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
|
Введение Преобразование энергии по напряжению происходит на трансформаторных подстанциях, главных понизительных подстанциях и цеховых трансформаторных подстанциях. Коммутационные устройства, в которых разделяются потоки энергии без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам, называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ), так и сети низкого напряжения. Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок, питание приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают 1, 2 и 3 категории. В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники электрической энергии характеризуются так:
|
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
1 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
1. Общая часть 1.1 Краткая характеристика потребителя Электромеханический цех предназначен для подготовки заготовок из металла для электрических машин с последующей их обработкой различными способами. Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. Электромеханический цех имеет станочное отделение, в котором установлено штатное оборудование: слиткообдирочные, токарные, фрезерные, строгальные, анодно-механические станки и другое оборудование. В цехе предусмотрены помещения для цеховой трансформаторной подстанции, вентиляторной, инструментальной, для бытовых нужд. Электромеханический цех получает электроснабжение от подстанции глубокого ввода. Расстояние от подстанции главного входа до цеховой трансформаторной подстанции – 0,5 км, а от ЭНС до подстанции главного входа – 10 км. напряжение на подстанции главного входа 10 кВ. По категории надежности электроснабжения это потребителем 2 и 3 категории. Цех работает в две смены. Грунт в районе электромеханического цеха – песок с температурой + 20 °С. Каркас здания смонтирован из блок-секций длиной 8 и 9 метров каждый. Размеры цеха А × В × Н = 48 × 30 × 9 м. Все вспомогательные помещения двухэтажные. Высота этажа – 4 м. Перечень станочного оборудования электромеханического цеха дан в таблице 1. Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок А.1). |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
2 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Таблица А.1 Перечень станочного оборудования электромеханического цеха № на плане Наименование ЭО Номинальные размеры Мощность ПВ, % Рном, кВт Sном,кВ·А 1 2 3 4 5 1, 21 Краны мостовые - 60 ПВ=25% 2,3,22,23 Манипуляторы электр. 7 - 6,28 Точильно-шлифовальные станки 3,6 - - 7, 8, 26, 27 Настольно-сверлильные станки 4 - - 9, 10, 29, 30 Токарные полуавтоматы 19 - - 11 . . 14 Токарные станки 21 - - 15..20, 33..37 Слиткообдирочные станки 3,0 - - 24, 25 Горизонтально-фрезерные станки 15 - - 31, 32 Продольно-строгальные станки 19 - - 38..40 Анодно-механические станки 130 - - 41 Тельфер 10 - - 42, 43 Вентиляторы 8 - - |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
3 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
2. Расчетно-конструкторская часть 2.1 Расчет освещения электромеханического цеха 2.1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента использования Цех электромеханический Среда цеха Площадь станочного отделения, a × b, м Шаг колонн, м Высота, м Разряд работ Станочное отделение пыльная 48 × 30 4 9 III Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1). При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность составляет 300 лк. В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за загрязнения ламп, уменьшения светового потока источников света в процессе горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света, которая должна гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение всего времени эксплуатации осветительной установки, вводится коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности. Для электромеханического цеха коэффициент запаса принимается 1,5 табл. 55 стр. 24 (2). Выбор источника света и осветительного прибора. Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой, определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных условиях. Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ. С учетом рекомендаций для электромеханического цеха по (2) выбираем полностью пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1, применяем в данном случае ртутную дуговую лампу ДРЛ, с защитой IP 20. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
4 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Размещение осветительных приборов. Светильники размещаются рядами, параллельными длинной стороне помещения. При таком расположении направление света светильников совпадает направлением естественных источников света, уменьшается прямая и отраженная блескость и оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того, при наступлении сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения. Расположим светильники в 5 рядов по 11 светильников в каждом. Расстояние между светильниками L = 4 метра, от светильников до стены – 2 метра по всему периметру. Общее количество светильников – 55 штук. Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 9 – 0,8 = 8,2 м (Н – высота помещения, hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)). Расчетная высота h = hc - hp = 8,2 – 0,8 = 7,4 м (hp – высота рабочей поверхности). Расчет освещенности методом коэффициента использования. Световой поток каждой лампы находится по формуле: л = , где N – число светильников; E – заданная минимальная освещенность, лк; Kз – коэффициент запаса для ламп; S - освещаемая площадь, м2 ; z – отношение , принимается равным 1,15; Фл – световой поток одной лампы, лм. Однако необходимо учитывать, что не весь поток падает на освещаемую поверхность, т.к. он частично теряется в светильнике, частью падает на стены и другие поверхности, и также на потолок помещения. Отношение потока, падающего на освещаемую поверхность, ко всему потоку ламп называется коэффициентом использования светового потока η. Зависимость η от площади помещения, высоты и формы учитывается индексом помещения i. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
