Проект механосборочного цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общая характеристика ремонтного цеха и технологический процесс

2. Перечень и характеристики установленного оборудования

2.1 Общая характеристика, расчет и выбор приводных эл. двигателей радиально-сверильного станка

2.2 Разработка электрической принципиальной схемы радиально-сверильного станка

2.3 Выбор электрических аппаратов для радиально-сверильного станка

2.4 Расчет электрического освещения

2.5 Расчет вентиляционной установки

2.6 Расчет и выбор грузоподъемного механизма

2.7 Сквозная таблица с характеристиками Э.О

3. Расчет электрической нагрузки

3.1 Расчет средней сменной мощности

3.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства

3.3 Определение максимальной расчетной мощности

4. Выбор питающей подстанции

4.1 Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции

4.2 Выбор конструктивного исполнения подстанции

5. Выбор питающих кабелей

6. Расчет токов короткого замыкания

6.1 Общие сведения о коротком замыкании

6.2 Расчетная схема и её параметры

6.3 Расчет токов короткого замыкания

6.7 Выбор и проверка высоковольтного оборудования

8. Разработка схемы электроснабжения

9. Расчет распределительной сети 0,4 кВ

10. Защитное заземление

10.1 Назначение и конструктивное выполнение заземления

10.2 Расчет заземления

11. Охрана труда

11.1 Электробезопасность

11.2 Пожаробезопасность

11.3 Защита окружающей среды

12. Автоматика в системе электроснабжения

13. Учет и экономия электроэнергии

14. Экономическая часть проекта

Заключение

Литература



Введение

Жизнь и деятельность современного общества невозможно представить без электричества. Электричество давно и прочно вошло во все отрасли народного хозяйства и в быт людей. Основное достоинство электрической энергии -- относительная простота производства, передачи, дробления и преобразования.

Электроэнергия вырабатывается на предприятиях, называемых электрическими станциями. На этих станциях различные виды энергии (энергия топлива, падающей воды, ветра, атомная и др.) с помощью электрических машин (генераторов), преобразуются в электрическую энергию, которую по линиям электропередачи можно передавать на очень большие расстояния. Прием, преобразование и распределение электроэнергии осуществляются на электрических подстанциях - электроустановках, состоящих из трансформаторов или иных преобразователей электроэнергии, распределительных устройств, устройств управления, защиты, измерения и вспомогательных устройств. Подстанции являются основным элементом электрической сети.

Совокупность электрических станций, линий электропередачи, подстанций, тепловых сетей и приемников, объединенных общим и непрерывным процессом выработки, преобразования, распределения тепловой и электрической энергии, называется энергетической системой. Часть энергетической системы, состоящая из генераторов, распределительных устройств, повышающих и понижающих подстанций и линий электрической сети, называют электроэнергетической системой.

В настоящее время основой межсистемных энергетических связей Российской Федерации являются линии напряжением 500 кВ.

Принципом развития энергосистемы России является производство электроэнергии на крупных электростанциях, объединяемых в единую энергосистему общей высоковольтной сетью 500 ... 1150 кВ.

Особенностью работы электроэнергетических систем является то, что электростанции должны вырабатывать столько мощности, сколько ее требуется в данный момент для покрытия нагрузки потребителей, собственных нужд станций и потерь в сетях. При снижении нагрузки необходимо производить остановку некоторого числа генераторов и, наоборот, запускать дополнительные генераторы при увеличении потребления электроэнергии. Следует также учитывать, что от энергосистем питается ряд потребителей, нарушение электроснабжения которых недопустимо, так как это может привести к серьезным авариям и человеческим жертвам. Для обеспечения указанных требований все мощные электростанции, с помощью линий электропередачи, объединены в крупные энергосистемы, имеющие специальные диспетчерские пункты оперативного управления, которые оснащаются средствами контроля, связью, мнемонической схемой расположения электростанций, линий электропередач и подстанций.

Энергосистемы, в свою очередь, объединяются в единую энергосистему (ЕЭС) России.

Объединение энергетических систем имеет огромные преимущества по сравнению с отдельными станциями. При создании объединенных энергосистем можно уменьшить установленную мощность электростанций. Максимум суммарной нагрузки системы меньше чем сумма максимумов нагрузок отдельных потреби гелей. В энергетических системах, охватывающих обширные географические районы, несовпадение максимумов вызвано расположением потребителей в разных часовых поясах, что дает более равномерный суммарный график по сравнению с графиком нагрузки отдельных потребителей. Кроме того, при параллельной работе электрических станций требуется меньшая мощность резервных генераторов. Объединение энергосистем позволяет увеличить единичные мощности агрегатов, что улучшает их технические характеристики и снижает удельную стоимость выработки электроэнергии, повышается надежность электроснабжения потребителей. Получаемый от объединения энергосистем эффект превышает все затраты на строительство и эксплуатацию межсистемных линий электропередачи.

Важнейшей задачей электроснабжения народного хозяйства является повышение его надежности и бесперебойности. Для обеспечения высокого уровня технического содержания электрооборудования, правилами технической эксплуатации предусматривается ряд мер по его обслуживанию и ремонту. Для непрерывной и безаварийной работы оборудования подстанций и распределительных устройств, специальными графиками и планами определяются сроки их профилактических ремонтов и испытаний, а также систематическое оперативное обслуживание. Предупредительные ремонты предусматривают доведение технических показателей электрооборудования до проектных и расчетных значений, что обеспечивает длительную, надежную и экономичную работу оборудования, бесперебойное и качественное снабжение потребителей электроэнергии.



1. Общая характеристика механосборочного цеха и технологический процесс

Механосборочный цех предназначен для серийного выпуска подукции для завода тяжелого машиностроения. Он является одним из цехов завода тяжелого машиностроения.

Питание цеховой ТП выполняется либо от главной понизительной подстанции ГПП завода, либо от центрального распределительного пункта ЦРП, или от шин генераторного напряжения ближайшей энергостанции. Напряжение в сети внешнего энергоснабжения принимается 10 кВ, наиболее вероятным вариантом выполнения сети внешнего электроснабжения является использование кабельных линий (КЛ).

Размеры цеха А х В х Н = 50 х 30 х 8м



2. Перечень и характеристики установленного оборудования

1. Станочное отделение.

