Строительная площадка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Башкортостан

ГАОУ СПО Уфимский топливно-энергетический колледж

Пояснительная записка к курсовому проекту

на тему: Строительная площадка

по дисциплине: Электроснабжение

Проверил:

Ю.В. Абдракипова

Выполнил:

Н.С. Репета



Введение

Данный курсовой проект выполнен на основании задания №19. К заданию прилагается план расположения оборудования реагентного хозяйства с перечнем механизмов и данные энергосистемы для расчета токов короткого замыкания. электрический трансформаторный ток

В курсовом проекте рассмотрены следующие вопросы:

- Выбор электродвигателей;

- Расчет электрических нагрузок;

- Компенсации реактивной мощности;

- Выбор числа и мощности силовых трансформаторов с учетом силовой и осветительной нагрузок;

- Выбор способа прокладки питающей и распределительной сети, описание конструктивного исполнения сети;

- Выбор защитных аппаратов в сети 0,4кВ и 6кВ;

- Выбор марки и сечения кабелей питающих и распределительной сети;

- Расчет токов короткого замыкания;

- Проверка оборудования и кабелей к току короткого замыкания.



1. Расчетная часть

1.1 Выбор электродвигателей

Выбор мощности электродвигателей для всего имеющегося оборудования в УРП Рн.д, кВт, выполняется по формуле:

Рн.д ? Ррасч.,

Ррасч.= Р на валу/?*п,

где Рн.д.- номинальная мощность электродвигателя, кВт;

Ррасч.- расчетная мощность электродвигателя, кВт;

Р на валу- мощность на валу электродвигателя, кВт;

?- КПД электродвигателя;

п- количество электродвигателей, шт.

1.2 Расчет электрических нагрузок

Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: мощности трансформаторных подстанций, питающих и распределительных сетей энергосистемы, заводских трансформаторных подстанций и их сетей. Поэтому правильное определение ожидаемых электрических нагрузок является основополагающим этапом при проектировании схемы электроснабжения.

В настоящее время основным методом расчета электрических нагрузок промышленных предприятий является метод упорядоченных диаграмм (коэффициента максимума). Это основной метод расчета электрических нагрузок, который сводиться к определению максимальных (Рм,Qм,Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников.

В качестве примера возьмем токарно-винторезный станок

УРном = 7.5 кВт

Средняя нагрузка за максимальную нагруженную смену Рсм, кВт, определяется по формуле

Рсм= Ки* УРном,

где Ки - коэффициент использования электроприемников Ки=0,17;

УРном-суммарная номинальная мощность электроприемников в группе с одинаковым режимом работы.

Рсм= 0,17 * 7.5= 12.75 кВт

Определяется средняя нагрузка за смену Qсм, кВар, по формуле

Qсм = Рсм * tgц,

где tgц- коэффициент реактивной мощности (Шеховцов, табл. 1.5.1), tgц=1,73.

Qсм = 12.75 * 1,73 = 13.2 кВар

Далее находят полную мощность Sсм, кВ*А, по формуле

Sсм = vР2 см+ Q2см,

Sсм=v12.7522+13.22=18.13 кВ*А

Определяется максимальная активная нагрузка Рм, кВт на ШМА 1 по формуле

Рм=Рсм*Км,

где Км- коэффициент максимума активной нагрузки; Км зависит от Ки пэ которая определяется по таблице 1.5.3 (Шеховцов);

пэ- эффективное число электроприемников, может определено по упрощенным вариантам по таблице 1.5.2 (Шеховцов).

Рм=108 кВт

Определяется максимальная реактивную мощность Qм, кВар, по формуле

Qм= К'м* Qсм,

где К'м- Коэффициент максимума реактивной мощности; При пэ?10, Км=1,1; пэ>10, К'м=1

Qм=56.98 кВар

Полная мощность Sм, кВ*А, вычисляется по формуле

Sм= vР2 м + Q2м,

Sм= 122кВ*А

Максимальный ток Iм, А, вычисляется по формуле

Iм= Sм/v3*0,38,

Iм= 122/v3* 0,38=185 А

Годовой расход электроэнергии W, тыс. кВт*ч и V, тыс. кВар*ч, по формуле

W=Рм*Т,

V= Qм*Т,

где Т- количество часов работы в году, час;

W= 108*3066?1000=331 тыс. кВт*ч

V= 56.98*3066?1000= 174.7 тыс. кВар*ч

Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели, трансформаторы, реакторы и прочие электроприемники.

