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
имени Гагарина Ю.А.
Кафедра ЭПП
Курсовая работа по дисциплине
«Электроснабжение и электрооборудование ЭТУС»
Вариант 3 (задание 2)
Выполнила: ст. гр. ЭТС-42
Карпова О.О.
Проверил: асс. Каф. ЭПП
Бочкарева И.И.
Саратов 2012
Содержание
Введение 3
Исходные данные 4
Характеристика среды производственных помещений 9
Характеристика потребителей электрической энергии по степени
бесперебойности электроснабжения 10
Электрические нагрузки 11
Пример расчета 14
Выбор числа и мощности трансформаторов 21
Выбор схемы электроснабжения цеха 23
Выбор сечений проводников и основной защитной аппаратуры
кузнечно-термического отделения 29
Заключение 31
Список использованной литературы 32
Введение
В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Основное достоинство электрической энергии - относительная простота производства, передачи, дробления, преобразования.
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. СЭС промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и др.
Задача электроснабжения промышленного предприятия возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электростанций. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети, а в ряде случаев и сети промышленных ТЭЦ. Электрические сети промышленных предприятий в сочетании с источниками и потребителями электроэнергии становятся заводскими электрическими системами, устройство и развитие которых, как подсистем, следует рассматривать в единой связи с развитием всей энергетической системы в целом.
Промышленные предприятия являются основными потребителями электроэнергии, так как расходуют до 67% всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии.
Система электроснабжения промышленных предприятий, состоящая из сетей напряжением до 1 кВ и выше, трансформаторных и преобразовательных подстанций, служит для обеспечения требований производства путем подачи электроэнергии от источника питания к месту потребления в необходимом количестве и соответствующего качества в виде переменного тока, однофазного или трехфазного, при различных частотах и напряжениях, и постоянного тока.
СЭС промышленного предприятия является подсистемой энергосистемы, обеспечивающей комплексное электроснабжение промышленных, транспортных, коммунальных и сельскохозяйственных потребителей данного района. Энергосистема в свою очередь рассматривается как подсистема ЕЭС страны. Система электроснабжения предприятия является подсистемой технологической системы производства данного предприятия, которая предъявляет определенные требования к электроснабжению.
Основные задачи, решаемые при исследовании, проектировании, проектировании и эксплуатации СЭС промышленных предприятий, заключаются в оптимизации параметров этих систем путем правильного выбора напряжений, определении электрических нагрузок и требований к бесперебойности электроснабжения; рационального выбора числа и мощности трансформаторов, преобразователей тока и частоты, конструкций промышленных сетей, устройств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения, средств симметрирования нагрузок и подавления высших гармоник в сетях путем правильного построения схемы электроснабжения. Все эти задачи непрерывно усложняются вследствие роста мощностей электроприемников, появления новых видов использования электроэнергии, новых технологических процессов и т.д.
Исходные данные
Таблица 1.
|
№ |
Наименование производственного оборудования |
