Главная База знаний "Allbest" Физика и энергетика Расчет электроснабжения инструментального цеха промышленного предприятия

Расчет электроснабжения инструментального цеха промышленного предприятия

Эксплуатация современных систем электроснабжения промышленных предприятий. Электроснабжение инструментального цеха. Расчет освещения и заземляющего устройства, выбор мощности трансформаторов. Выбор разрядников для защиты от атмосферных перенапряжения.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 28.02.2013
Размер файла 857,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

  • Введение
  • 1. Общая часть
  • 1.1 Характеристика объекта
  • 1.2 Классификация помещения
  • 2. Расчетная часть
  • 2.1 Расчет освещения
  • 2.2 Расчет осветительной сети
  • 2.3 Расчет электрической мощности с учетом коэффициента спроса
  • 2.4 Выбор мощности трансформаторов
  • 2.5 Компенсация реактивной мощности
  • 2.6 Выбор схемы питания электрооборудования предприятия
  • 2.7 Расчет токовой нагрузки на силовые кабели
  • 2.8 Составление схемы замещения
  • 2.9 Расчет токов короткого замыкания для составленной схемы замещения
  • 2.9.1 По данным задания находим полное и активное сопротивление системы
  • 2.9.2 Рассчитываем сопротивления трансформатора
  • 2.9.3 Ток короткого замыкания рассчитываем в символической форме
  • 2.10 Расчет однофазного короткого замыкания на землю
  • 2.11 Выбор аппаратов защиты (автоматов и предохранителей) по токовой нагрузке в кабельной линии
  • 2.11.1 Выбираем предохранители
  • 2.11.2 Выбираем предохранители на 0,4 кВ, по формуле:
  • 2.11.3 Определяем пусковой ток по формуле:
  • 2.11.4 Определяем ток плавкой вставки, по формуле: , где К=2,5
  • 2.11.5 Расчет и выбор автоматических выключателей. Определяем номинальный ток автоматов
  • 2.12 Проверочный расчет заземляющего устройства
  • 2.13 Выбор разрядников для защиты от атмосферных перенапряжений
  • Заключение
  • Список литературы
  • Приложения

Введение

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

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

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

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

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

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

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

1. Общая часть

1.1 Характеристика объекта

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

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

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

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

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

Размеры цеха А хВ хН=48 х30 х8м

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

Перечень оборудования ИЦ дан в таблице 3.11

Мощность электропотребления (Рэп кВт) указана для одного электроприемника.

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

Перечень оборудования цеха дан указанны в таблице 1.

электроснабжение трансформатор инструментальный цех

Таблица 1 - Перечень оборудования

№ на

плане

Наименование ЭО

Рэп,

кВт

Примечание

1,2,40,41,46,

Поперечно-строгальные станки

5,5

3,5,6,7,28,29,30,31

Токарно-револьверные станки

4,8

4,8,32,33,34

Одношпиндельные автоматы токарные

1,8

9.15,26,27

Токарные автоматы

4,5

18,21.25,37,38

Горизонтально фрезерные станки

10

35,36, 50,51

Наждачные станки

1,5

39,47

Кран-балка

5

42,43,48,49,52,53

Заточные станки

2,3

1.2 Классификация помещения

Таблица 2 - Взрывобезопасность

Зона взрывоопасности

Характеристика зоны

Требуемая степень защиты Э.У.

Дополнительные сведения

В-II

Возможно, образование взрывоопасной смеси в помещении из взвешенных частиц и воздуха в нормальных условиях.

Взрывобезопасность

Твёрдая основа (пыль, волокна)

Таблица 3 - Электробезопасность

Зона электроопасности

Характеристика зоны

Зона П.О.

Относятся помещения:

c токопроводящей пылью, оседающей на электрооборудовании

возможно соприкосновение одновременно с корпусом электрооборудования и конструкциями, связанными с землёй

с токопроводящими полами (металл, земля, ж/бетон.)

2. Расчетная часть

2.1 Расчет освещения

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

Рассчитываем площадь станочного отделения (часть 1)

(2.1)

где а - длина станочного отделения, м;

b - ширина цеха, м.

Рассчитываем высоту подвеса светильников

(2.2)

где h - высота помещения, м.

Выбираем окраску стен потолка для данного помещения и коэффициент отражения.

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

Рассчитываем расстояние между светильниками

(2.3)

Принимаем минимальную освещенность Еmin из учета вида работ

Еmin=100 Лк

Определяем показатель помещения

(2.4)

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

Определяем количество ламп

(2.5)

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

Принимаем количество ламп равное 24шт.

