Разработка схемы электроснабжения автоматизированного цеха

Характеристика объекта электроснабжения, электрических нагрузок и технологического процесса. Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности. Определение электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформатора.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 28.06.2015
Размер файла 228,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Обща часть

1.1 Характеристика объекта ЭСН, электрических нагрузок и его технологического процесса

1.2 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

2. Расчетно - конструкторская часть

2.1 Категория надежности ЭСН и выбор схемы ЭСН

2.2 Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформатора

2.3 Расчет и Выбор элементов ЭСН

2.3.1 Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств

2.3.2 Выбор лини ЭСН, характерной линии

2.4 Расчет токов КЗ и проверки элементов в характерной линии ЭСН

2.4.1 Выбор точек и расчет КЗ

2.4.2 Проверка элементов по токам КЗ

2.4.3 Определение потери напряжения

Заключение

Список литературы

электрический нагрузка трансформатор электроснабжение

Введение

В энeргeтичeскoй прoгрaммe PФ cфoрмулирoвaны вaжнeйшиe зaдaчи развития промышленности путём всемирной интенсификации и повышения эффективности производства на базе ускорения научно-технического прогресса.

В области электроснабжения потребителей эти задачи предусматривают повышение уровня проектно- конструкторских разработок, внедрение и рациональную эксплуатацию высоконадёжного электроснабжения, снижение непроизводительных расходов электроэнергии при её передаче, распределений и потреблений.

Развитие и усложнение структуры систем электроснабжения, возрастающие требования к экономичности и надёжности их работы в сочетании с изменявшейся структурой и характером потребителей электроэнергии, широкие внедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированных инженеров по специальности «Электроснабжение промышленных предприятий, городов и сельского хозяйства».

Считаю, что данная тема актуальна в современном мире, поэтому темой моего дипломного проекта является разработка системы электроснабжения оборудования деревообрабатывающего цеха.

1. Общая часть

1.1 Характеристика объекта ЭСН, электрических нагрузок и его технологического процесса

Деревообрабатывающий цех (ДЦ) предназначен для изготовления оконных блоков и является составной частью крупного домостроительного комбината.

Весь технологический процесс осуществляется двумя потоками, каждый поток состоит из трёх автоматизированных линий:

Готовая продукция проходит через малярную и идёт к потребителю. Транспортировка деталей по цеху осуществляется электрокарами, для подзаряда аккумуляторов которых имеется зарядная. Кроме этого предусмотрены производственные, вспомогательные и бытовые помещения.

Участок раскроя пиломатериалов и зарядная являются пожароопасными помещениями. Электроснабжение (ЭСН) цех получает от собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП), подключенной к главной понизительной подстанции (ГПП) комбината. По категории надёжности ЭСН - это потребитель 1 категории. Количество рабочих смен-3 (круглосуточно).

Грунт в ДЦ- суглинок с температурой +10 ?С. Каркас здания сооружен из блоков- секций длиной 6 м. каждый.

Размеры цеха АЧВЧН= 48Ч30Ч8 м. Все помещения, кроме технологических участков, двухэтажные высотой 3,6 м.

Перечень электрооборудования (ЭО) дан в таблице 1. Мощность электропотребления (Рэп) указан для одного электроприёмника.

Расположение основного ЭО показано на плане.

Таблица 1

Перечень ЭО деревообрабатывающего цеха

Номер на плане

Наименование ЭО

Рн: кВт

Примечание

1,2

Вентиляторы

5,5

3

Компрессор

5

4

Установка окраски электростатической

4,8

1-фазная

5,6

Зарядные агрегаты

4,5

1-фазные

7,8

Токарные станки

1,8

9,29

Лифты вертикальные ДБ1

3

10,30,15,35

Загрузочные устройства

2,5

11,31

Торцовочные станки ДС1

2,8

12,32,22,42

Транспортёры ДТ4

2,6

13,33

Многопильные станки ЦМС

5

14,34

Станки для заделки сучков

2,4

16,36

Фуговальные станки

3,5

17,37,20,40

Транспортёры ДТ6

4

18,38

Шипорезные станки ДС35

4,5

21,41

Станки четырёхсторонние ДС38

4

23,24,43,44

Станки для постановки полупетель ДС39

1,4

19,39

Перекладчик ДБ14

4

25,46

Сборочный полуавтомат ДА2

2,6

28,48

Станок для снятия провесов ДС40

1,4

1.2 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

Классификация помещений по взрыво-, пожаро- и электробезопасности представлена в таблице 2.

