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
СОДЕРЖАНИЕ
Лист
|
Введение…………………………………………………………………………………………… стр 3 |
||
|
1. |
Кратка характеристика электроприемников………………… стр 4-6 |
|
|
2. |
Расчет и выбор распределительной сети…………………. стр 7-15 |
|
|
3. |
Расчет электрических нагрузок цеха………………………… ..стр 16-22 |
|
|
4. |
Расчет осветительной сети цеха……………………………….. стр 23-28 |
|
|
5. |
Расчет и выбор питающей сети…………………………………… стр 29-30 |
|
|
6. |
Выбор схемы электроснабжения…………………………………… стр 31 |
|
|
7. |
Выбор защитной аппаратуры потребителей……………… стр 32-51 |
|
|
8. |
Расчет сети на потери напряжения……………………………… стр 52-53 |
|
|
9. |
Выбор средств компенсации реактивной мощности……стр 54 |
|
|
10. |
Выбор питающего кабеля…………………………………………………..стр 55 |
|
|
11. |
Выбор местонахождения подстанции………………………………стр 56-60 |
|
|
12. |
Выбор числа и мощности трансформаторов…………………стр 61-62 |
|
|
13. |
Расчет токов короткого замыкания………………………………стр 63-68 |
|
|
14. |
Выбор электрооборудования подстанции………………………стр 69-74 |
|
|
Проверка его на действие токов короткого замыкания… |
||
|
15 |
Конструктивное выполнение подстанции………………………стр 75-77 |
|
|
16 |
Расчет заземляющих устройств………………………………………стр 78-85 |
|
|
17 |
Спецификация………………………………………………………………………..стр 86-90 |
|
|
Заключение…………………………………………………………………………………….стр 91-92 |
||
|
Литература……………………………………………………………………………………стр 93 |
ВВЕДЕНИЕ
Важную роль в отечественной электротехнической промышленности и электроснабжения предприятий сыграли труды выдающихся русских учёных и изобретателей Б.С. Якоби, А.Н. Лодыгина, П.Н. Яблочкова, Ф.А. Пироцкого, Д.А Лачинова, М.О. Доливо-Добровольского и др.
В 1874 г. Ф. А. Пироцкий произвел опыт по передаче электроэнергии на расстояние до 1 км. В 1880 г. он осуществил передачу электроэнергии по рельсам конной железной дороги в Петербурге.
Огромной заслугой М. О. Доливо-Добровольского являете создание не только генераторов трехфазного тока и трансформаторов, но и асинхронных трехфазных двигателей, являющихся и в настоящее время основными электродвигателями, применяемыми в промышленности. Они надежны в работе, просты по конструкции, дешевы в эксплуатации.
В настоящее время вводят в эксплуатацию тепловые и атомные электростанции мощностью до 6000 МВт с блоками по 500...800 МВт. Эффективность объединения энергосистем обусловлена экономией суммарной установленной мощности генераторов за счет:
— совмещения максимумов нагрузки энергосистем, сдвинутых во времени в разных географических поясах;
— уменьшения необходимой мощности аварийного и ремонтного резерва в энергообъединении по сравнению с разрозненными системами;
— укрупнения электростанций и улучшения режимов их работы благодаря взаимопомощи объединенных общей сетью энергосистем при отклонениях от плановых балансов выработки и потребления электроэнергии.
Основными потребителями электрической энергии являются промышленные предприятия. Они расходуют более половины всей энергии, вырабатываемой в нашей стране.
Ввод в действие новых предприятий, расширение существующих, рост энерговооруженности, широкое внедрение различных видов электротехнологии во всех отраслях производств выдвигают проблему их рационального электроснабжения.
Система распределения столь большого количества электроэнергии на промышленных предприятиях должна обладать высокими техническими и экономическими показателями и базироваться на новейших достижениях современной техники. Поэтому электроснабжение промышленных предприятий должно основываться на использовании современного конкурентоспособного электротехнического оборудования, надежных экономичных аппаратах, прогрессивных конструкциях схем питания, широком применении автоматизации.
[Л1: 3, 5-7]
Таблица 1.1. Характеристика строительной части
|
Наименование помещения |
Размеры помещения А*B*H |
Площадь S, м2 |
Классификация помещений |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Станочное отделение |
42*28*12 |
1176 |
Пыльное – по условиям производства технологическая пыль в помещении выделяется в таком количестве, что может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.д. Пыльные помещения подразделяются на помещения с проводящей и непроводящей пылью. |
|
Комната отдыха |
6*4*4 |
24 |
Нормальное – сухое помещение, в котором отсутствуют признаки, свойственные жарким, пыльным помещениям и помещениям с химически активной средой. |
|
Склад готовой продукции |
6*6*4 |
36 |
Пыльное |
|
Инструментальная |
9*8*4 |
72 |
Нормальное – сухое помещение, в котором отсутствуют признаки, свойственные жарким, пыльным помещениям и помещениям с химически активной средой. |
|
Мастерская |
3*4*4 |
12 |
Пыльное |
|
Склад мастерской |
6*6*4 |
36 |
Пыльное |
|
КТП |
6*4*4 |
24 |
С повышенной опасностью |
Таблица 1.2.. Характеристика электроприемников
|
№ Э.П. |
Наименование электроприемника |
Назначение Э.П. |
Запитка Э.П. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1-2, 5, 9-12, 22, 23, 24, 29, 30 |
Токарные станки |
Производится обработка наружных, внутренних и торцевых поверхностей тел вращения цилиндрической, конической фасонной формы, а также прорезка канавок, нарезка наружной и внутренней резьбы и т.д. |
1-2 от ШРС 1 отв. кор. 2,4 5 от ШРС 1 отв. кор.7 9-12 от ШРС 1 отв. кор.1,3,6,7 22,23 от ШРС2 отв. кор .10, 13 24,29,30 от ШРС 3 отв. кор . 20,21,22 |
|
14 |
Строгальные станки |
Предназначены для обработки резцами плоских, горизонтальных и вертикальных поверхностей и крупных деталей большой длинны. |
14 от КТП распр. кор . 23 |
|
6,7,15,16 13,17,18 25,26,28 |
Сверлильные станки |
Предназначены для получения сквозных и глухих отверстий в деталях с помощью сверл, для развертывания и чистовой обработки отверстий, предварительно полученных литьем или штамповкой и для выполнения других операций. |
7 от ШРС1 отв. кор .8 15,16 от ШРС2 отв. кор . 9,11 13 от ШРС1 отв. кор. 8 17,18 от ШРС2 отв. кор . 12,14 25,26,28 ШРС3 отв. кор . 16,17,19 |
|
Продолжение таблицы 1.2. |
|||
|
6,7,15,16 |
Фрезерные станки |
Предназначен для обработки наружных и внутренних плоских и фасонных поверхностей, прорезки прямых и винтовых каналов, нарезки и резьбы наружных и внутренних, зубчатых колес и т.д. |
7 от ШРС1 отв. кор .8 15,16 от ШРС2 отв. кор . 9,11 |
|
8 |
Кондиционер |
Предназначен для вентиляции и подачи воздуха в производственные помещения |
8 от КТП распр. кор. 23 |
|
19 |
Шлифовальные станки |
Предназначены для чистовой обработки деталей шлифовальными и абразивными кругами, снимающими с поверхности деталей тонкий слой металла |
19 от КТП распр. кор.23 |
|
20 |
Наждачные станки |
Предназначен для обработки наружных поверхностей плоских деталей |
20 от КТП распр. кор.23 |
|
3,21,27 |
ПВ-40% |
Предназначены для вертикального и горизонтального перемещения грузов на небольшие расстояния |
3 от ШРС1 отв. кор .5 21 от ШРС2 отв. кор .15 27 от ШРС3 отв. кор. 18 |
Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока согласно закону Джоуля-Ленса нагреваются. Количество выделенной тепловой энергии Q пропорционально квадрату тока, сопротивлению и времени протекания тока: . Нарастание температуры проводника происходит до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие между телом, выделяемым в проводнике с током, и отдачей в окружающую среду.
Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и пожарной опасности 4;2-8 .
ШРС-1
1,2 Токарно-револьверный многоцелевые станки
; ; ;
, где Л1 стр.79 2.1
- сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=115А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
102<115 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*25)мм2
6,7,15,16 Сверлильно-фрезерный станок
; ; ;
, где Л1 стр.79 2.1
- сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=34А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
31<34 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*4)мм2
5 Токарный станок с ЧПУ
; ; ;
, где Л1 стр.79 2.1
- сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=34А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
31<34 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*4)мм2
8 Кондиционер
; ; ;
, где Л1 стр.79 2.1
- сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=15А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
13<15 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*0,75)мм2
13,17,18 Координатно-сверлильные горизонтальные станки
; ; ;
, где Л1 стр.79 2.1
- сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=34А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
30<34 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*4)мм2
14 Строгальный станок
; ; ;
, где Л1 стр.79 2.1
- сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=80А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
62<80 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*10)мм2
19 Шлифовальный станок
; ; ;
, где Л1 стр.79 2.1
- сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=170А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
140<170 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*35)мм2
20 Наждачный станок
; ; ;
, где Л1 стр.79 2.1
- сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=62А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
59<62 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*8)мм2
22,23 Токарные многоцелевые прутково-патронные модули
; ; ;
, где Л1 стр.79 2.1
- сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=100А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
98<100 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*16)мм2
24,29,30 Токарные вертикальные полуавтоматы с ЧПУ
; ; ;
, Л1 стр.79 2.1
где - сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=140А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
118<140 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*25)мм2
25,26,28 Координатно-сверлильные вертикальные станки
; ; ;
, где Л1 стр.79 2.1
- сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=100А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
81<100 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*16)мм2
3,21,27 ПВ-40%
; ; ;
, где Л1 стр.79 2.1
- сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=62А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
51<62 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*8)мм2
9-12 Токарные станки с ЧПУ повышенной точности
; ; ;
, где Л1 стр.79 2.1
- сумма номинальных мощностей ЭП многодвигательного привода, кВт
- номинальное линейное напряжение сети, кВт
- номинальный коэффициент мощности нагрузки
- номинальное КПД
Iдоп=54А
Iдоп – допустимый ток для проводника принятой марки и условиям ее прокладки, А.