5 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Индекс помещения рассчитывается по формуле: = Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол =10% и индексе помещения i = 2,5, коэффициент использования светового потока η = ηс × ηп = 0,75 × 0,73 принимается равным 0,51. Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400, световой поток лампы 19 000 лм, табл.95 (4). Мощность сети потолочного освещения станочного отделения электромеханического цеха: Росв. = N × Рл = 55 × 0,7 = 38,5 кВт Qосв. = P осв. × tg φ = 0,33 × 38,5 = 12,7 квар. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
6 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
2.1.2 Расчет освещенности остальных помещений электромеханического цеха Остальные помещения электромеханического цеха рассчитываем методом удельной мощности. Удельной мощностью, Вт/м2, называется отношение установленной мощности ламп к величине освещаемой площади. Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия, как правило, содержит большое количество пыли, газов, химически активных веществ, при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их конструктивное исполнение. С учетом требований для подсобных помещений электромеханического цеха выбираем светильник ЛСП18, и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80. Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54. ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт, номинальным световым потоком 4070 лм, средней продолжительностью горения 12 000 часов. Определив общее число светильников, определяем мощность, Вт, одной лампы ЛД: , где S – освещаемая площадь помещения, м2 ; n – число светильников. Таблица 2 Помещение Освещаемая площадь, м2 Высота помещения, м Освещенность, лк Коэффициент удельной мощности, Вт/ м2 Количество светильников, шт Мощность светильников, Вт Мощность лампы, Вт Общая мощность светильников, Вт Бытовка 48 4,0 30 13 4 150 80 320 Вентиляторная 24 4,0 30 13 2 150 80 160 Склад 72 4,0 30 1, 6 150 80 480 Станочное отделение 1 576 9 100 24 48 160 1 000 48 000 Инстументальная 24 4,0 100 24 2 160 80 160 Комната отдыха 48 4,0 100 24 4 160 80 320 Станочное отделение 2 786 9 100 24 65 160 1 000 65 000 ТП 36 4,0 50 25 4 150 80 320 Пом. мастера 24 4,0 2 150 80 160 |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
7 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Здание двухэтажное, поэтому все мощности удваиваем: Росв. = N × Рл = 55 × 0,7 = 38,5 кВт × 2 = 77 кВт Qосв. = P осв. × tg φ = 0,33 × 77 = 25,41 квар. × 2 = 50,82 квар Следовательно, общая мощность освещения цеха: Росв. = 38,5 + 77 = 115,5 кВт Qосв. = 25,41 + 50,82 = 76,23 квар |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
8 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
2.2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7). 2.2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания (распределительный пункт), а также по цеху в целом. 2.2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица 4). 2.2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 5 распределительных пунктов (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО). № на плане Наименование электроприемника Рн , кВт N Kи cos φ tgφ РП 1 2,3 Манипуляторы 7 2 0,17 0,87 1,98 7,8 Настольные сверлильные станки 4 2 0,17 0,87 1,98 9,10 Токарные п/автоматы 19 2 0,6 0,89 0,75 6 Точильно - шлифовальные станки 3,6 1 0,6 0,89 0,75 1 Кран мостовой 60 1 0,17 0,9 1,17 РП2 11,12,13,14 Токарные станки 21 4 0,6 0,89 0,75 15,16,17,18,19,20 Слиткообдирочные станки 3 6 0,6 0,89 0,75 РП3 42,43 Вентилятор 8 2 0,17 0,87 1,98 21 Кран мостовой 60 1 0,17 0,9 1,17 22,23 Манипуляторы 7 2 0,17 0,87 1,98 24,25 Гор. - фрез. станки 15 2 0,6 0,89 0,75 26,27 Наст. сверлил. ст. 4 2 28 Точильно - шлифовальные станки 3,6 1 0,6 0,89 0,75 29,30 Токарные п/автоматы 19 2 0,6 0,89 0,75 РП4 31,32 Продольно – строг. станок 19 2 0,17 0,87 1,98 33,34 Слиткообдирочные станки 3 2 0,6 0,89 0,75 38 Анодно- мех. станок 130 1 0,17 0,87 1,98 |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
9 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Продолжение таблицы 41 Тельфер 10 РП5 39,40 Анодно- мех. станок 130 2 0,17 0,87 1,98 35,36,37 Слиткообдирочные станки 3 3 0,6 0,89 0,75 ЩО Освещение станочного отделения электромеханического цеха (лампы ДРЛ) 0,4 140 0,85 0,95 0,33 ЩО Освещение вспомогательных помещений электромеханического цеха (лампы ЛД) 0,04 70 0,85 0,95 0,33 2.2.4. Рассчитаем РП 1:
Рср = Рн × К и = 123,6 × 0,17 = 21,01 кВт Qср = Рср × tgφ = 21,01 × 1,17 = 24,58 квар Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной Руст(установочной) мощности) и = Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей, он составляет 0,17 и tgφ = 1,17, так как ЭП относится к группе ЭД с тяжелым режимом работы. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
10 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
nэ = = , где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП, полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
Ракт. = Кр × Рср = 1,35 × 21,01 = 28,36 кВт
Qp = 1,1 × Qc = 1,1 × 24,58 = 27,03 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10, Qp = Qc, а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Sp = 34,23 кВА
Ip = = А 2.2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу – ведомость № 4 2.2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП) 2.2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок, рассчитанные активную и реактивную мощности освещения: Pосв = 115,5 кВт Qосв = 76,23 квар 2.2.8 Определяем потери в трансформаторе, результаты также заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок Δ Pт = 0,02 Sp (НН) = 0,684 кВт Δ Qт = 0,01Sp (НН) = 0,342 квар Δ ST = 0,764 кВ·А 2.2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь, но без компенсации реактивной мощности. ST =
|
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
11 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
2.2.10 Выбираем КТП с двумя трансформаторами ТМ – 40/10/0,4 Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = Sp/Кав (n - 1), где Кав = 1,4 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора; n = 2 – количество трансформаторов; Sор = 40 кВ·А На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю. На низкой стороне 0,4 кв установлены два линейных и один секционный выключатель В-0,4. 2.2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери активной мощности. При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности. Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае. Qцел = = 40,21 квар, где n – количество трансформаторов; β = 0,6 …0,7 (если два трансформатора). Qцел = 40,21 квар; Qр = 27,03 квар, так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно. Результаты также заносим в сводную таблицу № 4 Расчет кабельной лини 10 кВ. Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме, А; jэк - экономическая плотность тока, А/мм2. А где n – количество кабельных линий. Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для прокладки в траншее согласно ПУЭ. Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 24,80 А. По справочнику выбираем разъединители РВ -10/400 УХЛ-2 с рычажным приводом. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
12 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
2.3. Расчет и выбор элементов схемы. Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями, установленными в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки, способа прокладки проводки, а также марок кабелей определяется исходя из окружающей среды, размещения технологического оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ. Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными проводниками. Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил, наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах, при этом необходимая защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами. Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания электроприемников, наглядности, удобства и безопасной эксплуатации. Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные . Питающие сети - проводники, отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым пунктам и щитам. Распределительные сети – проводники, отходящие от силовых пунктов и щитов непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети, в цехе с такими нагрузками, выбираем радиальную схему, с распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями. В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ. Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах короткого замыкания, для нечастых оперативных переключений электрических цепей и пусков асинхронных двигателей. Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП), до электроприемников кабель прокладываем в кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
13 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
2.3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам , где PH – мощность установки, кВт; η Н – КПД установки;
, где - кратность пускового тока Например: Позиция 38 на плане. Анодно-механический станок , выбираем двигатель: Тип двигателя 4АM415S12У3, мощность 130 кВт; кпд – 0,9%, cos φ = 0,65 (5;табл.9,6)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5. Таблица 5 № позиции по плану Тип двигателя Мощность PH (кВт) КПД (%) cos φ Кратность (КП) Номинал.ток, А (IH) Пусковой ток, А (IП) Формула 7,8,26,27 4А132 М4У3 4 0,87 0,85 7,5 8,33 62,5 24,25 4А160 S4У3 15 0,89 0,88 7 29,41 205,88 11,12,13,14 4А250М S4У3 21 0,9 0,9 7 39,92 279,46 2,3,22,23 4А132 М4У3 7 0,87 0,85 7,5 14,58 109,37 38..40 130 333,33 2333,33 9,10,29,30 4А180 S4У3 19 0,93 0,9 7 35,18 246,29 31,32 4А180 S4У3 19 0,93 0,9 7 35,18 246,29 42,43 4А160М S2У3 8 0,88 0,91 7 15,38 107,69 15..20,33..37 4А132 S4У3 3 0,87 0,86 7,5 6,25 46,87 41 4А160 S2У3 10 0,91 0,92 7 18,51 129,62 1,21 4А250М S4У3 25 0,88 0,91 7 48,07 336,53 6,28 4А90 L2У3 3,6 0,84 0,88 7,5 7,5 56,25 |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
