Главная Коллекция "Otherreferats" Физика и энергетика Проектирование системы электроснабжения цеха

Проектирование системы электроснабжения цеха

Анализ параметров оборудования. Выбор принципиальной схемы электроснабжения. Расчет нагрузок и освещения цеха. Подбор основного электрооборудования и силовых трансформаторов. Определение токов короткого замыкания. Проверка аппаратов защиты и автоматики.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 11.02.2016
Размер файла 231,6 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/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электроснабжения и электротехники

Курсовой проект по дисциплине:

«Системы электроснабжения»

Тема:

«Проектирование системы электроснабжения цеха»

Содержание

Введение

Исходные данные для проектирования

Расчетная часть проекта:

1. Сводная ведомость электрооборудования цеха

2. Выбор напряжения цеховой питающей электросети

3. Разработка принципиальной схемы внутрицехового электроснабжения

4. Расчет электрических нагрузок

4.1 Общие положения

4.2 Расчет нагрузки 1ого уровня электроснабжения

4.3 Расчет нагрузки 2ого уровня электроснабжения

4.4 Расчет нагрузки 3ого уровня электроснабжения

4.5 Определение пиковых нагрузок

5. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов, типа и места установки цеховой трансформаторной подстанции

6. Компенсация реактивной мощности

7. Расчет силовой электрической сети цеха

8. Расчет токов короткого замыкания

9. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры

10. Выбор и проверка аппаратуры ячейки РУ - 10 кВ и высоковольтного кабеля

Библиографический список

Введение

Целью комплексного курсового проекта является овладение методикой и приобретение навыков проектирования систем внутрицехового электроснабжения с решением всего комплекса соответствующих вопросов.

Задачами курсового проекта являются:

-Выбор и расчет принципиальной схемы электроснабжения цеха

-Расчет электрических нагрузок

-Расчет электрического освещения цеха

-Выбор основного электрооборудования (ЭО) и силовых трансформаторов

-Расчет токов короткого замыкания

-Выбор и проверка аппаратов защиты и автоматики

Перед нами стоит задача выбора такого решения, которое, с одной стороны, отвечало бы действующим правилам устройства электроустановок, правилам технической эксплуатации и техники безопасности и, с другой стороны, отличалось бы оптимальными техническими и экономическими показателями.

Исходные данные для проектирования

Цех относится ко второй категории надежности. Электроприёмники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Установленные мощности электроприемников приведены в «сводной ведомости электрооборудования цеха».

Габариты цеха 40м*60м, общая площадь S=2400 м2.

Точка ввода имеет координаты X=0;Y=0. Масштаб: 1:1.

.

1. Сводная ведомость электрооборудования цеха

Ведомость составлена но основании исходных данных. Тип неизвестного электрооборудования выбран по [11] на основании сведений о технологическом оборудовании.

Пример:

Для наждачного станка №1 с установленной мощностью Руст=5 кВт; выбирается двигатель, АИР132М4 имеющий Рном=7,5 кВт; ; .

Для остальных электроприемников выбор и расчет произведен аналогично. Результаты сведены в сводную ведомость электрооборудования цеха.

Сводная ведомость электрооборудования цеха.