Таблица 2

классификация помещений по взрыво-, пожаро- и электробезопасности

Наименование

помещений

Категория

взрывоопасности

пожароопасности

электробезопасности

Малярная

В -IIа

П -IIа

ПО

Вентиляция

В -IIа

П -IIа

ПО

Участок пиломатериалов

В -IIа

П -IIа

ПО

Комната отдыха

В -IIа

П -IIа

БПО

Участок подготовки

деталей

В -IIа

П -IIа

ПО

Участок сборки

В -IIа

П -IIа

БПО

Зарядная

В -IIа

П -IIа

ПО

Помещение мастера

В -IIа

П -IIа

БПО

Токарный участок

В -IIа

П -IIа

ПО

КТП

В -IIа

П -IIа

ПО

В -IIа - возможно образование взрывоопасной смеси в помещении из взвешенных частиц( пыль, волокна) и воздуха в нормальных условиях.

П -IIа - обращаются твердые горючие вещества (склады).

ПО - с повышенной опасностью.

БПО - без повышенной опасности. Относятся помещения, не относящиеся в отношении опасности поражения людей электротоком к ОО (особо опасные) и с ПО.

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Категория надежности ЭСН и выбор схемы ЭСН

Деревообрабатывающий цех является электропотребителем I категории. Перерыв в электроснабжении приведёт к массовому недоотпуску продукции, простою рабочих, механизмов. ДЦ обеспечивается электроэнергией от главной понизительной подстанции завода.

Перерыв электроснабжения допустим на время срабатывания устройства автоматического включения резерва (УАВР), предназначенного для включения дополнительного источника питания.

Для электроснабжения данного цеха была использована радиальная схема электроснабжения ДЦ (рисунок 1). В целях повышения надежности электроснабжения применяем двухтрансформаторную подстанцию с автономным источником питания.

Рисунок 1 Радиальная схема электроснабжения ДЦ

2.2 Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов

Распределим равномерно всю нагрузку основного оборудования деревообрабатывающего цеха и занесем данные в таблицу 3.

Таблица 3

Распределении нагрузки

Секция 1

Секция 2

РП1

Нагрузка P, кВт

РП2

Лифты вертикальные ДБ1

2Ч3

1Ч4,8

Установка окраски электростатической

Загрузочные устройства

4Ч2,5

2Ч3,5

Фуговальные станки

Торцовочные станки ДС1

2Ч2,8

4Ч4

Транспортёры ДТ6

Транспортёры ДТ4

4Ч2,6

2Ч4,5

Шипорезные станки ДС35

Многопильные станки ЦМС

2Ч5

2Ч4

Станки четырёхсторонние ДС38

Станки для заделки сучков

2Ч2,4

1x5

Компрессор

РП3

4Ч1,4

Станки для постановки полупетель ДС39

Зарядные агрегаты

2Ч4,5

2Ч4

Перекладчик ДБ14

Токарные станки

2Ч1,8

2Ч2,6

Сборочный полуавтомат ДА2

Вентиляторы

2Ч5,5

2Ч1,4

Станок для снятия провесов ДС40

70,4

Итого

71,4

В качестве основного метода определения электронагрузок принят метод коэффициента максимума (упорядочённых диаграмм).

Это основной метод расчета электрических нагрузок, который сводится к определению максимальных (Pм, Qм, Sм) расчетных нагрузок электроприемников по формулам:

Pсм = Ки Ч Рн (кВт);

Qсм = Pсм Ч tgц (кВар);

Sсм = (кВА).

Определяем среднюю нагрузку активную, реактивную и полную ко всему ЭО. Для примера выбрал: Торцовочные станки ДС1.

Pсм = Ки Ч Рн = 0,17Ч5,6= 0,9 кВт.

Qсм = Pсм Ч tgц = 0,9Ч1,17 =1 кВар.

Sсм = = = 1,3 кВА.

Все данные вносим в таблицу 5 - Сводная ведомость нагрузок по цеху. Необходимо перевести два ЭО из 1-фазной нагрузки в 3-ехфазную. В качестве примера было выбраны зарядные агрегаты. Сперва необходимо узнать величину неравномерности (Н):

Н= Ч = =205% > 15% тогда:

Ру = 3Рф.нб = 3 Ч 5,5 = 16,5 кВт.

А для установки окраски электростатической:

Н= * = =257% > 15% тогда

Ру = 3Рф.нб = 3 Ч 5 = 15кВт.

Определяем активную, реактивную и полную максимальную нагрузку ко всему ЭО по формуле:

Pм=KмЧРcм (кВт);

Qм=Kм'ЧQсм (кВар);

Sм = (кВА),

где m = Pн.нбн.нм (для каждого РП свое значение);

Км и Км' = 1.

Pм=2Ч0,9=1,8 (кВт);

Qм=1Ч1=1 (кВар);

Sм = =2 (кВА).

Полученные данные вносим в таблицу 5.

Iм - определяем по формуле:

Iм = Sсм ? Vл (A).

Iм = Sсм ? Vл = 2 / 0,38Ч1,73 = 3 A. (Торцовочные станки ДС1).

Полная нагрузка (Sм) в цехе определяется по формуле:

Sм = Sм(PП1)+ Sм(PП2)+Sм(PП3);

Sм = 17+24,7+37,7=79,4.

