Электроснабжение и электрооборудование инструментального цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине Электроснабжение отрасли

Тема: Электроснабжение и электрооборудование инструментального цеха

ВВЕДЕНИЕ

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии.

По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. Развитие и усложнение структуры систем электроснабжение возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии, широкое внедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированных инженеров. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами и др.

Существуют технологии, где электроэнергия является единственным энергоносителем. От надежного и бесперебойного электроснабжения зависит: работа промышленных предприятий любых отраслей, полученная прибыль, зависящая от объемов выпуска продукции, соблюдения условий хранения скоропортящейся продукции, особенно актуально это звучит для предприятий пищевой промышленности

Для эффективного функционирования предприятия, схема электроснабжения должна обеспечивать должный уровень надежности и безопасности. Требуемый уровень надежности и безопасности схемы электроснабжения обеспечивается строгим соблюдением при выборе оборудования и элементов защиты, норм и правил изложенных в ПУЭ, CН и Пах и ГОСТ

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЭ

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

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

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

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

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

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

Перечень оборудования ИЦ дан в таблице 1.1

Мощность электропотребления () указана для одного электроприемника

Расположение ЭО показано на рисунке 1.1

Таблица 1.1 - Перечень ЭО инструментального цеха

№ на плане	Наименование ЭО	Вариант 1	Примечание
1	2	P	n	сosц	tgц	Кис
		3	4	5	6	7
1,26,30	Поперечно-строгальные станки	5,5	3	0,65	0,17	0,17
3,2,4,17	Токарно-револьверные станки	4,8	4	0,65	0,17	0,17
4,8,18,19,20	Одношпиндеольные автоматы токарные	1,8	5	0,65	0,17	0,17
5,6,7,8,15,16	Токарные автоматы	4,5	6	0,65	0,17	0,17
9,10,28,29	Алмазно-расточные станки	2,8	4	0,65	0,17	0,17
11,12,13,14,23,24	Горизонтально-фрезерные станки	10	6	0,65	0,16	0,17
21,22,32,33	Наждачные станки	1,5	4	0,6	1,33	0,16	1-фазный
25,31	Кран-балки	5	2	0,5	1,73	0,1	ПВ=60%
24,34,35	Заточные станки	2,3	3	0,5	1,73	0,14	1-фазный



Рис 1.1 План расположения ЭО инструментального цеха

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ

Согласно заданию на РГР необходимо провести централизованную компенсацию на стороне вторичного напряжения трансформаторной подстанции. Это предусматривает присоединение конденсаторной батареи к шинам подстанции, что приводит к разгрузке от реактивной мощности только трансформаторов подстанции и питающей ее линии. При этом сети вторичного напряжения не разгружаются от реактивной мощности. Для выбора компенсирующего устройства (КУ) необходимо знать напряжение, расчетную реактивную мощность ркр: тип компенсирующего устройства,

Электроприемником называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

Электроприемники классифицируются по следующим признакам: напряжению (до 1000 В и свыше 1000 В), роду тока (переменного тока промышленной частоты, постоянного и переменного тока частотой, отличной от 50 Гц), его частоте (промышленная 50 Гц. повышенная и пониженная), единичной мощности, надежности электроснабжения, режиму работы (продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный), технологическому назначению (общепромышленные установки, производственные механизмы, подъемно-транспортное оборудование, преобразовательные установки, электросварочное оборудование. электронагревательные и электролизные установки), производственным связям, территориальному размещению [4],

Характеристика потребителей электрической энергии по режиму работы приведена в табл. 2.1

Таблица 2.1 - Характеристика групп потребителей электроэнергии

Потребители электрической энергии	Производственные механизмы	Режим работы
Электродвигатели	Насосы, вентиляторы, компрессоры, трансмиссии	Непрерывный, нормальная загрузка
Электродвигателя	Подъемники, краны, кран-балки	Повторно -кратковременный
Электродвигатели индивидуального привода	Станки: строгальные, сверлильные, фрезерные, карусельные, долбежные	Нормальный
Электродвигатели индивидуального привода	Станки: револьверные, обдирочные, зубофрезерные. штамповочные, *эксцентри-ковые прессы, молоты	Тяжелый
Электродвигатели индивидуального привода	Шаровые мельницы, очистные барабаны. ковочные машины, прессы кривошипные	Весьма тяжелый
Электродвигатели	Подъемники. краны	Повторно-кратковременны и
Электродвигатели	Элеваторы, конвейеры	Нормальный
Печи сопротивления, ван-ны, сушильные Шкафы, нагревательные аппараты	Нагреватели	Нормальный
Индукционные печи низкой частоты	Нагреватели	Нормальный
Индукционные печи высокой частоты	Нагреватели	Нормальный

2.2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПОМЕЩЕНИЙ

Согласно правилам устройств электроустановок (ПУЭ) [6] производственные помещения по условиям окружающей среды делятся на группы: сухие, (нормальные) влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные, с химически активной или органической средами.