модель или тип |
Установленная мощность в единице, кВт |
Установленная мощность общая, кВт |
Количество, шт |
|
Механическое отделение (1-е отделение) |
|||||
|
1 |
Токарно-винторезный станок |
1К62 |
11,125 |
11,125 |
1 |
|
2 |
Токарно-винторезный станок |
1Б61 |
4,625 |
27,75 |
6 |
|
3 |
Токарно-винторезный станок |
1А616П |
4,6 |
13,8 |
3 |
|
4 |
Токарно-винторезный станок |
163 |
15,125 |
30,25 |
2 |
|
5 |
Токарно-револьверный станок |
1П326 |
5,475 |
10,95 |
2 |
|
6 |
Долбежный станок |
7А420 |
3,8 |
7,6 |
2 |
|
7 |
Поперечно-строгальный станок |
7М37 |
11 |
11 |
1 |
|
8 |
Универсально – фрезерный станок |
6В75 |
1,7 |
5,1 |
3 |
|
9 |
Универсально-фрезерный станок |
6Н81 |
6,325 |
6,325 |
1 |
|
10 |
Горизонтально-фрезерный станок |
6М80Г |
3,525 |
7,05 |
2 |
|
11 |
Вертикально-фрезерный станок |
6М12П |
12,925 |
25,85 |
2 |
|
12 |
Зубофрезерный станок |
5К301 |
0,725 |
4,35 |
6 |
|
14 |
Круглошлифовальный станок |
3А164 |
19,45 |
19,45 |
1 |
|
15 |
Плоскошлифовальный станок |
3740 |
12,65 |
37,95 |
3 |
|
17 |
Вертикально -сверлильный станок |
2А125 |
2,925 |
8,775 |
3 |
|
18 |
Радиально-сверлильный станок |
2А55 |
6,925 |
13,85 |
2 |
|
19 |
Настольно – сверлильный станок |
2А106 |
0,6 |
4,8 |
8 |
|
22 |
Универсально – заточной станок |
3641 |
1,25 |
5 |
4 |
|
23 |
Кран – балка электроподвесная |
2Т |
4,85 |
9,7 |
2 |
|
24 |
Вентилятор |
- |
7 |
35 |
5 |
|
Заготовительно-сварочное отделение (2-е отделение) |
|||||
|
23 |
Отрезной станок с ножовочной пилой |
872А |
1,95 |
3,9 |
2 |
|
24 |
Ножницы |
Н474 |
7 |
7 |
1 |
|
25 |
Пресс правильный |
ПА415 |
14 |
28 |
2 |
|
27 |
Настольно-сверлильный станок |
НС-12А |
0,6 |
2,4 |
4 |
|
28 |
Обдирочно-шлифовальный станок |
3М634 |
2,8 |
2,8 |
1 |
|
29 |
Пресс кривошипный |
К217 |
10 |
20 |
2 |
|
31 |
Трубоотрезной станок |
С-246А |
2,8 |
5,6 |
2 |
|
32 |
Станок трубогибочный |
С-288 |
7 |
7 |
1 |
|
33 |
Преобразователь сварочный |
ПСО-500 |
28 |
140 |
5 |
|
35 |
Машина электросварочная шовная |
МШМ-25М |
25 КВА |
50 |
2 |
|
36 |
Трансформатор сварочный |
СТН 350 |
25 КВА |
25 |
1 |
|
37 |
Кран мостовой электрический |
5Т |
24,2 |
24,2 |
1 |
|
38 |
Вентилятор |
- |
10 |
40 |
4 |
|
Термическое отделение (3-е отделение) |
|||||
|
35 |
Электропечь сопротивления шахтная со щитом управления |
ПИ31 ЩУ-12 |
24 |
72 |
3 |
|
36 |
Шкаф электрический сушильный |
Щ-0,5 |
1,1 |
2,2 |
2 |
|
37 |
Электропечь сопротивления камерная со щитом управления |
М-15 ЩУ-12 |
15 |
15 |
1 |
|
39 |
Электропечь сопротивления двухкамерная со щитом управления и печным трансформатором (850-13000С) |
ОКБ-194А ЩУ-12 ТПТ-350 |
19 |
38 |
2 |
|
41 |
Муфельная печь |
П-6 |
2,2 |
11 |
5 |
|
Вентилятор |
- |
2,8 |
5,6 |
2 |
|
|
Вентилятор |
- |
7 |
7 |
1 |
|
|
Кузнечное отделение (4-е отделение) |
|||||
|
42 |
Молот пневматический ковочный |
МБ412 |
10 |
30 |
3 |
|
43 |
Обдирочно-точильный станок |
3М634 |
2,8 |
5,6 |
2 |
|
Электропечь сопротивления камерная со щитом управления (9150С) |
Н-45ЩУ-13 |
45 |
45 |
1 |
|
|
Вентилятор |
- |
4,5 |
4,5 |
1 |
|
|
Кран-балка электрическая подвесная |
2Т |
4,85 |
4,85 |
1 |
|
|
Гальваническое отделение (5-е отделение) |
|||||
|
45 |
Селеновый выпрямитель 2000/1000А, 6/12В |
ВСМР |
22 |
22 |
1 |
|
46 |
Сушильный шкаф электрический |
- |
10 |
10 |
1 |
|
47 |
Полировочный станок двухшпиндельный |
С-42А |
3,2 |
3,2 |
1 |
|
48 |
Вентилятор |
- |
4,5 |
13,5 |
3 |
Характеристика среды производственных помещений
Таблица 2.
