Реконструкция системы электроснабжения и электроосвещения деревообрабатывающего завода

Введение

На протяжении всей истории республики электрификация была важнейшим рычагом осуществления технических и структурных сдвигов в народном хозяйстве. Электроэнергетика стала важнейшим фактором развития промышленного хозяйства.

Этапы и особенности развития энергетики отражены в энергетической программе Республики Беларусь, которая предусматривает проведение активной энергосберегающей политики на базе ускорения научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства, экономии топлива электроэнергии и обеспечение на этой основе значительного снижения электроустановок.

Города являются основными потребителями электрической энергии в стране. В городах размещена большая часть промышленных предприятий. Территория города по назначению разделяется на следующие зоны: промышленную - для размещения производственных предприятий; коммуникально-складскую - для размещения транспортных предприятий (автобаз, трамвайных и троллейбусных парков), складов; внешнего транспорта - для размещения транспортных сооружений, вокзалов, портов, станций; селитебную - для размещения жилых районов, микрорайонов, общественных зданий и сооружений; мест отдыха населения - для размещения парков, скверов, лесопарков.

В зависимости от размеров городов, их промышленного потенциала и перспектив развития, принцип построения системы электроснабжения городов различны. В крупных (население более 250 тысяч человек) и больших (более 100 тысяч человек) городах современные системы электроснабжения, как правило, выполняются общими для потребителей электрической энергии как промышленной, так и селитебной зон. Для средних (до 100 тысяч человек) и малых (до 50 тысяч человек) городов характерно подключение потребителей селитебной зоны к электрическим сетям прилегающих промышленных предприятий, имеющих связь по линиям электропередачи напряжением 35-110 кВ с энергетической системой.

Промышленными предприятиями потребляется около 70% всей вырабатываемой в стране электрической энергии. Большая часть предприятий получает ее от энергосистемы. Ряд крупных предприятий имеет собственные теплоэлектростанции.

Селитебные зоны городов также являются мощными потребителями тепловой и электрической энергии. Более третьей части вырабатываемой в стране тепловой энергии расходуется на отопление, горячее водоснабжение и вентиляцию жилых и общественных зданий. Электропотребление селитебных зон города на коммуникабельно-бытовые нужды в 1993 году составило 260 млрд.кВт/ч.

Повышение эффективности работы системы электроснабжения городов достигается не только силами энергетиков. Во многом эффективность определяется режимами электропотребления в различных сферах городского хозяйства. Поэтому вопросы рационального использования электрической энергии должны постоянно находиться в поле зрения инженеров коммунального хозяйства и инженеров градостроителей.

Электроснабжение города Гомеля осуществляется от двух теплоэлектроцентралей, Светлогорской ТЭЦ, Смоленской АЭС и Лукомльской ГРЭС по ЛП 220-330 кВ. Для преобразования электроэнергии и передачи ее потребителям в Гомеле построены и эксплуатируются две подстанции напряжением 110 кВ и одна подстанция напряжением 35 кВ, 792 трансформаторных пунктов и 59 распределительных пунктов, проложено 44 км воздушной линии электропередачи напряжением 6-10 кВ и 435 км - 0,4 кВ, 1км кабельной линии напряжением 35 кВ, 455 км напряжением 6-10 кВ и 336 км напряжением 0,4 кВ. Техническое обслуживание и капитальный ремонт электросетевого оборудования осуществляет предприятие электрических сетей.

Электроэнергия в Гомеле впервые использовалась в 1900 году для освещения дворца и парка князя Паскевича. Позже построена локомобильная электростанция с двумя машинами по 25 лошадиных сил каждая с генератором постоянного тока напряжением 220 В и дизельная электростанция мощностью 100 лошадиных сил с генератором переменного тока напряжением 380В.

В 1933 году введена в эксплуатацию ЛЭП 35 кВ Гомель - Костюковка длинною 12,3 км. К 1941 году протяженность электросетей составила 600 км, эксплуатировалось 90 трансформаторных пунктов, мощность Гомельской электросети возросла до 10500 кВт.

В 1958 году была введена в эксплуатацию Василевическая ГРЭС - Гомель, подстанции напряжением 220 кВ «Центролит» и «Западная».

В 1986-87 годах введены в эксплуатацию 1-ая и 2-ая ТЭЦ (общая мощность 420000 кВт).

1. Общая часть

1.1 Обоснование темы проекта

В связи с тем, что предприятие терпит большие финансовые трудности, руководство решило расширить производство, построив цех по производству финских домиков.

Данный дипломный проект представляет собой проектирование цеха по данному производству. Это дипломный проект является актуальным в данном.

1.2 Краткая технология производства

Род деятельности предприятия: производство мебели.

В структуру предприятия входят основное и вспомогательное производство.

В основное производство входят следующие структурные подразделения:

цех №1 (лесоцех), который осуществляет распиловку леса и заготовку досок;

цех№2, выполняющий изготовление заготовок для производства мебели;

цех №3-осуществляет заготовку, отделку и сборку мебели;

цех №4, выполняющий изготовление деталей из ДСП;

цех №8-осуществляет изготовление погонажных изделий;

цех №15-производит изготовление мебели;

цех №16-производит изготовление шпона;

цех №17-производит изготовление изделий из металла;

цех №18-осуществляет деревообработку;

цех №19-производит отделку мебели;

цех №20-производит изготовление мебели;

цех №26-производит экспериментальное изготовление мебели;

цех№27, осуществляющий сушку древесины.

К вспомогательным подразделениям, обеспечивающим функционирование основного производства, относятся следующие структурные подразделения:

- цех №11, выполняющий металлообработку изделий для производства мебели;

- цех №12 (электроцех) - производит обслуживание электрооборудования предприятия;

-цех №10(цех паросилового хозяйства), в состав которого входят компрессорная и котельная станции;

-цех №13- транспортный цех;

-складские помещения;

-заводоуправление.

Электроснабжение предприятия производится от РУП «Гомельэнерго» и ПС «Новобелица».

Основные потребители электрической энергии:

- сетевые насосы котельной;

- компрессорная;

- насосы технического водоснабжения;

- пилорама (станочное оборудование);

-транспортная вентиляция.

1.3 Исходные данные, характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения.

Исходные данные таблица 1.1

Номер на технологическом плане	Наименование оборудования	Рн. кВт
1	Станок круглопильный	3.0
2	Станок строгальный	3.0
3	Станок фуговальный	3.5
4	Станок оцилиндровывания бревна	64.5
5	Станок круглопильный	3.0
6	Станок строгальный	3.0
7	Станок шлифовальный	0.37
8	Станок фуговальный	3.5
9	Станок оцилиндровывания бревна	64.5
10	Станок обработки венцовых соединений	12.6
11	Станок круглопильный	3.0
12	Станок строгальный	3.0
13	Станок круглопильный	3.0
14	Станок строгальный	3.0
15	Станок шлифовальный	0.37
16	Станок фрезерный	7.6
17	Станок оцилиндровывания бревна	64.5
18	Станок фуговальный	3.5
19	Станок шлифовальный	0.37
20	Станок обработки венцовых соединений	12.6
21	Станок круглопильный	3.0
22	Станок форматно-раскроенный	0.75
23	Станок строгальный	3.0
24	Станок фуговальный	3.5
25	Станок фрезерный	7.6
26	Станок строгальный	3.0
27	Станок строгально-рейсмусовый	6,8
28	Станок строгально-рейсмусовый	6,8
29	Станок круглопильный	3.0
30	Станок круглопильный	3.0
31	Станок оцилиндровывания бревна	64.5
32	Станок обработки венцовых соединений	12.6
33	Станок фуговальный	3.5
34	Станок строгальный	3.0
35	Станок форматно-раскроенный	0.75
36	Станок строгально-рейсмусовый	6,8
37	Станок сверлильно-пресадочный	2.5
38	Станок круглопильный	3.0
39	Станок шлифовальный	0.37

Таблица 1.2 Характеристики потребителей

Наименование станков	Ки	cosц	tgц
Деревообрабатывающие станки	0.2..0.25	0.3..0.6	1.33..1.5
Агрегатные станки	0.25	0.6	1.33
Металлорежущие станки	0.12..0.14	0.4..0.6	1.33
Тепловые завесы	0.6..0.65	0.8	0.75

Определение категории электроснабжения.