К нормальным помещениям относятся производственные помещения. окружающая среда которых не оказывает вредного воздействия на электрические сети и оборудование. Это бытовые помещения сборочных цехов, административные помещения, инструментальные, кладовые и прочие.

А' жарким - относятся помещения с сушилками, обжигательными печами, котельные.

В помещениях с химически активной средой содержатся агрессивные пары. газы, жидкости, образующие отложения или плесень, разрушающие изоляцию или токоведущие части оборудования.

Производственные помещения и установки по условиям электробезопасности делятся на группы [7]:

Взрывоопасные помещения, к ним относятся помещения, наличие электропроводки пли электрооборудования, в среде которых представляет опасность для взрыва. В зависимости от опасности взрыва в соответствии с правилами устройства электроустановок взрывоопасные помещения и установки делятся на категории В-1 и В-П. Категория В-1 включает в себя взрывоопасные помещения с горючими газами и парами, а категория В-П - с горючими волокнами или пылью. Классификация взрывоопасных помещений и требуемая степень защиты электроустановок дана в прим. 1. Камеры вытяжных вентиляторов, обслуживающие взрывоопасные помещения и изолированные от них. относятся к взрывоопасным помещения на один класс ниже. Камеры приточных вентиляторов относятся к не взрывоопасным помещениям. Электрические сети во взрывоопасных зонах всех классов выполняют полихлоридными проводами с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией или с бумажной, резиновой и поливинилхлоридной изоляцией в свинцовой и противахлоридной оболочке. В зонах классов В-1 применяют провода с медными жилами. Шинопроводы во взрывоопасных зонах применять запрещается. Токопроводы к электрическим кранам, тельферам и другим передвижным механизмам, расположенным во взрывоопасных зонах. выполняют полетиленосным гибким кабелем с медными жилами с резиновой изоляцией, в резиновой маслобензиностойкон оболочке, не распространяющей горение. Питающие линии и присоединенные к ним электроприемники защищают от перегрузок и коротких замыканий:

2.3 ОПРДЕЛЕНИЕ ПОЖАРНОЙ НАДЕЖНОСТИ

Пожароопасными - называются помещения, в которых применяются
или хранятся горючие вещества. Они делятся на четыре класса: П-1. П-11. П-Па. П-П1. Зона класса П-1 - зона, расположенная в помещениях, в которых

обращаются горючие жидкости, с температурой вспышки выше 61 С. Зона класса П-П - зона, расположенная в помещениях, в которых выделяются горючие пыль или волокна с нижним пределом воспламеняемости более 65 г/м3 горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 С. Зона класса П-Па - зона, расположенная в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества. Зона класса П-Ш зона, расположенная вне помещений, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 "С или твердые горючие вещества.

Установка распределительных устройств напряжением до 1 кВ и выше в пожароопасных зонах любого класса не рекомендуется [7]. Допускается на участках, огражденных сетками открытая установка комплектных трансформаторных подстанций (КТО) с трансформаторами сухими или с негорючим заполнением, а также комплектных конденсаторных установок (ККУ) с негорючим заполнением конденсаторов. Кабели и провода в пожароопасных зонах любого класса должны иметь покров и оболочку из материалов, не распространяющих горение. Прокладка незащищенных изолированных проводов с алюминиевыми жилами в пожароопасных зонах любого класса должна производиться в трубах и коробах. Шинопровод допускается применять в пожароопасных зонах классов П-1. П-П. П-Па напряжением не выше 1 кВ, В пожароопасных зонах П-1. П-П все шины должны быть изолированными. В Шинопроводах со степенью зашиты 1Р54 и выше шины допускается не изолировать. В соответствии с противопожарными нормами строительного проектирования промышленных предприятий категории помещений Г. Д относятся к не опасным по взрыву и пожару. К категории Г относятся: литейные и плавильные цехи металлов, сварочные цехи, кузницы, пехи термической обработки металлов, котельные. К категории Д относятся: цехи инструментальные, холодной штамповки и холодного проката металлов, насосные станции для перекачки негорючих жидкостей, цехи текстильной и бумажной промышленности с мокрыми процессами производства, цехи переработки мясных, рыбных и молочных продуктов. По степени опасности поражения человека электрическим током помещения делятся на три класса: без повышенной опасности (БПО) -это те. в которых отсутствует условия, создающие повышенную или особо повышенную опасность.