где Iр – ток расчетный, А
48<54 – условие выполняется
ПВ – 0,66-4(1*8)мм2
|
Таблица 2.1. Параметры электрической сети |
Способ монтажа |
9 |
ШРС -1 |
Т-32 |
Т-15 |
Т-15 |
Т-25 |
Т-15 |
Т-25 |
ШРС-2 |
Т-15 |
Т-15 |
Т-15 |
Т-15 |
Т-32 |
Т-32 |
Т-25 |
ШРС-3 |
Т-32 |
|
Длина участка |
8 |
L1-2=6,0 |
L13=6,0 |
L5=6,0 |
L9-12=6,0 |
L7=6,0 |
L3=6,0 |
L15=6,0 |
L16=6,0 |
L17=6,0 |
L18=6,0 |
L22=6,0 |
L23=6,0 |
L21=6,0 |
L25=6,0 |
||||
|
Марка провода или кабеля |
7 |
ПВ-0,66-4(1х25)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х4)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х4)мм2 |
ПВ-0,66-4(!х8)мм2 |
ПВ-0,66-4(!х4)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х8)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х4)мм2 |
ПВ-0,66-4(!х4)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х4)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х4)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х16)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х16)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х8)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х16)мм2 |
||||
|
Допустимый ток Iд,А |
6 |
115 |
34 |
34 |
54 |
34 |
62 |
34 |
34 |
34 |
34 |
100 |
100 |
62 |
100 |
||||
|
Номинальный ток, Iн,А |
5 |
102 |
30 |
31 |
48 |
31 |
51 |
31 |
31 |
30 |
30 |
98 |
98 |
51 |
81 |
||||
|
Номинальная мощность Э.П., Рн кВт |
4 |
26 |
11,6 |
10,3 |
16 |
15 |
22,6 |
15 |
15 |
10,3 |
10,3 |
27,4 |
27,4 |
22,6 |
20,8 |
||||
|
Кол-во Э.П. |
3 |
2 |
1 |
1 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||||
|
Наименование электроприемников |
2 |
Токарные станки |
Сверлильный станок |
Токарные станки |
Токарные станки |
Сверлильный станок |
Кран ПВ= 40% |
Сверлильные станки |
Сверлильные станки |
Сверлильные станки |
Сверлильные станки |
Токарные станки |
Токарные станки |
Кран ПВ= 40% |
Сверлильные станки |
||||
|
№ П/П |
1 1 |
1-2 |
13 |
5 |
9-12 |
7 |
3 |
15 |
16 |
17 |
18 |
22 |
23 |
21 |
25 |
|
Продолжение таблицы 2.1. Параметры электрической сети Т |
9 |
Т-32 |
Т-32 |
Т-25 |
Т-32 |
Т-32 |
Т-32 |
РП1 |
Т-15 |
РП2 |
Т-25 |
Т-25 |
Т-25 |
|
8 |
L26=6,0 |
L28=6,0 |
L27=6,0 |
L24=6,0 |
L29=6,0 |
L30=6,0 |
L8=5,5 |
L14=6,0 |
L19=5,5 |
L20=5,5 |
|||
|
7 |
ПВ-0,66-4(1х16)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х16)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х8)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х25)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х25)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х25)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х0,75)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х10)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х35)мм2 |
ПВ-0,66-4(1х8)мм2 |
|||
|
6 |
100 |
100 |
62 |
140 |
140 |
140 |
15 |
80 |
170 |
62 |
|||
|
5 |
81 |
81 |
51 |
118 |
118 |
118 |
13 |
62 |
140 |
59 |
|||
|
4 |
20,8 |
20,8 |
22,6 |
33 |
33 |
33 |
4,9 |
22 |
38 |
21 |
|||
|
3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|||
|
2 |
Сверлильные станки |
Сверлильные станки |
Кран ПВ= 40% |
Токарные станки |
Токарные станки |
Токарные станки |
Кондиционер |
Строгальные станки |
Шлифовальные станки |
Наждачные станки |
|||
|
1 1 |
26 |
28 |
27 |
24 |
29 |
30 |
8 |
14 |
19 |
20 |
Метод коэффициента максимума является основным методом расчета при проектировании. Этим методом пользуются в тех случаях, когда известны номинальные данные всех электроприемников, с учетом их числа и характеристик, определить расчетную нагрузку любого узла схемы электроснабжения.
При расчете силовых нагрузок, важно правильно определить электрические нагрузки во всех элементах силовой сети. Завышение нагрузки может привести к перерасходу проводникового материала, удорожанию строительства. Занижение нагрузки приведет к уменьшению пропускаемой способности сети и невозможности обеспечения нормальной работы силовых электрических приемников.
Произведем разбивку электрических приемников цеха по общности технологического процесса к месту расположения на отдельные узлы.
Таблица 3.1. Наименование электроприемников и их мощности
|
№ п/п |
Наименование Электрических приемников |
Количество |
Мощность одного электрического приемника (кВт) |
Общая номинальная мощность электроприемника (кВт) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Узел 1 ШРС-1 группа А |
||||
|
1 |
Токарно-револьверные многоцелевые станки |
2 |
26 |
52 |
|
2 |
Кран ПВ-40% |
1 |
13,5+7,3+1,8 |
22,6 |
|
3 |
Токарные станки с ЧПУ |
1 |
7,1+3,2 |
10,3 |
|
4 |
Сверлильно-фрезерные станки |
1 |
6,8+5,4+3,2 |
15,4 |
|
5 |
Координатно-сверлильные горизонтальные станки |
1 |
11,6 |
11,6 |
|
6 |
Токарные станки с ЧПУ повышенной точности |
4 |
16 |
64 |
|
Итого по ШРС-1 |
10 |
1,8-16 |
175,9 |
|
|
Узел 2 ШРС-2 группа А |
||||
|
7 |
Сверлильно-фрезерные станки |
2 |
6,8+5,4+3,2 |
30,8 |
|
8 |
Координатно-сверлильные горизонтальные станки |
2 |
11,6 |
23,2 |
|
Продолжение таблицы 3.1. |
||||
|
9 |
Токарные многоцелевые прутково-патронные модули |
2 |
14,3+7,8+5,3 |
54,8 |
|
10 |
Кран ПВ-40% |
1 |
13,5+7,3+1,8 |
22,6 |
|
Итого по ШРС-2 |
7 |
1,8-14,3 |
131,4 |
|
|
Узел 3 ШРС-3 группа А |
||||
|
11 |
Кран ПВ-40% |
1 |
13,5+7,3+1,8 |
22,6 |
|
12 |
Координатно-сверлильные вертикальные станки |
3 |
13,1+7,7 |
62,4 |
|
13 |
Токарные вертикальные полуавтоматы ЧПУ |
3 |
21,4+11,6 |
99 |
|
Итого по ШРС-3 |
7 |
1,8-21,4 |
184 |
|
|
РП-1 группа Б |
||||
|
14 |
Строгальные станки |
1 |
22 |
22 |
|
15 |
Кондиционер |
1 |
4,9 |
4,9 |
|
16 |
Шлифовальный станок |
1 |
35 |
35 |
|
17 |
Наждачный станок |
1 |
21 |
21 |
|
Итого по РП-1 |
4 |
4,9-35 |
82,9 |
|
|
Итого по цеху |
28 |
1,8-35 |
574,2 |
Узел 1 ШРС-1 группа А
Группа № 1 Токарно-револьверные многоцелевые станки – 2 шт.
;
Группа № 2 Кран ПВ-40% - 1шт.
;
Группа № 3 Токарные станки с ЧПУ- 1 шт.
;
Группа № 4 Сверлильно-фрезерные станки – 1шт.
;
Группа № 5 Координатно-сверлильные горизонтальные станки – 1 шт.
;
Группа № 6 Токарные станки с ЧПУ повышенной точности – 4 шт.
;
Узел 2 ШРС-2 группа А
Группа № 7 Сверлильно-фрезерные станки – 2 шт.
;
Группа № 8 Координатно-сверлильные горизонтальные станки – 2 шт.
;
Группа № 9 Токарные многоцелевые прутково-патронные модули – 2 шт.
;
Группа № 10 Кран-ПВ-40% - 1 шт.
;
Узел 3 ШРС-3 группа А
Группа № 11 Кран ПВ-40% - 1 шт.
;
Группа № 12 Координатно-сверлильные вертикальные станки – 3 шт.
;
Группа № 13 Токарные вертикальные полуавтоматы ЧПУ – 3 шт.
;
РП-1 группа Б
Группа № 14 Строгальные станки – 1 шт.
;
Группа № 15 Кондиционер – 1 шт.
;
Группа № 16 Шлифовальный станок – 1 шт.
;
Группа № 17 Наждачный станок – 1 шт.
;
- ШРС-1
;
- ШРС-2
;
- ШРС-3
;
-РП-1
.
Токарно-револьверные многоцелевые станки: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Кран ПВ-40%: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Токарные станки с ЧПУ: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Сверлильно-фрезерные станки: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Координатно-сверлильные горизонтальные станки: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Токарные станки с повышенной точности: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Токарные многоцелевые прутково-патронные модули: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Координатно-сверлильные вертикальные станки: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Токарные вертикальные полуавтоматы ЧПУ: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Строгальные станки: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Кондиционер: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Шлифовальный станок: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Наждачный станок: Ки=0,16;cosф=0,6;tgф=1,344
Рсм1=Рн1*Ки1=52*0,16=8,3 кВт;
Рсм2=Рн2*Ки2=22,6*0,16=3,6 кВт;
Рсм3=Рн3*Ки3=10,3*0,16=1,6 кВт;
Рсм4=Рн4*Ки4=15,4*0,16=2,5 кВт;
Рсм5=Рн5*Ки5=11,6*0,16=1,9 кВт;
Рсм6=Рн6*Ки6=64*0,16=10,2 кВт;
Рсм7=Рн7*Ки7=30,8*0,16=4,9 кВт;
Рсм8=Рн8*Ки8=23,2*0,16=3,7 кВт;
Рсм9=Рн9*Ки9=54,8*0,16=8,8 кВт;
Рсм10=Рн10*Ки10=22,6*0,16=3,6 кт;
Рсм11=Рн11*Ки11=22,6*0,16=3,6 кВт;
Рсм12=Рн12*Ки12=62,4*0,16=9,9 кВт;
Рсм13=Рн13*Ки13=99*0,16=15,8 кВт;
Рсм14=Рн14*Ки14=22*0,16=3,5 кВт;
Рсм15=Рн15*Ки15=4,9*0,16=0,8 кВт;
Рсм16=Рн16*Ки16=35*0,16=5,6 кВт;
Рсм17=Рн17*Ки17=21*0,16=3,4 кВт.
