Разработка электроснабжения участка кузнечно-прессового цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство общего и профессионального образования Свердловской области

ГБПОУ СО «Сухоложский многопрофильный техникум»

Организация технического обслуживания и ремонта электрического и электромеханического оборудования

Основы технической эксплуатации и обслуживания электрического и электромеханического оборудования

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Разработка электроснабжения

участка кузнечно-прессового цеха

Руководитель

Н.А. Быкова

Обучающийся гр. Эз-17

А.С. Иванов

2019

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Свердловской области

«Сухоложский многопрофильный техникум»

Специальность «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования»

РАССМОТРЕНО

ЦК по специальностям

технического профиля

РЦК_______________/О.Ю.Бехтерева/

«18» марта 2019 г.

УТВЕРЖДАЮ

Зав. отделением по УР СПО

______________ /И.А.Григорян/

««___» __________ 2019г.

«18» марта 2019 г.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на курсовой проект

Обучающемуся Иванову Александру Сергеевичу

Тема курсового проекта: Разработка электроснабжения участка кузнечно-прессового цеха

Исходные данные к курсовому проекту: перечень электрооборудования цеха, план расположения электрооборудования цеха

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1 Общая часть

1.1 Краткая характеристика производства и потребителей электрической энергии

1.2 План расположения электрического оборудования цеха

1.3 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

1.4 Определение категории надежности

2 Расчетно-Конструкторская часть

2.1 Расчет электрических нагрузок цеха

2.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства и трансформаторов

2.3 Расчет и выбор аппаратов защиты

2.4 Выбор характерной линии электроснабжения

2.5 Расчет токов короткого замыкания и проверка элементов в характерной линии электроснабжения

2.6 Определение потерь напряжения

3 СОСТАВЛЕНИЕ ВЕДОМОСТЕЙ МОНТИРУЕМОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

4 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ БЕЗОПАСНОГО ПРОВИДЕНИЯ РАБОТ С ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАМИ ДО 1 кВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Лист 1 - Схема расположения электрооборудования и силовых сетей участка кузнечно-прессового цеха

Лист 2 -Схема электрическая принципиальная электроснабжения участка кузнечно-прессового цеха

Задание выдал преподаватель

______________Н.А. Быкова

«18» марта 2019 г.

Задание получил

_______________А.С Иванов

«18» марта 2019 г.

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика производства и потребителей электрической энергии

1.2 План расположения электрооборудования цеха

1.3 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

1.4 Определение категории надежности

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Расчет электрических нагрузок цеха

2.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства и трансформатора

2.2.1 Расчет и выбор компенсирующего устройства

2.2.2 Расчет и выбор трансформатора

2.3 Расчет и выбор аппаратов защиты

2.4 Расчет и выбор линий электроснабжения

2.5 Расчёт токов короткого замыкания и проверка элементов в характерной линии электроснабжения

2.6 Определение потери напряжения в линии

3. Составление ведомости монтируемого электрооборудования

4. Основные технические и организационные мероприятия безопасного проведения работ с электроустановками до 1 кв

Заключение

Библиографический список

Введение

Электроэнергетика является базовой отраслью экономики, полностью обеспечивающей электроэнергией как внутренние потребности народного хозяйства и населения, так и экспорт в страны СНГ и дальнее зарубежье, а также 45% суммарной потребности промышленности и населения в тепловой энергии.

Электрическую энергию можно преобразовать в любой другой вид энергии, именно поэтому её так широко используют во всех направлениях развития и удобств человечества. В частности, потребление электроэнергии в промышленности постоянно растёт в связи с расширением производства и заменой рабочего персонала автоматикой. Наиболее электроёмкими являются следующие отросли промышленности: чёрная и цветная металлургия, химическая, нефтехимическая и нефтеперерабатывающая строительных материалов, лёгкая, пищевая и целлюлозно-бумажная.

Научно-технический прогресс невозможен без развития электроэнергетики. Большинство технических средств механизации имеет электрическую основу. В этом мы убеждаемся при расчёте ремонтно-механического цеха в курсовом проекте.

Актуальность темы заключается в том, что курсовой проект является одним из основных видов учебных занятий и формой контроля учебной работы студентов. электрический энергия трансформатор замыкание

Выполнение КП осуществляется на заключительном этапе изучения учебной дисциплины, в ходе которого производится обучение применению полученных знаний и умений при решении комплексных задач, связанных со сферой профессиональной деятельности будущих специалистов.

Целью курсового проекта является систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений по общепрофессиональным и специальным дисциплинам, углубление теоретических знаний в соответствии с заданной темой, формирование умений использовать справочную, нормативную и правовую документацию, формирование умений применять теоретические знания при решении заданных вопросов.

Данная цель предполагает решение следующих задач:

- дать характеристику цеха;

- рассчитать и выбрать электрическое оборудование;

- определить токи короткого замыкания;

- определить потери напряжения;

- составить ведомости монтируемого электрооборудования (ЭО)

- сформулировать заключение

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика производства и потребителей электрической энергии

Участок кузнечно-прессового цеха (КПЦ) предназначен для подготовки металла к обработке.

Он имеет станочное отделение, в котором установлено оборудование: обдирочные станки типа РТ-21001 и РТ-503, электротермические установки, кузнечно-прессовые машины, мостовые краны и др. Участок предусматривает наличие помещений для цеховой ТП, вентиляторной, инструментальной, складов, для бытовых нужд и пр.

ЭСН осуществляется от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 1,4 км, а от ЭНС до ГПП-12 км. Напряжение на ГПП - 6-10 кВ

Количество рабочих смен- 2. Потребители цеха имеют 2 и 3 категорию надежности электроснабжения (ЭСН).

Грунт в районе КПЦ - суглинок с температурой +15 єС. От этой же цеховой ТП намечается ЭСН при расширении станочного парка.

Дополнительная нагрузка КПЦ в перспективе составит:

Рдоп=683 кВт, Qдоп=828 кВАр, Кп=0,5.

Размеры цеха AЧBЧH= 96Ч56Ч10 м.

Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Перечень оборудования КПЦ представлен в таблице 1.1

Мощность электропотребления (Pэп) указана для одного электроприемника.

Таблица 1.1 - Перечень электрооборудования участка кузнечно-прессового цеха

№ на Плане	Наименование ЭО	Номинальная мощность, кВт	Примечание
1	Вентилятор вытяжной	50,0	-
2	Вентилятор приточный	70,0	-
3…5	Электротермические установки	18,0	-
6,17,36	Краны мостовые	20,0 кВА	ПВ=25 %
7…16	Обдирочные станки типа РТ-503	25,0	-
18…20	Кривошипные КПМ	12,0	-
21…23	Фрикционные КПМ	5,5	-
24…35	Обдирочные станки типа РТ-21001	19	-

1.2 План расположения электрооборудования цеха

План расположение основного оборудования показан на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - План расположения электрооборудования участка кузнечно-прессового цеха

1.3 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

Помещение производственного цеха классифицируют по взрыво, пожаро-, электробезопасности. Данная классификация для участка кузнечно-прессового цеха представлена в таблице 1.2.

Таблица 1.2- Классификация помещений

Наименование помещений	Категории	Условия окружающей среды
	взрывоопасности	пожароопасные	электробезопасности
Трансформаторная	В-IIа	П-IIа	ПО	нормальные
Вентиляционная	В-IIа	П-IIа	ПО	нормальные
Станочное отделение	-	ПО	БПО	нормальные
Комната отдыха	-	-	БПО	нормальные
Контора	-	-	БПО	нормальные
Бытовка	-	-	БПО	нормальные
Инструментальная	-	-	БПО	нормальные
Склад	-	П-IIа	БПО	нормальные

1.4 Определение категории надежности

В цехе имеются электроприемники 2 и 3 категории надежности. Поэтому выбираем однотрансформаторную подстанцию.

Коэффициенты использования Ки и коэффициенты мощности cosц, tgц, берутся из справочной литературы. Технические данные электроприемников участка кузнечно-прессового цеха представлены в таблице 1.3

Таблица 1.3 - Технические данные электроприемников

№ на плане	Наименование электроприемников	Pн, кВт	n, шт.	Kи	cosц	tgц
Трехфазные длительного режима
1	Вентилятор вытяжной	50,0	1	0,60	0,80	0,75
2	Вентилятор приточный	70,0	1	0,60	0,80	0,75
3…5	Электротермические установки	18,0	3	0,75	0,95	0,33
7…16	Обдирочные станки типа РТ-503	25,0	10	0,17	0,65	1,17
18…20	Кривошипные КПМ	12,0	3	0,17	0,65	1,17
21…23	Фрикционные КПМ	5,5	3	0,17	0,65	1,17
24…35	Обдирочные станки типа РТ-21001	19	12	0,17	0,65	1,17
Трехфазные повторно-кратковременного режима
6,17,36	Краны мостовые ПВ=25 %	20 кВА	3	0,50	0,50	1,73
Осветительная установка
Газоразрядные лампы	9-11 Вт/м2		0,85	0,95	0,33

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Расчет электрических нагрузок цеха

В цехе преобладает потребитель второй категорий электроснабжения, принимаем одно трансформаторную подстанцию (ТП).

В качестве распределительных устройств низкого напряжения для первой группы электроприемников (3ф ЭП, длительный режим работы) выбираем магистральный шинопровод (ШМА), для второй (3ф ПКР) распределительный пункт (РП), для освещения щит освещения (ЩО).

Магистральные шинопроводы четырехпроводные переменного тока, предназначены для работы внутри производственных помещений в электрических сетях трехфазного тока частотой 50 и 60 Гц напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью.

Распределительные пункты предназначены для приема и распределения электрической энергии при напряжении менее 1000В одного и трехфазного переменного тока частотой 50-60 Гц нечастого включения и отключения линий групповых цепей, а также для их защиты при перегрузках и коротких замыканиях.

Исходя из понятия категории надежности электроснабжения, составляется схема электроснабжения цеха, представленная на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Схема электроснабжения участка кузнечно-прессового цеха

С целью равномерного распределения нагрузки по секциям трансформаторов необходимо выполнить расчеты.

Нагрузки трехфазных электроприемников повторно-кратковременного режима приводится к длительному режиму:

- Краны мостовые

н=

где - номинальная мощность ЭП кВт;

- паспортная мощность ЭП кВА, Sп=20 кВА

ПВ - продолжительность включения электроприемника, относительные единицы ПВ=0,25.

cos ц -коэффициент мощности, относительные единицы, cosц=0,5

Для расчета искусственного освещения используется метод удельной мощности, для этого необходимо рассчитать площадь проектируемого цеха:

S=B•L

где S - площадь проектируемого цеха, м2;

B - размер цеха по ширине, м, В=96 м;

L - длина цеха, м, L=56 м.

S=96•56= 5376 м2

Рассчитаем мощность осветительной установки:

Роу=Руд•S,

где Роу - мощность осветительной установки, кВт;

Руд - мощность газоразрядной лампы на единицу площади, Вт/м2,

Pуд =10 кВт;

S - площадь проектируемого цеха, м2, S=5376 м2.

Роу=10•5376=53,76 кВт

Результаты расчетов по распределению нагрузок приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Распределение нагрузок по цеху

Потребитель	n, шт	Рн,кВт	Pн.?
РП 1
Краны мостовые ПВ=25%	3	20,0	60,0
ШМА 1
Вентилятор вытяжной	1	50,0	50,0
Вентилятор приточный	1	70,0	70,0
Электротермические устрановки	3	18,0	54,0
Обдирочные станки типа РТ-503	10	25,0	250,0
ШМА 2
Кривошипные КПМ	3	12,0	36,0
Фрикционные КПМ	3	5,5	16,5
Обдирочные станки типа РТ-21001	12	19,0	228,0
ЩО
Газоразрядные лампы	-	11 Вт/м2	11,0
ИТОГО:	775,5

где n - количество электроприемников;

Pн.? - суммарная номинальная мощность элетроприемников в группе, кВт;

Рн - номинальная мощность электроприемника, кВт.

Примечание. Резервные электроприемники в расчете электрических нагрузок не учитываются.

Pн.?= Рн•n

где Pн.? - суммарная номинальная мощность элетроприемников в группе, кВт;

Рн - номинальная мощность электроприемника, кВт, Рн =5 кВт;

n - количество электроприемников, n=3.

кроме ЩО.

Так как на РП1, ШМА1, ШМА2, ЩО электроприемники одного наименования, итоговых расчетов не требуется.

Pн.? =5•3=15,0 кВт

Определяется активная мощность за смену:

Рсм=Ки•Рн,

где Pсм - активная мощность за смену, кВт;

Ки - коэффициент использования электроприемников, Ки=0,5;

Рн - номинальная мощность электроприемников, кВт, Рн=15 кВт.

Рсм=0,5•15=7,5 кВт

Определяется реактивная мощность за смену:

Qсм = Pсм• tgц

где Qсм - реактивная мощность за смену, кВар;

Pсм - активная мощность за смену, кВт, Pсм =7,5 кВт;

tgц - коэффициент реактивной мощности, tgц=1,73.

Qсм=7,5•1,73=13 кВар

Определяется полная мощность за смену:

Sсм =,

где Sсм - полная мощность за смену, кВА;

Pсм - активная мощность за смену, кВт, Pсм =7,5 кВт;

Qсм - реактивная мощность за смену, кВар, . Qсм=13 кВар

Sсм ==15 кВА

Расчеты производятся для ШМА1 и ШМА2.

Определяется показатель силовой сборки в группе:

где m - показатель силовой сборки в группе;

- наибольшая мощность электроприемников в группе, Рн.нб=70,0 кВт ;

Р н.нм - наименьшая мощность электроприемников в группе, Р н.нм =18,0 кВт.

Определяется активная мощность за смену:

Р см= Ки•Рн

где Pсм - активная мощность за смену, кВт;

Ки - коэффициент использования вентилятора притяжного, Ки=0,60

Рн - номинальная мощность электроприемников, кВт, Рн=50 кВт.

Рсм=0,60•50=30 кВт

Определяется реактивная мощность за смену:

Qсм = Pсм• tgц

где Qсм - реактивная мощность за смену, кВар;

Pсм - активная мощность за смену, кВт, Рсм=30 кВт;

tgц - коэффициент реактивной мощности, tgц=0,75.

Qсм=30•0,75=22,5 кВар

Определяется полная мощность за смену:

Sсм =

где - полная мощность за смену, кВА;

- активная мощность за смену, кВт, Рсм=30 кВт;

- реактивная мощность за смену, кВар, . Qсм=22,5 кВар

Определяется средний коэффициент использования группы электроприемников:

Ки.ср=

где Ки.ср - средний коэффициент использования группы электроприемников;

Рсм.? - сумма активных мощностей за смену, Рсм.? =155 кВт;

Рн.? - сумма активных мощностей, Рн.? =424 кВт.

Определяется коэффициент активной мощности:

cos цср=,

где cos цср - коэффициент активной мощности;

Рсм.? - сумма активных мощностей за смену, Рсм.?=155 кВт;

Sсм.? - сумма полных мощностей за смену, Sсм.? =194,3 кВА.

cos цср=

Определяется коэффициент реактивной мощности:

tg цср=

где tg цср - коэффициент реактивной мощности;

Qсм.? - сумма реактивных мощностей за смену, Qсм.? =117,1 кВар;

Рсм.? - сумма активных мощностей за смену, Рсм.? =155 кВт;.

tg цср=

Определяется эффективное число электроприемников:

nэ=F(n,m,Ки.ср,Рн)

где - эффективное число электроприемников;

m - показатель силовой сборки в группе, m>3

- средний коэффициент использования группы электроприемников;

- номинальная мощность электроприемников.

nэ=F(18,>3, >0,2,переменная)=12

Определяется коэффициент максимума активной нагрузки:

Км=F(Ки.ср, nэ)

где Км - коэффициент максимума активной нагрузки;

Ки.ср - средний коэффициент использования группы электроприемников, Ки.ср=0,37

nэ - эффективное число электроприемников, nэ=12.

Км=F(0,37;12)=1,6

Определяют максимальная активная мощность:

Рм= Км•Рсм.?

где Рм - максимальная активная мощность, кВт;

Км - коэффициент максимума активной нагрузки, Км=1,6;

Рсм.?= - активная мощность за смену, кВт, Рсм=155 кВт.

Рм=155•1,6=243,4 кВт

Определяется максимальная реактивная мощность:

Qм= К'м•Qсм

где Qм - максимальная реактивная мощность, кВар;

К'м - коэффициент максимума реактивной мощности, К'м=1;

Qсм - реактивная мощность за смену, Qсм=117,1 кВар

Qм=1•117,1=117,1 кВар

Определяется максимальная полная мощность:

Sм =

где Sм - максимальная полная мощность, кВА;

Рм - максимальная активная мощность, Рм=243,4 кВт ;

Qм - максимальная реактивная мощность, Qм=117,1 кВар .

Определяется максимальный ток на РУ РП1:

где - максимальный ток РП1, А;

- максимальная полная мощность РП1, Sм(РП 1)=15 кВА;

Vл - линейное напряжение сети, Vл=0,38кВ.

Определяется максимальный ток на РУ ШМА1:

где IМ (ШМА 1) - максимальный ток ШМА1, А;

SМ (ШМА 1) - максимальная полная мощность ШМА1, SМ (ШМА 1)=270,1 кВА;

Vл - линейное напряжение сети, Vл=0,38кВ.

Определяется максимальный ток на РУ ШМА2:

где IМ (ШМА 2) - максимальный ток ШМА2, А;

SМ (ШМА 2) - максимальная полная мощность ШМА2, SМ (ШМА 2)=144,7 кВА;

Vл - линейное напряжение сети, Vл=0,38кВ.

Определяется максимальный ток на РУ ЩО:

где IМ (ЩО) - максимальный ток ЩО, А;

SМ (ЩО) - максимальная полная мощность ЩО, SМ (ЩО)=48,1 кВА;

Vл - линейное напряжение сети, Vл=0,38кВ.

Определяются потери активной мощности:

?Рт=0,02•SМ(НН)

где ?Рт - потери активной мощности, кВт;

SМ(НН) - максимальная полная мощность, SМ(НН)=426,9 кВА.

?Рт=0,02•426,9=8,5 кВт

Определяются потери реактивной мощности:

?Qт=0,1•SМ(НН)

где ?Qт - потери реактивной мощности, кВар;

SМ(НН) - максимальная полная мощность, SМ(НН)=426,9 кВА.

?Qт=0,1•426,9=42,7 кВар

Определяются потери полной мощности:

где ?Sт - потери полной мощности кВА;

?Рт - потери активной мощности, ?Рт =8,5 кВт;

?Qт - потери реактивной мощности, ?Qт=42,7 кВар .

кВА

По результатам расчетов согласно распределению нагрузки по РУ заполняется «Сводная ведомость нагрузок цеха» (Приложение А).

2.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства и трансформатора

2.2.1 Расчет и выбор компенсирующего устройства

Определяется расчетная реактивная мощность

Qк.р=Pм(tgц-tgцk)

где - коэффициент, учитывающий повышение cosц естественным способом, =0,9;

tgц; tgцk - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации, tgц=0,75; tgцk=0,33;

Pm - максимальная активная мощность на ШНН; Рm=384,4 кВт

Qк.р=0,9384,4(0,75-0,33)=145,3 кВар

Выбираем стандартное КУ:

УКМ - 0,38 - 150 без ступенчатого регулирования.

Результаты расчетов заносятся в таблицу 2. 2

Таблица 2.2 - Результаты расчетов компенсирующих устройств

Параметр	cosц	tgц	Pm, кВт	Qm, кВар	Sm, кВА
Всего на НН без КУ	0,75	0,75	384,4	185,9	426,9
КУ				150
Всего на НН с КУ	0,95	0,32	384,4	35,9	386,1
Потери			7,7	38,6	39,4
Всего на ВН с КУ			392,1	74,5	425,5

2.2.2 Расчет и выбор трансформатора

Определяются потери активной мощности на ШНН с КУ:

?Рт=0,02•SМ(НН)

где ?Рт - потери активной мощности на ШНН с КУ, кВт;

SМ(НН) - максимальная полная мощность, SМ(НН)=386,1 кВА.

?Рт=0,02•386,1=7,7 кВт

Определяются потери реактивной мощности на ШНН с КУ:

?Qт=0,1•SМ(НН)

где ?Qт - потери реактивной мощности на ШНН с КУ, кВар;

SМ(НН) - максимальная полная мощность, SМ(НН)=386,1 кВА.

?Qт=0,1•386,1=38,6 кВар

Определяются потери полной мощности на ШНН с КУ:

где ?Sт - потери полной мощности на ШНН с КУ кВА;

?Рт - потери активной мощности на ШНН с КУ, ?Рт =7,7 кВт;

?Qт - потери реактивной мощности на ШНН с КУ, ?Qт=38,6 кВар .

Определяется расчетная мощность трансформатора с учетом потерь, с компенсацией реактивной мощности:

Sр =•SМ(ВН)

где Sр - мощность трансформатора с учетом потерь, кВА;

Sм(ВН) - максимальная полная мощность, Sм(ВН) =425,5 кВА

Sр =•425,5 кВА

ST?SP

где Sт - полная мощность трансформатора, Sт= 630 кВА

Sр - мощность трансформатора с учетом потерь, Sр = 425,5 кВА;

По справочнику [6, С.64] согласно условию 2.36 выбираем КТП 630/10/0,4 с трансформатором ТМ-630/10/0,4, технические характеристики которого указаны в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Технические данные трансформатора ТМ-630/10/0,4

Техническая характеристика	RT,Ом	XT,Ом	ZT,Ом	Z(1)T,Ом	Pxx,кВт	Pкз,кВт	Uкз,%	Ixx,%
Значение	3,1	13,6	14	129	1,31	7,6	5,5	2,0

где RT - активное сопротивление трансформатора, Ом;

XT - индуктивное сопротивление трансформатора, Ом;

ZT - полное сопротивление трансформатора, Ом;

Z(1)T - сопротивление току однофазного короткого замыкания, Ом;

Pxx - потери активной мощности в режиме холостого хода, кВт;

Pкз - потеря активной мощности короткого замыкания, кВт;

Uкз - потери напряжения в режиме короткого замыкания, %;

Ixx - потери силы тока в режиме холостого хода, %.

Определяется коэффициент загрузки трансформатора:

где Кз - коэффициент загрузки трансформатора;

Sнн- максимальная полная мощность, Sнн= 386,1кВА;

n - количество электроприемников, n=1

Sт - полная мощность трансформатора, Sт=630кВА.

Таким образом, по результатам расчетов выбираем УКМ-038-150, трансформатор ТМ- 630/10/0,4 и КТП - 630/10/0,4.

2.3 Расчет и выбор аппаратов защиты

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

Наиболее современными являются автоматы серии ВА.

Автоматы выбирают согласно условиям

I н.а.? I н.р.

где I н.а. - номинальный ток автомата, А;

I н.р.- номинальный ток расцепителя, А;

Для линии без двигателя

I н.р. ? I м

где I м. - максимальный ток в линии, А.

Для линии с группой двигателей

I н.р. ? 1,1 I м

Для линии с одним двигателем

I н.р. ? 1,25 I дл

где Iдл. - длительный ток в линии, питающей одиночный потребитель А.

Линия Т1 -- ШНН, 1SF, линия без ЭД:

Ток в линии:

где Iт - номинальная мощность трансформатора, кВА;

Uл - номинальное напряжение трансформатора, Uл = 0,4 кВ

Sm -полная мощность трансформатора, Sm =630 кВ.А,

Автоматический выключатель выбираем согласно условий 2.36 и 2.37.

I н.р. ? 910 А

По таблице А.6 [10] выбираем ВА 53-41-3

Uн.а =380В

I н.а.=1000А;

I н.р.=1000А;

I у(п)=1,25 Iн.р

I у(к.з)=2 Iн.р

I откл=25 кА

При отсутствии бросков тока принимается Iу(к.з)=2Iн.р, в случае необходимости кратность отсечки можно увеличить в период эксплуатации.

Линия ШНН --ШМА1, автомат SF1, линия с группой ЭД

Максимальный ток в линии

Автоматический выключатель выбираем согласно условий 2.38 и 2.40

I н.р. ? 1,1•410,8=452А

По таблице А.6 [10] выбираем ВА 53-39-3

Uн.а =380В

I н.а.=630А;

I н.р.=500А;

I у(п)=1,25 Iн.р

I у(к.з)=5 Iн.р

I откл=25 кА

Ток отсечки

I0 > 1,25 Iпик

где I0 - ток отсечки, А;

Iпик - пиковый ток, А.

I0 > 1,25 • 1346=1682,5 А

Кратность отсечки

где I0 - ток отсечки, А;

Iн.р.- номинальный ток расцепителя, А;



Принимаем К0 =5

Так как на ШМА 1 количество ЭД более 5, а наибольшим по мощности является вентилятор проточный, то необходимо рассчитать наибольший ток:

Ки

где Iн.нб - номинальный ток наибольшего в группе ЭД, А;

Uл - линейное напряжение, кВ;

з - КПД ЭД, отн. ед.

Рн = 70 кВт; Uл = 0,38 кВ; cos ц = 0,8; з = 0,9;

Для АД кратность пускового тока 6,5 тогда пусковой и пиковый токи:

Iпуск..нб =6,5•Iн.нб

где Iпуск..нб -пусковой ток, А;

Iн.нб -номинальный ток наибольшего в группе ЭД, Iн.нб=158,5 А.

Iпуск..нб =6,5158,5= 1030,3 А;

Iпик = Iпуск.нб + Iм - Iн.нб Ки

где Iпик - пиковый ток, А.

Iпуск.нб - пусковой ток, Iпуск..нб = 1030,3 А;

Iм. - максимальный ток в линии, Iм =410,8 А

Iн.нб -номинальный ток наибольшего в группе ЭД, Iн.нб=158,5 А.

Ки - коэффициент использования, Ки=0,6

Iпик = 1030,3 + 410,8 - 158,5•0,6= 1346 А

Аналогично рассчитываются и выбираются аппараты защиты для других потребителей. Результаты сводятся в таблицу (приложение Б) «Сводная ведомость электроснабжения электроприёмников».

2.4 Расчет и выбор линий электроснабжения

Выбираются линии ЭСН [2] с учетом соответствия аппаратам защиты согласно условию

Iдоп ? KзщIу(п)

где Iдоп - допустимый ток проводника, А;

Кзщ - коэффициент защиты;

Iу(п) - ток уставки автомата в зоне перегрузки, А.

По [3] для прокладки в трубах для взрыво- и пожароопасных помещений выбирается кабель марки АВВГ, Кзщ = 1,25 (щитовая), в помещениях с нормальной зоной опасности и при отсутствии механических повреждений Кзщ=1

Линия с SF1:

I доп ? 1,25 • 1000 = 1250 А

По таблице 1.3.7 [9] выбирается ВВГ -3Ч(3Ч150) I доп = 3Ч435А

Линия с 1SF:

I доп ? 1,25 • 500 = 625 А

Выбирается АВВГ -3Ч(3Ч70) I доп = 3Ч210А

По [5, с.101] выбирается ШМА4-1600-44-У3

Vн.ш=380 В

Iн.ш=1600 А

iд=70 кА

x0=0,14 Ом/км

r0=0,03 Ом/км

Z0=0,42 Ом/км

rоп=0,06 мОм/м,

Хоп=0,062

u0=8,93В/м

сечение шинопровода aЧb= 140Ч8 мм.

максимальное расстояние между точками крепления 6000мм

Аналогично производим расчет для остальных токоприемников. Результаты расчета сводим в таблицу (Приложение Б).

2.5 Расчёт токов короткого замыкания и проверка элементов в характерной линии электроснабжения

В системах электроснабжения промышленных предприятий могут возникать короткие замыкания, приводящие к резкому увеличению токов. Поэтому всё основное электрооборудование электроснабжения должно быть выбрано с учётом действия таких токов.

Основными причинами короткого замыкания являются нарушения изоляции отдельных частей электроустановок, неправильные действия персонала, перекрытия изоляции из-за перенапряжения в системе.

Определяем ток системы:

	(2.47)

где Iс - ток системы;

Sm - расчетная мощность трансформатора; Sm=630 кВА;

Uc - напряжение на ВН; Uc = 10 кВ.

=36,4 А

По таблице 1.3.29 [9], наружная ВЛ АС-3Ч10/1,8; с длительно допустимым током Iдоп = 84 А;

а	б	в

а - - расчетная схема ЭСН; б - схема замещения; в - схема замещения упрощенная

Рисунок 2.2 - Схемы для расчетов токов короткого замыкания

Определяем удельное индуктивное сопротивление:

Х'с=Х0 Lс,

где Х'с - индуктивное сопротивление, ОМ;

х0 -удельное индуктивное сопротивление, Ом/км; Х0=0,4 Ом/км,

Lс - длина кабельной линии, км; Lс=1,4 км.

Х'с=0,41,4=0,56 Ом.

Определяем удельное активное сопротивление:

где r0 - удельное активное сопротивление, Ом/км;

г - удельная проводимость материала, г=30

S - сечение проводника; S=10 мм2

=3,33 Ом/км,

R'с= r0 • Lс,

где R'с - удельное активное сопротивление на всей длине ВЛ;

r0 - удельное активное сопротивление, Ом/км

Lс - длина кабельной линии, км; Lс=1,4 км.

R'с=3,331,4=4,66 Ом.

Сопротивления приводятся к НН:

где Rc - активное сопротивление НН;

R'с - удельное активное сопротивление на всей длине ВЛ; R'с = 4,66 Ом

Uнн и Uвн - напряжение низкое и высокое, Uнн = 0, 4 кВ и Uвн = 10 кВ

где Хc - реактивное сопротивление НН, мОм;

Х'с - удельное реактивное сопротивление на всей длине ВЛ; Х'с = 0,56 Ом

Uнн и Uвн - напряжение низкое и высокое, Uнн = 0,4 кВ и Uвн = 10 кВ

=0,9 мОм

Выбираем сопротивление для трансформатора:

Rт=3,1 мОм,

Хт=13,6 мОм,

Z(1)т=129 мОм,

где Rт - активное сопротивление трансформатора, мОм;

Хт - индуктивное сопротивление трансформатора, мОм;

Z(1)т - полное сопротивление, мОм.

Выбираем сопротивления для автоматов:

1SF R1SF=0,1 мОм, Х1SF=0,1 мОм, R1пSF=0,15 мОм,

SF1 RSF1=0,12 мОм, ХSF1=0,13 мОм, RпSF1=0,25 мОм,

SF RSF=0,4 мОм, ХSF=0,5 мОм, RпSF=0,6 мОм.

Выбираем удельное сопротивление кабеля:

КЛ1:

r|0=0,329 мОм/м,

Х0=0,081 мОм/м,

т.к. в схеме 3 параллельных кабеля:

где r0 - удельное активное сопротивление на 1 кабеле, мОм/м;

r'0 - удельное активное сопротивление на КЛ1, мОм, r'0 = 0,329

r0= 0,329 = 0,11 мОм.

Rкл1=r0Lкл1

где Rкл1 - активное сопротивление на КЛ1

Lкл1 - длина линии ЭСН от ШНН до ШМА1; Lкл1= 0,9 м;

r0 - удельное активное сопротивление на 1 кабеле, r0=0,11 мОм/м

Rкл1=0,110,9=0,1 мОм,

Хкл1=Х0 • Rкл1

где Хкл1 - реактивное сопротивление на КЛ1

Lкл1 - длина линии ЭСН от ШНН до ШМА1; Lкл1= 0,9 м;

х0 - удельное реактивное сопротивление на 1 кабеле, х0=0,081 мОм/м

Хкл1=0,0810,9=0,07 мОм.

КЛ2:

r0=0,625 мОм/м,

х0=0,085 мОм/м,

Rкл2= 22,5 мОм,

Хкл2=3,1 мОм.

Для шинопровода ШРА4-1600:

r0=0,03 мОм/м,

х0=0,14 мОм/м,

rоп=0,06 мОм/м,

Хоп=0,062 мОм/м.

Rш=r0 • Lш

где Rш - удельное сопротивление шинопровода, мОм;

Lш - участок ШМА до ответвления, Lш=12м;

r0 - удельное активное сопротивление на 1 кабеле, r0=0,03 мОм/м

Rш=0,0312=0,36 мОм,

Хш=х0 • Lш

где Хш - удельное сопротивление шинопровода, мОм;

Lш - участок ШМА до ответвления, 12 м

х0 - удельное реактивное сопротивление на 1 кабеле, х0=0,14 мОм/м

Хш=0,1412= 1,68 мОм.

Для ступеней распределения, [по таблице 1.9.4]:

Rс1=15 мОм,

Rс2=20 мОм.

Вычисляются эквивалентные сопротивления на участках между КЗ:

Rэ1= Rс+ Rт+ R1SF+ Rс1

где Rэ1 - активное сопротивление на участке КЗ, мОм;

Rc - активное сопротивление НН; Rc = 7,5 мОм;

Rт - активное сопротивление трансформатора, мОм; Rт= 3,1 мОм

R1SF - активное сопротивление для аппарата защиты 1SF; R1SF=0,10 мОм;

Rc1 - активное сопротивление первой ступени распределения, Rс1=15 мОм.

Rэ1=7,5+3,1+0,1+0,15+15=25,85 мОм

Хэ1=Хс+Хт+Х1SF

где Хэ1 - активное сопротивление на участке КЗ, мОм;

Хc -ре активное сопротивление НН; Хc=0,9 мОм;

Хт - реактивное сопротивление трансформатора, Хт =13,6 мОм;

Х2SF - реактивное сопротивление для аппарата защиты 1SF; Х1SF=0,1 мОм;

Хэ1=0,9+13,6+0,1=14,6 мОм

Rэ2= RSF1+ RПSF1+ Rкл1+ Rш+ Rс2

где Rэ2 - активное сопротивление на участке КЗ, мОм;

RПSF1 - переходное активное сопротивление аппарата защиты, мОм; Rт=0,25 мОм

RSF1 - активное сопротивление для аппарата защиты SF1; RSF1=0,12 мОм;

Rкл1 - активное сопротивление кабельной линии КЛ1; Rкл1 = 0,1 мОм;

Rш - активное сопротивление шинопровода; Rш = 0,36 мОм;

Rc2 - активное сопротивление второй ступени распределения, Rс2=20 мОм.

Rэ2=0,12 + 0,25+0,1+0,36+20=20,83 мОм

Хэ2=Х SF1+Х кл1+Хш

где Хэ1 - активное сопротивление на участке КЗ, мОм;

ХSF1 - реактивное сопротивление для аппарата защиты SF1; ХSF1=0,13 мОм;

Хкл1 -реактивное сопротивление НН; Хкл1 = 0,07 мОм

Хш- реактивное сопротивление трансформатора, мОм; Хш =1,68 мОм;

Хэ2=0,13+0,07+1,68=1,88 мОм

Rэ3= RSF+ RПSF+ Rкл2

где Rэ3 - активное сопротивление на участке КЗ, мОм;

RSF - активное сопротивление НН; RSF = 0,4 мОм;

RПSF - активное сопротивление трансформатора, мОм; RПSF =0,6 мОм

Rкл2 - активное сопротивление для аппарата защиты 2SF; Rкл2=22,5 мОм;

Rэ3=0,4+0,6+22,5=23,5 мОм

Хэ3=Х SF+Х кл2

где Хэ3 - активное сопротивление на участке КЗ, мОм;

ХSF -ре активное сопротивление НН; ХSF=0,5 мОм;

Хкл2- реактивное сопротивление трансформатора, Хкл2=3,1 мОм;

Хэ3=0,5+3,1=3,6 мОм

Вычисляем сопротивления до каждой точки КЗ и заносим в таблицу 2.4:

Rк1= Rэ1

где Rk1-активное сопротивление для точки КЗ;

Rэ1 - активное сопротивление на участке КЗ, мОм.

Rэ1=25,85 мОм

Хк1= Хэ1

где Хk1-реактивное сопротивление для точки КЗ;

Хэ1 -реактивное сопротивление на участке КЗ, мОм.

Хэ1=14,6 мОм

где Zk1 - полное сопротивление для точки КЗ;

Rk1 - активное сопротивление для точки КЗ; Rk1 =25,85 мОм

Хk1 - реактивное сопротивление для точки КЗ; Хk1 =14,6 мОм

=29,7 мОм

Rк2= Rэ1+ Rэ2

где Rk1-активное сопротивление для точки КЗ;

Rэ1 - активное сопротивление на участке КЗ, мОм; Rэ1 =25,85 мОм

Rэ2 - активное сопротивление на участке КЗ, мОм; Rэ2 =20,83 мОм

Rк2= 20,85+20,83 =41,68 мОм

Хк2= Хэ1+ Хэ2

где Хk2-реактивное сопротивление для точки КЗ;

Хэ1 -реактивное сопротивление на участке КЗ, Хэ1 =14,6 мОм.

Хэ2 -реактивное сопротивление на участке КЗ, Хэ2 =1,88 мОм.

Хк2= 14,6+ 1,88=16,48 мОм

где zk2 - полное сопротивление для точки КЗ;

Rk2 - активное сопротивление для точки КЗ; Rk2 =41,68 мОм

Хk2 - реактивное сопротивление для точки КЗ; Хk2 =16,48 мОм

=44,8 мОм,

Rк3= Rк2+ Rэ3

где Rк3-активное сопротивление в точке КЗ;

Rк2 - активное сопротивление на участке КЗ, Rк2=41,68 мОм;

Rэ3 - активное сопротивление на участке КЗ, Rэ3=23,5 мОм.

Хк3= Хк2+ Хэ3

где Xк3-реактивное сопротивление в точке КЗ;

Xк2 - реактивное сопротивление на участке КЗ, Xк2=16,48 мОм;

Xэ3 - реактивное сопротивление на участке КЗ, Xэ3=3,6 мОм.

где - полное сопротивление в точке КЗ;

Rк3-активное сопротивление в точке КЗ, Rк3=65,18 мОм;

Xк3-реактивное сопротивление в точке КЗ, Xк3=16,9 мОм.



мОм

мОм

мОм

Определяем ударный коэффициент и коэффициент действующего значения ударного тока и заносим в таблицу 2.4:

где Ку1 - ударный коэффициент;

Ку2 - ударный коэффициент;

Ку3 - ударный коэффициент;

Rк1-активное сопротивление в точке КЗ, Rк1=25,85 мОм;

Xк1-реактивное сопротивление в точке КЗ, Xк1=14,6 мОм;

Rк2-активное сопротивление в точке КЗ, Rк2=41,68 мОм;

Xк2-реактивное сопротивление в точке КЗ, Xк2=16,48 мОм;

Rк3-активное сопротивление в точке КЗ, Rк3=65,18 мОм;

Xк3-реактивное сопротивление в точке КЗ, Xк3=16,9 мОм.

Ку1=1;

Ку2=1;

Ку3=1.

q1=

q2=

q3=

где q - коэффициент действующего значения ударного тока;

Ку1 - ударный коэффициент, Ку1=1;

Ку2 - ударный коэффициент, Ку2=1;

Ку3 - ударный коэффициент, Ку3=1.

q1=1,

q2=1,

q3=1.

Определяются 3-фазные и 2-фазные токи КЗ и заносятся в таблицу 2.4:

где - 3-фазный ток КЗ;

Uк1-линейное напряжение в точке КЗ, Uк1=0,4 кВ;

- полное сопротивление в точке, КЗ Zк1=29,7 мОм.



где -3-фазный ток КЗ;

Uк2-линейное напряжение в точке КЗ, Uк2=0,38 кВ;

- полное сопротивление в точке КЗ, Zк2=44,8 мОм.

где - 3-фазный ток КЗ;

Uк3-линейное напряжение в точке КЗ, Uк3=0,38 кВ;

- полное сопротивление в точке, КЗ Zк3=67,3 мОм.

Действующие значения ударного тока

Iук1=q1•I(3)к1

где Iук1-действующие значение тока, кА;

q1- коэффициент действующего значения ударного тока, q1=1 ;

- 3-фазный ток КЗ, =7,8 кА.

Iук2=q2 • I(3)к2

где Iук2-действующие значение тока, кА;

q2- коэффициент действующего значения ударного тока, q2=1 ;

- 3-фазный ток КЗ, =4,9 кА.

Iук3=q3 • I(3)к3

где Iук3-действующие значение тока, кА;

q3- коэффициент действующего значения ударного тока, q3=1 ;

- 3-фазный ток КЗ, =3,3 кА

Ударный ток

iук1=Ку1 I(3)к1

где iук1-ударный ток в точке КЗ, кА;

Ку1 - ударный коэффициент, Ку1=1;

- 3-фазный ток КЗ, =7,8 кА.

iук2=• Ку2 • I(3)к2

где iук2-ударный ток в точке КЗ, кА;

Ку2 - ударный коэффициент, Ку1=1;

- 3-фазный ток КЗ, =4,9 кА.

iук3=• Ку3 • I(3)к3

где iук3-ударный ток в точке КЗ, кА;

Ку3 - ударный коэффициент, Ку3=1;

- 3-фазный ток КЗ, =3,3 кА.

где-2-фазные токи КЗ, кА;

- 3-фазный ток КЗ, =7,8кА.

где-2-фазные токи КЗ, кА;

- 3-фазный ток КЗ, =4,9 кА.

где-2-фазные токи КЗ, кА;

- 3-фазный ток КЗ, =3,3 кА.

Определяем сопротивления для кабельных линий:

Хпкл1=Хоп • Lкл1

где Xпкл1-реактивное сопротивление петли «фаза-нуль, Ом;

x0-удельное реактивное сопротивление, x0=0,027 мОм/м;

Lкл1-длина кабельной линии, 0,9 м.

Хпкл1=0,027 • 0,9=0,02 мОм

Rпкл1=2• r0 • Lкл1

где Rпкл1-активное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом;

r0-удельное активное сопротивление, r0=0,11 мОм/м;

Lкл1-длинна кабельной линии, 0,9 м.

Rпкл1=2•0,11•0,9=0,2 мОм

Rпш= r0пш• Lш

где Rпш - активное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом;

r0пш- удельное активное сопротивление, r0пш=0,06 мОм/м;

Lш - длинна шины, 12 м.

Rпш= 0,0612=0,7 мОм

Хпш=Хопш• Lш

где Xпш-реактивное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом;

x0пш-удельное реактивное сопротивление, x0пш=0,06 мОм/м;

Lш-длинна шины, 12 м.

Xпш= 0,0612=0,7 мОм

Rпкл2=2• r0• Lкл2

где Rпкл2-активное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом;

r0-удельное активное сопротивление, r0=0,625 мОм/м;

Lкл2-длинна кабельной линии, 36 м.

Rпкл2=2•0,625•36=45 мОм

Хпкл2=Хоп• Lкл2

где Xпкл2-реактивное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом;

x0п-удельное реактивное сопротивление, x0п=0,085 мОм/м;

Lкл2-длинна кабельной линии, 36 м.

Хпкл2=0,085•36=3,1 мОм

Zп1= Rс1

где Zп1-полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, мОм;

Rc1 - активное сопротивление первой ступени распределения, Rс1=15 мОм

Zп1=15 мОм, Rп2=Rс1+Rпкл1+Rпш+Rс2

где RП2-активное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, мОм;

Rc1 - активное сопротивление первой ступени распределения, Rc1=15мОм;

Rпкл1-активное сопротивление петли «фаза-нуль», Rпкл1=0,2 мОм;

Rпш - активное сопротивление петли «фаза-нуль», Rпш=0,7 мОм;

Rc2 - активное сопротивление второй ступени распределения, Rс2=20 мОм.

Хп2=Хпкл1+Хпш

где XП2-активное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, мОм;

Xпкл1-активное сопротивление петли «фаза-нуль», Xпкл1=0,05 мОм;

Xпш-активное сопротивление петли «фаза-нуль», Xпш=0,7 мОм.

Zп2=

где Zп2-полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, мОм;

RП2-активное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, RП2=35,9 мОм;

XП2-активное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, XП2=0,75 мОм.

Rп3=Rп2+Rпкл2

где RП3-активное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ;

RП2-активное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, RП2=35,9 мОм;

Rпкл2-активное сопротивление петли «фаза-нуль», Rпкл2=45 мОм.



Хп3=Хп2+Хпкл2

где XП3-активное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ;

XП2-активное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, XП2=0,75 мОм;

Xпкл2-активное сопротивление петли «фаза-нуль», Xпкл2=3,1 мОм.

Zп3=

где Zп3-полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, мОм;

RП3-активное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, RП3=80,9 мОм;

XП3-активное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, XП3=3,9 мОм.

где -1-фазные токи КЗ, кА;

Uкф-фазное напряжение в точке КЗ, Uкф=0,23 кВ;

Zп1-полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, Zп1=15 мОм;

Zт(1) - полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Zт(1)=129 мОм.



где -1-фазные токи КЗ, кА;

Uкф- фазное напряжение в точке КЗ, Uкф=0,22 кВ;

Zп2-полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, Zп2=35,9 мОм;

Zт(1) - полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Zт(1)=129 мОм.

где -1-фазные токи КЗ, кА;

Uкф - фазное напряжение в точке КЗ, Uкф=0,22 кВ;

Zп3-полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, Zп3=81 мОм;

Zт(1) - полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Zт(1)=129 мОм.

Таблица 2.4 - Ведомость токов КЗ

Точка КЗ	К1	К2	К3
Rк, мОм	25,85	41,68	65,18
Хк, мОм	14,60	16,48	16,90
Zк, мОм	29,7	44,8	67,3
	1,8	2,5	3,9
Ку	1,0	1,0	1,0
D	1,0	1,0	1,0
I(3)к, кА	7,8	4,9	3,3
iу, кА	11	6,9	4,7
I(3)?, кА	7,8	4,9	3,3
I(2)к, кА	6,8	4,3	2,9
Zп, мОм	15,0	35,9	81,0
I(1)к, кА	4,0	2,8	1,8

Проверка элементов по токам КЗ

Согласно условиям по токам КЗ АЗ проверяются:

-на надежность срабатывания:

1SF:		4,0 ? 3•1,0 кА 4,0 ? 4,0
SF2:		2,8 ? 3•0,5 кА 2,8 ? 1,5
SF:		1,8 ? 3• 0,2 кА 1,8 ? 0,6

Надежность срабатывания автоматов обеспечена;

-на отключающую способность:

1SF: кА25? 1,41•7,825 ? 11

где = - трехфазный ток в установившемся режиме

Автомат при КЗ отключается не разрушаясь

-на отстройку от пусковых токов. Учтено при выборе К0 для Iу(кз) каждого автомата:

Iу(кз) ? Iп (для ЭД)

Iу(кз) ? Iпик (для РУ)

Согласно условиям проводники проверяются:

-на термическую стойкость:

КЛ (ШНН--ШМА1):

Sкл1 ? Sкл1.тс

где Sкл1-стойаое сечение кабельной линии,мм2

Sкл1.тс - термически стойкое сечение кабельной линии, мм2;

где Sкл1.тс - термически стойкое сечение кабельной линии, мм2;

tпр - приведенное время действия тока КЗ, tпр=3,5;

б - термический коэффициент, принимается б = 11 - для алюминия.

3Ч95 мм2 > 88,5 мм2

Аналогично проверяется КЛ (ШМА 1--потребитель)



50 мм2 > 41,6мм2

По термической стойкости кабельные линии удовлетворяют;

-на соответствие выбранному аппарату защиты учтено при выборе сечения проводника Iдоп ? Кзщ . Iу(п

2.6 Определение потери напряжения в линии

По потере напряжения линия ЭСН должна удовлетворять условию:

?U < 5 % от Uн.

Составляется расчетная схема для потерь напряжения (рис. 2.5) и наносятся необходимые данные.

Так как токи участков известны, то наиболее целесообразно выбрать вариант расчета ?U по токам участков.

Рисунок 2.3 - Расчетная схема определения потери напряжения

где ?Uкл1- потери напряжения, %;

Uн- номинальное напряжение, Uн=380В;

I1-ток участка, I1=410,8 А;

Lкл1-длинна участка, Lкл1=0,9 м;

r0, x0-удельные активное и индуктивное сопротивление, Ом/км

где ?Uш- потери напряжения в шинопроводе, %;

Uн- номинальное напряжение, Uн=380В;

I1-ток участка, I1=410,8 А;

Lш-длинна участка шинопровода, Lш=12 м;

r0ш, x0ш-удельные активное и индуктивное сопротивление, Ом/км

где ?Uкл2- потери напряжения, %;

Uн- номинальное напряжение, Uн=380В;

I2-ток участка, I2=158,5 А;

Lкл2-длинна участка, Lкл2=36 м;

r0, x0-удельные активное и индуктивное сопротивление, Ом/км.

?U=?Uкл1+?Uш +?Uкл2

?U =0,02 + 0,17 + 1,62 = 1,81%

Согласно условия ?U< 5% от Uн, 1,81 % < 5 %, что удовлетворяет силовые нагрузки.

По результатам расчетов проверки элементов ЭСН показали их пригодность на всех режимах.

3. Составление ведомости монтируемого электрооборудования

В соответствии с полученными результатами, составим ведомость монтируемого оборудования.

Таблица 3.1- Ведомость монтируемого оборудования

№	Наименование ЭО	Тип, марка	Ед. изм.	n	Примечание
1	Трансформаторы	ТМ 630-10/0.4	шт	1	-
2	Кабели	АВВГ- 3Ч150	м	5	-
		АВВГ-3Ч95	м	3	-
		АВВГ-3Ч70	м	37
		АВВГ-3Ч50	м	36	-
		АВВГ-3Ч35	м	12
		АВВГ-3Ч25	м	233	-
		АВВГ-3Ч10	м	124	-
		АВВГ-3Ч6	м	112
		АВВГ-3Ч2,5	м	50	-
3	Распределительные пункты	ПР85-3008-21-У3	шт	1	-
4	Шинопроводы монтажные	ШРА 4-1600-44-У3	шт	1	-
		ШРА 4-250-32-У3	шт	1	-
5	Автоматические выключатели	ВА 53-41	шт	1	-
		ВА 53-39	шт	1	-
		ВА 53-37	шт	12	-
		ВА 53-35	шт	1	-
		ВА 52-31	шт	26	-

4. Основные технические и организационные мероприятия безопасного проведения работ с электроустановками до 1 кв

В соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок и ГОСТ 12.1.019-79 для защиты персонала от случайного прикосновения к токоведущим частям электрооборудования предусмотрены следующие основные технические меры:

1) ограждение токоведущих частей;

2) применение блокировок электрических аппаратов;

3) установка в РУ заземляющих разъединителей;

4) устройство защитного отключения электроустановок;

5) заземление или зануление электроустановок;

6) выравнивание электрических потенциалов на поверхности пола (земли) в зоне обслуживания электроустановок;

7) применение разделяющих трансформаторов, применение малых напряжений;

8) применение устройств предупредительной сигнализации;

9) защита персонала от воздействия электромагнитных полей;

10) использование коллективных и индивидуальных средств защиты .

11) выполнение требований системы стандартов безопасности труда (ССБТ).

Работы, проводимые в действующих электроустановках, делятся на следующие категории:

1) проводимые при полном снятии напряжения;

2) проводимые с частично снятым напряжением;

3) без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях;

4) без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.

К техническим мероприятиям, выполняемым для обеспечения безопасного ведения работ с полным или частичным снятием напряжения в установках до 1000 В, относятся:

1) отключение всех силовых и других трансформаторов со стороны высшего и низшего напряжения с созданием видимого разрыва цепей;

2) наложение переносных заземлений. При их отсутствии - принятие дополнительных мер: снятие предохранителей, отключение концов питающих линий, применение изолирующих накладок в рубильниках, и автоматах и другие;

3) проверка отсутствия напряжения указателем напряжения, который предварительно должен быть проверен путем приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

К техническим мерам, обеспечивающим безопасность работ без снятия напряжения относятся:

1) расположение рабочего места электромонтера таким образом? чтобы токоведущие части, находящиеся под напряжением, либо перед ним, либо с одной стороны;

2) использование защитных средств;

3) использование глухой, чистой и сухой спецодежды с длинными застегивающимися рукавами и головного убора.

Организационные меры для обеспечения безопасности работ - это выполнение работ в электроустановках по наряду, распоряжению, в порядке текущей эксплуатации.

1 Работы по наряду. Наряд - это письменное задание, определяющее место, время начала и завершения работ, условия их безопасного ведения, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность работ. Наряд составляется на бланке установленной формы. По наряду выполняются следующие работы:

1) с полным снятием напряжения;

2) с частичным снятием напряжения;

3) без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением.

2 Работы по распоряжению. Распоряжение - это задание на работу в электроустановках, записанное в оперативном журнале. Распоряжение имеет разовый характер, выдается на одну работу и действует на одну смену или в течение часа. По распоряжению выполняются работы:

1) без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением, продолжительностью не более одной смены;

2) внеплановые кратковременные и небольшие по объему (до 1 часа), вызванные производственной необходимостью, с полным или частичным снятием напряжения, а также без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением (работы на кожухах электрооборудования, измерения токоизмерительными клещами, смена предохранителей до 1000 В). Эти работы выполняются не менее чем двумя рабочими в течение не более 1 часа;

3) некоторые виды работ с частичным или полным снятием напряжения в установках до 1000 В продолжительностью не более одной смены (ремонт магнитных пускателей, контакторов, рубильников и прочей подобной аппаратуры, установленной вне щитов и сборок; ремонт отдельных электроприемников; ремонт отдельно расположенных блоков управления и магнитных станций, смена предохранителей и другие. Работы выполняются двумя рабочими.

3 В порядке текущей эксплуатации выполняют работы по специальному перечню с последующей записью в оперативный журнал.

Заключение

Курсовой проект - итоговая работа изучения раздела МДК 01.02 «Основы технической эксплуатации и обслуживания электрического и электромеханического оборудования»

В курсовом проекте на тему «Разработка электроснабжения кузнечно-прессового цеха» я спроектировал схему электроснабжения кузнечно-прссового цеха. По заданной мощности оборудования цеха рассчитал электрическую нагрузку цеха и составил сводную ведомость нагрузок по цеху. На основании этих расчетов выбрал мощность и тип силовых трансформаторов. Рассчитал уставки аппаратов защиты и выбрал защитную аппаратуру (автоматические выключатели). При этом к установке принималось наиболее перспективное оборудование. Для питания оборудования рассчитал сечения и выбрал кабель линии электроснабжения. Выполнил расчет токов короткого замыкания и на основании этих расчетов проверил правильность выбора аппаратуры защиты.

В курсовом проекте также рассмотрены вопросы, относящиеся к обеспечению безопасности людей, работающих на предприятии.

Таким образом, считаю, что цель и задачи курсового проекта достигнуты.

Библиографический список

1 Кабышев, А. В. Расчет и проектирование систем электроснабжения : Справочные материалы по электрооборудованию: учебное пособие / А. В. Кабышев, С. Г. Обухов. - Томск: Томский политехнический университет, 2005. - 168 с.

2 Киреева, Э. А. Электроснабжение цехов промышленных предприятий / Э. А. Киреева, В. В. Орлов, Л. Е. Старкова. - М.: НТФ «Энергопресс», 2003. - 120 с.

3 Кудрин, Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий: учеб. для студентов высших учебных заведений / Б. И. Кудрин. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 672 с.

4 Неклепаев, Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учебное пособие для вузов / Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков. - М.: Энергоатомизмат, 1989. - 608 с.

5 Правила устройства электроустановок: утверждено Министерством энергетики Российской Федерации 08.07.02. - 6-е и 7-е изд. (все действующие разделы). - Новосибирск: Сибирский. университет издательство, 2009. - 853 с.

6 Справочник по энергоснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий и общественных зданий [Текст] / Под общ. ред. С. И. Гамазина, Б. И. Кудрина, С. А. Цырука. - М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - 745 с.

7 Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т. / Под ред. А. А. Федорова. Т. 1. Электроснабжение. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 568 с.

8 Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т. / Под ред. А. А. Федорова. Т. 2. Электрооборудование. - М.: Энергоатомизмат, 1987. - 592 .

9 Указания по расчету электрических нагрузок [Текст]: РТМ 36.18.32.4-92: утв. ВНИПИ Тяжпромэлектропроект 30.07.92: ввод в действие с 01.01.93.

10 Шеховцов, В. П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования / В. П. Шеховцов. - М. : ИНФРА-М, 2005. - 214 с.

Размещено на Allbest.ru