель АВВГ - 4x6, токовая нагрузка на который допустима до 32 А по таблице П 3.3[2, с. 571] при условии прокладки в воздухе. Проверкой правильности выбора проводника служит сопоставление данных с условием выражения:

,

Из полученного выражения видно, что условие выполнено.

,

При данных параметрах проходит провод АПВ - 2(1x4) с максимальной токовой нагрузкой 28 А. В данном случае проверка проводится аналогично с ранее приведённой.

Приводить расчёты для всех проводников нецелесообразно и поэтому все остальные данные будут вноситься в сводную ведомость аппаратов защиты и линий ЭСН, оформленную в виде таблицы 4.

В случае с мостовым краном выбранным кабелем будет КГН - кабель четырёхжильный силовой, гибкий с медными многопроволочными жилами, с резиновой маслостойкой оболочкой, не распространяющий горение.

Еще одним требованием при проверке правильности подбора проводника является определение потери напряжения в линии, которое должно соответствовать условию выражения:

(22)

Определение самой потери напряжения в линии осуществляется согласно формуле:

,

где - потери напряжения, %;

Uном - номинальное напряжение сети, В;

r0 - удельное активное сопротивление проводника, таблица П25 [4, стр.381], Ом/км;

x0 - удельное индуктивное сопротивление проводника, таблица П25 [4, стр.381], Ом/км;

L - длина исследуемого проводника, км.

Зная методику проведения проверки питающих линий на потери напряжения, можно приступить к непосредственному его определению. На примере питающей линии 2П и рассмотрим ход математических расчетов:

,



Полученное значение удовлетворяет требованию условия (22) а это означает, что проводник выбран верно.

2.9 Расчет и выбор аппаратов защиты

Основной функцией аппаратов защиты является обеспечение нормальной работы электрических цепей, а в случае перегрузки или короткого замыкания - отключения питания потребителя.

Основными критериями выбора автоматического выключателя являются условия следующих выражений:

, (23)

где Iн.р.- номинальный ток автоматического выключателя.

Iр - расчетный рабочий ток.

, (24)

где Iэм.р. - ток электромагнитногорасцепителя.

Iкр - кратковременный ток.

, (25)

где Iп - пусковой ток, определение которого производится по формуле:

. (26)

Зная критерии выбора автоматических выключателе можно привести пример математических расчетов, для какой-нибудь одной ветви электроснабжения, скажем для линии 2п.

Для начала необходимо найти номинальный ток автоматического выключателя. Согласно формулы (23) производится расчёт :

,

Исходя из полученных данных, можно произвести выбор автоматического выключателя, а в данной ситуации наиболее подходящим вариантом является: ВА 51-25, номинальный ток которого составляет 25А и током электромагнитного расцепителяравным 7Iн.р. Номинальный ток прибора защиты соответствует условию выражения (23), но необходимо провести проверку на соответствие выбранного элемента выражению (24). Для этого необходимо найти значений выражений (25, 26) так как без этих значений невозможно произвести проверку по формуле (24).

Найдем пусковой ток в соответствии с выражением (26):

,

Далее необходимо определить кратковременный ток по формуле (25):

;

.

По полученным данным видно, что выбранный аппарат защиты полностью соответствует возложенным на него требованиям и подходит для установки на требуемую позицию. Определение и выбор остальных устройств защиты проводится абсолютно аналогичным методом, и поэтому будет исчерпывающим только внесение полученных данных в таблицу 4.



2.10 Расчет токов короткого замыкания (КЗ)

Первоначальным этапом расчета токов КЗ является оформление расчетной схемы (рис.2), после чего по ней разрабатывается схема замещения (рис3) и задаются точки короткого замыкания. Затем по схеме замещения рассчитываются сопротивления. Схема замещения представляет собой линейную схему питания от РУШНН до конечного потребителя по одной ветви, а расчетная схема имеет те же элементы, но только замененные сопротивлениями.