|
№ п/п |
Наименование цеха |
Характеристика среды |
|
1 |
Механическое отделение |
нормальная |
|
2 |
Электроремонтное отделение |
нормальная |
|
3 |
Кузнечно-термическое отделение |
нормальная |
|
4 |
Гальванический участок |
нормальная |
|
5 |
Заготовительное отделение |
нормальная |
|
6 |
Сварочное отделение |
жаркая |
Характеристика потребителей электрической энергии по степени бесперебойности электроснабжения
Таблица 3.
|
№ п/п |
Наименование цеха |
Категория по бесперебойности электроснабжения |
|
1 |
Механическое отделение |
2 |
|
2 |
Электроремонтное отделение |
2 |
|
3 |
Кузнечно-термическое отделение |
1 |
|
4 |
Гальванический участок |
2 |
|
5 |
Заготовительное отделение |
2 |
|
6 |
Сварочное отделение |
2 |
Электрические нагрузки
Электрические нагрузки определяют для выбора и проверки токоведущих элементов (шин, кабелей, проводов), силовых трансформаторов и преобразователей, а так же для расчета потерь, отклонений и колебаний напряжения, выбора защиты и компенсирующих устройств.
Номинальная мощность электроприёмника – это мощность, указанная в его паспорте.
Установленная мощность отдельных электроприемников принимается равной:
Все электроприемники цеха разбиваются по группам с одинаковым коэффициентом использования и мощности с выделением групп приемников с переменным графиком нагрузки (группа А) и маломеняющимся графиком нагрузки (группа Б).
По таблицам находим и [3]. tgφ – определяется по cosφ, для каждой характерной группы приемников.
Величины и по группам А и Б в целом определяется суммированием активных и соответственно реактивных мощностей характерных групп приемников, входящих в группы А и Б, которые определяются из выражений: Рсм=ки·Рн и Qсм=Рсм·tgφ.
Ки – групповой коэффициент использования находим по формуле: Ки= Рсм/ Рн.
Эффективное число электроприемников определяется по формуле:
.
При числе электроприемников в группе четыре и более допускается считать nэ = n при величине отношения . При определении m могут быть исключены приемники, суммарная мощность которых не превышает 5% номинальной мощности группы.
При m>3 и Ки≥0,2 nэ можно определить по следующей формуле: , если найденное число nэ окажется больше n, то принимают nэ=n.
При Ки<0,2 эффективное число электроприемников определяется по графикам или таблицам. Порядок определения nэ: выбирается наибольший по мощности электроприемник, выбираются приемники мощность которых равна не менее половины наибольшего электроприемника; подсчитывают их число n1 и их мощность РН1, а также находят номинальную мощность приемников всего узла Рн; находят значения nэ n1/n и Р1*=РН1*/Рн. По полученным значениям nэ и Р1* по графикам или по таблицам определяется величина nэ , а затем находится nэ= nэ·n.
Величина Кма находится по зависимостям Км=f(nэ) или по таблице [3] в зависимости от коэффициента использования Ки за наиболее загруженную смену и эффективного числа электроприемников в группе nэ. Под nэ понимается такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое дает туже величину расчетного максимума, что и группа различных по мощности и режиму работы приемников.
Кмp-принимается равным 1, при nэ>10, и 1,1, при nэ≤10.
Для группы приемников А нагрузка по цеху (отделению) определяется по формулам:
и ,
где и – суммарная средняя соответственно активная и реактивная мощность приемников группы А за наиболее загруженную смену.
Расчетные (активная и реактивная) нагрузки приемников группы Б в целом по цеху (отделению) определяется по следующим выражениям:
Номинальная активная мощность группы электроприемников, кВт, , где n – число электроприемников, асуммарная средняя активная мощность приемников группы Б за наиболее загруженную смену.
Номинальная реактивная мощность группы электроприемников, кВт, , где n – число электроприемников, а – суммарная средняя реактивная мощность приемников группы Б за наиболее загруженную смену.
Расчетные (активные и реактивные) нагрузки силовых электроприемников по группам А и Б определяются из выражений:
и
Полная расчетная мощность .
Пример расчета
Расчет для 5-го гальванического отделения.
Таблица 4. Данные для гальванического отделения.
|
№ |
Наименование производственного Оборудования |
модель или тип |
Установленная мощность в единице, кВт |
Установленная мощность общая, кВт |
количество, шт |
|
1 |
Селеновый выпрямитель 2000/1000А, 6/12В |
ВСМР |
22 |
22 |
1 |
|
2 |
Сушильный шкаф электрический |
- |
10 |
10 |
1 |
|
3 |
Полировочный станок двухшпиндельный |
С-42А |
3,2 |
3,2 |
1 |
|
5 |
Вентилятор |
- |
4,5 |
13,5 |
3 |
Электроприемники относящиеся к группе А, т.е. к электроприемникам с резко изменяющимся графиком нагрузки, относятся: сушильный шкаф электрический; полировочный станок двухшпиндельный.