Расчет и выбор компенсирующего устройства производится на основании задания энергосистемы. Потребная мощность компенсирующих устройств выбирается с учетом наибольшей входной реактивной мощности, которая может быть передана из сетей энергосистемы

Qрасч- Qб ? Qэ,

где Qрасч- расчетная потребляемая предприятием мощность, кВар;

Qб- мощность КУ;

Qэ- реактивная мощность, выдаваемая энергосистемой, кВар.

выбираеться: УК2-0.415-40

1.3 Выбор числа и мощности трансформаторов с учетом силовой и светительной нагрузок

На подстанциях всех напряжений, как правило, применяется не более двух трансформаторов по соображениям технической и экономической целесообразности. В большинстве случаев это обеспечивает надежное питание потребителей и в то же время дает возможность применять простейшие блочные схемы подстанций без сборных шин на первичном напряжении, что резко упрощает их конструктивные решения и уменьшает стоимость. Резервирование осуществляется при помощи складского и передвижного резерва.

Применение цеховых подстанций с числом трансформаторов более двух, как правило, экономически нецелесообразно.

Исполнение трансформаторов. На напряжении 6...10 кВ применяются масляные, совтоловые и сухие трансформаторы. Но преимущественное применение находят масляные трансформаторы. Применение совтоловых (совтол - негорючий диэлектрик) трансформаторов мощностью до 1000... 1600 кВ-А целесообразно в тех случаях, когда по условиям среды нельзя устанавливать масляные трансформаторы и недопустима установка сухих негерметизированных трансформаторов.

При выборе этих трансформаторов необходимо учитывать их токсичность при наличии течи совтола, так как при этом выделяются вредные пары, длительное вдыхание которых вызывает раздражение слизистых оболочек глаз и носа.

Сухие трансформаторы имеют ограниченное применение, так как они дороже масляных и имеют следующие недостатки:

- боятся грозовых перенапряжений;

- создают при работе повышенный шум по сравнению с масляными;

Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь

Sтр ? Sрасч/п* вт,

где Sрасч- максимальная расчетная мощность, кВ*А;

п- количество трансформаторов, шт.; п=2;

вт- коэффициент загрузки;

Sтр?183/2*0,7=131кВ*А

По таблице П-18.1, П-18.2 методических указаний выбирается 2 трансформатора типа ТМ -100/10/0.4 , тип трансформаторной подстанции 2КТП - 100/10/0.4

Таблица 2 Параметры ТМ 100/10/0,4

Мощноста кВА	Схема соединен обмоток	Потери Вт	U кз%	I кз %	Сопротивление мОм
		Хх	Кз			Rt	Xt	Zt	Zt№
100	Y/Yн-0	510	2650	4.5	2.4	16.6	41,7	45	486

1.4 Выбор аппаратов защиты

При эксплуатации электросетей длительные перегрузки проводов и кабелей, КЗ вызывают повышение температуры токопроводящих жил больше допустимой.

Это приводит к преждевременному износу их изоляции, следствием чего может быть пожар, взрыв во взрывоопасных помещениях, поражение персонала.

Для предотвращения этого линия ЭСН имеет аппарат защиты, отключающий поврежденный участок.

Аппаратами защиты являются: автоматические выключатели, предохранители с плавкими вставками и тепловые реле, встраиваемые в магнитные пускатели.

Автоматические выключатели являются наиболее совершенными аппаратами защиты, надежными, срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой линии.

Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые, электромагнитные и полупроводниковые.

Тепловые расцепители срабатывают при перегрузках, электромагнитные -- при КЗ, полупроводниковые -- как при перегрузках, так и при КЗ.

Автоматы выбираются согласно условиям

По напряжению

Uн ? Uс,

где Uн.а - номинальное напряжение автомата, В;

Uс - напряжение сети, В.

По току

Iн.а ? Iс,

где Iн.а - номинальный ток автомата, А;

Iс - ток сети, А.

По току расцепителя

I н.р ? 1,25 * I н.д - для одиночных двигателей,

I н.р ? 1,1 * I н.д - для многоприводных двигателей,

где I н.р - номинальный ток расцепителя, А;

I н.д - номинальный ток двигателя, А.