Определяем фактическую освещенность

(2.6)

Освещение помещения удовлетворяет условию:

87,3Лк > 75Лк

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

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

Рассчитываем высоту подвеса светильников

Выбираем окраску стен потолка для данного помещения и коэффициент отражения

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

Рассчитываем расстояние между светильниками

Принимаем минимальную освещенность Еmin из учета вида работ

Еmin=75 Лк

Определяем показатель помещения

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

Определяем количество ламп

Принимаем количество ламп равное 4шт.

Определяем фактическую освещенность

Освещение помещения удовлетворяет условию: 96Лк > 75Лк

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

Рассчитываем площадь склада

Рассчитываем высоту подвеса светильников

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

Рассчитываем расстояние между светильниками

Принимаем минимальную освещенность Еmin из учета вида работ

Еmin=75 Лк

Определяем показатель помещения

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

Определяем количество ламп

Принимаем количество ламп равное 6 шт. Определяем фактическую освещенность

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

Рассчитываем площадь щитовой

Рассчитываем высоту подвеса светильников

Выбираем окраску стен потолка для данного помещения и коэффициент отражения

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

Сn = 70%

Сc = 50%

Сn = 10%

Рассчитываем расстояние между светильниками

Принимаем минимальную освещенность Еmin из учета вида работ

Еmin=30 Лк

Определяем показатель помещения

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

Принимаем количество ламп равное 1шт.

Определяем фактическую освещенность

Освещение помещения удовлетворяет условию:

48Лк > 30Лк

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

Рассчитываем площадь инструментальной, и ТП

Рассчитываем высоту подвеса светильников

Выбираем окраску стен потолка для данного помещения и коэффициент отражения

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

Сn = 70%

Сc = 50%

Сn = 10%

Рассчитываем расстояние между светильниками

Принимаем минимальную освещенность Еmin из учета вида работ

Еmin=30 Лк

Определяем показатель помещения

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

Определяем количество ламп

Принимаем количество ламп равное 2шт.

Определяем фактическую освещенность

Освещение помещения удовлетворяет условию: 48Лк > 30Лк

2.2 Расчет осветительной сети

Производиться по нагреву проводов и потере напряжения.

Найдем ток нагрузки трехфазной сети без нулевого провода

(2.7)

где - мощность лампы, Вт;

- количество ламп, шт;

- фазное напряжение, В.

Найдем ток нагрузки трехфазной сети без нулевого провода для станочного отделения

По токовой нагрузке выбираем кабель типа ВВГ 3Ч4

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

По токовой нагрузке выбираем кабель типа

ВВГ 3Ч1,5

Найдем ток нагрузки трехфазной сети без нулевого провода для склада

По токовой нагрузке выбираем кабель типа

ВВГ 3Ч1,5

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

По токовой нагрузке выбираем кабель типа ВВГ 3Ч1,5

2.3 Расчет электрической мощности с учетом коэффициента спроса

Определяем расчетную мощность

(2.8)

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

РНОМ - номинальная мощность электрического приемника, кВт.

Определяем суммарную расчетную мощность

(2.9)

Определяем полную мощность для каждого электроприемника по формуле 2.10

(2.10)

Определяем мощность освещения

Sосв (стан) =25024/0,65=9230 Ват

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

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

Sосв (склада) =406/0,95=252,63Ват

Sосв (щитовая) =401/0,95=42Ват

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

Определяем суммарную мощность S

(2.13)

Определим полную мощность

70,14+10,3=80,34 кВа

Определяем суммарную реактивную мощность

(2.12)

(2.13)

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

70,14+10,3=80,34 кВа(2.14)

2.4 Выбор мощности трансформаторов

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

(2.15)

где - суммарная полная мощность.

Sтр. =0,580,34/0,8=50,21кВА

По справочнику выбираем марку трансформатора с учетом условия

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

Таблица 3 - Параметры силового трансформатора

Высшее напряжение, Uвн, кВ

Низшее напряжение, Uнн, кВ

Напряжение при к. з., Uк. з. от Uном, %

Потери

Ток холостого хода, Iх. х. от Iном, %

Рх. х, кВт

Рк. з., кВт

10

0,4

4,5

0,265

1,28

2,8

Рассчитываем потери мощности в трансформаторе и правильность

выбора трансформатора

Определяем коэффициент загрузки

(2.16)

где

Sр - расчетная полная мощность трансформатора;

Sном - номинальная полная мощность трансформатора.