Рис.2 Расчетная схема

Точки КЗ выбираются на ступенях распределения и непосредственно на конечном электроприемнике. Точки КЗ на схемах нумеруются сверху вниз, начиная от источника питания.



Рис.3 Схема замещения

Определение токов КЗ осуществляется согласно формулы:

, (28)

где Uк - линейное напряжение в точке КЗ, кВ;

Zк - полное сопротивление до точки КЗ, Ом.

Для расчетов токов КЗ линий электроснабжения необходимо определить их сопротивление, расчет которых осуществляется в соответствии с выражениями:



; (29)

, (30)

где r0 - удельное активное сопротивление линии, Ом/км;

x0 - удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км;

lл - длина кабельной линии, в отношении которой проводятся расчетные действия, км.

Полное сопротивление цепи определяется согласно формулы:

, (31)

где R - активное сопротивление участка цепи до точки КЗ;

X - индуктивное сопротивление участка цепи до точки КЗ.

Rэ - это есть эквивалентное сопротивление участка цепи, до выбранной точки КЗ, который является суммарным значением определяемой величины и определяется согласно выражения. В качестве примера возьмем участок цепи до точки К2:

(32)

По полной аналогии определяется эквивалентное индуктивное сопротивление, с одним лишь отличием что суммируются значения индуктивных сопротивлений вместо активных:

(32)

Для проводников различного сечения и материалов, из которых он выполнен удельные активное и индуктивное сопротивления также отличаются, таким образом, для проведения математических расчетов необходимо также выяснить значения и этих параметров. Все данные такого рода можно найти в справочной литературе, а именно в таблице П25 [4, стр.381]. Но для получения наиболее корректного результата при проведении вычислений такие же параметры необходимо знать и для автоматических выключателей, а данную информацию можно найти в таблице 1.9.3 [1, стр.61]. Те же данные необходимо прояснить и для РП, а данная информация находится в таблице 1.9.4 [1, стр.62].

И так для примера проведения расчетов можно взять такую цепь питания как 3п, доходящую до РП2, а далее 18р питающую кран мостовой.

После построения расчетной схемы и приведения ее к схеме замещения необходимо упростить последнюю до минимального количества элементов и прийти к эквивалентной (рис 4) схеме у точек короткого замыкания.

Рис. 4 Эквивалентная схема

.

Для продолжения работы необходимо выяснить величину сопротивлений задействованных элементов в схеме, для этого воспользовавшись вышеперечисленной литературой, выясним, что:



RQF1 = 9,6 мОм; RпQF1= 1,7 мОм; XQF1 = 7,6 мОм;

RQF2 = 9,6мОм; RпQF2 = 1,7 мОм; XQF3 = 7,6 мОм;

rкл1 = 5,21мОм/м; xкл1 = 0,09 мОм/м;

rкл2 = 7,81мОм/м; xкл2 = 0,107 мОм/м;

Rс = 15 мОм;

RРП = 25 мОм,

где R - активное сопротивление указанного элемента;

Rп - переходное сопротивление, данный параметр актуален только для автоматических выключателей;

X - индуктивное сопротивление указанного элемента.

Придерживаясь всех вышеперечисленных требований и условий выражений (28, 29, 30, 31, 32) можно приступать к математическим вычислениям искомых величин

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

(Т.к. на этом участке индуктивное сопротивление X мы не учитываем).

;

;



;

;

;

;

;

;

;

;

.

В соответствии с ТКП 339-2011 у автоматических выключателей с тепловым и электромагнитным расцепителями должно выполняться условие чувствительности к токам КЗ для обеспечения надежной защиты при повреждении:

(для );

(для ).

При невыполнении требований по чувствительности необходимо заменить проводник, взяв его с большим сечением или изменить коэффициент срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.

Проверяем правильность выбора автоматических выключателей ВА51-31 с Iн.а = 100А и Iн.р = 7Iн.