С повышенной опасностью (ПО), которые характеризуются наличием в них одного из условий, создающих повышенную опасность: сырости или токопроводящей пыли; токопроводящих полов: высокой температуры; возможности одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям, технологическим аппаратам, имеющим соединение с землей с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой; особо опасные (ОО). которые характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: сырости или токопроводящей пыли; токопроводящих полов: высокой температуры; возможности одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям, технологическим аппаратам, имеющим соединение с землей с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой; особо опасные (ОО). которые характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: особой сырости: химически активной или органической среды: одновременно двух и более условий повышенной опасности.

В химической промышленности к помещениям особо опасным относятся цехи по производству полиэтилена, соляной, серной и азотной кислот: к помещениям с повышенной опасностью - аппаратные цехи.

В стекольно - керамической промышленности помещениями с повышенной опасностью являются те, в которых размешены печи плавки стекла и обжига; особо опасными - фацетные цехи.

В целлюлозном - бумажной промышленности цехи варки целлюлозы, рольные цеха являются особо опасными.

В пищевой промышленности печные цехи хлебозаводов, производственные помещения зерновых элеваторов, печные и обжарочные цехи кондитерских фабрик, аппаратные цехи спиртозаводов относятся к помещениям с повышенной опасностью, а бродильные и моечные цехи пивоваренных, винодельческих производств - к особо опасным помещениям

Таблица 2.2 - Классификация помещения

Наименование помещений	Категория	Условия окружающей среды
	Взрывоопасность	Пожароопасность	Электробезопасность
Станочное отделение	В -Иа	П-Па	ПО	Нормальные
Заточная	Д	Д	БПО	Нормальные
Щитовая	Г	Г	БПО	Нормальные
Бытовка	Д	Д	БПО	Нормальные
Административная	Д	Д	БПО	Нормальные
Склад	Д	П-ПА	БПО	Нормальные
Комната отдыха	Д	Д	БПО	Нормальные
Инструментальная	Д	Д	БПО	Нормальные

2.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ

Электроприемника разбиваются на группы: трехфазного делительного режима ДР. трехфазного повторно-кратковременного ПКР. одно фазного повторно-кратковременного ПКР. ОУ осветительная установка. Выбираются виды распределительных устройств (РУ): ШМА - магистральный винопровод РП - распределительный пункт. ЩО - щит освещения

Выбирается двухтрансформаторная цеховая подстанция, а между секциями низкого напряжения устанавливается устройство АВР (автоматическое включение резерва). Поскольку трансформаторы должны быть одинаковые, нагрузка распределяется по секциям примерно одинаково, а поэтому принимаются следующие распределительные устройства: распределительный пункт РП1 для питания электроприемннков трехфазного повторно-кратковременного режима работы, щит освещения ЩО - для питания осветительной нагрузки, РП2 для питания приемников однофазного повторно-кратковременного режима (ПКР). магистральные шинопровода ШМА1 и ШМА2 для питания приемников трехфазного длительного режима работы др.

Таблица 2.3 - Распределение нагрузок по секции

Секция 1	Нагрузка приведенная. Вт	Секты 2
РП1			РП2
Поперечно-строгательные станки 5,5?3	16,5	5,5	Поперечно-строгательные станки 5,5?1
ШМА1			ШМА2
Токарно-револьверные станки 4,8?3	14,4	4,8	Токарно-револьверные станки 4,8?1
Одношпиндельные автоматы токарные 1,8?3	5,4	3,6	Одношпиндельные автоматы токарные 1,8?2
Токарные автоматы 4,6?3 4,6	13,8	13,8	Токарные автоматы 4,6?3
Алмазно-расточные станки 2,8?3	8,4	2,8	Алмазно-расточные станки 2,8?1
Горизонтально-фрезерные станки 10?3	30	30	Горизонтально-фрезерные станки 10?3
Наждачные станки 1,5?3	4,5	1,5	Наждачные станки 1,5?1
Кран-балки 5?1	5	5	Кран-балки 5?1
Заточные станки 2,3?2	4,6	2,3	Заточные станки 2,3?1
ЩО			ЩО
Осветительно-гозоразрядные лампы 11?5	55	110	Осветительно-гозоразрядные лампы 11?15
итого	167,7	164,7	итого

Поперечно - строгательные станки

Рн = 3?Р (2.1)

