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
Введение 10
1 Силовое электрооборудование участка механического цеха 11
2 Электрооборудование цеховой подстанции 41
3 Охрана труда и техника безопасности 52
Заключение 54
Список литературы 55
Участок цеха. План прокладки силовых сетей. Спецификация.
Формат А4, листов 2.
Графическая часть
Участок цеха. План прокладки силовых сетей. Формат А1, листов1.
КТП – ВЦ – 400/10/0,4. Схема электрическая принципиальная.
Формат А2, листов1.
КТП – ВЦ – 400/10/0,4. Общий вид, установочные размеры.
Формат А2,листов1.
Введение
В системах цехового распределения электроэнергии предусмотрено широкое использование комплектных распределительных устройств и подстанций, что обеспечивает гибкую, экономичную и надёжную систему распределения электроэнергии. При этом широко используются современные системы автоматики, простые и надёжные устройства защиты элементов системы электроснабжения и источников питания.
Проектирование электроустановок осуществляется с использованием нормативно – технической документации, в частности положений правил устройства электроустановок (ПУЭ), межотраслевых правил по охране труда, строительных норм и правил (СНиП), других информационно-справочных материалов.
Главная цель курсового проекта (КП)–научиться грамотно проводить расчёты по проектированию силового электрооборудования.
В соответствии с поставленной целью в КП решаются следующие задачи:
- определяется сущность, назначение силового электрооборудования, его выбор;
- проводится расчёт участка цеховой электрической сети промышленного предприятия;
- рассматриваются вопросы электроснабжения КТП - ВЦ;
1 Силовое электрооборудование участка механического цеха
2016м2;
Основными показателями проекта являются:
220/380 В;
а) производственная площадь,
б) напряжение сети,
733,53 кВт;
в) установленная мощность металлообрабатывающих
станков далее по тексту (электроприёмников (ЭП)
55 шт;
г) общее количество ЭП,
733,53 кВт;
в) том числе:
55 шт;
1) номинальная активная мощность ЭП,
28,20 кВт;
2) количество ЭП,
0,36 кВт/м2;
д) установленная мощность электрического освещения,
е) удельная установленная мощность,
Расчетные нагрузки цеха:
76,66 кВт;
132,63 квар;
- активная,
153,19 кВ∙А.
- реактивная,
- полная,
1.2 Краткие сведения о технологическом процессе
Участок механического цеха – это участок по обработке тяжелых чугунных деталей, поступающих из литейного цеха. В основном на участке изготавливаются станины и корпусные части металлообрабатывающих станков. Тип производства на участке – мелкосерийный, т.к. изделия выпускаются небольшими партиями.
Металлообрабатывающие станки на участке размещены группами по видам обработки: токарная, фрезерная, строгальная, расточная и шлифовальная.
1.3 Описание строительной части и характеристика окружающей среды
Участок цеха размещен в одноэтажном кирпичном здании и занимает три пролета шириной по 12 метров. Площадь цеха 56×36 квадратных метров. Перекрытие цеха поддерживается железобетонными колоннами квадратного сечения с шагом 6 метров. Строительная высота цеха от уровня пола до балок перекрытия 8,5 метров. Перекрытие выполнено по железобетонной ферме и имеет световые фонари.
Обработка чугунных деталей на участке цеха связана с выделением большого количества токопроводящей пыли, но наличие естественной и искусственной вентиляции обеспечивает нормальные условия окружающей среды.
В отношении опасности поражения электрическим током участок цеха относится к помещениям с повышенной опасностью, в связи с наличием токопроводящей пыли и возможностью одновременного прикосновения к металлическим корпусам электрооборудования и заземленным металлическим
массам технологических машин, т.е. относится к зоне ПО [5, А.4].
1.4 Характеристики ЭП
Основными ЭП на участке цеха являются металлообрабатывающие станки с асинхронными электродвигателями (ЭД) с короткозамкнутым ротором напряжением 380 В, номинальной мощностью от 0,75 до 18,50 кВт. Большинство станков имеет многодвигательный электропривод с автоматизированным управлением.
ЭД и пускорегулирующая аппаратура поставляются комплектно со станками и выбор их в данном проекте не проводится. Характеристики ЭП приводятся в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Ведомость ЭП
|
Номер ЭП |
Наименование ЭП (станков) |
ЭД |
||||||
|
Тип ЭД |
Рн, кВт |
n, об/мин |
Iн, А |
η, % |
cosφ |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
1 |
Горизонтально – расточной |
АИР90L6 |
1,50 |
925 |
4,16 |
6,0 |
76,0 |
0,72 |
|
2 |
Продольно – строгальный |
5А160S2 АИРМ132S4 АИР100S4 АИР90L4 АИР90L4 АИР71B4 |
15,00 7,50 3,00 2,20 2,20 0,75 |
2920 1450 1410 1395 1395 1350 |
28,50 15,30 6,70 4,98 4,98 1,90 |
6,8 7,0 7,0 6,5 6,5 5,0 |
90,0 87,5 82,0 81,0 81,0 75,0 |
0,89 0,80 0,83 0,83 0,83 б 0,80 |
|
3 |
Продольно – фрезерный |
5А160S4 АИРМ132S4 5АМ112М4 5АМ112М4 |
15,00 7,50 5,50 5,50 |
1450 1450 1440 1440 |
29,60 15,30 11,70 11,70 |
6,1 7,0 6,7 6,7 |
89,5 87,5 86,0 с 86,0 |
0,86 0,85 0,83 0,83 |
|
4 |
Горизонтально – расточной |
5А160S2 |
15,00 |
2920 |
28,50 |
6,8 |
90,0 |
0,89 |
|
5 |
Горизонтально – расточной шлифовальный |
АИРМ132S4 АИР100S4 АИР100S4 АИР100S2 АИР100S2 |
7,50 3,00 3,00 4,00 4,00 |
1450 1410 1410 2850 2850 |
15,30 6,70 6,70 7,90 7,90 |
7,0 7,0 7,0 7,5 7,5 |
87,5 82,0 82,0 87,0 87,0 |
0,85 0,83 0,83 0,88 0,88 |
|
6 |
Токарно – карусельный |
АИР160S2 АИРМ132S4 5А80МВ2 |
15,00 7,50 2,20 |
2910 1450 2850 |
28,50 15,30 4,90 |
6,8 7,0 6,5 |
90,0 87,5 81,0 |
0,89 0,85 0,85 |
|
7 |
Продольно – строгальный |
АИР90L4 АИР90L4 |
2,20 2,20 |
1395 1395 |
4,98 4,98 |
6,5 6,5 |
81,0 81,0 |
0,83 0,83 |
|
8, 23, 25, 37 |
Универсально – фрезерный |
АИР90L4 АИР100S4 АИР71В4 АИР71В4 |
2,22 3,00 0,75 0,75 |
1395 1410 1350 1350 |
4,98 6,70 1,90 1,90 |
6,5 7,0 5,0 5,0 |
81,0 82,0 75,0 75,0 |
0,83 0,83 0,80 0,80 |
|
9, 24 |
Универсально – расточной |
АИРM132S4 |
7,50 |
1450 |
15,30 |
7,0 |
87,5 |
0,80 |
|
10 |
Горизонтально – расточной |
АИР100S4 АИР71B4 |
3,00 0,75 |
1410 1350 |
6,70 1,90 |
7,0 5,0 |
82,0 75,0 |
0,83 0,80 |
Продолжение таблицы 1.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
11; 20 |
Горизонтально–расточной |
АИРМ132S4 |
7,50 |
1450 |
15,30 |
7,0 |
87,5 |
0,85 |
|
12 |
Плоско – шлифовальный |
5А160М4 АИРМ132М4 5А80МВ2 5А80МА4 |
18,50 11,00 2,20 1,10 |
1450 1455 2850 1410 |
36,30 22,10 4,90 2,90 |
6,5 7,3 6,5 4,8 |
90,0 89,0 81,0 73,0 |
0,86 0,85 0,85 0,79 |
|
13 |
Плоско – шлифовальный |
АИРМ132М4 АИР100S4 АИР71В4 АИР71В4 |
11,00 3,00 0,75 0,75 |
1455 1410 1350 1350 |