В соответствии с ПУЭ в отношении обеспечения надёжности электроснабжения электроприёмники разделяются на три категории.

Данные электроприёмники относятся к II категории . К ним относятся электроприёмники , перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, простоям рабочих механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количиства городских и сельских жителей. Для таких приёмников должно предусматриваться резервное питание, но переключение на него может производится вручную дежурным персоналом или оперативной выездной бригадой.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повреждённого трансформатора за время не более 24 ч. допускается питание электроприёмников II категории от одного трансформатора.

1.4 Определение освещённости, выбор системы освещения помещений цеха (участка)

В помещениях могут применяться системы:

а) общего освещения, равномерного или локализованного (т.е. осуществляющего распределение светового потока с учётом расположения освещаемых поверхностей);

б) комбинированного освещения, состоящего из общего освещения помещений и местного освещения отдельных рабочих мест.

Общее равномерное освещение применяют при относительно невысокой точности выполняемых работ, большой плотности рабочих мест, возможности выполнения работ в любой точке помещения и отсутствии специальных требований к качеству освещения.

Различают два вида освещения: рабочее и аварийное. Рабочее освещение служит для обеспечения нормальной освещённости на рабочих местах.

Аварийное освещение может быть для временного продолжения работы или эвакуации людей при аварийном отключении рабочего освещения. Аварийное освещение для безопасности эвакуации предусматривается в помещениях при числе работающих более 50 человек в местах опасных для прохода в темноте.

При нормальных условиях работы оба вида освещения, как правило, совместно обеспечивают требуемую освещённость. Аварийное освещение для продолжения технологического процесса должно создавать освещённость не менее 5% от установленной нормы общего освещения, а для эвакуации людей - не менее 0,5 люкса. Аварийное освещение может осуществляться лампами накаливания и люминесцентными лампами при температуре в помещении не ниже 10єС. Дуговые ртутные лампы высокого давления люминесцентные (ДРЛ) для аварийного освещения применять запрещено.

Сеть аварийного освещения должна быть отдельной от сети рабочего освещения и получать питание от независимого источника.

В соответствии с нормативными документами задаёмся освещённостью для каждого помещения цеха. Результат отразим в таблице 1.3.

Таблица 1.3

№ п/п	Тип помещения	Освещённость, лк
1	2	3
1	Участок деревообработки	300
2	Сан. узел	75
3	Электрощитовая	100
4	Бытовое помещение	75
5	Комната мастеров	300
6	Сборка нестандартных деталей	300
7	Слесарная мастерская	300
8	Кладовая ОВ	30
9	Тепловой узел	30
10	Кладовая фурнитуры	70
11	ОТК	300
12	Вентиляционная камера	30
13	Коридор	75

1.5 Выбор источников света, светильников и их размещение на плане помещения

От правильности выбора светильников зависит экономичность освещения, его качество, надежность работы, пожарная безопасность и электробезопасность. Экономичность, как правило, повышается с увеличением доли светового потока, направляемого в нижнюю часть пространства, и с увеличением степени концентрации светового потока. Качество освещения обычно улучшается, если светильники направляют часть светового потока в верхнюю зону помещения, т.к. в этом случае смягчаются тени, уменьшается слепящее действие, улучшается зрительное восприятие помещения. Условия электробезопасности особенно существенны при малой высоте подвеса светильников с лампами накаливания. Выбор расположения светильников производится с учетом экономических показателей, удобства обслуживания и установки, а также требований к качеству освещения. Абсолютное значение высоты подвеса светильников над освещаемой поверхностью играет роль только в небольших помещениях, а также при локализованном и местном освещении, где уменьшение высоты экономично. Согласно СНиП для общего освещения промышленных помещений следует применять газоразрядные лампы (люминесцентные, ДРЛ и ДРИ) для работ I-VII разрядов, а в помещениях без естественного освещения при постоянном пребывании работающих - независимо от разряда. Применение ламп накаливания допускается при технической невозможности применения газоразрядных ламп, а также для освещения вспомогательных бытовых помещений. Величина требуемой освещённости производственных помещений принимается по справочной литературе [3].Для светильников ГОСТ устанавливает следующие основные типы кривых света: К - концентрированная, Г - глубокая, Д - косинусоидная, Л - полуширокая, М - равномерная, Ш - широкая, С - синусоидная. В справочной литературе для каждого типа светильника указывается соответствующий ему тип кривой [3].При общем равномерном освещении с увеличением расчётной высоты и нормированной освещённости следует выбирать более концентрированное светораспределение.

Светильники выбираются также по степени защиты от пыли и воды.

В соответствии с ГОСТ тип светильника должен иметь обозначение, состоящее из букв и цифр. При этом в начале записывают буквы, обозначающие тип лампы (Л - люминесцентные, Н - накаливания, Р - лампы ДРЛ, Г - лампы ДРИ, Ж - натриевые, И - галогенные, К - ксеноновые), конструктивное исполнение (С - подвесной, П - потолочный, Б - настенный, В - встроенный, К - консольный и т.д.) и назначение светильника (П - для промышленных предприятий, О - для общественных зданий, У - для наружного освещения, Р - для рудников и шахт и т.д.). В обозначении также указывают номер серии, число и мощность ламп (цифра 1 не записывается), номер модификации, климатическое исполнение (У - для умеренного климата, Т - для тропиков и т.д.) и категорию размещения.

Светильники с люминесцентными лампами следует преимущественно размещать рядами, параллельно стенам с окнами или рядам колонн. Ряды следует выполнять непрерывными или с разрывами, не превышающими примерно 0,5 расчётной высоты.

В проектируемом цехе светильники рабочего и аварийного освещения располагаем равномерно по всей площади и крепим к фермам при помощи кронштейнов. Ремонт светильников осуществляется с площадок, установленных на монорельсах кран-балок. Во всех остальных помещениях светильники крепятся на крюках к перекрытиям.

Источниками света в помещениях являются:

Участок деревообработки - светильники с лампами ДРЛ;

электрощитовая, санузлы, бытовое помещение, комната мастеров, ОТК, сборка нестандартных деталей, слесарная мастерская, коридор - светильники с люминесцентными лампами.

3) Кладовая ОВ, кладовая фурнитуры, тепловой узел, вентиляционная камера- светильниками с лампами накаливания.

Аварийное освещение участока деревообработки выполняется светильниками с лампами накаливания.

Выбранные типы светильников заносим в таблицу 1.4.