К группе Б, т.е. к электроприемникам с мало меняющимся графиком нагрузки:
селеновый выпрямитель; вентилятор.
Определим общую установленную мощность по каждому отделению как сумму установленных мощностей всех электроприёмников этого отделения по формуле:
где n – число электроприемников.
По гальваническому отделению она составит:
кВт
Аналогично определяем для остальных отделений. Так, для механического отделения общая установленная мощность составит 295,675 кВт; для заготовительно-сварочного отделения – 355,9 кВт; для термического отделения – 150,8 кВт; для кузнечного отделения – 89,95 кВт и для гальванического отделения – 48,7 кВт.
Определяем для каждого потребителя табличные значения: ки, соsφ, tnφ.
Таблица 5.Табличные данные ки, соsφ, tnφ по гальваническому отделению.
|
№ п/п |
Наименование электроприемника |
ки |
соsφ |
tnφ |
|
1 |
Селеновый выпрямитель 2000/1000А, 6/12В |
0,7 |
0,85 |
0,62 |
|
2 |
Сушильный шкаф электрический |
0,55 |
0,95 |
0,33 |
|
3 |
Полировочный станок двухшпиндельный |
0,3 |
0,65 |
1,17 |
|
4 |
Вентилятор |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
Средняя нагрузка за максимально загруженную смену определится по формуле:
и составит для селенового выпрямителя:
кВт
для электрического сушильного шкафа:
для полировочного двухшпиндельного станка:
для вентилятора:
Общая нагрузка за максимально загруженную смену по каждому отделению определится как суммарная всех электроприёмников этого отделения. Так для гальванического отделения она составит 30,635 кВт. Аналогично определяем для остальных отделений. Результаты расчётов приведены в таблице 5.
Реактивная нагрузка приемников за максимально загруженную смену определяется по формуле:
и составит для селенового выпрямителя:
кВАр
для электрического сушильного шкафа:
кВАр
для полировочного двухшпиндельного станка:
кВАр
для вентилятора:
кВАр
Общая реактивная нагрузка за максимально загруженную смену по каждому отделению определится как суммарная всех электроприёмников этого отделения. Так для гальванического отделения она составит 19,06745 квар. Аналогично определяем для остальных отделений. Результаты расчётов приведены в таблице 5.
Определяем Ки - групповой коэффициент использования для группы А по формуле:
Ки=∑/∑.
Для нашего отделения:
∑ =5,5+0,96=6,46 кВт
∑ =10+3,2=13,2 кВт
Ки=6,46/13,2=0,49.
Аналогично определяем для остальных отделений. Результаты расчётов приведены в таблице 5.
nэ- эффективное число электроприемников.
Для гальванического отделения (для группы А):
m<3, определяем по графику относительное эффективное число электроприемников для определения nэф:
Значение nэф* находим в заквисимости от двух вспомогательных величин:
;
Где n1 – число крупных электроприемников в группе, мощность каждого из которых не менее половины мощности наибольшего электроприемника;
Р1ном – суммарная номинальная мощность этих крупных электроприемников;
Рном – суммарная номинальная мощность всей группы.
Т.о. nэф*=0,7; принимаем nэ=1.
Аналогично определяем для остальных отделений. Результаты расчётов приведены в таблице 5.
Определяем активную и реактивную нагрузки по формулам (для электроприемников группы А):
,
,
Для Рр: kма- определяется из таблицы , по известным значениям Ки и nэ.
для Qр : kмр =1,1, если nэ 10 и kмр =1,0, если nэ >10.
Для кузнечно-термического отделения (для электроприемников группы А):
кВт,
квар.
Для электроприемников группы Б:
,
,
кВт;
квар.
Аналогично определяем для остальных отделений.
Общие расчётные реактивная и активная нагрузки по каждому отделению определятся как суммарные всех электроприёмников этого отделения. Так для кузнечно-термического отделения реактивная расчётная нагрузка составит 32,11 квар, а активная суммарная расчётная нагрузка 89,75 кВт. Аналогично определяем для остальных отделений. Результаты расчётов приведены в таблице 5.