;

;

;

;

;

.

Автоматический выключатель удовлетворяет условиям токов КЗ.

Проверяем правильность выбора автоматических выключателей ВА51-33 с Iн.а = 160А и Iн.р = 10Iн.

;

;

;

;

;

.

Автоматический выключатель удовлетворяет условиям токов КЗ.

2.11 Выбор распределительных устройств

Распределительное устройство - это электроустановка, предназначенная для приема электрической энергии от источника питания и распределения ее между отдельными потребителями.

В данной работе применены несколько видов распределительных устройств, таких как РП и ШРА.

РП представляют собой устройства, включающие в себя сборные шины, коммутационные, защитные и измерительные аппараты. В зависимости от назначения РУ до 1000В выполняют в виде щитов, шкафов, сборок, токопроводов (магистральных, распределительных либо осветительных).

ШРА (шинопровод) - это жесткий токопровод на напряжение до 1 кВ заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями.

Распределительные устройства выбираются по нескольким критериям:

-номинальному току;

-номинальному напряжению;

-количеству отходящих линий.

Уточнив все возложенные требования на распределительное устройство (РП1) и воспользовавшись таблицей А.7 [1 стр.186], можно произвести выбор требуемого аппарата, а именно ПР85-3-011-21-У3, с номинальным током 160А и номинальным напряжением 0,4кВ.

Касаемо РП2 выбирается ПР85-3-006-21-У3, с номинальным током только с большим номинальным током 160А и номинальным напряжением 0,4кВ.

Пункты распределительные серии ПР85 изготавливаются в виде металлического шкафа с дверцей, внутри которого устанавливается шинный мост и аппараты защиты. Ввод питающей линии и отходящих кабелей питания оборудования осуществляется как сверху так и с низа.

Что касается шинопровода, то воспользовавшись таблицей П23 [4 стр380] можно выбрать для ШРА1шинопроводШРА-250 с номинальным током в 250А.

Все шинопроводы выполнены в виде закрытого токоизолированного короба, предотвращающего непреднамеренного касания токоведущих элементов, токопроводящим материалом, из которого выполнены шины является медь.



Заключение

Проведя работы над данным курсовым проектом были получены навыки по проведению расчетов максимальных нагрузок на систему электроснабжения по всем вышеизложенным критериям с последующей проверкой верности решений и дальнейшим выбором подходящего оборудования для осуществления полноценного электроснабжения заданного предприятия, а именно автоматизированного цеха.



Литература

1. В.П.Шеховцов Расчет и проектирование схем электроснабжения. Профессиональное образование. Москва. Форум - ИНФРА - М. 2005

2. В.Н.Радкевич Электроснабжение промышленных предприятий учебное пособие, Минск , 2015 год.

3. Правила устройства электроустановок, 7-е издание.

4. А. В. Дробов . «Элестроснабжение предприятий и гражданских зданий» учебное пособие, Минск, РИПО, 2018 год.

5. Электротехнический справочник, Б.Г. Дегиль, Минск, ООО «Дизайн ПРО», 2009 год.