1.1. наждачный станок (3шт)

1.2. карусельно-фрезерный станок (3шт)

1.3. вертикально-протяжный станок (2шт)

1.4. полуавтомат токарный (3шт)

1.5. продольно-фрезерный станок (3шт)

1.6. горизонтально-расточной станок (2шт)

1.7. вертикально-сверлильный станок (2шт)

1.8. агрегатный горизонтально-сверлильный станок (2шт)

1.9. радиально-сверлильный станок (2шт)

1.10. шлифовально-обдирочный станок (2шт)

1.11. круглошлифовальный станок (2шт)

1.12. закалочная установка (1шт)

1.13. клепальная машина (2шт)

1.14. электротельфер (1шт)

2. Цех имеет вспомогательные, бытовые помещения:

2.1 Склад Зап.Частей

2.2 Инструментальная

2.3 Бытовка

2.4 Цеховая ТП

2.5 Склад материалов

2.6 Комната отдыха

2.7 Склад изделий

2.8 Помещение мастера

2.9 Вентиляционная, в которой имеются два вентилятора



2.1 Общая характеристика, расчёт и выбор приводных эл. двигателей радиально-сверлильного станка

Для выбора мощности главного электродвигателя М1- необходимо учесть диаметр сверла d = 28 мм.

Мощность электропривода осуществляется по формуле:

кВт [1. С 119]

Дано: d=28 мм.

S=0,2мм.

n=250 об/мин.

Fсв = 392 кг/мм²

nс = 0,7.

кВт

Выбираем по каталогу двигатель с ближайшей большей стандартной мощностью и его технические характеристики заносим в таблицу, в эту же таблицу заносим данные вспомогательных двигателей:

Таблица 2.1.1. Технические характеристики АД привода шпинделя радиально-сверлильного станка и остальных вспомогательных.

Тип электродвигателя	Рн, кВт	При номинальной нагрузке	Iпуск/ Iном	Iном	Iпуск
		nн об/мин	з,%	COSц
4А100М4УЗ	3	1435	82,0	0,83	6,5	6,6	42,9
4А80В4УЗ	1,1	1420	75,0	0,81	5,0	3,57	17,85
4А71А4УЗ	0,55	1390	70,5	0,70	4,5	1,69	7,6
4А71А4УЗ	0,55	1390	70,5	0,70	4,5	1,69	7,6
4АА56А4УЗ	0,12	1375	63,0	0,66	3,5	0,41	1,65



Электропривод радиально-сверлильного станка.

М1 - Электродвигатель вращения шпинделя Рн= 3 кВт

М2 -Электродвигатель перемещения траверсы Рн= 1,1 кВт

М3 - Электродвигатель гидрозажима колонны Рн= 0,55 кВт

М4 - Электродвигатель гидрозажима шпиндельной головки Рн= 0,55 кВт

М5 - Электродвигатель насоса охлаждающей жидкости Рн= 0,12 кВт

2.2 Разработка эл. схемы управления для радиально сверлильного станка

Станок имеет пять асинхронных короткозамкнутых двигателей: вращения шпинделя M1 (3 кВт), перемещения траверсы M2 (1,1 кВт), гидрозажима колонны M3 и шпиндельной головки M4 (по 0,55 кВт) и электронасоса M5 (0,12 кВт).

Частота вращения шпинделя регулируется механическим путем с помощью коробки скоростей в диапазоне от 30 до 1500 об/мин (12 скоростей). Привод подачи выполнен от главного двигателя M1 через коробку подач. Скорость подачи регулируется от 0,05 до 2,2 мм/об, наибольшее усиление подачи F_П,max=20000 Н. Траверса может поворачиваться вокруг оси колонны на 360^О и вертикально перемещаться по колонне на 680 мм со скоростью 1,4 м/мин. Зажим траверсы колонне производится автоматически. Все органы управления станком сосредоточены на сверлильной головке, что обеспечивает значительное сокращение вспомогательного времени при работе на станке.

Рассмотрим электропривод схему управления радиально-сверлильного станка модели 2A55, предназначенного для обработки отверстий диаметром до 50мм сверлами из быстрорежущей стали.

В электрооборудование, за исключением электронасоса, установлено на проводной части станка, поэтому напряжение сети 380 В подается через вводной выключатель QW1 на кольцевой токосъёмник XA и далее через щеточный контакт в распределительный шкаф, установленный на траверсе.

Перед началом работы следует произвести зажим колонны и шпиндельной головки, что осуществляется нажатием кнопки Зажим. Получает питание контактор КМ3 и главными контактами включает двигатели M3 и M4, которые приводят в действие гидравлические зажимные устройства. Одновременно через вспомогательный контакт контактора КM3 включается реле КV подготавливающее питание цепей управления через свой контакт после прекращения воздействия на кнопку Зажим и отключения контактора КМ3. Для отжима колонны и шпиндельной головки при их перемещения нажимается кнопка Отжим, при этом теряет питание реле КV, что делает невозможным работу на станке при отжатых колонне и шпиндельной головке.

Управление двигателями шпинделя M1 и перемещения траверсы M2 производится при помощи крестового переключателя SA3, рукоятка которого может перемещаться в четыре положения: Влево, Вправо, Вверх и Вниз, замыкая при этом соответственно В; П; В и Н. Так, в положении рукоятки Влево включается контактор КМШВ и шпиндель вращается против часовой стрелки. Если рукоятку переместить в положение Вправо, то отключается контактор КМШВ, включается контактор КМШП и шпиндель станка будет вращаться по часовой стрелке.

При установки рукоятки крестового переключателя SAЗ, например, в положение Вверх включается контактором - КМТВ двигатель М2. При этом ходовой винт механизма перемещения вращается вначале вхолостую, передвигая сидящую на нем гайку, что вызывает отжим траверсы (при этом замыкается контакт SA-2 переключателя автоматического зажима), после чего происходит подъем траверсы. По достижении траверсой необходимого уровня переводят рукоятку SA3 в среднее положение, поэтому отключается контактор КМТВ, включается контактор КМТН и двигатель М2 реверсируется. Реверс необходим для осуществления автоматического зажима траверсы благодаря вращению ходового винта в обратную сторону и передвижению гайки до положения зажима, после чего двигатель разомкнувшимся контактом SA-2 отключается. Если теперь установить рукоятку переключателя в положение Вниз, то сначала произойдет отжим траверсы, а затем ее отпускание и т.д. Перемещение траверсы в крайних положениях ограничивается конечным выключателем SQ”Верх” и SQ”Низ” разрывающими цепи питания контакторов КМТВ или КМТН.

Защита от к.з. в силовых цепях, цепях управления и освещения производится плавкими предохранителями FU1…FU4. Двигатель шпинделя защищен от перегрузки тепловым реле КК. Реле КV осуществляет нулевую защиту, предотвращая самозапуск двигателей M1 и M2, включеннях переключателем SA3, при снятии и последующем восстановлении напряжения питания. Восстановление цепи управления возможно только при повторном нажатии кнопки Зажим.

2.3 Выбор электрических аппаратов для силовой части схемы

для электродвигателей М1, М2, М3, М4, М5.

По току In ?Iн1;

М1-Iна=6,6А?10А

Выбираем реверсивный контактор 1 величины марки ПМЛ-161102

Выбираем контактор для электродвигателя М2 реверсивный марки ПМЛ-161102

1 величины

М2=Iн2=3,57А?10А



Выбираем контактор для электродвигателей М3, М4.

