Расчёт схемы электроснабжения участка сети

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования

Вятский государственный университет

Электротехнический факультет

Кафедра электроснабжения

Расчётно - графическая работа

РАСЧЁТ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ УЧАСТКА СЕТИ

по дисциплине

“ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ”

Разработал: студент группы ЭС -42: Мартынов К.С.

Киров 2005

1. Исходные данные

Рис. 1 Схема электроснабжения расчетная

Таблица 1 - Исходные данные

Данные электроприёмников	Параметры элементов
Электроприёмник		Кол-во	Элемент	Параметр
1. Пресс	4,5	3	Т
2. Пресс	2,8	9	Ш1
3. Молот	7,0	1	Ш2
4. Молот	12,0	2	К1
5. Электропечь сопротивления	45,0	1	К2
6. Вентилятор	7,0	1
7. Кран - балка	7,3	1
8. Металлообр. станки	3 - 6,5	38
Пункты для схемы	1,5,6,8

Задание.

1. Определить расчётные нагрузки для Ш2.

2. Выбрать сечения и марки шинопроводов, кабелей, проводов.

3. Выбрать коммутационную и защитную аппаратуру.

4. Рассчитать компенсацию реактивной мощности.

5. Рассчитать потерю напряжения и выбрать отпайку ПБВ.

6. Составить принципиальную схему распределительной сети.

1. Расчётные нагрузки для Ш2

Таблица 2

Ш2		Установленная мощность				Нагрузка за max загр. смену			Расчётная нагрузка
		Предел
Группа А
Пресс	3	4,5	13,5		0,2		2,7	3,15
Пресс	9	2,8	25,2		0,2		5,04	5,89
Молот	1	7,0	7,0		0,2		1,4	1,64
Молот	2	12,0	24,0		0,2		4,8	5,61
Кран-балка	1	7,3	7,3		0,1		0,73	1,26
Металлообр. станки	38	3 - 10	247		0,12		29,64	51,27
Итого по А	54	3 - 12	324	4	0,13		44,31	68,82	12,7	1,71	60,26	102,7
Группа В
Электропечь сопротивления	1	45,0	45,0		0,6		27	8,86		1	27	8,86
Вентилятор	1	7,0	7,0		0,75		5,25	3,25		1	5,25	3,25
Итого по В	2	7 - 45	47	6,4	0,67		32,25	12,11	1	1	32,25	12,11	34,45
Итого	56	3 - 45	371	15			76,56	80,93			92,51	114,81	147,4	224,0

шинопровод кабель мощность напряжение

Номинальная мощность:

.

Средняя мощность за максимально загруженную смену:

,

.

Средний коэффициент использования:

.

Средний коэффициент мощности:

,

.

Для группы А.

Расчётная активная мощность:

,

где - коэффициент максимума,

- эквивалентное число электроприёмников,

,

- число электроприёмников, мощность которых превышает 6 кВт,

,

- мощность электроприёмников, мощность которых превышает 6 кВт,

,

.

.

.

- коэффициент использования для группы А,

- коэффициент максимума для группы А,

.

Расчётная реактивная мощность:

,

где - коэффициент максимума дл реактивной мощности,

- для группы А,

.

Для группы В.

,

.

Итого по шинопроводу Ш2.

Полная мощность:

.

Расчётная токовая нагрузка:

.

2. Выбор марки и сечения шинопроводов, кабелей, проводов

Помещение невзрывоопасное и непожароопасное, линии от перегрузок не защищаются, температура окружающей среды , условия пуска двигателей лёгкие.

Выбор проводов.

Номинальный ток двигателя:

,

где - мощность на валу двигателя,

- номинальное напряжение двигателей,

- номинальный коэффициент мощности,

- КПД.

Пусковой ток двигателя:

,

где - кратность пускового тока.