Выбор автоматов производится следующим образом, что показано на примере электрического манипулятора

Номинальный ток двигателя Iн.д, А, находится по формуле

Iн.д = Рн/v3*Uн*соsц

где Рн - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

Uн - номинальное напряжение электродвигателя, В;

соsц - коэффициент мощности.

Iн.д = 2.8/1,73* 0,38* 0,8= 3.9 А

По данным расчета из таблицы А.6 (Шеховцов) выбирается автомат серии ВА 51 Г25

Остальные автоматы указаны в таблице 3

Таблица 3

Тип блока	Наименования аппарата	Колличество	Тип	Технологические данные	Типовой индекс	Предельное регулирование тока
БМ5130М3	QF-выкл КМ-пуск FU-предохранитель		ВА-21-2934	Ip=32 U=220В Вк=23.1р Iкз= Ioмс= Iплав=6.3А	3474 Iн=25 Uн.=380 Uн.упр=220	17-25 Высоты 150/300 Ширина 540
БМ5130 М12 м14	QF-выкл КМ-пуск FU-предохранитель		ВА51-2934	Ip=132 U=220В Вк=23.1р Iкз= Ioмс=10 Iплав	2974 Iн=8 Uн.=380	5,5-8,0 Высоты 150/300 Ширина 540
БМ5130 М7,8,26,27	QF-выкл КМ-пуск FU-предохранитель		ВА51-25	Ip=6 U=220В Вк=23.2р Iкз= Ioмс=10 Iплав=6.3А	2774 Iн=5 Uн.=380	4,0-6,0 Высоты 150/150 Ширина 540
БМ5130 М9,10,29,30	QF-выкл КМ-пуск FU-предохранитель		ВА21-29	Ip=40 U=220В Вк=23.2р Iкз= Ioмс= Iплав=6.3А	3574 Iн=32 Uн.=380	23-32 Высоты 150/300 Ширина 540
БМ5130 М11,12,13,14	QF-выкл КМ-пуск FU-предохранитель		ВА21-29	Ip=50 U=220В Вк=23.2р Iкз= Ioмс= Iплав=6.3А	3674 Iн=40 Uн.=380	30-40 Высоты 150/300 Ширина 540
БМ5130 М15...20 М33..37	QF-выкл КМ-пуск FU-предохранитель		ВА51-25	Ip=6 U=220В Вк=23.1р Iкз= Ioмс=10 Iплав	2774 Iн=125 Uн.=380	4,0-6,0 Высоты 150/150 Ширина 540
БМ5130 М41	QF-выкл КМ-пуск FU-предохранитель		ВА51-25	Ip=20 U=220В Вк=23.1р Iкз= Ioмс=10 Iплав	3274 Iн=16 Uн.=380	12-18 Высоты 150/300 Ширина 540
БМ5130 М42 М43			ВА51-25	Ip=16 U=220В Вк=23.1р Iкз= Ioмс=10 Iплав	3174 Iн=12,5 Uн.=380	9-13 Высоты 150/300 Ширина 540

1.5 Выбор марки и сечения проводников в сетях

Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока нагреваются, и при этом в них происходит выделение определенного количества теплоты. Нарастание температуры происходит до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие между теплом, выделенном в проводнике и переданной в окружающую среду.

Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и нарушению пожаробезопасности.

В ПУЭ устанавливаются предельно-допустимые значения температуры нагрева проводников в зависимости от марки и материала изоляции проводника.

Предельно-допустимый ток по нагреву- это ток при котором устанавливается наиболее длительная температура нагрева проводника. Значения этих токов выбираются в зависимости от безопасности обслуживания сетей, способа прокладки кабеля, температуры окружающей среды и износа изоляций проводников различных марок и сечений.

При расчете сетей по нагреву сначала выбирают марку проводника. В данном электромеханическом цехе применяются кабели марки АВВГ с алюминиевыми жилами.

Затем выбирают сечение проводников по условию длительно-допустимых токов по условию

Iд.д ? Iрасч

Значение длительно-допустимых токов в ПУЭ составлены для нормальных условий прокладки проводников: температура воздуха +25 °С; температура земли +15 °С.