Таблица 1.4 Типы светильников

№ п/п	Наименование помещения	Освещение	Тип светильника
1	2	4	5
1	Участок деревообработки	рабочее	РСП11-400
		аварийное	НСП11-500
2	КТП	рабочее	ЛСП02-2х65
3	Бытовое помещение	рабочее	ЛПО03-40
4	Коридор	рабочее	ЛСП02-2х65
		аварийное
5	Вентиляционная камера	рабочее	НСП02-100
6	Сан. узел	рабочее	ЛПО03-1Ч40
7	Сборка нестандартных деталей	рабочее	ПВЛМ- 2Ч80
8	Кабинет мастеров	рабочее	ЛПО02-4Ч40
9	ОТК	рабочее	ЛПО02-4Ч40
10	Слесарная мастерская	рабочее	ПВЛМ-2Ч80
11	Кладовая ОВ	рабочее	НСП02-100
12	Кладовая фурнитуры	рабочее	НСП02-100
13	Тепловой узел	рабочее	НСП02-100

2. Расчётная часть

2.1 Расчет мощности и выбор ламп

Основной задачей данного расчета является определение числа и мощности ламп светильников, необходимых для обеспечения заданной освещенности. При освещении лампами накаливания, а также лампами типа ДРЛ, ДРИ обычно число и размещение светильников намечают до светотехнического расчета, а в процессе расчета определяют необходимую мощность лампы. При выборе лампы стандартной мощности допускается отклонение ее номинального потока от расчетного в пределах от -10% до +20%. При невозможности выбрать лампу, поток которой лежит в указанных пределах, изменяют число светильников.

При освещении люминесцентными лампами предварительно намечают число и расположение рядов светильников, а затем рассчитывают число и мощность светильников, установленных в каждом ряду.

Согласно [1] расчет общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии затеняющих предметов должен производиться методом коэффициента использования светового потока.

Вспомогательные помещения можно рассчитать по упрощенной форме метода коэффициента использования, т.е. методом удельной мощности.

Метод коэффициента использования светового потока применяют для расчета общего равномерного освещения помещения. При этом световой поток одной лампы определяют по формуле:

, (2.1)

где E-нормируемая наименьшая освещённость, лк;

K-коэффициент запаса (в зависимости от загрязнения воздушной среды принимаются:

для ламп накаливания K=1,3…1,7;

для люменесцентных ламп K=1,5…2);

S-освещаемая площадь, м;

Z-отношение средней освещённости к минимальной ( Z=1,1…1,15);

N-количество светильников, шт.;

-коэффициент использования светового потока. Коэффициент использования светового потока для каждого типа светильника определяется в зависимости от коэффициентов отражения потолка, стен, расчётной поверхности или пола, определяемых по [2.1], а также в зависимости от индекса помещения.

Индекс помещения находят по формуле:

, (2.2)

где A-длина помещения, м;

B-ширина помещения;

Hp-расчётная высота подвеса светильников.

Исходя из формулы (2.1) и выбрав тип светильников и мощность ламп, можно определить число светильников:

N=(EЧKЧSЧZ)/((nЧ(FЧз)), (2.3)

где n-количество ламп в светильнике;

Приведенным выше методом произведен расчёт освещённости участка.

Приведенным выше методом произведен расчёт освещённости деревообрабатывающего участка.

Размеры помещения: A=35м, B=24м

Высота подвеса светильников: Hp=7м

Площадь помещения:S=AЧB=35Ч24=840м .

По таблице определяем нормируемую освещённость:

Emin=300лк.

По формуле (2.2) определяем индекс помещения:

i=35Ч24/(7Ч(35+24))=2.37

По таблице определяем коэффициент использования светового потока: з=0.59.

По формуле (2.3) определяем количество светильников:

N=(270Ч1,5Ч840Ч1,15)/(23000Ч0.59)=29шт

Как видно из расчётов для рабочего освещения нужно 29 светильников типа РСП11-400 с лампой ДРЛ-400, световой поток которой равен 23000 лм.

Аналогично рассчитываем количество светильников для аварийного освещения участка

N=(30Ч1.15Ч840Ч1,5)/(8250Ч0,52)=10шт

Для аварийного освещения необходимо 10 светильников типа НСП11-500 с лампой Г215-225-500, световой поток которой равен 8250 лм.

Размеры помещения: A=32м, B=9.5м

Высота подвеса светильников: Hp=7м

Площадь помещения:S=AЧB=32Ч9.5=304м .

По таблице определяем нормируемую освещённость:

Emin=300лк.

По формуле (2.2) определяем индекс помещения:

i=32Ч9.5/(7Ч(32+9.5))=1.04

По таблице определяем коэффициент использования светового потока: з=0.41.

По формуле (2.3) определяем количество светильников:

N=(270Ч1,5Ч304Ч1,15)/(23000Ч0,41)=15шт

Как видно из расчётов для рабочего освещения нужно 15 светильников типа РСП11-400 с лампой ДРЛ-400, световой поток которой равен 23000 лм.

Рассчитываем количество светильников для аварийного освещения участка

N=(30Ч1,5Ч304Ч1,15)/(8250Ч0,38)=5шт

Для аварийного освещения необходимо 5 светильников типа НСП11-500 с лампой Г215-225-500, световой поток которой равен 8250 лм.

Размеры помещения: A=32м, B=31м

Высота подвеса светильников: Hp=7м

Площадь помещения:S=AЧB=32Ч31=1023м .

По таблице определяем нормируемую освещённость:

Emin=300лк.

По формуле (2.2) определяем индекс помещения:

i=32Ч31/(7Ч(32+31))=2.2

По таблице определяем коэффициент использования светового потока: з=0.57.

По формуле (2.3) определяем количество светильников:

N=(270Ч1,5Ч1023Ч1,15)/(23000Ч0,57)=36шт

Для рабочего освещения нужно 36 светильников типа РСП11-400 с лампой ДРЛ-400, световой поток которой равен 23000 лм.

Аналогично рассчитываем количество светильников для аварийного освещения участка

N=(30Ч1,5Ч1023Ч1,15)/(8250Ч0,51)=13шт

Для аварийного освещения необходимо 13 светильников типа НСП11-500 с лампой Г215-225-500, световой поток которой равен 8250 лм.

Упрощенная форма метода коэффициента использования.

Удельная мощность (в ваттах на квадратный метр), т.е. частное от деления суммарной мощности ламп на площадь помещения, является важнейшим энергетическим показателем осветительной установки, широко используемым для оценки экономичности решений, для самоконтроля расчётов и для предварительного определения осветительной нагрузки.

На всех стадиях разрешается взамен полного светотехнического расчёта определять мощность или число ламп по таблицам удельной мощности, но только для общего равномерного освещения и в пределах тех “паспортных данных” , для которых составлены таблицы [9].

К «паспортным данным» таблиц удельной мощности и к учитываемым или параметрам при лампах накаливания относятся:

тип светильников;

освещённость;

коэффициент запаса;

коэффициент отражения поверхностей помещения;

значение расчётной высоты;

площадь помещения.

В таблицах учтён коэффициент Z; световая отдача ламп принята для мощности, соответствующей заданным условиям и значениям L /H , согласно таблицы. Для люминесцентных ламп сохраняет силу всё вышесказанное, но со следующими отличиями:

таблицы приводятся только для освещённости 100 лк, т.к. в данном случае имеет место прямая пропорциональность между E и Pуд;

в качестве одного из паспортных данных принят тип и мощность лампы и соответствующая ему световая отдача.

Порядок пользования таблицами следующий:

-выбираются все решения по освещению помещения;

-по соответствующей таблице находится удельная мощность Pуд;

-определяется единичная мощность лампы по формуле

Pл=(PудЧS)/N (2.4)

Выбирается ближайшая стандартная лампа.