Максимальный ток (Iм) в цехе определяется по формуле:

Iм= Iм(РП1)+ Iм(РП2)+Iм(РП3);

Iм=25,8+37,6+57,7=121,1.

На основании полученного значения Sм выбираем нужный трансформатор: 2ЧTM-100-10/0,4.

Параметры выбранного трансформатора представлены в таблице 4.

Таблица 4

Параметры трансформатора

U,кВ

Потери, Вт

Uкз,%

Iхх,%

Sном, кВтА

ВН

НН

ХХ

КЗ

10

0,4

2

2

4,5%

2,6%

100

Таблица 5

Сводная ведомость нагрузок по цеху

Наименование электроприёмников

Нагрузка установленная

Нагрузка средняя за смену

Нагрузка максимальна

Рн кВТ

n

Рн?, кВт

Ки

cosц

tgц

m

Рcм, кВт

Qсм, кВар

Sсм, кВ*А

Км

Км'

Pм, кВт

Qм, кВар

Sм, кВ*А

Iм, А

РП1

Лифты вертикальные ДБ1

3

2

6

0,1

0,5

1,73

2

0,6

1

1,1

6

2

1

1,2

1

1,6

2,4

Загрузочные устройства

2,5

4

10

0,17

0,65

1,17

1,7

1,9

2,5

3,4

1,9

3,9

6

Торцовочные станки ДС1

2,8

2

5,6

0,17

0,65

1,17

0,9

1

1,3

1,8

1

2

3

Транспортеры ДТ4

2,6

4

10,4

0,17

0,65

1,17

1,7

2

2,89

3,4

2

4

6

Многопильные станки ЦМС

5

2

10

0,17

0,8

1,17

1,7

1,9

2,5

3,4

1,9

3,9

6

Станки для заделки сучков

2,4

2

4,8

0,14

0,5

1,73

0,6

1

1,2

1,2

1

1,6

2,4

Итого РП1

18,3

16

46,8

7,2

8,8

11,5

14,4

8,8

17

25,8

РП2
Установка окраски электростатической

15

1

15

0,16

0,6

1,3

3,5

2,4

3,1

3,9

10

1,2

0,9

2,9

2,8

4

6,1

Фуговальные станки

3,5

2

7

0,17

0,65

1,17

1,1

1,3

1,7

1,3

1,2

1,8

2,7

Транспортеры ДТ6

4

4

16

0,17

0,65

1,17

2,7

3,1

4,1

3,2

2,8

4,2

6,4

Шипорезные станки ДС35

4,5

2

9

0,17

0,65

1,17

1,5

1,7

2,2

1,8

1,5

2,3

3,5

Станки четырехсторонние ДС38

4

2

8

0,17

0,65

1,17

1,3

1,5

2

1,6

1,3

2

3

Компрессор

5

1

5

0,7

0,8

0,75

3,5

2,6

4,4

4,2

2,3

4,8

7,3

Станки для постановки полупетель ДС39

1,4

4

5,6

0,17

0,65

1,17

0.9

0,7

1,1

1,8

0,6

1,9

2,9

Перекладчик ДБ 14

4

2

8

0,14

0,5

1,73

1,1

1,2

1,6

1,3

1,1

1,7

2,6

Сборочный полуавтомат ДА2

2,6

2

5,2

0,17

0,65

1,17

0,8

0,9

1,2

1

0,8

1,3

2

Станок для снятия провеса ДС40

1,4

2

2,8

0,17

0,65

1,17

0,5

0,5

0,7

0,6

0,5

0,7

1,1

Итого РП 2

45,4

22

81,6

22,3

21,5

31

19,7

14,9

24,7

37,6

РП3

Зарядные агрегаты

4,5

2

16,5

0,7

0,8

0,75

3

11,55

8,66

14,4

1

1,6

1,6

18,5

13,8

23

35,4

Токарные станки

1,8

2

3,6

0,14

0,5

1,73

0,5

0,8

0,9

0,8

1,3

1,5

2,3

Вентиляторы

5,5

2

11

0,6

0,8

0,75

6,6

5

8,2

10,6

8

13,2

20

Итого РП3

11,8

6

23,6

18,6

14,5

23,5

29,9

23,1

37,7

57,7

Итоги на ШНН1

70,7

25,8

23,3

35

44,3

31,9

54,7

83,5

Итого на ШНН2

81,6

22,3

21,5

31

19,7

14,9

24,7

37,6

Всего

75,5

44

159,5

48,1

44,8

66

64

46,8

79,4

121,1

Расчёт компенсирующего устройства

Мощность компенсирующего устройства определяем как разность между фактической наибольшей реактивной мощностью Qр.м. нагрузки предприятия и предельной реактивной мощностью Qэ представляемой предприятию энергосистемой по условиям режима её работы. Необходимые данные показаны в таблице 6.