Iрасч. = ?Iн+Iн [5. С 106]

Iрасч. = 1,69А+1,69А=3,38А?10А

Выбираем контактор реверсивный 1 величины марки ПМЛ-161102.

Выбираем тепловое реле

Реле управления, защиты автоматики предназначены для организации управления, контроля, автоматизации процессами, реализуемыми электротехническими установками, а так же защиты электрооборудования и электрических цепей от коротких замыканий, неполнофазных режимов и т.д.

Для М1, М2, М3, М4, М5 (КK)

К=1,05 I н реле = 25А I н= 1,05?6,6= 6,93А?10А

Выбираем реле типа: РТЛ -101404 ( I тр 7?10 )

Выбираем плавкие вставки:

[5. С 83]

Iн FV1=+3,57+2?1,69+0,41=28,81А?40А

Iн Серии ПР-2 I_{н кр}=60 А I_вст=35А



Iн FV2=+2?1,69=12,305А?15А

Плавкая вставка ПР-2 I_{н кр}=15А I_ест=15А

FV3==0,825А?1А

Серии ПР-2 I_{н пр}=15А I_{н ест}=1А

Выбираем кабель I_р=15,98А АВВГ-(4?2,5) I_д=19А

2.4 Расчет электрического освещения

Установки электрического освещения используют во всех производственных помещениях, так же для освещения технологических площадок.

Рабочее освещение предназначается для нормальной деятельности во всех помещениях и на открытых участках при недостаточном естественном освещении. Оно должно обеспечивать нормируемую освещённость в помещении на рабочем месте. Согласно ГОСТ 13109-67, отклонение напряжения в сети рабочего электрического освещения допускается в пределах от -2,5% до +5%.

1. Расчет электрического освещения для участка цеха металлорежущих станков длинной А = 50м, шириной В = 30м, высотой Н = 8м.

Коэффициенты отражения:

От потолка -

От стен -

От рабочей поверхности -

В качестве источников света выбираем газоразрядные лампы типа ДРЛ-250

Р = 250 Вт, лм

Тип светильника РСП-0,5 незащищенного исполнения

Согласно СН и П, для рассчитываемого цеха определяем нормированную освещенность и коэффициент запаса .

,

Приняв высоту с веса светильника , высоту рабочей поверхности , определяем расчетную высоту подвеса светильников.

[3, стр. 102]

Размеры цеха А=50м В=30м Н=8м. Составляем поперечный разрез помещения.

Рис. 2.4.1 План поперечного разреза цеха М 1:100



Рассчитываем h-это высота то светильника до рабочей поверхности.

метров

метров

Определяем индекс помещения в соответствии с h и поперечным размером помещения.

[3,с21]

В данном производственном помещении потолок и стены выкрашены темные цвета, поэтому коэффициент отражения от рабочей поверхности, стан и потолка составляют:

Для данного помещения в качестве источника света выбираем газоразрядные лампы т.к. помещение сухое выбираем светильник РСП 05 и определяем коэффициент светового потока Выбираем лампы ДРИ-250

[3,стр 102]

Рекомендуемая нормированная освещенность для данного помещения при использовании газоразрядных ламп составляет 300Лк

Определяем общее число светильников по формуле.

шт. [3, c 28]



Где: К_з- коэффициент запаса равен 1,5

Z- Коэффициент неравномерности освещения равен1,15.

S- площадь освещаемого помещения М²

Согласно правилам ПУЭ и СНиП для равномерной нагрузки питающей сети выбираем:

(шт.), распределяется как (4х18) шт.

Определяем суммарную мощность осветительной установки.

Вт.

Следовательно, принимаем расположение светильников в каждом ряду с равномерным разрывами между ними и составляем план размещения светильников под потолком.

Принимаем расположение светильников в каждом ряду с равномерным разрывами между ними. Составляем план размещения светильников под потолком.

Найдем Ф_расч для определения правильности расчета.

Лм. [3. С 52]

Находим погрешность расчета



[3. С 55]

Лм. [3. С 56]

Лм.

%

Погрешность в допустимых нормах, значит, расчет произведен правильно.

2.5 Расчет вентиляционной установки

сверлильный замыкание заземление станок

Расчет и выбор мощности приводного электродвигателя для вентилятора.

Вентиляционные установки промпредприятий выполняется обычно вентиляторами центробежного типа. Мощность приводного электродвигателя находится по формуле:

[2. С 454]

коэффициент запаса

производительность вентиляционной установки

напор (давление) газа

кпд вентилятора

кпд механической передачи

Производительность вентиляционной установки определяется в зависимости от объема помещения V и требуемой кратности обмена воздуха в час

[2. С 420]

кратность обмена воздуха в час, примем =2

перепад давления воздуха, примем Н_в=1000 Па

Выбираем для вентиляционной установки 2 приводных электродвигателя, 1 из них мощностью 11 кВт, 1- мощностью по 7,5 кВт каждый. Технические данные двигателей заносим в таблицу.

Таблица 2.5.1 Технические данные электродвигателя.

Тип двигателя	кВт	, об/мин		%
4А132М4УЗ	11	1460	0,87	87,5	7,5
4А132S4У3	7,5	1455	0,86	87,5	7,5



2.6 Расчет и выбор грузоподъемного механизма

Электрооборудование кран-балок

Для подъема и перемещения грузов внутри мастерской служит тельфер грузоподъемностью 3,5 тонны.

Статическая мощность на валу двигателя в установившемся режиме при подъеме затрачивается на перемещение груза по вертикали и на преодоление потерь, на трение.

[2. С 117]

сила тяжести поднимаемого груза, Н

сила тяжести грузозахватывающего устройства, Н

[2. С 118]

КПД подъемного механизма, при подъеме полного груза

скорость подъема груза,

Примем V_n =0.14

Для привода механизма подъема груза выбирают крановые электродвигатели специального исполнения

- для мостовых кранов серий MTF или MTH

- для кран-балок и тельферов серий MTKF или MTKH

Так как грузоподъемность тельфера составляет менее 5 тонн, выбираем крановый электродвигатель серии MTКН. Технические данные двигателя заносим в таблицу.

Таблица № 2.6.1 Технические данные электродвигателя.