Осветительная нагрузка по цеху определяется по формуле:
РРО=РНО·КС =105,6·0,85=89,76 кВт.
РНО – установленная мощность приемников освещения.
КС – коэффициент спроса, принимается по справочной литературе, для производственных помещений КС =0,85.
Таблица 6.Взаимосвязь между коэффициентом спроса и коэффициентом использования.
|
Ки |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
|
Кс |
0,5 |
0,6 |
0,65-0,70 |
0,75-0,80 |
0,85-0,90 |
0,92-0,95 |
РНО=руд.о*F=14,3*7383=105,6 кВт
руд.о =14,3 Вт/м2 – удельная нагрузка (Вт/м2) площади пола цеха;
F – площадь пола цеха м2 (принимаем равной 7383 м2).
Общая мощность цеха определяется по формуле:
,
Где Рр – определяется как сумма всех активных расчетных мощностей по всем отделениям и осветительной нагрузки по цеху, Qр – определяется как сумма всех реактивных расчетных мощностей по всем отделениям.
кВА.
|
Таблица 5. Расчет электрических нагрузок цеха. |
|||||||||||||||
|
№ |
Наименование производственного оборудования |
Установленная мощность в единице, кВт |
Установленная мощность общая, кВт |
количество,шт |
ки |
соsφ/ tgφ |
Рсм, кВт |
Qсм, квар |
Ки |
nэ |
Кма |
Кмр |
Рр |
Qр |
Sр |
|
Механическое отделение |
|||||||||||||||
|
1 |
Металлообрабатывающие станки |
0,6-28 |
183,12 |
33 |
0,12 |
0,5/2,29 |
41,8 |
95,09 |
|||||||
|
2 |
таль электрическая |
0,85 |
2,55 |
3 |
0,06 |
0,5/1,73 |
0,153 |
5,2 |
|||||||
|
3 |
Краны |
24,2 |
24,2 |
1 |
0,06 |
0,5/1,73 |
1,452 |
2,5 |
|||||||
|
Итого группа А: |
209,87 |
37 |
43,44 |
102,79 |
0,206 |
15 |
1,61 |
1 |
69,9 |
102,79 |
|||||
|
4 |
Вентиляторы |
4,5 |
9,6 |
4 |
0,6 |
0,8/0,75 |
5,76 |
4,31 |
|||||||
|
Итого группа Б: |
9,6 |
4 |
5,76 |
4,31 |
5,76 |
4,31 |
|||||||||
|
Итого (Суммарно по отделению): |
219,47 |
41 |
49,204 |
107,1 |
75,66 |
107,1 |
131,129 |
||||||||
|
Электроремонтное отделение |
|||||||||||||||
|
1 |
Металлообрабатывающие станки |
1,7-11,125 |
22,92 |
8 |
0,12 |
0,5/2,29 |
3,15 |
7,21 |
|||||||
|
2 |
Намоточные станки |
2,8 |
8,6 |
5 |
0,14 |
0,5/1,73 |
1,2 |
2,07 |
|||||||
|
3 |
Сварочное оборудование |
5кВА |
5,00 |
1 |
0,35 |
0,6/1,33 |
1,75 |
2,32 |
|||||||
|
4 |
Сушильный шкаф |
6 |
6,00 |
1 |
0,75 |
0,95/0,33 |
4,5 |
1,48 |
|||||||
|
5 |
Таль электрическая |
0,85 |
0,85 |
1 |
0,06 |
0,5/1,73 |
0,051 |
0,088 |
|||||||
|
6 |
Ванна для пайки |
2,80 |
2,80 |
1 |
0,4 |
0,5/1,73 |
1,12 |
1,9 |
|||||||
|
Итого группа А: |
51,2 |
17 |
11,78 |
15,06 |
0,23 |
9 |
1,9 |
1,1 |
22,38 |
16,5 |
|||||
|
7 |
Вентиляторы |
2,80 |
5,60 |
2 |
0,6 |
0,8/0,75 |
3,36 |
2, 69 |
|||||||
|
Итого группа Б: |
5,60 |
2 |
3,36 |
2,69 |
5,46 |
2,67 |
|||||||||
|
Итого (Суммарно по отделению): |
56,8 |
19 |
15,2 |
17,75 |
27,84 |
19,17 |
33,8 |
||||||||
|
Кузнечно-термическое отделение |
|||||||||||||||
|
1 |
Молот пневматический |
10 |
20,00 |
2 |
0,24 |