Таблица 6

Сводная ведомость

Параметр

сosц

tgц

Рм, кВт

Qм, кВар

Sм, кВА

Всего

0,63

1,2

64

79,4

121,1

Определяем расчетную мощность компенсирующего устройства:

Qк = б Рм (tgц - tgцк) = 0,9Ч 64(1,2 - 0,33) = 51,8 (кВар),

где сosцк = 0,95;

tgцк =0,33;

б = 0,9.

После того, как стало известно значение Qк выбираем нужный конденсатор установки.

В результате был выбран конденсатор 2ЧСВ-0,38-100-50УЗ.

Параметры выбранного конденсатора представлены в таблице 7.

Таблица 7

Параметры конденсатора

Тип

Номинальное напряжение, кВ

Число и мощность регулируемых ступеней

Номинальная мощность, кВар

СВ-0,38-100-50УЗ

0,38

2Ч50

100

Расчет освещения

Для расчета внутреннего освещения необходимо знать размеры ДЦ, которого собираемся освещать. Так же необходимо знать мощность и марку светильника.

-- Выбираем тип светильника:

Для использования ДРИ применяем светильник СУ.

Светильник СУ - это светильник, отражатель которого не покрыт эмалью, вследствие чего он имеет удешевленную конструкцию.

Принимаем к установке общее освещение.

-- В начале определяем номинальную освещенность (Ен) по характеристике зрительных работ, производимых в ДЦ.

Ен = 100 (Лк).

-- Далее определяем расстояние между светильниками (Lа) и их рядами (Lв):

Lа = ла Ч h;

Lв = лв Ч h,

где h - высота от светильника до рабочей поверхности;

л - коэффициент экранирования светильников (ла = 1ч1,5 и лв = 0,8ч1,2).

Lа = 1Ч 9= 9 (м);

Lв = 1 Ч 9 = 9 (м).

Так как работы у стен не ведутся, то расстояние от стен до крайних светильников(lа.в) выбираем по формуле:

lа.в = (0,4ч0,5) Ч Lа,в;

lа.в = 0,5 Ч 9 = 4,5 (м).

-- Далее по формулам определяем число рядов (nв), а так же число светильников в самом ряду(nа):

nа = (A - 2 Ч lа ) / Lа + 1;

nв = (В - 2 Ч lв ) / Lа + 1;

nа = (48 - 2 Ч 4,5 ) / 9 + 1 ? 5 (шт);

nв = (30 - 2 Ч 4,5) / 9+ 1 ? 2 (ряда).

Количество светильников в ряду будет составлять 4, а не 5, как рассчитано в формуле выше. Это связано с тем, что работы у стен не ведутся, из-за отсутствия ЭО, а следовательно, никакой опасности не несет более низкий уровень освещенности, а так же это выгодно в экономическом плане.

Общее число светильников (N) в помещении находим по формуле:

N = nа Ч nв;

N = 5 Ч 2 = 10 (шт).

-- Так же определяем расчетный световой поток (Фр):

Фр = Кз Ч Z Ч F Ч Eн /( з Ч N),

где Кз - коэффициент запаса;

Z - коэффициент неравномерности освещения;

F- площадь пола;

з - коэффициент использования светового потока.

Фр = 1.5 Ч 1.1 Ч 1440 Ч 100 / 0.75 Ч 10 = 31680 (Лм).

-- По расчетному световому потоку далее находим мощность лампы (Рл) и определяем стандартный световой поток (Фст):

Рл = 400 (Вт);

Фст = 36000 (Лм).

-- Находим максимальную расчетную активную мощность осветительной установки (Рр max):

Рр max = Рл Ч N Ч Ксо,

где Ксо - коэффициент спроса по освещению.

Рр max = 400 Ч 10 Ч 0,85 = 3,4 (кВт).

-- Так же находим максимальную расчетную реактивную мощность осветительной установки (Qр max):

Qр max = Рр max Ч tgц max,

где tgц max - максимальное значение коэффициента реактивной мощности.

Qр max = 3,4 Ч 0.62 = 2,1 (кВар).

-- Далее находим полную мощность осветительной установки (Sоу):

Sоу = Рр max / cosц;

Sоу = 3,4 / 0,85 = 4 (кВА).

Выполнив необходимые расчеты и получив необходимую информацию, принимаем к установке осветительные лампы ДРИ-Т 400-5.

2.3 Расчет и Выбор элементов ЭСН

Для того чтобы правильно выбрать аппарат защиты, нужно определить ток линии (Iт), где он установлен, число фаз, а также его тип.

Ток линии (Iт) определяются по формуле:

Iт=Sт/ Vн.т ,

где Sт - номинальная мощность трансформатора;

Vн.т - номинальное напряжение трансформатора.

Iт=10 / 1,73Ч0,4 = 14,5 (А).

Так как токи каждого ЭО < 25 (А), то принимаем аппарат защиты (АЗ) для каждого распределительного пункта (РП): 19ЧВА 51 - 25.

