Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха
Проектирование электроснабжения сборочного цеха. Схема цеховой сети и расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности и выбор мощности цеховых трансформаторов. Установка силовых распределительных пунктов. Подбор сечения проводов и кабелей.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.09.2010 |
| Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
29
Федеральное агентство по образованию (Рособразование)
Архангельский государственный технический университет
Электроснабжения промышленных предприятий
(наименование кафедры)
Корельский Вадим Сергеевич
(ф.и.о. студента)
Факультет ПЭ курс IV группа 6 1
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине: “Электроснабжение промышленных предприятий”
На тему: “Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха”
Отметка о зачете _____________________________
(дата)
Руководитель зав._кафедрой ЭПП___________Волков В.М. 1
________
(дата)
Архангельск 2006
Содержание
Задание
1. Проектирование электроснабжения сборочного цеха
1.1 Выбор схемы цеховой сети
1.2 Расчет электрических нагрузок цеха
1.3 Компенсация реактивной мощности в цехе
1.4 Выбор мощности цеховых трансформаторов
1.5 Выбор оборудования цеховой сети
1.5.1 Выбор силовых распределительных пунктов
1.5.2 Выбор сечения проводов и кабелей
Литература
Задание.
Вариант № 68.
Оборудование и нагрузки электроремонтного цеха.
Таблица 1
|
№ по плану |
Наименование оборудования |
Установленная мощность, кВт |
|
|
1,2,3,4,34 |
Вертикально-сверлильный станок |
4,15 |
|
|
5,25,28,29,32,33 |
Токарно-винторезный станок |
11,25 |
|
|
6,7 |
Станок для наводки катушек |
3 |
|
|
8,16 |
Шкаф сушильный |
30 |
|
|
9 |
Ванна для пропитки |
2,2 |
|
|
10 |
Зигмашина |
1,5 |
|
|
11 |
Комбинированные прессножницы |
2,2 |
|
|
12 |
Машина листогибочная |
5,5 |
|
|
13,31 |
Заточный станок |
1,5 |
|
|
14,15,35 |
Пресс |
10 |
|
|
17,21 |
Станок для изоляции проводов |
1,5 |
|
|
18 |
Вытяжной шкаф |
2,2 |
|
|
19 |
Станок для стыковой сварки |
3 |
|
|
20 |
Вентилятор |
5,5 |
|
|
22,23 |
Сварочный преобразователь |
18 |
|
|
24 |
Трансформатор для пайки ОСУ-20, кВА |
15 |
|
|
30 |
Поперечно-строгальный станок |
5,5 |
|
|
36 |
Мостовой кран ПВ-25,Q=25 т |
19,9 |
Рисунок 1 План электроремонтного цеха.
1. Проектирование электроснабжения сборочного цеха.
1.1 Выбор схемы цеховой сети
По категории бесперебойности электроснабжения данный цех относится ко II категории. Исходя из этого, выбираем двухтрансформаторную цеховую подстанцию.
Все силовые потребители электроэнергии являются потребителями трёхфазного тока, напряжением 380 В.Осветительная нагрузка равномерно распределена по фазам.
Выбор схемы цеховой сети начинаем с определения месторасположения КТП цеха. КТП в целях экономии металла и электроэнергии рекомендуется устанавливать в центре электрических нагрузок. Координаты центра определяются из соотношений [5, с.233, ф.9.2]:
;
где - расчетная мощность i-го электроприемника, кВт;
- координаты i-го электроприемника, м.
Для упрощения расчеты сведем в таблицу 3. В этой таблице представлены координаты приемников механического цеха, их установленные мощности, коэффициенты использования, а также активная расчетная нагрузка каждого приемника. Активную расчетную нагрузку i-го электроприемника определяем методом, основанным на использовании коэффициента спроса по формуле:
Таблица 2
|
№ |
Наименование оборудования |
Pн |
Рр |
Ки |
X (м) |
Y (м) |
РХ |
Рy |
|
|
1 |
Вертикально-сверлильный станок |
4,15 |
0,62 |
0,15 |
1,25 |
1,75 |
0,78 |
1,09 |
|
|
2 |
Вертикально-сверлильный станок |
4,15 |
0,62 |
0,15 |
1,75 |
3,5 |
1,09 |
2,18 |
|
|
3 |
Вертикально-сверлильный станок |
4,15 |
0,62 |
0,15 |
3,5 |
1,75 |
2,18 |
1,09 |
|
|
4 |
Вертикально-сверлильный станок |
4,15 |
0,62 |
0,15 |
1,5 |
7,25 |
0,93 |
4,51 |
|
|
5 |
Токарно-винторезный станок |
11,25 |
1,69 |
0,15 |
7 |
2 |
11,81 |
3,38 |
|
|
6 |
Станок для наводки катушек |
3,00 |
0,42 |
0,14 |
3 |
10,5 |
1,26 |
4,41 |
|
|
7 |
Станок для наводки катушек |
3,00 |
0,42 |
0,14 |
6,5 |
10,5 |
2,73 |
4,41 |
|
|
8 |
Шкаф сушильный |