Тип двигателя	Рн,кВт	ПВ,%	об/мин		,%	,А
MTКН 311-8	8,2	25	670	0,75	74	88

2.7 сквозная таблица с характеристиками электрооборудования

Таблица 2.7.1 Сквозная таблица характеристик электрооборудования цеха

Наименование электроприемника	Количество двигателей	Рн одного приемника	Робщ одного приемника	Число приемников	кВт
Наждачные станки	1	3	3	3	9
Карусельно-фрезерные станки	3	7,5+1,5+0,37	9,37	3	28,11
Вертикально-протяжные станки	2	7,5+3	10,5	2	21
Токарные полуавтоматы	3	7,5+1,1+0,12	8,72	3	26,16
Продольно-фрезерные станки	3	11+1,5+0,25	12,75	3	38,25
Горизонтально-расточные станки	3	11+1,1+0,12	12,22	2	24,44
Вертикально-сверлильные станки	2	5,5+0,18	5,68	2	11,36
Агрегатные горизонтально-сверлильные станки	3	7,5+0,75+0,12	8,37	2	16,74
Радиально-сверлильные станки	5	3+1,1+0,55+0,55+0,12	5,32	2	10,64
Шлифовально-обдирочные станки	3	7,5+1,5+0,75	9,75	2	19,5
Вентиляторы	1	11; 7,5	11;7,5	2	18,5
Круглошлифовальные станки	2	7,5+1,5	9	2	18
Закалочная установка	-	20	20	1	20
Клепальная машина	1	4	4	2	8
Электротельфер ПВ=25%	1	4,1	4,1	1	4,1
Электрическое освещение	-	18	-	-	18
Итого:				41	292,2

Для тельфера: Р_ном=Р_пасп•vПВ=8,2•v0,25=4,1 кВт [1. С 50]



3. Расчет электрической нагрузки

3.1 Расчет среднесменной мощности

,

Среднесменная мощность учитывает мощность в период наиболее загруженной смены. Для вновь проектируемых предприятий принимается:

кВт [1. С 51]

кВАр [1. С 51]

Где -коэффициент использования электроприемника.

Для расчета электроприемниники объединяют в группы с одинаковым режимом работы и, следовательно, одинаковыми величинами , и .

Для металлообрабатывающих станков с нормальным пуском:

кВт

кВАр

Остальные расчеты производим аналогично и заносим в таблицу 3.1

Таблица 3.1.1 сводная таблица сменной мощности

№	Наименование		кВт
1	Метало-обрабатывающие станки с нормальным пуском	18	120,9	0,14	0,5	1,73	16,93	29,3
2	Метало-обрабатывающие станки с тяжелым пуском	10	110,3	0,17	0,65	1,17	18,75	21,54
3	Вентиляторы	2	18,5	0,65	0,8	0,75	12,025	9,02
4	Электротельферы	1	4,5	0,1	0,5	1,73	0,45	0,79
5	Закалочная машина	1	20	0,75	0,8	0,33	15	4,95
5	Электрическое освещение	-	18	0,85	0,95	0,33	15,3	5,05
6	Итого	33	292,2	0,27	0,74	-	78,45	70,65

Необходимо определить среднее значение коэффициента использования и :

[1. С 52]

[9. С 27]

Расчет электрической нагрузки производится для выбора питающей трансформаторной подстанции, которая выбирается общей для цеха или для нескольких цехов, расположенных в непосредственной близости друг от друга. Поэтому необходимую для дальнейшего расчета общую сменную мощность необходимо определить с учетом нагрузки соседних участков, которая определяется аналогично проверенного расчета. Расчет заносим в таблицу.



Таблица 3.1.2 сводная таблица участков

Наименование		кВт			кВт	кВАр
Нагрузка проектируемого участка	33	292,2	0,27	0,74	78,45	70,65
Нагрузка соседних участков	-	1975,1	0,51	0,72	806,55	753,35
Итого:	-	2267,3	0,39	0,73	885	824

3.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства

Применение устройств, компенсирующих реактивную мощность, несколько удорожает эксплуатацию электрических установок. Кроме того, в них создается некоторые дополнительные потери активной мощности Р_к, которые, значительно меньше потерь активной мощности Р.

Повышение коэффициента мощности, или снижения уменьшения потребления реактивной мощности элементами системы электроснабжения, снижают потери активной мощности и повышает напряжение. На тех участках, где потребление реактивной мощности элементами системы электроснабжения увеличивается, потери активной мощности тоже увеличиваются, а напряжение снижаются. На тех участках, где потребление реактивной мощности уменьшается, увеличивается, кроме того, пропускная способность элементов системы электроснабжения, а при проектировании новых линий создается возможность применения проводов меньших сечений при передаче той же активной мощности.

Дополнительные потери активной мощности в компенсирующих устройствах Р_к, характеризуют экономность выработки реактивной мощности и целесообразность их установки



Рисунок 3.2.1 Диаграмма работы компенсирующего устройства.

Расчетная величина сosц = 0,74. Согласно ПУЭ для действующих электроустановок требуется нормированное значение сosц.

сosц = 0,92 - 0,95

Поэтому необходимо принять меры для повышения сosц до принятого нормирующего значения. Для проектируемого цеха должен быть принят ряд мероприятий, которые обеспечивают повышение сosц естественным путем, т.е. не требуют дополнительных установок и затрат. Но естественных способов повышения сosц не достаточно, поэтому необходимо выбрать компенсирующее устройство. Наиболее распространенным методом компенсации реактивной мощности является применение конденсаторных установок, которые устанавливают на подстанциях на шинах 0,4 кВ.

- Определяем расчетную мощность конденсаторных установок:

Q_ку = Р_см? * (tgц₁ - tgц₂); [9. С 8]

При сosц = 0,73 приняв сosц = 0,93 определяем (tgц₁ - tgц₂) = 0,542 из справочной таблицы

Q_ку = 885*0,542=480 кВАр

Предполагается, что на проектируемой подстанции цеха будет установлено два трансформатора (так как электрическая нагрузка представлена в основном потребителями второй категории), необходимо выбрать две конденсаторные установки.

Выбираем две комплектные конденсаторные установки типа УКЛН-0,38-300-150УВ. [9. С 40, таб. 3]

3.3 Определение максимальной расчетной мощности

Максимальная мощность- это наибольшая мощность, потребления участком, цехом, заводом в течение первой смены за 30 минут. Если за 30 минут провода выдерживают максимальную нагрузку и не перегреваются, то выбранного сечения достаточно, чтобы данные потребители поучили достаточное количество электроэнергии.

Полная максимальная мощность складывается из активной и реактивной максимальных мощностей.

Найдем активную максимальную мощность.

кВт [1.с.56]

Где: - коэффициент максимума, зависит от эффективного числа электроприемников и среднего значения коэффициента использования .[1. С 54]

[1.с.61]

Где - единичная мощность наибольшего электроприемника.

При и определяем

кВт

В соответствии с практикой проектирования:

при

при

Следовательно, в нашем примере реактивная мощность будет ровна:

кВАр

Определяем полную расчетную мощность с учетом выбранных конденсаторных установок:

кВА [1. С 58]

Где: - расчетная мощность конденсаторных установок.

кВА



4. Выбор питающих подстанций

4.1 Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции

Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: мощности районных трансформаторных подстанций, питательных и распределительных сетей энергосистемы, заводских трансформаторных подстанций и их сетей. Поэтому правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором при проектировании и электростанций электрических сетей.