Определяем активную составляющую потерь

(2.17)

Определяем потери реактивной мощности

(2.18)

(2.19)

(2.20)

Определяем мощность трансформатора с учетом потерь

(2.21)

Определяем коэффициент загрузки трансформатора

(2.22)

Что удовлетворяет условию.

2.5 Компенсация реактивной мощности

Определяем расчетную экономическую мощность компенсирующего устройства () по формуле:

(2.23)

где - коэффициент загрузки трансформаторов;

S пр. =присоединенная мощность потребителя, кВА;

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

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

2.6 Выбор схемы питания электрооборудования предприятия

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

На формате А1 "План ЭСН"

2.7 Расчет токовой нагрузки на силовые кабели

Производим выбор силовых кабелей с учетом токовой нагрузки.

Выбираем кабель на 10кВ (по справочнику)

Выбираем кабель "I" (от ПГВ до ГПП)

Мощность нагрузки: 63 кВА

(2.24)

Ток: 3,2А

Длина: 12 км

Марка кабеля: ААШВ 3Ч 2+1Ч1

Максимальный допустимый ток: 27А

Далее выбор и проверку кабеля производим по справочнику.

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

Длина: 4 м

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3Ч 2+1Ч1

Максимальный ток: 27 А

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

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

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3Ч 2+1Ч1. Максимальный ток: 27 А

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

Выбираем кабель на 0,4кВ для одношпиндеольные автоматы токарные

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3Ч 2+1Ч1

Максимальный ток: 27 А

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

Выбираем кабель на 0,4кВ для токарных автоматов

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3Ч 2+1Ч1

Максимальный ток: 27 А

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

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

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3Ч 2+1Ч1

Максимальный ток: 27 А

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

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

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3Ч 2+1Ч1. Максимальный ток: 27 А

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

Выбираем кабель на 0,4кВ для наждачных станков

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3Ч 2+1Ч1

Максимальный ток: 27 А

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

Выбираем кабель на 0,4кВ для кран-балки

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3Ч 2+1Ч1

Максимальный ток: 27 А

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

Выбираем кабель на 0,4кВ для заточных станков

Марка кабеля: ПВГ ААШВ 3Ч 2+1Ч1

Максимальный ток: 27 А

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

Рассчитываем максимальный ток от ШР до шинопровода по формуле:

I=I1+I2+…In, А

ШР1: I =10,5Ч7 =73,5А

ШР2: I=4Ч10,6+2Ч12,2+2Ч4=74,8A

ШР3: I=2Ч12,8+2Ч22,2+3Ч4+2Ч6,2=94,4А

ШР4: I= 2Ч12,2+2Ч10,6+2Ч3,66+2Ч6,5=65,9А

ШР5: I=2Ч14,7+2Ч6,2+2Ч22,2+2Ч10,6+12,2=120,2 А

ШР6: I=4Ч22,2+2Ч6,2=101,2А

ШР7: I=4Ч6,5+2Ч3,66=33,3А

Выбираем кабель от ШР до шинопровода:

ШР1 принимаем ВВГ3х16+1х10

ШР2 принимаем ВВГ3х10+1х6

ШР3 принимаем ВВГ3х16+1х10

ШР4 принимаем ВВГ3х6+1х4

ШР5 принимаем ВВГ3х25+1х16

ШР6 принимаем ВВГ3х25+1х16

ШР7 принимаем ВВГ3х6+1х6

Рассчитываем максимальный ток шинопровода 120,2 А

Выбираем шинопровод марки ШРА

ШРА рассчитанный на максимальный ток 250А

2.8 Составление схемы замещения

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

2.9 Расчет токов короткого замыкания для составленной схемы замещения

2.9.1 По данным задания находим полное и активное сопротивление системы

Полное сопротивление системы рассчитывается по формуле:

(2.25)

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

Рассчитываем активное сопротивление

(2.26)

Рассчитываем индуктивное сопротивление системы

(2.27)

По выбранным силовым кабелям рассчитываем активные и реактивные сопротивления.

2.9.2 Рассчитываем сопротивления трансформатора

Определяем напряжение короткого замыкания (к. з) трансформатора

(2.28)

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

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

Определяем номинальный ток трансформатора

(2.29)

Определяем полное сопротивление трансформатора

(2.30)

Определяем активное сопротивление трансформатора

(2.31)

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

Определяем индуктивное сопротивление трансформатора

(2.32),

2.9.3 Ток короткого замыкания рассчитываем в символической форме

Определяем активное сопротивление кабеля первого участка

(2.33)

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

- длина участка кабеля, км.