30,00 |
19,50 |
0,65 |
1,75 |
14,25 |
34,13 |
277,88 |
|
|
9 |
Ванна для пропитки |
2,20 |
0,31 |
0,14 |
4,75 |
14,25 |
1,46 |
4,39 |
|
|
10 |
Зигмашина |
1,50 |
0,26 |
0,17 |
1,75 |
19,5 |
0,45 |
4,97 |
|
|
11 |
Комбинированные прессножницы |
2,20 |
0,42 |
0,19 |
4,75 |
18 |
1,99 |
7,52 |
|
|
12 |
Машина листогибочная |
5,50 |
1,10 |
0,2 |
9 |
15 |
9,90 |
16,50 |
|
|
13 |
Заточный станок |
1,50 |
0,23 |
0,15 |
1,75 |
22,75 |
0,39 |
5,12 |
|
|
14 |
Пресс |
10,00 |
1,70 |
0,17 |
1,75 |
26,75 |
2,98 |
45,48 |
|
|
15 |
Пресс |
10,00 |
1,70 |
0,17 |
5,5 |
26,75 |
9,35 |
45,48 |
|
|
16 |
Шкаф сушильный |
30,00 |
19,50 |
0,65 |
0,75 |
32 |
14,63 |
624,00 |
|
|
17 |
Станок для изоляции проводов |
1,50 |
0,21 |
0,14 |
2,75 |
30,5 |
0,58 |
6,41 |
|
|
18 |
Вытяжной шкаф |
2,20 |
1,32 |
0,6 |
1,75 |
34,25 |
2,31 |
45,21 |
|
|
19 |
Станок для стыковой сварки |
3,00 |
0,90 |
0,3 |
4 |
34,25 |
3,60 |
30,83 |
|
|
20 |
Вентилятор |
5,50 |
3,30 |
0,6 |
5,75 |
34,25 |
18,98 |
113,03 |
|
|
21 |
Станок для изоляции проводов |
1,50 |
0,26 |
0,17 |
5,5 |
30,75 |
1,40 |
7,84 |
|
|
22 |
Сварочный преобразователь |
18,00 |
5,40 |
0,3 |
10,75 |
2 |
58,05 |
10,80 |
|
|
23 |
Сварочный преобразователь |
18,00 |
5,40 |
0,3 |
14 |
2 |
75,60 |
10,80 |
|
|
24 |
Трансформатор для пайки |
15,00 |
4,80 |
0,32 |
17,5 |
2 |
84,00 |
9,60 |
|
|
25 |
Токарно-винторезный станок |
11,25 |
1,69 |
0,15 |
20,75 |
4,25 |
35,02 |
7,17 |
|
|
26 |
Токарно-винторезный станок |
11,25 |
1,69 |
0,15 |
15,75 |
4,5 |
26,58 |
7,59 |
|
|
27 |
Токарно-винторезный станок |
11,25 |
1,69 |
0,15 |
18,5 |
4,5 |
31,22 |
7,59 |
|
|
28 |
Токарно-винторезный станок |
11,25 |
1,69 |
0,15 |
17,5 |
12 |
29,53 |
20,25 |
|
|
29 |
Токарно-винторезный станок |
11,25 |
1,69 |
0,15 |
17,5 |
17,25 |
29,53 |
29,11 |
|
|
30 |
Поперечно-строгальный станок |
5,50 |
0,77 |
0,14 |
17,75 |
22,5 |
13,67 |
17,33 |
|
|
31 |
Заточный станок |
1,50 |
0,21 |
0,14 |
17,75 |
25,75 |
3,73 |
5,41 |
|
|
32 |
Токарно-винторезный станок |
11,25 |
1,69 |
0,15 |
21,5 |
12 |
36,28 |
20,25 |
|
|
33 |
Токарно-винторезный станок |
11,25 |
1,69 |
0,15 |
21,5 |
17 |
36,28 |
28,69 |
|
|
34 |
Вертикально-сверлильный станок |
4,15 |
0,62 |
0,15 |
21,5 |
21,75 |
13,38 |
13,54 |
|
|
35 |
Пресс |
10,00 |
1,70 |
0,17 |
21,5 |
25,25 |
36,55 |
42,93 |
|
|
36 |
Мостовой кран ПВ-25%, Q=25 т. |
19,90 |
1,99 |
0,1 |
5,75 |
6,25 |
11,44 |
12,44 |
|
|
Итого |
311,25 |
88,41 |
643,77 |
1499,19 |
|||||
|
Координаты ЦЭН |
7 |
17 |
1.2 Расчет электрических нагрузок цеха
Для расчета электрических нагрузок промышленного предприятия рекомендуется использовать метод упорядоченных диаграмм.
Расчетная максимальная активная нагрузка группы электроприемников определяется по формуле [4, с.19, ф.2.19], кВт
Рмакс = Кмакс · Ки · Рном = Кмакс · Рсм,
где Рном - суммарная номинальная активная мощность электроприемников, кВт;
Рсм - средняя мощность за наиболее загруженную смену, кВт;
Ки - групповой коэффициент использования;
Кмакс - коэффициент максимума.
Для двигателей повторно-кратковременного режима номинальная мощность приводится к длительному режиму (ПВ = 100%) и определяется по формуле [4, с.16, ф.2.7], кВт
рном = рп ,
где рп и ПВп - соответственно паспортная мощность и паспортная продолжительность включения.
Для сварочных трансформаторов номинальная мощность определяется по формуле [4, с.16, ф.2.9], кВт
рном = Sп cosцп ,
где Sп - паспортная мощность сварочного трансформатора и паспортные значения cosцп и ПВп.
Суммарная номинальная активная мощность группы электроприемников определяется по формуле
Рном = .
Средняя активная и реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену одного приемника определяется по формуле
рсм = рном · ки; qсм = рсм · tgцп,
где ки - коэффициент использования электроприемников принимаем по [2, с.31, прил.1].
Для группы электроприемников
Рсм = , Qсм = .
Групповой коэффициент использования определяется по формуле [3, с.81, ф.2.9]
Ки = Рсм / Рном .
Коэффициент максимума Кмакс определяется в зависимости от группового коэффициента использования Ки и эффективного числа электроприемников nэф [2, с.9, табл.3].