Параметры выбранного АЗ представлены в таблице 8.

Таблица 8

Технические характеристики АЗ ВА 51-25

Наименование

Тип

Iн.а

Iн.р

Ку(тр)

Ку(эмр)

Iоткл, кА

Марка

Сечение

провода

ШМА1

25,8

ВА 51-25

100

32,2

1,35

ППВТ

55мм

ШМА2

37,6

47

5

ШМА3

57,7

72

1,25

7

Выбираем шинопровод ШРА-100-44-УЗ.

По данным по прокладке в помещении с нормальной зоной опасности при отсутствии механических повреждений выбирается кабель марки ППВТ.

Сечение провода составляет 55(мм).

Для секционного выключателя выбираем АЗ: 2ЧВА 51Г - 31.

Параметры выбранного АЗ представлены в таблице 9.

Таблица 9

Технические характеристики автомата ВА 51Г-31

Iн.а., А.

Iн.р., А.

Ку(тр)

Ку(эмр)

Iоткл, ВА

Марка

Сечение провода

160

200

1,25

10

35

ППВТ

70

По полученным данным выбираем шинопровод: ШРА -75-250-38-УЗ.

3. Расчет токов короткого замыкания (КЗ) и проверки элементов в характерной линии ЭСН

3.1 Выбор точек и расчет КЗ

Составляем расчётную схему и схему замещения, намечаем токи короткого замыкания:

Rc= Rc = 10 =16 (мОм);

Хc= Хc = 1,2 =1,9 (мОм).

Для трансформатора:

Активное сопротивление трансформатора

(Rт) = 31,5 (мОм);

Индуктивное сопротивление трансформатора

т) =64,7 (мОм);

Полное сопротивление трансформатора

(Zт) =779 (мОм).

Для автоматов:

Активное сопротивление автомата

(R1sf ) =1,3 (мОм);

Индуктивное сопротивление автомата

(X1sf ) =1,2 (мОм).

Для кабелей:

Индуктивное сопротивление на единицу длины(x0)= 0,09;

Активное сопротивление на единицу длины (r0) = 1,25.

= 1,25 =0,4 (мОм);

Rкл1=0,4Ч5=2(мОм);

Xкл1= 0.09 5 = 0.45 (мОм).

Для шинопровода ШРА -75-250-38-УЗ:

0,21;

0,21;

=0,42;

=0,42;

Rш= 0,2Ч12 =0,42;

Xш= 0,21 Ч2=0,42

Производим эквивалентные вычисления сопротивлений (Rэ, Хэ) на участках между токами КЗ:

Rэ1= Rc+Rt+R1sf+ Rn1sf+ Rcl= 16+31,5+1,3+0,75+15= 64,55 (мОм);

Хэ1= Xc + Xt+ X1sf = 1,9+64,7+ 1,2 = 67,8 (мОм);

Rэ2= R1sf+ Rn1sf+ RклI+ Rш+ Rc= 1,3+0,75+2+0,42+15= 19,5 (мОм);

Хэ2= X1sf+ XклI+Xш= 1,2+0,45+0,42=2,07 (мОм);

Rэ3= R1sf+ Rn1sf+ RклI=1,3+0,75+0,42=2,5 (мОм);

Хэ3= X1sf+ XклI=1,2+0,45=1,65 (мОм).

Вычисляем сопротивления до каждой точки КЗ (Rк, Xк, Zк):

Rк1= Rэ1=64,55 мОм.

Xк1= Хэ1 =67,8 мОм.

Zк1= = =93,6 (мОм);

Rк2= Rэ1+ Rэ2=64,55+19,5=84,5 (мОм);

Хк2= Хэ1+ Хэ2=67,8+2,07= 69,87 (мОм);

Zк2= == 109,6 (мОм);

Rк3= Rк2+Rэ3=84,5+2,5=87 (мОм);

Хк3к2+ Хэ3=69,87+1,65= 71,52 (мОм);

Zк3=== 112,6 (мОм).

= = 0.9;

= =1,2;

= = 1,2.

Определяем коэффициенты Ку и q:

Ку1= F= F(0.9)= 1.0;

Ку2= F= F(1,2)= 1.0;

Ку3= F= F(1,2)= 1.0;

q1= ==1;

q2=q3=1.

Определяются 3-фазные токи КЗ:

Iк1 = = 2,3 (кА);

Iк2 = = 2 (кА);

Iк3 = = 1,9 (кА);

Iук1 = q1 Iк1 =2,3 (кА);

Iук2 = q2 Iк2 =2 (кА);

Iук3= q3 Iк3 =1,9 (кА);

iук1 = Ку1Iк1=1,411,02,3= 3,2 (кА);

iук2 = Ку2Iк2=1,411,02 =2,82 (кА);

iук3 = Ку3Iк3=1,411,01,9 =2,6 (кА).

Эквивалентные сопротивления показаны на рисунке 2.