14 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
2.4 Расчет и выбор аппаратов защиты, кабельных линий Кабели, выбранные по номинальному или максимальному току, в нормальном режиме могут испытывать нагрузки, значительно превышающие допустимые из-за перегрузок электроприемников, а также токов КЗ, поэтому участки сети и электроприемники должны быть защищены защитными автоматами. Главные функции аппаратуры управления и защиты: включение и отключение электроприемников и электрических цепей; электрическая защита от перегрузки, коротких замыканий, понижения напряжения и самозапуска; регулирование числа оборотов электродвигателей; реверсирование электродвигателей; электрическое торможение. Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на- дежными аппаратами защиты, срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой линии. Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые, электромагнитные, полупроводниковые. Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок 51, 52, 53, 55, 57 предназначены, для отключений при возникновении токов КЗ и пере- грузках в электрических сетях, отключений при недопустимых снижениях напряжений. Для прокладки к отдельным электроприемникам, выбирается кабель АВВГ (кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом, усовершенствованный). |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
15 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Расчет и выбор автоматических выключателей. На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций: При условии, что рабочий ток равен:
Наибольший ток 333,33 А (поз. 10) потребляет анодно – механический станок:
Выбираем ближайшее большее значение, и принимаем Ко = 7,0. Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3. Данные автоматы имеют следующие характеристики: Uн.а. = 380 В; Iн.а. = 400 А; Iн.р. = Iн.а × 0,63 = 400 × 0,63 = 252 А; Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А; Iоткл. = 20 кА. Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 0,63 Iн.а, 0,8 Iн.а, 1,0 Iн.а. необходимо выбрать ступень, в нашем случае выберем 0,8 Iн.а = 0,8 × 400 = 320 А; Время срабатывания в зоне КЗ составляет 0,25 с. Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы, и данные заносим в таблицу 6. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
16 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель, через него при включении будет проходить не более половины нагрузки РУ, поэтому всю нагрузку делим на два.
Выбираем ближайшее большее значение, и принимаем Ко = 7,0. Выбираем АВ типа ВА 53-39-3 Данные автоматы имеют следующие характеристики: Uн.а. = 380 В; Iн.а. = 400 А; Iн.р. = Iн.а × 0,63 = 400 × 0,63 = 252 А; Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А; Iоткл. = 20 кА. Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 0,63 Iн.а, 0,8 Iн.а, 1,0 Iн.а. необходимо выбрать ступень, в нашем случае выберем 0,8 Iн.а = 0,8 × 400 = 320 А; Время срабатывания в зоне КЗ составляет 0,25 с. Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы, и данные заносим в таблицу 6. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
17 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Выбираем автоматический выключатель, отвечающий следующим требованиям: 1. - для линии без ЭД; 2. - для линии с одним ЭД; 3. - для групповой линии с несколькими ЭД, где Iн.а. – номинальный ток автомата, А; Iн.р. – номинальный ток расцепителя, А; Iдл. – длительный ток в линии, А; Iм. – максимальный ток в линии, А; Uн.а. – номинальное напряжение автомата, В; Uс - номинальное напряжение сети, В. 4. - для линии без электродвигателей; 5. - для линии с одним электродвигателем; 6. - для групповой линии с несколькими электродвигателями, где Ko – кратность отсечки; Io - ток отсечки, А; In - пусковой ток, А. 7. , где In - номинальный ток, А; Kn - кратность пускового тока (Kn= 6,5…7,5 для асинхронных двигателей). |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
18 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
2.4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля. 1. Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева: , где I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля, А; Ip - расчетный ток, А; Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе; Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды; I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19. 2. Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения где ΔU – расчетное значение потерь напряжения, В; ΔUдоп. = 0,05×Uн = 20 В; Расчетное значение определяем по формуле: где l - длина токоведущей части, км; ro , xo - удельные сопротивления для выбранного сечения, Ом/км. 3. Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1, коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных производственных помещений; Iз – ток защитного автомата, А. Принимается равным по номинальному току срабатывания теплового расщепителя. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
19 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Пример: Расчет кабеля для подключения токарного полуавтомата к РП – 1: Определяем расчетный ток по формуле: По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 16 + 1 × 6 = 60 А. Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере напряжения: = 1,73 × 35,59 × 0,05 × (1,95× 0,92 + 0,095 × 0,39) = 5,63 В, что составляет 1,47 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к. допустимые потери 20В больше расчетных потерь 5,6В. Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