Исходя из формулы (2.4) можно определить количество светильников:

N=(PудЧS)/Pл (2.5)

По приведенной выше методики определяем количество светильников во вспомогательных помещениях.

Тепловой узел

A=7.5м; B=4.5м; S=33.75м; Hp=3м; Emin=30лк

По таблице определяем Pуд=21.9 Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(21.9Ч33.75)/100=7шт

Т.о. для освещения теплового узла необходимо семь светильника НСП02-100 .

КТП

A=13.5м; B=6.5м; S=87.75м; Hp=4м; Emin=100лк

По таблице определяем Pуд=5.5Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(5.5Ч87.75)/2Ч65 = 4 шт

Т.о. для освещения КТП необходимо 4 светильника ЛСП02-2*65 .

Сан.узел

A=6м; B=2.5м; S=15м; Hp=3м; Emin=75лк

По таблице определяем Pуд=7.8Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(7.8Ч0.75Ч15)/40 = 3 шт

Т.о. для освещения Сан.узла необходимо 3 светильника ЛПО03-40 .

Сан.узел

A=7.5м; B=2.5м; S=18.75м; Hp=3м; Emin=75лк

По таблице определяем Pуд=7.8Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(7.8Ч0.75Ч18.75)/40 = 2 шт

Т.о. для освещения Сан.узла необходимо 2 светильника ЛПО03-40 .

Кладовая фурнитуры

A=13м; B=3м; S=39м; Hp=3м; Emin=70лк

По таблице определяем Pуд=17.1Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(17.1Ч39)/100 = 6 шт

Т.о. для освещения кладовой фурнитуры необходимо 6 светильников НСП02-100

Комната мастеров

A=10м; B=7.5м; S=75м; Hp=3м; Emin=300лк

По таблице определяем Pуд=4.7 Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(4.7Ч3Ч75)/4Ч40 = 7 шт

Т.о. для освещения комнаты мастеров необходимо 7 светильников ЛПО02-4Ч40

Вентиляционная камера

A=13.5м; B=7.5м; S=101.25м; Hp=3м; Emin=70лк

По таблице определяем Pуд=13.5 Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(13.5Ч1.1.25)/150 = 9 шт

Т.о. для освещения вентиляционной камеры необходимо 9 светильников НСП02-150

ОТК

A=18.5м; B=6м; S=111м; Hp=3м; Emin=300лк

По таблице определяем Pуд=5.4 Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(5.4Ч3Ч111)/4Ч40 = 12 шт

Т.о. для освещения ОТК необходимо 12 светильников ЛПО02-4Ч40

Коридор

A=14м; B=4м; S=56м; Hp=3м; Emin=75лк

По таблице определяем Pуд=5.5 Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(5.5Ч0.75Ч56)/2Ч65 = 2 шт

Т.о. для освещения коридора необходимо 2 светильника ЛСП02-2Ч65

Слесарная мастерская

A=ё3.5м; B=9м; S=121.5м; Hp=3м; Emin=300лк

По таблице определяем Pуд=9.3 Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(9.3Ч3Ч121.5)/2Ч80 = 21 шт

Т.о. для освещения слесарной мастерской необходимо 21 светильник ПВЛ01-2Ч80

Бытовое помещение

A=17.5м; B=2.5м; S=43.75м; Hp=3м; Emin=75лк

По таблице определяем Pуд=7.5 Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(7.5Ч0.75Ч43.75)/40 = 6 шт

Т.о. для освещения комнаты мастеров необходимо 6 светильников ЛПО03-40

Сборка нестандартных изделий

A=14м; B=7м; S=98м; Hp=5м; Emin=300лк

По таблице определяем Pуд=9.3 Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(9.3Ч3Ч98)/2Ч80 = 6 шт

Т.о. для освещения комнаты мастеров необходимо 6 светильников ПВЛМ-2Ч80

Кладовая ОВ

A=6м; B=4.5м; S=27м; Hp=3м; Emin=30лк

По таблице определяем Pуд=17.1 Вт/м

По формуле (2.5) определяем количество светильников

N=(17.1Ч27)/100 = 5 шт

Т.о. для освещения кладовой ОВ необходимо 5 светильников НСП02-100

2.2 Составление схемы питания и выбор осветительных щитков

При выборе схемы питания освещения в помещениях цеха мы учитываем требования: степень надежности питания, регламентированные уровни и колебания напряжения у источников питания, простота и удобство коллективной эксплуатации, требования к управлению освещением, экономичность установки. Различают магистральную, схему питания, также смешанная схема питания. Для проектируемого цеха мы выбираем смешанную схему питания.

Осветительные щитки и шкафы в основном выпускаются с автоматическими выключателями серий АЕ-1000, АЕ-2000, ВА51 - 31 и др.

В качестве осветительных щитков применяем распределительные пункты серии ПР11 с однополюсными и трехполюсными автоматическими выключателями АЕ2040.

Групповые осветительные щитки должны располагаться в помещениях с благоприятными условиями среды и удобных для обслуживания, по возможности ближе к центру питаемых от них нагрузок. Нельзя располагать их в кабинетах, складах и других запираемых помещениях, в цехах промышленных предприятий осветительные щитки размещают в электропомещениях, проходах или других удобных для обслуживания помещениях.

Если управление освещением производится со щитков, то рекомендуется щитки размещать так, чтобы с места их установки были видны включаемые светильники.

Для рабочего освещения выбираем щиток ПР11 - 3074 - 21У3, который укомплектован автоматическими выключателями серии АЕ2040 с тепловыми и электромагнитными расцепителями на номинальный ток от 10 до 63А и вводным выключателем серии А3726ФУ3 .

Для аварийного освещения выбираем щиток ПР11 - 3046 - 21У3, который укомплектован автоматическими выключателями серии АЕ2044 на номинальный ток от 10 до 63А и вводным выключателем серии АЕ2066.

2.3 Расчёт сечений проводов (кабелей) групповой и питающей сети и проверка по потере напряжения

Расчётную мощность осветительной нагрузки определяют по формуле:

Pро=KсоЧPуо, (2.6)

где Ксо-коэффициент спроса осветительной нагрузки (Ксо=0,95-для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролётов);

Русо-установленная мощность групп освещения входящих в щиток, кВт;

Pуо=?Pрасч.гр., (2.7)

где ?Ррасч.гр.-расчётная мощность групповых сетей освещения, которая определяется по формуле:

Pрасч.гр.=Pугр.ЧKпра, (2.8)

где Ругр-установленная мощность ламп, кВт;

Кпра-коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре (для люменесцентных ламп Кпра=1,2; для ламп ДРЛ Кпра=1,1).

Расчётный ток групповой сети определяют по формулам:

а) для трёзфазных линий:

Iро=(PргрЧ10)/(UфЧcosц) (2.9)

б) для однофазных линий:

Iро=(Pргр.Ч10)/(UфЧcosц) (2.10)

Расчётный ток питающей сети определяют по формуле:

I=Pро/Uн (2.11)

Согласно ПУЭ каждая групповая линия должна содержать на фазу не более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРИ или натриевых ламп; люминесцентных ламп-до 50 ламп на фазу. Загрузка фаз в пределах каждого щитка и группы должна быть равномерной. Расчёт распределительной и питающей сети (сечения проводов и кабелей) производим по допустимому нагреву. Надёжная работа проводов и кабелей определяется длительно допустимой температурой их нагрева. Величина тока длительного зависит как от марки провода или кабеля, так и от условий прокладки и температуры окружающей среды. Выбор сечения проводов или кабелей по нагреву длительным током нагрузки сводится к сравнению расчётного тока с допустимым табличным значением по ПЭУ для принятых марок провода или кабеля и условий их прокладки. При выборе должно соблюдаться условие:

Iдл.провода?Iрасчётного (2.12)

Производим расчёт групповых и питающих сетей щитка рабочего освещения ЩО 1.