Рисунок 2 Схема замещения упрощённая

3.2 Проверка элементов по токам КЗ

Согласно условиям по токам КЗ АЗ проверяют:

-- на надёжность срабатывания:

1SF : Iк1 ? 3 Iн.р. (1SF) = 2,3 > 3 0,16 (кА);

SF1 : Iк2 ? 3 Iн.р. (SF1) = 2 > 3 0,1 (кА);

SF : Iк3 ? 3 Iн.р. (SF) = 1,9 > 3 0,063 (кА).

Надёжность срабатывания автоматов полностью обеспечена;

-- на отключающуюся способность:

1SF: Iоткл(1SF) ? = 12,5 < 1,412,3;

SF1: Iоткл(SF1) ? = 7 1,41 2;

SF: Iоткл(SF) ? = 6 > 1,41.

Система работает правильно, автомат при КЗ отключается не разрушаясь.

Проводники проверяются на термическою стойкость:

Кл (ШНН - ШРМ) : Sкл1.тс ; 3 95 39,6

Sкл1.тс = Iк2 = 11 = 39,6

По термической стойкости кабельные линии полностью удовлетворяют требованиям.

Согласно условию шинопровод проверяют:

-- на диамитрическую стойкость:

Уш. доп ? Уш;

Ушмаx/W = 5150/5,3= 972 (Н/

где Ммаx = 0,125.

Fм1 = 0,125 137,3 = 5150 (Нсм).

Шинопровод динамически устойчив.

-- на термическую стойкость:

Sш ? Sш.тс ;

Sш = 5 80400 ();

Sш.тс = aIк2 = 11 2 = 39,6

Sш Sш.тс = 39,6 ).

Шинопровод термически устойчив. Следовательно он выдержит кратковременный нагрев при КЗ до 200 . В таблице 10 показана сводная ведомость КЗ по точкам.

Таблица 10

Сводная ведомость КЗ по точкам

№точек КЗ

Трехфазные токи

2-ухфазные токи

Однофазные токи КЗ

Точка

КЗ

Rк

мм

Хк

мОм

Zк

мОм

Iк(3)

кА

Ку

iу,кА

q

I?(3)

кА

Iк(2)

Rп/

Xп

Zн

Iк(1)

К1

42,4

16,6

72,8

2,3

1,0

1,6

1

2,3

24,2

2,5

2

6,72

К2

66

19,1

16,4

2

1,0

8,2

1

2

8,4

3,4

9,6

3,2

К3

81,5

22,6

12

1,9

1,0

11,2

1

1,9

15,6

3,6

23,5

2,8

3.3 Определение потерь напряжения

Определяем потери в трансформаторах:

-- реактивные потери холостого хода (Qxx):

Qxx= Sнт ixx/100 =100 2,6/100 = 2,6 (кВар).

-- реактивные потери короткого замыкания (Qкз):

Qкз= Sнт Uкз/100 =100 4,5/100 = 4,5 (кВар),

где ixx - ток холостого хода;

Uкз - напряжение короткого замыкания.

-- приведённые потери холостого хода:

?P'хх=Pххэк Pкз = 0,49+0,07 1,97= 0,62 (кВт),

где экономический эквивалент (Кэк) = 0,05 - 0,07;

Pхх- потери холостого хода;

Pкз- потери короткого замыкания.

Определяем полные потери мощности в трансформаторах:

?Pт = n (?P'хх+ ?Pкз)= 2(0,62+0,16+1,97) =5,5 (кВт),

где n- число трансформаторов;

Кз- коэффициент загрузки трансформатора.

Определяем потери в линиях:

?Pл = L ?p n = 1 3 2 = 5,9 (кВт),

где ?p - потери в кабеле на 1км длины;

L - длина кабельной линии;

n - число трансформаторов;

Кз - коэффициент загрузки.

Кз=Ip/Iдоп = 114/115= 0,99;

где Ip - расчётный ток;

Iдоп - длительно-допустимый ток для данного сечения;

Определяем суммарные потери:

??P = ?Pт + ?Pл = 5,5+5,9= 11,4 (кВт).

4. Экономическая часть

4.1 Расчёт затрат на проектирование схемы электроснабжения деревообрабатывающего цеха

Затраты на проектирование схемы ЭСН ДЦ состоят из затрат на оплату труда, затрат на закупку ЭО, а также затрат на эксплуатацию ЭО и прочих затрат.

Расчёт затрат на ЭО приведен в таблице 11.

Таблица 11

Расчёт затрат на ЭО

Наименование

Тип, марка ЭО

Кол-во (шт.)

Стоимость единицы (руб.)

Общая стоимость (руб.)