Рн = 5.5?3=16,5кВт

Токарно - револьверные станки

Рн = 4,8?4=19,2кВт

Одношпиндельные автоматы токарные

Рн = 1,8?5=9кВт

Токарные автоматы

Рн = 4,6?6=27,6кВт

Алмазно-расточные станки

Рн = 2,8?4=11,2кВт

Горизонтально-фрезерные станки

Рн = 10?6=60кВт

Наждачные станки

Рн = 1,5?4=6кВт

ПОВТОРНО-КРАТКОВРЕМЕННЫЕ

Кран-балки

Р = РЭП ?соsf ? (2.2)

Р = 5?0,5? = 1,93кВт

Заточные станки

Р = 2,30?0,5? = 0,89кВт

Осветительно-газоразрядная лампа

Р = 11?15? = 99кВр

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЕЕ ЗАГРУЖЕННОЙ ФАЗЫ

Кран-балки

Рв = Рф.нб = (2Р + 2Рн)/2Рн (2.3)

Рв = Рф.нб = 2?1,93 = 3,86 кВт

Рв = Рф.нб = 1,5?1,93 = 2,89кВт

Заточные станки

Рв = Рф.нб = 2?0,89 = 1,78кВт

Ра = Рс =РФ.нм = (Рн + Рн)/2 = 1,5Рн (2.4)

Ра 1,5?0,89 = 1,33кВт

Осветительно-газоразрядная лампа

Pосв = Ру?S

Ра = 2?99 = 198кВт

Ра = 1,5?99 = 148,5кВт

НЕРАВНОМЕРНЫЕ НАГРУЗКИ ФАЗ

Н = РФ.нб - Рф.нм (2.5)

Рф. нм

Н =198 - 1,33 ? 100% = 14787кВт

1,33

Ру = 3Рф.нб (2.6)

Ру 3?198 = 594кВт,Ру = Рн = 594кВт

Таблица 2.4 - Сводная ведомость нагрузок по цеху

Наименование и РУ электроприемников	Нагрузка установленная	Нагрузка средняя за смену	Нагрузка максимальная
	Ри, кВт	n	Ри У, кВт	Ки	Cos ц	tgц	m	Рсм, кВт	Qсм, квар	S см, кВт	nэ	Км	К'м	Pм, кВт	Qм, квар	Sм, кВт	Iм, А
РП1	5,55,	3	16,5	0.17	0,65	0,17		2,8	0,4	8	__			2,8	0,4	8	3,57
Поперечно-строгательные станки ПВ=60
РП2	5,5	3	5,5	0,17	0,65	0,17		0,9	0,1	0,82				0,9	0,1	0,82 0,82	0.36
Поперечно-строгательные станки ПВ=60
ШМА1	4,8	4	14,4	0,17	0,65	0,17		2,4	0,4	5,92
Токарно-револьверные станки
Одношпиндельные автоматы токарные	1,8	5	5,4	0,17	0,65	0,17		0,9	0,1	0,82
Токарные автомары	4,5	6	18,4	0,17	0,65	0,17		3,7	0,6	10
Алмазно-расточные станки	2,8	4	3,4	0,17	0,65	0,17		0,5	0,08	0,25
Горизонтально-фрезерные станки	10	6	40	0,17	0,65	0,16		6,8	1,08	4,74
Наждачные станки	1,5	4	4,5	0,16	0,6	0,33		0,72	0,2	0,54
Кран-балки	5	2	5	0,1	0,5	0,73		0,5	0,3	0,34
Заточне станки	2,3	3	4,6	0,14	0,5	0,73		0,6	0,4	0,52
Всего по ШМА1		40	117,7	0,16	0,21	0,18	8	19,82	3,66	56,79	40	1,3	1,1	25,7	4,7	90,32	19,8
ШМА2	4,8	4	4,8	0,17	0,65	0,17		0,7	0,1	0,5
Токарно-револьверные станки
Одношпиндельные автоматы токарные	1,8	5	3,6	0,17	0,65	0,17		0,6	0,1	0,37
Токарные автомары	4,5	6	9,2	0,17	0,65	0,17		1,5	0,2	2,3
Алмазно-расточные станки	2,8	4	2,3	0,17	0,65	0,17		0,3	0,05	0,09
Горизонтально-фрезерные станки	10	6	20	0,17	0,65	0,16		3,4	0,4	11,7
Наждачные станки	1,5	4	1,5	0,16	0,6	0,33		0,24	0,07	0,6
Кран-балки	5	2	5	0,1	0,5	0,73		0,5	0,3	0,34
Заточне станки	2,3	3	2,3	0,14	0,5	0,73		0,3	0,2	0,13
Всего по ШМ2		40	4,87	0,3	0,03	26,4	8	7,54	7,82	5,3	40	1,3	1,1	0,33	9,4	88,46	19,4
ЩО			115,2	0,85	0,95	0,33		9,8	3,8	9,8				9,8	3,8	9,8
ОУ с ГРЛ
Всего на ШНН без КУ								64,52	20,26	119,87				39,53	18,4	198
Потери														3,96	19,8	407,7
Всего на ВН														43,5	38,2	605,7