Если условие прокладки проводников отличается от нормальных, то допустимый ток I'д.д, А, определяется с поправкой на температуру и на количество кабелей проложенных в одной траншее по формуле

I'дд= Iдд* Кп1* Кп2

где Iд.д- длительно допустимый ток, А;

Кп1- поправочный температурный коэффициент (табл. 1.3.3, ПУЭ);

Кп2- коэффициент, зависящий от количества параллельно прокладываемых кабелей и расстояния между ними (табл. 1.3.26, Кнорринг).

По таблице 12.14 (Кнорринг) определяют длительно-допустимый ток Iд.д=81А.

Берем пример I расч = 22.7

Выбирается кабель марки АВРБГ 4*4

I'д.д=0,92*24*1.11=24.5 А

Данный кабель проверяют по условию

Iд.д ? Iрасч,,

24.5 А > 22.7 А

Данный кабель по нагреву проходит.

Выбор сечения остальных проводников приведен в таблице 4

Таблица 4

№п/п	Наименование	n	марка	Iн.д.д	I,расч.
М3	Токарно-винтор.станок	1	АВРБГ 4*4	24.5	22.7
М12,14	Малярная станция	2	АВРБГ 4*4	24.5	21.4
М17,18	Насос водяной поршневой	2	АВРБГ 2,5*4	17.4	12.3
М7,27	Кран-погрузчик	2	АВРБГ10*4	38.8	30
М4	Трубогибочный станок	1	АВРБГ 2.5*4	17.4	6.7
М5	Ножницы-механические	1	АВРБГ2.5*4	17.4	5.6
М6,11,	Транспортер грузовой	2	АВРБГ 4*4	24.5	20
М9,10,19,20,22	Насосы раствора	5	АВРБГ 2.5*4	17.4	6.6
М24	Станок-резак по металлу	1	АВРБГ 2.5*4	17.4	13.6
М25	Станок наждачный	1	АВРБГ 2.5*4	17.4	3,8
М26	Вертикально сверлильный станок	1	АВРБГ 2.5*4	17.4	4.9
М8	Башенный кран	1	АВРБГ4*16	55.2	40
М21,23	Подъемник мачтовый грузовой	2	АВРБГ 120*4	194	176.1

Условие выбора и проверка	Расчетные данные	Справочные данные
Uн.уст ? Uн Imax < Iн.а Iуд ? iа Вк ? I2т*tт	кВ А кА кА2*с	кВ А кА кА

Bк = I2по* t откл= I2по* (t3* tов*Та)=15,72*(0,5+0,1+0,095)= 13,37 кА*с

Таблица68-Проверка шкафа низкого напряжения

Условие выбора и проверки	Расчетные данные	Справочные данные
Uн.уст ? Uн Imax < Iн.а Iуд ? iа Вк ? I2т*tт	кВ А кА кА2*с	кВ А кА -



Список использованных источников

1 Кнорринг Т.М. и др. Справочная книга для проектирования электрического освещения // Г.М. Кнорринг., И.М. Фадин., В.Н. Сидоров - 2-е изд., перераб. И доп. - СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербург, отд-ие, 1992.-448 с.: ил.

2 Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТР М-016-2001 РД153-34.0-03.150-00.

3 Методические указания к выполнению курсового проекта по

дисциплине «Электроснабжение промышленных предприятий и установок» Иваново, 1990г.

4 Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий РД153.34.0-03.301-00 (ВППБ 01-02-95*). 3-е издание с изм. и доп.

5 Правила устройства электроустановок. 6-е изд.: Все действующие разделы ПУЭ-6, с изм. и доп., по состоянию на 1 мая 2002 - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. - 512 с., ил.

6 Стандарт УТЭК. Методическое пособие по оформлению пояснительной записки и графических работ курсового и дипломного проектирования.

7 Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г.М. Кнорринга. Л., «Энергия»,1976.



Расчет токов короткого замыкания

Х1=1* (1000/1300)=0.77

Х2=0.4*10*(1000/)=0.3

Х2= 0.3/3=0.1

Х3=0.006

Х5=0.05

Х6= 0.4*11.5* (1000/)=42

Х7=0.4* 14.4* (1000/=52

Х8=0.4*15.9* (1000/=58

Х9=63

Х10=68.6

Куд=285/68.6=4

Zрез=293

Iпо=Iб/293=0.3

Iуд=0.5А

Х11=1.5

Х12=1.5

Х13=0.4*7*(1000/)=170

Куд=173/170=1.02

Zрез=243

Iпо=91.7/243=0.4

Iуд=0.7

Размещено на Allbest.ru