Режим работы потребителей электроэнергии изменяется в часы суток и месяцы года. Эти изменения изображаются в виде графиков. При проектировании пользуются типовыми графиками, у которых по оси ординат указывается изменение нагрузки в течение суток или года, в процентах на основании анализа работы, действующих предприятий различных отраслей промышленности. При расчете за 100% нагрузки по графику принимают Р_мах или S_мах.

Рисунок 4.1.1. Суточный график.



На основании расчетов для суточного графика нагрузки строится годовой график. Продолжительность работы в году с определенной нагрузкой, рассчитывается как:

часов [9, стр. 10]

часов

Определяем количество электроэнергии потребленной в году при данной нагрузке:

кВт. Ч [1, стр. 70]

кВт. Ч

Остальные расчеты производим аналогично и заносим в таблицу.

Таблица 4.1.1 Продолжительность работы в году.

№	Часы	Рн %	Sн кВА	Рн кВт	Т час	W кВт. Ч
1	0-7	20	199,78	194,7	2555	497458,5
2	7-8	70	699,23	681,45	365	248729,25
3	8-9	80	799,12	778,8	365	284262
4	9-12	100	998,9	973,5	1460	1421310
5	12-14	30	299,67	292,05	730	213196,5
6	14-15	80	799,12	778,8	365	284262
7	15-17	90	899,01	876,15	1095	959384,25
8	17-18	70	699,23	681,45	365	248729,25
9	18-24	20	199,28	194,7	1460	284262
Итого					8760	4441593,75



На основании расчета для годового графика определяем число часов использования максимальной нагрузки О_тмах:

часов [1, стр. 63]

часов

Строим годовой график:

Рисунок 4.1.2. Суточный график.

При наличии потребителей 1 и 2 категории, а также при наличии неравномерного графика, применяют двухтрансформаторные подстанции. Число трансформаторов более двух применяется в исключительных случаях при надлежащем обосновании. Каждый трансформатор должен быть рассчитан на покрытие всех нагрузок 1 и основных нагрузок 2 категории при аварийном режиме.

При проектировании отсутствуют точные данные о характере нагрузок, поэтом мощность каждого цехового трансформатора должна составлять (80-90)% от суммарной расчетной мощности нагрузки. Для двухтрансформаторных подстанций, при аварийном отключении одного из трансформаторов, второй на время ликвидации аварии должен быть загружен не более чем на 140%, согласно ПУЭ.

Нагрузка предоставлена потребителями 2 и 3 категории. Выбираем встроенную в цех комплектную двухтрансформаторную подстанцию с трансформаторами. кВА.

При работе двух трансформаторов каждый имеет коэффициент загрузки:

[9. С 12]

или на 48%

Следовательно, в аварийном режиме при отключении одного из трансформаторов, другой будет загружен на 118% ,что меньше допустимого.



[9. С 12]

или на 96%

Выбираем трансформатор по каталогу и его технические данные заносим в таблицу.

Таблица 4.1.2 характеристики трансформатора

Тип трансформатора	кВА	кВ	кВ	кВт	кВт	%	%
ТМЗ-1000/10	1000	10	0,4	1900	10800	5,5	1,2

Для технико-экономического сравнения приводим пример расчета, потерь мощность и энергии в трансформаторах за год.

Определим реактивные потери мощности в трансформаторах.

кВАр [9. С 15] кВАр

кВАр [9. С 12] кВАр

Приняв кВт/кВАр, коэффициент потерь, экономический эквивалент реактивной мощности (задается энергосистемой), определяем приведенные потери активной мощности:

кВт [9. С 16]



кВт

кВт [9. С 12]

кВт

Нагрузка цеха изменяется по графику, который приведен выше. При малых нагрузках (например, в ночные часы суток) экономически более целесообразно держать в работе только один трансформатор, поэтому необходимо определить S_кр- критическую мощность, при которой необходимо подключить второй трансформатор.

[9. С 17]

кВА

Где n-количество работающих трансформаторов

Следовательно, при мощности более S_кр необходимо включить в работу второй трансформатор подстанции. Рассчитываем приведенные потери мощности и потери энергии за год согласно принятого графика нагрузки

кВт [9. С 17]

- коэффициент загрузки трансформатора, определяется для каждой ступени графика как:



[9. С 21] кВт/ч [9. С 21]

Для первой ступени нагрузки (начиная с максимальной):

кВА кВА, значит, работают два трансформатора.

часов

кВт

кВт ч

Аналогично рассчитываем другие ступени энергии за год.

Таблица 4.1.3. потери мощности и потери энергии за год.

№	Число работающих трансформаторов
1	2	1460	11,7	17191,5
2	2	1095	10,47	11464,65
3	2	730	9,32	6803,6
4	2	730	8,3	6059
5	1	730	7,4	5402
6	1	4015	6,08	24411,2
7	Итого			65272,95

Суммарные потери за год составляют:

кВт ч

Определим величину потерь электроэнергии в году относительно потребленной электроэнергии:



%

4.2 Выбор конструктивного исполнения подстанции

Трансформаторная подстанция должна размещаются как можно ближе к центру размещения потребителей, поэтому рекомендуется применять трансформаторные подстанции, встроенные в цех. Наибольшее распространение в последнее время получили комплектные трансформаторные подстанции (КТП). КТП поставляется с заводов полностью собранными или подготовленными для сборки. КТП применяют в постоянных, а также во временных электроустановках промышленных электро предприятиях, так как они транспортабельны и просты для монтажа и демонтажа, что позволяет перевозить их на другие объекты. Комплектные трансформаторные подстанции изготавливают как для внутренней (КТП), так и для наружной (КТПН) установок, они могут быть закрытыми и открытыми.

В КТП и закрытых КТПН, у которых все электрооборудование и открытые токоведущие части находятся внутри корпуса, предусматривается установка одного или двух трансформаторов мощностью не более 1мВА с напряжением 6-10\0.4-0,23 кВ.

Размеры КТП меньше размеров обычных подстанций тех же схем и мощностей, что позволяет размещать их близко к центру нагрузки. В КТП коммутационная и защитная аппаратура имеет обычное исполнение. КТП внутренней установки напряжением 6-10\0,4-0,23 кВ наиболее широко применяют для непосредственного электроснабжения промышленных объектов установок. Такие подстанции устанавливают в цехах и других помещениях в непосредственной близости от потребителя, что значительно упрощает и удешевляет распределительную сеть. КТП внутренней установки состоят из трех основных элементов: вводного устройства (6 или 10 кВ), силового трансформатора и распределительного устройства (0,4 кВ). Для безопасности эксплуатации на КТП применяют трансформаторы с сухой изоляцией с баком повышенной прочности. Силовой трансформатор типа ТМЗ имеет естественное масляное охлаждение и герметичный бак повышенной прочности (рассчитан на давление 80 кПа и вакуум 40 кПа с азотной подушкой). Напряжение регулируется при отключенном от сети трансформаторе.