Определяем индуктивное сопротивление кабеля первого участка

(2.34)

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

- длина участка кабеля, км;

Найдём коэффициент трансформации

(2.35)

где - высшее напряжение трансформатора, В;

- низшее напряжение трансформатора, В.

Переведём активное сопротивление системы электроснабжения к сети 0,4 кВ

(2.36)

Переведём индуктивное сопротивление системы электроснабжения к сети 0,4 кВ

(2.37)

Переведем активное сопротивление кабеля на 0,4 кВ

Определяем активное сопротивление кабеля второго участка

(2.38)

Определяем индуктивное сопротивление кабеля второго участка

Определяем активное сопротивление кабеля третьего участка

Определяем индуктивное сопротивление кабеля третьего участка

Определяем активное сопротивление сети до точки к. з. К1

(2.39)

Определяем индуктивное сопротивление сети до точки к. з. К1

(2.40)

Определяем полное сопротивление сети до точки к. з. К1

(2.41)

Рассчитываем токи к. з в точке К1

(2.42)

(2.43)

Определяем активное сопротивление сети до точки к. з. К2

Определяем индуктивное сопротивление сети до точки к. з. К2

Определяем полное сопротивление сети до точки к. з. К2

Рассчитываем токи к. з в точке К2

(2.44)

(2.45)

Определяем активное сопротивление сети до точки к. з. К3

Определяем индуктивное сопротивление сети до точки к. з. К3

Определяем полное сопротивление сети до точки к. з. К3

Рассчитываем токи к. з в точке К3

Определяем активное сопротивление сети до точки к. з. К4

Определяем индуктивное сопротивление сети до точки к. з. К4

Определяем полное сопротивление сети до точки к. з. К4

Рассчитываем токи к. з в точке К4

2.10 Расчет однофазного короткого замыкания на землю

Ток однофазного металлического к. з. находится по выражению

(2.46)

где - фазное напряжение сети, В;

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

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

(2.47)

где и - индуктивное и активное сопротивления трансформатора прямой последовательности;

и - индуктивное и активное сопротивления трансформатора обратной последовательности;

и - индуктивное и активное сопротивления трансформатора нулевой последовательности;

и - индуктивное и активное сопротивления системы.

Определяем ток однофазного к. з. в точке К2

По расчётам, проведённых выше, найдено:

Для удобства расчётов переведём сопротивления в миллиомы (мОм)

Определяем ток однофазного к. з. в точке К3

Для точки К3 необходимо дополнительно определить сопротивление петли ()

Определяем сопротивление петли:

(2.48)

(2.49)

(2.50)

Ток замыкания на землю в точке К.3

Определяем ток однофазного к. з. в точке К4

Определяем сопротивление петли:

,

Ток замыкания на землю в точке К.4

Таблица 5 - Результаты расчётов токов короткого замыкания.

Точка К.З.

, А

, А

, А

1

2

3

4

К1

2979,56

2592,21

_

К2

11560,6

10057,72

3283,58

К3

963,39

838,14

683,22

К4

924,85

804,61

656,71

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

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

2.11.1 Выбираем предохранители

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

,

(2.51),

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

(2.52)

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

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

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

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

ШР2 (FU1=FU2)

(FU3,FU5,FU6,FU7)

(FU4,FU8)

ШР3 (FU19,FU20)

(FU21,FU22)

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

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

ШР4 (FU40,FU41=FU1. FU2=12,8A)

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

(FU42,FU43)

(FU35,FU36)

ШР5 (FU44,FU45=FU19,FU20=6,54A)

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

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

(FU46=FU1=12,8A)

(FU39,FU47)

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

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

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

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

2.11.3 Определяем пусковой ток по формуле:

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

ШР2 (FU1=FU2)

(FU3,FU5,FU6,FU7)

(FU4,FU8)

ШР 3 (FU19,FU20)

(FU21,FU22)

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

(FU26. FU27=FU9,FU10. FU15)

ШР4

(FU40,FU41=FU1. FU2)

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

(FU42,FU43)

(FU35,FU36)

ШР5 (FU44,FU45=FU19,FU20)

(FU37,FU38=FU21,FU22)

(FU30,FU31=FU28,FU29)

(FU46=FU1)

(FU39,FU47)

ШР6 (FU23,FU24,FU25,FU18=FU21,FU22)

(FU16,FU17=FU19,FU20)