(14>3; 28>3)
(8>3; 28>3)
(12>3; 28>3)
(7>3; 28>3)
(19>3; 28>3)
так как
так как
так как
так как
так как
так как
Порядок расчета:
, где
- удельная плотность;
- площадь помещения.
, где
- удельная плотность;
- площадь помещения.
, где
- удельная плотность;
- площадь помещения.
, где
- удельная плотность;
- площадь помещения.
, где
- удельная плотность;
- площадь помещения.
|
Таблица 4.1. Расчет электрических нагрузок |
Макси-маль-ный расчет-ный ток Iмакс, А |
15 |
- - - - - - |
99,3 |
- - - - |
71,1 |
||
|
Максимальная расчетная мощность |
Пол-ная Sмакс кВА |
14 |
- - - - - - |
65,30 |
- - - - |
46,75 |
||
|
Реак-тив-ная Qмакс кВАР |
13 |
- - - - - - |
42 |
- - - - |
31 |
|||
|
Актив-ная Рмакс, кВт |
12 |
- - - - - - |
50 |
- - - - |
35 |
|||
|
Коэф-фици-ент макси-мума Км |
11 |
- - - - - - |
1,77 |
- - - - |
1,65 |
|||
|
Эф-фе-кти-вное число Э.П. |
10 |
- - - - - - |
14 |
- - - - |
18 |
|||
|
Средняя мощность за максимально загруженную смену |
Реак-тив-ная Qсм кВАР |
9 |
11,15 4,84 2,15 3,36 2,55 13,71 |
37,76 |
6,59 4,97 11,83 4,84 |
28,23 |
||
|
Ак-тив-ная Рсм, кВт |
8 |
8,3 3,6 1,6 2,5 1,9 10,2 |
28,1 |
4,9 3,7 8,8 3,6 |
21 |
|||
|
Триго-номет-рическая функция |
7 |
0,6/1,344 0,6/1,344 0,6/1,344 0,6/1,344 0,6/1,344 0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
0,6/1,344 0,6/1,344 0,6/1,344 0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
|||
|
Коэф-фици-ент испо-льзо-вания Ки |
6 |
0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 |
0,16 |
0,16 0,16 0,16 0,16 |
0,16 |
|||
|
Моду-ль сило-вой сбор-ки m |
5 |
- - - - - - |
14 |
- - - - |
8 |
|||
|
Установленная мощность при ПВ=100% |
Общая рабо-чая ∑Рном кВт |
4 |
52 22,6 10,3 15,4 11,6 64 |
175,9 |
30,8 23,2 54,8 22,6 |
131,4 |
||
|
Одного Э.П. Рном кВт |
3 |
26 13,5-7,3-1,8 7,1-3,2 6,8+5,4+3,2 11,6 16 |
1,8-16 |
6,8-5,4-3,2 11,6 14,3-7,8-5,3 13,5-7,3-1,8 |
1,8-14,3 |
|||
|
Ко-ли-чес-тво Э.П. n |
2 |
2 1 1 1 1 4 |
10 |
2 2 2 1 |
7 |
|||
|
Наименование узлов питания и групп Э.П. |
1 |
Узел 1 ШРС1 |
Группа А. Группа 1. Токарно-револьверные многоцелевые станки Группа 2. Кран ПВ-40% Группа 3. Токарные станки с ЧПУ Группа 4. Сверлильно-фрезерные станки Группа 5. Координатно-сверлильные горизонтальные станки Группа 6. Токарные станки с ЧПУ повышенной точности |
Итого по группе А и по ШРС1 |
Узел 2 ШРС2 |
Группа А. Группа 7. Сверлильно-фрезерные станки Группа 8. Координатно-сверлильные горизонтальные Группа 9. Токарные многоцелевые трутково-патронные модули Группа 10. Кран ПВ-40% |
Итого по группе А и по ШРС2 |
|
Продолжение таблицы 4.1. |
15 |
- - - |
98 |
- - - - |
65,3 |
67,78 |
99,3 |
104,4 |
71,1 |
75,46 |
98 |
103,68 |
282 |
297,5 |
|||||||
|
14 |
- - - |
64,44 |
- - - - |
42,94 |
44,56 |
65,30 |
68,62 |
46,75 |
49,61 |
64,44 |
68,16 |
185,4 |
195,56 |
||||||||
|
13 |
- - - |
43 |
- - - - |
20 |
19,67 |
42 |
41,54 |
31 |
31,05 |
43 |
43,33 |
136 |
135,59 |
||||||||
|
12 |
- - - |
48 |
- - - - |
38 |
1,98 |
39,98 |
50 |
4,62 |
54,62 |
35 |
3,69 |
38,69 |
48 |
4,62 |
52,62 |
126 |
14,92 |
140,92 |
|||
|
11 |
- - - |
1,65 |
- - - - |
2,87 |
2,87 |
1,77 |
1,77 |
1,65 |
1,65 |
1,65 |
1,65 |
1,37 |
1,37 |
||||||||
|
10 |
- - - |
17 |
- - - - |
5 |
5 |
14 |
14 |
18 |
18 |
17 |
17 |
33 |
33 |
||||||||
|
9 |
4,84 13,31 21,24 |
39,39 |
4,70 1,08 7,53 4,57 |
17,88 |
17,88 |
37,76 |
37,76 |
28,23 |
28,23 |
39,39 |
39,39 |
123,26 |
123,26 |
||||||||
|
8 |
3,6 9,9 15,8 |
29,3 |
3,5 0,8 5,6 3,4 |
13,3 |
13,3 |
28,1 |
28,1 |
21 |
21 |
29,3 |
29,3 |
91,7 |
91,7 |
||||||||
|
7 |
0,6/1,344 0,6/1,344 0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
0,6/1,344 0,6/1,344 0,6/1,344 0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
0,6/1,344 |
||||||||
|
6 |
0,16 0,16 0,16 |
0,16 |
0,16 0,16 0,16 0,16 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
||||||||
|
5 |
- - - |
12 |
- - - - - |
7 |
7 |
14 |
14 |
8 |
8 |
12 |
12 |
19 |
19 |
||||||||
|
4 |
22,6 62,4 99 |
184 |
22 4,9 35 21 |
82,9 |
82,9 |
175,9 |
175,9 |
131,4 |
131,4 |
184 |
184 |
574,2 |
574,2 |
||||||||
|
3 |
13,5-7,3-1,8 13,1-7,7 21,4-11,6 |
1,8-21,4 |
22 4,9 35 21 |
4,9-35 |
4,9-35 |
1,8-16 |
1,8-16 |
1,8-14,3 |
1,8-14,3 |
1,8-21,4 |
1,8-21,4 |
1,8-35 |
1,8-35 |
||||||||
|
2 |
1 3 3 |
7 |
1 1 1 1 |
4 |
4 |
10 |
10 |
7 |
7 |
7 |
7 |
28 |
28 |
||||||||
|
1 |
Узел 3 ШРС3 |
Группа А. Группа 11. Кран ПВ-40% Группа 12. Координатно-сверлильные вертикальные станки Группа 13. Токарные вертикальные полуавтоматы ЧПУ |
Итого по группе А и по ШРС3 |
РП1 группа Б |
Группа Б. Группа 14. Строгальные станки Группа 15. Кондиционер Группа 16. Шлифовальный станок Группа 17. Наждачный станок |
Итого по группе Б и по РП1 |
Освещение |
Итого по РП1 с учетом освещения |
Итого по узлу 1 ШРС1 |
Освещение |
Итого по ШРС1 с учетом освещения |
Итого по узлу 2 ШРС2 |
Освещение |
Итого по ШРС2 с учетом освещения |
Итого по узлу 3 ШРС3 |
Освещение |
Итого по ШРС3 с учетом освещения |
Итого по цеху |
Показатели освещения |
Итого по цеху с учетом освещения |
Исходные данные :
ШРС-1
Iд=185А
ААГ-1-4х70мм2 [3;510]
Способ прокладки - в кабельном канале
Iд ≥ Iрас.
180А > 175,9А – условие выполняется
L1=6,0+6,0+6,0+6,0+6,0+6,0+6,0+6,0+6,0+6,0+6,0=66,0м
ШРС-2
Iд=145А
ААГ-1-4х50мм2 [3;510]
Способ прокладки - в кабельном канале
Iд ≥ Iрас.
145А > 131,4А – условие выполняется
L2=6,0+6,0+6,0+6,0+6,0+6,0+6,0=42,0м
ШРС-3
Iд=185А
ААГ-1-4х70мм2 [3;510]
Способ прокладки - в кабельном канале
Iд ≥ Iрас.
185А > 184А – условие выполняется
L1=6,0+6,0+6,0+6,0+6,0+6,0+6,0=42,0м
РП-1
Iд=100А
ААГ-1-4х25мм2 [3;510]
Способ прокладки - в кабельном канале
Iд ≥ Iрас.
100А > 82,9А – условие выполняется
L2=5,5+6,0+5,5+5,5=22,5м
|
Таблица 5.1. Параметры распределительной сети |
|||||
|
Наименование узла |
Расчетный ток Iр,А |
Допустимый ток Iд,А |
Марка кабеля |
Длина участка, м |
Способ монтажа |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Узел 1 ШРС-1 |
175 |
185 |
ААГ-1-4•70мм2 |
66,0 |
кабельный канал |
|
Узел 2 ШРС-2 |
131 |
145 |
ААГ-1-4•50мм2 |
42,0 |
кабельный канал |
|
Узел 3 ШРС-3 |
184 |
185 |
ААГ-1-4•70мм2 |
42,0 |
кабельный канал |
|
Узел 4 РП-1 |
82,9 |
100 |
ААГ-1-4•25мм2 |
22,5 |
кабельный канал |
Питание силовых электроприемников напряжением до 1000В может осуществляться по радиальным, магистральным и смешанным схемам. При выборе схемы учитываются единичная мощность электроприемников, их размещение, характер производства, надежность электроснабжения, расположение подстанции, конструктивное выполнение сети.
Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания, например от распределительного щита ТП, отходят линии, питающие непосредственно мощные приемники эл. энергией или отдельные распределительные пункты, от которых по самостоятельным линиям питаются более мелкие приемники.
Магистральные находят наибольшее применение при равномерном распределении нагрузки от распределительных щитов и при питании приемников эл. энергии одного технологического агрегата или одного технологического процесса.
Смешанные схемы сочетают в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодны для любой категории электроснабжения.
Для нашего цеха мы выбираем смешанную схему электроснабжения, так как она более надежна, позволяет легче решать задачи автоматизации, обеспечивает высокую гибкость сети и упрощение РУНН трансформаторных подстанций.
[1;235-237]
ктп
КУ
Sp1
Sp2
Sp3
Sp4
Sp5
Sp6
Sp7
Sp8
Sp9
Sp10
Sp11
Sp12
Sp13
Sp14
Sp15
Sp16
Sp17
Sp18
Sp19
Sp20
Sp21
Sp22
Sp23
Sp24
КУ
Sp1 Sp2 Sp3 Sp4
ААГ-1-4•50мм2
ААГ-1-4•70мм2
ААГ-1-4•25мм2
L=58.8
L=74.6
L=69.9
L=22
РП1
Pp=39,98кВт
Qp=19,67кВАР
Sp=44,56кВА
Ip=67,78А
ШРС12
ШРА4
Pp=38,69кВт
Qp=31,05кВАР
Sp=49,61кВА
Ip=75,46А
ШРС13
ШРА4
Pp=52,62кВт
Qp=43,33кВАР
Sp=68,16кВА
Ip=103,68А
ААГ-1-4•70мм2
ШРС1
ШРА4
Pp=54.62кВт
Qp=41,54кВАР
Sp=68,62кВА
Ip=104.4А
РП1
ШРС-1
Iр.=175А
Выбираем распределительный шинопровод ШРА-4, проверяем выбранный шинопровод:
-по номинальному току:
Iн.ШРА≥Iр.
250А>175А - условие выполняется
-по числу ответвительных коробок:
nол≥ nэп
10 шт.=10 шт. - условие выполняется
1-2. Токарные станки
Рн.=26 кВт
Uн.=0,38кВ
сosφ=0,5
η =78%=0,78
λ=5
=2,5
Iпик.= Iрх λ=101х5=505А
проверяем выбранный предохранитель:
3.1. По номинальному току патрона:
Iн.п.≥Iр.
600А>101А - условие выполняется
3.2. По номинальному току плавкой вставки:
Iпл.в. ≥
==202А
Iпл.в.=220А
220А>202А - условие выполняется
Выбираем предохранитель ПН2-600
5. Токарный станок с ЧПУ
Рн.= кВт
Uн.=0,38кВ
сosφ=0,6
η =83%=0,83
λ=5
=1
Iпик.=Iр.х λ=31,4х5=157А
3.1. По номинальному току патрона:
Iн.п.≥ Iр.
250А>157А - условие выполняется
3.2. По номинальному току плавкой вставки:
Iпл.в. ≥
==157А
Iпл.в.=157А
157А=157А - условие выполняется
Выбираем предохранитель ПН2-250
9-12 .Токарные станки с ЧПУ повышенной точности
Рн.=
Uн.=0,38кВ
сosφ=0,6
η =83%=0,83
λ=5
=1
Iпик.=Iр.х λ=48х5=240А
3.1. По номинальному току патрона:
Iн.п.≥ Iр.
250А>240А - условие выполняется
3.2. По номинальному току плавкой вставки:
Iпл.в. ≥
==240А
Iпл.в.=240А
240А=240А - условие выполняется
Выбираем предохранитель ПН2-250
7 . Сверлильно-фрезерный станок
Рн.=
Uн.=0,38кВ
сosφ=0,8
η =90%=0,9
λ=5
=1
Iпик.=Iр.х λ=31х5=155А
3.1. По номинальному току патрона:
Iн.п.≥ Iр.
250А>155А - условие выполняется
3.2. По номинальному току плавкой вставки:
Iпл.в. ≥
==155А
Iпл.в.=155А
155А=155А - условие выполняется
Выбираем предохранитель ПН2-250
13. Координатно-сверлильные горизонтальные станки
Рн.=
Uн.=0,38кВ
сosφ=0,65
η =89%=0,89
λ=5
=1
Iпик.=Iр.х λ=30х5=150А
3.1. По номинальному току патрона:
Iн.п.≥ Iр.
200А>150А - условие выполняется
3.2. По номинальному току плавкой вставки:
Iпл.в. ≥
==150А
Iпл.в.=150А
150А=150А - условие выполняется
Выбираем предохранитель ПН2-250
13. Координатно-сверлильные горизонтальные станки
Рн.=
Uн.=0,38кВ
сosφ=0,65
η =89%=0,89
λ=5
=1
Iпик.=Iр.х λ=30х5=150А
3.1. По номинальному току патрона:
Iн.п.≥ Iр.
200А>150А - условие выполняется
3.2. По номинальному току плавкой вставки:
Iпл.в. ≥
==150А
Iпл.в.=150А
150А=150А - условие выполняется
Выбираем предохранитель ПН2-250
3.Кран-40%
; ; ;
λ=5
=1
Iпик.=Iр.х λ=32х4=128А
Iн..≥ Iр.
160А>32А - условие выполняется
3.2. По номинальному току теплового расцепителя:
Iн.т.р. ≥ 1,1•Iр
1,1•Iр = 32•1,1=35А
125А >35А – условие выполняется
3.3. По номинальному току электромагнитного расцепителя:
Iн.э.р ≥ Iпик.
600А >128А – условие выполняется
Выбираем автомат А3710Б
Iн.я. ≥ Iр
200А >35А - условие выполняется
Iпл.в. ≥
250А >128А - условие выполняется
Выбираем силовой ящик ЯБ1-2У3 с предохранителем А3710Б
Длина троллеев – 124,8м. Фактическая длина троллеев – 112,2м. Принята сталь угловая 40х40х5мм. Расстояние между фазами – 250мм.
сosφ=0,7
m===14>3, следовательно nэф===1,7
Ки=0,06; Км=3,43
Средняя нагрузка крана:
Рсм= Ких Рн=0,06х22,6=1,35кВт
Максимальная расчетная нагрузка крана:
Рр= Кмх Рсм=1,35х3,43=4,6кВт
Максимальный расчетный ток:
∆е=8,7В/(А•м)
Действительная потеря напряжения в троллейной линии:
∆UТ=∆е•Iпик•l/10000=8,7•128•112,2/10000=12В [3;191] (3.49)
Iпик=Iпуск+(Iр-КихIн.max)=4х32+(32-0,06х26)=158А
∆UТ%=∆UТ •100/Uн=12•100/380=3,1% < 5% - условие выполняется
ШРС-2
Iр.=131, 4А
Выбираем распределительный шинопровод ШРА-4, проверяем выбранный шинопровод:
-по номинальному току:
Iн.ШРА≥Iр.
250А>131,4А - условие выполняется
-по числу ответвительных коробок:
nол≥ nэп
7 шт.=7 шт. - условие выполняется
22,23.. Токарные станки
Рн.=33 кВт
Uн.=0,38кВ
сosφ=0,5
η =85%=0,85
λ=5
=2,5
Iпик.= Iрх λ=118х5=590А
проверяем выбранный предохранитель:
3.1. По номинальному току патрона:
Iн.п.≥Iр.
600А>590А - условие выполняется
3.2. По номинальному току плавкой вставки:
Iпл.в. ≥
==236А
Iпл.в.=220А
250А>236А - условие выполняется
Выбираем предохранитель ПН2-600
15,16 . Сверлильно-фрезерный станок
Рн.=
Uн.=0,38кВ
сosφ=0,8
η =90%=0,9
λ=5
=1
Iпик.=Iр.х λ=31х5=155А
3.1. По номинальному току патрона:
Iн.п.≥ Iр.
250А>155А - условие выполняется
3.2. По номинальному току плавкой вставки:
Iпл.в. ≥
==155А
Iпл.в.=155А
155А=155А - условие выполняется
Выбираем предохранитель ПН2-250
17,18. Координатно-сверлильные горизонтальные станки
Рн.=
Uн.=0,38кВ
сosφ=0,65
η =89%=0,89
λ=5
=1
Iпик.=Iр.х λ=30х5=150А
3.1. По номинальному току патрона:
Iн.п.≥ Iр.
200А>150А - условие выполняется
3.2. По номинальному току плавкой вставки:
Iпл.в. ≥
==150А
Iпл.в.=150А
150А=150А - условие выполняется
Выбираем предохранитель ПН2-250
21.Кран-40%
; ; ;
λ=5
=1
Iпик.=Iр.х λ=32х4=128А
Iн..≥ Iр.
160А>32А - условие выполняется
3.2. По номинальному току теплового расцепителя:
Iн.т.р. ≥ 1,1•Iр
1,1•Iр = 32•1,1=35А
125А >35А – условие выполняется
3.3. По номинальному току электромагнитного расцепителя:
Iн.э.р ≥ Iпик.
600А >128А – условие выполняется
Выбираем автомат А3710Б
Iн.я. ≥ Iр
200А >35А - условие выполняется
Iпл.в. ≥
250А >128А - условие выполняется
Выбираем силовой ящик ЯБ1-2У3 с предохранителем А3710Б
Длина троллеев – 124,8м. Фактическая длина троллеев – 112,2м. Принята сталь угловая 40х40х5мм. Расстояние между фазами – 250мм.
сosφ=0,7
m===7>3, следовательно nэф===3,1
Ки=0,06; Км=3,43
Средняя нагрузка крана:
Рсм= Ких Рн=0,06х22,6=1,35кВт
Максимальная расчетная нагрузка крана:
Рр= Кмх Рсм=1,35х3,43=4,6кВт
Максимальный расчетный ток:
∆е=8,7В/(А•м)
Действительная потеря напряжения в троллейной линии:
∆UТ=∆е•Iпик•l/10000=8,7•128•112,2/10000=12В [3;191] (3.49)
Iпик=Iпуск+(Iр-КихIн.max)=4х32+(32-0,06х26)=158А
∆UТ%=∆UТ •100/Uн=12•100/380=3,1% < 5% - условие выполняется
ШРС-3
Iр.=184А
Выбираем распределительный шинопровод ШРА-4, проверяем выбранный шинопровод:
-по номинальному току:
Iн.ШРА≥Iр.