Определяю установленную мощность группы 1:

Ру=100Ч6 + 2Ч160=0.92кВт

По формуле (2.8) определяем расчётную мощность группы:

Рр.гр.=(0.32Ч1.2)+0.6=0.98 кВт

По формуле (2.10) определяем расчётный ток групповой сети:

I=0.98/(Ч0.38Ч0.5)=3А

Исходя из условия (2.12) выбираем кабель АНРГ сечением 5*2,5мм

19>3

Определяю установленную мощность группы 2:

Ру=4Ч400 =1.6кВт

По формуле (2.8) определяем расчётную мощность группы:

Рр.гр.=1.6 Ч1.1=1.76 кВт

По формуле (2.10) определяем расчётный ток групповой сети:

I=1.76 /(Ч0.38Ч0.5)=5.41 А

Исходя из условия (2.12) выбираем кабель АНРГ сечением 5*2,5мм

19>8.4

Остальные группы рассчитываем аналогично и заносим в таблицу.

Таблица 2.1

Номер щитка	Номер группы	Руст.кВт	Рр.кВт	Iр.гр.А	Марка и сечение кабеля
ЩО1	1	0.92	0.98	3	АНРГ 3Ч2.5
	2	1.6	1.76	5.41	АНРГ 5Ч2.5
	3	2	2.2	6.76	АНРГ 5Ч2.5
	4	2.4	2.64	8.12	АНРГ 5Ч2.5
ЩО2	1	1.7	2.04	6.27	АНРГ 3Ч2.5
	2	2.47	3	9.23	АНРГ 3Ч3
	3	2	2.2	6.76	АНРГ 3Ч2.5
	4	1.2	1.32	4.06	АНРГ 5Ч2.5
	5	1.6	1.76	5.41	АНРГ 5Ч2.5
	6	1.2	1.32	4.06	АНРГ 5Ч2.5
	7	1.2	1.32	4.06	АНРГ 5Ч2.5
ЩО3	1	2.4	2.6	8	АНРГ 5Ч2.5
	2	1.6	1.76	5.41	АНРГ 5Ч2.5
	3	1.6	1.76	5.41	АНРГ 5Ч2.5
	4	1.6	1.76	5.41	АНРГ 5Ч2.5
	5	1.2	1.32	4.06	АНРГ 5Ч2.5
	6	2	2.2	6.76	АНРГ 5Ч2.5
	7	2.4	2.6	8	АНРГ 5Ч2.5
ЩО4	1	1.6	1.76	5.41	АНРГ 5Ч2.5
	2	1.6	1.76	5.41	АНРГ 5Ч2.5
	3	1.6	1.76	5.41	АНРГ 5Ч2.5
	4	2.4	3	9.23	АНРГ 3Ч2.5
	5	1.2	1.32	4.06	АНРГ 5Ч2.5
	6	1.1	1.32	4.06	АНРГ 3Ч2.5

По формуле (2.7) определяем установленную мощность ЩО 1:

Рущ=7.58 кВт

По формуле (2.6) определяем расчётную мощность осветительной нагрузки:

Ррщ=7.58Ч0.95=7.2 кВт

По формуле (2.11) определяем расчётный ток питающей сети:

I=7.2/(Ч0,38)=11.07 А

Из условия (2.12) выбираем питающий кабель АНРГ-5Ч2.5 19>11.25А

Таблица 2.2 Выбор проводов, кабелей

Номер щитка	Руст,кВт	Рр, кВт	Iр.гр, А	Марка и сечение кабеля
1	7.7	7.3	11.07	АНРГ-5Ч2,5
2	11.37	10.8	16.6	АНРГ-5Ч2,5
3	12.8	12.16	18.7	АНРГ-5Ч2,5
4	10.1	9.6	14.7	АНРГ-5Ч2,5

Расчёт групповой сети аварийного щитка освещения анологичен расчёту групповых сетей щитка рабочего освещения, поэтому данные расчёта заносим в таблицу 2.3

Выбор проводов, кабелей Таблица 2.3

Номер щитка	Номер группы	Руст,кВт	Рр, кВт	Iр.гр, А	Марка и сечение кабеля
ЩО1а	1	1.42	1.56	2.4	АНРГ-3Ч2,5
	2	2.5	2.75	4.23	АНРГ-3Ч2,5
	3	1.5	1.65	2.53	АНРГ-3Ч2,5
	4	0.1	0.095	0.14	АНРГ-3Ч2,5
ЩО2а	1	1.5	1.65	2.53	АНРГ-3Ч2,5
	2	1.5	1.65	2.53	АНРГ-3Ч2,5
	3	1.5	1.65	2.53	АНРГ-3Ч2,5
	4	1.5	1.65	2.53	АНРГ-3Ч2,5
	5	2	2.2	3.3	АНРГ-3Ч2,5

По формуле (2.7) определяем установленную мощность ЩО 1а:

Руо=1.56+2.75+1.65+1.1=7.06 кВт

По формуле (2.6) определяем расчётную мощность осветительной нагрузки:

Рро=0.95Ч7.06=6.7 кВт

По формуле (2.11) определяем расчётный ток питающей сети:

I=6.7/(Ч0,38)=10.3 А

Из условия (2.12) выбираем питающий кабель АНРГ-5Ч2,5

19>10.3

Аналогично выбираем питающий кабель и для ЩО2а

Проводники обладают электрическим сопротивлением, зависящим от материала провода, длины и сечения; при прохождении тока в сети за счёт сопротивления провода происходит снижение напряжения по длине линии. Равность напряжения в начале и в конце линии-является потерей напряжения в линии.

Допустимое значение потерь напряжения в осветительной сети ?Uд рассчитывается по формуле:

?Uд=Uхх-Umin-?Uт, (2.13)

где Uхх-номинальное напряжение при холостом ходе трансформатора,% (105%);

Umin-минимальное допустимое напряжение у наиболее удалённых ламп, (97,5%);

?Uт-потери напряжения в трансформаторе, %

Сечение проводов осветительной сети определяют по формуле:

S=M/c?Uд (2.14)

где М-момент нагрузки, кВтЧм;

C-коэффициент, определяемый в зависимости от системы напряжения, системы сети и материала проводника табл.

В общем случае момент нагрузки вычисляют по формуле:

M=PЧL, (2.15)

где P-расчётная нагрузка, кВт;

L-длина участка, М.

Определяем потерю напряжения для участка сети в зависимости от его сечения:

?U=M/сS (2.16)

Полученное значение ?U сравнивают с ?Uд:

?U??Uд (2.17)

При расчёте разветвлённой осветительной сети на минимум проводникового материала сечение каждого участка сети определяют по формуле:

S=Mприв./c?Uд (2.18)

где Мприв.-приведенный момент нагрузки.