Силовой выключатель

РВ-10/400

2

6800

13600

Трансформатор

ТМ-100-10/04

2

103000

206000

Конденсаторная установка

СВ-0,38-100-50УЗ 100Ч50

2

30000

60000

Распределительный пункт

ПР85-3-001-21-УЗ

3

18000

54000

Автоматический выключатель

ВА 51-25

ВА 51Г-31

12

23

1500

1430

18000

32890

Кабель

ППВТ (4Ч 15)

ППВТ (4Ч 10)

АВВГ (4Ч55)

КГ (4Ч 10)

62

43

10

7

230

91

280

420

14260

3913

2800

2940

Шинопровод

ШРА -75-250-38-УЗ

ШРА -75-100-38-УЗ

32 секций по 3 метра (96)

36 секций по 3 метра (110)

2600

2000

83200

72000

Светильник

ДРИ-Т 400-5

10

320

3200

Итого:

590433

Необходимый объём выполняемых работ по проекту производят бригада, состоящая из 6 человек: главный инженер - 1 человек, электромонтер 4 разряда - 3 человека, электромонтер 5 разряда - 2 человека.

Комплектное оборудование (КО), как правило, несколько дороже, чем оборудование, установленное в виде отдельных частей элементов с проведением монтажно-сборочных работ на месте, но, при этом, применение КО создает дополнительный социально- экономический эффект, трудно оценимый в денежном эквиваленте.

Расчёт затрат на основную заработную плату (ЗП) производится на основании ведомости физических объемов электромонтажных работ. Данный расчет на основную ЗП представлен в таблице 12.

Таблица 12

Основная ЗП работников

Специальность

Разряд

Оклад, мес

К-во персонала

Итого, руб.

Главный инженер

70000

1

70000

Электромонтёр

5

44000

2

88000

Электромонтёр

4

32000

3

64000

Итого:

222000

Таким образом, основная ЗП составляет 222000руб.

Дополнительная ЗП составляет 20% от основной ЗП:

? Ч 0,2 = 222000 Ч 0,2 = 44400 рублей.

Начисление на социальное страхование (СС) составляет 15% от основной ЗП:

? Ч 0,15 = 222000 Ч 0,15 = 33300 рублей.

Накладные расходы составляют 270% от ЗП главного инженера, оклад которого составляет 70000 руб.:

70 000 Ч 2,7 = 189000 рублей.

Таким образом, сумма накладных расходов, начислений на СС, а также основной и дополнительной ЗП без учета затрат на ЭО составляет:

222000 + 44400 + 33300 + 189000 = 488700 руб.

4.2 Общая стоимость проводимых ремонтных работ

Общая стоимость проводимых работ в ДЦ с учетом закупаемого оборудования, основной и дополнительной ЗП, а также начислений на социальное страхование и накладных расходов предоставлена в таблице 13.

Таблица 13

Общие затраты проекта

Затраты

Сумма, руб

Закупаемое оборудование

590433

Основная ЗП

222000

Дополнительная ЗП

44400

Начисления на СС

33300

Накладные расходы

189000

Итого:

1079133

Таким образом, чтобы выполнить данный проект потребуется 1 миллион семьдесят девять тысячь сто тридцать три рубля.

4.3 расчёт затрат на ремонт электрооборудования ДЦ при работе существующей схемы

Затраты на ремонтные работы, производимые в ДЦ при работе существующей схемы проводятся раз в полгода и состоят из материальных затрат, затрат на оплату труда, отчислений на социальное страхование.

Материальные затраты приведены в таблице 14.

Таблица 14

Материальные затраты

Наименование

Кол-во, м

Стоимость единицы, руб/м

Общая стоимость, руб

Кабель

ППВТ (4Ч 15)

ППВТ (4Ч 10)

АВВГ (4Ч55)

КГ (4Ч 10)

15

10

5

3

90

1350

900

450

270

Итого:

2970

Затраты по оплате труда:

Ремонт схемы питания ЭСН может быть произведен за 34 часа. Необходимый объём работ по проекту будут производить 3 человека - электромонтёры 4 разряда.

В таблице 15 указаны затраты на оплату труда рабочих.

Таблица 15

Затраты на оплату труда

Специальность

Разряд

Часовая тарифная ставка, руб./час

Норма времени, час

Кол-во

персонала

Итого,

руб.

Электромонтер

4

91

34

3

9282

Итого:

9282

Таким образом, сумма затрат на ЗП электромонтерам за ремонт питания ЭСН составит 9282 руб. за 34 часа работы.

Расчет дополнительной заработной платы:

Дополнительная заработная плата составляет 40% от основной ЗП:

9282 Ч 0,4 = 3712,8 руб.

Исходя из этого, сумма основной ЗП увеличится на 40%. Отсюда сумма дополнительной ЗП будет составлять 3712,8 руб.

Расчет общего фонда оплаты труда:

В результате нахождения суммы основной и дополнительной ЗП можно определить общий фонд оплаты труда:

9282 + 3712,8 = 12994,8 руб.

В результате произведенных расчетов общий фонд оплаты труда составит 12994,8 руб.