22,10 6,70 1,90 1,90 |
7,3 7,0 5,0 5,0 |
89,0 82,0 75,0 75,0 |
0,85 0,83 0,80 0,80 |
|
14 |
Токарно – карусельный |
АИР180М6 5А80МА4 АИР71В4 |
18,50 1,10 0,75 |
980 1410 1350 |
37,40 2,90 1,90 |
6,5 4,8 5,0 |
89,5 73,0 75,0 |
0,84 0,79 0,80 |
|
15, 17, 18 |
Горизонтально – расточной |
АИР71В4 5А80МА4 |
0,75 1,10 |
1350 1410 |
1,90 2,90 |
5,0 4,8 |
75,0 73,0 |
0,80 0,79 |
|
16 |
Горизонтально – фрезерный |
АИР100L2 АИР71В4 5А80МА4 |
5,50 0,75 1,10 |
2850 1350 1410 |
10,70 1,90 2,90 |
7,5 5,0 4,8 |
88,0 75,0 73,0 |
0,89 0,80 079 |
|
19, 22 |
Горизонтально–расточной |
АИРМ132S4 АИР100S4 |
7,50 3,00 |
1450 1410 |
15,30 6,70 |
7,0 7,0 |
87,5 82,0 |
0,86 0,83 |
|
21 |
Горизонтально–расточной |
АИРМ132S4 АИРМ132М4 АИР100S4 |
7,50 11,00 3,00 |
1450 1455 1410 |
15,30 22,10 6,70 |
7,0 7,3 7,0 |
87,5 89,0 82,0 |
0,85 0,85 0,83 |
|
26; 31 |
Консольно – фрезерный |
АИРМ132М2 АИР90L2 АИР90L2 |
11,00 3,00 3,00 |
2915 2850 2850 |
21,00 6,10 6,10 |
8,0 7,0 7,0 |
88,5 84,5 84,5 |
0,90 0,88 0,88 |
|
27; 28; 29; 32; 35; 36 |
Универсально – Фрезерный |
АИРМ132S4 5А80В4 АИР71В4 |
7,50 1,50 0,75 |
1450 1410 1350 |
15,30 3,80 1,90 |
7,0 5,5 5,0 |
87,5 75,0 75,0 |
0,85 0,81 0,80 |
|
30 |
Вертикально – Фрезерный |
АИРМ132S4 АИРМ132S4 5А80МВ2 |
7,50 7,50 2,20 |
1450 1450 2850 |
15,30 15,30 4,90 |
7,0 7,0 6,5 |
87,5 87,5 81,0 |
0,86 0,86 0,85 |
|
33, 34, 51, 54 |
Консольно – фрезерный |
АИР100S4 АИР132М2 АИР90L2 АИР90L2 |
3,00 11,00 3,00 3,00 |
1410 2915 2850 2850 |
6,70 21,00 6,10 6,10 |
7,0 8,0 7,0 7,0 |
82,0 88,5 84,5 84,5 |
0,83 0,90 0,88 0,88 |
Продолжение таблицы 1.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
38, 39, 40 |
Горизонтально–расточной |
АИРМ132S4 АИРМ132S4 АИР100S4 |
7,50 7,50 3,00 |
1450 1450 1410 |
15,30 15,30 6,70 |
7,0 7,0 7,0 |
87,5 87,5 82,0 |
0,85 0,85 0,83 |
|
41 |
Горизонтально–расточной |
АИРМ132М4 АИРМ132S4 |
11,00 7,50 |
1455 1450 |
22,10 15,30 |
7,3 7,0 |
89,5 87,5 |
0,85 0,86 |
|
42; 43; 44; 45 |
Токарно – винторезный |
АИРМ132М4 5А80МА4 5А80МА4 |
11,00 1,10 1,10 |
1450 1410 1410 |
22,10 2,90 2,90 |
7,3 4,8 4,8 |
89,0 73,0 73,0 |
0,85 0,79 0,79 |
|
46, 55 |
Радиально-сверлильный |
АИР90L4 |
2,20 |
1395 |
4,98 |
6,5 |
81,0 |
0,83 |
|
47, 50, 52, 53 |
Универсально – фрезерный |
АИР100L2 АИР100L2 АИР90L4 5А80МА4 |
5,50 5,50 2,20 1,10 |
2850 2850 1395 1410 |
10,70 10,70 4,98 2,90 |
7,5 7,5 6,5 4,8 |
88,0 88,0 81,0 73,0 |
0,89 0,89 0,83 0,79 |
|
48 |
Вертикально – фрезерный |
5А160S2 5A80MB2 5А80MA4 АИР71В4 |
15,00 2,20 1,10 0,75 |
2920 2850 1410 1350 |
28,50 4,90 2,90 1,90 |
6,8 6,5 4,8 5,0 |
90,0 81,0 73,0 75,0 |
0,89 0,85 0,79 0,80 |
|
49 |
Универсально – фрезерный |
АИР100L2 АИР100L4 5А80МА4 |
5,50 2,20 1,10 |
2850 1395 1410 |
10,70 4,98 2,90 |
7,5 6,5 4,8 |
88,0 81,0 73,0 |
0,89 0,83 0,79 |
1.5 Выбор схемы питающей и распределительной сетей и их элементов
Намечается выполнение питающей и распределительной сетей участка цеха от распределительного устройства со стороны низшего напряжения (РУНН) цеховой комплектной трансформаторной подстанции (КТП-ВЦ, далее по тексту – КТП), при помощи магистрального шинопровода (М), прокладываемого вдоль цеха. От М при помощи кабелей происходит питание шинопроводов распределительных (ШР), а к последующим по радиальной схеме проводами в трубах подключаются ЭП.
По [7, глава 1.7] принимается система заземления электроустановок типа TN-S.
Схема питающей сети от РУНН КТП представлена на рисунке 1.1.
ВА
КТП-ВЦ
Я4
Я2
Я3
Я1
ШР1
ШР2
ШР3
ШР4
М
Рисунок 1.1 – Схема питающей сети
1.6 Расчет распределительной сети
От М типа ШМА5 получают питание ШР типа ШРА5 с выключателями автоматическими (ВА) серии ВА51-31 на отходящих линиях к ЭД станков.
Станки, ШР и пусковая аппаратура установлены в помещении с нормальной сре
дой. Режим работы ЭД исключает возможность длительных перегрузок, условия пуска легкие, самозапуск наибольших по мощности ЭД исключен.
В ответвлениях к станкам в системе TN-S используются пять одножильных
проводников. Сечение проводников выбирается по [6, 1.3.10].
Сечение четвертого N-проводника принимается равным фазному, а пятого PE-проводника в соответствии с [6, таблица 1.7.5].
Проводится расчет ответвления к токарно-карусельному станку номер 6. Станок имеет три ЭД. Технические данные ЭД определяются из ведомости ЭП (таблица 1.1) и заносятся в таблицу 1.2.
|
Номер ЭД |
Тип ЭД |
Номинальная мощность Рн, кВт |
Номинальный ток Iн, А |
Кратность пускового тока Кпуск |
Пусковой ток Iпуск, А |
|
1 2 3 |
АИР160S2 АИРM132S4 5A80В2 |
15,00 7,50 2,20 |
28,50 15,30 4,90 |
6,8 7,0 6,5 |
193,8 107,1 31,8 |
Таблица 1.2 – Ведомость ЭП станка номер 6
Определяется пусковой ток наибольшего по мощности ЭД по формуле
Iпуск=Iн1∙Kпуск=28,50∙ 6,8=193,80 А, (1.1)
где Iн1 – номинальный ток первого ЭД, А;
Kпуск – кратность пускового ток первого ЭД (Iпуск/Iн).
Определяется длительный расчетный ток ответвления по формуле
Iдл.р=∑Iн=28,50+15,30+4,90=48,70 А, (1.2)
где ∑Iн – сумма номинальных токов ЭД, А
Определяется пиковый ток в ответвлении при пуске ЭД по формуле
Iпик=Iпуск+Iн2+Iн3=193,80+15,30+4,90=214,00 А, (1.3)
где Iн2; Iн3 – номинальные токи второго и третьего ЭД, А.
Сечение проводников по условию нагрева определяются по [5, таблица К.5] в соответствии с условием
Iнорм. доп ≥ Iдл.р, (1.4)
где Iнорм. доп – допустимый ток в нормальном режиме, А.
Выбираются провода ПВ1 5(1х8) с Iнорм. доп=51,0 А, тогда 51,0 А > 48,7 А, условие выполняется.
Провода прокладываются в стальных тонкостенных трубах [5, таблица К.14].
По [5, таблица К.15] определяется условный проход трубы равный 25 мм.
По [5, таблица Г.1] выбирается ВА серии ВА 51-31 и проверяется в соответствии с условиями
Iн..р ≥ 1,25∙ Iдл.р, (1.5)
Iу.э.р ≥ 1,2∙ Iпик, (1.6)
где Iн..р – номинальный ток расцепителя, А;
Iу.э.р – ток уставки электромагнитного расцепителя, А.
По [5, таблица Г.1] выбирается номинальный ток расцепителя Iн..р = 63 А и проверяется по условию (1.5).
63 А > 1,25∙48,7=60,87 А,
условие выполняется.
Определяется уставка электромагнитного расцепителя Iу.э.р с учетом Iн..р равного 63 А и кратности срабатывания равной 7 по [5, таблица Г.1] и проверяется по условию (1.6)
7∙63=441 А > 1,2∙214=256,8 А,
условие выполняется.
Применяется к установке ВА серии 51-31 100/63/441.
Проверяется соответствие выбранного сечения проводов требуемому коэффициенту защиты Kз по условию
Iнорм. доп ≥ Kз ∙ Iн..р; 51 А > 1,0∙63=63 А, (1.7)
условие (1.7) не выполняется, поэтому принимается провод ПВ1 5(1х16) с Iнорм. доп=80 А, тогда
80 А > 1∙63 А,
условие выполняется.