0,65/1,17 |
4,8 |
5,616 |
|||||||
|
2 |
Кран-балка |
7,3 |
7,3 |
1 |
0,06 |
0,5/1,73 |
0,438 |
0,75 |
|||||||
|
3 |
Таль электрическая |
0,85 |
0,85 |
1 |
0,06 |
0,5/1,73 |
0,051 |
0,088 |
|||||||
|
Итого группа А: |
28,15 |
4 |
5,28 |
6,43 |
0,18 |
6 |
3,04 |
1,1 |
16,07 |
7,09 |
|||||
|
4 |
Электропечи, сушильные шкафы |
10 |
90 |
3 |
0,8 |
0,95/0,33 |
72 |
23,76 |
|||||||
|
5 |
Вентиляторы |
2,8 |
2,8 |
1 |
0,6 |
0,8/0,75 |
1,68 |
1,26 |
|||||||
|
Итого группа Б: |
92,8 |
4 |
73,68 |
25,02 |
73,68 |
25,02 |
|||||||||
|
Итого (Суммарно по отделению): |
120,95 |
8 |
78,9 |
31,48 |
89,75 |
32,11 |
95,3 |
||||||||
|
Гальваническое отделение |
|||||||||||||||
|
1 |
Преобразователь сварочный |
14 |
14,00 |
1 |
0,3 |
0,65/1,17 |
4,2 |
4,9 |
|||||||
|
2 |
Металлообрабатывающие станки |
2,8 |
5,6 |
2 |
0,12 |
0,5/2,29 |
0,67 |
1,5 |
|||||||
|
Итого группа А: |
19,6 |
3 |
4,87 |
6,4 |
0,24 |
3 |
2,6 |
1,1 |
12,8 |
7,04 |
|||||
|
3 |
Вентилятор |
2,8 |
5,6 |
2 |
0,6 |
0,8/0,75 |
3,36 |
2,52 |
|||||||
|
Итого группа Б: |
5,6 |
2 |
3,36 |
2,52 |
3,36 |
2,52 |
|||||||||
|
Итого (Суммарно по отделению): |
25,2 |
5 |
8,23 |
9 |
16,16 |
9,56 |
18,77 |
||||||||
|
Заготовительное отделение |
|||||||||||||||
|
1 |
Металлообрабатывающие станки |
2,8-8,825 |
28,8 |
6 |
0,12 |
0,5/2,29 |
3,45 |
7,86 |
|||||||
|
2 |
Кран-балка |
7,30 |
7,3 |
1 |
0,06 |
0,5/1,73 |
0,43 |
0,75 |
|||||||
|
Итого группа А: |
36,1 |
7 |
3,88 |
8,61 |
0,14 |
7 |
2,5 |
1,1 |
10,5 |
9,47 |
|||||
|
3 |
Вальцы чистоплавильные |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|||||||
|
4 |
Механическая ножовка |
1,7 |
1,7 |
1 |
0,15 |
0,6/1,33 |
0,25 |
0,33 |
|||||||
|
5 |
Вентиляторы |
4,5 |
13,5 |
3 |
0,6 |
0,8/0,75 |
8,1 |
6,07 |
|||||||
|
6 |
Пресс, ножницы гильотические |
4,5-10 |
36 |
5 |
0,65 |
0,8/0,75 |
23,35 |
17,5 |
|||||||
|
Итого группа Б: |
51,2 |
9 |
31,7 |
23,9 |
31,7 |
23,9 |
|||||||||
|
Итого (Суммарно по отделению): |
87,3 |
19 |
35,59 |
32,5 |
42,2 |
33,37 |
53,8 |
||||||||
|
Сварочное отделение |
|||||||||||||||
|
1 |
Трансформатор сварочный |
83кВА |
166 |
3 |
0,4 |
0,5/1,73 |
66,4 |
114,8 |
|||||||
|
2 |
Преобразователь сварочный |
14,00 |
28,00 |
1 |
0,3 |
0,65/1,17 |
8,4 |
9,8 |
|||||||
|
3 |
Сварочный агрегат |
32,00 |
96,00 |
2 |
0,35 |
0,5/1,73 |
33,6 |
58,1 |
|||||||
|
4 |
Кран-балка |
5,30 |
10,60 |
1 |
0,06 |
0,5/1,73 |
0,63 |
1,08 |
|||||||
|
Итого (Суммарно по отделению): |
300,6 |
7 |
109,03 |
183,7 |
0,36 |
7 |
1,8 |
1,1 |
196,2 |
202,07 |
282,1 |
||||
|
Итоговая силовая нагрузка по цеху: |
850,1 |
п |
296,15 |
381,53 |
369,15 |
403,38 |
614,89 |
||||||||
|
Итоговая осветительная нагрузка по цеху: |
89,76 |
89,76 |
|||||||||||||
|
Итоговая силовая и осветительная нагрузка по цеху: |
939,86 |
447,81 |
403,38 |
672,08 |
Выбор числа и мощности трансформаторов.