250А>184А - условие выполняется
-по числу ответвительных коробок:
nол≥ nэп
7 шт.=7 шт. - условие выполняется
24,29,30. Токарные вертикальные полуавтоматы с ЧПУ
Рн.=33 кВт
Uн.=0,38кВ
сosφ=0,5
η =85%=0,85
λ=5
=2,5
Iпик.= Iрх λ=118х5=590А
проверяем выбранный предохранитель:
3.1. По номинальному току патрона:
Iн.п.≥Iр.
600А>590А - условие выполняется
3.2. По номинальному току плавкой вставки:
Iпл.в. ≥
==236А
Iпл.в.=220А
250А>236А - условие выполняется
Выбираем предохранитель ПН2-600
25,26,28. Координатно-сверлильные вертикальные станки
Рн.=
Uн.=0,38кВ
сosφ=0,6
η =78%=0,78
λ=5
=3
Iпик.=Iр.х λ=67х5=335А
3.1. По номинальному току патрона:
Iн.п.≥ Iр.
200А>67А - условие выполняется
3.2. По номинальному току плавкой вставки:
Iпл.в. ≥
==111А
Iпл.в.=150А
150А=111А - условие выполняется
Выбираем предохранитель ПН2-250
27.Кран-40%
; ; ;
λ=5
=1
Iпик.=Iр.х λ=32х4=128А
Iн..≥ Iр.
160А>32А - условие выполняется
3.2. По номинальному току теплового расцепителя:
Iн.т.р. ≥ 1,1•Iр
1,1•Iр = 32•1,1=35А
125А >35А – условие выполняется
3.3. По номинальному току электромагнитного расцепителя:
Iн.э.р ≥ Iпик.
600А >128А – условие выполняется
Выбираем автомат А3710Б
Iн.я. ≥ Iр
200А >35А - условие выполняется
Iпл.в. ≥
250А >128А - условие выполняется
Выбираем силовой ящик ЯБ1-2У3 с предохранителем А3710Б
Длина троллеев – 124,8м. Фактическая длина троллеев – 112,2м. Принята сталь угловая 40х40х5мм. Расстояние между фазами – 250мм.
сosφ=0,7
m===11>3, следовательно nэф===4,1
Ки=0,06; Км=3,43
Средняя нагрузка крана:
Рсм= Ких Рн=0,06х22,6=1,35кВт
Максимальная расчетная нагрузка крана:
|
Таблица 7.1. Параметры электроприемников и защитной аппаратуры |
Способ монтажа |
13 |
Кабель канал |
Т-32 |
Т-15 |
Т-25 |
Т-15 |
Т-25 |
Т-15 |
Кабель канал |
Т-15 |
Т-15 |
Т-32 |
Т-25 |
Кабель канал |
|
Номинальный ток расцепи- теля |
12 |
220 |
157 |
250 |
155 |
240 |
150 |
155 |
100 |
250 |
250 |
||||
|
Номинальный ток аппарата |
11 |
600 |
250 |
160 |
250 |
250 |
200 |
250 |
200 |
600 |
160 |
||||
|
Защитный аппарат |
10 |
ПН2-600 |
ПН2-250 |
А3710Б |
ПН2-250 |
ПН2-250 |
ПР2-200 |
ПН2-250 |
ПН2-250 |
ПН2-600 |
А3710Б |
||||
|
Длина участка, м |
9 |
L=58 |
L=5.8 |
L=5.5 |
L=21 |
L=10.5 |
L=10.5 |
L=5.5 |
L=74.6 |
L=10.5 |
L=5,8 |
L=10,5 |
L=21 |
L=69,9 |
|
|
Марка провода или кабеля |
8 |
ААГ-1-4*70мм2 |
ПВ-0,66-4(1х25) |
ПВ-0,66-4(1х4) |
ПВ-0,66-4(1х8) |
ПВ-0,66-4(1х4) |
ПВ-0,66-4(1х8) |
ПВ-0,66-4(1х4) |
ААГ-1-4х50 |
ПВ-0,66-4(1х4) |
ПВ-0,66-4(1х4)_ |
ПВ-0,66-4(1х16) |
ПВ-0,66-4(1х8) |
ААГ-1-4х70 |
|
|
Ток допустимый Iд, А |
7 |
185 |
115 |
34 |
62 |
34 |
54 |
34 |
145 |
34 |
34 |
100 |
62 |
185 |
|
|
Пиковый ток Iпик, А |
6 |
101 |
31,4 |
128 |
155 |
240 |
150 |
155 |
150 |
590 |
128 |
||||
|
Номинальный ток Iн, А |
5 |
121,5 |
26 |
30 |
51 |
31 |
48 |
30 |
104 |
31 |
30 |
98 |
51 |
100 |
|
|
Номинальная мощность ЭП Рн, кВт |
4 |
175,9 |
26 |
10,3 |
22,6 |
15 |
16 |
11,6 |
131,4 |
15 |
11,6 |
33 |
22,6 |
184 |
|
|
Количество ЭП |
3 |
10 |
2 |
1 |
1 |
1 |
4 |
1 |
7 |
2 |
2 |
2 |
1 |
7 |
|
|
Наименование ЭП |
2 |
ШРС-1 |
Токарный |
Токарный |
Кран ПВ-40% |
Сверлильный |
Токарный |
Сверлильный |
ШРС-2 |
Сверлильный |
Сверлильный |
Токарный |
Кран ПВ-40% |
ШРС-3 |
|
|
№ ЭП |
1 |
1-2 |
5 |
3 |
7 |
9-12 |
13 |
15,16 |
17,18 |
22,23 |
21 |
||||
|
Способ монтажа |
13 |
Т-32 |
Т-32 |
Т-25 |
Кабельканал |
Т-15 |
Т-15 |
Т-15 |
Т-15 |
||||||
|
минальный ток расцепи- теля |
12 |
150 |
250 |
250 |
250 |
250 |
250 |
250 |
250 |
||||||
|
Номинальный ток аппарата |
11 |
200 |
600 |
160 |
280 |
280 |
280 |
280 |
280 |
||||||
|
Защитный аппарат |
10 |
ПН2-200 |
ПН2-600 |
А3710Б |
ВА51-35 |
ВА51-35 |
ВА51-35 |
ВА51-35 |
ВА51-35 |
||||||
|
Длина участка, м |
9 |
L=10,5 |
L=5.8 |
L=21 |
L=22 |
L=5.5 |
L=5,5 |
L=5.5 |
L=5,5 |
||||||
|
Марка провода или кабеля |
8 |
ПВ-0,66-4(1х16) |
ПВ-0,66-4(1х25) |
ПВ-0,66-4(1х8) |
ААГ-1-4х25 |
ПВ-0,66-4(1х0,75) |
ПВ-0,66-4(1х10) |
ПВ-0,66-4(1х35) |
ПВ-0,66-4(1х8) |
||||||
|
Ток допустимый Iд, А |
7 |
100 |
140 |
62 |
100 |
15 |
80 |
170 |
62 |
||||||
|
Пиковый ток Iпик, А |
6 |
590 |
590 |
128 |
221 |
55,2 |
55,2 |
55,2 |
55,2 |
||||||
|
Номинальный ток Iн, А |
5 |
81 |
118 |
51 |
82,9 |
13 |
62 |
140 |
59 |
||||||
|
Номинальная мощность ЭП Рн, кВт |
4 |
20,8 |
33 |
22,6 |
82,9 |
4,9 |
22 |
38 |
21 |
||||||
|
Количество ЭП |
3 |
3 |
3 |
1 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||||||
|
Наименование ЭП |
2 |
Сверлильный |
Токарный |
Кран ПВ-40% |
РП-1 |
Кондиционер |
Строгальный |
Шлифовальный |
Нождачный |
||||||
|
№ ЭП |
1 |
25,26,28 |
24,29,30 |
27 |
8 |
14 |
19 |
20 |
Рр= Кмх Рсм=1,35х3,43=4,6кВт
Максимальный расчетный ток:
∆е=8,7В/(А•м)
Действительная потеря напряжения в троллейной линии:
∆UТ=∆е•Iпик•l/10000=8,7•128•112,2/10000=12В [3;191] (3.49)
Iпик=Iпуск+(Iр-КихIн.max)=4х32+(32-0,06х26)=158А
∆UТ%=∆UТ •100/Uн=12•100/380=3,1% < 5% - условие выполняется
РП1
Iр=82,9А
Выбираем силовой шкаф ПР8501-061, проверяем выбранный шкаф:
-по допустимому току:
Iн.. ≥ Iр.
250А >82,9А – условие выполняется
-по количеству отходящих линий:
пэ ≤ по.л.
4шт.=4шт. – условие выполняется
Iрас=221А; вводной автомат ВА51-35
Выбранные по длительно допустимому току и согласованные с током защитных аппаратов сечение внутрицеховых электрических сетей должны быть проверены на потерю напряжения ГОСТ устанавливает жесткие требования и напряжение для эл. сети. Для силовых электроприемников допустимо отклонение в 5%, для осветительного оборудования 5-2,5%
Отклонением напряжения у электроприемника называется алгебраическая разность между фактическим (действительным) напряжением сети Uф. и номинальным напряжением Э.П., отнесенная к номинальному напряжению Uн.
Наибольшие потери будут при подаче U на том электроприемнике, который наиболее удален от КТП, так как потеря U зависит от длины проводника и чем больше длина, тем больше потериСоставим расчетную схему для самого удаленного электроприемника.
ААГ-1,4*70
ШРА-4-250
ПВ-0,66*4(1*25)
L=69.9м
L=64,1м
L=5,8м
КТП
Где - расчетный ток, А
- активное сопротивление, Ом
- индуктивное сопротивление, Ом
;
Определяем активное и индуктивное сопротивления:
,
где - соответственно удельное активное и индуктивное сопротивления, мОм/м.