Аналогичный расчет выполняется и для остальных станков участка цеха. результаты расчета заносятся в таблицу 1.3
|
(1.3) (1.4) |
|
Продолжение таблтицы 1.3 10 |
6,0 |
6,0 |
6,5 |
6,5 |
ШР 2 ШРА5 – 250 |
7,0 |
6,5 |
6,5 |
7,0 |
6,5 |
7 |
|
9 |
20 |
20 |
32 |
15 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
|
8 |
ПВ1 5(1×6) |
ПВ1 5(1×6) |
ПВ1 5(1×16) |
ПВ1 5(1×1,5) |
ПВ1 5(1×2,5) |
ПВ1 5(1×2,5) |
ПВ1 5(1×2,5) |
ПВ1 5(1×10) |
ПВ1 5(1×4) |
ПВ1 5(1×4) |
|
|
7 |
100/40/280 |
100/40/280 |
100/63/441 |
100/16/48 |
100/20/140 |
100/20/140 |
100/20/140 |
100/50/350 |
100/31,5/220,5 |
100/31,5/220,5 |
|
|
Продолжение таблицы 1.3 6 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
|
|
5 |
98,83 |
98,83 |
186,90 |
32,37 |
55,68 |
107,10 |
55,68 |
180,20 |
112,80 |
112,80 |
|
|
4 |
29,28 |
29,28 |
42,90 |
4,98 |
15,48 |
15,30 |
15,48 |
33,20 |
21,00 |
21,00 |
|
|
3 |
5,50; 5,50; 2,20; 1,10 |
5,50; 5,50; 2,20; 1,10 |
11,00; 3,00; 3,00; 3,00 |
2,20 |
2,20; 3,00; 0,75; 0,75 |
7,50 |
2,20; 3,00; 0,75; 0,75 |
11,00; 3,00; 3,00 |
7,50; 1,50; 0,75 |
7,50; 1,50; 0,75 |
|
|
2 |
Универсально- фрезерный |
Универсально- фрезерный |
Консольно-фрезерный |
Радиально-сверлильный |
Универсально-фрезерный |
Универсально- расточной |
Универсально- фрезерный |
Консольно-фрезерный |
Универсально-фрезерный |
Универсально-фрезерный |
|
|
1 |
52 |
53 |
54 |
55 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
|
10 |
7,0 |
6,5 |
7,0 |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
7,5 |
6,,0 |
7,0 |
|
9 |
20 |
32 |
20 |
20 |
32 |
32 |
20 |
20 |
15 |
|
8 |
ПВ1 5(1×4) |
ПВ1 5(1×10) |
ПВ1 5(1x10) |
ПВ1 5(1x4) |
ПВ1 5(1x16) |
ПВ1 5(1x16) |
ПВ1 5(1x4) |
ПВ1 5(1x4) |
ПВ1 5(1x2,5) |
|
Продолжение таблицы 1.3 7 |
100/31,5/220,5 |
100/50/350 |
100/50/350 |
100/31,5/220,5 |
100/63/441 |
100/63/441 |
100/31,5/220,5 |
100/31,5/220,5 |
100/20/140 |
|
6 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
|
5 |
112,80 |
127,30 |
180,20 |
127,80 |
186,90 |
186,90 |
127,80 |
127,80 |
71,16 |
|
4 |
21,00 |
35,50 |
33,20 |
21,00 |
42,90 |
42,90 |
21,00 |
21,00 |
15,48 |
|
3 |
7,50; 1,50; 0,75 |
7,50; 7,50; 2,20 |
11,00; 3,00; 3,00 |
7,50; 1,50; 0,75 |
11,00; 3,00; 3,00; 3,00 |
11,00; 3,00; 3,00; 3,00 |
7,50; 1,50; 0,75 |
7,50; 1,50; 0,75 |
2,20; 3,00; 0,75; 0,75 |
|
2 |
Универсально-фрезерный |
Вертикально-фрезерный |
Консольно- фрезерный |
Универсально-фрезерный |
Консольно- Фрезерный |
Консольно- фрезерный |
Универсально-фрезерный |
Универсально-фрезерный |
Универсально- Фрезерный |
|
1 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
|
10 |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
8,5 |
8,5 |
9 |
Продолжение таблицы 1.3 ШР 3 ШРА5 – 250 |
7,0 |
|
9 |
32 |
32 |
32 |
32 |
20 |
20 |
20 |
20 |
15 |
15 |
|
|
8 |
ПВ1 5(1x10) |
ПВ1 5(1x10) |
ПВ1 5(1x10) |
ПВ1 5(1x10) |
ПВ1 5(1×6) |
ПВ1 5(1×6) |
ПВ1 5(1×6) |
ПВ1 5(1×6) |
ПВ1 5(1×1,5) |
ПВ1 5(1×1,5) |
|
|
7 |
100/50/350 |
100/50/350 |
100/50/350 |
100/50/350 |
100/40/280 |
100/40/280 |
100/40/280 |
100/40/280 |
100/16/48 |
100/16/48 |
|
|
6 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
|
|
5 |
129,10 |
129,10 |
129,10 |
176,63 |
167,13 |
167,13 |
167,13 |
167,13 |
32,37 |
37,35 |
|
|
4 |
37,30 |
37,30 |
37,30 |
37,40 |
27,90 |
27,90 |
27,90 |
27,90 |
4,98 |
9,96 |
|
|
3 |
7,50; 7,50; 3,00 |
7,50; 7,50; 3,00 |
7,50; 7,50; 3,00 |
11,00; 7,50 |
11,00; 1,10; 1,10 |
11,00; 1,10; 1,10 |
11,00; 1,10; 1,10 |
11,00; 1,10; 1,10 |
2,20 |
2,20; 2,20 |
|
|
2 |
Горизонтально- расточной |
Горизонтально- расточной |
Горизонтально- расточной |
Горизонтально- расточной |
Токарно-винторезный |
Токарно-винторезный |
Токарно-винторезный |
Токарно-винторезный |
Радиально- с све сверлильный |
Продольно- строгальный |
|
|
1 |
38 |
39 |
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
7 |
Продолжение таблицы 1.3
|
Продолжение таблтицы 1.3 Продолжение таблтицы 1.3 10 |
7,0 |
7,5 |
7,0 |
7,5 |
7,5 |
8,0 |
7,5 |
7,5 |
7,0 |
7,5 |
7,5 |
|
9 |
20 |
15 |
20 |
20 |
32 |
20 |
32 |
15 |
20 |
15 |
15 |
|
8 |
ПВ1 5(1×2,5) |
ПВ1 5(1×1,5) |
ПВ1 5(1×2,5) |
ПВ1 5(1×2,5) |
ПВ1 5(1×25) |
ПВ1 5(1×10) |
ПВ1 5(1×16) |
ПВ1 5(1×1,5) |
ПВ1 5(1×2,5) |
ПВ1 5(1×1,5) |
ПВ1 5(1×1,5) |
|
7 |
100/20/140 |
100/16/48 |
100/20/140 |
100/20/140 |
100/100/700 |
100/50/350 |
100/63/441 |
100/16/48 |
100/20/140 |
100/16/48 |
100/16/48 |
|
6 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
|
Продолжение таблицы 1.3 5 |
55,68 |
107,10 |
118,80 |
107,10 |
265,85 |
171,83 |
247,90 |
15,82 |
85,05 |
15,82 |
15,82 |
|
4 |
15,58 |
15,30 |
18,60 |
15,30 |
66,20 |
32,60 |
42,20 |
4,80 |
15,50 |
4,80 |
4,80 |
|
3 |
2,20; 3,00; 0,75; 0,75 |
7,50 |
3,0; 0,75 |
7,50 |
18,50; 11,00; 2,20; 1,10 |
11,00; 3,00; 0,75; 0,75 |
18,50; 0,75; 1,10 |
0,75; 1,10 |
5,50; 0,75; 1,10 |
0,75; 1,10 |
0,75; 1,10 |
|
2 |
Универсально- фрезерный |
Универсально- расточной |
Горизонтально-расточной |
Горизонтально- расточной |
Плоско-шлифовальный |
Плоско- шлифовальный |
Токарно- карусельный |
Горизонтально- расточной |
Горизонтально- фрезерный |
Горизонтально- расточной |
Горизонтально- расточной |
|
1 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
Продолжение таблтицы 1.3 10 |
8,0 |
7,0 |
7,0 |
7,5 |
ШР 4 ШРА5 – 250 |
6,0 |
6,0 |
6,5 |
6,5 |
6,0 |
6,0 |
|
9 |
20 |
20 |
32 |
20 |
15 |
32 |
40 |
20 |
32 |
32 |
|
|
8 |
ПВ1 5(1×4) |
ПВ1 5(1×2,5) |
ПВ1 5(1×16) |
ПВ1 5(1×4) |
ПВ1 5(1×1,5) |
ПВ1 5(1×16) |
ПВ1 5(1×25) |
ПВ1 5(1×6) |
ПВ1 5(1×16) |
ПВ1 5(1×16) |
|
|
7 |
100/31,5/220 |
100/20/140 |
100/63/441 |
100/31,5/220 |
100/16/48 |
100/80/560 |
100/100/700 |
100/40/280 |
100/63/189 |
100/63/441 |
|
|
6 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
ВА51-31 |
|
|
Продолжение таблицы 1.3 5 |
113,80 |
107,10 |
183,33 |
113,80 |
24,96 |
212,36 |
219,26 |
193,80 |
136,30 |
214,00 |
|
|
4 |
22,00 |
15,30 |
44,10 |
22,00 |
4,16 |
62,36 |
58,30 |
28,70 |
44,50 |
48,70 |
|
|
3 |
7,50; 3,00 |
7,50 |
11,00; 7,50; 3,00 |
7,50;3,00 |
1,50 |
15,00; 7,50; 2,20; 2,20; 2,20; 0,75 |
15,00; 7,50; 5,50; 5,50 |
15,00 |
7,50; 3,00; 3,00; 4,00; 4,00 |
15,00; 7,50; 2,20 |
|
|
2 |
Горизонтально- растоячной |
Горизонтально- расточной |
Горизонтально- расточной |
Горизонтально- расточной |
Горизонтально- расточной |
Вертикально- фрезерный |
Продольно- фрезерный |
Горизонтально- расточной |
Горизонтально- расточной |
Токарно-карусельный |
|
|
1 |
19 |
20 |
21 |
22 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Продолжение таблицы 1.3
1.7 Расчет питающей сети
Расчет питающей сети проводится по коэффициенту расчетной активной мощности [2, глава 9;11].