ШР7 (FU48,FU49,FU52,FU53=FU42,FU43)

(FU50,FU51=FU35,FU36)

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

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

ШР2 (FU1=FU2)

(FU3,FU5,FU6,FU7)

(FU4,FU8)

ШР3 (FU19,FU20)

(FU21,FU22)

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

ШР4 (FU40,FU41=FU1. FU2)

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

(FU42,FU43)

(FU35,FU36)

ШР5 (FU44,FU45=FU19,FU20)

(FU37,FU38=FU21,FU22)

(FU30,FU31=FU28,FU29)

(FU46=FU1)

(FU39,FU47)

ШР6 (FU23,FU24,FU25,FU18=FU21,FU22)

(FU16,FU17=FU19,FU20)

ШР7

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

(FU50,FU51=FU35,FU36)

Таблица 6 - Параметры плавких предохранителей

№

предохрани теля

Iн

расчетное

Iп

расчетное

Iн. е. в.

Тип предохранителя

Iм

FU1-FU2

5,17

18

7,2

ПКТ-101

31,5

FU1,2,40,41,46

12,8

64

25,6

ПН-2

32

FU3,5,6,7,28,29,30,31

11,3

56,5

22,6

ПН-2

25

FU4,8,32,33,34

4,2

21

8,4

ПН-2

16

FU9,10,11,12,13,14,15,26,27

10,5

52,5

21

ПН-2

25

FU19, 20,16,17,44,45

6,54

32,7

13

ПН-2

16

FU21,22,23,24,25,18,37,38

23,4

116,5

46,6

ПН-2

50

FU39,47

15,2

76

30,4

ПН-2

40

FU42,43,48,49, 52,53

7

35

14

ПН-2

20

FU35,36,50,51

3,8

19

7,6

ПН-2

16

2.11.5 Расчет и выбор автоматических выключателей. Определяем номинальный ток автоматов

ШР1

ШР2

ШР3

ШР4

ШР5

ШР6

ШР7

Таблица 7 - Параметры автоматических выключателей

SF4

ВА 88-35 ЗР 100А

SF5

ВА 88-35 ЗР 100А

SF6

ВА 88-35 ЗР 100А

SF7

ВА 88-35 ЗР 100А

SF8

ВА 88-35 ЗР 125А

SF9

ВА 88-35 ЗР 125А

SF10

ВА 47-29 ЗР 63А

2.12 Проверочный расчет заземляющего устройства

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

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

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

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

Определяем удельное сопротивление для вертикальных и горизонтальных заземлителей по формуле:

(2.56)

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

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

Определяем сопротивление одного заземляющего устройства по формуле:

Определяем число вертикальных заземлителей:

где - равно 0,52 - коэффициент использования заземлителей

Определяем сопротивление заземляющей полосы

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

l - длина полосы;

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

l =

Определяем сопротивление полосы в контуре:

где - равен 0,34 - коэффициент использования.

Найдем необходимое сопротивление вертикальных заземлителей:

Определяем уточненное число заземляющих электродов:

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

,

Данный расчет удовлетворяет требованиям ПУЭ ( - соблюдено.)

2.13 Выбор разрядников для защиты от атмосферных перенапряжений

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

Таблица 8 - Параметры разрядников

Номинальное напряжение, кВ

10

Наибольшее допустимое напряжение на разряднике, кВ

12,7

Пробивное напряжение разрядника в сухом состоянии и под дождем

не менее, кВ

не более, кВ

25

30

Импульсное пробивное напряжение (при предразрядном времени от 15 до 20 мкс) не более, кВ

25,5

Остаточное напряжение разрядника при импульсном токе, А, с длинной фронта волны 10мкс, с амплитудой не более, кВ

3000

28

5000

30

10000

33

Заключение

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

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

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

Список литературы

Алиев И.И. Справочник по электрооборудованию и электротехнике. - Ростов н/Д.: Феникс, 2002.

Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1995.

Липкин Б.Ю. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. - М: Высшая школа, издат, 1999.

Е.Ф. Макаров. Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ том II. - М.: Высшая школа, 2003г.

Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТРМ-0,16. - М.: Энергоатомиздат, 2002.

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

Энергоатом, 2003.

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

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

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

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

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

Приложения

Приложение А

Рекомендуемые значения коэффициентов

Наименование механизмов и аппаратов

Кн

Кс

1

2

3

4

5

Металлорежущие станки мелкосерийного производства с нормальным режимом работы (токарные, фрезерные, сверлильные, точильные, карусельные и т.д.)