Приложение

Таблица 3. Сводная ведомость электроприемников и линии электроснабжения объекта

РУ	Электроприемник	Аппарат защиты	Линия ЭСН
Тип	Iн, А	№ п/п	Наименование	n, шт	Рн кВт	Iр, А	Тип	Iн.а, А	Iн.р. А	Марка	Iдоп, А	L,м	U,%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	12	13	14	15
ШРА-250	250	1п	питающая	11	77,05	114,6	ВА 51-33	160	10IH	АВВГ 4Ч95	175	28,47	0,31
		1р	9	1	30	86,6	ВА 51-31	100	10IH	КГН 4Ч25	95	22,37	0,38
		2р	18,23	2	12,6	36,4	ВА 51-31	100	7IH	АПВ 4Ч(1Ч10)	39	9,4	0,24
		3р	17,22	2	12,6	36,4	ВА 51-31	100	7IH	АПВ 4Ч(1Ч10)	39	9,4	0,24
		4р	16,21	2	12,6	36,4	ВА 51-31	100	7IH	АПВ 4Ч(1Ч10)	39	9,4	0,24
		5р	15,20	2	12,6	36,4	ВА 51-31	100	7IH	АПВ 4Ч(1Ч10)	39	9,4	0,24
		6р	14,19	2	12,6	36,4	ВА 51-31	100	7IH	АПВ 4Ч(1Ч10)	39	9,4	0,24
РП1 РП85-3-011-21-У3	160	2п	питающая	6	2,465	4,8	ВА 51-25	25	7IH	АВВГ 4Ч6	32	33,464	0,18
		7р	1,2	2	5,6	16,2	ВА 51-25	25	7IH	АПВ 2Ч(1Ч4)	28	10,85	0,30
		8р	3,4	2	5,6	16,2	ВА 51-25	25	7IH	АПВ 2Ч(1Ч4)	28	14,58	0,41
		9р	5,6	2	5,6	16,2	ВА 51-25	25	7IH	АПВ 2Ч(1Ч4)	28	18,398	0,52
РП2 РП85-3-006-21-У3	160	3п	питающая	2	12,53	22,33	ВА 51-25	25	7IH	АВВГ 4Ч6	36	7,6	0,31
		10р	7	1	7,2	12,99	ВА 51-25	25	7IH	АПВ 4Ч(1Ч6)	36	4,6	0,11
		11р	8	1	8,5	15,34	ВА 51-25	25	7IH	АПВ 4Ч(1Ч6)	36	3,1	0,09

Таблица 2. Сводная ведомость электрических нагрузок объекта

Наименование РУ и электроприёмников	№ На плане	Нагрузка установленная	Нагрузка средняя за смену	nэ	Кр	Нагрузка максимальная
		Рн, кВт	n, шт	Ру, кВт	Ки	соs ц	tg ц	Р см, кВт	Q см, квар			Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА	Iр, А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
РП1,Заточные станки 1-фаз	1…6	2,8	6	8,4	0,14	0,5	1,73	1,176	2,035
Итого РП1		2,8	6	8,4	0,14	0,5	1,73	1,176	2,035	6	2,096	2,465	2,24	3,33	4,8
РП2,Вентилятор вытяжной	7	7,2	1	7,2	0,7	0,8	0,75	5,04	3,78
РП2,Вентилятор приточный	8	8,5	1	8,5	0,7	0,8	0,75	5,95	4,463
Итого РП2		15,7	2	15,7	0,7	0,8	0,75	10,99	8,243	2	1,14	12,53	9,067	15,47	22,33
ШРА1,Кран мостовой ПВ=25%	9	30	1	30	0,05	0,5	1,73	1,5	2,6
ШРА1,Токарные станки	14..23	6,3	10	63	0,14	0,5	1,73	8,82	15,259
Итого ШРА1		36,3	11	93	0,11	0,5	1,73	10,32	17,859	1	7,466	77,05	19,6	79,5	114,75
Всего на РУШНН без КУ				117,1	0,19	0,54	1,56	22,49	28,14			92,05	143,598	170,568	246,2
КУ						0,92	0,43						100
Всего на РУШНН с КУ						0,94	0,35					92,05	43,598	101,85	147

Таблица 2 Классификация помещений цеха по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

Наименование помещения	Категории
	взрыво-безопасность	пожаро-безопасность	электро-безопасность
Станочное отделение	В-IIa	П-IIа	ПО
Гальванический участок	В-IIa	П-IIа	ПО
Вентиляционная	В-IIa	П-IIа	ПО
Склад	В-IIa	П-III	ПО
Щитовая	В-IIa	П-IIа	ПО
ТП	В-IIa	П-IIа	ПО

Размещено на Allbest.ru