Для нахождения nэф определим показатель силовой сборки [4, с.21, ф.2.23]
m = pном.макс / рнои.мин,
где pном.макс - номинальная мощность наибольшего электроприемника в группе, кВт;
рнои.мин - номинальная мощность наименьшего электроприемника в группе, кВт.
При Ки > 0,2 и m > 3 эффективного числа электроприемников определяют по формуле [4, с.22, ф.2.25]
nэф = 2·Рном / pном.макс.
В тех случаях, когда nэф > n, то следует принимать nэф = n.
Расчетная максимальная реактивная мощность определяется по формуле [4, с.22, ф.2.27]
Qмакс = К'макс · Qсм,
где К'макс - коэффициент максимума реактивной нагрузки,
при nэф ? 10 К'макс = 1,1, а при nэф > 10 К'макс = 1.
Нагрузки электрического освещения учитываются по формулам [2,с.11, ф.9]
Рp.o. = po. · F · Kc.o., Qp.o. = Pp.o · tgцo
где - нагрузка производственной площади, для высоты помещений 4-6 м и требуемой для таких цехов освещённости 300 лк , Вт/;
F - площадь цеха, F = 864;
- для ламп ДРЛ tgц0 = 1,39;
- коэффициент спроса на осветительную нагрузку, для производственных зданий, состоящих из ряда пролётов Кс.о = 0,95 [3, с.100, табл.2.7].
Полная расчетная нагрузка цеха с освещением определяется по формуле [2,с.11, ф.10]
Потери в трансформаторе можно на этой стадии проектирования определить по формулам [2, с.13, ф.13, 14]
ДРТ = 0,02 S'p, ДQТ = 0,1 S'p.
Итого по цеху полная расчетная мощность
.
Расчетный ток определяется по формулам:
для одного приемника
для группы приемников
.
Электроснабжение осветительных установок цеха
Питание светильников общего освещения осуществляется на напряжении 380В переменным током при заземленной нейтрали.
Электроснабжение рабочего освещения выполняется самостоятельными линиями от РУ-1 подстанции, а аварийного освещения выполняется от РУ-2 подстанции.
Таблица 3
|
№ |
Узлы питания и группы электроприемников |
Количество эл. приемников рабочих/резервных |
Установленная мощность, приведенная к ПВ=1 (кВт) |
m=Pн max / Pн min |
Коэффициент использования Ки |
cos(fi) |
tg(fi) |
Средняя нагрузка за максимально загруженную смену |
Эффективное число эл. приемников nэ |
Коэффициент максимума Км |
Расчетная нагрузка |
Sp (кВА) |
Ip,(А). |
||||
|
Одного эл. приемника (наименьшего - наибольшего) Рн (кВт) |
Общая рабочих/резервных Рн (кВт) |
Рсм=Ки * Рн (кВт) |
Qсм=Рсм * tg (fi св) |
Рр=Км * Рсм (кВт) |
Qp=Qсм * К`м (квар) |
||||||||||||
|
|
РУ1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
Шкаф сушильный |
1 |
30 |
30 |
0,65 |
0,98 |
0,203 |
19,5 |
3,96 |
19,50 |
4,36 |
19,98 |
46,51 |
||||
|
|
СП-1 |
||||||||||||||||
|
25,27 |
Токарно-винторезный станок |
2 |
11,25 |
22,5 |
0,15 |
0,55 |
1,52 |
3,38 |
5,12 |
62,15 |
|||||||
|
24 |
Трансформатор для пайки |
1 |
15 |
15 |
0,32 |
0,65 |
1,17 |
4,80 |
5,61 |
35,06 |
|||||||
|
23 |
Сварочный преобразователь |
1 |
18 |
18 |
0,3 |
0,65 |
1,17 |
5,40 |
6,31 |
42,07 |
|||||||
|
|
Итого по СП-1 |
4 |
11,25-18 |
55,5 |
1,60 |
0,24 |
13,58 |
17,05 |
4 |
2,42 |
32,85 |
18,75 |
37,83 |
57,47 |
|||
|
|
СП-2 |
||||||||||||||||
|
26,5 |
Токарно-винторезный станок |
2 |
11,25 |
22,5 |
0,15 |
0,55 |
1,52 |
3,38 |
5,12 |
62,15 |
|||||||
|
22 |
Сварочный преобразователь |
1 |
18 |
18 |
0,3 |
0,65 |
1,17 |
5,40 |
6,31 |
42,07 |
|||||||
|
1,3 |
Вертикально-сверлильный станок |
2 |
4,15 |
8,3 |
0,15 |
0,55 |
1,52 |
1,25 |
1,89 |
22,93 |
|||||||
|
7 |
Станок для наводки катушек |
1 |
3 |
3 |
0,14 |
0,6 |
1,33 |
0,42 |
0,56 |
7,60 |
|||||||
|
|
Итого по СП-2 |
6 |
3-18 |
51,8 |
6,00 |
0,20 |
10,44 |
13,89 |
6 |
2,42 |
25,26 |
15,28 |
29,52 |
44,86 |