0,14

0,16

0,5

1,73

Металлорежущие станки крупносерийного производства с нормальным ре-жимом работы (те же)

0,16

0,2

0,6

1,33

Металлорежущие станки с тяжелым режимом работы (штамповочные прессы, автоматы, револьверные обдирочные зубофрезерные, а так же крупные токарные, строгальные, фрезерные станки и т.д.)

0,17

0,25

0,65

1,17

Переносной электроинструмент

0,006

0,1

0,65

1,17

Вентиляторы

0,6

0,7

0,8

0,75

Насосы, компрессоры

0,7

0,8

0,8

0,75

Краны, тельферы

0,1

0,2

0,5

1,73

Сварочные трансформаторы

0,25

0,35

0,35

2,76

Сварочные машины (стыковочные)

0,2

0,6

0,6

1,33

Печи сопротивления, сушильные шкафы, нагревательные приборы

0,75

0,8

0,95

0,33

Приложение Б

Коэффициент использования для освещения

1. - сn=30%, сс=10%, сn=10%,

2. - сn=50%, сс=30%, сn=10%,

3. - сn=70%, сс=50%, сn=10%,

4. - сn=70%, сс=50%, сn=30%,

Приложение В

Кабельный журнал

№

п/п

Поз.

Марка кабеля, провода

Откуда идет

Куда идет

Кол-во,

м

Iр,

А

Iн,

А

1

2

3

4

5

6

7

8

1

I

ПВБГ 3Ч16+1х10

ГПП

ТП (Т1)

1200

23,12

80

2

II

ПВБГ 3Ч16+1х10

ГПП

ТП (Т2)

1200

23,12

80

3

1

ПВГ 6Ч (3Ч95+1Ч70)

ТП (Т1)

РУ1

2

1315,65

255

4

2

ПВГ 6Ч (3Ч95+1Ч70)

ТП (Т1)

РУ1

2

1265

255

5

3

ПВГ 3Ч (3Ч50+1Ч35)

РУ1

ЩР1

60

445,29

170

6

4

ПВГ 3Ч (3Ч50+1Ч35)

РУ2

ЩР2

46

445,29

170

7

5

ПВГ 3Ч (3Ч50+1Ч25)

РУ2

ЩР3

30

356,03

125

8

6

ПВГ 3Ч95+1Ч70

РУ2

ЩР4

60

243,12

255

9

7

ПВГ 3Ч (3Ч70+1Ч50)

РУ1

ЩР5

6

533,55

210

10

8

ПВГ 3Ч (3Ч50+1Ч25)