21 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Расчет токов короткого замыкания. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
22 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ): по расчетной схеме составить схему замещения, выбрать токи КЗ; рассчитать сопротивления; определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ, заполнить «Сводную ведомость токов КЗ». Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи заменены электрическими связями. Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11. Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2, на кабеле до РП-4 и на кабеле до станка поз. 11. Для определения токов КЗ используем следующие формулы: Для однофазного тока КЗ - ; Для трехфазного тока КЗ - . Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий. xA, rA - индуктивные и активные сопротивления автомата; rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных соединений; xо, rо - удельные индуктивные и активные сопротивления кабеля; xтр., rтр. – индуктивное и активное сопротивление трансформатора; zтр/з - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
23 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7 мОм rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75 мОм rП ААШвУ2 = 0,043 мОм xo ААШвУ2 = 0,063 мОм rо ААШвУ2 = 0,625 мОм rП ААШвУ3 = 0,056 мОм xo ААШвУ3 = 0,088 мОм rо ААШвУ3 = 0,894 мОм z тр/з = 312 мОм Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану) Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану) Для первой точки К.З.: R1 = rA1 + rП1 = 0,15 + 0,4 = 0,55 мОм Х1 = хА1 = 0,17 мОм, тогда ток = k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 1,2 k = (защита эффективна). Для второй точки К.З.:
, тогда ток = |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
24 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
k = (защита эффективна). Для третьей точки К.З.:
, тогда ток = k = - что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А. |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
25 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
2.5.2. Расчет токов короткого замыкания 3 – фазных линий. Для проверки автоматов и кабеля на динамическую стойкость необходимо определить ударный ток при 3-х фазном замыкании в точках К1, К2, К3. Схема замещения для 3-х фазного К.З. (стр.21) данной работы. rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7 мОм rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75 мОм rП ААШвУ2 = 0,043 мОм xo ААШвУ2 = 0,063 мОм rо ААШвУ2 = 0,625 мОм rП ААШвУ3 = 0,056 мОм xo ААШвУ3 = 0,088 мОм rо ААШвУ3 = 0,894 мОм ZT (3ф) = 28,7 мОм RT = 9.4 мОм ХТ = 27,2 мОм
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану) Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану) Для первой точки К.З.: R1 = RT + rA1 + rП1 = 9,4 + 0,15 + 0,4 = 9,95 мОм Х1 = ХТ + хА1 = 27,2 + 0,17 = 27.37 мОм, тогда ток = Ку1 = 1,32 – ударный коэффициент [4, c.60] Так как автоматический выключатель ВА 53-39-3, защищающий шины ЦТП, имеет предельную коммутационную способность 20 кА [10, с.75, табл.25], то ударный ток защитный автомат выдержит, и селективность защиты обеспечит:
14739,79 А <25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна |
|||||||||
|
Лист |
|||||||||
|
26 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Содержание Введение …………………………………………………………….1 1. Общая часть ………………………………………………………2 1.1 Характеристика объекта ЭСН, электрических нагрузок ……2 2. Расчетно-конструкторская часть ………………………………..4 2.1 Расчет освещения токарного цеха……………………………...7 2.1.1 Расчет освещенности станочного отделения токарного цеха…………………………………………………..7 2.1.2 Расчет освещения остальных помещений токарного цеха…………………………………………………8 2.2 Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформатора …………………………9 2.3 Расчет и выбор элементы схемы ………………………………12 2.3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ………………..13 2.4 Расчет и выбор аппаратов защиты, кабельных линий ………..15 2.4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей……………..16 2.4.2 Выбор марки и сечения кабеля ……………………………….19 2.5 Расчет токов короткого замыкания……………………………..22 2.5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания……………23 2.5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания…………….25 Литература …………………………………………………………..28 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№Документа |
Подпись |
Дата |
|||||
|
Разработал |
Литера |
Лист |
Листов |
||||||
|
Проверил |
У |
28 |
|||||||
|
Н. контр. |
|||||||||
|
Утв. |
|
Для второй точки К.З.:
ZT = , тогда ток КЗ =, тогда ударный ток при Ку2= 1,3 –ударный коэффициент
4524,89 А <25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна. Для третьей точки К.З.:
, тогда ток =, тогда ударный ток при Ку3= 1,39 –ударный коэффициент
3242,25 А <25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна. |
||||||
|
Лист |
||||||
|
27 |
||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|
Литература
|
||||||
|
Лист |
||||||
|
28 |
||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |
|
Лист |
||||||
|
Изм. |
Лист |
№ Документа |
Подпись |
Дата |