|||
|
|
СП-3 |
||||||||||||||||
|
6 |
Станок для наводки катушек |
1 |
3 |
3 |
0,14 |
0,6 |
1,33 |
0,42 |
0,56 |
7,60 |
|||||||
|
9 |
Ванна для пропитки |
1 |
2,2 |
2,2 |
0,14 |
0,6 |
1,33 |
0,308 |
0,41 |
5,57 |
|||||||
|
11 |
Комбинированные прессножницы |
1 |
2,2 |
2,2 |
0,19 |
0,7 |
1,02 |
0,418 |
0,43 |
4,78 |
|||||||
|
4,2 |
Вертикально-сверлильный станок |
2 |
4,15 |
8,3 |
0,15 |
0,55 |
1,52 |
1,245 |
1,89 |
22,93 |
|||||||
|
19 |
Станок для стыковой сварки |
1 |
3,00 |
3 |
0,3 |
0,65 |
1,17 |
0,9 |
1,05 |
7,01 |
|||||||
|
|
Итого по СП-3 |
6 |
2,2-4,15 |
18,7 |
1,89 |
0,13 |
2,39 |
4,34 |
6 |
2,825 |
6,75 |
4,77 |
8,27 |
28,41 |
|||
|
|
Итого по РУ-1 |
17 |
156 |
45,91 |
39,24 |
84,37 |
43,16 |
95,60 |
145,26 |
||||||||
|
|
РУ2 |
||||||||||||||||
|
8 |
Шкаф сушильный |
1 |
30 |
30 |
0,65 |
0,98 |
0,20 |
19,5 |
3,96 |
19,50 |
4,36 |
19,98 |
46,51 |
||||
|
36 |
Мостовой кран ПВ-25%, Q=25 т. |
1 |
19,9 |
19,9 |
0,1 |
0,5 |
1,73 |
1,99 |
3,45 |
1,99 |
3,79 |
4,28 |
60,47 |
||||
|
|
СП-4 |
||||||||||||||||
|
13 |
Заточный станок |
1 |
1,5 |
1,5 |
0,15 |
0,55 |
1,52 |
0,23 |
0,34 |
4,14 |
|||||||
|
14 |
Пресс |
1 |
10 |
10 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
1,70 |
1,99 |
23,37 |
|||||||
|
10 |
Зигмашина |
1 |
1,5 |
1,5 |
0,17 |
0,78 |
0,80 |
0,26 |
0,20 |
2,92 |
|||||||
|
18 |
Вытяжной шкаф |
1 |
2,2 |
2,2 |
0,6 |
0,8 |
0,75 |
1,32 |
0,99 |
4,18 |
|||||||
|
17 |
Станок для изоляции проводов |
1 |
1,5 |
1,5 |
0,14 |
0,55 |
1,52 |
0,21 |
0,32 |
4,14 |
|||||||
|
|
Итого по СП-4 |
5 |
1,5-10 |
16,7 |
6,7 |
0,22 |
3,71 |
3,84 |
5 |
3,04 |
11,28 |
4,23 |
12,04 |
38,76 |
|||
|
|
СП-5 |
||||||||||||||||
|
32,33 |
Токарно-винторезный станок |
2 |
11,25 |
22,5 |
0,15 |
0,55 |
1,52 |
3,38 |
5,12 |
62,15 |
|||||||
|
34 |
Вертикально-сверлильный станок |
1 |
4,15 |
4,15 |
0,15 |
0,55 |
1,52 |
0,62 |
0,95 |
11,46 |
|||||||
|
35 |
Пресс |
1 |
10 |
10 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
1,70 |
1,99 |
23,37 |
|||||||
|
|
Итого по СП-5 |
4 |
4,15-11,25 |
36,65 |
2,71 |
0,16 |
5,70 |
8,06 |
4 |
3,035 |
17,29 |
8,86 |
19,43 |
55,68 |
|||
|
|
СП-6 |
||||||||||||||||
|
28,29 |
Токарно-винторезный станок |
2 |
11,25 |
22,5 |
0,15 |
0,55 |
1,52 |
3,38 |
5,12 |
62,15 |
|||||||
|
30 |
Поперечно-строгальный станок |
1 |
5,5 |
5,5 |
0,14 |
0,55 |
1,52 |
0,77 |
1,17 |
15,19 |
|||||||
|
31 |
Заточный станок |
1 |
1,5 |
1,5 |
0,14 |
0,55 |
1,52 |
0,21 |
0,32 |
4,14 |
|||||||
|
15 |
Пресс |
1 |
10 |
10 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
1,70 |
1,99 |
23,37 |
|||||||
|
12 |
Комбинированные прессножницы |
1 |
5,5 |
5,5 |
0,2 |
0,65 |
1,17 |
1,10 |
1,29 |
12,86 |
|||||||
|
20 |
Вентилятор |
1 |
5,5 |
5,5 |
0,6 |
0,8 |
0,75 |
3,30 |
2,48 |
10,45 |
|||||||
|
21 |
Станок для изоляции проводов |
1 |
1,5 |
1,5 |
0,17 |
0,7 |
1,02 |
0,26 |
0,26 |
3,26 |
|||||||
|
|
Итого по СП-6 |
8 |
1,5-11,25 |
52 |
7,50 |
0,21 |
10,71 |
12,62 |
8 |
2,825 |
30,26 |
13,88 |
33,29 |
50,58 |
|||
|
|
Итого по РУ-2 |
19 |
155,25 |
41,61 |
28,48 |
80,32 |
35,12 |
89,03 |
135,26 |
||||||||
|
|
Итого по цеху |
36 |
311,25 |
87,51 |
67,72 |
164,69 |
78,28 |
184,63 |
280,52 |
||||||||
|
|
Освещение |
10,67 |
14,83 |
18,27 |
27,76 |
||||||||||||
|
|
Итого по цеху, с учетом освещения |
175,36 |
93,12 |
202,90 |
308,28 |
||||||||||||
|
|
Потери в трансформаторе |
4,06 |
20,29 |
20,69 |
31,44 |
||||||||||||
|
|
С учетом освещения и потерь в трансформаторе |
179,42 |
113,41 |
223,60 |
339,72 |
1.3 Компенсация реактивной мощности в цехе.