Приведенный момент определяют по формуле:

Мприв.=?М+?бm, (2.19)

Где ?М-сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов линии, что и на данном учаске;

?бm-сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов;

б-коэффициент приведения моментов

Определив по Мприв и ?Uд сечение S данного участка, по S и фактическому моменту участка вычисляют его действительное значение потерь напряжения:

?Uф=M/cS (2.20)

Последующие участки рассчитывают аналогично по оставшейся потере напряжения

?U0=?Uд-?Uф (2.21)

При раздельном расчете питающей и групповой сети ?Uд распределяется между ними приближенно, исходя из ожидаемого соотношения моментов.

Как правило, 1.5…2.5% потерь относят на групповую сеть, а оставшуюся часть - на питающую линию.

При проектировании следует стремиться к равномерной загрузке и равенству моментов различных фаз. В трехфазных сетях с нулевым проводом для получения равенства моментов следует присоединять светильники к фазам в порядке ABC, C, B, A…, считая до конца линии.

При найденных двух значениях сечение осветительной сети (по длительному нагреву и допустимой потере напряжения) выбирается большее, как удовлетворяющее обоим условиям. При этом по механической прочности сечение алюминиевого провода должна быть не менее 2,0 мм. Проверим выбранные кабели по потере напряжения.

ЩО-1

По формуле (2.15) определяем момент нагрузки группы №1

M=0.98Ч21.5=21.07 кВтЧм

Определяем потерю напряжения для участка цепи

?U=21.07/(7.4Ч2,5)=1.13%

Падение напряжения удовлетворяет условиям.

Последующие участки групповой сети рассчитываются аналогично. Данные расчетов заносим в таблицу 2.4

Таблица 2.4 Данные расчета ?U

Номер группы	Pp, кВт	L, м	M, кВт*м	С	?U ,%
Щ0-1
1	1.104	21.5	23.7	7.4	1.13
2	1.76	13	22.9	44	0.2
3	2.2	1.5	3.3	44	0.03
1	2	3	4	5	6
4	2.64	4.5	11.88	44	0.1
ЩО-2
1	2.04	10	20.4	7.4	1.1
2	3	29.5	88.5	7.4	4.7
3	2.2	8	17.6	44	0.2
4	1.32	12	15.84	44	0.1
5	1.76	17.5	30.8	44	0.3
6	1.32	23	30.36	44	0.3
7	1.32	28.5	37.62	44	0.3
ЩО-3
1	2.4	24	62.4	44	0.6
2	1.6	21	36.96	44	0.4
3	1.6	11	19.36	44	0.2
4	1.6	8	14.08	44	0.1
5	1.2	5	6.6	44	0.06
6	2	10	22	44	0.2
7	2.4	13.5	35.1	44	0.3
ЩО-4
1	1.6	18.5	32.56	44	0.3
2	1.6	13.5	23.8	44	0.2
3	1.6	8	14.08	44	0.1
4	2.4	8	24	7.4	1.3
5	1.2	3	3.96	44	0.03
6	1.1	2	2.64	7.4	0.14
ЩО-1а
1	1.56	17.5	27.3	7.4	1.5
2	2.75	8.5	23.37	7.4	1.3
3	1.65	8	13.2	7.4	0.7
4	0.14	8	1.12	7.4	0.06
ЩО-2а
1	1.65	17.5	28.9	7.4	1.6
2	1.65	6.5	10.7	7.4	0.57
3	1.65	27.5	45.3	7.4	2.4
4	1.65	10	16.5	7.4	0.9
5	2.2	4.5	9.9	7.4	0.5

Из расчета видно: все выбранные сечения кабелей удовлетворяют выше сказанным условиям, за исключением группы 2 ЩО2 - принимаем сечение кабеля на ступень выше.

2.4 Защита осветительной сети и выбор аппаратов защиты

Согласны ПУЭ все сети должны иметь защиту от коротких замыканий.

Защита от токов перегрузки осуществляется в следующих условиях:

для сетей, выполненных открыто незащищенными изолированными проводами с горючей изоляцией (АПР, АПВ, и т.д.);

для сетей жилых и общественных зданий, торговых помещений, служебно - бытовых помещений и взрывоопасных установок.

Определение токов срабатывания плавких вставок предохранителей или расцепителей автоматов производится в соответствии с условиями.Номинальные токи защиты аппаратов должны быть не менее расчетных токов защищаемых участков.

Iзап?Iрасч.гр (2.22)

По условию (2.22) производим расчет защиты первой группы Щ01

Iз?Iр

10?5.3

Выбираем автоматический выключатель АЕ2044 однополюсный с током расцепителя 10А.

Iз?IрЧK ,(2.23)

где К - отношение тока срабатывания аппарата защиты к расчетному току осветительной линии

10>5.3Ч1.25

Расчет остальных групп щитка производим аналогично

2.5 Техническое обоснование выбора варианта схемы электроснабжения

Выбор рациональной схемы питания предприятий зависит от следующих условий: территориального расположения потребителей относительно питающей подстанции или ввода, а также относительно друг друга; величины установленной мощности отдельных электроприемников; требований к надежности электроснабжения. Выбранная схема должна обеспечивать простоту и удобство эксплуатации, минимум потерь электроэнергии, экономию цветного материала и, возможно, меньшие капитальные затраты.

Цеховые сети делят на питающие, которые отходят от источника питания (подстанции), и распределительные, к которым присоединяются электроприемники. Схемы электрических сетей могут выполняться радиальными и магистральными.

Радиальная схема питания применятся в тех случаях, когда в цехе предприятия стационарно установлены относительно мощные электроприемники, например, распределяются по цеху неравномерно и сосредоточены группами на отдельных участках.

Достоинство радиальной схемы питания заключается в высокой надежности электроснабжения и удобстве эксплуатации. При повреждении проводов или КЗ прекращают работать один или несколько электроприемников, подключенных к поврежденной линии, в то время как остальные продолжают нормально работать.

К числу недостатков радиальной схемы относятся большое количество питающих линий к электроприемникам; увеличение протяженности сети, а, следовательно, перерасход цветного металла и защитных аппаратов.

При магистральной схеме питающие (главные) магистрали вторичного напряжения цеховых трансформаторных подстанций или непосредственно к трансформаторам по схеме блока трансформатор-магистраль. Дальнейшее распределение электроэнергии производится распределительными магистралями, присоединенными к главной магистрали с помощью коммутационных и защитных аппаратов.

Достоинство магистральной схемы питания заключается в сравнительно небольшом количестве отходящих линий, уменьшающем расход цветных металлов, и сокращении габаритов распределительных устройств: благодаря применению схемы блока трансформатор-магистраль монтаж тока проводов можно вести индивидуальным методом. Однако магистральная схема менее надежна в эксплуатации, чем радиальная.

Магистральные сети конструктивно выполняются чаще всего шинопроводами. Применение комплектных шинопроводов заводского изготовления по сравнению с кабельными сетями имеют преимущество в отношении надежности, простоты и удобства подключения.

Исходя из вышеперечисленного выбираем радиальную схему электроснабжения.

2.6 Расчёт электрических нагрузок

Выбор электрических сетей трансформаторных и преобразовательных подстанций производится по расчетным нагрузкам. Поэтому определение электрических нагрузок я является важным этапом проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий.

Завышение расчетных нагрузок приводит к перерасходу проводникового материала, большей мощности трансформатора и следовательно к ухудшению технико-экономических показателей электроснабжения.

Занижение нагрузок ведет к уменьшению пропускной способности электросетей, увеличению потерь мощности и может вызвать нарушение нормальной работы силовых и осветительных электроприемников. Расчёт производим методом упорядоченных диаграмм.

Считаем электрические нагрузки для ШР1: станки Рн=3.0, 3.0, 3.0, 64.5 кВт.