В соответствии с ГОСТ 14209-85 и ГОСТ 11677-75 цеховые трансформаторы имеют следующие номинальные мощности:
100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500 кВА.
Ориентировочный выбор числа и мощности трансформаторов производится по удельной плотности нагрузки σн: σн =Sp/F, где
Sp – расчетная нагрузка цеха, кВА.
F – площадь цеха, м2.
σн =672,08/7383=0091кВА/м2
При плотности нагрузки до 0,2 кВА/м2 применяются трансформаторы мощностью до 1000 кВА включительно; при плотности 0,2-0,3 кВА/м2 – мощностью 1600кВА; при плотности более 0,3 кВА/ м2 – применяются трансформаторы мощностью 1600-2500 кВА. Выбираем мощность трансформатора равную 1000кВА.
Выбор минимального числа трансформаторов для данного цеха производится по формуле:, где
Рp∑ – суммарная нагрузка всех цехов завода на шинах 0,4 кВ цеховых ТП с учетом освещения цехов и территории фабрики;
Sнт =1000 номинальная мощность трансформатора, кВА;
Кз=0,7 коэффициент загрузки трансформатора(потребители 1й категории);
∆N =0,77 добавка до целого числа трансформаторов.
=447,81+89,76/(0,7*1000)+0,77=1,5 =2
Оптимальное число трансформаторов:
Где m-дополнительно установленные трансформаторы.
Наибольшая реактивная мощность, которую целесообразно передать через 2 трансформатора: квар
где Nопт=2 – число трансформаторов на ТП;
Кз=0,7– коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме;
Sном.т– номинальная мощность трансформаторов, установленных на ТП;
Рр∑ - расчетная активная нагрузка ТП на шинах 0,4 кВ.
Мощность компенсирующих конденсаторных батарей равна:
, где
где -средняя активная нагрузка
квар - установка компенсирующих конденсаторных батарей не требуется.
В аварийных условиях должно выполнятся условие:1,4Sном.т≥Sр
Проверяем условие: 1,4*1000 = 1400 ≥ 672,08 полученный результат удовлетворяет условию 1,4Sном.т≥Sр.
Выбор схемы электроснабжения цеха
В отдельное помещение цеха поместим 2 трансформатора, т.к. они имеют большие габариты, то в этом случае будет удобно их обслуживать.
На промышленных предприятиях в связи с увеличением их мощности и ростом плотности электрических нагрузок появилась необходимость передавать большие токи. В этих случаях целесообразно применять специальные мощные шинопроводы, которые имеют преимущества перед линиями, выполненными из большого числа параллельно проложенных кабельных линий. Преимущества эти следующие: большая надежность, возможность индустриализации монтажных работ, а также доступность наблюдения и осмотра шинопроводов в процессе эксплуатации. Для удобства эксплуатации, надежности электроснабжения и экономическим показателям примем следующую схему монтажа шинопровода.
Для питания электроприёмников механического, электроремонтного и гальванического отделений принимаем ШМА-1. А для питания заготовительного, кузнечно-термического и сварочного отделений – ШМА-2. В отделении прокладываем ШРА.
Для защиты используем автоматические выключатели. Автоматические выключатели (автоматы), не обладая недостатками предохранителей, обеспечивают быструю и надежную защиту проводов и кабелей сетей как от токов перегрузки, так и от токов короткого замыкания. Кроме того они используются для управления при нечастых включениях и отключениях. Таким образом автоматические выключатели совмещают в себе функции защиты и управления.