1.7.1 Расчет нагрузки ШР1
Определяется групповая номинальная (установленная) активная
мощность ЭП, подключённых к ШР1по формуле
Рн.с.ШР1=∑pн=pн47+pн48+pн49+pн50+pн51+pн52+pн53+pн54+pн55=
=5,50+5,50+2,20+1,10+15,00+2,20+1,10+0,75+5,50+2,20+1,10+ 5,50+5,50+2,20+1,10+ +11,00+3,00+3,00+3,00+5,50+5,50+2,20+1,10+5,50+5,50+2,20+1,10+11,00+3,00+3,00+
+3,00+ 2,20=127,25 кВт, (1.8)
где pн47,…, pн55– номинальная (установленная) активная мощность ЭП 47,…, 55 (по
ф данным таблицы 1.1), кВт.
Определяются средние активные и реактивные нагрузки ШР1 по формулам
Рс.ШР1=Ки∙Pн.сШР1=0,14∙127,25=17,81 кВт, (1.9)
(1.10)
Qс.ШР1= РсШР1∙tg=17,81∙1,73=30,82 квар.
По [5, таблица А.1] Ки=0,14, tgφ=1,73 для ЭП (металлообрабатывающих станков мелкосерийного производства).
Определяется эффективное число ЭП ШР1 по формуле
nэ.ШР1=(∑ pн)2/ Σ(pн)2 =(Pн.сШР1)2 /Σ(pн)2 (1.11)
=127,252/(1414,302+19,052+8,802+14,32+14,302+2,202+20,002+14,302+20,002)=
=16192,56/2063,13=7,85,
где pн – номинальная мощность ЭП одного станка, кВт.
Принимается nэПР1=7.
По [5, таблица 1.3] принимается коэффициент расчетной активной
мощности Кр.ШР1=1,86.
(1.12)
Определяется расчетная активная нагрузка ШР1 по формуле
Рр.ШР1=Кр.ШР1∙Рс.ШР1=17,81·1,86=33,12 кВт.
Определяется расчетная реактивная нагрузка ШР1 по формуле
Qр.ШР1=Lр·Ки· Pн· tgφ= Lр· Qс.ШР1 = 1,1·30,82 = 33,90 квар, (1.14)
где Lр =1,1 при nэ≤10 (Lр =1, при nэ>10)
Определяется полная расчетная нагрузка ШР1 по формуле
(1.15)
кВ∙А.
Определяется расчетный ток ШР1по формуле
Iр.ШР1=Sр.ШР1/(∙Uн)=47,40/(1,73∙0,38)=72,00 А. (1.16)
Определяется пиковый ток ШР1 по формуле
IпикШР1=Iпуск.нб+(Iр.ШР1–Ки·Iн.ШР1)=193,8+(72,00–0,14·28,50)=261,84 А, (1.17)
где Iпуск.нб – пусковой ток наибольшего по мощности ЭД в группе, А (по данным ттаблицы 1.1);
Iн.ШР1 – номинальный ток наибольшего по мощности ЭД в группе, А
(по данным таблицы 1.1).
Аналогично проводятся расчеты нагрузок остальных ШР. Данные расчётов питающей сети заносятся в таблицу 1.4.
1.7.2 Выбор ВА, установленных в ответвительной секции ШМА5 (М), в силовом ящике (Я) и защищающих питающий кабель ШР1
По [5, таблица Г.1] выбираются два ВА серии ВА51-33 по условиям
Iн.р.ВА.М,Я≥1,1Iр.ШР1, (1.18)
Iу.э.р. ВА.М,Я ≥1,2Iпик ШР1, (1.19)
где Iн.р ВА.М,Я – номинальный ток расцепителя ВА, установленных соответственно с и в М и Я по данным [5, таблица Г.1], А;
Iу.э.р. ВА.М,Я – уставка электромагнитного расцепителя ВА, установленных соот- м ветственно в М и Я по данным[5, таблица Г.1], А.
Соотношение, определяющее условие селективности срабатывания электромагнитного расцепителя ВА при КЗ, питающего кабеля выражается формулой
Iу.э.р. ВА.М> Iу.э.р. ВА.Я≥1,2Iпик ШР1. (1.20)
По[5,таблица Г.1]выбирается ток срабатывания расцепителя, равный 100 А
и проверяется по условию (1.18)
100 А>1,1∙72,09=79,29 А,
условие выполняется
По [5,таблица Г.1] выбирается уставка электромагнитного расцепителя
Iу.э.р с учётом Iн.р равного 100 А и кратности срабатывания равной 5,4 для ВА.М и 4 для ВА.Я. Величина уставки Iу.э.р проверяется по формуле (1.19)
для ВА.М 5,4∙100=540 А > 1,2∙261,81=314,17 А,
для ВА.Я 4,0∙100=400 А > 1,2∙261,81=314,17 А,
тогда 540A > 400A > 314,17 A,
условие выполняется.
Принимается к установке ВА.М – ВА51-35 250/100/540; ВА.Я – ВА51-35 250/100/400.
Сечение кабеля, соединяющего М с ШР1 по условию нагрева определяется по [13,с. 103] в соответствии с соотношением (1.4).
Выбирается кабель ПВвГ 516-1 с Iнорм.доп=81 А, тогда
81А72,09 А,
где 72,09 А – расчетный ток ШР1 из формулы (1.16),
условие выполняется.
Проверяется соответствие выбранного сечения проводов требуемому коэффициенту защиты по условию (1.7)
81 А>1,0∙100=100 А,
условие (1.7) не выполняется, поэтому принимается кабель ПВвГ 5х25-1 с Iнорм.доп=107 А, тогда
107 A>100 А,
условие выполняется.
Аналогично проводится выбор ВА, защищающих питающие кабели к остальным ШР.
Данные расчетов заносятся в таблицу 1.5
1.7.3 Расчет нагрузок магистрального шинопровода
Определяется групповая номинальная (установленная) активная
мощность ЭП (станков),подключенных к М по формуле
(1.21)
Pн.с М=∑Pн.сШР= Pн.сШР1+…+Pн.сШР4=
=127,25+304,80+171,30+126,85=730,20 кВт,
где Pн.с.ШР1,…,Pн.с.ШР4 – групповая номинальная (установленная) активная
мощность ШР1...ШР4, кВт.
Вычисляются средние активные и реактивные мощности ЭП,
подключенных к М по формулам (1.9, 1.10)
Рс.М=0,14∙730,40=102,22 кВт,
Qс.М=102,22∙1,73=176,85 квар.
Определяется эффективное число ЭП М по формуле
nэ.М1 = 2ΣPн.с.ШР/pн.c.max= 2∙Pн.с. М/pн.c.max =2·730,20/33,80=43,20 , (1.22)
где pн.c.max – номинальная (установленная) активная мощность из таблицы 1.3
наиболее мощного ЭП, подключённого к М, которым является
продольно-фрезерный станок, номер станка на плане 3.
Принимается nэМ=43.
По [5, таблица 1.4] принимается коэффициент расчетной мощности Кр.М=0,75.
Определяется расчетная активная мощность М по формуле
(1.23)
Рр.М=Кр.М∙Рс.М=0,75·102,22=76,66 кВт.
Определяется расчетная реактивная мощность М по формуле
Qр.М =Рр.М .tgφ=76,66·1,73=132,63 квар. (1.24)
Определяется полная расчетная мощность М по формуле
кВ∙А. (1.25)
(1.26)
Определяется расчетный ток М по формуле
Iр.М=Sр.М/(∙Uн)=153,19/(1,73∙0,38)=233,02 А.
1.7.4 Расчёт нагрузок РУНН КТП
Нагрузка РУНН ( без учёта компенсации реактивной мощности)
включает в себя:
–силовую участка цеха;
–осветительных ЭП того же участка;
–дополнительную соседних участков.
Силовая нагрузка участка цеха принимается по данным таблицы 1.4.
Нагрузка осветительных ЭП участка цеха определяется по методу коэффициента спроса и по удельным нормам [9].
(1.27)
Определяется установленная мощность ЭП освещения по формуле
Рн.осв=Руд∙S∙10-3=14∙1980∙10-3=27,72 кВт,
где Руд – удельная норма установленной мощности ЭП освещения, Вт/м2;
S – площадь участка цеха, м2;S =1980 м2 определяется из чертежа «Участок
цеха. План прокладки силовых сетей»;
Руд=14 Вт/м2 по [9, таблица 5.40].
Определяется расчётная активная нагрузка освещения по формуле
Рр.осв=Кс∙Рн.осв=0,95∙27,72=26,33 кВт, (1.28)
где Кс–коэффициент спроса осветительной нагрузки, Кс=0,95 по [5, таблица А.2].
Определяется расчётная реактивная нагрузка освещения по формуле
Qр.осв.=Рр.осв∙tg =26,33∙0,32=8,42 квар, (1.29)
где tg=0,32 по [5, таблица А.1].
Определяется расчётная полная мощность на шинах РУНН КТП
(1.30)
кВ∙А,
где Рр.М=76,66 кВт; Qр.М=132,63 квар из таблицы (1.4);
Рдоп=200,00 кВт, Qдоп=250,00 квар, согласно задания на проект.
1.8 Определение мощности компенсирующего устройства (УК) на стороне РУНН КТП и определение нагрузки трансформатора (Т) КТП
Определение мощности УК проводится в соответствии с [10].
Определяются активные и реактивные нагрузки Т по формулам
Рн.т=Рр.М+Рр.осв+Рдоп=76,66+26,33+200,00=302,99 кВт, (1.31)
Qн.т=Qр.М+Qр.осв+Qдоп=132,63+8,42+250,00=391,05 квар. (1.32)
Согласно [5, формула1.45] и условиям задания, для потребителей второй категории при возможности использования централизованного резерва предусматривается установка одного Т (N=1) с коэффициентом загрузки т=0,7 … 0,8 [5, 1.13.2].