Расчёт электрических нагрузок начинаем с определения суммарной установленной мощности ?Рн определяем по формуле:

(2.23)

Определяем активную и реактивную нагрузки за наиболее загруженную смену по формуле:

 (2.24)

Где Ки.гр.- групповой коэффициент использования, определяется по формуле:

(2.25)

(2.26)

где tgцгр.- групповой tgц, определяется по формуле:

\n (2.27)

Определяем Ки.гр. по формуле 2.25

Ки.гр.=0.25Ч3+0.2Ч3+0.2Ч3+0.2Ч64.5\73.5=0.2

Зная Ки.гр. определяем Рсм. по формуле2.24:

Рсм.=0.2Ч73.5=14.7 кВт

Находим tgц по формуле 2.27:

tgцгр.=1.5Ч1+1.5Ч1+1.5Ч1+1.33Ч1\4=1.45

Зная tgцгр. определяем Qсм. по формуле 2.26:

Qсм.=14.7Ч1.45=21.315 квар

Производим расчёт эффективного числа электроприёмников учитывая, что если nэ>n, тогда nэ=n.

(2.28)

Определяем коэффициент расчётной нагрузки (max) Кр по таблице в зависимости от Ки и nэ

(2.29)

Кр =4

Через коэффициент расчётной нагрузки определяем максимальноактивную нагрузку группы электроприёмников по формуле:

(2.30)

Определяем реактивную максимальную нагрузку по формуле:

(2.31)

при nэ

(2.32)

при

Определяем по формуле 2.31т.к nэ<10

Полную расчётную мощность определяем по формуле:

 (2.33)

Определяем расчётный ток группы электроприёмников по формуле:

(2.34)

Считаем электрические нагрузки для ШР2: станки Рн=3; 3; 0.37; 3; 64.5; 12.6 кВт

Расчёт электрических нагрузок начинаем с определения суммарной установленной мощности ?Рн определяем по формуле 1.1:

?Рн=3+3+0.37+3+64.5+12.6=86.47кВт

Определяем активную и реактивную нагрузки за наиболее загруженную смену :

Определяем Ки.гр. по формуле 1.3

Ки.гр.=3Ч0.25+3Ч0.2+0.37Ч0.2+3Ч0.2+64.5Ч0.2+12.6Ч0.2\86.47=0.2

Зная Ки.гр. определяю Рсм.:

Рсм.=0.2Ч86.47=17.294 кВт

Находим tgц:

tgцгр.=1.5Ч1+1.33Ч1+1.33Ч1+1.33Ч1+1.33Ч1+1.33Ч1\6=1.35

Зная tgцгр. определяю Qсм:

Qсм.=1.35Ч17.294=23.3 квар

Производим расчёт эффективного числа электроприёмников:



Определяю коэффициент расчётной нагрузки (max) Кр по таблице:

Кр =3.39

Через коэффициент расчётной нагрузки определяем максимальноактивную нагрузку группы электроприёмников:

Определяю реактивную максимальную нагрузку:

Полную расчётную мощность определяем по формуле 1.11:

Определяюрасчётный ток группы электроприёмников:

Аналогично рассчитываю электрические нагрузки для ШР3,ШР4,ШР5,ШР6,ШР7,ШР8.

2.7 Расчёт мощности компенсирующего устройства реактивной мощности

Работа большинства электроприемников сопровождаетсяпотреблением из сети не только активной, но и реактивной мощности(асинхронные электродвигатели, газоразрядные лампы, выпрямительные установки) Источником реактивной энергии являются генераторыэлектростанций и синхронные компенсаторы (машины). В качествесобственных компенсирующих устройств в системе электроснабженияиспользуются синхронные электродвигатели, конденсаторныеустановки, специально статические источники реактивной мощности. Напромышленных предприятиях получили наибольшее распространение конденсаторные установки. Конденсаторные установки устанавливаются из определенного числа секций, которые в зависимости от рабочего напряжения и расчетной величины реактивной мощности соединяются между собой параллельно, последовательно, смешанно. Для расчёта компенсации реактивной мощности возьмём следующие данные Рр=276.62 кВт; Qр=133.2 квар; Sр=308.97 кВ*А.

Определим коэффициент мощности по формуле:

(2.35)

Чтобы поддержать коэффициент мощности близким к cosц т.е. увеличить коэффициент мощности, нужно уменьшить (скомпенсировать)реактивную мощность. Для этого нужно установить компенсирующее устройство реактивной мощности (статические конденсаторы), мощность которого определяется по формуле:

 (2.36)

где tgцфакт.- фактический tgц, определяется по формуле:

(2.37)

tgцопт.- оптимальный tgц, задаётся предприятию энергосистемой, tgцопт.=0.33~cosц=0.95, рассчитаем tgцфакт. по формуле 2.37:

Находим мощность компенсирующего устройства по формуле 2.36:

Выбираем для компенсации реактивной мощности конденсаторные батареи мощностью Qк.у.=60 квар., типаУКЗ-0,415-60ТЗ.

Определим реактивную мощность после компенсации по формуле:

(2.38)

Определим полную максимальную мощность после компенсации по формуле:

(2.39)



Определяем коэффициент мощности после компенсации по формуле:

(2.40)

Построим треугольник мощностей до и после компенсации реактивной мощности :

Рисунок 2.1 - Диаграмма работы компенсирующего устройства

2.8 Выбор типа и числа трансформаторов КТП

Полная мощность КТП равна:

(2.41)

Рассчитаем осветительную нагрузку. Освещение цеха производится светильниками РСП05 с лампами ДРЛ -400. Цех нестандартного оборудования, Еmin =300 Лк, высота цеха 8.6м, площадь цеха ( Р ) равна 3268м2. Расчёт освещения цеха производится по удельной мощности на единицу площади Руд ( Вт/м2 ). Руд определяем по таблице 5 - 40 и она равна 10,5 Вт/м2. Определяем установленную мощность освещения:

Руст = РудЧF=10.5Ч8.6 =90.3 кВт (2.42)

Мощность осветительной нагрузки рассчитывается по формуле:

Росв.=КЧКсЧРуст.(2.43)

Росв = 1,1 Ч 0,85 Ч90.3 =84.4 кВт

где к - коэффициент учитывающий потери мощности в ПРА ( для ламп ДРЛ равен 1,1 ), Кс -- коэффициент спроса определяем по таблице и он равен 0,85. По формуле определяем мощность КТП:

Sр.цеха=

Выбираем мощность КТП:

Выбор производится из номинальных мощностей трансформаторов (Зн тр-ов : 160; 250; 400; 630; 1000 ) с учётом коэффициента загрузки. Т. е. коэффициент загрузки должен колебаться в пределах 0,85...0,95.

Sн.тр.=400кВ*А

Sн.расч. =308.97кВ*А

(2.44)

Т.к. коэффициент загрузки равен 0,77, трансформатор недогружен, следовательно имеется запас мощности.

2.9 Расчёт параметров и выбор аппаратов защиты распределительной сети

Автоматы устанавливаются в тех случаях: необходимости автоматизации управления.

Необходимости обеспечения более строгого по сравнению с предохранителями восстановления питания, если при этом не имеют решающего значения вероятность неселективных отключений и отсутствие эффекта ограничения тока короткого замыкания.

Частных аварийных отключений (испытательные, лабораторные и тому подобные установки).

В остальных случаях рекомендуется применять предохранители с наполнителем типа НПН2 и ПН2 или без наполнителя ПР2.

Условия выбора.