- длина участка, м
;
Определим активное и индуктивное сопротивления:
;
Определим активное и индуктивное сопротивления:
Рассчитываем общие потери напряжения в процентах, :
где =380В – линейное напряжение;
условие выполняется
Порядок выполнения:
Так как 0,97, то
- условие выполняется
Выбираем две компенсирующие установки типа:
УМК-0,4-ЭЛЭКО 1.1.2-100(25*4)УЗ
340А>175,3А – условие выполняется
Выбираем марку кабеля: ААГ-1-4*150мм2
10. ВЫБОР ПИТАЮЩЕГО КАБЕЛЯ
Исходные данные:
Sпк=175,3кВА
Число жил-3
Uн=10кВ
Тм=2700ч
Марка кабеля – СГ
2) изоляция жил – бумажная с вязкой пропиткой
3) оболочка – свинцовая
4) без защитного покрова
2. Определяем расчетный ток (Iр,А)
Iр===15,4 А ,где [2;79] (10.1)
Iр – расчетная сила тока, А; SРЦПК – полная мощность по цеху после компенсации, кВА; Uн – номинальное линейное напряжение, В.
Iд ≥ Iр
60А >15,4А - условие выполняется
мм 2 , где [1;132] (10.2)
FЭК – экономическая площадь сечения провода; Iр – расчетная сила тока,А; jЭК – нормированное значение экономической плотности тока.
6. По таблице стандартное сечение 16мм2
7. Проверяем условие выбора, согласно ПУЭ
Iд ≥ Iр
60А >15,4А - условие выполняется
8. Записываем выбранную марку кабеля
СГ-10-3•16мм 2
11. ВЫБОР МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ
ПОДСТАНЦИИ
Исходные данные:
Р0=11Вт/м2
Росв= Р0хS,
где Р0 – удельная плотность;
S – площадь помещения
2.1 РЭМ=321кВт; РЭО=13кВт
2.2 РЭО=0,2кВт; РЭМ=12кВт
2.3 РЭМ=12кВт; РЭО=0,4кВт
2.4 РЭМ=12кВт; РЭО=0,8кВт
2.5 РЭМ=12кВт; РЭО=0,2кВт
2.6 РЭМ=12кВт; РЭО=0,4кВт
2.7 РЭО=0,4кВт; РЭМ=12кВт
где РР – активная мощность помещения;
РЭМ – силовая нагрузка; РЭО – осветительная нагрузка
где Р – активная мощность электроприемников помещения, кВт,
S – площадь помещения, см2
4.1 S1=1176х104см2
4.2 S2=24х104см2
4.3 S3=36х104см2
4.4 S4=72х104см2
4.5 S5=12х104см2
4.6 S6=24х104см2
4.7 S7=36х104см2
где Р – расчетная максимальна нагрузка, кВт;
m – масштаб определения площади круга, см2
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
где S – полная расчетная мощность,
Х и У – абсцисса ординат и абсцисса точек приложения
х - РЭО
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
12. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
SРЦ=574,2кВА; UН=10кВ
, (12.1)
где SРЦ – расчетная полная мощность цеха,
n – количество трансформаторов,
КЗ – коэффициент загрузки трансформатора
3. Выбираем паспортную мощность трансформатора по условию
- условие выполняется
Таблица П.1.1. Технические данные трансформаторов
|
Тип |
Верхний предел номинального напряжения обмоток, кВ |
Потери, кВт |
Напряжение КЗ Uк ,% |
Ток холостого хода Iо,% |
||
|
ВН |
НН |
Х.х |
К.з |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
ТМ-250/10 |
10 |
0,4-0,69 |
0,82 |
3,7 |
4,5 |
2,3 |
0,6<0,7 – условие выполняется
- условие выполняется
13. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Силы токов короткого замыкания рассчитываются в тех точках сети, в которых аппараты и токоведущие части будут находиться в наиболее тяжелых условиях. Для вычисления силы токов короткого замыкания составляется расчетная схема, на которую наносятся все данные, необходимые для расчета, и точки, где следует определить токи короткого замыкания.
По расчетной схеме составляется схема замещения, в которой все элементы выражены в виде активных и индуктивных сопротивлений в относительных единицах или Омах. При расчете силы токов короткого замыкания в установках напряжением выше 1000В обычно пользуются системой относительных единиц, а в установках напряжением до 1000В сопротивления в Омах.
1. Составим расчетную схему сети
2. Определим ток к.з. в точке К1, расчет произведем в относительных единицах:
2.1. Составляем схему замещения до точки К1
2.2. Принимаем базисные условия
а) базисная мощность Sб=100МВА
б) базисное напряжение Uб=10,5кВ
в) базисный ток Iб
2.2.1. Определяем базисный ток
, [Л3;367] (13.1)
где Sб –базисная мощность, МВА
Uб – базисное напряжение, кВ
2.2.2. Определяем сопротивление схемы замещения:
а) система Хс:
, [Л3;367] (13.2)
где Iб – базисный ток, кА
Iк – ток короткого замыкания сети, дан по условию, кА
б) кабельная линия Хкл, rкл:
[Л3;365] (13.3)
Где Хо – индуктивное сопротивление на 1 км длины кабеля, принимается по таблице,
Lкл – длинна кабельной линии, км
Sб – базисная мощность, МВА
Uср – среднее напряжение в месте установки данного элемента, кВ
Хо=0,0675мОм/м
Lкл=0,87км
, [Л3;365] (13.4)
где rо – активное сопротивление на 1 км длины кабеля, принимается по таблице,
Lкл – длинна кабельной линии, км
Sб – базисная мощность, МВА
Uср – среднее напряжение в месте установки данного элемента, кВ
rо=1,16мОм/м
2.2.3. Определяем ток к.з. в точке К1 Iп1 :
[Л3;367] (13.5)
где Iб – базисный ток, кА
Zрез – результирующее сопротивление до точки к.з. К1
[Л3;367] (13.6)
2.2.4. Определяем ударный ток в точке К1:
, [Л3;358] (13.7)
где Куд – ударный коэффициент, выбирается по таблице [1;358]
– действующее значение периодической составляющей, кА
3. Определяем ток к.з. в точке К2
Так как точка К2 располагается в сети напряжением до 1000В, то расчет в именованных единицах
3.1. Составим схему замещения до точки К2
3.2. Принимаем базисные условия: Uб=400В
3.3. Определяем сопротивление элементов схемы замещения
а) сопротивление системы Хс
, [Л3;362] (13.8)
где Uб – базисное напряжение, кВ
Uсрвн – среднее значение высокого напряжения, кВ
Iпо1 – действующее значение периодической составляющей, кА
б) сопротивление трансформатора Хтр, rтр :
, [Л3;363] (13.9)
где Uк% – напряжение КЗ трансформатора, кВ
Рк – потери КЗ трансформатора, кВт
Sнтр – номинальная мощность трансформатора, кВт
Uб – базисное напряжение, кВ
, [Л3;363] (13.10)
где Рк – потери КЗ трансформатора, кВт
Sнтр – номинальная мощность трансформатора, кВт
Uб – базисное напряжение, кВ
в) сопротивление автомата (Iавт=630А) принимаем по таблице [4;62]
630А > 450А – условие выполняется
630А > 495А – условие выполняется
Хавт=0,13мОм
rавт=11,12мОм
г) сопротивление контактов принимаем по таблице [4;65]
rконт=0,85мОм
д) сопротивление трансформатора тока принимаем по таблице [4;61]
Хтр.т=0,07мОм
rтр.т=0,05мОм
е) Выбираем подпиточные шины. В качестве подпиточных шин выбираем полосной алюминий прямоугольного сечения по условию:
, (13.11)
где - допустимый ток шины, А
– расчетный ток цеха, А
450А 540А
Выбираем полосу 405 с допустимым током Iд=540А
ж) сопротивление шин принимаем по таблице [3;т.1.3.1]
Хо шин=0,189мОм
rо шин=0,177мОм
Хшин=Хо шинlшин (13.12)
rшин=rо шинlшин (13.13)
Хшин=0,1895=0,945мОм
rшин=0,1775=0,885мОм
3.4 Определяем ток к.з в точке К2:
(13.14)
(13.15)
(13.16)
(13.17)
3.5. Определяем ударный ток в точке К2
где Куд – ударный коэффициент
– действующее значение периодической составляющей, кА
14. ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ И ПРОВЕРКА ЕГО НА ДЕЙСТВИЕ ТОКОВ К.З. КОНСТРУКИТВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ПОДСТАНЦИИ
Так как проектируемая трансформаторная подстанция является комплектной, то ее все составные элементы собираются и комплектуются в одно целое. Поэтому оборудование выбирать будем не по отдельным элементам, а в целом распределительные устройства.