РУ1

ЩР6

318,31

18

125

11

9

ПВГ 3Ч2,5+1Ч1,5

РУ1

ЩО1

18,5

68

25

12

10

ПВГ 3Ч1,5+1Ч1

РУ2

ЩО2

16,06

12

17

13

11

ПВГ 3Ч70+1Ч50

ЩР1

Станок 1

189,3

4

210

14

12

ПВГ 3Ч1+1Ч0,5

ЩР1

Станок 2

189,3

4

210

15

13

ПВГ 3Ч2,5+1Ч1,5

ЩР1

Станок 7

22,23

14

25

16

14

ПВГ 3Ч2,5+1Ч1,5

ЩР1

Станок 8

22,23

10

25

17

15

ПВГ 3Ч2,5+1Ч1,5

ЩР1

Станок 9

22,23

10

25

18

16

ПВГ 3Ч70+1Ч50

ЩР2

Станок 3

189,3

4

210

19

17

ПВГ 3Ч70+1Ч50

ЩР2

Станок 4

189,3

6

210

20

18

ПВГ 3Ч2,5+1Ч1,5

ЩР2

Станок 10

22,23

16

25

21

19

ПВГ 3Ч2,5+1Ч1,5

ЩР2

Станок 11

22,23

14

25

22

20

ПВГ 3Ч2,5+1Ч1,5

ЩР2

Станок 12

22,23

12

25

23

21

ПВГ 3Ч70+1Ч50

ЩР3

Станок 5

189,3

4

210

24

22

ПВГ 3Ч35+1Ч25

ЩР3

Станок 6

100,04

6

125

25

23

ПВГ 3Ч2,5+1Ч1,5

ЩР3

Станок 13

22,23

20

25

26

24

ПВГ 3Ч2,5+1Ч1,5

ЩР3

Станок 14

22,23

17

25

27

25

ПВГ 3Ч2,5+1Ч1,5

ЩР3

Станок 15

22,23

14

25

28

26

ПВГ 3Ч35+1Ч25

ЩР3

Станок 16

100,04

18

125

29

27

ПВГ 3Ч35+1Ч25

ЩР4

Кран 17

120,42

12

125

30

28

ПВГ 3Ч6+1Ч4

ЩР4

Станок 24

40,9

4

42

31

29

ПВГ 3Ч6+1Ч4

ЩР4

Станок 25

40,9

6

42

32

30

ПВГ 3Ч6+1Ч4

ЩР4

Станок 26

40,9

8

42

33

31

ПВГ 3Ч35+1Ч25

ЩР5

Станок 18

100,04

14

125

1

2

3

4

5

6

7

8

34

32

ПВГ 3Ч35+1Ч25

ЩР5

Станок 19

100,04

9

125

35

33

ПВГ 3Ч35+1Ч25

ЩР5

Станок 20

100,04

4

125

36

34

ПВГ 3Ч16+1Ч10

ЩР5

Станок 21

77,81

14

80

37

35

ПВГ 3Ч16+1Ч10

ЩР5

Станок 22

77,81

9

80

38

36

ПВГ 3Ч16+1Ч10

ЩР5

Станок 23

77,81

4

80

39

37

ПВГ 3Ч16+1Ч10

ЩР6

Станок 29

77,81

4

80

40

38

ПВГ 3Ч16+1Ч10

ЩР6

Станок 30

77,81

4

80

41

39

ПВГ 3Ч16+1Ч10

ЩР6

Станок 31

77,81

6

80

42

40

ПВГ 3Ч6+1Ч4

ЩР6

Станок 32

39,73

16

42

43

41

ПВГ 3Ч10+1Ч6

ЩР6

Станок 33

45,15

18

60

44

42

ПВГ 3Ч6+1Ч4

ЩР7

Станок 27

40,9

12

42

45

43

ПВГ 3Ч6+1Ч4

ЩР7

Станок 28

40,9

12

42

46

44

ПВГ 3Ч6+1Ч4

ЩР7

Станок 34

40,9

7

42

47

45

ПВГ 3Ч6+1Ч4

ЩР7

Станок 35

40,9

5

42

48

46

ПВГ 3Ч6+1Ч4

ЩР7

Станок 36

40,9

4

42

49

47

ПВГ 3Ч70+1Ч50

РУ2

ЩР7

204,5

33

210

Приложение Г

Значение удельных сопротивлений кабелей, проводов

S жилы, мм2

r0 мОм/м

Х0 мОм/м

Al

Cu

Кабель с бумажной поясной изоляцией

Три провода в трубе или кабель с любой изол. кроме бумажной

1

2

3

4

5

2,5

12,5

7,4

0,104

0,116

4

7,81

4,63

0,095

0,107

6

5,21

3,09

0,09

0,1

10

3,12

1,84

0,073

0,099

16

1,95

1,16

0,0675

0,095

25

1,25

0,74

0,0662

0,091

35

0,894

0,53

0,0637

0,088

50

0,625

0,37

0,0625

0,085

70

0,447

0,265

0,0612

0,082

95

0,329

0, 195

0,0602

0,081

120

0,261

0,154

0,0602

0,08

150

0, 208

0,124

0,0596

0,079

185

0,169

0,1

0,0596

0,78

240

0,13

0,077

0,0587

0,077

Приложение Д

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

Приложение Е

Примерные защитные характеристики предохранителей ПР-2

Приложение Ж

Трехфазные масляные двухобмоточные трансформаторы

Тип

Ном. мощность, в кВА

Номинальное напря-жение обмоток, в кВ.

Потери, кВт

Напряже-ние КЗ в %

Ток х. х.,% номин.

Без регулирования под нагрузкой

ТМ-25/6-10

25

6; 10;

0,4

0,125

06

4,5

3,2

ТМ-40/6-10

40

6; 10;

0,4

0,18

0,88

4,5

3

ТМ-63/6-10

63

6; 10;

0,4

0,265

1,28

4,5

2,8

ТМ-100/6-10

100

6; 10;

0,4

0,365

1,97

4,5

2,6

ТМ-160/6-10

160

6; 10;

0,4

0,54

2,65

4,5

2,4

ТМ-250/6-10

250

6; 10;

0,4

1,05

3,7

4,5

2,3

ТМ-400/6-10

400

6; 10;

0,4

1,45

5,5

4,5

2,1

ТМ-630/6-10

630

6; 10;