1 - станок круглопильный

Рн = 3.0 кВт

(2.45)

; (2.46)

А(2.47)

Выбираем автоматический выключатель ВА51 25\20

2-станок строгальный

Рн = 3.0 кВт

; А

Выбираем автоматический выключатель ВА51 25\10

3-станок фуговальный

Рн = 3.5 кВт

; А

Выбираем автоматический выключатель ВА51 25\12.5

4- станок оцилиндровывания бревна

Рн = 64.5 кВт



; А

Выбираем автоматический выключатель ВА51 250\200

5- станок шлифовальный

Рн = 0.37 кВт

; А

Выбираем автоматический выключатель ВА51 25\1.25

6-станок обработки венцовых соединений

Рн = 12.6 кВт

; А

Выбираем автоматический выключатель ВА51 63\40

7- станок фрезерный

Рн = 7.6 кВт

 ; А

Выбираем автоматический выключатель ВА51 25\25

8-станок форматно - раскроенный

Рн = 0.75 кВт

; А

Выбираем автоматический выключатель ВА51 25\2.5

9-станок строгально-рейсмусовый

Рн = 6.8 кВт

; А

Выбираем автоматический выключатель ВА51 25\25

10-станок сверлильно-пресадочный

Рн = 2.5 кВт

; А

Выбираем автоматический выключатель ВА51 25\8

11- станок токарно-винторезный

Рн = 11 кВт

; А

Выбираем автоматический выключатель ВА51 63\40

12- станок вертикально - сверлильный

Рн = 7.6 кВт

; А

Выбираем автоматический выключатель ВА51 25\25

13 - тепловая завеса

Рн = 5.5 кВт

; А

Выбираем автоматический выключатель ВА51 25\12.5

Также выбираем магнитный пускатель ПМЛ - 2000 и тепловое реле РТЛ - 1016

Выбираем распределительные шкафы типа ПР85-Ин1

ШР1:ПР85-Ин1-104

ШР2:ПР85-Ин1-104

ШР3:ПР85-Ин1-104

ШР4:ПР85-Ин1-104

ШР5: ПР85 -Ин1-104

ШР6: ПР85 -Ин1-104

ШР7: ПР85 -Ин1-104

ШР8: ПР85 -Ин1-104

Для защиты от перегрузок будем использовать автоматические выключатели серии ВА, параметры которых выберем из таблицы по следующим условиям:

- номинальный ток аппарата

- номинальный ток теплового расцепителя

Для ШР1:

А А

ВА51-31 160/125

Для ШР2:

А А

ВА51-31 160/125

Для ШР3:

А А

ВА51-31 100/16

Для ШР4:

А А

ВА51-31 160/125

Для ШР5:

А А

ВА51-33 100/20

Для ШР6:

А А

ВА51-33 160/160

Для ШР7:

А А

ВА51-33 100/20

Для ШР8:

А А

ВА51-33 100/40

2.10 Расчёт распределительной сети, выбор проводов (кабелей)

Электрические сети служат для подачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий. Потребители присоединяются через внутрицеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пусковых аппаратов.

Прокладка электрических сетей производится изолированными и не изолированными проводниками. Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и не защищенными проводниками. В защищенных проводниках поверх электрической изоляции наложена металлическая и другая оболочка, прекращающая допуск механических повреждений. Неизолированные проводники - это алюминиевые, медные, стальные шины и голые провода.

В электрических сетях промышленных предприятий широко применяются шинопроводы. По конструкции они могут быть открытыми и закрытыми, по назначению - магистральные и распределительные.

Цеховые сети делятся на питающие, которые отходят от источника питания (подстанции), и распределительные, к которым присоединяются электроприемники. Схемы электрических сетей могут выполняться магистральными и радиальными.

Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания отходят линии, питающие крупные электроприемники или групповые распределительные пункты, от которых, в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие прочие мелкие электроприемники.

Магистральные схемы в основном применяют при равномерном распределении нагрузки по площади цеха.

Сечение проводников выбираются исходя из выражения:

 (2.48)

1 - станок круглопильный

I н.р. = 20А; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч120= А ; IР= 20А

18 > 16

Выбираем провод по таблице : АПВ 4Ч(1Ч3)

2 - станок строгальный

I н.р. = 10; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч10= А ; IР= 10А

18> 8

Выбираем провод АПВ 4Ч(1Ч2)

3 - станок фуговальный

I н.р. = 12.5А; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч12.5= А ; IР= 12.5А

18 > 10

Выбираем провод по таблице : АПВ 4Ч(1Ч2)

4 - станок оцилиндровывания бревна

I н.р. = 200А; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч200= А ; IР= 200А

200 > 200

Выбираем провод по таблице : АПВ 3Ч(1Ч95)+1Ч50

5 - станок шлифовальный

I н.р. = 1.25А; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч1.25= А ; IР= 1.25А

18> 1

Выбираем провод по таблице : АПВ 4Ч(1Ч2)

6 - станок обработки венцовых соединений

I н.р. = 40А; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч40= А ; IР= 40А

40> 40

Выбираем провод по таблице : АПВ 4Ч(1Ч8)

7 - станок фрезерный

I н.р. = 25А; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч25= А ; IР= 25А

22 > 20

Выбираем провод по таблице : АПВ 4Ч(1Ч4)

8 - станок форматно-раскроечный

I н.р. = 2.5А; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч2.5= А ; IР= 2.5А

18 > 2

Выбираем провод по таблице : АПВ 4Ч(1Ч2)

9 - станок строгально-рейсмусовый

I н.р. = 25А; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч25= А ; IР= 25А

22> 20

Выбираем провод по таблице : АПВ 4Ч(1Ч4)

10 - станок сверлильно-пресадочный

I н.р. = 8А; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч8= А ; IР= 8А

18 > 8

Выбираем провод по таблице : АПВ 4Ч(1Ч2)

11 - станок токарно-винторезный

I н.р. = 40А; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч40= А ; IР= 40А

32 >31.5

Выбираем провод по таблице : АПВ 4Ч(1Ч8)

12 - станок вертикально-сверлильный

I н.р. = 25А; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч25= А ; IР= 25А

22 > 20

Выбираем провод по таблице : АПВ 4Ч(1Ч4)

13 - тепловая завеса

I н.р. = 12.5А; Iдд = 1ЧIн.р. = 1Ч12.5= А ; IР= 12.5А

18 > 12.5

Выбираем провод по таблице : АПВ 4Ч(1Ч2)

Выбранные аппараты защиты, электродвигатели и магнитные пускатели, а также провода и кабели распределительной сети заносим в таблицу 8.1.

2.11 Расчёт питающей сети и выбор электрооборудования КТП

Для защиты от перегрузок будем использовать автоматические выключатели серии ВА, параметры которых выберем из таблицы 9 [1]. Для контроля за потреблением активной и реактивной мощности, учета потребленной активной и реактивной энергии и коэффициента мощности, осуществления защиты комплектной трансформаторной подстанции и отдельных отходящих линий к распределительным шкафам необходимо правильно выбрать электрооборудование подстанции. Для измерения напряжения и токов будем использовать вольтметр Э8021, амперметры Э8021 и трансформаторы тока ТК-20, параметры которых выберем из таблицы 11 [1].Исходными данными для выбора аппаратов защиты, контроля и учета будут определенные ранее расчетные токи распределительных шкафов. Также выберем сечения питающих кабелей с учетом токов защитных аппаратов для подвода к распределительным шкафам.