Определяется полная мощность Т по условию
Sт>Рн.т/(т∙N)=302,99/(0,8∙1)=391,05 кВ∙А. (1.33)
Принимается Т мощностью Sт= 400 кВ∙А.
Определяется реактивная мощность, которую можно передать через Т
квар, (1.34)
где Nт.э– экономически оптимальное число Т на подстанции, при N≤3, Nт.э=1.
Определяется мощность УК по первому этапу расчета по формуле
Qн.к1=Qн.т-Qт=391,05–102,94=288,11 квар. (1.35)
Положительное значение означает, что установка УК требуется.
Определяется дополнительная мощность УК по условию снижения потерь
Qн.к2=Qн.т– Qн.к1− ∙Nт.эSт=391,05−288,11−0,5∙1∙400 = −57,05 квар, (1.36)
где =0,5в соответствии с К1 и К2 по [5, рисунок 1.9];
К1=12, К2=2 определяются по [5, таблицы1.10, 1.11].
Отрицательное значение Qн.к2 означает, что по второму этапу установка УК не требуется, т.е. Qн.к2=0.
Определяется мощность УК по формуле
Qн.к=Qн.к1+Qн.к2=288,11+0=288,11 квар. (1.37)
По [5, таблица Л.4] выбирается УК типа УКМ 58-04-335-67 мощностью
Qк.у=335 квар. УК подключается к шинам РУНН КТП [5, с. 60].
Согласно техническим условиям ОАО «ВЛАДИМИРЭНЕРГО»
коэффициент реактивной мощности tgφ на вторичной стороне Т должен находиться в пределах до 0,2.
Определяется коэффициент реактивной мощности на вторичной стороне
Т по формуле
tg=(Qн.т-Qк.у)/Pн.т=(391,05-355)/302,99=0,18, (1.38)
технические условия выполняется.
Определяется нагрузка Т с учетом компенсации реактивной мощности по
формуле
кВ·А (1.39)
(1.40)
Определяется фактический коэффициент загрузки Т по формуле
Кз.т=Sр.п/ст/Sт=308,13 /400,00=0,77,
где Sт – номинальная полная мощность Т, кВ·А.
Величина Кз.т=0,77 соответствует допустимому значению [5, 1.12.2].
Определяется нагрузка РУНН КТП по формуле
(1.41)
=
кВ·А.
Определяется расчетный ток на шинах РУНН КТП по формуле
Iр=Sр/(∙Uн)=308,13/(1,73∙0,38)=468,71 А. (1.42)
Определяется расчетный ток на вторичной стороне Т по формуле
Iр2=Sн.т/(∙Uн)=400,00/(1,73∙0,38)=608,46 А. (1.43)
По [5, таблица Б.9] выбирается ШМА5 на номинальный ток 1250 А.
Данные расчётов заносятся в таблицу 1.4.
Таблица 1.4 – Расчет электрических нагрузок (форма ф636-92)
|
Распределительное устройство или электроприёмник |
Наимено- вание, тип, обозначение чертежа, принципи- пиальной схемы |
16 |
ШРА5-250 |
ШРА5-250 |
ШРА5-250 |
|
|
,А |
15 |
72,09/261,81 |
141,63/306,69 |
93,30/331,16 |
||
|
Руст или Рном кВт |
14 |
127,25 |
304,80 |
171,40 |
||
|
13 |
ШР1 |
ШР2 |
ШР3 |
|||
|
Труба |
12 |
- |
- |
- |
||
|
11 |
- |
- |
- |
|||
|
Кабель, провод |
10 |
10,0 |
13,5 |
13,5 |
||
|
Количество, число жил, сечение, мм2 |
9 |
5х25 |
5х70 |
5х35 |
||
|
8 |
ПвВГ |
ПвВГ |
ПвВГ |
|||
|
7 |
КЛ1 |
КЛ2 |
КЛ3 |
|||
|
6 |
1 |
2 |
3 |
|||
|
Аппарат ввода в распреде- лительное устройство: обозначение; тип; Iн А Iн.р А Iвст А |
5 |
Я1 ЯВ-РУСМ 811 250/80/320 |
Я2 ЯВ-РУСМ 811 250/160/512 |
Я3 ЯВ-РУСМ 811 250/125/425 |
||
|
4 |
КЛ1 |
КЛ2 |
КЛ3 |
|||
|
Аппарат отходящих линий (ввода): обозначение; тип; Iн А Iн.р А Iвст А |
3 |
QF1 ВА51-33 250/80/432 |
QF2 ВА51-33 250/160/640 |
QF3 ВА51-33 250/125/500 |
||
|
2 |
||||||
|
1 |
Таблица 1.5 – Схема питающей сети напряжением 0,4 кВ, выполненная в соответствии с ГОСТ 21.613–88
|
16 |
ШРА5-250 |
|
|
15 |
71,07/247,48 |
|
|
14 |
126,85 |
|
|
13 |
ШР4 |
|
|
12 |
- |
|
|
11 |
- |
|
|
10 |
21 |
|
|
9 |
5х25 |
|
|
8 |
ПвВГ |
|
|
7 |
КЛ4 |
|
|
6 |
4 |
|
|
5 |
Я4 ЯВ-РУСМ 811 250/80/320 |
|
|
4 |
КЛ4 |
|
|
3 |
QF54ВА51-33 250/80/432 |
|
|
2 |
||
|
1 |
Продолжение таблицы 1.5
Продолжение таблицы 1.5
Таблица 1.5 – Принципиальная схема питающей сети напряжением 0,4 кВ
Продолжение таблицы 1.5
Продолжение таблицы 1.5
1.9 Характеристика монтажа силовой сети
М прокладывается в цехе с использованием элементов крепления в виде
стандартных кронштейнов, закрепленных на опорных поверхностях здания (на
колоннах и на нижних поясах ферм перекрытия) на высоте 3,84 м над уровнем пола, а также на подвесах. Расстояние между точками крепления не более 6 м. Кабели ПвВГ от М до Я и от Я к ШР прокладываются по колоннам и балкам перекрытия. ШР типа ШРА 5 прокладываются на стойках, закрепляются на кронштейнах и подвесах.
Ответвления к станкам выполняются проводом ПВ1 в тонкостенных металлических трубах по воздуху.
1.10 Проверка силовой сети на потерю напряжения
Проверка заключается в определении расчетной величины потери напряжения ΔUрасч от РУНН КТП до наиболее удаленного ЭП (станка 6)на участке цеха и сравнение ее с величиной допустимой потери напряжения ΔUдоп.
Все длины участков в расчетах определены из чертежа «Участок цеха. План прокладки силовых сетей». Расчетная схема цеховой сети представлена на рисунке 1.2.
ШР4
ШР3
ШР2
ШР1
е
д
г
Я4
Я3
Я2
Я1
б
в
М
а
КТП-ВЦ
Рисунок 1.2 – Расчетная схема цеховой сети на потерю напряжения
Sн.т.=400 кВ∙А, cosφ=0,983, tgφ=0,185, Kз.т=0,77
– Участок а–б–в выполнен шинопроводом ШМА5, Iном=1250 А:
Iр=468,71 А, Lа-б=3,4 м, Lб-в=36,4 м, cosφ=0,984, tgφ=0,181, sinφ=0,178;
– Участок в–г выполнен кабелем ПвВГ 5х25-1, Iр=71,07 А, Lв-г=10 м, cosφ=0,78;
– Участок г–д выполнен шинопроводом ШРА5, Iном=250 А, Iр=71,07 А,
Lг-д=48 м, cosφ=0,78, tgφ=0,80;
– Участок д–е выполнен проводом ПВ1 5(1х16), Iн.доп=80 А, Iр=48,70 А,
Lд-е=6 м, cosφ=0,8, tgφ=0,484.
Определяется потеря напряжения в М по [5, формула 1.56]
ΔUа-б-в=∙Iр∙(L0+L/2)∙(r0∙cosр+x0∙sinр)/(Uн∙10) = (1.44)
=1,73∙468,71∙(3,4+36,4/2)∙(0,03∙0,984+0,014∙0,178)/(380∙10)=0,15%,
где Iр – расчетный рабочий ток М из таблицы 1.4, А;
L0 – длина М до первого ответвления от М, м (участок а-б);
Lc – длина М от первого до последнего ответвлений от М, м (участок б-в);
r0 – фазное активное сопротивление М, Ом/км;
x0– фазное индуктивное сопротивление М, Ом/км;
Для М по [5,таблица Б.1] r0 = 0,030 Ом/км; x0=0,014 Ом/км
сospс учетом компенсации реактивной мощности определяется
(1.45)
по формуле
сosp =Pр/Sр =302,99/308,13=0,983,
где РР и SР – из таблицы 1.4, из строки – с учетом дополнительной нагрузки
и компенсирующего устройства.
По значению cospопределяетсяsinp по [5, таблица Ф.1] sinp= 0,173.
Определяется потеря напряжения в кабеле от М до самого удаленного
(1.46)
от КТП ШР(ШР4) по [5, формула 1.57]
ΔUв-г=((∙Iр∙cοsφ∙Lкл4)/(γ∙Sкл4∙Uн))∙100=
=((1,73∙71,07∙0,984∙10)/(57∙25∙380))∙100=0,22 %,
где – удельная проводимость для меди, м/Ом·мм2;=57 м/(Ом·мм2) [5, с. 66];
Sкл4=10 мм2–сечение кабеля из таблицы 1.3;
Lкл4=16 м – длина кабельной линии к ШР4(в-г);
Iр= 71,07 А из таблицы 1.4;
cos=0,984 [5, таблица А.1].