ОПРЕДЕЛЯЕМ СРЕДНИЮ НАГРУЗКУ

Рсм = РсмУ?Ки (2.7)

РП1

Поперечно-строгательные станки

Рсм = 16,5?0,17 = 2,8кВт

РП2

Поперечно-строгательные станки

Рсм = 5,5?0,17 = 0,9КвТ

ШМА1

Токарно-револьверные станки

Рсм = 14,4?0,17 = 2,4кВт

Одношпиндельные автоматы токарные

Рсм = 5,4?0.17 = 0,9 кВт

Токарные автоматы

Рсм = 18,4?0,17 = 3,1 кВт

Алмазно-расточные станки

Рсм = 3,4?0.17 = 0,5 кВт

Горизонтально-фрезерные станки

Рсм = 40?0,17 = 6,8 кВт

Наждачные станки

Рсм = 4,5?0,16 = 0,72 кВт

Кран - балки

Рсм = 5?0,1 = 0,5 кВт

Заточные станки

Рсм = 4,6?0,14 = 0,6 кВт

ШМА2

Токарно - револьверные станки

Рсм = 4,5?0,17 = 0,7 кВт

Одношпиндельные автоматы токарные

Рсм = 3,6?0.17 = 0,6 кВт

Токарные автоматы

Рсм = 9,2?0,17 = 1,5 кВ

Алмазно - расточные станки

Рсм = 2,3?0.17 = 0,3 кВт

Горизонтально - фрезерные станки

Рсм = 20?0,17 = 3,4 кВт

Наждачные станки

Рсм = 1,5?0,16 = 0,24 кВ

Кран - балки

Рсм = 5?0,1 = 0,5 кВт

Заточные станки

Рсм = 2,3?0,14 = 0,3 кВт

ОПРЕДЕЛЯЕМ СРЕДНЕСМЕННУЮ НАГРУЗКУ

Qсм = Рсм?tgц (2.8)

РП1

Поперечно - строгательные станки

Qсм = 2,8?0,17 = 0,4

РП2

Поперечно - строгательные станки

Qсм = 0,9?0,17 = 0,1

ШМА1

Токарно - револьверные станки

Qсм = 2,4?0,17 = 0,4

Одношпиндельные автоматы токарные

Qсм = 0,9?0,17 = 0,1 кВ

Токарные автоматы

Qсм = 3,7?0,17 = 0,6 кВт

Алмазно - расточные станки

Qсм = 0,5?0,17 = 0,08 кВт

Горизонтально - фрезерные станки

Qсм = 6,8?0,16 = 1,08 кВт

Наждачные станки

Qсм = 0,72?0,33 = 0,2 кВт

Кран - балки

Qсм = 0,5?0,73 = 0,3 кВт

Заточные станки

Qсм = 0,6?0,73 = 0,4 кВт

ШМА2

Токарно - револьверные станки

Qсм = 0,7?0,17 = 0,1 кВт

Одношпиндельные автоматы токарные

Qсм = 0,6?0,17 = 0,1 кВт

Токарные автоматы

Qсм = 1,5?0,17 = 0,2 кВт

Алмазно - расточные станки

Qсм = 0,3?0,17 = 0,05 кВ

Горизонтально - фрезерные станки

Qсм = 3,4?0,16 = 0,4 кВт

Наждачные

Qсм = 0,24?0,33 = 0,07 кВт

Кран - балки

Qсм = 0,5?0,73 = 0,3 кВт

Заточные станки

Qсм = 0,3?0,73 = 0,2 кВт

электроприемник помещение напряжение потребитель



Рис 2.2 ­ Электроснабжения цеха

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ НАГРУЗКИ

Sсм = (2.9)

РП1

Поперечно - строгательные станки

Sсм = = 8

РП2

Поперечно - строгательные станки

Sсм = = 0,82

ШМА1

Токарно - револьверные станки

Sсм = = 2,3

Одношпиндельные автоматы токарные

Sсм = = 0,82кВт

Токарные автомат

Sсм = = 9,97кВт

ШМА2

Токарно - револьверные станки

Sсм = = 0,5

Одношпиндельные автоматы токарные

Sсм = = 0,37

Токарные автоматы

Sсм = = 2,3

Алмазно - расточные станки

Sсм = = 0,09

Горизонтально - фрезерные станки

Sсм = = 11,7

Наждачные станки

Sсм = = 0,6

Кран - балки

Sсм = = 0,34

Заточные станки

Sсм = = 0,13

2.5 ВЫБОР КОМПЕНСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Таблица 2.5 - Исходные данные