1. Выбираем распределительное устройство высокого напряжения марки ШВВ-3
Таблица 14.1 Параметры РУВН
|
Условия выбора |
Справочные данные |
Расчетные данные |
|
1) UН UСЕТИ |
UН = 10кВ |
UСЕТИ = 10кВ |
|
2) IН IН ВН |
IН = 200А |
IН ВН = 18,56А |
|
3) IН ОТКЛ IПО! |
IН ОТКЛ = 31,5А |
IПО! = 4,8кА |
|
4) iДИН iУД1 |
iДИН = 70кА |
iУД1 = 6,7кА |
|
5) I 2ТЕР • tТЕР BК |
I 2ТЕР • tТЕР = 400кА2с |
BК = 13,7кА2с |
Условия выбора по термической стойкости
I 2ТЕР • tТЕР BК, [Л3;390] (14.1)
где IТЕР – ток термической стойкости, кА
tТЕР – время протекания тока термической стойкости, с
BК – тепловой импульс, кА2с
BК = I 2ПО1 • (tОТК +ТА) = 4,8 2•(0,6 + 0,01) = 14 кА2с [Л3;390] (14.2)
tОТК = tЗ + tВ = 0,5 + 0,1 = 0,6 с, где (14.3)
tЗ -время действия защиты;
tВ -время выключения;
ТА– постоянная времени затухания периодической составляющей
Таблица 14.2 Параметры выключателя нагрузки и предохранителя
|
Тип выключателя |
UН, кВ |
IН, А |
Тип предохранителя |
Предельный ток отключения, А |
Номинальный ток плавкой вставки, А |
Ток термической стойкости, кА/допустимое время, с |
|
ВНР-10/400 |
10 |
400 |
ПКТ-102-10 |
31,5 |
40 |
10/1 |
3. Выбираем распределительное устройство низкого напряжения марки ШВ-А2
Таблица 14.3 Параметры РУНН
|
Условия выбора |
Справочные данные |
Расчетные данные |
|
1) UН UСЕТИ |
UН = 400кВ |
UСЕТИ = 400кВ |
|
2) IН IН НН |
IН = 630А |
IН НН = 450А |
|
3) IН ОТКЛ IПО2 |
IН ОТКЛ = 6300А |
IПО2= 6,24кА |
|
4) iДИН iУД2 |
iДИН = 25кА |
iУД2 = 9,7кА |
|
5) I 2ТЕР • tТЕР BК |
I 2ТЕР • tТЕР = 450кА2с |
BК = 13,7кА2с |
Условия выбора по термической стойкости
I 2ТЕР • tТЕР BК , [Л3;390] (14.4)
где IТЕР – ток термической стойкости, кА
tТЕР – время протекания тока термической стойкости, с
BК – тепловой импульс, кА2с
BК = I 2ПО1• (tОТК + ТА) = 6,24 2•(0,6 + 0,01) = 23,7 кА2с (14.5)
tОТК = tЗ + tВ = 0,5 + 0,1 = 0,6 с, где (14.6)
tЗ -время действия защиты;
tВ -время выключения;
ТА –постоянная времени затухания периодической составляющей
4. Выбираем трансформатор тока, устанавливаемый в РУНН марки ТНШЛ-0.66
Таблица 14.4 Параметры трансформатора тока
|
Условия выбора |
Справочные данные |
Расчетные данные |
|
1) UН UСЕТИ |
UН = 660кВ |
UСЕТИ = 400кВ |
|
2) IН IН НН |
IН = 800А |
IН НН = 450А |
5. Проверим выбранный кабель на термическую стойкость к токам к.з
Силовой кабель напряжением 6-10 кВ является термически стойким, если выполняется условие:
FВЫБ FMIN,, (14.7)
где FВЫБ – 16мм2 – ранее выбранное сечение кабеля по экономической плотности тока. Марка кабеля СГ-10-3•16 мм2
FMIN,- минимальное сечение кабеля, которое выдержит IПР
FMIN, = мм2 [Л3;387] (14.8)
BК = I 2ПОТРЕБ • (tОТК + ТА) = 450 2•(0,6 + 0,01) = 123525 кА2с (14.9)
tОТК = tЗ + tВ = 0,5 + 0,1 = 0,6 с, (14.10)
где tЗ -время действия защиты;
tВ -время выключения;
ТА–постоянная времени затухания периодической составляющей;
IПОТРЕБ– максимальный ток цеха
16мм2 < 67мм2- условие не выполняется, поэтому выбираем сечение 70мм2
Полная марка кабеля: СБГ-10-3•70мм2
а) все составные части трансформаторной подстанции комплектуются заводом-изготовителем
б) более легкий монтаж КТП
в) простота в обслуживании
6.2 Характеристика составных частей КТП:
6.2.1 Вводной шкаф высокого напряжения (2 шт.):
а) тип шкафа ШВВ-2У1
б) номинальное напряжение – 10кВ
в) номинальный ток шкафа – 400А
Шкаф укомплектован выключателем нагрузки ВНР-10/400 (IН=400А; UН=10кВ), он предназначен для отключения токов нормального режима. Для отключения токов КЗ служит предохранитель ПКТ-102-10 (IН=31,5А; UН=10кВ; IПЛ.В.=40А), который входит в комплект с выключателем нагрузки.
Рисунок 14.1 Схема вводного шкафа ВН
6.2.2 Силовой трансформатор (2 шт.), тип ТМ-250/10 предназначен для преобразования одного класса напряжения в другой. Трансформатор масляный с боковым вводом (SНОМ.=250кВА, UН.ВН=10кВ, UН.НН=0,4кВ) с естественной циркуляцией воздуха и масла. Нулевая группа соединения обмоток. Способ регулирования – тип ПБВ.
Рисунок 14.2 Схема силового трансформатора
6.2.3 Вводной шкаф НН (2 шт.) тип ШВ-А2 предназначен для приема электроэнергии от трансформатора, комплектуется автоматическим выключателем на вводе и двумя линейными автоматами. Вводной автоматический выключатель тип ВА51-39 (Iном=630А, Iрасц=630А).
Рисунок 14.3 Схема вводного шкафа НН
6.2.4 Линейный шкаф (2 шт.), тип ШНЛ-4У1, предназначен для присоединения отходящих линий, для этого он комплектуется автоматическими выключателями на отходящих линиях:
1. ШРС1 тип ВА51-33 (Iном=160А, Iрасц=160А)
2. ШРС2 тип ВА51-33 (Iном=160А, Iрасц=160А)
3. РП1 тип ВА51-35 (Iном=250А, Iрасц=250А)
4. ШРС3 тип ВА51-35 (Iном=250А, Iрасц=125А)
5. ЩО1 тип ВА51-31 (Iном=100А, Iрасц=80А)
6. ЩО2 тип ВА51-31 (Iном=100А, Iрасц=80А)
7. ЩО3 тип ВА51-31 (Iном=100А, Iрасц=50А)
8. ЩОА тип ВА51-31 (Iном=100А, Iрасц=16А)
9. К.У. тип ВА51-33 (Iном=250А, Iрасц=250А)
Рисунок 14.4 Схема линейного шкафа
6.2.5 Секционный шкаф, тип ШНС-2У1, предназначен для электрических соединений двух секций в аварийном режиме работы. Секционный шкаф комплектуется выключателями тип ВА51-39 (Iном=630А, Iрасц=630А).
Рисунок 14.5 Схема секционного шкафа
15. КОНСТРУКТИВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ПОДСТАНЦИИ
Спроектированная трансформаторная подстанция по расположению является встроенной. По исполнению спроектированная трансформаторная подстанция имеет ряд преимуществ:
а)Все составные части цеховой трансформаторной подстанции комплектуются заводом-изготовителем
б)Монтаж КТП более легче
в)Легче в обслуживании
Характеристика составных частей спроектированной КТП
1.Вводной шкаф высокого напряжения (2шт.)
а) тип шкафа ШВВ-2У1
б) номинальное напряжение – 10кВ
в) номинальный ток шкафа 400А
Шкаф укомплектован выключателем нагрузки ВНПуп-10/400
(Iн=400А, Uн=10кВ), он предназначен для отключения токов нормального режима. Для отключения токов КЗ служит предохранитель ПКТ-101-10 (Iн=31,5кА, Uн =10кВ Iпл.в=31,5кА), который входит в комплект с выключателем нагрузки.
Схема вводного шкафа ВН
Силовой трансформатор (2шт.), тип ТМЗ 100/10/0,4 предназначен для преобразования одного класса напряжения в другой. Трансформатор масляный с боковым вводом (Sн=100КВА, Uнвх=10кВТ, Uнн=0,4кВт) с естественной циркуляцией воздуха и масла. Нулевая группа соединения. Способ регулирования напряжения тип ПБВ.
Схема силового трансформатора
Вводной шкаф НН (2шт.) тип ШВВ-2У1, предназначен для приема электроэнергии от трансформатора. Он комплектуется автоматическим выключателем на вводе и двумя линейными автоматами. Вводной автоматический выключатель ВА 5141 (Iном=1000А, Iрасц=1000А, iуд=25кА)
Схема вводного шкафа НН
Линейный шкаф (2шт.), тип ШНЛ-1У1, предназначен для подсоединения отходящих линий. Для этого он комплектуется автоматическими выключателями на отходящих линиях:
а) ШРС-1, тип ВА 51-35
б) ШРС-2, тип ВА 51-37
в) РП-1, тип ВА 51-31
г) ШРС-3, тип ВА 51-37
д) К.У, тип ВА 51-33
Секционный шкаф, тип ШНС-У1У, предназначен для электрических соединений двух секций в аварийном режиме работы. Секционный шкаф комплектуется выключателями тип ВА51-41 (Iн=1000А Iрасц=1000А iуд=25Ка)
Схема секционного шкафа
16. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
16.1 РАСЧЕТ ЗАЩИТНОГО ЗАНУЛЕНИЯ
Защитным занулением в электроустановках напряжением до 1000В называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящийся под напряжением, с глухозаземленнгой нейтралью в сетях трехфазного тока.
На рисунке показана схема зануления в установке 380/220 В. Корпус автоматического выключателя 2 и корпус электродвигателя 3 соединены с защитным нулевым проводом 1, который электрически связан с глухозаземленной нейтралью источника. При повреждении изоляции создаётся однофазное КЗ. Ток КЗ, протекающий по петле фаза -нулевой проводник, должен привести к немедленному отключению поврежденного участка. Задачей зануления является создание наименьшего сопротивления пути для тока однофазного КЗ. Зануление элементов надежное отключение автоматических выключателей, электрооборудования, магнитных пускателей, предохранителей.
16.1 Наибольшее сопротивление петли «фаза-нуль» у самого удаленного электроприемника, в данном случае это будет под номером 5
16.2 Составим расчетную схему сети
16.3 Составим расчетную схему замещения
16.4Определим активное сопротивление кабеля,принимается из 8 пункта КП
(16.1)
Где r0 – удельное сопротивление, Ом/км,
16.5 Определяем индуктивное сопротивление кабеля, принимается из 8 пункта КП
(16.2)
Х0- удельное сопротивление, Ом/км,
16.6 Определяем активное сопротивление шинопровода, принимается из 8 пункта КП
(16.3)
Где r0 – удельное сопротивление, Ом/км,
r0=0,21 Ом/км
16.7 Определяем индуктивное сопротивление шинопровода, принимается из 8 пункта КП
(16.4)
Где Х0 – удельное сопротивление, Ом/км,
Х0=0,21 Ом/км
16.8 Определяем активное сопротивление провода, принимается из 8 пункта КП
(16.5)
Где r0 – удельное сопротивление, Ом/км,
r0=0,74 Ом/км
16.9 Определяем индуктивное сопротивление провода, принимается из 8 пункта КП
(16.6)
Где Х0 – удельное сопротивление, Ом/км,
Х0=0,091 Ом/км
16.10 Определяем активное сопротивление петли, принимается из 8 пункта КП
(16.7)
16.11 Определяем индуктивное сопротивление петли,
(16.8)
16.12 Определяем общее сопротивление петли
(16.9)
16.13 Определяем ток КЗ однофазной цепи
(16.10)
(16.11)
Где rтр –активное сопротивление трансформатора, принимается из 13 пункта КП
Хтр – индуктивное сопротивление трансформатора, принимается из 13 пункта КП
Хтр=0,17 Ом
16.14 При коротком замыкании защита срабатывает, если выполняется условие Iкз≥Iз хKз
Где Iз- ток защитного аппарата, А
Kз- коэффициент защиты автомата, определяется по таблице [Л2,табл.3.10] (16.12)
Iз=250А
Kз=0,8
807,4А > 250 х0,8
807,4А > 200А
Условие выполняется
16.2 РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Заземление это преднамеренное соединение какой-либо части электроустановки с заземляющим устройством с целью обеспечения электрической безопасности.