Определяется потеря напряжения в распределительном шинопроводе ШР4 наиболее удаленном от КТП по [5, формула 1.56]
ΔUг-д=(∙Iр∙L/2)∙(r0∙cosр+x0∙sinр)/(Uн∙10) = (1.47)
=(1,73∙71,07∙48/2)∙(0,21∙0,70+0,21∙0,71)/(380∙10)=0,23%,
где Iр=75,89A – из таблицы 1.4, А;
Lc – длина шинопровода ШР4 по плану(г-д), м;
r0 – фазное активное сопротивление М, Ом/км;
x0– фазное индуктивное сопротивление М, Ом/км;
r0 = 0,030 Ом/км; x0=0,014 Ом/км
сosp =Pр/Sр =32,66/46,72=0,70,
По значению cospопределяется sinp по [5, таблица Ф.1] sinp= 0,71.
Определяется потеря напряжения в наиболее длинном ответвлении от ШР4
к станку 6 по [5, формула 1.57]
ΔUд-е=((∙Iр∙сosφ∙L6)/(γ∙S∙Uн))∙100= (1.48)
=((1,73∙48,70∙0,8∙6,0)/(57∙16∙380))∙100 =0,12 %,
где Iр=48,70 А, (из таблицы 1.3);
cos =0,8 (рекомендованное значение в ответвлениях к ЭП);
L6– длина ответвления к станку 6 (из таблицы 1.3), м.
Определяется потеря напряжения от КТП до самого удаленного ЭП по формуле
Uрасч =Uа-б-в+Uв-г+Uг-д +Uд-е=0,15+0,22+0,23+0,12=0,72 %, (1.49)
Величина Uрасч сравнивается с допустимой потерей напряжения в силовой сети напряжением до 1 кВ Uрасч<Uдоп по [5, таблица К.26] Uдоп=7,17%, тогда 0,72%<7,17%, т.е. электрическая сеть проходит по потере напряжения.
1.11 Расчет токов однофазного короткого замыкания (КЗ)
В целях электробезопасности при косвенном прикосновении к электроустановке проектом предусматривается автоматическое отключение питания, которое должно соответствовать требованиям ПУЭ [7, 1.7.78].
Проверяется выполнение требования расчетом для наиболее удаленного
от КТП ЭП (станка 6), подключенного к ШР4.
Расчетная схема представлена на рисунке 1.3. Расчетные длины участков
определяются из чертежа «Участок цеха. План прокладки силовых сетей».
К1
L6
QF4
ПВ1 5(16)
ЭП 6
Lкл4
К2
ШР4
QF1
T
LМ
M
К3
QF2
Я4
QF3
Рисунок 1.3 – Расчетная схема цепи "фаза – нуль":
Основные элементы схемы:
ЭП – ЭД станка 6;
QF1– ВА ВА55 – 43 1600/1280/2000;
QF2– ВА ВА51 – 35 250/80/432;
QF3– ВА ВА51 – 35 250/80/320;
QF4– ВА ВА51 – 31 100/63/441.
КЛ4– кабель ПвВГ 5х25-1
Lм – длина М, Lм= L0+ L =3,4+36,4 = 39,8 м (L0, Lc.30)
Lкл4 – длина кабельной линии от М до ШР4 (формула 1.46) равная 10 м;
L6 – длина ответвления к ЭП (станку 6) (формула 1.47) равная 6 м и
выполненная проводом ПВ1 5(1х16).
(1.50)
Определяется ток однофазного КЗ между фазным и нулевым PE - проводниками по формуле
Iк.з = Uф / (Zп + Zт/3),
где Uф – фазное напряжение сети, В;
Zт/3 – расчетное сопротивление Т, равное 0,065 Ом по [5,таблица К.16];
Zп – полное сопротивление цепи"фаза – нуль", Ом.
Определяются сопротивление отдельных участков цепи «фаза-нуль».
(1.51)
Определяется активное сопротивление провода ответвления по формуле
Rотв=L6/(γ∙S) =6/(57∙16)=0,006 Ом,
Определяется полное сопротивление цепи "фаза – нуль" ответвления по
(1.52)
формуле (индуктивная составляющая не учитывается ввиду её малого значения)
Zотв≈2· Rотв = 2·0,006=0,012 Ом.
Определяется сопротивление цепи ″фаза-нуль″ распределительного шинопровода ШР4 по формуле
ZШР4= Zуд· LШР4=0,29∙0,048=0,014 Ом, (1.53)
где Zуд Ом/км
r0=0,21 Ом/км по [5, таблица Б.2];
x0=0,21 Ом/км по [5, таблица Б.2];
(1.54)
Определяется полное сопротивление цепи "фаза-нуль" кабеля КЛ4 по формуле
Zк=Zк.о∙Lкл4=4,420·0,021=0,093 Ом,
где Lкл4 – длина кабеля КЛ4, км;
б Zк.о – полное расчетное сопротивление цепи "фаза-нуль" Zц для кабеля
КЛ4, равное 4,420 Ом/км по [5, таблица К.21].
(1.55)
Определяется полное сопротивление цепи "фаза-нуль" М по формуле
ZМ=Zш.о∙LМ =0,112∙0,0398=0,004 Ом,
где Zш.о – полное удельное сопротивление цепи "фаза-нуль" для М равное
0,112 Ом /км по [5,таблицаБ.1];
LМ – длина М, км.
Определяется полное сопротивление цепи "фаза-нуль" при замыкании
в точке К1 по формуле
(1.56)
Zп1=Zотв+ZШР +Zк+ZМ=0,012+0,014+0,093+0,004=0,123 Ом.
По [7, таблица 1.7.1] наибольшее допустимое время защитного
автоматического отключения питания для системы TN не должно превышать
0,4 с при номинальном фазном напряжении 220 В.
По [5, Г.1] полное время защитного автоматического отключения
электрической цепи ВА серии ВА55–43, ВА51–35; ВА51–35; ВА51-31 в
зоне токов КЗ не превышает 0,04 с.
(1.57)
Определяется ток однофазного КЗ в точке К1 по формуле
Iкз1=Uф/(Zп1+Zт/3)=220/(0,123+0,065)=1170,21 А.
(1.58)
Проверяется условие срабатывания QF3
Iкз1>Iу.э.р.QF4 , 1170,21 А >441 А,
где Iу.э.р.QF4 – ток уставки электромагнитного расцепителя в зоне токов КЗ QF3, А,
условие выполняется.
(1.59)
Определяется ток однофазного КЗ в точке К2по формуле
Iкз2=Uф/(Zп2+Zт/3)=220/(0,111+0,065)=1250,00 А,
где Zп2= ZШР4+Zк+ZМ=0,014+0,093+0,004=0,111 Ом.
(1.60)
Проверяется срабатывание QF3 по условию
Iкз2>Iу.э.р.QF3, 1250,00 А>400 А,
где Iу.э.рQF3 – ток уставки в зоне токов КЗ QF3, А,
условие выполняется.
(1.61)
Определяется ток однофазного КЗ в точке К3 по формуле
Iкз3=Uф/(Zп3+Zт/3) =220/(0,004+0,065)=3188,40 А,
где Zп3=Zм=0,004 Ом.
(1.62)
Определяется срабатывание QF1 по условию
Iкз2>Iс.пп.рQF1 , 3188,40 А>2000 А,
где Iс.пп..рQF1 – ток срабатывания полупроводникового расцепителя в зоне токов КЗ QF1, А.
Условия выполняются, следовательно, требование [7, п.1.7.79] по времени
защитного автоматического отключения питания обеспечивается.
2 Электрооборудование цеховой подстанции
2.1 Выбор типа и схемы соединения цеховой подстанции
По степени надежности электроснабжения цех относится к потребителям второй категории, допускающим перерыв электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания.
Исходя из расчетной мощности, в проекте принята к установке комплектная трансформаторная внутрицеховая подстанция мощностью 400 кВ·А КТП-ВЦ-400/10/0,4 (в дальнейшем - КТП).
В состав КТП входят:
– устройство ввода со стороны высшего напряжения – УВН;
– силовой трансформатор;
– распределительное устройство со стороны низшего напряжения РУНН.
Особенностью конструкции силового трансформатора ТСЗ-400является его герметичность, которая создается избыточным давлением в баке за счет "азотной подушки". Бак повышенной прочности выдерживает избыточное давление 80 кПа и вакуум 40 кПа. Напряжение регулируется при отключенном от сети трансформаторе.
Трансформатор снабжается электроконтактным мановакуумметром для контроля внутреннего давления. Для защиты трансформатора при повышении давления внутри бака в результате бурного газообразования, вызванного внутренними повреждениями, служит реле давления. Трансформатор также снабжается термосигнализатором для измерения температуры верхних слоев масла. Уровень масла в баке контролируется маслоуказателем.
По [5, таблица К.18] определяются технические данные силового трансформатора ТМЗ-400 и заносятся в таблицу 2.1.
Подстанция подключается кабелем к РУ 10 кВ завода, вся коммутационная аппаратура трансформатора устанавливается в ячейке РУ 10 кВ.
Таблица 2.1 – Технические данные трансформатора
|
Показатели |
Технические данные |
|
Тип трансформатора |
ТМЗ-400/10 |
|
Номинальная мощность, кВ·А |
400 |
|
Номинальное напряжение Uном, кВ |
10/0,4 |
|
Схема и группа соединения обмоток |
Y/Y |
|
Потери холостого хода Рх.х.ном, кВт |
1,46 |
|
Потери короткого замыкания Рк.ном, кВт |
5,5 |
|
Напряжение короткого замыкания uк, % |
4,5 |
|
Ток холостого хода iх.х., % |
2,1 |
|
Охлаждение |
Естественное, масляное |
На подстанции питающей кабель к трансформатору подсоединяется через шкаф высшего напряжения типа ШВВ-2УЗ.