Трансформаторы снабжают электроконтактными мановакуумметрами для контроля внутреннего давления. Повышение давления вызванного бурным газообразованием при внутренних повреждениях, контролируется реле давления.

Трансформаторы снабжают так же термосигнализаторами для измерения температуры внешних слоев масла. Уровень масла в баке контролируется маслоуказателем.



5. Выбор питающих кабелей

Питание цеховых трансформаторных подстанций выполняется либо от главной понизительной подстанции ГПП завода, либо от центрального распределительного пункта ЦРП, или от шин генераторного напряжения ближайшей электростанции. Напряжение в сети внешнего электроснабжения принимается 10 кВ. наиболее вероятным вариантом выполнения сети внешнего электроснабжения является использование кабельных линий (КЛ). как правило, кабельные линии прокладываются в местах, где затруднено строительство воздушных линий (ВЛ). Они имеют определенное преимущества перед ВЛ: закрытая прокладка, обеспечивающая защиту от атмосферных воздействий, большая надежность эксплуатации.

Сечение кабелей напряжением выше 1кВ согласно ПУЭ выбирается по экономической плотности тока , величина которой зависит от числа часов использования максимальной нагрузки и типа изоляции проводника. Питающий кабель будем выбирать с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией.

При расчетном значении часов найдем :

А/мм² [1. С 85]

Определим сечение кабеля:

мм² [1,С 85 ]

Где: - ток, протекающий через кабель при работе двух трансформаторов на подстанции



А [9. С 16]

А

мм²

Выбираем трехжильный кабель типа ААБ-10-(3х25) А при аварийном режиме, в случае отключения одного из трансформаторов или кабелей, через оставшийся в работе будет протекать ток:

А

А Т.к. АА , то кабель допускает передачу всей нагрузки в аварийном режиме. Кабель типа ААБ предназначен для прокладки в траншее в почве. Такая прокладка является наиболее простой и дешевой. Для защиты от механических повреждений кабели накрывают кирпичом или бетонными плитами. В качестве кабельной подушки применяют просеянную землю или песок. Глубина прокладки от поверхности земли должна быть не менее 0,7 метра. При прокладке на меньшей глубине 0,5 метра, например при вводе в здание, кабель должен иметь надежную защиту от механических повреждений, т.е. должен быть заключен в металлическую или асбоцементную трубу. Расстояние между кабелями при их параллельности прокладки должно быть не менее 100 мм. для кабелей на напряжение до 10 кВ. Расстояние силовых кабелей прокладываемых вдоль различного рода сооружений, должно быть не менее 0,6 метра до фундаментов этих зданий; 0,5 метра до трубопроводов; 2 метра до теплопроводов.



Рисунок 5.1 размещение кабелей в земляной траншее.



6. Расчет токов короткого замыкания

6.1 Общие сведения о коротких замыканиях

В электроустановках могут возникать различные виды коротких замыканий, сопровождающихся резким увеличением тока. Поэтому электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения, должно быть устойчивым к токам короткого замыкания и выбираться с учетом величины этих токов.

Различают следующие виды коротких замыканий: трехфазное или симметричное - три фазы соединяются с между собой; двухфазное - две фазы соединяются между собой без соединения с третьей; однофазное - одна фаза соединяется с нейтралью источника через землю; двойное замыкание на землю-две фазы соединяются между собой и с землей.

Основными причинами возникновения таких коротких замыканий в сети могут быть: повреждение изоляции отдельных частей электроустановки; неправильные действия обслуживающего персонала, перекрытия токоведущих частей установки.

Короткое замыкание в сети может сопровождаться: прекращением питания потребителей, присоединенных к точкам которых, произошло короткое замыкание; нарушением нормальной работы других потребителей, подключенных к неповрежденным частям сети следствие понижения напряжения на этих участках; нарушением нормального режима работы электрической системы.

Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий необходимо: установить причины, вызывающие короткие замыкания; уменьшить время действия защиты, действующей при коротких замыканиях; применять быстродействующие выключатели; применить АРН для быстрого восстановления напряжения генераторов; правильно вычислить величины токов короткого замыкания и по ним выбрать необходимую аппаратуру, защиту и средства для ограничения токов короткого замыкания.

6.2 Расчетная схема и ее параметры

Для вычисления тока короткого замыкания составляют расчетные схемы соответствующие нормальному режиму работы системы электрооборудования, считая (для повышения надежности), что все источники питания включены в параллельное. В расчетной схеме учитывают сопротивления питающих генераторов, трансформаторов, высоковольтных линий (воздушных и кабельных), реакторов. По расчетной схеме составляют схемы замещения, в которой указывают сопротивления источников и потребителей намечают точки для расчета токов короткого замыкания.

Источником питания всегда можно считать систему бесконечной мощности , т.к. мощность любого конкретного потребителя электроэнергии неизмеримо меньше мощности питающей системы. Расчет токов короткого замыкания можно произвести в относительных единицах, при котором сопротивление всех элементов схемы, связывающих точку короткого замыкания с источником питания, производится к базисным условиям. Необходимо при этом задаться базисной мощностью S_б и базисным напряжением U_б. За S_б обычно принимают величину удобную для расчета. Чаще всего мВА. За U_б принимается напряжение той ступени, где произошло короткое замыкание, причем при расчете используют средние номинальные напряжения по шкалекВ.

В качестве примера возьмем расчетную схему, которой питание трансформаторной подстанции осуществляется от главной понизительной подстанции завода по наибольшим линиям. В свою очередь главное понизительная подстанция завода связана с питающей энергосистемой по воздушным линиям.

Для обеспечения выбираемого электрооборудования желательно принять такой режим работы схемы, при котором величины токов короткого замыкания будут наименьшими. В реальных схемах электроснабжения для ограничения величины токов короткого замыкания применяется раздельная работа трансформаторов на подстанции и питающих линий, т.е. в нормальном режиме работы секционной аппаратной на шинах подстанций отключены. Поэтому в схемах замещения составляется только для данной цепи, и рассчитывается в относительных единицах сопротивления всех элементов.

Рисунок 6.2.1 Расчётная схема.

U_ср1=115 кВ. Uср=10кВ l=0,9 км. U_ср3=0,4кВ

l=38 км. S_нт1=16 мВА Х₀=0,08 Ом/км S_нт2=1 мВА

Х₀=0,4 Ом/км U_кз= 10,8 % U_кз=5,5%

?Р_кз=10,8

6.3 Расчет токов короткого замыкания

Расчет необходимо выполнить в трех указанных точках короткого замыкания. При расчете тока короткого замыкания в цепях с напряжением более 1000 В учитываются в основном только индуктивные сопротивления всех элементов, активными можно пренебречь вследствие их малости. Необходимо учесть активное сопротивление у кабелей т.к. при малых сечениях оно может быть даже больше индуктивного.