Таблица 3 - Номинальные и пусковые токи нагрузок

Электроприёмник
Пресс	4,5	0,65	0,86	5	12,23	61,15
Пресс	2,8	0,65	0,86	5	7,61	38,05
Молот	7,0	0,65	0,86	5	19,02	95,13
Молот	12,0	0,65	0,86	5	32,62	163,08
Кран-балка	7,3	0,5	0,82	5	27,05	135,26
Электропечь сопротивления	45,0	0,95	0,95	1	75,76	75,76
Вентилятор	7,0	0,85	0,86	5	14,55	72,74

Выбор сечения проводов производиться по нагреву. Коэффициент поправки на температуру равен 1. Провода выбираются одножильные.

Таблица 4 - Выбор проводов

Электроприёмник	Марка (число жилЧ сечение)
Пресс	АПВ (1Ч6)	32	12,23
Пресс	АПВ (1Ч6)	32	7,61
Молот	АПВ (1Ч10)	47	19,02
Молот	АПВ (1Ч16)	60	32,62
Кран-балка	АПВ (1Ч16)	60	27,05
Электропечь сопротивления	АПВ (1Ч25)	80	75,76
Вентилятор	АПВ (1Ч10)	47	14,55

Выбор шинопроводов.

Шинопровод Ш2 выбирается по расчётному току электроприёмников:

.

Выберем шинопровод ШРА4-400-32-43, .

Шинопровод Ш1 выбирается по номинальной мощности трансформатора:

,

где - мощность цехового трнасформатора,

- напряжение низшее трансформатора,

.

Выберем шинопровод ШМА4 - 1600.

Таблица 5 - Характеристики шинопроводов

Шинопровод	ШМА4-1600	ШРА4-400-32-1У3
Исполнение	магистральный	Распределительный
	660	660
	1600	400
	100	25
	0,03	0,15
	0,014	0,16
	0,033	0,17
	9,13	8,0

Выбор кабелей.

Кабель К2 выбирается исходя из расчётной токовой нагрузки, с учётом прокладки внутри помещения.

, но для рекомендуемой марки кабеля ААВГ нет сечения с таким допустимым током, поэтому выберем два кабеля с учётом поправки:

,

где - коэффициент поправки,

- для кабеля АВВГ (3Ч95),

.

Кабель К1 выбирается по экономической плотности тока и номинальной мощности трансформатора:

,

где - напряжение высшее трансформатора,

- экономическая плотность тока,

.

Выберем кабель ААШУ-10-(3Ч50) исходя из того, что кабель будет прокладываться в троншее с низкой или средней коррозионной стойкостью, в процессе эксплуатации не подвергается растяжению.

Таблица 6 - Характеристики кабелей

Марка кабеля	ААШУ-10-(3Ч50)	АВВГ (4Ч95)
Число жил	3	4
Способ прокладки	В земле	В помещении
	10	0,4
	140	170
	50	95
	0,625	0,329
	0,09	0,081
	0,63	0,339

3. Выбор коммутационной и защитной аппаратуры

Выбор предохранителей.

Предохранители выбираются исходя из величины максимального рабочего тока присоединения. Для асинхронных двигателей таким током будет пусковой ток:

,

где - ток плавкой вставки предохранителя,

- номинальный ток присоединения,

- кратность пускового тока и максимального рабочего тока,

- поправочный коэффициент для АД с лёгкими условиями пуска.

Таблица 7 - Выбор предохранителей

Электроприёмник				Марка пред.
Пресс	12,23	61,15	80	ПН2-100
Пресс	7,61	38,05	40	ПН2-100
Молот	19,02	95,13	100	ПН2-250
Молот	32,62	163,08	200	ПН2-250
Кран-балка	27,05	135,26	150	ПН2-250
Электропечь сопротивления	75,76	75,76	80	ПН2-100
Вентилятор	14,55	72,74	80	ПН2-100

Выбор автоматических выключателей.

Выключатель QF2 выбирается по расчётному току:

.

Выберем выключатель ВА 53 с номинальным током автомата большим, чем длительно протекающий ток:

.

Номинальный ток расцепителя:

,

.

Номинальный ток отсечки:

,

где - пиковый ток,

- пусковой ток молота,

- номинальный ток молота,

- кратность пускового тока молота,

,

.