Параметр	сosц	tgц	Pм, кВт	Qм, квар	Sм, кВт
Всего на НН без КУ	0,21	2,8	39,53	19,8	407,7

cosц = Рсм / Sсм = 19,82 / 90,32 = 0,21 кВт

Таблица 2.6 - Сводная ведомость нагрузок цеха

Параметр	сosц	tgц	Pм, кВт	Qм, квар	Sм, кВт
Всего на НН без КУ	0,21	2,8	39,53	19,8	407,7
КУ				2?50
Всего на НН с КУ	0,07	2,52	39,53	80,6	605,7
Потери			12,1	60,54	72,6
Всего на ВН с КУ			51,63	141,14	678,3

Выбираем трансформатор типа ТМ 400 - 10 /0,4кВт

ОПРЕДЕЛЯЕМ ФАКТИЧЕСКИЕ ЗНАЧЕНИЯ tgц и сosц ПОСЛЕ КОМПЕНСЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

tgцф = tgц - Qк.ст / б?Рм = 2,8 - (2?50) / 0,9?3,96 = 2,52кВт

сosцф = сosц - Qк.ст / б?Рм = 0,21 - (2?50) / 0,9?3,96 = 0,07кВт

ОПРЕДЕЛЯЕМ РАСЧЕТНУЮ МОЩНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРА С УЧЕТОМ ПОТЕРЬ

ДРт = 0,02?Sнн = 0,02?605,7 = 12,1кВт

ДQт = 0,1?Sнн = 0,1?605,7 = 60,57кВт

ДSт = = = 72,6кВт

Таблица 2.7 - Технические данные трансформатор

Rт = 5,6мОм	= 195 мОм	uк.з = 4,5%
Хт = 14,9 мОм	ДРхх = 0,95кВт	iхх = 2,1%
Zт = 15,9 мОм	ДРкз = 5,5кВт	Кз = Sнн /2 Sт = 408,7 / 2?400 =0,51

2.6 ВЫБОР АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ И ЛИНИИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Требуется: составить расчетную схему электроснабжения; рассчитать и выбрать аппарат зашиты: рассчитать и выбрать кабельную линию электроснабжения.

1. Линия Н1 трансформатор шины низкого напряжения (Т1-ШНН). автоматический выключатель 1 8Р, линия без ЭД:

Ток в линии составит: Iт =Sт ? /3 Ун = 400 / 1,73- 0.4 = 578 А. Автоматический выключатель 1 &Р выбирается по условию:

Iн.а > Iн.р; Iн.р > Iт = 578 А

Выбирается автомат марки ВА-39-3.

Таблица 2.8 - Технические характеристики автомата ВА- 39-3

Vн.а, В ВВ	Iн.а,А	Iн.р,А	Iу(п),А	Iу(кз),А	Iоткл,А
330	630	630	1.25 1ар	1.25 Iн.р	25

2. Линия Н2: шины низкого напряжения - магистральный Шинопровод (ШНН-ШМА1), автоматический выключатель 8Р1: линия с группой ЭД.

Так как к винопроводу ШМА1 подключено более пяти электродвигателей, а наибольшим по мощности является горизонтально - фрезерный станок Рн - 30 кВт. то пиковый ток определяется по формуле:

Iпик = Iп.нб. + Iм - Iн..нб ? Ки = 878,8 + 326,8 - 22,9 = 1181 А

Iп.нб = 6,5 Iн..нб = 6,5 ? 135,2 = 878,8 А

Iн..нб = Ря /v3 Vн - созц ? Ю = 30 /1.73 ? 0,38 ? 0,5? 0,9 = 101 А

Iн..нб КИ = 135,2 -0,17 =22,9 А

Iм = IшмаI = 326,8 А.

Коэффициент отсечки: К0 > I0 / Iн.р = 1483 / 400 = 3.7. Принимается К0 = 5

Ток отсечки составит: I0 > 1,25 ? Iпик =1,25?1181 = 1476 А

По току нагрузки IшмаI = 326,8 А

Выбираем ШМА - 73

Технические характеристики распределительного шинопровода представлены в табл. 3.0

Таблица 3.0 - Технические характеристики ШМА - 73

Vн, В	Iн.ш, А	Хо Ом /км	Дх, В/мм	сечение шинопровода. мм	Iд кА
660	630	0.08	3.5*10"	80*5	30

Iд = Рн / v3 ?Vн ? соsц Ю = 4,8 /1.73 ? 0.38 ? 0,8 ? 0,9 = 11,11 А. Номинальный ток расцепителя автомата:

IН.Р > 1.25 - Iд = 1.25?11.11 = 13,8 А.