Для определения реактивной мощности, которую необходимо скомпенсировать требуется знать суммарную реактивную мощность цеха с учётом освещения, а также потери в трансформаторах. Потери в трансформаторах определяем по формулам [8,стр.13]:
;
Суммарная реактивная мощность цеха с учетом освещения и потерь в трансформаторах равняется:
Для компенсации этой реактивной мощности целесообразней выбирать низковольтные конденсаторные батареи. Так как высокие капитальные затраты вкладываются в КТП, то компенсацию производим с таким расчетом, чтобы снизить мощность трансформаторов на цеховой подстанции. При компенсации с высокой стороны высоковольтными конденсаторными батареями снижаются затраты на сами установки, но мощность трансформаторов КТП получается значительная. Компенсация небольшой реактивной мощности с высокой стороны также требует больших затрат, чем компенсация с низкой т.к. требуются еще затраты на вводное устройство высокого напряжения.
Принимаем две конденсаторные установки типа КРМ-04-75 кВАр напольного исполнения [7; 04.10.17-02] табл. 4. Присоединим его к РУ НН через S93С100.
|
Типоисполнение установки |
Мощность, квар |
Номинальное напряжение Uнoм*, кВ |
Номинальный ток фазы Iнoм**, А |
Размеры, мм |
Масса, кг |
|||
|
Высота |
Ширина |
Глубина |
||||||
|
КРМ-0,4-50-25-20 |
50 |
0,4 |
72,2 |
1010 |
520 |
320 |
20 |
Устанавливаем комплектные конденсаторные установки с низкой стороны подстанции, на каждой из секций. С учетом реактивных потерь в трансформаторах принятая мощность конденсаторной батареи почти полностью компенсирует потребляемую реактивную мощность.
1.4 Выбор мощности цеховых трансформаторов.
Расчетная нагрузка цеха с учетом освещения, компенсации реактивной мощности и потерь в трансформаторах:
Рр= 179,42 кВт Sp= 223,60 кВА
Мощность трансформатора определим по формуле:
где n - число трансформаторов цеховой ТП, n = 2.
- доля потребителей 1 и 2 категории в общей нагрузке предприятия, = 1
- коэффициент аварийной допустимой перегрузки трансформатора, =1,4.
кВА
Выбираем два трансформатора по 160 кВА марки ТМ 160/10-У1 табл. 5 [7; 03.00.14.-03] и КТПП-160/10 [7; 03.61.02.-01]. Комплектная трансформаторная подстанция выполняется пристроенной.
Таблица 5
|
Тип бака |
Номинальная мощность, кВА |
Номинальное напряжение обмоток, кВ |
Схема и группа соединения обмоток |
Потери ХХ, Вт |
Ток ХХ, % |
Потери КЗ, Вт |
Напряжение КЗ, % |
||
|
ВН |
НН |
||||||||
|
Овальный с радиаторами |
160 |
6; 10 |
0,4 |
Y/Yн-0; |
410 |
2 |
2650 |
4,5 |
1.5 Выбор оборудования цеховой сети
1.5.1 Выбор силовых распределительных пунктов.
Для цехов с нормальными условиями окружающей среды используем распределительные пункты серии ПР компании ЭТМ [5]. Они предназначены для приема и распределения электроэнергии к группам потребителей трехфазного переменного тока промышленной частоты.
Параметры выбранных распределительных пунктов сведем в таблицу 6.
Таблица 6
|
№ СП |
Iр, (A) |
Распределительный пункт |
Выключатель |
|||
|
Серия |
Iном, (A) |
Тип |
Iуст, (A) |
|||
|
СП-1 |
57,47 |
ПР8513-31-10-1XХ-21-11М |
63 |
ВА103-4/63 - D |
63 |
|
|
СП-2 |
44,86 |
ПР8513-31-10-1XХ-21-11М |
63 |
ВА103-4/63 - D |
63 |
|
|
СП-3 |
28,41 |
ПР8513-29-10-1XХ-21-11М |
40 |
ВА103-4/40 - D |
40 |
|
|
СП-4 |
38,76 |
ПР8513-29-10-1XХ-21-11М |
40 |
ВА103-4/40 - D |
40 |
|
|
СП-5 |
55,68 |
ПР8513-31-10-1ХХ-21-11М |
63 |
ВА103-4/63 - D |
63 |
|
|
СП-6 |
50,58 |
ПР8513-31-10-1XХ-21-11М |
63 |
ВА103-4/63 - D |
63 |
|
|
РУ-1 |
145,26 |
ПР8513-33-10-2XХ-21-11М |
160 |
ВА103-35/160 - Д |
160 |
|
|
РУ-2 |
135,26 |
ПР8513-33-10-2XХ-21-11М |
160 |
ВА103-35/160 - Д |
160 |
Шкафы ПР8513-31-10-1ХХ-21-11М, ПР8513-29-10-1ХХ-21-11М изготавливаются навесного исполнения, с вводными выключателями серии и ВА103-4/63 - D, ВА103-4/40 - D.
Шкафы ПР8513-33-10-2ХХ-21-11М, ПР8513-33-10-2ХХ-21-11М изготавливаются напольного исполнения, с вводными выключателями серии ВА103-35/160 - Д.
Эти шкафы предназначены для распределения электроэнергии, защиты электроустановок при перегрузках и токах к.з.
1.5.2 Выбор сечения проводов и кабелей.
Питающие низковольтные сети (от РУ до СП) выполняем кабелем АВВГ, способ прокладки в канале. Распределительные сети (от СП к отдельным электроприемникам) выполняем кабелем АВВГ в канале и в трубах. Определяется по [9, с.426, табл. 12.4]
Сечение кабелей для напряжения до 1 кВ при нормальных условиях прокладки определяется из двух соотношений:
- по условию нагрева длительным допустимым током
Iнорм.доп ? Iдл.;
- по условию соответствия выбранному аппарату максимально-токовой защиты
Iнорм.доп ? kзащ·Iзащ.,
где Iнорм.доп - допустимая токовая нагрузка для проводника, для кабелей АВВГ [6, с.19, табл.1.3.7];
Iдл - длительный расчетный ток, А;
kзащ - коэффициент защиты определяется по [4, с.204, табл. 5.9]
Iзащ - номинальный ток и ток срабатывания защитного аппарата, А.
Длительный расчетный ток определяется по формулам:
для одного приемника
,
для группы приемников
.
Проверка проводов по нагреву
В качестве СП используется силовые пункты с автоматическими выключателями. Автоматические выключатели обладают рядом преимуществ: после срабатывания автоматический выключатель снова готов к работе, в то время как в предохранителе требуется замена калиброванной плавкой вставки, увеличивающая время простоя ЭП; более точные защитные характеристики; совмещение функций коммутации электрических цепей и их защиты; наличие в некоторых автоматических выключателях независимых расцепителей и др.
Номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя выбирают по длительному расчетному току линии [4, с.205, ф. 5.12]
Iт > Iдл.
Номинальный ток электромагнитного Iэл или комбинированного расцепителя автоматических выключателей выбирают также по длительному расчетному току линии [4, с.205, ф. 5.13]
Iэл ? Iдл.
Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя Iср.эл проверяют по максимальному кратковременному току линии [4, с.205, ф. 5.14]
Iср.эл ? kIкр,
где k - коэффициент учитывающий неточность при определении Iкр при разбросе характеристик электромагнитных расцепителей автоматических выключателей, k = 1,25.
Для ответвления, идущего к одиночному электродвигателю Iкр равен пусковому току электродвигателя Iп.
Пусковой ток АД с короткозамкнутым ротором определяется как [1, с.27]
Iкр = Iп = 5· Iном.
Для сварочных трансформаторов [1, с.27]
Iкр = Iп = 3· Iном.
Пиковый (кратковременный) ток для группы электроприемников определяется по формуле
Iкр = Iпик = Iпуск.макс + (Iмакс - Iном · kи),
где Iпуск.макс - наибольший из пусковых токов двигателей в группе, А;
Iмакс - максимальный расчетный ток группы электроприемников, А;
Iном - номинальный ток электроприемника имеющий наибольший Iпуск, А;
kи - коэффициент использования для электроприемника имеющего наибольший пусковой ток.
Диаметр труб находим по формуле:
где d1,d2,...,dn - наружный диаметр провода;
n1,n2,...,nn - число проводов и кабелей данного размера.
Для удобства результаты расчетов сведены в таблицу 7.
Таблица 7
|
Наименование участка и эл. приемника |
Передаваемая |
Расчетные токи |
Допустимый ток А |
марка |
Сечение, мм2 |
Длина, м |
Способ прокладки |
Диаметр трубы (мм) |
Автоматический выключатель |
||||
|
Iдл, А |
Iкр, А |
Тип и номинальный ток Iном, А |
Номинальный ток расцепителя Iном.р, А |
||||||||||
|
РУ-1 |
|||||||||||||
|
РУ-1 |
16 |
30,00 |
46,51 |
232,55 |
67,0 |
АВВГ |
3?16-1?10 |
18 |
в канале, в трубе |
26 |
ВА201-4/63-D |
63 |
|
|
СП-1 |
23 |
18/0,65 |
42,07 |
210,4 |
50,0 |
АВВГ |
3?10-1?6 |
12 |
в канале, в трубе |
26 |
ВА201-4/63-B |
63 |
|
|
24 |
15/0,65 |
35,06 |
105,2 |
37,0 |
3?6-1?4 |
8 |
в канале, в трубе |
22 |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|||
|
25 |
11,25/0,55 |
31,08 |
155,4 |
37,0 |
3?6-1?4 |
5 |
в канале, в трубе |
22 |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|||
|
27 |
11,25/0,55 |
31,08 |
155,4 |
37,0 |
3?6-1?4 |
8 |
в канале, в трубе |
22 |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|||
|
до СП-1 |
37,83 |
57,47 |
267,84 |
67,0 |
АВВГ |
3?16-1?10 |
37 |
в канале |
-- |
ВА201-4/63-C |
63 |
||
|
СП-2 |
1 |
4,15/0,55 |
11,46 |
57,32 |
20,0 |
АВВГ |
4 ? 2,5 |
16 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|
|
3 |
4,15/0,55 |
11,46 |
57,32 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
14 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
5 |
11,25/0,55 |
31,08 |
155,39 |
37,0 |
3?6-1?4 |
12 |
в канале, в трубе |
22 |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|||
|
7 |
3/0,6 |
31,08 |
155,39 |
37,0 |
3?6-1?4 |
12 |
в трубе |
22 |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|||
|
22 |
18/0,65 |
42,07 |
210,37 |
50,0 |
3?10-1?6 |
7 |
в канале, в трубе |
26 |
ВА201-4/63-B |
63 |
|||
|
26 |
11,25/0,55 |
31,08 |
155,39 |
37,0 |
3?6-1?4 |
7 |
в канале, в трубе |
22 |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|||
|
до СП-2 |
29,52 |
44,86 |
255,2 |
67,0 |
АВВГ |
3?16-1?10 |
26 |
в канале |
-- |
ВА201-4/63-C |
63 |
||
|
СП-3 |
2 |
4,15/0,55 |
11,46 |
57,32 |
20,0 |
АВВГ |
4 ? 2,5 |
3 |
в канале |
-- |
ВА201-4/16-B |
16 |
|
|
4 |
4,15/0,55 |
11,46 |
57,32 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
3 |
в канале |
-- |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
6 |
3/0,6 |
7,60 |
37,98 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
7 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
9 |
2,2/0,6 |
5,57 |
27,85 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
13 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
11 |
2,2/0,7 |
4,78 |
23,88 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
17 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
19 |
3/0,65 |
7,01 |
35,06 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
31 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
до СП-3 |
8,27 |
28,41 |
85,7 |
50,0 |
АВВГ |
3?10-1?6 |
11 |
в канале |
-- |
ВА201-4/40-C |
40 |
||
|
РУ-2 |
|||||||||||||
|
РУ-2 |
8 |
30/0,98 |
46,51 |
232,55 |
67,0 |
АВВГ |
3?16-1?10 |
3 |
в канале |
-- |
ВА201-4/63-D |
63 |
|
|
36 |
19,9/0,5 |
60,47 |
302,35 |
67,0 |
АВВГ |
3?16-1?10 |
13 |
в канале, в трубе |
28 |
ВА201-4/63-D |
63 |
||
|
СП-4 |
10 |
1,5/0,78 |
2,92 |
14,61 |
20,0 |
АВВГ |
4 ? 2,5 |
7 |
в канале |
-- |
ВА201-4/16-B |
16 |
|
|
13 |
1,5/0,55 |
4,14 |
20,72 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
3 |
в канале |
-- |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
14 |
10/0,65 |
23,37 |
116,87 |
27,0 |
4?4 |
4 |
в канале |
-- |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|||
|
17 |
1,5/0,55 |
4,14 |
20,72 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
10 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
18 |
2,2/0,8 |
4,18 |
20,89 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
13 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
до СП-4 |
12,04 |
38,76 |
341,1 |
50,0 |
АВВГ |
3?10-1?6 |
10 |
в канале |
-- |
ВА201-4/40-C |
40 |
||
|
СП-5 |
32 |
11,25/0,55 |
31,08 |
155,39 |
37,0 |
АВВГ |
3?6-1?4 |
15 |
в канале, в трубе |
22 |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|
|
33 |
11,25/0,55 |
31,08 |
155,39 |
37,0 |
3?6-1?4 |
10 |
в канале, в трубе |
22 |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|||
|
34 |
4,15/0,55 |
11,46 |
57,32 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
4 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
35 |
10/0,65 |
23,37 |
116,87 |
27,0 |
4?4 |
4 |
в канале, в трубе |
36 |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|||
|
до СП-5 |
19,43 |
55,68 |
211,07 |
67,0 |
АВВГ |
3?16-1?10 |
33 |
в канале |
-- |
ВА201-4/63-C |
63 |
||
|
СП-6 |
12 |
5,5/0,65 |
12,86 |
64,28 |
20,0 |
АВВГ |
4 ? 2,5 |
11 |
в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|
|
15 |
10/0,65 |
23,37 |
116,87 |
27,0 |
4?4 |
11 |
в канале, в трубе |
36 |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|||
|
20 |
5,5/0,8 |
10,45 |
52,23 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
30 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
21 |
1,5/0,7 |
3,26 |
16,28 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
26 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
28 |
11,25/0,55 |
31,08 |
155,39 |
37,0 |
3?6-1?4 |
23 |
в канале, в трубе |
22 |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|||
|
29 |
11,25/0,55 |
31,08 |
155,39 |
37,0 |
3?10-1?6 |
17 |
в канале, в трубе |
22 |
ВА201-4/31,5-B |
31,5 |
|||
|
30 |
5,5/0,55 |
15,19 |
75,97 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
8 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
31 |
1,5/0,55 |
4,14 |
20,72 |
20,0 |
4 ? 2,5 |
11 |
в канале, в трубе |
18 |
ВА201-4/16-B |
16 |
|||
|
до СП-6 |
33,29 |
50,58 |
155,39 |
67,0 |
АВВГ |
3?16-1?10 |
23 |
в канале |
-- |
ВА201-4/63-C |
63 |
||
|
Мостовой кран ПВ-25%, Q=25 т. |
троллельный токопровод |
19,9/0,5 |
136,0 |
ШТМ-50 |
50 |
35 |
по столбам |
-- |
ВА201-4/63-D |
63 |
Длину кабеля определяем согласно масштабу цеха. Полную длину кабеля определяем как сумму длин согласно масштабу и 1,5 м как запас на разделку и выводы кабелей из каналов (труб) до места подключения ЭП.
Приложение №1
Пояснение выбора выключателя
Выбор выключателей произведем с помощью время-токовых характеристик
Для защиты силовых пунктов и других подключений к шинам РУ из литературы [5] выбираем автоматические выключатели серии ВА103, ВА201, предназначенных для проведения тока в нормальном режиме и отключения при коротких замыканиях, перегрузках, а также для оперативных включений и отключений электрических цепей переменного тока частотой 50 Гц напряжением 380 В.
Выключатели имеют сертификаты и соответствует требованиям ГОСТ:
1. Выключатели серии ВА103:
? Соответствуют требованиям ГОСТ Р 50030.2?99
? Сертификат № РОСС СN.МЕ86.В00100 (4211514)
- Орган по сертификации продукции электротехники АНО ЦСЭ
«НИИЭЛЕКТРОАППАРАТ», РОСС RU.0001.1ME86
2. Выключатель серии ВА201:
? Соответствует требованиям ГОСТ Р 50030.2?99
? Сертификат № РОСС СN.МЕ86.В00101 (4211565)
? Орган по сертификации продукции электротехники АНО ЦСЭ «НИИЭЛЕКТРОАППАРАТ», РОСС RU.0001.1ME86
Рис. 1 ? Амперсекундная характеристика выключателя серии ВА201-В
Рис 2 ? Амперсекундные характеристики выключателя серии ВА103-D
Необходимым условием корректной работы коммутационной аппаратуры в цехе является согласование рабочих амперсекундных характеристик автоматических выключателей. На рис.3 показано, что избирательность выключателей достигнута. Амперсекундные характеристики выключателей не пересекаются.
Рис. 3 Амперсекундные характеристики выключателей серии ВА-201 и ВА103
Рисунок 3? Амперсекундные характеристики выключателя серии ВА103-С
Таблица 1 Время-токовые рабочие характеристики
|
Начальное состояние |
Тестовый ток |
Пределы времени расцепления или не расцепления |
результаты испытаний |
Примечание |
||
|
1 |
Холодный |
1,1·In |
T?1h(при In?63A)T?2h(при In>63 A) |
без расцепления |
||
|
2 |
Сразу после предыдущего теста |
1,45·In |
T<1h(при In?63A)T?2h(при In>63 A) |
расцепление |
Непрерывное наростание тока в течении 5 сек. |
|
|
3 |
Холодный |
2,55·In |
1s<T<60s(при In?32A)1s<T<120s (при In>32A) |
расцепление |
||
|
4 |
Холодный |
3·In |
T?0,1s |
без расцепления |
B-тип |
|
|
5·In |
T<0,1s |
расцепление |
||||
|
5·In |
T?0,1s |
без расцепления |
С-тип |
|||
|
10·In |
T<0,1s |
расцепление |
||||
|
10·In |
T?0,1s |
без расцепления |
D-тип |
|||
|
50·In |
T<0,1s |
без расцепления |
Литература
1. Барченко Т.Н., Закиров Р.И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебное пособие к курсовому проекту. - Томск, изд. ТПИ им. С.М Кирова, 1993.
2. Волков В.М. Электроснабжение промышленных предприятий: методические указания к курсовому и дипломному проектированию. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005.
3. Коновалова Л. Л., Рожкова Л. Д. Электроснабжение предприятий и установок: Учебное пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1989.
4. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий: Учеб. для студ. вузов. - М: Высш. шк., 1986.
5. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов. - М.: Энергия, 1979.
6. Правило устройства электроустановок. Шестое издание. Дополненное с исправлениями. - М.: Госэнергонадзор, 2000.
7. Промышленный каталог электротехнической продукции «Информэлектро».
8. Томилёв Ю.Ф., Никулин Л.Г., Селедков М.С. «Электроснабжение промышленных предприятий»: Методические указания к курсовому проектированию. - Архангельск РИО АЛТИ, 1986
9. Соколов Б.А., Соколова Н.Б., «Монтаж электрических установок»: Третье
Подобные документы
Проектирование ремонтно-механического цеха. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций, сбор электрических нагрузок цеха. Компенсация реактивной мощности. Расчет параметров, выбор кабелей марки ВВГ и проводов марки АПВ распределительной сети.
курсовая работа [281,7 K], добавлен 19.08.2016Расчет электрических нагрузок методом расчетного коэффициента. Выбор числа и мощностей цеховых трансформаторов с учётом компенсации реактивной мощности. Подбор сечения жил кабелей цеховой сети по нагреву длительным расчетным током предохранителей.
курсовая работа [605,5 K], добавлен 30.03.2014Характеристика предприятия и источников электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок цеха; числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 25.06.2012Разработка схемы электроснабжения токарного цеха. Проектирование осветительной сети. Расчет электрической нагрузки; компенсация реактивной мощности. Выбор электрооборудования, пусковой и защитной аппаратуры, кабелей, мощности силовых трансформаторов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.02.2015Основной выбор схемы электроснабжения. Расчет распределительных шинопроводов. Определение числа и мощности трансформаторов подстанции. Компенсация реактивной мощности. Вычисление питающей сети цеха. Подсчет и выбор ответвлений к электроприемникам.
курсовая работа [740,0 K], добавлен 02.01.2023Выбор и обоснование схемы силовой сети цеха, напряжения осветительной сети установки. Определение числа, мощности и места расположения цеховой трансформаторной с учетом компенсации реактивной мощности. Расчет освещения цеха и искусственного заземления.
курсовая работа [128,5 K], добавлен 05.03.2014Расчет электрических нагрузок групп цеха. Проектирование осветительных установок. Предварительный расчет осветительной нагрузки. Выбор числа, мощности трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Расчет схемы силовой сети, токов короткого замыкания.
контрольная работа [188,8 K], добавлен 08.02.2012Краткая характеристика металлопрокатного цеха, расчет электрических и осветительных нагрузок. Выбор схемы цеховой сети, числа и мощности цеховых трансформаторов. Определение напряжения внутризаводского электроснабжения. Расчет картограммы нагрузок.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.04.2012Краткая характеристика цеха. Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет и выбор питающего кабеля, магистральной и распределительной сети. Конструктивное выполнение цеховой сети.
контрольная работа [64,9 K], добавлен 14.05.2014Расчет трехфазных электрических нагрузок 0.4 кВ. Выбор числа и мощности цехового трансформатора с учётом компенсации реактивной мощности. Защита цеховых электрических сетей. Выбор кабелей и кабельных перемычек, силовых пунктов, токов короткого замыкания.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 02.06.2015