Рисунок 6.3.1 Схема замещения.

Определяем в относительных единицах сопротивление воздушной линии:

[9. С 19]

Определяем в относительных единицах сопротивление трансформатора главной понизительной подстанции завода:

[9. С 20]

Для кабельной линии, сечение которой определено в пункте 5, мм²



[9. С 12]

[9. С 20]

Где: - проводимость для алюминия.

Определяем в относительных единицах активное и индуктивное сопротивление трансформатора трансформаторной подстанции цеха:

[9. С 20]

[9. С 20]

Делаем расчет К.З. в точке К-1



Определяем базисный ток:

[9. С 19]

кА

Определяем действующее значение периодической составляющей 1кз:

[9. С 20]

кА

Определяем амплитудное значение Iкз- ударный ток:

кА [9. С 20] кА

- ударный коэффициент R_актив не учитывается.

Делаем расчет К.З. в точке К-2:

[9. С 19]

Результирующее активное сопротивление:

Полное результирующее сопротивление:

[9. С 21]

Для точки К-2 кА

Периодический ток К.З.

кА [9. С 21] кА

Для определения Ку находим отношение.

По графику определяем Ку=1,7 [1стр.241]

кА

Делаем расчет К.З. в точке К-3:



[9. С 22]

Определяем базисный ток:

кА [9. С 22] кА

Периодический ток К.З.

[9. С 22]

кА

Ку=1,3 [1стр.241]

[9. С 22] кА



А) Коэффициент затухания:

,где

сек

сек

сек

сек

Берем сек сек

сек сек

сек

Б) Действующее время протекания тока:

сек сек



7. Выбор и проверка высоковольтного оборудования

Для питания КТП от сети напряжением более1000В выполняют подключение высоковольтного ввода трансформатора через разъединитель и предохранитель.

Питающий кабель напряжением более 1000В был выбран в разделе 5. После выполнения расчета токов короткого замыкания этот кабель необходимо проверить на термическую устойчивость. При проверке рассчитывается минимальное допустимое сечение по нагреву токами короткого замыкания S_min:

ММ² [9, стр. 25]

где: С=А_к-А_нач - коэффициент, соответствующий разности выделенной теплоты в проводнике после и до короткого замыкания. Для кабелей напряжением 6-10КВ с алюминиевыми жилами С=85 [4с.245]

Выбранный раннее кабель S=25мм² не обеспечивает термическую устойчивость необходимо выбрать другой кабель типа ААБ-10-(3х50) . Производим выбор и проверку предохранителя и разъединителя. Расчетной точкой короткого замыкания для этих аппаратов является точка К-2.



Таблица 7.1 Параметры разъединителя и предохранителя.

Расчетные данные	Данные разъединителя РВ-10/400 У3	Данные предохранителя ПКТ103-10-80-20 У3
		-
		-
	-



8. Разработка схемы электроснабжения

Схемы электроснабжения должны обеспечивать надежность питания потребителей электроэнергии, быть удобными в эксплуатации. При этом затраты на сооружение линии, расхода проводникового материала и потери электроэнергии должны быть минимальными.

Схемы внутреннего электроснабжения могут быть радиальными, магистральными, смешанными.

На данном участке для электроснабжения выбирается радиальная схема. Она характеризуется тем, что от источника питания, например от распределительного щита трансформаторной подстанции, отходят линии, питающие крупные электроприемники или групповые распределительные пункты, от которых в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие прочие мелкие электроприемники. В основном применяют два вида распределительных пунктов, у которых в качестве защитных аппаратов используют предохранители или автоматические выключатели. Наиболее современные - распределительные пункты с автоматическими выключателями новых серий ВА-51, ВА-52 типа ПР85-01, которые рассчитаны на 6,8,10,12 присоединений. При радиальной схеме распределения сеть выполняется кабелями или проводами, для которых необходимо выбрать способ прокладки.

Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания; в них легко могут быть применены элементы автоматики. Однако радиальные схемы требуют больших затрат на установку распределительных щитов, проводку кабеля и поводов.

Доля проектируемого цеха выбираем радиальную схему. В цеху установлено 4 СП типа ПР 85-01

Силовой пункт 1 на 10 присоединений т. к. к ней присоединены 9 токоприемников.

Силовой пункт 2 на 10 присоединений т. к. к ней присоединены 8 токоприемников.

Силовой пункт 3 на 10 присоединений т. к. к ней присоединены 9 токоприемников.

Силовой пункт 4 на 10 присоединений т. к. к ней присоединены 8 токоприемников.



9. Расчет распределительной сети U=0,4 кВ

При расчёте распределительной сети необходимо выбрать аппараты защиты: предохранители или автоматы, сечение проводов или кабелей для всех электроприёмников и произвести проверку их на потерю напряжения. Порядок расчёта выполняем на примере для одного из силовых пунктов цеха СП-1.

Питание электроприемников от СП-1 выполнено проводами серии АПВ, которые проложены в трубах. К рассчитываемому СП присоединены 3 наждачных станка, 3 токарных полуавтомата, 1 карусельно-фрезерный станок, тельфер и ЩО. При разработке схемы желательно иметь резервные ячейки на нескольких СП цеха, для присоединения переносного электрооборудования или для питания вновь устанавливаемых объектов при реконструкции.

Для расчёта распределительной сети необходимо знать величину расчётных токов на всех её участках, поэтому, вначале определяем для всех работающих от этого СП электродвигателей номинальные и пусковые токи.

Составляем таблицу 9.1 с характеристиками электродвигателей, рассчитываем и заносим в эту же таблицу токи.

Таблица 9.1. Характеристики электрооборудования СП-1.

№	Наименование	Рн кВт	з, %	сos	Kп	Iном А	Iп А
1	Наждачные станки	3	85,5	0,85	7	6,3	44,1
2	Токарные полуавтоматы	7,5 1,1 0,12	87,5 75 63	0,86 0,81 0,66	7,5 5 5	15,1 2,75 0,44	113,25 13,75 2,2
3	Карусельно-фрезерный станок	7,5 1,5 0,37	82 77 68	0,83 0,83 0,69	7,5 5 5	15,1 3,5 1,2	113,25 17,5 6
4	Тельфер	9	74	0,77	-	9,46	95
5	ЩО	9	-	0,95	-	14,4	-

Необходимо выбрать автоматические выключатели и сечения питающих проводов для всех присоединений силовых пунктов, определить кабель, питающий силовой пункт.

Находим I_дл и I_кр для того чтобы выбрать кабель, автоматический выключатель для станков. Для электродвигателей I_дл= I_н , а для многодвигательных станков I_дл определяется как суммарный номинальный ток электродвигателей, одновременно работающих на станке, а I_крmax определяется при пуске наибольшего электродвигателя, при условии, что остальные работают в номинальном режиме.