16.2.1 Определяем нормируемое сопротивление заземления, согласно ПУЭ.
Так как контур заземления является общим для сети до 1000 В с глухозаземленной нейтралью и для сети выше 1000 В с изолированной нейтралью, то:
[Л1,400(8.7)] (16.2.1)
Где Iз- расчетный ток замыкания на землю, А, определяется по формуле:
[Л1,400] (16.2.2)
Где Lкл –длина кабельной линии, км, по условию КП
Lвл – длина воздушной линии, км, отсутствует
, условие не выполняется, требуется выполнить заземляющие устройство
16.2.2 Определяем конфигурацию заземляющих устройств. В качестве вертикальных заземлителей применяют ст. круглая d=12 мм и l=5м, расположенных по контуру на расстоянии друг от друга 5м. Вертикально электроды соединяются между собой при помощи полосы 40х3 мм.
16.2.3 Определим расчетное сопротивление
Где kсезон.- коэффициент сезонности, определяется по таблице [Л2,табл.5.1.2]
ρг – удельное сопротивление грунта, Ом, принимается из условия КП
[Л1,400(8.4)] (16.2.3)
16.2.4 Определяем сопротивление вертикального заземления
[Л1,398(8.3)] (16.2.4)
16.2.5 Определяем количество вертикальных электродов
[Л1,398(8.3)] (16.2.5)
Где ηв – коэффициент использования вертикальных заземлителей, определяется по таблице [Л2,табл.5.1.3]
Принимаем количество т=10
Отношение расстояния к длине = 1
ηв= 0,55
Rз- сопротивление искусственных заземлителей, Ом
16.2.6 Определяем сопротивление заземляющей полосы
[Л1,399(8.5)] (16.2.6)
Где L- длина полосы, м, применяется по периметру 6+12+6+12=36
t - глубина заложения полосы, м, t=0,5
b – ширина полосы, м,
16.2.7. Определяем сопротивление горизонтальных заземлителей с учетом использования горизонтальной полосы
[Л1,402(8.10)] (16.2.7)
16.2.8. Определяем необходимое сопротивление вертикальных заземлителей
С учетом соединительной полосы
[Л1,402(8.11)] (16.2.8)
16.2.9 Определяем уточненное количество вертикальных заземлителей
[Л1,402] (16.2.9)
16.2.10 Проверяем заземляющие устройство
(16.2.10)
Условие выполняется, заземляющие устройство пригодно для эксплуатации
17.СПЕЦИФИКАЦИЯ
|
№п/п |
Наименование |
Ед.измер. |
Кол-во |
Примечание |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 1.1 1.2 1.3 2 2.1 |
Высоковольтное электрооборудование Трансформаторная подстанция тип КТП-2х100-10/0,4 кВ 1.РУВН тип ШВВ-2У1 а)Выключатель нагрузки тип ВНПуп-10/400 б)Высоковольтный предохра- нитель тип ПКТ-101-10 2.Силовой трансформатор тип ТМЗ-100/10 3.Вводной шкаф НН ШВН-2ЛУ1 а)Вводной автоматический выключатель ВА-51-41 б)Трансформатор тока ТНШЛ-0,66 4.Секционный шкаф тип ШНС-1У1 Секционный выключатель тип ВА-51-41 5.Линейный шкаф тип ШНЛ-1У1 Линейный автоматический выключатель тип ВА51-33 ВА51-35 ВА51-31 ВА51-29 ВА51-33 Конденсаторная установка тип УКМ-04-ЭЛЭКО 1.1.2-200(25х8)У3 Магнитный пускатель ПМЕ122 Распределительные пункты Распределительный пункт 1 тип ПР8501 Автоматические выключатели отходящих линий ВА-51-35 ВА-51-29 |
Компл. Шт. Шт. Шт. |
1 2 2 2 2 8 1 1 3 1 1 1 1 2 5 1 2 1 |
Двухтрансфор- маторная Iн=400А Iн.пл.в=31,5А Sн.тр.=100КВА Iн=1000А Iн.р=1000А Iн=800А Iн.р=1000А Iн.р=160А Iн.р=250А Iн.р=80А Iн.р=63А Iн.р=125А Q = 200квар ТРН-10 053 Iн.р=250А Iн.р=31,5А |
Продолжение таблицы 17.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
2.2 2.3 2.4 2.5 3 3.1 4 4.1 4.2 5. 5.1 5.2 5.3 |
Распределительный пункт 2 тип ПР8501 Автоматические выключатели отходящих линий ВА51-33 ВА51-29 Распределительный пункт 3 тип ПР8501 Автоматические выключатели отходящих линий ВА51-33 ВА51-29 Распределительный пункт 4 тип ПР8501 Автоматические выключатели отходящих линий ВА51-31 ВА51-29 Силовой ящик тип ЯБПВУ-1МУ3 Шинопровод Шинопровод распределительный тип ШРА-4-250 а) Секция прямая тип У2018М б) Секция вводная тип У2030М в) Заглушка торцевая У3242М г) Коробка ответвительная У2031 с предохранителями ПН2-250 на 250А ПН2-250 ПН2-250 ПН2-250 д) Стойки тип У2014 Кабельно-проводниковая продукция Кабели а) Высоковольтные кабели: ААШв-6-3150мм2 б) Низковольтные кабели: ААГ-1-495мм2 ААГ-1-470мм2 ААГ-1-425мм2 ААГ-1-416мм2 ААГ-1-410мм2 ААГ-1-450мм2 Провода Медные провода: ПВ-0,66-(125мм2) ПВ-0,66-(16мм2) ПВ-0,66-(12,5мм2) ПВ-0,66-(135мм2) ПВ-0,66-(116мм2) ПВ-0,66-(14мм2) ПВ-0,66-(170мм2) Металлопрокат Сталь круглая d=12мм ГОСТ2590- 71 Сталь полосовая 40х3 ГОСТ2593- 71 Сталь угловая 40х40х4 ГОСТ8509- 72 |
Шт. Шт Шт. Шт. Шт. Шт. Шт.. сек/м Шт. Шт. м м/т |
1 2 1 3 1 3 1 2 12/36 4 5 3 15 26 800 47,5 24 22,9 34 40,1 16,9 130 112 180 160 84 260 192 85/ 0,0755 36/ 0,0454 72/ 0,174 |
051 Iн.р=125А Iн.р=31,5А 051 Iн.р=160А Iн.р=31,5А 051 Iн.р=100А Iн.р=31,5А Iн.=100А Секция 3м на 2 ответвления Iн.вс=200А Iн.вс=100А Iн.вс=80А Iд.=225А Iд.=165А Iд.=140А Iд.=75А Iд.=60А Iд.=45А Iд.=110А Iд.=90А Iд.=40А Iд.=25А Iд.=115А Iд.=75А Iд.=30А Iд.=185А |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В проектируемом цехе я выбрал смешанную схему электроснабжения, так как она имеет преимущества перед радиальной и магистральной схемами электроснабжения.
После чего произвел расчет электрических нагрузок методом коэффициента максимума, так как в настоящее время данный метод расчета электрических нагрузок (метод упорядочных диаграмм) является основным методом. Благодаря данному расчету нам стали известны:
После чего я подобрал необходимые проводники к электроприемникам, а так же к распределительным устройствам с обеспечением допустимой температуры нагрева, допустимой потерей напряжения, соответствия материала проводника с условиями окружающей среды.
Проверил сеть по потере напряжения, в результате чего стало известно, что потери напряжения менее 5%, а значит данное отклонение допустимо.
Выбрал конденсаторную установку, тем самым добился необходимого cosφ заданного энергосистемой. И выбрал защитный аппарат для данной конденсаторной установки.
Определил количество и мощность силовых трансформаторов, необходимых для снабжения данного цеха (КТП-2х100-10/0,4кВ).
Выбрал питающий кабель и его экономически выгодное сечение.
Рассчитал токи короткого замыкания, так как они мне понадобились при выборе электрооборудования трансформаторной подстанции. После того как выбрал оборудование КТП, проверил выбранный кабель на термическую стойкость к токам К.З. После чего сечение выбранного кабеля было увеличено, так как при выбранном сечении не выполнялось условие . Описал конструкцию цеховой КТП.
Рассчитал защитное заземление подстанции, необходимое число вертикальных стержней.
Определил надежность выбранного аппарата защиты при однофазном замыкании на землю.
Поле всех расчетов в таблице привел все необходимые материалы.
Благодаря данному курсовому проекту я научился производить необходимые расчеты для надежного и качественного энергоснабжения предприятий.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ю.Д.Сибикин, М.Ю.Сибикин, В.А.Яшкова «Электроснабжение промышленных предприятий и установок» г.Москва «Высшая школа» 2001г.
2. Ю.Д.Сибикин, М.Ю.Сибикин «Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок» г.Москва «Высшая школа» 2003г
3. Л.Л.Коновалова, Л.Д.Рожкова «Электроснабжение промышленных предприятий и установок» г.Москва «Энергоатомиздат» 1989г.
4. Методическое пособие по курсовому проектированию дисциплины «Электроснабжение отрасли» на тему: «Характеристика Э.П. цеха»
5. Методическое пособие по проведению расчетно-практических работ №1
6. А.В.Тищенко «Расчет и проектирование схем электроснабжения»
7. Методическое пособие по курсовому проектированию дисциплины «Электроснабжение отрасли»
140613.КП.3423.ОПЗ