.

Выбор выключателя QF1 производиться по номинальному току трансформатора:

.

Выберем выключатель ВА 62 с и полупроводниковым расцепителем.

Для вентилятора:

- пускатель ПМЛ 210004, ,

- тепловое реле РТЛ 102104, , примем

Проверка сечений проводов на соответствие уставкам защиты.

Условие:

,

где - ток плавкой вставки предохранителя или ток срабатывания АВ,

- для сетей, защищаемых от КЗ,

- для АВ.

Таблица 8 - Проверка сечений

	Пресс	Пресс	Молот	Молот	Кран-балка	Электропечь сопротивления	Вентилятор	QF2
	80	40	100	200	150	80	80	320
	26,7	13,3	33,3	66,7	50	26,7	26,7	256
	32	32	47	60	60	80	47	313

Необходимо увеличить сечение провода до молота. Вместо провода АПВ (1Ч16) с установим АПВ (1Ч25) с .

4. Расчёт компенсации реактивной мощности

Расчётная реактивная мощность:

,

где - коэффициент, учитывающий повышение естественным образом,

- расчётная мощность,

- номинальная мощность трансформатора,

- коэффициент загрузки трансформатора,

- среднее значение коэффициента мощности,

,

- коэффициент мощности располагаемый,

- коэффициент мощности желаемый,

.

Выберем по справочнику две конденсаторные установки УК-0,38-75 УЗ мощностью по 75 кВар. Тогда располагаемый коэффициент мощности при двух включенных УК:

,

,

,

.

При одной включенной УК:

,

.

5. Расчёт потери напряжения

Потеря напряжения до наиболее электроудалённого приёмника - вентилятора:

,

где - потеря напряжения в кабеле К1,

- номинальный ток трансформатора,

- длина кабеля К1,

- номинальное напряжение ступени 10 кВ,

Ом/км - погонное активное сопротивление кабеля,

Ом/км - погонное реактивное сопротивление кабеля,

- коэффициент активной мощности,

- коэффициент реактивной мощности,

,

- потери напряжения в трансформаторе,

- коэффициент загрузки,

- суммарные потери мощности в трансформаторе,

- номинальная мощность трансформатора,

- напряжение короткого замыкания,

,

,

,

,

.

Если считать минимальный уровень напряжения в 1,03 при заданных 1,05 в начале участка, то можно падение напряжения в 0,8% считать допустимым.

Таблица 9

Распределительное устройство

Аппарат отходящей линии: тип, , расцепитель или плавкая вставка

Участок сети 1

Пусковой аппарат, , расцепитель или плавкая вставка, А, уставка токового реле, А

Участок сети 2

Кабель, провод

Труба

Электроприёмник

Участок сети

Обозначение

Марка

Число жилЧ сечение

Длина, м

Длина, м

Обозначение

Наименование, тип, обозначение

ШРА-400

-

-

1

АВВГ

2(4Ч95)

10

80+

-

-

-

Ввод на ШРА

2

ПН2-100/80

Комплектно

1

АПВ

3(1Ч6)

2

15+

4,5

ЭП1 Пресс

2

ПН2-100/40

Комплектно

1

АПВ

3(1Ч6)

2

15+

2,8

ЭП2 Пресс

2

ПН2-250/100

Комплектно

1

АПВ

3(1Ч10)

3

20+

7,0

ЭП3 Молот

2

ПН2-250/200

Комплектно

1

АПВ

3(1Ч25)

3

32

12,0

ЭП4 Молот

2

ПН2-250/150

Комплектно

1

АПВ

3(1Ч16)

6

25+

7,3

ЭП5 Кран-балка

2

ПН2-100/80

Комплектно

1

АПВ

3(1Ч25)

4

32

45,0

ЭП6 Электропечь сопротивления

2

ПН2-100/80

ПМЛ21000425/18

1

АПВ

3(1Ч10)

10

20+

7,0

ЭП7 Вентилятор

2

Размещено на Allbest.ru