Принимаем: Iнр = 80 А.

Ток отсечки составит: I0 > 1.2?Iд = 1,2 ? 6. 5 ?11.11 = 90.2 А.

Коэффициент отсечки: К0 > I0 / IН.Р = 90.2 / 80 = 1.1

Принимаем: К0 = 7

Номинальный ток автомата: IН.А > IН.Р > 80 А.

Принимается Iна=100А

Выбирается ВА 58-31-3 .Технические характеристики, выбранного автомата представлены в таблице 3.1

Таблица 3.1 - технические характеристики автомата ВА 58-31-3

V	Iн.а, А	IН.Р , А	Iу(п), А	Iу(кз), А	Iоткл, кА
530	100	80	1,25 IН.Р	7? IН.Р	25 кА

Длительно - допустимый ток в линии:

Iдоп > Ккз ? 1,25?IН.Р = 1?1,25?80 = 100А

Выбираем провод: марки АПВ 3?(1?150)

Линия Н6: ШМА1 - Одношпиндельные автоматы токарные

Определяем длительный ток в линии:

Iд = Рн / v3 ?Vн ? соsц Ю = 1,8 /1.73 ? 0.38 ? 0,8 ?0,9 = 4,1 А.

Номинальный ток расцепителя автомата:

IН.Р > 1.25 - Iд = 1.25?4,1 = 5,1 А.

Принимаем: Iнр = 250 А.

Ток отсечки составит: I0 > 1.2?Iд = 1,25 ? 6. 5 ?4,1 = 33,3 А.

Коэффициент отсечки: К0 > I0 / IН.Р = 33,3 / 200 = 2,81

Принимаем: К0 = 7

Номинальный ток автомата: IН.А > IН.Р > 200 А.

Принимается Iна=250А

Выбирается ВА 58-31-3 .Технические характеристики, выбранного автомата представлены в таблице 3.2

Таблица 3.2 - Технические характеристики автомата ВА 52-3

V	Iн.а, А	IН.Р , А	Iу(п), А	Iу(кз), А	Iоткл, кА
380	250	200	1,25 IН.Р	7? IН.Р	20 кА

Длительно - допустимый ток в линии :

Iдоп > Ккз ? 1,25?IН.Р = 1?1,25?200 = 250А

Выбираем провод марки АПВ 3?(1?150), Iдоп = 255А

Линия Н8: ШМА1 - токарные автоматы

Определяем длительный ток в линии:

Iд = Рн / v3 ?Vн ? соsц Ю = 4,5 /1.73 ? 0.38 ?0,8 ?0,9 = 10,4 А.

Номинальный ток расцепителя автомата:

IН.Р > 1.25 - Iд = 1.25?10,4 = 13 А.

Принимаем: Iнр = 40 А.

Ток отсечки составит: I0 > 1.2?Iд = 1,25 ? 6. 5 ?13 = 101,4 А.

Коэффициент отсечки: К0 > I0 / IН.Р = 101,4 / 40 = 2,5

Принимаем: К0 = 7

Номинальный ток автомата: IН.А > IН.Р > 200 А.

Принимается Iна=50А

Выбирается ВА 51-29-3 .Технические характеристики, выбранного автомата представлены в таблице 3.3

Таблица 3.3 - Технические характеристики автомата ВА 52-3

V	Iн.а, А	IН.Р , А	Iу(п), А	Iу(кз), А	Iоткл, кА
380	63	40	1,35 IН.Р	7? IН.Р	6 кА

Длительно - допустимый ток в линии:

Iдоп > Ккз ? 1,25?IН.Р = 1?1,25?40 = 50А

Выбираем кабель КГ 3?10, Iдоп = 60А

Линия Н7: ШМА1 - Кран - балки

Определяем длительный ток в линии:

Iд = Рн / v3 ?Vн ? соsц Ю = 5 /1.73 ? 0.38 ?0,8 ?0,9 = 11,5 А.

Номинальный ток расцепителя автомата:

IН.Р > 1.25 - Iд = 1.25?11.5 = 14,4 А.

Принимаем: Iнр = 100 А.

Ток отсечки составит: I0 > 1.2?Iд = 1,25 ? 6. 5 ?14.4 = 112,3 А.