РУ низшего напряжения состоит из двух шкафов:
-шкафа ввода типа ШНВ-17У3;
-шкафа отходящих линий типа ШНЛ-3043.
Шкаф ввода ШНВ-17У3 укомплектован ВА ввода серии ВА55-43 и одним ВА серии ВА51-39 на отходящие линии. В шкафу предусмотрен выход на М. Шкаф отходящих линий ШНЛ-30У3 укомплектован пятью ВА серии ВА57-35. Подключение силовых нагрузок цеха предусматривается к М. Подключение комплектной УК производится к шинам цеховой подстанции.
Для отключения подстанции в выходные дни и для резервирования электроснабжения предусматривается связь магистрального шинопровода через разъединитель с магистральным шинопроводом прессового цеха, размещенного в том же корпусе.
2.2 Выбор типа и номера схемы первичных и вторичных соединений ячейки для подключения подстанции к распределительному устройству РУ 10 кВ завода
РУ 10 кВ завода комплектуется из сборных камер одностороннего обслуживания серии КСО2(98)-11-400 [5, таблица Н.1], укомплектованных высоковольтным предохранителем, выключателем нагрузки, шинным разъединителем, трансформаторами тока ТОЛ в двух фазах.
2.3 Выбор сечения кабеля напряжением 10 кВ для подключения подстанции к РУ 10 кВ завода
Сечение кабеля выбирается по экономической плотности тока. При числе часов использования максимума нагрузки в год 3700 ч (машиностроение, двухсменная работа) [5, таблица К.11], нормированное значение экономической плотности тока кабелей с бумажной изоляцией с алюминиевыми жилами Jэк=1,4 А/мм2.
Определяется номинальный первичный ток Т по формуле
I1т.ном=Sт.ном/(·U1ном)=400/(1,73·10)=23,1 А, (2.1)
где Sт.ном – номинальная мощность трансформатора, кВ·А;
U1ном – номинальное первичное напряжение, кВ.
Определяется экономически целесообразное сечение кабеля по формуле
Sэк=I1т.ном/Jэк=23,1/1,4=16,5 мм2. (2.2)
Выбирается кабель ААШв 3×25 – 10, Iдоп=90,0 А по [5, таблица К.9].
Выбранное сечение кабеля проверяется по соотношению
Iдоп≥ Imax, (2.3)
где Imax – максимальный длительный ток нагрузки цепи, А.
Определяется максимальный длительный ток исходя из условий возможной перегрузки по формуле
Imax=1,4·Iт.ном =1,4·23,1=32,36 А. (2.4) Проверяется условие перегрузки
90,0 А> 32,36 А,
условие выполняется.
2.4 Расчет токов трехфазного короткого замыкания (КЗ)
Проектируемая подстанция к РУ 10 кВ завода подключается кабельной линией длиной 100 м. На РУ 10 кВ завода напряжение подается по двум кабелям ААБ2 (3×185) –10 от районной подстанции, находящейся на расстоянии 2 км.
Согласно задания, установившийся ток трехфазного КЗ на шинах 10 кВ районной подстанции Iк=13 кА.
2.4.1 Расчет токов КЗ в точках К1 и К2 на стороне 10 кВ
Для выполнения расчетов составляется расчетная схема и схема замещения, изображенные на рисунке 2.1.
С Ес
С Ес
а) расчетная схема б) схема замещения
Рисунок 2.1 – Схемы для расчетов токов КЗ
Исходные параметры:
С – электрическая система;
Т – трансформатор типа ТМЗ-400;
КЛ1, КЛ2 – две кабельные линии ААБ 3х185 – 10, l1=2 км;
КЛ3 – кабельная линия ААШв 3х35 – 10, l2=100 м.
Расчет проводится в именованных единицах.
Определяется индуктивное сопротивление системы по формуле
Xс==10,5/(1,73·13)=0,444 Ом, (2.5)
где Uср.ном – среднее номинальное напряжение на шинах РУ 10 кВ районной подстанции, кВ.
Определяются эквивалентные активные Rэ и индуктивные Xэ сопротивления кабелей, соединяющих РУ районной подстанции с РУ завода по формулам
Rэ=RэКЛ1, КЛ2=l1/(γ·S·2)=2000/(32·185·2)=0,168 Ом, (2.6)
Xэ=XэКЛ1, КЛ2=(x0/2)·l1=(0,08/2)·2,0=0,080 Ом, (2.7)
где l1 – из расчетной схемы, м;
γ – удельная проводимость, м/Ом·мм2, для алюминия γ=32 м/Ом·мм2;
S – сечение кабеля, мм2;
x0 – индуктивное сопротивление кабеля, Ом/км.
В практических расчетах для кабельных лин8ий принимается x0=0,08 Ом/км.
Определяется полное расчетное сопротивление кабеля в точке К1 по формуле
Zк1===0,550 Ом. (2.8)
Определяется установившийся ток КЗ в точке К1 по формуле
Iк1==10,5/(1,73·0,550)=11,03 кА, (2.9)
где Uср.ном – среднее номинальное напряжение на шинах РУ 10 кВ районной подстанции, кВ.
iуд1=Куд1,41,4111,03=21,77 кА, (2.10)
где Куд – ударный коэффициент;
Куд=1,4 по [ 5, рисунок К.1] в зависимости от соотношения X/R.
X=Xc+Xэ.КЛ1, КЛ2=0,444+0,080=0,524 Ом, (2.11)
R=Rэ.КЛ1, КЛ2=0,168 Ом; X/R=0,524/0,168=3,119. (2.12)
Определяются активные и индуктивные сопротивления кабеля от РУ 10 кВ
завода до КТП по формулам
RКЛ3=l2/(γ·S)=100/(32·35)=0,089 Ом, (2.13)
XКЛ3=x0·l2=0,08·0,35=0,008 Ом. (2.14)
Определяется полное расчетное сопротивление в точке К2 по формуле
Zк2==
=0,59 Ом. (2.15)
Определяется установившийся ток КЗ в точке К2 по формуле
Iк2==10,5/(1,73·0,59)=10,29 кА. (2.16)
Определяется ударный ток КЗ в точке К2 по формул
iуд2=Куд··Iк2=1,2·1,41·10,29=17,41 кА. (2.17)
где Куд=1,2 по [5,рисунок К.1] в зависимости от соотношения X'/R'.
X'=Xс+Xэ.КЛ1,КЛ2+XКЛ3=0,444+0,080+0,008=0,532 Ом,
R'=Rэ.КЛ1,КЛ2+RКЛ3=0,168+0,089=0,257 Ом; X'/R'=0,532/0,257=2,070.
2.4.2 Расчет токов КЗ в точке К3 на стороне 0,4 кВ КТП
Расчет проводится в именованных единицах.
Для выполнения расчетов составляется расчетная схема электрической сети и схема замещения, изображенные на рисунке 2.2.
Определяется индуктивное сопротивление системы по формуле
Xc=X1=
=4002/(1,73·10,29∙10500)=0,86 мОм, (2.18)
где Ucр.НН – среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке
низшего напряжения Т, В;
Ik.ВН – действующие значение периодической составляющей тока при м трехфазном КЗ у выводов обмотки высшего напряжения T,
Ik.ВН = Ik2, кА IкВН= Iк2из формулы 2.16.
Ucp.ВН – среднее номинальное напряжение сети, к которой подключена об- т\мотка высшего напряжения T, В;
0,090
0,035
0,080
0,140
3,800
2,500
21,600
а) расчетная схема б) схема замещения
Рисунок 2.2 – Схемы для расчетов токов КЗ в точке К3
Т – трансформатор типа ТМЗ-400;
Ш – алюминиевые шины;
QF – ВА ВА55-43.
Определяется полное сопротивление Т по формуле
Zт=((uк·)/Sт.ном)·104=((4,5·0,42)/400)·104=18,00 мОм. (2.19)
Определяется активное сопротивление Т по формуле
Rт=R2=((Pк.ном·)/S2т.ном)·106=((5,5·0,42)/4002)·106=5,50 мОм, (2.20)
где Uнн.ном – номинальное напряжение обмотки низшего напряжении Т, кВ.
Определяется индуктивное сопротивление трансформатора по формуле
мОм. (2.21)
Определяются активные и индуктивные сопротивления катушек расцепителей максимального тока ВА по[5, таблица К.2]
Rкв=R3=0,14 мОм, Xкв=X3=0,08 мОм.
Определяются размеры алюминиевых шин по [5, таблица Б.12]100×10 мм, Iдоп=1820 А.
Определяются активное и индуктивное сопротивления шин по [5, таблица К.3] при среднем расстоянии между осями смежных фаз равном 100 мм
Rш=R4=0,035 мОм, Xш=X4=0,090 мОм.
Определяются суммарные сопротивления цепи КЗ по формулам
RΣ=R2+R3+R4+RперΣ=5,50+0,14+0,035+15=20,67 мОм, (2.22)
XΣ=X1+X2+X3+X4=0,86+17,14+0,08+0,09=18,20 мОм, (2.23)
(2.22)
где RперΣ=15 мОм по [5, К.1].
Определяются токи КЗ на стороне 0,4 кВ по формулам
Iк3=Uср.НН/(·ZΣ)=400/(1,73·27,54)=8,40 кА, (2.24)
iуд3=Куд··Iк3=1,0·1,41·8,40=11,84 кА, (2.25)
где Куд=1,0 по [5, таблица К.34]. XΣ/RΣ=27,54/18,20=1,53.
