Разработка электроснабжения ремонтно-механического цеха

Размещено на http://allbest.ru

Введение

механический цех электрический трансформатор

Электроснабжение служит для обеспечения электроэнергией всех отраслей хозяйства: промышленности, сельского хозяйства, транспорта, городского хозяйства и т. д. В систему электроснабжения. входят источники питания, повышающие и понижающие подстанции электрические питающие распределительные электрические сети различные вспомогательные устройства и сооружения. Основная часть вырабатываемой электроэнергии потребляется промышленностью, например в СССР -- около 70% (1977). Структура электроснабжения определяется исторически сложившимися особенностями производства и распределения электроэнергии в отдельных странах. Принципы построения систем электроснабжения в промышленно развитых странах являются общими. Некоторая специфика и местные различия в схемах электроснабжения зависят от размеров территории страны, её климатических условий, уровня экономического развития, объёма промышленного производства и плотности размещения электрифицированных объектов и их энергоёмкости.

Электроустановки современных промышленных предприятий представляют собой сложные системы, предъявляющие повышенные требования к надежности электроснабжения, что в свою очередь потребовало автоматизации работы отдельных элементов сетей. В этих условиях принципиально важно, чтобы в проектах электроснабжения и электрооборудования цехов принимались решения, отвечающие требованиям электробезопасности, наименьших затрат на их сооружение и удобства эксплуатации и надежности работы.

Проект электроснабжения промышленного предприятия, как правило, содержит: расчет электрических нагрузок на всех уровнях напряжения, выбор и расчет питающих и распределительных сетей, как цеха так и промышленного предприятия, включающих выбор цеховых подстанций с выбором мощности трансформаторов и определением их местоположения, выбору электрооборудования, аппаратов защиты и управления и вопросы электробезопасности. Проектные решения должны соответствовать требованиям основных нормативных документов, ПУЭ и СНИП и учитывать категорию надежности электроприемников и условия окружающей среды.

В данной работе сделана попытка отразить эти вопросы в доступной форме с использованием достаточного теоретического материала с иллюстрацией на конкретных примерах проектного решения. Материал каждой главы чаще всего соответствует решению какого либо вопроса проекта электроснабжения промышленного предприятия.

1. Исходные данные

Исходными данными для расчета электрических нагрузок групп электроприемников являются номинальная мощность электроприемников и характер изменения нагрузки, определяемый технологическим режимом.

Эти данные отражены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Исходные данные

Номер на плане	Наименование оборудования	Номинальная мощность Pн,кВт
1	2	3
1	Окрасочная камера	4,5
2	Моечная машина	3
3	Моечная машина	10
4	Обрабатывающий центр	25
5	Карусельный станок	13,1
6	Универсально-сверлильный станок	5,5
7	Пресс	11
8	Вентилятор	7,5
9	Координально-расточный станок	21,2
10	Токарно-карусельный станок	19,2
11	Токарно-револьверный станок	6,6
12	Резьбо-шлифовальный станок	4,6
13	Шлице-шлифовальный станок	6,6
14	Сварочный трансформатор	18
15	Плоскошлифовальный станок	2,6
16	Фрезерный станок	16,8
17	Вертикально-сверлильный станок	3,7
18	Плоскошлифовальный станок	37,5
19	Копировально-фрезерный станок	3,6
20	Фрезерный станок	13
21	Токарно-винторезный станок	11,1
22	Внутришлифовальный станок	9

2. Характеристики потребителей электроэнергии

В цехе присутствуют однотипные по технологическому назначению электроприемники, которые имеют примерно одинаковые коэффициенты использования К_и , коэффициент мощности cos и tg .

В данном курсовом проекте проектируется ремонтно-механический цех №53 который можно отнести к потребителям 3-ей категории надёжности, так как перерыв в электроснабжении цеха не приведёт к ущербу, недоотпуска, массовым простоям механизма, не вызовет опасности для жизни людей, не вызовет расстройств технологического процесса. Окружающая среда в таком цехе нормальная. Электропитание обрудования осуществляется от 9 распределительных пунктов

Средние значения коэффициентов характеризующие работу электроприёмников записаны в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Характеристики потребителей электроэнергии

Номер на плане	Наименование электроприёмника	Pуст	Кол-во	Ки	cos	tg
ПР1	1	2	3	4	5	6
5	Карусельный станок	13,1	3	0,12	0,4	2,29
9	Координально-расточный станок	21,2	2	0,17	0,7	1,02
16	Фрезерный станок	16,8	1	0,12	0,4	2,29
17	Вертикально-сверлильный станок	3,7	1	0,13	0,5	1,73
10	Токарно-карусельный станок	19,2	2	0,17	0,65	1,16
15	Плоскошлифовальный станок	2,6	2	0,14	0,65	1,16
ПР2	1	2	3	4	5	6
9	Координально-расчётный станок	21,2	1	0,17	0,7	1,02
18	Плоскошлифовальный станок	37,5	1	0,14	0,65	1,16
20	Фрезерный станок	13	3	0,12	0,4	2,29
22	Внутришлифовальный станок	9	1	0,14	0,5	1,73
ПР3	1	2	3	4	5	6
14	Сварочный трансформатор	18	4	0,2	0,4	2,29
2	Моечная машина	3	1	0,25	0,75	0,88
8	Вентилятор	7,5	1	0,65	0,8	0,75
ПР4	1	2	3	4	5	6
7	Пресс	11	2	0,17	0,65	1,16
22	Внутришлифовальный станок	9	2	0,14	0,5	1,73
21	Токарно-Винторезный станок	11,1	1	0,12	0,4	2,29
12	Резьбо-шлифовальный станок	4,6	2	0,14	0,5	1,73
ПР5	1	2	3	4	5	6
6	Универсально-сверлильный станок	5,5	1	0,13	0,6	1,33
20	Фрезерный станок	13	3	0,12	0,4	2,29
21	Токарно-винторезный станок	11,1	2	0,12	0,4	2,29
ПР6	1	2	3	4	5	6
20	Фрезерный станок	13	3	0,12	0,4	2,29
11	Токарно-револьверный станок	6,6	2	0,12	0,4	2,29
18	Плоскошлифовальный станок	37,5	3	0,14	0,65	1,16
4	Обрабатывающий центр	25	2	0,2	0,55	1,51
17	Вертикально-сверлильный станок	3,7	1	0,13	0,5	1,73
ПР7	1	2	3	4	5	6
16	Координально-расчётный станок	21,2	1	0,17	0,7	1,02
17	Плоскошлифовальный станок	37,5	1	0,14	0,65	1,16
18	Фрезерный станок	13	3	0,12	0,4	2,29
10	Внутришлифовальный станок	9	1	0,14	0,5	1,73
15	Плоскошлифовальный станок	2,6	4	0,14	0,65	1,16
14	Сварочный трансформатор	18	1	0,2	0,4	2,29
13	Шлице-шлифовальный станок	6,6	1	0,3	0,75	0,88
19	Токарно-карусельный станок	19,2	2	0,17	0,65	1,16
18	Плоскошлифовальный станок	2,6	2	0,14	0,65	1,16
20	Фрезерный станок	13	1	0,12	0,4	2,29
22	Внутришлифовальный станок	9	2	0,14	0,5	1,73
21	Токарно-винторезный	11,1	3	0,12	0,4	2,29
ПР9	1	2	3	4	5	6
1	Окрасочная камера	4,5	2	0,3	0,65	1,16
3	Моечная машина	10	1	0,25	0,6	1,33
8	Вентилятор	7,5	1	0,65	0,8	0,75
2	Моечная машина	3	1	0,25	0,6	1,33

3. Расчёт электрических нагрузок

Расчёт сводится к определению для сформированных групп электроприёмников таких переменных как:установленная мощность групп электроприёмников, группового коэффициента использования ,эффективного колличества электроприёмников,активной,реактивной,полной расчётной мощности,расчётного тока группы. Метод упорядоченных диаграмм является основным методом при расчёте нагрузок до 1кВ.Этот метод возможен когда известна единичные можности электрооборудования и их количество,и технологическое назначение. Рассмотрим расчёт электрической нагрузки для групп электроприёмников подключённых к пункту ПР1. Определяем суммарную номинальную мощность эл. приёмников группы:

?P_н=P_н1+P_н2+P_н4+P_н6+P_н9 =39,3+42,4+16,8+3,7+38,4+5,2=145,8 кВт (3.1)

Определяем групповой коэффициент использования:

_Kгр.= = 0,15 (3.2)

(3.3)

= 0.56

переводим в который получился равным 1.47 и данные заносим в таблицу

Эффективное число электроприемников n_э - это такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обуславливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности и режиму работы электроприемников.

Величина n_э определяется по выражению:

(3.4)

n_э==8,64

Зная эффективное число электроприемников и групповой коэффициент использования по таблице 1 определяем коэффициент расчетной мощности:

при ,

Через коэффициент расчетной мощности определяем расчетную активную нагрузку данной группы электроприемников:

(3,5)

В нашем случае эффективное число электроприемников n_э< 10, то реактивная расчетная нагрузка определяется следующим образом:

(3,6)

Иначе, если n_э> 10, то находим по следующей формуле:

(3,7)

Значение токовой расчетной нагрузки, по которой выбирается сечение линии по допустимому нагреву, определяется по выражению:

( 3.8)

где - полная расчетная мощность узла нагрузки

Аналогично проведем расчет для остальных групп электроприемников и данные занесем в таблицу 3.1

Вывод: В данном пункте мы рассчитали общую мощность по цеху, которая составила 162,63 кВт, а также рассчитали общий ток равный 444,56А

Таблица 3.1 Данные для расчета электрических нагрузок

Наименов узла сети, номера электропр	Наименование электроприем	Кол-во электропр	Номинальная мощность, кВт	КИ	Коэффициенты	КИPН, кВт	КИPН tg , квар	nЭ	Коэфф расчетн мощн	Расчетная мощность	Расчет ток, А
			одного электр	общая		cos	tg					актив, кВт	реакквар	полн кВА
ПР1
5	Карусельный станок	3	13,1	39,3	0,12	0,4	2,29	4,72	10,80
9	Координально-расчётный станок	2	21,2	42,4	0,17	0,7	1,02	7,21	7,35
16	Фрезерный станок	2	16,4	32,8	0,12	0,4	0,29	3,94	9,02
17	Вертикально-сверлильный станок	1	3,7	3,7	0,13	0,5	1,73	0,48	0,83
10	Токарно-карусельный станок	2	19,2	38,4	0,17	0,65	1,16	6,53	7,57
15	Плоскошлифовальный станок	2	2,6	5,2	0,14	0,65	1,16	6,53	7,57
Итоги по ПР1	11	76,6	145,8	0,15	0,56	1,47	21,68	32,02	8,6	1,84	39,81	35,13	53,0	80,75
ПР2
9	Координатно-расчетный станок	1	21,2	21,2	0,17	0,7	1,02	3,60	3,68
18	Плоскошлифовальный станок	1	37,5	37,5	0,14	0,65	1,16	5,25	6,09
20	Фрезерный станок	3	13	39	0,12	0,4	2,29	4,68	10,72
22	Внутришлифовальный станок	1	9	9	0,14	0,5	1,73	1,26	2,18
Итоги по ПР2	6	80,7	106,7	0,14	0,56	1,47	14,79	22,66	4,65	2,92	43,18	24,90	49,84	75,81
ПР3
14	Сварочный трансформатор	4	18	72	0,2	0,4	2,29	14,4	32,97
2	Моечная машина	1	3	3	0,25	0,75	0,88	0,75	0,66
8	Вентилятор	1	7,5	7,5	0,65	0,8	0,75	4,87	3,65
Итоги по ПР3	6	28,5	82,5	0,24	0,44	2,04	20,02	37,28	5	1,73	34,63	41,00	53,66	81,62
ПР4
7	Пресс	2	11	22	0,17	0,65	1,16	3,74	4,34
22	Внутришлифовальный станок	2	9	18	0,14	0,5	1,73	2,52	4,36
21	Токарно-винторезный станок	1	11,1	11,1	0,12	0,4	2,29	1,33	3,05
12	Резьбо-шлифовальный станок	2	4,6	9,2	0,14	0,5	1,73	1,29	2,23
Итоги по ПР4	7	35,7	60,3	0,14	0,53	1,59	8,88	13,98	6,38	2,14	19,0	15,37	24,44	37,18
ПР5
6	Универсально-сверлильный станок	1	5,5	5,5	0,13	0,6	1,33	0,71	0,94
20	Фрезерный станок	3	13	39	0,12	0,4	2,29	4,68	10,71
21	Токарно-винторезный	2	11,1	22,2	0,12	0,4	2,29	2,66	6,09
Итоги по ПР5	6	29,6	66,7	0,12	0,42	2,16	8,06	17,77	5,67	2,65	21,36	19,55	28,95	44,04
ПР6
20	Фрезерный станок	2	13	26	0,12	0,4	2,29	3,12	7,14
11	Токарно-револьверный станок	2	6,6	13,2	0,12	0,4	2,29	1,58	3,63
18	Плоскошлифовальный	3	37,5	112,5	0,14	0,65	1,16	15,75	18,27
4	Обрабатывающий центр	2	25	50	0,2	0,55	1,51	10	15,1
17	Вертикально-сверлильный станок	1	3,7	3,7	0,13	0,5	1,73	0,48	0,83
Итоги по ПР6	10	85,8	205,4	0,15	0,57	1,44	30,93	44,97	7,14	1,78	55,06	49,47	74,02	112,6
ПР7
16	Фрезерный станок	1	16,8	16,8	0,12	0,4	2,29	2,01	4,60
17	Вертикально-сверлильный станок	1	3,7	3,7	0,13	0,5	1,73	0,48	0,83
18	Плоскошлифовальный станок	2	37,5	75	0,14	0,65	1,16	10,5	12,18
10	Токарно-карусельный станок	2	19,2	38,4	0,17	0,65	1,16	6,52	7,56
15	Плоскошлифовальный станок	4	2,6	10,4	0,14	0,65	1,16	1,45	1,68
14	Сварочный трансформатор	1	18	18	0,2	0,4	2,29	3,6	8,24
13	Шлице-шлифовальный станок	1	6,6	6,6	0,3	0,75	0,88	1,98	1,74
Итоги по ПР7	12	104,4	168,9	0,15	0,60	1,33	26,54	36,83	6,65	1,94	51,48	40,51	65,50	99,63
ПР8
19	Копировально-фрезерный станок	3	3,6	10,8	0,12	0,4	2,29	1,29	2,95
18	Плоскошлифовальный станок	1	37,5	37,5	0,14	0,65	1,16	5,25	6,09
20	Фрезерный станок	1	13	13	0,12	0,4	2,29	1,56	3,57
22	Внутришлифовальный станок	2	9	18	0,14	0,5	1,73	2,52	4,35
21	Токарно-винторезный станок	3	11,1	33,3	0,12	0,4	2,29	3,99	9,13
Итоги по ПР8	10	74,2	112,6	0,13	0,50	1,73	14,61	26,14	5,91	2,42	35,39	28,75	45,60	69,36
ПР9
1	Окрасочная камера	2	4,5	9	0,3	0,65	1,16	2,7	3,13
3	Моечная машина	1	10	10	0,25	0,6	1,33	2,5	3,32
8	Вентилятор	1	7,5	7,5	0,65	0,8	0,75	4,87	3,65
2	Моечная машина	1	3	3	0,25	0,6	1,33	0,75	0,99
Итоги по ПР9	5	25	29,5	0,36	0,66	1,13	10,82	11,09	4,23	3,20	34,62	12,19	36,70	55,82
Итого по участку			978,4	0,16	0,54	1,55	156,38	242,82	54,37	1,04	162,63	242,82	292,25	444,56

Размещено на http://allbest.ru

4. Компенсация реактивной мощности

Наличие реактивных токов потребителей электрической энергии вызывает дополнительные потери активной мощности в проводах электрической сети. Снижение потребления реактивной мощности осуществляют путем компенсации реактивной мощности.

Рассчитаем мощность компенсирующего устройства реактивной мощности Q_к.у.

Определим cos_факт - угол сдвига фаз, соответствующий фактическому коэффициенту использования мощности до компенсации:

кВт (4.1)

квар

Следовательно tg равен 1,51.

Чтобы поддерживать коэффициент мощности cos близким к 0,95 (которому соответствует tg = 0,33), т.е. увеличить коэффициент мощности, необходимо уменьшить (скомпенсировать) реактивную мощность. Для этого необходимо установить компенсирующее устройство мощностью:

квар (4.2)

Выбираем конденсаторную батарею УКБН-0,38-200-50 УЗ.

Рассчитаем реактивную расчетную и полную расчетную мощности и фактический коэффициент мощности после компенсации:

квар

 кВА (4.3)

(4.4)

5. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий является одним из важных вопросов электроснабжения и построения рациональных сетей. В нормальных условиях трансформаторы должны обеспечивать питание всех потребителей предприятия при их номинальной нагрузке.

Число трансформаторов на подстанции определяется требованием надёжности электроснабжения.

Задача выбора количества трансформаторов заключается в том, чтобы из двух вариантов выбрать вариант с лучшими технико-экономическими показателями.

В этом случае вопрос решается в пользу применения двух одно трансформаторных по сравнению с одной двух трансформаторной подстанцией.

Двухтрансформаторные подстанции применяются при значительном числе потребителей II категории, либо при наличии потребителей I категории. Кроме того, двухтрансформаторные подстанции целесообразны при неравномерном суточном и годовом графике нагрузки предприятия, при сезонном режиме работы при значительной разницей нагрузки в сменах..

Электроснабжение населенного пункта, микрорайона города, цеха, группы цехов или всего предприятия может быть обеспечено от одной или нескольких ТП. Целесообразность сооружения одно- или двух-трансформаторных подстанций определяется в результате технико-экономического сравнения нескольких вариантов системы электроснабжения.

В системах электроснабжения промышленных предприятий наибольшее

применение нашли следующие единичные мощности трансформаторов: 630, 1000,1600 кВА, в электрических сетях городов - 400, 630 кВА. Практика

проектирования и эксплуатации показала необходимость применения однотипных трансформаторов одинаковой мощности, так как разнообразие их создает неудобства в обслуживании и вызывает дополнительные затраты на ремонт.

В общем случае выбор мощности трансформаторов производится на

основании следующих основных исходных данных: расчетной нагрузки объекта электроснабжения, продолжительности максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, стоимости электроэнергии, нагрузочной способности трансформаторов и их экономической загрузки.

Основным критерием выбора единичной мощности трансформаторов при технико-экономическом сравнении вариантов является, как и при выборе количества трансформаторов, минимум годовых приведенных затрат.

Т.к. в цехе присутствует осветительная нагрузка, то при выборе оборудования комплектной трансформаторной подстанции кроме расчетной мощности электроприемников, необходимо также учитывать расчетную осветительную мощность.

Расчет осветительной нагрузки будим производить методом удельной мощности на единицу площади.

Освещение будет выполнено светильниками РСП05-400 с газоразрядными лампами высокого давления ДРЛ-400. Высота подвеса светильников h =7,5м.

Определяем удельную мощность Руд(Вт/м2)

Для E = 100 лк

Р_уд = 5,4

Для E = 400 лк:

Pуд=5,44=21,6Вт/м (5,1)

Определяем площадь помещения по плану:

F=ав; (5,2)

F = 30 72 =2160 м ² .

Определяем удельную установленную мощность для всего цеха:

P_уст=P_удF (5,3)

P_уст= 2160 0,0216=46,656кВт

Установленная осветительная мощность всегда больше расчетной, так как,в зависимости от характера производства и назначения помещений часть ламп обычно не включена. Поэтому вводится поправочный коэффициент -

коэффициент спроса Кс. Примем: К_с= 0,95

При использовании газоразрядных ламп теряется мощность в пуско-

регулирующей аппаратуре, поэтому вводится коэффициент К_пра , учитывающий

эти потери.

Для газоразрядных ламп высокого давления:

К_пра= 1.1

С учетом всех поправок определяем установленную мощность

осветительной нагрузки:

Р_р.осв=К_праК_сР_уст (5,4)

Р_р.осв=1,1 0,95 46,656=48,75кВт.

По расчетным нагрузкам с учетом мощности осветительной нагрузки и компенсации реактивной мощности производим выбор электрооборудования комплектной трансформаторной подстанции.

Для ремонтно-механического цеха будет использоваться однотрансформаторная комплектная подстанция. Мощность трансформатора комплектной трансформаторной подстанции определяется с учетом его загрузки.

Определим расчётную реактивную мощность:

Q_pосв=Р_росв+tg (5,5)

Q_{p осв}=0,29+48,75=49,04 квар.

Определим полную расчетную мощность:

(5,6)

=230,477 кВА.

Для подстанции выбираем трансформатор с номинальной мощностью:

S_н= 250кВт

Определим мощность загрузки для выбранного трансформатора:

К_загр=; (5,7)

К_загр= = 0,92.

Вывод: Трансформатор выбран правильно, т.к. коэффициент загрузки трансформатора находится в пределах допустимых значений. К установке в КТП принимаем один трансформатор марки ТМЗ-250/10/0,4 и мощностью 250кВт.

6. Выбор электрооборудования комплектной трансформаторной подстанции и питающей сети

Исходными данными для выбора аппаратов защиты, контроля учета будут определенные ранее расчетные токи распределительных шкафов и шинопроводов.

КТП состоит из: шкафа вводного высоковольтного (ШВВ) и низковольтного (ШВН), РУ-0,4 кВ. Комплектующегося шкафами низковольтными линейными (ШНЛ).

Определим тип выключателя нагрузки, предохранителя и питающего кабеля на высоковольтном вводе подстанции ШВВ:

Расчетный ток цеха находим по формуле:

I_р.цеха=S_р.цеха; (6.1)

где Sр.цеха - расчетная мощность цеха, кВА; U - напряжение на выходе из КТП

I_р.цеха= =350,58А согласно формуле

Расчетный ток питающего кабеля КТП найдем по формуле:

I_р. = ;

где Sктп - номинальная мощность КТП, кВА; U - напряжение на вводе в КТП

I_р. = = 13,32А;

Высоковольтный предохранитель выбираем из условия:

I_нтр?Iр

20?13,32 А

Предохранитель удовлетворяющей данному условию - ПКТ101 10/20 согласно таблице [11]

Выбираем сечение вводного кабеля по экономической плотности тока:

S_э= (6.2)

где jэ - экономическая плотность тока, А/мм2

S_э = = 11,1мм²

согласно формуле:

По полученному сечению выбираем кабель АПвП 3х16.

Проверяем выбранный кабель на термическую устойчивость к токам к.з:

S_min== 11,6мм²

По ранее проведенным расчетам выбираем выключатель нагрузки с пружинным приводом типа ВНП - 10/450/10.

Шкаф ввода низкого напряжения ШВН комплектуется трансформатором тока ТК-20 , амперметром РА1, вольтметром PV1, счетчиком активной и реактивной энергии, автоматическими выключателями ВА.

Выбираем вольтметр PV1 по напряжению U=0,38 кВ из таблицы 11[1]:

Э365-1.1 450\5 с классом точности 2,5

Так же выбираем амперметр РА1 по току I= 280A из таблицы 11[1]:

Э365-1 450/5 с классом точности 2,5.

Для измерения тока нулевого провода будем использовать трансформатор тока ТК20 450/5.

По таблицы 13[1] выбираем трансформатор тока ТК20 450/5 по расчетному току I=350,58А

Для учета потребленной энергии выбираем счетчик активной и реактивной энергии по таблице 11[1]:

Счетчик активной энергии: СА4У-И672М

Счетчик реактивной энергии: СР4У-И673М

Из таблицы 9[1] выбираем автоматический выключатель серии ВА по следующему условию:

Iнтр?Iр - номинальный ток аппарата

Iнтр?Iр1,25 - номинальный ток теплового расцепителя

1)по номинальному току

I_ш ? I_p

2)по количеству присоединений

N_ш ? N _эп

Таблица 6.1 Результаты выбора выключателя нагрузки.

Расчетные параметры цепи	Каталожные данные	Условия выбора
20	?	13,32
10	?	10

Таблица 6.2 Результаты выбор высоковольтного предохранителя.

Расчетные параметры цепи	Каталожные данные	Условия выбора
400	?	350,58
10	?	10

Выбираем автоматический выключатель серии ВА51 -630/500.

Аналогично проводим расчеты выбора электрооборудования для распределительных пунктов: ПР1, ПР2, ПР3, ПР4, ПР5, ПР6, ПР7, ПР8,ПР9; и комплектно конденсаторную установку ККУ1 типа УКБН-0,38-200-50 УЗ.

Сетевое обозначение	Расчетный ток	Тип амперметра	Тип трансформатора	Аппараты защиты
ПР1	80,94	Э365-1 100/5	ТК20 100/5	ВА51 100/100
ПР2	75,87	Э365-1 100/5	ТК20 100/5	ВА51 100/100
ПР3	81,67	Э365-1 100/5	ТК20 100/5	ВА51 100/100
ПР4	37,18	Э365-1 50/5	ТК20 50/5	ВА51 63/50
ПР5	44,04	Э365-1 50/5	ТК20 50/5	ВА51 63/63
ПР6	112,6	Э365-1 150/5	ТК20 150/5	ВА51 150/150
ПР7	99,76	Э365-1 100/5	ТК20 100/5	ВА51 150/125
ПР8	69,36	Э365-1 75/5	ТК20 75/5	ВА51 100/80
ПР9	55,88	Э365-1 75/5	ТК20 75/5	ВА51 100/80

Выбираем сечения питающих кабелей с учетом токов защитных аппаратов для питания распределительных шкафов из таблицы 6.1 [1] по следующим условиям:

I_дд ? I_P

100 ? 80

I_дд ? К_з I_з

80 ? 180

Где I_з - номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя

K3 - коэффициент выбираемый в зависимости от типа аппарата защиты

Для автоматического выключателя комбинированным расцепителем: Кз= 1

Питающие сети пятипроводные, поэтому в качестве питающего кабеля будет использоваться кабель марки ВВГ с пятью медными жилами.

Согласно формуле выбираем кабель серии ВВГ:

Для ПР1 ( ПР85-ИН1-002): Iдд ? 80,94 А I_дд ? 105 А ВВГ 5х25

Для ПР2 ( ПР85-ИН1-002): Iдд ? 75,87 А I_дд ?180А ВВГ 5х16

Для ПР3 ( ПР85-ИН1-002): Iдд ? 81,67 А I_дд ?1105А ВВГ 5х25

Для ПР4 ( ПР85-ИН1-002): Iдд ? 37,18 А I_дд ?145А ВВГ 5х6

Для ПР5 ( ПР85-ИН1-002): Iдд ? 44,04 А I_дд ?145А ВВГ 5х6

Для ПР6 ( ПР85-ИН1-004): Iдд ? 112,60 А I_дд ?1130А ВВГ 5х35

Для ПР7 ( ПР85-ИН1-004): Iдд ? 99,76 А I_дд ?1105А ВВГ 5х25

Для ПР8 ( ПР85-ИН1-002): Iдд ? 69,36 А I_дд ?180А ВВГ 5х16

Для ПР9 ( ПР85-ИН1-002): Iдд? 55,88 А I_дд ?160А ВВГ 5х10

Схема подключения аппаратов защиты, контроля и учета в комплектной трансформаторной подстанции приведен на рисунке 6.1

Рисунок 6.1 Схема трансформаторной подстанции.

7. Защита электрических сетей напряжением до 1 кВ от перегрузки и токов короткого замыкания

Первым условием выбора двигателей является соответствие между его мощностью и мощностью производственного механизма. Последняя

P_уст ? Р_н.зд

где Р_уст - установленная мощность станка, кВт;

Р_н.эд - номинальная мощность электродвигателя, кВт

Двигатель должен быть выбран в соответствии с напряжением заводской сети.

U_н.эд? U_c

где Uн.эд - номинальное напряжение электродвигателя, кВ;

Uс - номинальное напряжение сети, кВ.

Исходными данными для выбора аппаратов защиты являются номинальные токи электроприемников, определяемые по формуле:

I_н=

Р_{ном. дв}Р_уст

7,57,5

Выбираем аппараты защиты для электроприемников по условию:

Iнтр?Iр1,15

63?1,1525,16

Электроприемники запитываемые от ПР1:

№5 Карусельный станок:

I_н =А

25,16 А согласно формуле

I_пуск=I_p7,0

I_пуск=25,16 7,0=176,12

I_нтрI_p

I_ср1,25I_пуск

I_н?25,16 А 63?31,45 А по формуле

Выбираем двигатель АИР160S4 КПД=90% , 0,88 I_п/I_н=7,5.

Автоматический выключатель ВА51 63/40



Аналогично осуществляем выбор автоматических выключателей для других электроприемников и результаты заносим в таблицу 8.1

Полученные ранее результаты расчета позволяют выбрать типы распределительных шкафов и шинопроводов.

Выбираем распределительные шкафы типа ПР85-Ин1 с автоматическими выключателями по таблице 2[4] и 18[1]

(ПР85-ИН1-002)(ПР85-ИН1-002)(ПР85-ИН1-002)(ПР85-ИН1-022)(ПР85-ИН1-02-002)(ПР85-ИН1-02-004)(ПР85-ИН1-004)(ПР85-ИН1-002)(ПР85-ИН1-002)

8. Расчет параметров и выбор проводов и кабелей распределительной сети

Выбор сечения проводов и кабелей распределительной сети с учетом токов защитных аппаратов для подвода к электроприемникам проведем по ранее приведенным условиям. Для автоматов К_з=1

Распределительные сети будут четырехпроходными, поэтому будем использовать провода марки АПВ с алюминиевой жилой и кабеля марки АВВГ с четырьмя алюминиевыми жилами, а зависимости от расположения электроприемника относительно питающего его шкафа или шинопровода.

Сечения проводов и кабелей выбираем из таблиц 6.1 и 6.4[1].

Пример расчета выбора проводов и кабелей для распределительной сети: №5 Карусельный станок:

I_дд?

I_дд?7,5 А 63 ?7,5

I_дд?17,5 А 63?17,5

I_нтр?I_p1 А 63 ?63 1

I_дд ? 63?

Выбираем провод типа: АПВ 5х2,5

Аналогично проводим расчет выбора сечения проводов и кабелей для остальных электроприемников распределительной сети.

Выбранные аппараты защиты, электродвигатели и магнитные пускатели, а также провода и кабели распределительной сети заносим в таблицу 8.1

Номера на плане	Характеристика технологического оборудования	Данные для электродвигателей	Пускатели и защитные аппараты	Ответвления
	Наименов	Мощность, кВт	Расчетный ток, А	Тип электродвигателя	Pном, кВт	КПД,%	cos	Iпуск /Iном	Тип пускателя	Iном теплового реле, А	Iпуск	Iном/Iуст, автоматического выкл.,А	Марка провода (кабеля)	Сечение, мм2	Длина участка сети	Диаметр трубы
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
ПР1:
5	Карусельный станок	13,1	30,1	АИР160S4	15	90	0,88	7,5			225,75	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	1,23	15
5	Карусельный станок	13,1	30,1	АИР160S4	15	90	0,88	7,5			225,75	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	3,53	15
5	Карусельный станок	13,1	30,1	АИР160S4	15	90	0,88	7,5			225,75	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	6,55	15
9	Координально-расточный станок	21,2	42,2	АИР180S2	22	91	0,87	7			295,4	ВА51-31 63/50	АПВ	4	3,32	15
9	Координально-расточный станок	21,2	42,2	АИР180S2	22	91	0,87	7			295,4	ВА51-31 63/50	АПВ	4	7,58	15
16	Фрезерный станок	16,8	34,7	АИР160М22	18,5	91	0,89	7			242,9	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	4,50	15
ПР1:
17	Вертикально-сверлильный станок	3,7	7,9	АИР100S2	4	87	0,88	7,5			59,25	ВА51-31 25/10	АПВ	2,5	8,42	15
10	Токарно-карусельный станок	19,2	42,2	АИР180S2	22	91	0,87	7			295,4	ВА51-31 63/50	АПВ	2,5	5,46	15
10	Токарно-карусельный станок	19,2	42,2	АИР180S2	22	91	0,87	7			295,4	ВА51-31 63/50	АПВ	2,5	11,3	15
ПР1:
15	Плоскошлифовальный станок	2,6	6,3	АИР90L2	3	84,5	0,85	7			44,1	ВА51-31 25/8	АПВ	2,5	8,87	15
15	Плоскошлифовальный станок	2,6	6,3	АИР90L2	3	84,5	0,85	7			44,1	ВА51-31 25/8	АПВ	2,5	14,8	15
ПР2:
9	Координально-расточный станок	21,2	42,2	АИР180S2	22	91	0,87	7			295,4	ВА51-3163/50	АПВ	4	2,80	15
18	Плоскошлифовальный станок	37,5	99,3	АИР225M2	55	92,5	0,91	7,5			744,7	ВА51-31 160/125	АПВ	6	5,59	20
20	Фрезерный станок	13	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	7,88	15
ПР2:
20	Фрезерный станок	13	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-3 63/40	АПВ	2,5	6,84	15
20	Фрезерный станок	13	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-3 63/40	АПВ	2,5	9,34	15
22	Внутришлифовальный станок	9	14,8	АИР112М2	7,5	87,5	0,88	7,5			111	ВА51-3 25/16	АПВ	2,5	11,3	15
ПР3:
14	Сварочный трансформатор	18	34,7	АИР160М22	18,5	91	0,89	7	ПМЛ-3000	РТЛ-2057	242,9	ВА51-31 63/40	ПВС	2,5	2,11	15
14	Сварочный трансформатор	18	34,7	АИР160М22	18,5	91	0,89	7	ПМЛ-3000	РТЛ-2057	242,9	ВА51-31 63/40	ПВС	2,5	5,82	15
14	Сварочный трансформатор	18	34,7	АИР160М22	18,5	91	0,89	7	ПМЛ-3000	РТЛ-2057	242,9	ВА51-31 63/40	ПВС	2,5	5,45	15
14	Сварочный трансформатор	18	34,7	АИР160М22	18,5	91	0,89	7	ПМЛ-3000	РТЛ-2057	242,9	ВА51-31 63/40	ПВС	2,5	3,34	15
2	Моечная машина	3	6,3	АИР90L2	3	84,5	0,85	7			44,1	ВА51-31 25/8	АПВ	2,5	1,52	15
ПР3:
8	Вентилятор	7,5	14,8	АИР112М2	7,5	87,5	0,88	7,5	ПМЛ-2000	РТЛ-1021	111	ВА51-31 25/16	АПВ	2,5	4,09	15
ПР4
7	Пресс	11	22,7	АИР132М4	11	87,5	0,83	7,5			170,2	ВА51-31 63/31,5	АПВ	2,5	3,76	15
7	Пресс	11	22,7	АИР132М4	11	87,5	0,83	7,5			170,2	ВА51-31 63/31,5	АПВ	2,5	3,01	15
22	Внутришлифовальный станок	9	22,7	АИР132М4	11	87,5	0,83	7,5			170,2	ВА51-31 63/31,5	АПВ	4	7,42	15
ПР4
22	Внутришлифовальный станок	9	22,7	АИР132М4	11	87,5	0,83	7,5			170,2	ВА51-31 63/31,5	АПВ	2,5	7,42	15
21	Токарно-винторезный станок	11,1	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	7,04	15
12	Резьбо-шлифовальный станок	4,6	10,8	АИР100L2	5,5	88	0,88	6,5			70,2	ВА51-31 25/12,5	АПВ	2,5	2,07	15
12	Резьбо-шлифовальный станок	4,6	10,8	АИР100L2	5,5	88	0,88	6,5			70,2	ВА51-31 25/12,5	АПВ	2,5	2,07	15
ПР5:
6	Универсально-сверлильный станок	5,5	10,8	АИР100L2	5,5	88	0,88	6,5			70,2	ВА51-31 25/12,5	АПВ	2,5	2,63	15
20	Фрезерный станок	13	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	7,22	15
20	Фрезерный станок	13	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	11,1	15
20	Фрезерный станок	13	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	4,16	15
21	Токарно-винторезный станок	11,1	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	5,58	15
21	Токарно-винторезный станок	11,1	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	8,35	15
ПР6:
20	Фрезерный станок	13	14,8	АИР160S4	15	90	0,88	7,5			111	ВА51-31 25/20	АПВ	2,5	12,2	15
20	Фрезерный станок	13	14,8	АИР160S4	15	90	0,88	7,5			111	ВА51-31 25/20	АПВ	2,5	10,5	15
11	Токарно-револьверный станок	6,6	30,1	АИР112М2	7,5	87,5	0,88	7,5			225,7	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	10,5	15
11	Токарно-револьверный станок	6,6	30,1	АИР112М2	7,5	87,5	0,88	7,5			225,7	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	6,82	15
ПР6:
18	Плоскошлифовальный станок	37,5	99,3	АИР 225 M2	55	92,5	0,91	7,5			744,7	ВА51-31 160/125	АПВ	6	3,87	20
18	Плоскошлифовальный станок	37,5	99,3	АИР 225 M2	55	92,5	0,91	7,5			744,7	ВА51-31 160/125	АПВ	6	7,55	20
18	Плоскошлифовальный станок	37,5	99,3	АИР 225 M2	55	92,5	0,91	7,5			744,7	ВА51-31 160/125	АПВ	6	10,9	20
4	Обрабатывающий центр	25	55,7	АИР180M2	30	92	0,89	7			389,9	ВА51-31 160/80	АПВ	4	1,71	15
4	Обрабатывающий центр	25	55,7	АИР180M2	30	92	0,89	7			389,9	ВА51-31 160/80	АПВ	4	4,92	15
ПР6:
17	Вертикально-сверлильный станок	3,7	7,9	АИР112М2	4	87	0,88	7,5			59,25	ВА51-31 25/10	АПВ	2,5	13,0	15
ПР7:
16	Фрезерный станок	16,8	34,7	АИР160М22	18,5	91	0,89	7			242,9	ВА51-31 63/40	АПВ	2,5	4,83	15
17	Вертикально-сверлильный станок	3,7	7,9	АИР100S2	4	87	0,88	7,5			59,25	ВА51-31 25/10	АПВ	2,5	7,35	15
18	Плоскошлифовальный станок	37,5	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/40	АПВ	6	6,07	20
ПР7:
18	Плоскошлифовальный станок	37,5	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/40	АПВ	6	11,3	20
10	Токарно-карусельный станок	19,2	42,2	АИР180S2	22	91	0,87	7			295,4	ВА51-31 63/50	АПВ	2,5	2,77	15
10	Токарно-карусельный станок	19,2	42,2	АИР180S2	22	91	0,87	7			295,4	ВА51-31 63/50	АПВ	2,5	1,76	15
15	Плоскошлифовальный Станок	2,6	6,3	АИР90L2	3	84,5	0,85	7			44,1	ВА51-31 25/8	АПВ	2,5	4,72	15
15	Плоскошлифовальный Станок	2,6	6,3	АИР90L2	3	84,5	0,85	7			44,1	ВА51-31 25/8	АПВ	2,5	9,52	15
ПР7:
15	Плоскошлифовальный Станок	2,6	6,3	АИР90L2	3	84,5	0,85	7			44,1	ВА51-31 25/8	АПВ	2,5	6,1	15
15	Плоскошлифовальный Станок	2,6	6,3	АИР90L2	3	84,5	0,85	7			44,1	ВА51-31 25/8	АПВ	2,5	8,47	15
14	Сварочный трансформатор	18	34,7	АИР160М22	18,5	91	0,89	7	ПМЛ-3000	РТЛ-2057	242,9	ВА51-31 63/40	ПВС	2,5	11,3	15
13	Шлице-шлифовальный станок	6,6	14,8	АИР112М2	7,5	87,5	0,88	7,5			260,2	ВА51-31 25/20	АПВ	2,5	7,83	15
ПР8:
19	Копировально-фрезерный станок	3,6	14,8	АИР112М2	7,5	87,5	0,88	7,5			111	ВА51-31 25/16	АПВ	2,5	2,20	15
19	Копировально-фрезерный станок	3,6	14,8	АИР112М2	7,5	87,5	0,88	7,5			111	ВА51-31 25/16	АПВ	2,5	8,36	15
19	Копировально-фрезерный станок	3,6	14,8	АИР112М2	7,5	87,5	0,88	7,5			111	ВА51-31 25/16	АПВ	2,5	11,7	15
18	Плоскошлифовальный станок	37,5	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/31,5	АПВ	6	6,28	20
ПР8:
20	Фрезерный станок станок	13	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/31,5	АПВ	2,5	3,98	15
22	Внутришлифовальный станок	9	14,8	АИР112М2	7,5	87,5	0,88	7,5			111	ВА51-31 25/16	АПВ	2,5	3,37	15
22	Внутришлифовальный станок	9	14,8	АИР112М2	7,5	87,5	0,88	7,5			111	ВА51-31 25/16	АПВ	2,5	5,83	15
21	Токарно-винторезный станок	11,1	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/31,5	АПВ	2,5	9,07	15
ПР8:
21	Токарно-винторезный станок	11,1	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/31,5	АПВ	2,5	10,3	15
21	Токарно-винторезный станок	11,1	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/31,5	АПВ	2,5	6,86	15
ПР9:
1	Окрасочная камера	4,5	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/31,5	АПВ	2,5	5,39	15
1	Окрасочная камера	4,5	30,1	АИР160S4	15	90	0,84	6,5			195,6	ВА51-31 63/31,5	АПВ	2,5	3,55	15
ПР9:
3	Моечная машина	10	22,7	АИР132М4	11	88,5	0,83	7,5			170,2	ВА51-31 25/25	АПВ	4	4,98	15
8	Вентилятор	7,5	14,8	АИР112М2	7,5	87,5	0,88	7,5	ПМЛ-2000	РТЛ-1021	111	ВА51-31 25/16	ПВС	2,5	5,64	15
2	Моечная машина	3	6,3	АИР90L2	3	84,5	0,85	7			44,1	ВА51-31 25/8	АПВ	2,5	2,37	15

9. Расчет заземляющих утройств в электроустановках

При расчете заземляющего устройства определяютьса тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников.

Для заземлителя супесок велечина удельного сопротивления:

P=7000 ОМ см

Зная расчетное удельное сопротивление грунта, форму размеры одного заземлителя, можно определить его сопротивление,

Выберем в качестве заземлителя трубу диаметром 60мм, длиной 2,5м.

Определим сопротивление заземлителей:

R₀=0,00325p=0,003250,710⁴=227,5 Ом (9.1)

Расчитаем количество заземлителей:

N ₌= = 71,09=72 (9.2)

Размещение электродов изображено на рис 9.1

Рис.9.1

Заключение

В курсовом проекте была выполнена разработка электроснабжения расчет электрических приёмников ремонтно-механического цеха.

1.Рассчитаны электрические нагрузки по всему ремонтно-механическому цеху.

2.Проведена компенсация реактивной мощности выбрана комплектная конденсаторная установка УКБН-0,38-200-50УЗ.

3.Рассчитана нагрузка по цеху, выбран трансформатор комплектной подстанции тип КТП-250/10/0,4.

4.Выбрано электрооборудование КТП и питающей сети, предохранитель серии ПКТ 101, выключатель нагрузки типа ВНП-10,амперметр Э365 вольтметр типа Э365,трансформатор тока ТК20,счётчик активной энергии СА4У, счётчик реактивной энергии типа СР4У,автоматический выключатель серии ВА51,кабель марки ВВГ с пятью жилами, распределительный пункт типа ПР85-Ин-1-002,ПР85-Ин1-004.

5.Выбраны электродвигатели серии АИР для электроприёмников соответствующие к ним пусковые и защитные аппараты типа ВА51,ПМЛ,РТЛ.

6.Расчитаны параметры и выбраны кабели марки ВВГ и провода марки АПВ распределительной сети.

7.Выбрано заземляющее устройство для электроустановки из трубы диаметром 60мм,длинной 2,5м.

Так же после выполнения данного курсового проекта были усвоены теоретические знания по дисциплине, закрепил навыки в построении схемы электроснабжения цеха.

Список использованных источников

В. Д. Ёлкин, Т. В. Ёлкина. «Электроснабжение промышленных предприятий: Пособие по курсовому и дипломному проектированию».1976г.

Г. М.Кнорринга. ЛенАтомИздат, «Справочная книга для проектирования электрического освещения под ред». 1976г.

Валентин Красник«Правила устройства электроустановок». 2000г.

А.В. Дробов. «Методическое пособие».2014г.

Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под редакцией Г. М. Кнорринга. «Энергия» Ленинград, 1976г.

Б. Ю. Липкин. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Москва: Высшая школа, 1990г.

И. Е. Цигельман «Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий» Издательство «Высшая школа».Москва 1988г.

А.Г.Ус «Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий».2002г.

В.Б.Козловская«Электрическое освещение».2002г.

Размещено на Allbest.ru