Коэффициент отсечки: К0 > I0 / IН.Р = 112,3 / 100 = 1,1

Принимаем: К0 = 7

Номинальный ток автомата: IН.А > IН.Р > 100 А.

Принимается Iна=50А

Выбирается ВА 52-31-3 .Технические характеристики, выбранного автомата представлены в таблице 3.4

Таблица 3.4 - Технические характеристики автомата ВА 52-31-3

V	Iн.а, А	IН.Р , А	Iу(п), А	Iу(кз), А	Iоткл, кА
380	100	100	1,25 IН.Р	6? IН.Р	7 кА

Длительно - допустимый ток в линии :

Iдоп > Ккз ? 1,25?IН.Р = 1?1,25?100 = 125А

Выбираем провод АПВ 3?(1?35), Iдоп = 105А

Аналогично рассчитываем ШМА2,РП2,ЩО,РП1

2.7 ПРОВЕРКА ВЫБРАННОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПО ПОТЕРЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Участок 1 линия с автоматом SF8, выполнена кабелем марки АВВГ 3?(3?95). IДОП = 3?170 А. длина участка 15 м. 1} = Iшма1 = 19,8

Участок 2- ШМА1 (Шинопровод распределительный) ШРА4-630-32-УЗ), длина40 м

Участок 3 - ШМА1 - компрессорная линия выполнена проводом марки АПВЗ? 50,I ДОП = 130 А. Длинна провода 30м, I2 = 11,11 А

I1 = 19,8А; соsцк = 0,94; sinцк = 0,34; I2 = 11,11

ДV кл1 ДVІІІ ДV кл2

r01 = 0,11 Ом/км

х01 = 0,08 Ом/км rІІІ = 0,13 Ом/км

х01 = 0,1 Ом/км r02 = 0,63 Ом/км

х02 = 0,09 Ом/км

Lкл1 = 15м; LІІІ = 40м; Lкл2 = 30м

Таблица 3.5 - Расчетная схема потерь напряжения

ДV кл1	ДVІІІ	ДV кл2
r01 = 0,11 Ом/км х01 = 0,08 Ом/км	rІІІ = 0,13 Ом/км х01 = 0,1 Ом/км	r02 = 0,63 Ом/км х02 = 0,09 Ом/км

Поскольку токи участков известны, то наиболее целесообразно выбрать вариант расчета потери напряжения ДV по токам участка

ДV кл1 = v3 I1 Lкл1( r01 соsцк + хк sinцк )?100%

Vн

ДV кл1 = 5?10?1,73?10/380?(0,11?0,94 + 0,08?0,34) = 0,1%

Потери напряжения на участке 2

ДV ІІІ = v3 I1 LІІІ ( rоІІІ соsцк + хоІІІ sinцк )?100%

Vн

ДV ІІІ = 1,73?10 ?19,8?15?(0,13?0,94 + 0,1?0,34) = 18,11%

380

ДV ІІІ = ДV оІІІ ?LІІІ = 8,5?10?40 = 340В

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте было распределено электроснабжение инструментального цеха.

В процессе расчета была выбрана оптимальная схема электроснабжения по радиально-магистральному исполнению.

А также были рассмотрены: классификация помещений, характеристика электроприемников, расчет компенсирующих устройств, выбор аппаратов защиты.

В процессе работы был выбран трансформатор типа трехфазный двухобмоточный ТМ 400-10/0,4 кВ

Список используемой литературы

1. Справочник по проектированию электроснабжения/ Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат.

2. Электротехнический справочник: В 3-х т. Т. 2. Электротехнические изделия и устройства / Под общ. ред. профессоров МЭИ (гл. ред. И.Н. Орлов) и др. - 7-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2006. -712 с.: ил.

3. Типовые расчеты по электрооборудованию В.И. Дьяков М.: Высшая школа, 1991.

4. Федоровский Н.Л. Электрическое освещение: Учеб. Пособие НПИ, 2008.

5 .Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.: ил.

6. Электротехнический справочник издание 4 под редакцией Грудинского П.Г. том 2, книга 2. -М.: Энергия, 1972.

7. Шидловский А.К. и др. Расчеты электрических нагрузок систем электроснабжения промышленных предприятий/ А.К. Шидловский, Г.Я. Вагин, Э.Г. Куренный. - М: Энергоатомиздат, 1992. ил.

8 Белоруссов Н.И. Электрокабели, провода и шнуры -М.: Энергоатомиздат, 1988.

9. Козулин В.С., Рожкова Л.Д. Электроснабжение -М.: Энергоатомиздат, 1993.

10. Правила устройства электроустановок -М: Энергоатомиздат, 1998.

11 ГОСТ 13109 - 97 Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

Размещено на Allbest.ru