Электроснабжение ремонтного цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Стратегия развития отечественной энергетики предусматривает дальнейший рост производства электроэнергии всеми электростанциями России. К 2015 г. намечается достичь годовой выработки электроэнергии 1460 млрд кВт*ч.

Основными потребителями электроэнергии являются промышленные предприятия и гражданские здания. Они расходуют более 78% всей электроэнергии, вырабатываемой в нашей стране.

Ввод в действие новых предприятий, расширение существующих, рост их энерговооружённости, широкое внедрение различных видов электротехнологий во всех отраслях производств, огромное жилищное строительство выдвигают проблему рационального электроснабжения потребителей.

Система распределения большого количества электроэнергии должна обладать высокими техническими и экономическими показателями и базироваться на новейших достижениях современной техники. Поэтому электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий должно основываться на использовании современного конкурентноспособного электротехнического оборудования и прогрессивных схем питания, широком применении автоматизации.

1. Общая часть

1.1 Краткая техническая характеристика объекта и электрооборудования

Объектом проектирования является ремонтный цех, который представляет собой отдельно стоящее здание размерами 20х25 м. Стены цеха железобетонные. Пол цеха бетонный. Высота цеха от пола до ферм перекрытия 8 м. В цехе установлено электрооборудование, техническая характеристика которого, приведена в таблице 1. Электроприёмники получают питание от сети трёхфазного переменного тока напряжением 380 В и относятся к III категории по надёжности электроснабжения.

Распределительная сеть цеха выполнена кабелями марок АВВГ, режим работы нейтрали распределительной сети глухозаземлённый. Питающая сеть цеха выполнена кабелями марок ВВГ проложенными по лоткам по стенам.

Для приёма и распределения электрической энергии установлены 4 узла питания. В качестве узлов питания используются распределительные шкафы серии ПР 8501.

Для приёма и распределения электрической энергии цеха в пристрои установлена цеховая трансформаторная подстанция типа КТП. С учётом категории электроприёмников цеха и количество узлов питания на трансформаторной подстанции установлено следующее электрооборудование:

а) шкаф высокого ввода;

б) силовой трансформатор;

в) шкаф низкого ввода;

г) линейные шкафы.

Для снижения потребления реактивной мощности из сети выбрано компенсирующее устройство. Схема подключения компенсирующего устройства центральное. [1]

2. Внутрицеховая силовая часть

2.1 Выбор рода тока, напряжения и схемы внутрицехового электроснабжения

Род тока и номинальное напряжение в сети должны соответствовать исходным данным электроприёмников, подключенных к данной сети. Номинальное напряжение электроприёмников ремонтного цеха 380 В трёхфазного переменного тока (из задания).

Для ремонтного цеха выбрана радиальная схема внутрицехового электроснабжения. т. к. от отдельных распределительных шкафов отходят самостоятельные линии от которых питаются электроприёмники.

2.2 Распределение электроприёмников по распределительным пунктам (РП)

Однотипные потребители получают питание от отдельных распределительных пунктов серии ПР 85 навесного исполнения. Согласно задания распределение потребителей производим следующим образом:

а) РП 1 - насосная установка 55 кВт (4 шт);

б) РП 2 - автомат фрезерный 7,5 кВт (8 шт);

в) РП 3 - печь сопротивления 35 кВт (4 шт);

г) РП 4 - конвейер ленточный 35 кВт (2 шт).

Осветительная установка получает питание от щитка освещения.

2.3 Расчёт электрической нагрузки РП 1.

2.3.1 Выбор автоматического выключателя

Потребителями РП 1 являются насосные установки в количестве 4х штук. Поскольку оборудование РП 1 однотипное произведём расчёт защитной аппаратуры и сечения кабеля на примере одной установки.

Рис 1 - Структурная схема распределения электропотребителей.

Для выбора автоматического выключателя нужно соблюдать следующие условия:

1) U_А.В. ? U_C

где U_А.В. - номинальное напряжение автоматического выключателя, В;

U_C - напряжение сети, В.

2) I_А.В. ? I_Н.Р.

где I_А.В. - номинальный ток автоматического выключателя, А.

3) I_Н.Р. ? 1,25 • I_Н.Д.

где I_Н.Р. - номинальный ток расцепителя автоматического выключателя, А;

I_Н.Д. - номинальный ток электродвигателя, А.

Ток, потребляемый электродвигателем, определяем по формуле:

А (1)

Номинальный ток расцепителя:

I_Н.Р. ? 1,25 • 98 = 122,5 А.

4) I₀ ? 1,2 • I_П

где I₀ - ток электромагнитного расцепителя, А;

I_П - пусковой ток электродвигателя, А.

I_П = К_П • I_Н.Д.;

где К_П - кратность пускового тока электродвигателя, А;

I_П = 6,5 • 98 = 637 А ;

I₀ ? 1,2 • 637 = 765 А.

5) К₀ ? I₀ / I_Н.Р.

где К₀ - кратность электромагнитной отсечки автоматического выключателя, А.

К₀ ? 765 / 125 = 6,12

По условию выбора кратности электромагнитной отсечки следует принимать ближайшее большее значение. Выбранный автомат имеет одну электромагнитную уставку, которая имеет большее значение (10), поэтому принимаем её к установке.

Полученные данные сведём в таблицу 1

Таблица - 1

Р, кВт	КП	cos ц	IН.Д. , А	IП , А
55	6,5	0,85	98	637

По полученным данным выбираем автоматический выключатель серии ВА 52 - 33 [2].

U_А.В. = 400 В;

I_А.В. = 160 А;

I_Н.Р. = 125 А;

К₀ = 10.

2.3.2 Выбор сечения кабеля питающего электродвигатель насосной установки

Согласно задания, распределительная сеть выполнена кабелями марки АВВГ.

Сечение кабеля в сетях 0,4 кВ выбирается по следующему условию:

I_Р ? К_Т • I_ДОП.

где I_Р. - расчётный ток электродвигателя, А;

I_ДОП. - допустимые табличные значения для данного сечения, А;

К_Т - поправочный температурный коэффициент, (К = 1).

Из [2 табл. 3.4.1.] по допустимой токовой нагрузке выбираем ближайшее большее сечение кабеля. S = 25 мм², I_ДОП. = 105 А.

Выбираем кабель марки АВВГ 4х25 мм².

2.3.3 Выбор группового автоматического выключателя

U_А.В. ? U_C

I_А.В. ? I_Н.Р.

I_Н.Р. ? 1,1 • I_Р.

где I_Р. - расчётный ток группы электродвигателей, А.

I_Р. = ? I_Н.Д.

I₀ ? 1,25 • I_ПИК.

где I_ПИК. - наибольший ток группы электродвигателей, А.

I_ПИК. = I_{ПУСК.Н.Д.} + I'_Р

где I_{ПУСК.Н.Д.} - пусковой ток наибольшего электродвигателя, А;

I'_Р - суммарный расчетный ток без учёта номинального тока пускаемого электродвигателя, А.

Поскольку мощность электродвигателей насосных установок одинаковая, поэтому I'_Р принимается без учета номинального тока одного электродвигателя.

1) I_Р = 98 + 98 + 98 + 98 = 392 А;

2) I_Н.Р. = 1,1 • 392 = 431 А;

3) I_ПИК. = 637 + (98 + 98 + 98) = 931 А;

4) I₀ = 1,25 • 931 = 1164 А;

5) К₀ ? 1164 / 630 = 1,8 т.е. К₀ ? 1,8

По полученным данным выбираем групповой автоматический выключатель ВА 51 - 39 :

U_А.В. = 400 В;

I_А.В. = 630 А;

I_Н.Р. = 630 А;

К₀ = 10.

2.3.4 Выбор сечения силового кабеля питающего РП 1

Условие выбора кабеля:

I_ДОП. ? I_Р. ;

I_ДОП. ? 392 А.

Согласно задания, питающая сеть выполнена кабелями марки ВВГ.

Из [2 табл. 3.4.1.] по допустимой токовой нагрузке выбираем ближайшее большее сечение кабеля. S = 150 мм², I_ДОП. = 440 А.

Выбираем кабель марки ВВГ 4х150 мм².

2.3.5 Выбор распределительного пункта

Выбор распределительного пункта производится по номеру схемы, которая определяет силовой автомат на вводе в шкаф и количество распределительных автоматов.

По [2, табл. 4.1.2.] выбираем ПР 85 094 с автоматическим выключателем ВА 51-39, 630 А на вводе и 4-ре линейных автоматических выключателя для питания насосных установок.

Исполнение шкафа как напольное так и навесное.

2.4 Расчёт электрической нагрузки РП 2

2.4.1 Выбор автоматического выключателя

Потребителями РП 2 являются фрезерные автоматы в количестве 8ми штук. Поскольку оборудование РП 2 однотипное, произведём расчёт защитной аппаратуры и сечения кабеля на примере одной установки.

Рис 2 - Структурная схема распределения электропотребителей.

Выбираем автоматический выключатель согласно условий выбора.

1) U_А.В. ? U_C ;

2) I_А.В. ? I_Н.Р. ;

3) I_Н.Р. ? 1,25 • I_Н.Д. ;

Ток, потребляемый электродвигателем, определяем по формуле (1):

Номинальный ток расцепителя:

I_Н.Р. ? 1,25 • 17,5 = 22,0 А.

4) I₀ ? 1,2 • I_П ;

I_П = 7 • 17,5 = 122,5 А;

I₀ ? 1,2 • 122,5 = 147 А.

5) К₀ ? I₀ / I_Н.Р. :

К₀ ? 147 / 25 = 5,8

По условию выбора кратности электромагнитной отсечки следует принимать ближайшее большее значение. Выбранный автомат имеет две электромагнитные уставки 7 и 10, по результатам расчёта выбираем уставку электромагнитного расцепителя 7.

Полученные данные сведём в таблицу 2

цех электрооборудование напряжение осветительный

Таблица - 2

Р, кВт	КП	cos ц	IН.Д. , А	IП , А
7,5	7	0,65	17,5	122,5

По полученным данным выбираем автоматический выключатель серии ВА 51 - 25 [2].

U_А.В. = 400 В;

I_А.В. = 25 А;

I_Н.Р. = 25 А;

К₀ = 7.

2.4.2 Выбор сечения кабеля питающего фрезерный автомат

Сечение кабеля выбираем по условию:

I_Р ? К_Т • I_ДОП.

Из [2 табл. 3.4.1.], по допустимой токовой нагрузке выбираем ближайшее большее сечение кабеля, S = 1,2 мм², I_ДОП. = 18 А, однако ПУЭ ограничивает применение минимального сечения алюминиевых проводников по условиям механической прочности на сечении 2,5 мм², тогда для питания фрезерного автомата выбираем кабель марки АВВГ 4х2,5 мм², I_ДОП. = 24 А.

2.4.3 Выбор группового автоматического выключателя

U_А.В. ? U_C ;

I_А.В. ? I_Н.Р. ;

I_Н.Р. ? 1,1 • I_Р.

I_Р. = ? I_Н.Д. ;

I₀ ? 1,25 • I_ПИК. ;

I_ПИК. = I_{ПУСК.Н.Д.} + I'_Р :

1) I_Р = 17,5 • 8 = 140 А;

2) I_Н.Р. = 1,1 • 140 = 154 А;

3) I_ПИК. = 122,5 + (17,5 • 7) = 245 А;

4) I₀ = 1,25 • 245 = 306 А;

5) К₀ ? 306 / 160 = 1,9 т.е. К₀ ? 1,9

По полученным данным выбираем групповой автоматический выключатель ВА 51 - 33 :

U_А.В. = 400 В;

I_А.В. = 160 А;

I_Н.Р. = 160 А;

К₀ = 10.

2.4.4 Выбор сечения силового кабеля питающего РП 2

Условие выбора кабеля:

I_ДОП. ? I_Р. ;

I_ДОП. ? 140 А.

Согласно задания, питающая сеть выполнена кабелями марки ВВГ.

Из [2 табл. 3.4.1.] по допустимой токовой нагрузке выбираем ближайшее большее сечение медного кабеля. S = 25 мм², I_ДОП. = 140 А.

Выбираем кабель марки ВВГ 4х25 мм².

2.4.5 Выбор распределительного пункта

Выбор распределительного пункта производится по номеру схемы, которая определяет силовой автомат на вводе в шкаф и количество распределительных автоматов.

По [2, табл. 4.1.2.] выбираем ПР 85 067 с автоматическим выключателем ВА 51-33, 160 А на вводе и 8 линейных автоматических выключателя для питания фрезерных автоматов.

Исполнение шкафа как напольное так и навесное.

2.5 Расчёт электрической нагрузки РП 3

2.5.1 Выбор автоматического выключателя

Потребителями РП 3 являются печи сопротивления в количестве 4-х штук. Поскольку оборудование РП 3 однотипное, произведём расчёт защитной аппаратуры и сечения кабеля на примере одной установки.



Рис 3 - Структурная схема распределения электропотребителей.

Выбираем автоматический выключатель согласно условий выбора.

1) U_А.В. ? U_C ;

2) I_А.В. ? I_Н.Р. ;

3) I_Н.Р. ? 1,25 • I_Н.Д. ;

Ток, потребляемый электропечью, определяем по формуле (1):

Номинальный ток расцепителя:

I_Н.Р. ? 1,25 • 56 = 70 А.

4) I₀ ? 1,2 • I_П ;

Т. к. пусковые токи при включении в работу печи сопротивления отсутствуют, следовательно в данном случае будет верно равенство: I_П. = I_НОМ.

I₀ ? 1,2 • 56 = 70 А.

5) К₀ ? I₀ / I_Н.Р. :

К₀ ? 70 / 80 = 0,8

По условию выбора кратности электромагнитной отсечки следует принимать ближайшее большее значение. Выбранный автомат имеет три электромагнитные уставки 3, 7 и 10, по результатам расчёта выбираем ближайшую уставку электромагнитного расцепителя 3.

Полученные данные сведём в таблицу 3

Таблица - 3

Р, кВт	КП	cos ц	IН.Д. , А	IП , А
35	1	0,95	56	56

По полученным данным выбираем автоматический выключатель серии ВА 51 - 31 [2].

U_А.В. = 400 В;

I_А.В. = 100 А;

I_Н.Р. = 80 А;

К₀ = 3.

2.5.2 Выбор сечения кабеля питающего печь сопротивления

Сечение кабеля выбираем по условию:

I_Р ? К_Т • I_ДОП.

Из [2 табл. 3.4.1.], по допустимой токовой нагрузке выбираем ближайшее большее сечение кабеля, S = 10 мм², I_ДОП. = 60 А, выбираем кабель марки АВВГ 4х10 мм², I_ДОП. = 60 А.

2.5.3 Выбор группового автоматического выключателя

U_А.В. ? U_C ;

I_А.В. ? I_Н.Р. ;

I_Н.Р. ? 1,1 • I_Р.

I_Р. = ? I_Н.Д. ;

I₀ ? 1,25 • I_ПИК. ;

I_ПИК. = I_{ПУСК.Н.Д.} + I'_Р :

1) I_Р = 56 • 4 = 224 А;

2) I_Н.Р. = 1,1 • 224 = 246 А;

3) I_ПИК. = 56 • 4 = 224 А;

4) I₀ = 1,25 • 224 = 280 А;

5) К₀ ? 280 / 250 = 1,1 т.е. К₀ ? 1,1

По полученным данным выбираем групповой автоматический выключатель ВА 51 - 35 :

U_А.В. = 400 В;

I_А.В. = 250 А;

I_Н.Р. = 250 А;

К₀ = 12.

2.5.4 Выбор сечения силового кабеля питающего РП 3

Условие выбора кабеля:

I_ДОП. ? I_Р. ;

I_ДОП. ? 140 А.

Согласно задания, питающая сеть выполнена кабелями марки ВВГ.

Из [2 табл. 3.4.1.] по допустимой токовой нагрузке выбираем ближайшее большее сечение медного кабеля. S = 70 мм², I_ДОП. = 270 А.

Выбираем кабель марки ВВГ 4х70 мм².

Выбор распределительного пункта производится по номеру схемы, которая определяет силовой автомат на вводе в шкаф и количество распределительных автоматов.

По [2, табл. 4.1.2.] выбираем ПР 85 058 с автоматическим выключателем ВА 51-35, 250 А на вводе и 4 линейных автоматических выключателя для питания печей сопротивлений.

Исполнение шкафа как напольное так и навесное.

2.6 Расчёт электрической нагрузки РП 4

2.6.1 Выбор автоматического выключателя

Потребителями РП 4 являются ленточные конвееры в количестве 2-х штук. Поскольку оборудование РП 4 однотипное, произведём расчёт защитной аппаратуры и сечения кабеля на примере одной установки.

Рис 4 - Структурная схема распределения электропотребителей.

Выбираем автоматический выключатель согласно условий выбора.

1) U_А.В. ? U_C ;

2) I_А.В. ? I_Н.Р. ;

3) I_Н.Р. ? 1,25 • I_Н.Д. ;

Ток, потребляемый электродвигателем, определяем по формуле (1):

Номинальный ток расцепителя:

I_Н.Р. ? 1,25 • 71 = 89 А.

4) I₀ ? 1,2 • I_П ;

I_П = 7 • 71 = 497 А;

I₀ ? 1,2 • 497 = 596 А.

5) К₀ ? I₀ / I_Н.Р. :

К₀ ? 596 / 100 = 5,9

По условию выбора кратности электромагнитной отсечки следует принимать ближайшее большее значение. Выбранный автомат имеет три электромагнитные уставки 3, 7 и 10, по результатам расчёта выбираем уставку электромагнитного расцепителя 7.

Полученные данные сведём в таблицу 4.

Таблица - 4

Р, кВт	КП	cos ц	IН.Д. , А	IП , А
35	7	0,75	71	497

По полученным данным выбираем автоматический выключатель серии ВА 51 - 25 [2].

U_А.В. = 400 В;

I_А.В. = 100 А;

I_Н.Р. = 100 А;

К₀ = 7.

2.6.2 Выбор сечения кабеля питающего ленточный конвеер

Сечение кабеля выбираем по условию:

I_Р ? К_Т • I_ДОП.

Из [2 табл. 3.4.1.], по допустимой токовой нагрузке выбираем ближайшее большее сечение кабеля, S = 16 мм², I_ДОП. = 75 А, выбираем кабель марки АВВГ 4х16 мм², I_ДОП. = 75 А.

2.6.3 Выбор группового автоматического выключателя

U_А.В. ? U_C ;

I_А.В. ? I_Н.Р. ;

I_Н.Р. ? 1,1 • I_Р.

I_Р. = ? I_Н.Д. ;

I₀ ? 1,25 • I_ПИК. ;

I_ПИК. = I_{ПУСК.Н.Д.} + I'_Р :

1) I_Р = 71 • 2 = 142 А;

2) I_Н.Р. = 1,1 • 142 = 156 А;

3) I_ПИК. = 497 + 71 = 568 А;

4) I₀ = 1,25 • 568 = 710 А;

5) К₀ ? 710 / 160 = 4,4 т.е. К₀ ? 4,4

По полученным данным выбираем групповой автоматический выключатель ВА 51 - 33 :

U_А.В. = 400 В;

I_А.В. = 160 А;

I_Н.Р. = 160 А;

К₀ = 10.

2.6.4 Выбор сечения силового кабеля питающего РП 2.

Условие выбора кабеля:

I_ДОП. ? I_Р. ;

I_ДОП. ? 142 А.

Согласно задания, питающая сеть выполнена кабелями марки ВВГ.

Из [2 табл. 3.4.1.] по допустимой токовой нагрузке выбираем ближайшее большее сечение медного кабеля. S = 35 мм², I_ДОП. = 170 А.

Выбираем кабель марки ВВГ 4х35 мм².

2.6.5 Выбор распределительного пункта

Выбор распределительного пункта производится по номеру схемы, которая определяет силовой автомат на вводе в шкаф и количество распределительных автоматов.

По [2, табл. 4.1.2.] выбираем ПР 85 048 с автоматическим выключателем ВА 51-33, 160 А на вводе и 2-мя линейными автоматическими выключателями для питания ленточных транспортёров.

Исполнение шкафа как напольное так и навесное.

3. Светотехническая часть

В этом разделе курсового проекта рассчитывается осветительная установка для освещения ремонтного цеха.

Расчёт осветительной установки будем производить по методу удельной мощности. Система освещения в цехе общая равномерная. Вид освещения - рабочий.

Система общего освещения предназначена для освещения всего помещения и расположенных в нём рабочих мест и поверхностей.

При общем освещении светильники располагаются только в верхней зоне помещения - на потолке, фермах, колоннах, стенах или на производственном оборудовании. Общее освещение может быть равномерным, когда по всему помещению должна создаваться одинаковая освещённость.

При равномерном освещении светильники одного типа и мощности располагаются равномерно рядами с одинаковыми или не сильно отличающимися расстояниями между ними и на одинаковой высоте.

Рабочее освещение создаёт требуемую по нормам освещённость и качество освещения, обеспечивая необходимые условия работы при нормальном режиме. [3]

3.1 Размещение световых приборов

Световые приборы располагаем по вершинам квадратов, оптимальные размеры которых определяются по фрмуле:

• Н_Р ? L? • Н_Р (2)

где и относительные светотехнические и энергетические наивыгоднейшие расстояния между светильниками;

Н_Р - расчётная высота осветительной установки.

Численные значения и зависят от типа кривой силы света. В нашем случае светильники имеют кривую силы света (КСС) Г, следовательно численные значения и будут соответствовать 0,8 - 1,1. [3]

Расчётная высота осветительной установки определяется по формуле:

Н_Р = Н₀ - h_СВ - h_Р (3)

где Н₀ - высота помещения, м;

h_СВ - высота свеса светильников, (0…..0,5)м;

h_Р - высота рабочей поверхности от пола, м.

Рис 5 - Расчётная высота осветительной установки.

Н_Р = 6 - 0,3 - 0,8 = 4,9 м;

По формуле (2) определяем L:

0,8 • 4,9 ? L ? 1,1 • 4,9

3,93 ? L ? 5,39

Принимаем расстояние между светильниками 5,3 м.

Количество светильников в ряду определяем по формуле:

n_A = (4)

где а - длина помещения, м.

n_A = 25 / 5,3 = 4,7 принимаем n_A = 5

Количество рядов определяем по формуле:

n_В = (5)

где b - ширина помещения, м.

n_b = 16 / 5,3 = 3,0 принимаем n_A = 3

Общее количество светильников определяется по формуле:

N = n_A • n_b (6)

N = 5 • 3 = 15 шт.

При отсутствии рабочих поверхностей непосредственно около стен помещения, расстояние от крайних рядов светильников до стен принимается равным (0,3….0,5)•L.



Рис 6 - Расположение светильников в помещении.

3.2 Определение мощности лампы

Мощность лампы определяется по формуле:

Р_Л = (7)

где Р_УД - удельная мощность осветительной установки, Вт/м²;

А - площадь помещения, м²;

N - количество светильников, шт.

Р_Л = = 240 Вт

Проверяем выбранную лампу по допустимому отклонению от каталожного по формуле:

- 10% ? • 100 ? 20% (8)

где Р_Л.К. - мощность лампы каталожная, Вт;

Р_РАСЧ - мощность лампы расчётная, Вт.

-10% ? - 4% ? 20%

Условие выполняется.

Выбираем лампу: ДРЛ 250 (6) - 4 Р_Л = 250 Вт.

3.3 Выбор осветительного щита и защитной аппаратуры

Осветительную установку ремонтного цеха распределим на три самостоятельные группы, по пять ламп ДРЛ в группе. На каждую группу выберем аппарат защиты.

Расчетный ток группы рассчитывается по следующей формуле:

(9)

где ?Р₁ - расчетная мощность первой группы ламп;

m - число фаз;

U - фазное напряжение сети, В;

cos ц - коэффициент мощности, для ДРЛ cos ц = 0,92…0,95.

Расчётную мощность первой группы (?Р₁), ламп рассчитываем по формуле:

?Р₁ = Р₁ • n (10)

где Р₁ - мощность одной лампы;

n - количество ламп в группе.

Мощность осветительной установки ремонтного цеха рассчитывается по формуле:

?Р = ?Р₁ + ?Р₂ + ?Р₃ (11)

Произведём выбор защитного аппарата на примере первой группы:

?Р₁ = 250 • 5 = 1250 Вт;

Расцепитель автоматического выключателя, с комбинированным расцепителем, для защиты осветительных сетей с применением ламп ДРЛ выбирается по следующей формуле [2]:

I_Н.Р. ? 1,3•I_РАСЧ. (12)

I_Н.Р. ? 1,3 • 6,1 = 7,9 А

По полученным данным выбираем автоматический выключатель ВА 51 - 31 - 1 :

U_А.В. = 400 В;

I_А.В. = 25 А;

I_Н.Р. = 8 А;

Т. к. осветительные сети не подвержены пусковым токам, следовательно для чувствительности уставку электромагнитного расцепителя принимаем наименьщую из трёх для данного АВ т. е. 3.

К₀ = 3.

Аналогично выбираются автоматические выключатели для защиты осветительной группы 2 и 3.

Произведём выбор защитного аппарата на вводе в ЩО.

По формуле 11 рассчитаем полную мощность осветительной установки ремонтного цеха:

?Р = 1250 + 1250 + 1250 = 3750 Вт;

Далее по формуле (9) определим ток осветительной установки для выбора аппарата защиты на вводе в ЩО:

Произведем выбор вводного автоматического выключателя в ЩО:

По формуле (12) определим номинальный ток расцепителя:

I_Н.Р. ? 1,3 • 3,5 = 4,5 А,

По полученным данным выбираем автоматический выключатель ВА 51 - 31 :

U_А.В. = 400 В;

I_А.В. = 25 А;

I_Н.Р. = 6,3 А;

К₀ = 3.

Выбираем групповой щиток освещения ЯРН 8501-3813 [4].

Таблица 5 - Данные щитка освещения ЯРН 8501-3813.

Тип	Тип вводного автомата	Автоматические выключатели в групповых линиях	Степень защиты	Примечание
		тип	Кол-во
ЯРН 8501-3813	ВА 51 - 31	ВА 51-31-1	3	IP 54	Габариты 500х300х100

Таблица 6 - Сводная ведомость нагрузок по цеху.

Наименование РУ и электроприёмников	Нагрузка установленная	Нагрузка максимальная
	РН, кВт	n	?РН, кВт	cos ц	tg ц	РМ, кВт	QМ, кВар	SМ, кВ•А	IМ, А
РП 1	55	4	220	0,85	0,62	220	136	259	392
РП 2	7,5	8	60	0,65	1,17	60	70	92	140
РП 3	35	4	140	0,95	0,33	140	46	147	224
РП 4	35	2	70	0,75	0,88	70	62	93	142
ЩО ОУ с ГРЛ			3,75	0,92	0,42	3,75	1,6	4	3,5
Всего на ШНН без КУ				0,88	0,63	494	315	586	-

Данные в таблицу заносятся по результатам расчётов, а так же используются следующие формулы

Для определения реактивной мощности Q, в квар:

Q = Р • tg ц (13)

где tg ц - табличное значение соответствующего угла cos ц.

Для определения полной мощности S, в кВ•А:

S = (14)

4. Расчёт и выбор компенсирующего устройства

4.1 Для выбора компенсирующего устройства (КУ) необходимо знать

- расчётную реактивную мощность КУ;

- тип компенсирующего устройства;

- напряжение КУ.

4.2 Расчётную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения

Q_К.Р. = б • Р_М • (tg ц - tg ц_К) (15)

где Q_К.Р. - расчётная мощность КУ, квар;

б - коэффициент, учитывающий повышение cos ц естественным способом, принимается б = 0,9;

tg ц, tg ц_К - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации. Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cos ц_К = 0,94…0,96.

Задавшись cos ц_К из этого промежутка, определяют tg ц_К .

Значения Р_М, tg ц выбираются по результату расчёта нагрузок из «Сводной ведомости нагрузок».

4.3 Задавшись типом КУ, зная Q_К.Р. и напряжение, выбирают стандартную компенсирующую установку, близкую по мощности

Применяются комплектные конденсаторные установки (ККУ) или конденсаторы, предназначенные для этой цели.

4.4 После выбора стандартного КУ определяется фактическое значение cos ц_Ф

tg ц_Ф = tg ц - (16)

где Q_К.СТ. - стандартное значение мощности выбранного КУ, квар.

Произведём выбор КУ.

Таблица 7 - Данные для выбора КУ.

Параметр	cos ц	tg ц	РМ, кВт	QМ, кВар	SМ, кВ•А
Всего на НН без КУ	0,88	0,63	494	315	586

Определяем расчётную мощность КУ по формуле (15):

Q_К.Р. = 0,9 • 494 • (0,63 - 0,33) = 133 квар

принимаем cos ц_К = 0,95, тогда tg ц_К = 0,33.

По [2] выбираем УК - 0,38 - 150

Определяем фактическое значение tg ц и cos ц после компенсации реактивной мощности по формуле (16)

tg ц_Ф = 0,63 - (150 / 0,9 • 494) = 0,29;

cos ц_Ф = 0,96.

Результаты расчётов занесём в таблицу 8.

5. Выбор трансформатора

5.1 Определяется расчётная мощность трансформатора с учётом потерь

P_Т = 0,02 • S_Н.Н. = 0,02 • 521 = 10,4 кВт;

Q_Т = 0,1 • S_Н.Н. = 0,1 • 521 = 52,1 квар;

S_Т. = = = 53 кВ•А.

Полученные данные заносим в таблицу 8.

Таблица 8 - Сводная ведомость нагрузок до и после компенсации реактивной мощности.

Параметр	cos ц	tg ц	РМ, кВт	QМ, кВар	SМ, кВ•А
Всего на НН без КУ	0,88	0,63	494	315	586
КУ				150
Всего на НН с КУ	0,96	0,29	494	165	521
Потери в тр - ре			10,4	52,1	53
Всего ВН с КУ			504	217	548

По полученным данным производим выбор силового трансформатора. При выборе трансформатора питающего потребителей III категории надёжности необходимо соблюдать следующее условие:

при нагрузках III категории необходимо учитывать К_З при выборе трансформатора [2]:

К_З = 0,9 - 0,95

S_Н.Т. ? S_М / n • К_З

где n - число трансформаторов;

К_З - коэффициент загрузки трансформатора.

S_Н.Т. ? 548 / 1 • 0,9 = 609.

Для того что бы условие выполнялось, выбираем из [2] КТП с трансформатором 630 кВ•А.

6. Выбор аппарата защиты на низкой стороне КТП

Произведём выбор автоматического выключателя на низкой стороне КТП.

Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии, где он установлен, тип его и число фаз.

- Токи в линии определяются по формуле:

А (17)

I_А.В. = 630000 / 1,73 • 400 = 909 А

По полученным данным выбираем автоматический выключатель ВА 53 - 41 :

U_А.В. = 400 В;

I_А.В. = 1000 А;

I_Н.Р. = 1000 А;

К₀ = 7.

Литература

1. Сибикин Ю. Д. Электроснабжение промышленных и гражданских зданий: 2-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. 368 с.

2. Шеховцев В. П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению/В. П. Шеховцев. - 2-е изд. - М.: ФОРУМ, 2011.-136с

3. Филатов И. В., Гурнина Е. В. Электроснабжение осветительных установок: Учебное пособие. - М.: Изд-во МГОУ.

4. Методические указания по проектированию электрических осветительных установок

Размещено на Allbest.ru