0,4

2,27

7,6

5,5

2

ТМ-1000/10

1000

6; 10;

04

3,8

12,7

5,5

3

ТМ-1600/10

1600

6; 10

0,4

3,3

16,5

5,5

1,3

ТМ-2500/10

2500

10

6,3

6,2

25

5,5

3,5

Приложение З

Технические данные статических конденсаторных установок

Тип установки

Номинальная мощность в, квар

Число х мощность регулируемых ступеней, квар

УК-0,38-110Н

110

1 х 110

УК-0,38-220Н

220

2 х 110

УК-0,38-320Н

320

3 х 110

УК-0,38-430Н

430

4 х 110

УК-0,38-150Н

150

1 х 150

УК-0,38-300НЛ, НН

300

2 х 150

УК 0,38-450НЛ, НН

450

3 х 150

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет электроснабжения цеха

    Определение расчетных нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения цеха. Расчет заземляющего устройства. Расчет и выбор аппаратов максимальной токовой защиты. Автоматика в системах электроснабжения.

    курсовая работа [249,2 K], добавлен 07.05.2015

  • Разработка варианта схемы электроснабжения и светотехнический расчет освещения инструментального цеха

    Общая характеристика механосборочного цеха. Знакомство с основными этапами разработки варианта схемы электроснабжения и светотехнического расчёта освещения инструментального цеха. Асинхронные электродвигатели как потребителями реактивной мощности.

    дипломная работа [368,6 K], добавлен 25.05.2013

  • Модернизация системы электроснабжения и электрооборудования инструментального цеха ОАО НПК "Уралвагонзавод"

    Модернизация трансформаторной подстанции инструментального цеха ОАО НПК "Уралвагонзавод"; обеспечение надежности системы электроснабжения и электрооборудования: выбор оптимального числа трансформаторов, защитной аппаратуры, расчет кабелей и проводов.

    дипломная работа [677,0 K], добавлен 25.11.2011

  • Электроснабжение токарного цеха

    Выбор схемы и линий электроснабжения оборудования. Расчет электрических нагрузок, числа и мощности питающих трансформаторов. Выбор компенсирующей установки, аппаратов защиты. Расчет токов короткого замыкания и заземляющего устройства и молниезащиты.

    курсовая работа [663,0 K], добавлен 04.11.2014

  • Проектирование системы электроснабжения цеха промышленного предприятия

    Общие требования к электроснабжению объекта. Составление схемы электроснабжения цеха, расчет нагрузок. Определение количества, мощности и типа силовых трансформаторов, распределительных линий. Выбор аппаратов защиты, расчет токов короткого замыкания.

    курсовая работа [343,3 K], добавлен 01.02.2014

  • Электроснабжение инструментального цеха

    Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок и мощности компенсирующих устройств реактивной мощности. Выбор мощности трансформаторов подстанции. Расчет заземляющего устройства подстанции и выбор распределительной сети.

    курсовая работа [702,9 K], добавлен 23.04.2021

  • Расчет и выбор трансформаторов тока ТПЛ-10 и напряжения НОМ-10-66

    Краткая характеристика электроснабжения и электрооборудования автоматизированного цеха. Расчет электрических нагрузок. Категория надежности и выбор схемы электроснабжения. Расчёт и выбор компенсирующего устройства. Выбор числа и мощности трансформаторов.

    курсовая работа [177,2 K], добавлен 25.05.2013

  • Электроснабжение инструментального цеха

    Разработка вариантов схем электроснабжения на низком напряжении. Расчет электрических нагрузок и приближенный учет электрического освещения. Компенсация реактивной мощности, выбор высоковольтного выключателя. Расчет токов трехфазного короткого замыкания.

    курсовая работа [639,4 K], добавлен 10.12.2014

  • Электроснабжение цеха промышленного предприятия

    Выбор и обоснование схемы электроснабжения ремонтного цеха, анализ его силовой и осветительной нагрузки. Определение числа и мощности силовых трансформаторов подстанции. Расчет токов короткого замыкания, проверка электрооборудования и аппаратов защиты.

    курсовая работа [9,8 M], добавлен 21.03.2012

  • Электроснабжение инструментального цеха

    Анализ технико-экономических показателей и электрических нагрузок при выборе варианта электроснабжения инструментального цеха. Определение компенсации реактивной мощности. Расчёт токов короткого замыкания, заземляющих устройств, релейной защиты.

    курсовая работа [878,0 K], добавлен 22.06.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены