Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра энергетики и транспорта
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине:
«Электроэнергетика».
Тема проекта: «Электроснабжение и электрооборудование участка кузнечно-прессового цеха»
Выполнила: Студентка 4 курса ВЗФ специальности: «Энергообеспечение предприятий» Ф.И.О.
Шифр:
Проверил:
МУРМАНСК
2012
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2
Разраб.
.
Провер.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ УЧАСТКА КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ЦЕХА
Лит.
Листов
МГТУ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………3
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ………………………………………………………4
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЦЕХА ……………………………5
3. ВЫБОР РОДА ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СИЛОВОЙ И ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СЕТИ……………………………………………………... .7
4. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ………………………………….8
5. СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ………………………………………….11
6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ ……………………………...15
7. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ………………………………………………………...19
8. КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ …………………………20
9. ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА……. 21
10. КОНСТРУКЦИЯ И ИСПОЛНЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ И ЕЕ ПРИСОЕДИНЕНИЯ …….24
11. РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ДО 1 KB........................25
12. РАСЧЕТ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ ……………………………………………..28
13. ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ…………………….. 31
14. РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ ………………………………………………………...32
15. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ……………………………40
16. ВЫБОР КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ И ПРИБОРОВ УЧЕТА РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА……………………………………………………………………………. 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………43
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………..44
ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН РМЦ………………………………………………….45
ОДНОЛИНЕЙНАЯ СХЕМА …………………………………………………...46
СХЕМА ТРАНСФОРМАТОРА ТИПА ТМ-250/10/0,4 ……………………….47
ВВЕДЕНИЕ
В данный момент времени происходит повышение эффективности производства, ускоряется научно-технический прогресс. При решении вопросов технического совершенствования производства предусматривается повышение уровня электрификации производства и эффективности использования электроэнергии, более широкое внедрение электротехнических и электротехнологических процессов.
Основные задачи, которые на данный момент являются актуальными для народного хозяйства и промышленности и их решение, будут отражены в данном проекте. Это экономичность и надёжность рационально выполненной современной системы электроснабжения, это безопасность и удобство её эксплуатации. Необходимо учитывать гибкость системы - это обеспечение возможности расширения при развитии предприятия без существенного усложнения и удорожания первоначального варианта. При этом должны по возможности применяться решения, требующие минимальных расходов цветных металлов и электроэнергии.
Основной целью данного проекта является электроснабжение участка кузнечно-прессового цеха. Для достижения данной цели следует выполнить следующие задачи:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
3
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
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, вентиляторы. Участок предусматривает наличие помещений для цеховой ТГ1, вентиляторной, инструментальной, складов для бытовых нужд и пр. ЭСН осуществляется от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 1,4 км, а от ЭСН до ГПП - 12 км. Напряжение на ГПП - 6 и 10 кВ. Количество рабочих смен - 2. Потребители участка имеют 2 и 3 категорию надёжности ЭСН.
Грунт в районе КПЦ - суглинок с температурой +15 °С. 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.
Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждая. Размеры участка А×В× Н = 96×56×10м. Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.
Перечень оборудования участка КПЦ дан в таблице 1. Мощность электропотребления (Рэп,кВт) указана для одного электроприёмника.
Расположение основного оборудования показано на плане (рис.).
Перечень ЭО участка кузнечно-прессового цеха
Таблица 1.
|
№ на плане |
Наименование ЭО |
Вариант |
примечание |
|
2 |
|||
|
Рэп,кВт |
|||
|
1 |
Вентилятор вытяжной |
40 |
|
|
2 |
Вентилятор приточный |
60 |
|
|
3…5 |
Электротермические установки |
15 |
|
|
6,17,36 |
Краны мостовые |
25 кВ·А |
ПВ=25% |
|
7…16 |
Обдирочные станки типа РТ-503 |
21 |
|
|
18…20 |
Кривошипные КПМ |
10 |
|
|
21…23 |
Фрикционные КПМ |
4,5 |
|
|
24…35 |
Обдирочные станки типа РТ-21001 |
17 |
Все потребители условно делят на потребители первой, второй и третьей категории. Потребители третьей категории допускают перерыв электроснабжения на время доставки складского резерва, для их питания достаточно одного источника. Потребители второй категории допускают непродолжительные перерывы электроснабжения на время автоматического включения резерва или на время включения резервного питания оперативным персоналом, их рекомендуется обеспечить электроэнергией от двух независимых источников питания. У потребителей первой категории перерыв в их электроснабжении допустим на время автоматического включения резерва, их питание обеспечивается от двух взаимно резервирующих источников питания. Среди потребителей первой категории выделена особая группа: перерыв в электроснабжении, который недопустим вовсе. Потребители этой группы должны иметь третий автономный источник питания (например: больницы, шахты).
Вентилятор - машина для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе не более 15кПа).
Кран мостовой - представляет собой ферму (мост), которая при помощи специального электродвигателя может передвигаться по подкрановому пути. На мосту расположена тележка, оборудованная подъёмной лебёдкой и двумя двигателями: один для привода лебёдки, а другой для передвижения самой тележки по мосту. К мосту подвешена кабина крановщика с аппаратурой управления электродвигателями. Для привода крановых механизмов используют краново-металлургические электродвигатели повторно-кратковременного режима работы.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
5
Понятие "электротермические установки" (или "электротермическое оборудование") включает электрические печи, плазменные реакторы, электрические нагревательные приборы коммунального и бытового назначения. Электрическая печь, плавильная или нагревательная печь, в которой используется тепловой эффект электрических явлений.
Кривошипный механизм, механизм для преобразования одного вида движения в другой, имеет вращающееся звено в виде кривошипа или коленчатого вала, связанное со стойкой и другим звеном вращательными кинематическими парами (шарнирами), к. м. обычно имеют вращательные и поступательные кинематические пары. К. м. делятся на плоские (с движением всех звеньев в параллельных плоскостях) и пространственные, четырёхзвенные и многозвенные. Наиболее распространённые плоские четырёхзвенные к. м. делятся на три группы: шарнирные четырёхзвенные, кривошипно-ползунные, кривошипно-кулисные.
Фрикционный механизм, механизм для передачи или преобразования движения с помощью трения. К ф.м. относятся фрикционные передачи, фрикционные муфты и тормоза,механизмы фрикционного зажима и разжима.
Освещение. Для промышленных предприятий характерно два вида освещения: рабочее и аварийное. Рабочее освещение обеспечивает надлежащую освещенность всего помещения и рабочих поверхностей.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
Аварийное освещение должно обеспечивать продолжение работы или безопасную эвакуацию людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения.
3. ВЫБОР РОДА ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СИЛОВОЙ И ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
В большинстве случаев на промышленных предприятиях применяется переменный ток. Применение постоянного или выпрямленного тока должно быть экономически и технически обосновано. Выбор того или иного напряжения определяет построение всей СЭС промышленного предприятия. Для внутрицеховых электрических сетей наибольшее распространение имеет напряжение 380/2205, основным преимуществом которого является возможность совместного питания силовых и осветительных электрических приемников. Наибольшая единичная мощность трехфазных электрических приемников питающихся от системы напряжений 380/220В, не должна превышать 200-250кВт, допускающих применение коммутирующей аппаратуры на ток 630/1. Для питания предприятий малой мощности и в распределительных сетях внутри предприятия используется напряжение 6 и 10кВ, причем напряжение 10кВ является более предпочтительным. 6кВ целесообразно использовать тогда, когда предприятие получает питание от промышленных ТЭЦ или при наличии большого числа потребителей напряжения 6кВ. Эти сети выполняются с изолированной нейтралью.
В особоопасных помещениях для питания осветительных сетей и переносных приемников используют напряжение 12, 36 и 42В.
Выбор источника оперативного тока зависит от назначения, характера работы и ответственности электроприемников, питаемых от проектируемой установки.
Для питания электромагнитов включения могут быть применены источники постоянного и выпрямленного тока.
В настоящее время для питания электромагнитов включения выключателей от выпрямленного тока наиболее целесообразно применять устройство комплектного питания (УКП) состоящее из 2 частей, заключенных в отдельные ящики: УКП-1, содержащего катушку индуктивности, с выпрямительным устройством БПРУ-66; и УКП-2, содержащего катушку индуктивности, в которой происходит накопление электромагнитной энергии и системы коммутации, которая обеспечивает быстрое подключение этой катушки к электромагниту выключателя в случае выключения его при к.з., сопровождающемся резким снижением напряжения питающей сети. Это повышает надёжность питания приводов выключателей. Недостатком источников выпрямленного тока является их зависимость от сети переменного тока.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
ЭП-04428.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
ЭП-04428.ПЗ
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
На примере крана мостового:
ПВ=25%;
Рн=25кВА;
п=3;
ku=0,05;
cosφ=0,5;
tgφ=1,73.
Мощность приведенная к длительному режиму работы:
, кВт,
где ПВ – продолжительность включения, %;
Рн - номинальная активная мощность одного электроприемника, кВт
кВт;
Суммарная мощность всех приемников: , кВт,
где п количество однотипных электроприемников, шт.
, кВт.
Сменная активная мощность электроприемников: , кВт,
где ku – коэффициент использования; кВт
Реактивная сменная мощность: Qсм= tgφ, кВАр,
Qсм=1,88×1,73=3,24 кВАр ;
Полная сменная мощность: , кВА
, кВА
Максимальная активная нагрузка:
где коэффициент максимума активной нагрузки.
Коэффициент максимума нагрузки:
Максимальная реактивная нагрузка:
где коэффициент максимума реактивной нагрузки.
Максимальная полная нагрузка:
Максимальный ток нагрузки:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
9
ЭП-04428.ПЗ
Средневзвешенный расчетный коэффициент использования:
Эффективное число электроприемников:
Показатель силовой сборки в группе:
Аналогично рассчитываем остальные электроприемники, результаты расчета сводим в таблицу 2.
|
Наименование РУ и электроприемников |
Нагрузка установленная |
Нагрузка средняя за смену |
Нагрузка максимальная |
||||||||||||||
|
РП Кран мостовой ПВ=25% |
12,5 |
3 |
37,5 |
0,05 |
0,5 |
1,73 |
|
1,88 |
3,24 |
|
|
|
|
1,88 |
3,24 |
37,5 |
5,41 |
|
ШМА1 |
|||||||||||||||||
|
Вентилятор вытяжной |
40 |
1 |
40 |
0,6 |
0,8 |
0,75 |
|
24 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электротермические установки |
15 |
2 |
30 |
0,75 |
0,95 |
0,33 |
|
22,5 |
7,43 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обдирочные станки типа РТ-503 |
21 |
5 |
105 |
0,14 |
0,5 |
1,73 |
|
14,7 |
25,43 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кривошипные КПМ |
10 |
1 |
10 |
0,2 |
0,6 |
1,33 |
2 |
2,66 |
|||||||||
|
Фрикционные КПМ |
4,5 |
2 |
9 |
0,2 |
0,6 |
1,33 |
1,8 |
2,39 |
|||||||||
|
Обдирочные станки типа РТ-21001 |
17 |
6 |
102 |
0,14 |
0,5 |
1,73 |
14,28 |
24,70 |
|||||||||
|
Всего по ШМА1 |
107,5 |
17 |
296 |
0,27 |
|
|
>3 |
79,28 |
80,61 |
113,07 |
17 |
1,6 |
1 |
126,97 |
80,61 |
150,40 |
217,34 |
|
ШМА2 |
|||||||||||||||||
|
Вентилятор приточный |
17 |
1 |
17 |
0,6 |
0,8 |
0,75 |
|
10,2 |
7,65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электротермические установки |
15 |
1 |
15 |
0,75 |
0,95 |
0,33 |
|
11,25 |
3,71 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обдирочные станки типа РТ-503 |
21 |
5 |
105 |
0,14 |
0,5 |
1,73 |
|
14,7 |
25,43 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кривошипные КПМ |
10 |
2 |
20 |
0,2 |
0,6 |
1,33 |
4 |
5,32 |
|||||||||
|
Фрикционные КПМ |
4,5 |
1 |
4,5 |
0,2 |
0,6 |
1,33 |
0,9 |
1,2 |
|||||||||
|
Обдирочные станки типа РТ-21001 |
17 |
6 |
102 |
0,14 |
0,5 |
1,73 |
14,28 |
24,70 |
|||||||||
|
Всего по ШМА2 |
84,5 |
16 |
263,5 |
0,18 |
|
|
>3 |
47,51 |
64,48 |
80,09 |
16 |
1,8 |
1 |
85,50 |
64,48 |
107,09 |
154,75 |
|
Всего |
|
36 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
214,34 |
148,34 |
260,66 |
376,68 |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10
ЭП.04428.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
ЭП-04428.ПЗ
ОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
Расчет производственных помещений ведем по методу коэффициента использования светового потока. Пример расчета приведем для кузнечно-термического отделения. Для системы общего освещения примем светильники типа РСП с лампами ДРЛ.
Расчет произведем на примере станочного отделения 1.
Размеры помещения:
Рис. 1 Расположение светильников по высоте помещения
Найдем рабочую высоту:
где высота помещения;
высота свеса светильника,
высота рабочей поверхности над полом,
Определим индекс помещения:
Находим коэффициент использования светового потока в зависимости от индекса помещения, типа светильника и отражающих способностей потолка , стен , рабочей поверхности .
Находим площадь помещения:
В соответствии с разрядом зрительных работ принимается минимальная освещенность
Принимаем число рядов 5, и число светильников в ряду 8.
Найдем мощность одной лампы:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12
ЭП-04428.ПЗ
где коэффициент запаса,
коэффициент, зависящий от типа источника света, для ДРЛ
количество светильников.
Принимаю лампу ДРЛ1000 с номинальным световым потоком
Определяем мощность рабочего освещения:
где коэффициент спроса;
коэффициент пускорегулирующей аппаратуры (ПРА);
сумма мощностей ламп рабочего освещения,
Для аварийного освещения выбираем светильники РН-200 с лампами НБ-100. Мощность аварийного освещения в процентах от рабочего:
Число светильников 22.
Проводка аварийного освещения выполняется проводом АПВ сечением жилы на одном тросе с прокладкой рабочего освещения.
Расчет всех остальных производственных помещений сведем в таблицу 3.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13
ЭП-04428.ПЗ
Таблица 3
|
Тип помещения |
Длина, |
Ширина, |
Площадь, |
Индекс помещения |
Тип светильника |
Кол-во светильников |
Тип лампы |
Рабочее освещение |
||||||
|
Станочное отделение 1 |
72 |
40 |
2880 |
3,03 |
50 |
30 |
10 |
РСП |
0,6 |
200 |
40 |
49680 |
ДРЛ 1000 |
44000 |
|
Станочное отделение 2 |
96 |
8 |
768 |
0,87 |
50 |
30 |
10 |
РСП |
0,41 |
200 |
14 |
55392 |
ДРЛ 1000 |
15400 |
|
Вентиляционная |
16 |
8 |
128 |
0,63 |
50 |
30 |
10 |
РСП |
0,31 |
200 |
3 |
56981 |
ДРЛ 1000 |
3300 |
|
Электротермические установки |
24 |
8 |
192 |
0,71 |
50 |
30 |
10 |
РСП |
0,38 |
200 |
4 |
52295 |
ДРЛ 1000 |
1760 |
Расчет непроизводственных помещений веде
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
14
ЭП-04428.ПЗ
тся по методу удельной мощности светового потока. На примере помещения для администрации.
Размеры помещения:
Площадь -
Принимаем значение удельной мощности
При и количестве светильников рассчитаем мощность одной лампы:
Принимаю лампу ЛБ2*30.
Расчет всех остальных непроизводственных помещений сведем в таблицу 4.
Таблица 4
|
Тип помещения |
Длина, |
Ширина, |
Площадь, |
Тип лампы |
|||
|
Трансформаторная |
16 |
8 |
128 |
7,5 |
16 |
60 |
ЛБ2*30 |
|
Комната отдыха |
16 |
8 |
128 |
7,5 |
16 |
60 |
ЛБ2*30 |
|
Контора |
16 |
8 |
128 |
7,5 |
16 |
60 |
ЛБ2*30 |
|
Бытовка |
16 |
8 |
128 |
7,5 |
16 |
60 |
ЛБ2*30 |
|
Инструментальная |
16 |
8 |
128 |
7,5 |
16 |
60 |
ЛБ2*30 |
|
Склад |
24 |
24 |
576 |
7,5 |
72 |
60 |
ЛБ2*30 |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
15
ЭП-04428.ПЗ
ОСВЕЩЕНИЯ
Для питания осветительной установки принимаем радиально-магистральную схему, т.к. она наиболее рациональна для нашего цеха. Расчетная схема осветительной установки представлена на рисунке 2.
Рис. 2 Расчетная схема осветительной установки
Выбор трассы осветительной сети и мест установки магистральных и групповых щитков.
При выборе трассы учитывается:
• удобство эксплуатации (доступность);
• исключение возможности повреждения при производстве работ;
• эстетические требования;
• уменьшение длины трассы.
Выбор марки проводов и способов их прокладки.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
16
ЭП-04428.ПЗ
При выполнении сетей освещения учитывают:
• надежность;
• долговечность;
• пожарную безопасность;
• экономичность;
• индустриальность.
Принимаем:
1 - провод марки АПРВ в металлической трубе;
2 - провод марки АПРВ на стальном тросу;
3 - провод марки АПП, прокладываемый под штукатуткой.
Выбор сечений проводов по механической прочности.
В соответствии с ПУЭ минимальное сечение изолированных проводников с алюминиевыми жилами должно быть не менее 2,5 мм2.
Расчет электрических осветительных сетей по минимуму проводникового материала. Если к линии вдоль ее длины подключить ряд электроприемников, то токовая нагрузка по мере удаления от источника будет уменьшаться. Поэтому электрические осветительные сети, исходя из экономической целесообразности, строятся с убывающей величиной сечения проводов в направлении от источника питания к электроприемникам.
Для расчетов сечений осветительных сетей при условии наименьшего расхода проводникового материала пользуемся упрощенной методикой.
где сечение провода данного участка,
приведенный момент мощности,
коэффициент, зависящий от схемы питания, и марки материала проводника;
допустимая потеря напряжения в осветительной сети от источника питания до наиболее удаленной лампы (2,5%).
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
17
ЭП-04428.ПЗ
где сумма моментов данного и всех последующих по направлению передачи энергии участков с тем же числом проводов в линии, как и на данном участке;
сумма моментов всех ответвлений, питаемых данным и имеющих иное число проводов в линии, чем на данном участке;
коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов на участке и в ответвлении.
Расчетный ток определяется по формулам:
для однофазной (двухпроводной) сети освещения:
для трехфазной (четырехпроводной) сети:
где расчетная мощность, .
Значения коэффициента мощности для различных видов ламп следующие:
Пример расчета приведем для участка 1-2:
Щиток установлен на над уровнем пола, от щитка до потолка . Расстояние между первой лампой и стеной
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
18
ЭП-04428.ПЗ
Выбираю кабель сечением
Определяю фактическое падение напряжения:
Для остальных участков расчет сведем в таблицу 5.
Таблица 5
|
Участок |
|||||||
|
Участок 1-2 |
9611 |
83,57 |
95 |
136,9 |
175 |
70 |
1,34 |
|
Участок 1-3 |
972,1 |
8,45 |
10 |
22,6 |
24 |
6 |
1,55 |
|
Участок 1-4 |
2258,2 |
19,64 |
25 |
18,3 |
19 |
16 |
1,17 |
|
Участок 0-1 |
70,1 |
1,83 |
2,5 |
177,7 |
215 |
95 |
0,05 |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
19
ЭП-04428.ПЗ
ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Определим мощность цеховых трансформаторов:
где коэффициент загрузки трансформатора,
количество трансформаторов, исходя из категории потребителей, .
Выбираю трансформатор ТМ 250/10
Определяю фактический коэффициент загрузки:
Определяю наибольшую реактивную мощность, которая может быть передана из сети в сеть с напряжением , без увеличения числа используемых трансформаторов и их коэффициента загрузки:
Определяю мощность компенсаторной установки:
где реактивная мощность, которую необходимо скомпенсировать,
Так как , то
где реактивная мощность, которую необходимо скомпенсировать с целью снижения потерь в трансформаторе,
расчётный коэффициент, зависящий от региона расположения, количества смен, схемы электроснабжения, мощности трансформаторов и длины ЛЭП.
Так как , то
Так как и равны 0 ,то компенсация реактивной мощности не требуется.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
20
ЭП-04428.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
21
ЭП-04428.ПЗ
МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА
Так как компенсация реактивной мощности не потребовалась, проверяем трансформатор на перегрузочную способность:
Из справочника принимаем суточный график заданного типа промышленности:
Рис. 3 Суточный график нагрузок
Определяем мощности ступеней графика нагрузок:
где относительная мощность активной и реактивной нагрузки.
Остальной расчет мощности ступеней нагрузок сведем в таблицу 7.
Мощности ступеней графика нагрузок Таблица 7
|
1 |
0,345 |
0,56 |
235,8 |
243,4 |
158,8 |
|
2 |
0,345 |
0,56 |
235,8 |
243,4 |
158,8 |
|
3 |
0,345 |
0,56 |
235,8 |
243,4 |
158,8 |
|
4 |
0,345 |
0,56 |
235,8 |
243,4 |
158,8 |
|
5 |
0,345 |
0,56 |
235,8 |
243,4 |
158,8 |
|
6 |
0,345 |
0,56 |
235,8 |
243,4 |
158,8 |
|
7 |
0,8 |
0,84 |
235,8 |
243,4 |
278,2 |
|
8 |
1 |
1 |
235,8 |
243,4 |
338,9 |
|
9 |
1 |
1 |
235,8 |
243,4 |
338,9 |
|
10 |
0,945 |
0,945 |
235,8 |
243,4 |
320,3 |
|
11 |
0,8 |
0,8 |
235,8 |
243,4 |
271,2 |
|
12 |
0,5 |
0,7 |
235,8 |
243,4 |
207,2 |
|
13 |
0,7 |
0,845 |
235,8 |
243,4 |
263,8 |
|
14 |
0,89 |
0,945 |
235,8 |
243,4 |
311,4 |
|
15 |
0,84 |
0,92 |
235,8 |
243,4 |
299,0 |
|
16 |
0,745 |
0,88 |
235,8 |
243,4 |
277,1 |
|
17 |
0,8 |
0,92 |
235,8 |
243,4 |
292,8 |
|
18 |
0,9 |
0,96 |
235,8 |
243,4 |
315,7 |
|
19 |
0,84 |
0,92 |
235,8 |
243,4 |
299,0 |
|
20 |
1 |
1 |
235,8 |
243,4 |
338,9 |
|
21 |
0,945 |
0,945 |
235,8 |
243,4 |
320,3 |
|
22 |
0,655 |
0,8 |
235,8 |
243,4 |
248,6 |
|
23 |
0,53 |
0,72 |
235,8 |
243,4 |
215,3 |
|
24 |
0,53 |
0,72 |
235,8 |
243,4 |
215,3 |
S,кВА Рис. 4 График полной нагрузки за наиболее загруженную смену
350
300
250
200
150
100
50
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
t,ч
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
22
ЭП-04428.ПЗ
По графику определяем продолжительность перегрузки Н-14часов.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
23
ЭП-04428.ПЗ
Определим коэффициент начальной загрузки:
Определим коэффициент перегрузки:
Коэффициент использования по мощности:
Так как , то коэффициент перегрузки трансформатора .
Проверяем условие:
Окончательно выбираю трансформатор типа ТМ-250/10/0,4.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
24
ЭП-04428.ПЗ
ЦЕНТРАЛЬНОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ И ЕЕ ПРИСОЕДИНЕНИЯ
Исходя из мощности и типа трансформаторов, а также из условий установки (внутри цеха), принимается комплектная трансформаторная подстанция КТП-250 внутренней установки.
Таблица 7
Основные технические данные КТП
|
Параметры |
КТП-250 |
|
Номинальная мощность трансформатора, |
250 |
|
Тип силового трансформатора |
ТМ |
|
Тип шкафа на стороне |
КСО-272 |
|
Тип шкафа на стороне : |
|
|
ШВ |
|
ШЛ |
|
ШС |
|
Тип коммутационного аппарата: |
|
|
ВН-11 |
|
АВМ10СВ |
|
А3710Б |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
25
ЭП-04428.ПЗ
РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ДО 1 кВ
Выбираю автомат ввода для ШР1:
где ток расцепителя автомата,
Выбираю автомат по условию:
где номинальный ток расцепителя автомата,
Автомат типа ВА51-35
Проверяю автомат по пиковому току:
где пиковый ток,
пусковой ток максимального по мощности приемника,
номинальный ток максимального по мощности приемника,
коэффициент использования.
где коэффициент пуска.
Проверяю автомат на действие тока кз: где ток отсечки, .
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
26
ЭП-04428.ПЗ
Выбираю кабель по условию:
Кабель РВГ (4х95),
Аналогично выбираю автоматы для ШМА, РП и ЩО. Результаты свожу в таблицу 8 и 9.
Таблица 9
Выбор автоматов для ШМА
|
Тип ШМА |
Тип автомата |
Тип кабеля |
||||||
|
ШМА1 |
199,9 |
ВА51-35 |
200 |
1072 |
1200,5 |
2000 |
РВГ(4х95) |
215 |
|
ШМА2 |
160 |
ВА51-35 |
160 |
751 |
802,0 |
1120 |
РВГ(4х70) |
175 |
Таблица 10
Выбор автоматов для РП и ЩО
|
Тип автомата |
Тип кабеля |
|||||
|
РП1 |
55,9 |
ВА51Г-31 |
63 |
630 |
РВГ(4х16) |
70 |
|
ЩО |
131,1 |
ВА51-35 |
160 |
1600 |
РВГ(4х70) |
175 |
Выбираю автомат к линии
Таблица11
Автоматы к линии
|
Тип автомата |
Тип кабеля |
||||||||
|
ШНН1 |
250 |
0,4 |
360,8 |
425,8 |
ВА52-39 |
500 |
451 |
АВРГ 3х(3х150) |
235 |
|
ШНН2 |
250 |
0,4 |
360,8 |
425,8 |
ВА52-39 |
500 |
451 |
АВРГ 3х(3х150) |
235 |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
27
ЭП-04428.ПЗ
Выбираю автоматы от ШМА до электрооборудования. Результаты свожу в таблицу 12.
Таблица 12
Автоматы от ШМА до электрооборудования
|
ШМА1 |
Тип автомата |
Тип кабеля |
||||
|
Вентилятор вытяжной |
98,3 |
ВА51Г-31 |
100 |
1000 |
РВГ(4х35) |
100 |
|
Электротермические установки |
31,0 |
ВА51Г-31 |
31,5 |
315 |
РВГ(4х6) |
34 |
|
Обдирочные станки типа РТ-503 |
82,6 |
ВА51Г-31 |
100 |
1000 |
РВГ(4х35) |
100 |
|
Кривошипные КПМ |
32,8 |
ВА51Г-31 |
40 |
400 |
РВГ(4х8) |
43 |
|
Фрикционные КПМ |
14,7 |
ВА51Г-31 |
31,5 |
315 |
РВГ(4х6) |
34 |
|
Обдирочные станки типа РТ-21001 |
66,9 |
ВА51Г-31 |
80 |
800 |
РВГ(4х25) |
85 |
|
ШМА2 |
Тип автомата |
Тип кабеля |
||||
|
Вентилятор приточный |
41,8 |
ВА51Г-31 |
50 |
500 |
РВГ(4х10) |
50 |
|
Электротермические установки |
31,0 |
ВА51Г-31 |
31,5 |
315 |
РВГ(4х6) |
34 |
|
Обдирочные станки типа РТ-503 |
82,6 |
ВА51Г-31 |
100 |
1000 |
РВГ(4х35) |
100 |
|
Кривошипные КПМ |
32,8 |
ВА51Г-31 |
40 |
400 |
РВГ(4х8) |
43 |
|
Фрикционные КПМ |
14,7 |
ВА51Г-31 |
31,5 |
315 |
РВГ(4х6) |
34 |
|
Обдирочные станки типа РТ-21001 |
66,9 |
ВА51Г-31 |
80 |
800 |
РВГ(4х25) |
85 |
Выбираю шину по условию:
Шина А1(50х6) Iд = 630А.
630>500
Выбираю шинопровод ШРА-630-74:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
28
ЭП-04428.ПЗ
12. РАСЧЕТ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ
Для питающей линии берутся 2 кабеля. При повреждении одного, другой должен обеспечить, по крайней мере, потребителей 2 категории.
Потери в трансформаторе:
Расчетный ток:
Для кабелей с ПВХ изоляцией
Экономически целесообразное сечение:
где нормированное значение экономической плотности тока,
Предварительно выбираю кабель типа АВРБ(3х10)
Ток короткого замыкания перед трансформатором:
где полное сопротивление кабельной линии,
Ударный ток:
Проверка по длительно допустимому току в аварийном режиме. Аварийным режимом является отключение одного кабеля:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
29
ЭП-04428.ПЗ
где коэффициент допустимой кратковременной перегрузки, для прокладки в траншее (в земле), 1,2;
коэффициент снижение токовой нагрузки при групповой однослойной или многослойной прокладке кабеля и при их прокладке в трубе, 0,9 для двух кабелей с расстоянием между ними в свету 100мм;
коэффициент, учитывающий температуру среды.
Проверка на термическую стойкость при кз.
Минимально допустимое сечение кабеля:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
30
ЭП-04428.ПЗ
где температурный коэффициент, ;
тепловой импульс тока кз.
Тепловой импульс:
,
где периодическая составляющая тока кз в начальный момент времени;
;
Окончательно выбираю кабель марки АВРБ(3х70) , так как
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
31
ЭП-04428.ПЗ
13. ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
Таблица 13
Выбор высоковольтного выключателя
|
Условия выбора |
От РУ до тр-ра – 0,4 кВ |
|
|
каталог |
расчет |
|
|
Uн Uр, кВ |
10 |
10 |
|
Iн Iр, А |
630 |
14,4 |
|
Iоткл Iкз, кА |
20 |
10,1 |
|
iдин iуд, кА |
80 |
14,3 |
|
Iоткл2 tту Iкз2 tпр,кА |
31,52*3 |
28,82*0,615 |
Выбираю высоковольтный выключатель марки
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
32
ЭП-04428.ПЗ
3~10кВ, 50Гц
BB/TEL 10/0,4 Rc
Lc=1,4км Xc
ТМ 250-10/0,4 RТ
XТ Rэ1
ВА52-39 Iн.а.=630А
Rавт1
A1(50~6), K1 Xэ1
Iд=630А 3~0,4кВ, 50Гц Xавт1
ВА51-35 Iн.а.=250А Rп.авт1
K1
Rс1
Rавт2
РВГ(4×95) Iд=215A, L=15м Rэ2
Xавт2
Rп.авт2 Xэ2
ШРА630-74, K2 Rкл1
L=2м K2
Rс2 Xш Rш Xкл1
ВА51Г-31 Iн.а.=100А
Rавт3
РВГ(4×35) Iд=100A, L=12м Xавт3 Rэ3
Rп.авт3
Кз Rкл2 Xэ3
K3
Xкл2
Вентилятор вытяжной
Рн=28кВТ
Рис.5 Схема ЭСН расчетная Рис.6 Схема замещения Рис.7 Схема замещения упрощенная
Вычисляем сопротивления элементов:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
33
ЭП-04428.ПЗ
Для системы:
Сопротивления приводятся к НН:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
34
ЭП-04428.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
35
ЭП-04428.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
36
ЭП-04428.ПЗ
Для кабельных линий:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
37
ЭП-04428.ПЗ
Таблица 13
Сводная ведомость токов кз
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
38
ЭП-04428.ПЗ
|
Точка кз |
||||||||||||
|
36,8 |
27,5 |
45,9 |
1,3 |
1 |
1 |
5,0 |
7,1 |
4,4 |
5,4 |
15 |
1,9 |
|
|
59,1 |
29,4 |
66,0 |
2,0 |
1 |
1 |
3,3 |
4,7 |
2,9 |
3,4 |
37,7 |
1,6 |
|
|
63,0 |
31,6 |
70,5 |
2,0 |
1 |
1 |
3,1 |
4,4 |
2,7 |
2,6 |
41,5 |
1,5 |
Проверяю шину на действие токов кз:
Принимается шина
Проверяю шину на механическую стойкость:
Максимальное усилие на шину:
где длина пролета между соседними опорами; расстояние между осями шин
Сила создает изгибающий момент:
Напряжение в материале шины:
Момент сопротивления шины относительно оси:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
39
ЭП-04428.ПЗ
Используем расположение шины – плашмя.
По справочнику допустимое механическое напряжение в материале шины для
Выбираю изолятор типа
Проверка по термической стойкости:
Минимальное сечение, отвечающее термической стойкости:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
40
ЭП-04428.ПЗ
Грунт – чернозем
Климатическая зона ;
Вид заземляющего устройства – контурное;
Вид заземлителя – стальные стержни и длиной
0,7м
Длина горизонтального заземлителя м=12,255
Кол-во вертикальных заземлителей n=7шт
р2 =100Ом*м
d=25мм
Т=2,7
Н=1,5
b=12мм
L=4м
Р1 =100Ом*м
Рис.9
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
41
ЭП-04428.ПЗ
Исходные данные
длина вертикального заземлителя L, м = 4
диаметр вертикального заземлителя d, мм = 25
заглубление вертикального заземлителя t, м = 0,7
толщина верхнего слоя грунта Н, м = 1,5
ширина(диаметр) горизонтального заземлителя b, мм = 12
сезонный климатический коэффициент-вертикальный заземлитель, Cv =1,2
сезонный климатический коэффициент-горизонтальный заземлитель, Сg =1,2
удельное сопротивление верхнего слоя грунта р1, Ом*м = 100
удельное сопротивление нижнего слоя грунта р2, Oм*м = 100
нормируемое значение заземления, FIH, ОМ = 4
коэффициент использования заземлителей = 0,72
Расчет
эквивалентное удельное сопротивление, Ом*м = 103,4483
сопротивление вертикального заземлителя. Ом = 25,3562
сопротивление контура. Ом = 4,1379
предварительное количество вертикальных заземлителей, шт = 6,1278
длина горизонтального заземлителя, м = 12,2555
сопротивление горизонтального заземлителя. Ом =16,3472
суммарное сопротивление верт. и гор. заземлителей. Ом = 5,5403
расстояние между вертикальными заземлителями К, м = 2 -4
расстояние от центра вертикального заземлителя до поверхности земли Т,
м = 2,7
количество вертикальных заземлителей, шт = 7
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
42
ЭП-04428.ПЗ
ОКА
Таблица 14
Выбор трансформатора тока
|
Условие выбора |
От РУ до тр-ра 10/0,4 |
|
|
каталог |
расчет |
|
|
10 |
10 |
|
|
100 |
14,45 |
|
|
250 |
50,35 |
|
|
90 |
28 |
|
|
0,8 |
0,59 |
Таблица 15
Расчет нагрузки вторичной обмотки трансформатора тока
|
Наименование прибора |
Тип прибора |
Нагрузка, ВА |
|
|
Фаза А |
Фаза С |
||
|
Амперметр |
Э762 |
3 |
- |
|
Ваттметр |
Д772 |
5 |
5 |
|
Счетчик |
САЗУ |
0,525 |
0,525 |
|
Итого |
8,525 |
5,525 |
Сопротивление прибора:
Сопротивление проводов:
Выбираю трансформатор тока типа ТПЛ-10
Для контроля трансформаторов используется масловакууометр, термосигнализация.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
43
ЭП-04428.ПЗ
В ходе курсового проектирования получен вариант электроснабжения ремонтно-механического цеха, в котором дана характеристика потребителей цеха, определена компоновка технологического оборудования с выбором схемы электроснабжения. Произведен выбор силовой и осветительной сетей, расчет электрических нагрузок, выбор трансформаторов, выбор питающей и цеховой сетей и расчет токов короткого замыкания, а также проверка выбранных защитных устройств и токоведущих частей по токам короткого замыкания. Предусмотрено искусственное заземление.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
45
ЭП-04428.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
46
ЭП-04428.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
47
ЭП-04428.ПЗ
Технические данные и габаритные размеры трансформатора ТМ-250
|
Нормируемая мощность, кВА |
250 |
|
|
Высокое напряжение, кВ |
10 (6) |
|
|
Низкое напряжение, В |
400 |
|
|
Напряжение КЗ, % |
4.5 |
|
|
Потери холостого хода, Вт |
540 |
|
|
Частота, Гц |
50 |
|
|
Схема и группа соединений
|
Y/Yn-0 |
Д/Yn-11 |
|
Потери КЗ, Вт |
3600 |
3800 |
|
L, мм |
1175 |
|
|
B, мм |
1050 |
|
|
H, мм |
1385 |
|
|
Установочные размеры, мм |
550 х 550 |
|
|
Масса масла, кг |
205 |
|
|
ПБВ |
±2,5 х 2 |
|
|
Полная масса, кг |
950 |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
44
ЭП-04428.ПЗ
Расчет и проектирование схем электроснабжения. – М.: ФОРУМ-ИНФРА 2005. – 214с.