Определяются токи КЗ, приведенные к стороне 10 кВ
Iк3ВН=Iк3·(UНН/UВН)= 8,40·(0,4/10,5)=0,32 кА, (2.25)
iуд3ВН=iуд3·(UНН/UВН)= 11,84·(0,4/10,5)=0,45 кА. (2.26)
Таблица 2.2 – Сводная таблица расчетов токов КЗ
|
Точки КЗ |
Iк, кА |
iуд,Ка |
|
К1 |
11,03 |
21,77 |
|
К2 |
10,29 |
17,41 |
|
К3(сторона 0,4 кВ) |
8,40 |
11,84 |
|
К3(сторона 10 кВ) |
0,32 |
0,45 |
2.5 Проверка кабеля, соединяющего РУ 10 кВ завода с КТП на
термическую устойчивость при КЗ
Проверка кабеля на термическую устойчивость не производится, т. к. защитой кабеля является высоковольтный предохранитель ПКТ-10, установленный в камере КСО на РУ 10 кВ завода. Предохранитель является токоограничивающим аппаратом, т. е. плавкая вставка его сгорает быстрее, чем ток КЗ достигнет установившегося значения.
2.6 Выбор защиты кабельной линии напряжением 10 кВ от РУ 10 кВ завода до КТП и защиты Т КТП
Для защиты кабельной линии и ТКТП предусматривается установка высоковольтного предохранителя ПКТ-10 в камеру КСО2(98)-11-400.
2.7 Выбор измерительный приборов
КТП-ВЦ - 400/10/0,4 поставляется заводом изготовителем со следующими измерительными приборами:
- амперметр и вольтметр на стороне 0,4 кВ силового трансформатора:
- амперметр в одной фазе всех отходящих линий;
- для установки счетчиков активной и реактивной электроэнергии предназначен релейный шкаф.
В камере КСО2(98)–11–400 предусмотрен амперметр для контроля нагрузки Т.
Проверка проводится в соответствии с Руководящими указаниями [8].
В камере КСО2(98) –11–400 на РУ 10 кВ завода установлены:
-шинный разъединитель РВФЗ-10/400;
-выключатель нагрузки ВНА 10/400 со встроенным приводом;
-высоковольтный предохранитель ПКТ-10.
Допустимые величины аппаратов определяются по [5, таблицы М.2, М3, М.6].
Выключатели нагрузки не предназначении для отключения токов КЗ, поэтому они не проверяются по отключающей способности. Если выключатель нагрузки сочетается с высоковольтным предохранителем, то предохранитель выбирается, по длительному току, по отключающей способности.
Таблица 2.3 – Проверка разъединителя РВФЗ-10/400
|
Допустимые величины |
Расчетные данные |
|||
|
Uном |
10 кВ |
≥ |
U сети ном. |
10 кВ |
|
Iном |
630 А |
≥ |
Iнорм.расч |
32,36 А |
|
iпр.скв=iдин |
60 кА |
≥ |
iуд |
21,77 кА |
|
20,02 ·4= =1600 кА2·с |
≥ |
- |
Таблица 2.4 – Проверка выключателя нагрузки ВНА10/400
|
Допустимые величины |
Расчетные данные |
|||
|
Uном |
10 кВ |
≥ |
U сети ном. |
10 кВ |
|
Iном |
630 А |
≥ |
Iнорм.расч |
32,36 А |
|
iпр.скв=iдин |
20 кА |
≥ |
iуд |
21,77 кА |
|
Bтерп.доп=I2тер·tоткл(3с) |
20,02 ·3= =1200 кА2·с |
≥ |
- |
Таблица 2.5 – Проверка предохранителя ПКТ-10
|
Допустимые величины |
Расчетные данные |
|||
|
Uном |
10 кВ |
≥ |
U сети ном. |
10 кВ |
|
Iном |
800 А |
≥ |
Iнорм.расч |
32,36 А |
|
Iоткл.ном |
31,50 кА |
≥ |
Iп.0 |
8,40 кА |
|
50,02 ·1= =2500 кА2·с |
≥ |
- |
Таблица 2.6 – Проверка измерительного трансформатора тока ТОЛ-10
|
Допустимые величины |
Расчетные данные |
|||
|
Uном |
10 кВ |
≥ |
Uном.уст |
10 кВ |
|
Iном |
600 А |
≥ |
Iнорм.расч |
32,36 А |
|
iпр.скв=iдин= =·I1ном.т·Кдин |
1,41·600·81= 68,5 кА |
≥ |
iуд=iуд1 |
21,77 кА |
|
= =(kтерм·I1ном)2·tтер.норм. |
(65·600)2·1= =1521,00 кА2·с |
≥ |
10,292·(0,6+0,045)= =68,29 кА2·с |
Таким образом, выбранные аппараты удовлетворяют всем расчетным условиям.
3 Охрана труда и техника безопасности
3.1 Выбор конструктивного выполнения и расчет заземляющего устройства (ЗУ) КТП
В соответствии с 7, 1.7.98КТП должна иметь глухое заземление нейтрали Т на стороне 0,4кВ. Одновременно это заземление используется, как защитное для оборудования 10кВ. Необходимо определить число электродов ЗУ КТП. Расчёт проводится без учёта сопротивления протяженного заземлителя в виде горизонтальных металлических полос.
Определяется сопротивление ЗУ для сети 10 кВ при общем заземлении
R3 = U3 / I3 = 125 / 18 = 0,94 Ом, (3.1)
где U3 = 125В, если ЗУ одновременно используется для установок напряжением до 1 кВ и выше;
I3 – емкостный ток однофазного замыкания на землю в сети 10 кВ;
I3 = 18 A по данным энергосистемы.
Для сети 380/220В сопротивление ЗУ должно быть не большее 4 Ом, поэтому принимается наибольшее сопротивление ЗУравным4 Ом.
Измерение грунта показали значение удельного сопротивления
ρизм = 1·104 Ом·см (при средней влажности),что соответствует грунту суглинок.
Определяется расчетное удельное сопротивление грунта по 3, формула 7.7
ρ=ρизм∙2=1∙104∙1,5 = 1,5∙104 Омсм, (3.2)
где 2 – коэффициент повышения сопротивления. По 3, формула 7.3 2 = 1,5.
В качестве заземлителей выбираются прутковые стальные электроды диаметром14мм и длиной l=5 м с глубиной заложения от поверхности земли
до верхнего конца электрода 0,2 м.
Благодаря проникновению электродов в глубокие слои грунта снижается
удельное сопротивление грунта, что позволяет уменьшить число заземлителей.
Определяется сопротивление одиночного пруткового заземлителя по
5, формула 2.53.
RОПР = 0,00227∙ρ = 0,00227∙1,5∙104 = 34,05 Ом, (3.3)
где ρ – расчетное удельное сопротивление грунта, Омсм.
Принимается размещение заземлителей в ряд с расстоянием между ними равным 5 м 3, стр. 262, а=5м.
Определяется число заземлителей
n = RОПР/∙R3 =34,05/0,55∙4=15,47 шт, (3.4)
где - коэффициент экранирования, = 0,55, при а/l = 5/5=1 3, таблица 7.1.
Принимается к установке 16прутковых стальных заземлителей, которые
обеспечивают Rз 4 Ом, что удовлетворяет требованиям [7,1.7.100].
Заключение
В курсовом проекте освещены вопросы электроснабжения участка механического цеха завода.
Выбран вариант силовой сети.
Приведены расчёты по выбору сечений проводников питающей и распределительной сети с последующей проверкой на потерю напряжения. Приведены расчёты электрических нагрузок, компенсирующего устройства (КУ).
Рассмотрена конструкция и схема цеховой трансформаторной подстанции типа КТП - ВЦ.
Произведён расчёт токов КЗ и выбор основного высоковольтного оборудования с учётом действия токов КЗ.
Рассмотрены вопросы микропроцессорной (цифровой) защиты высоковольтного оборудования.
Проведён расчёт заземляющего устройства КТП - ВЦ из условия выполнения общего заземляющего устройства для напряжений 6 и 0,4 кВ.
Список литературы
1 Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных
предприятий и установок. – М.: Энергоатом издат, 1989. - 528 с.
2 Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. – М.: Издательский центр
«Академия», 2006. - 320 с.
3 Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и
установок. – М.: Высш. шк., 1990. - 366 с.
4 Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности)
при эксплуатации электроустановок. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. - 216 с.
5 Методическое пособие для курсового и дипломного проектирования по
электроснабжению промышленных предприятий и установок. – Владимир.:
Владимирский авиамеханический колледж, 2009. - 300 с.
6 Правила устройства электроустановок. Шестое издание. – М.: ЗАО
«Энергосервис», 2000. - 608 с.
7 Правила устройства электроустановок. Глава 1.7, 7-е изд. – М.:
Издательство НЦ ЭНАС, 2006. - 552 с.
8 РД153 – 34.0 – 20.527 – 98. Руководящие указания по расчету токов
короткого замыкания и выбору электрооборудования / Под ред. Н.Б.
Неклепаева. – М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2002. - 152 с.
9 Справочная книга для проектирования электрического освещения/
Под ред. Г.Н. Кнорринга. – М.: Энергоатомиздат, 1986. - 384 с.
10 Указания по проектированию компенсации реактивной мощности в
электрических сетях промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат,1984.
11 Указания по расчету электрических нагрузок. РТМ 36.18.32.4.-92. – М.:
Тяжпромэлектропроект, 1993. - 16 с.
12 Электрооборудование, шинопроводы, электромонтажные изделия,2005 - 256 с.
13 Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 1, 6, 10, 20, 35, 64/110 кВ. ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод» издание третье 2010 г.