Для токарных полуавтоматов:

А

А

А

Где:-пусковой ток наибольшего электродвигателя.

А

Выбираем автоматический выключатель серии ВА-51 с тепловым и электромагнитным расцепителем типа ВА-51-25 I_н=25А I_нрасц=25А. автомат необходимо проверить по току срабатывания электромагнитного расцепителя, для того чтобы исключить ложное срабатывание при пуске двигателя из условия:



Где: К=1,25-это коэффициент запаса

I_срэл задается в каталогах кратностью по отношению к I_{ном.расц}, которая может бытии равна 3,7,10 . Приняв для выбранного автомата кратность равную 7, определяем I_ср.эл

А

А

Условие выполнено, автомат не отключится при пуске электродвигателя. При выборе сечения питающего провод необходимо обеспечить выполнение двух условий:

1. по условию нагрева длительным расчетным токам.

2. по условию соответствия выбранному аппарату зашиты.

А , А

Выбираем провод АПВ-3 (1х4) I_доп=28А

Аналогично рассчитываем остальные электроприемники, и результаты заносим в таблицы 9,2 и 9,3



Таблица 9.2 Сводная таблица токоприемников СП- 1

Наименование	Р кВт	Iдл А	Iп А	Тип автом.	Iна А	Iнр А	Iср.эл. А	Тип каб.		Iдоп А
Наждачный станок	3	6,3	44,1	ВА-51-25	25	8	56	АПВ-3	2,5	19
Токарный полуавтомат	8,72	18,29	116,44		25	20	140		4	28
Карусельно-фрезерный станок	9,37	19,8	117,95		25	20	140		4	28
Электротельфер	8,2	8,45	88		25	20	140		4	28
Щит освещения	9	14,4	-		25	16	48		2,5	19

Для выбора кабеля, питающего силовой пункт определяем суммарный длительный ток:

Расчётный ток

Принимаем Кс=0,8, который учитывает одновременность работы электро приёмников и степень их нагрузки.

Определяем как максимальный ток одного из потребителей плюс длительный ток прочих.

Выбираем групповой аппарат ВА51-33

; ; .

Выбираем питающий кабель АВВГ (3х50+1х25) I_доп=110 А.

Таблица 9.3. Характеристики электрооборудования СП-2.

№	Наименование	Рн кВт	з, %	сos	Kп	Iном А	Iп А
1	Вертикально-сверлильный станок	5,5 0,18	85,5 64	0,86 0,64	7 5	11,36 0,66	79,5 3,3
2	Агрегатный горизонтально-сверлильный станок	7,5 0,75 0,12	87,5 72 63	0,86 0,73 0,66	7,5 4,5 5	15,1 2,17 0,44	113,25 9,8 2,2
3	Вентилятор	7,5	82	0,83	7,5	15,1	113,25
4	Вентилятор	11	87,5	0,86	7,5	22,2	166,5
5	Круглошлифовальный станок	7,5 1,5	87,5 77	0,86 0,83	7,5 6	15,1 3,7	113,25 22,2
6	Закалочная установка	20	-	0,8	-	38	-

Таблица 9.4 Сводная таблица токоприемников СП- 2

Наименование	Р кВт	Iдл А	Iп А	Тип автом.	Iна А	Iнр А	Iср.эл. А	Тип каб.		Iдоп А
Вертикально-сверлильный станок	5,68	12,02	80,16	ВА-51-25	25	12,5	87,5	АПВ-3	2,5	19
Агрегатный горизонтально-сверлильный станок	8,37	17,71	115,86		25	20	200		4	28
Вентилятор	7,5	15,1	113,25		25	16	160		2,5	19
Круглошлифовальный станок	9	18,8	116,95		20	20	140		4	28
Вентилятор	11	22,2	166,5	ВА 51-31	25	25	175		4	28
Закалочная установка	20	38	-		100	40	120		10	47

Выбираем групповой аппарат ВА51-33

; ; .

Выбираем питающий кабель АВВГ (3х70+1х35) I_доп=140 А.

Таблица 9.5 Сводная таблица для силовых пунктов

№	Iр А	I А	Iкр А	Тип автом.	Iна А	Iнр А	Iср.эл. А	Тип каб.		Iдоп А
СП1	93,94	117,43	215,6	ВА51-33	160	100	1000	АВВГ	50	130
СП2	98,4	123	268,13		160	125	1250		50	130

Аналогично рассчитываем оставшиеся СП-3 и СП-4.

После расчета и выбора аппаратов кабелей для силовых пунктов, необходимо выбрать защитные аппараты, установленные на КТП в цепи силового трансформатора, секционный автомат, и питающий кабель для конденсаторной установки.

Для выбора в цепи силового трансформатора необходимо определить в максимальный расчетный ток. Этот ток определяется в режиме аварийного отключения одного из двух работающих трансформаторов, считая, что оставшийся в работе трансформатор перегружен на 40%.

А [8. С 33] А

Выбираем автоматический выключатель типа ВА53-43 I_ном=2500А I_п=20кА I_откл=36кА

Выбираем секционный выключатель.

А [8. С 33] А

Выбираю автомат ВА-51-41 I_н=1600А I_п=20кА I_откл=36кА>I_п=20кА

Выбираю автомат в цепи питания К.У.

А [8. С 34]

А

Выбираю автомат ВА-53-39 I_ном=250А I_откл=25кА>I_п=20 кА

Питание конденсаторной установки выполнено по расчетному току и току защитного аппарата.

Выбираем 2 кабеля АВВГ-(3х150+1х70) I_доп=275А

В заключение расчета необходимо сделать проверку распределительной сети на потерю напряжения и убедиться, что величина этой потери не превышает 5%, допустимых согласно ПУЭ. Для выполнения этого расчета по плану цеха необходимо определить длину кабелей и проводов.

Определяем потери напряжения для СП-1

По выбранным сечениям кабеля и проводов определяем r₀ и х₀ для всех силовых пунктов.

Таблица 9.4 Определение r₀ и х_0.

S1 мм2	r0 Ом/км	Х0 Ом/км
70,0	0,447	0,082
50,0	0,625	0,085
25,0	1,25	0,091
16,0	1,95	0,095
10,0	3,12	0,099
6,0	5,21	0,1
4,0	7,81	0,107
2,5	12,5	0,116

[6, табл. 15]

Определяем величину потери напряжения к индивидуальным потребителям по формуле

[4, с.86]

Потеря напряжения в проводе, питающем наждачный станок.

Потеря напряжения в проводе, питающем токарный полуавтомат:

Аналогично выполняем расчет для остальных потребителей.

Для определения в кабеле, питающих СП определяем среднее значение

Аналогично выполняем расчет для прочих силовых пунктов. Все расчетные данные заносим в таблицу и определяем суммарную потерю напряжения от шин подстанции до потребителя