Расчет затрат на социальные нужды:

В 2015 году ставка единого социального налога определена в размере 34% от фонда ЗП:

12994,8 Ч 0,34 = 4418,23 руб.

Таким образом, сумма затрат на социальные нужды составит 4418,23 руб.

Расчёт суммарных затрат:

Суммарные затраты на ремонтные работы, производимые в ДЦ раз в полгода включают в себя затраты на оплату труда, материальные затраты и затраты на социальные нужды:

2970 + 12994,8 + 4418,23 =20383,03руб.

В результате произведенных расчетов, суммарные затраты на ремонтные работы, производимые в ДЦ раз в полгода при работе существующей схемы составят 20383,03руб.

Так как ремонт кабельной линии производится 2 раза в год, то ежегодные затраты на ремонтные работы увеличатся также в 2 раза:

20383,03 Ч 2 = 40766,06 руб.

Таким образом, на ремонт кабельной линии ежегодно будет требоваться по 40766,06 руб.

Заключение

электрический нагрузка трансформатор электроснабжение

В данном дипломном проекте была разработана схема электроснабжения автоматизированного цеха, так же был произведёт расчёт электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформатора.

Был произведён расчёт и выбор аппаратов защиты и распределительных пунктов. Выбрана линия электроснабжения.

Произведён расчёт токов короткого замыкания и проверка элементов в характерной линии электроснабжения.

Литература

1. Липкин Б.Ю. Электроснабжения промышленных предприятий и установок. Москва. «Высшая школа». 1984 г.

2. ПУЭ. Москва. Энергоатомиздат. 1986 г.

3. Федорого А.А. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. М. Энергия. 1974 г.

4. Федоров А.А. Справочник по электро снабжению и электрооборудованию. Энергоатомиздат. 1986 г. Том 1.

5. Федоров А.А. Электротехнический справочник.

6. Федоров А.А. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Энергоатомиздат. 1986 г. Том 2.

7. Шевченко Н.Ю. Расчётно графическая работа по дисциплине «Электроснабжение» Шевченко Н.Ю. 2006г.

8. Шеховцов В.П. Расчёт и проектирование схем электроснабжения

2005г.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Характеристика штамповочного цеха, электрических нагрузок и его технологического процесса. Классификация помещений по взрыво-, электробезопасности. Расчет электрических нагрузок силового оборудования, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов.

    дипломная работа [318,6 K], добавлен 10.07.2015

  • Характеристика электромеханического цеха, его структура и оборудование. Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности. Категория надёжности электроснабжения. Расчёт электрических нагрузок, компенсирующего устройства и трансформаторов.

    курсовая работа [319,0 K], добавлен 02.02.2011

  • Характеристика объекта электроснабжения, электрических нагрузок и его технологического процесса. Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности. Расчет осветительной нагрузки цеха. Выбор питающих проводов, распределительных пунктов.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.02.2015

  • Выбор элементов электроснабжения и электрооборудования механического цеха завода среднего машиностроения. Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и трансформатора. Классификация помещений по пожаро-, взрыво-, электробезопасности.

    курсовая работа [319,4 K], добавлен 29.01.2011

  • Характеристика электрических нагрузок объекта и его технологического процесса. Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, и электробезопасности. Категория надежности и выбор схемы снабжения и освещения механического участка ОАО "Атоммашэкспорт".

    дипломная работа [890,3 K], добавлен 08.06.2013

  • Краткая характеристика цеха, описание технологического процесса, определение категории электроснабжения. Выбор величины питающего напряжения и схемы электроснабжения цеха. Расчет электрических нагрузок, выбор компенсирующего устройства, трансформаторов.

    курсовая работа [38,5 K], добавлен 10.01.2010

  • Расчёт электрических нагрузок цеха. Оценка осветительной сети, выбор компенсирующего устройства. Определение мощности трансформатора, схемы цеховых электрических сетей переменного тока. Расчет токов короткого замыкания. Выбор защитной аппаратуры.

    курсовая работа [360,3 K], добавлен 15.12.2014

  • Краткая характеристика электроснабжения и электрооборудования автоматизированного цеха. Расчет электрических нагрузок. Категория надежности и выбор схемы электроснабжения. Расчёт и выбор компенсирующего устройства. Выбор числа и мощности трансформаторов.

    курсовая работа [177,2 K], добавлен 25.05.2013

  • Описание электрического оборудования и технологического процесса цеха и завода в целом. Расчет электрических нагрузок завода, выбор трансформатора и компенсирующего устройства. Расчет и выбор элементов электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания.

    дипломная работа [286,7 K], добавлен 17.03.2010

  • Определение расчетных электрических нагрузок электроснабжения. Расчет нагрузок осветительных приемников. Выбор схемы электроснабжения цеха. Потери мощности холостого хода трансформатора. Выбор питающих кабелей шинопроводов и распределительные провода.

    контрольная работа [350,8 K], добавлен 12.12.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.