ШРА сварочного, заготовительного и механического отделений
Распределительные шинопроводы типа ШРА выбирают по расчетному току Iр из условия: Iр≤Iном, где Iном - номинальный ток шинопровода.
Мощность приемников запитанных от ШРА6:
Sшра.6=282,1кВА
Принимаем к монтажу шинопровод ШРА 73 (Iном=400А) – распределительный шинопровод, с поперечным сечением 50×5 мм, Iном=400 А.
Для данного шинопровода выбираем автоматический выключатель типа А3730Б (Iном=400А) с электромагнитным расцепителем.
Выбираем ток расцепителя:
Ток мгновенного срабатывания:
Мощность приемников запитанных от ШРА5:
Sшра.5=53,8кВА
Принимаем к монтажу шинопровод ШРМ 75 (Iном=100А) – распределительный шинопровод, с поперечным сечением 3,55×11,2 мм, Iном=100 А.
Для данного шинопровода выбираем предохранитель насыпной типа ПН (Iном=63 А).
Выбираем ток расцепителя:
Ток мгновенного срабатывания:
Мощность приемников запитанных от ШРА1:
Sшра.1=131,129кВА
Принимаем к монтажу шинопровод ШРМ 75 (Iном=250А) – распределительный шинопровод, с поперечным сечением 35×5 мм, Iном=250 А.
Для данного шинопровода выбираем автоматический выключатель типа А3710Б (Iном=160 А) с электромагнитным расцепителем.
Выбираем ток расцепителя:
Ток мгновенного срабатывания:
Расчет ШМА1:
Iшма1= Iшра.6 + Iшра.5 + Iшра.1 = 214,3+40,88+96,642=551,78 А
Выбираем магистральный шинопровод по максимальному току ШМА4-630 –32-1УЗ, магистральный шинопровод, с поперечным сечением прямой секции 32мм2, Iном=630А.
Мощность приемников запитанных от ШРА2:
Sшра.2=33,8кВА
Принимаем к монтажу шинопровод ШРМ 75 (Iном=100А) – распределительный шинопровод, с поперечным сечением 3,55×11,2 мм, Iном=100 А.
Для данного шинопровода выбираем предохранитель насыпной ПН (Iном=50А).
Выбираем ток расцепителя:
Ток мгновенного срабатывания:
Мощность приемников запитанных от ШРА3:
Sшра.3=95,321кВА
Принимаем к монтажу шинопровод ШРV 75 (Iном=100А) – распределительный шинопровод, с поперечным сечением 3,55×11,2 мм, Iном=100 А.
Для данного шинопровода выбираем ПНП (Iном=100 А).
Выбираем ток расцепителя:
Ток мгновенного срабатывания:
Мощность приемников запитанных от ШРА.4:
Sшра.4=18,77кВА
Принимаем к монтажу шинопровод ШРМ 75 (Iном=100А) – распределительный шинопровод, с поперечным сечением 3,55×11,2 мм, Iном=100 А.
Для данного шинопровода выбираем ПН (Iном=50А).
Выбираем ток расцепителя:
Ток мгновенного срабатывания:
Расчет ШМА2:
Iшма2= Iшра.2+ Iшра.3 + Iшра.4=25,6+72,4+14,2=112,2 А
Выбираем магистральный шинопровод по максимальному току ШМА 4-125-32-1УЗ – магистральный шинопровод, с поперечным сечением прямой секции 25×70мм, Iном=125А.
Выбор сечений проводников и основной защитной аппаратуры кузнечно-термического отделения.
Выбираем кабель, питающий установку, по току, найденному по формуле:
где
Для молота пневматического ковочного:
Получаем
Выбираем провод АВВБ (алюм.) сечением 2,5 мм2,проложенный в защитной гофре.
Для защиты выбираем автоматический выключатель А3710Б (Iном=40А)
Учитываем невозможность срабатывания автоматического выключателя при пуске:
Ток мгновенного срабатывания:
Аналогично выбираем провода и для остального оборудования в данном отделении и далее во всем цехе.
Заключение
В работе был проведен расчет силовой нагрузки электротехнологического цеха по отделениям, выбор конструктивного исполнения распределительной сети, размещение электрооборудования, а также выбор сечений проводников и основного коммутационного и защитного оборудования термического отделения.
Разработаны и приведены в пояснительной записке общий план и однолинейная схема электроснабжения цеха.
В ходе работы были получены практические навыки расчета электрических силовых нагрузок.
Список использованной литературы