№ по плану цеха

Наименование отделения, участка, технологичес-кого оборудования

Установлен-ная мощность потребителя, кВт

Тип электрообо-рудования

Номинальные параметры элетрооборудования

Pном, кВт

зном

cosцном

Iном,А

1

Наждачный станок

5

АИР132М4

7,5

0,88

0,86

15,14

2

8

АИР160S4

11

0,88

0,87

21,95

3

14

АИР180М6

18,5

0,88

0,85

37,58

4

16

АИР180М6

18,5

0,88

0,85

37,58

5

Кузнечно-штамповый автомат

21

4АН160М4У3

30

0,90

0,84

60,29

6

27

4АН160М4У3

30

0,90

0,84

60,29

7

36

4AH200M4У3

45

0,91

0,89

84,42

8

47

4AH200L4У3

55

0,92

0,89

102,06

9

Станок ЧПУ

58

4AH225M4У3

75

0,93

0,89

138,42

10

66

4AH225M4У3

75

0,93

0,89

138,42

11

80

4АН250S4У3

90,5

0,94

0,89

165,24

12

92

4А280S4У3

110

0,93

0,9

200,75

13

Шлифовальный станок

3

АИР132S6

4

0,82

0,81

9,15

14

8

АИР160S4

11

0,88

0,87

21,95

15

14

АИР180М6

18,5

0,88

0,85

37,58

16

20

4АН180S4У3

22

0,90

0,88

42,20

17

Фрикционный пресс

22

4АН160М4У3

30

0,90

0,84

60,29

18

30

4A225M6У3

37

0,91

0,89

69,41

19

41

4AH200M4У3

45

0,91

0,89

84,42

20

49

4AH200L4У3

55

0,92

0,89

102,06

21

Насосная станция

50

4AH200L4У3

55

0,92

0,89

102,06

22

65

4AH225M4У3

75

0,93

0,89

138,42

23

77

4АН250S4У3

90,5

0,94

0,89

165,24

24

92

4А280S4У3

110

0,93

0,9

200,75

25

Сверлильный станок

3

АИР132S6

4

0,82

0,81

9,15

26

5

АИР132М4

7,5

0,88

0,86

15,14

27

Шлифовальный станок

13

АИРХ160М6

15

0,88

0,85

30,47

28

17

4АН180S4У3

22

0,90

0,88

42,20

29

Электромеханический пресс

25

4АН160М4У3

30

0,90

0,84

60,29

30

30

4A225M6У3

37

0,91

0,89

69,41

31

Кузнечно-штамповый автомат

35

4AH200M4У3

45

0,91

0,89

84,42

32

Фрикционный пресс

43

4AH200L4У3

55

0,92

0,89

102,06

33

Компрессорные станции

60

4AH225M4У3

75

0,93

0,89

138,42

34

65

4AH225M4У3

75

0,93

0,89

138,42

35

90

4AH250S2У3

110

0,93

0,86

208,96

36

100

4AH250S2У3

110

0,93

0,86

208,96

37

Наждачный станок

4

АИР132М6

5,5

0,85

0,8

12,29

38

4

АИР132М6

5,5

0,85

0,8

12,29

39

Шлифовальный станок

11

АИРХ160М6

15

0,88

0,85

30,47

40

20

АИР180S4

22

0,90

0,87

42,69

41

Фрикционный пресс

26

4АН160М4У3

30

0,90

0,84

60,29

42

28

4A225M6У3

37

0,91

0,89

69,41

43

Кузнечно-штамповый автомат

33

4A225M6У3

37

0,91

0,89

69,41

44

41

4AH200M4У3

45

0,91

0,89

84,42

45

3-х фазные сварочные преобразователи

63

63

0,95

0,95

106,06

46

73

73

0,95

0,95

122,89

47

89

89

0,95

0,95

149,83

48

93

93

0,95

0,95

156,56

49

Кран-балка

18

АИР180S4

22

0,90

0,87

42,69

50

Перегружающее устройство

1

АИР90L6

1,5

0,76

0,72

4,16

51

Вентиляция

15

4АН160S4У3

18,5

0,89

0,87

36,51

52

15

4АН160S4У3

18,5

0,89

0,87

36,51

53

15

4АН160S4У3

18,5

0,89

0,87

36,51

54

15

4АН160S4У3

18,5

0,89

0,87

36,51

55

15

4АН160S4У3

18,5

0,89

0,87

36,51

2. Выбор напряжения цеховой питающей электросети

В настоящем курсовом проекте сопоставляются варианты: использования напряжения 0,38 кВ для общепромышленных установок и использование напряжения 6,3 кВ или 10,5 кВ для высоковольтных установок при наличии их в цехе.

При использовании для общепромышленных установок напряжения 0,66 кВ уменьшаются потери напряжения и потери мощности в сетях по сравнению с напряжением 0,38 кВ, но увеличивается стоимость изоляции. Также большинство электрооборудования на напряжение 0,66 кВ изготавливается на заказ, что существенно увеличивает стоимость. Осветительная сеть данного цеха питается от цехового трансформатора этого же цеха, поэтому использование в данном цехе напряжения 0,66 кВ потребовало бы установку еще одного трансформатора (на освещение) или принятие каких-либо других мер. Проанализировав все вышеизложенное, приходим к выводу, что для общепромышленных установок данного цеха целесообразно использовать напряжение 0,38 кВ.

Питание цехового трансформатора будет осуществляться кабельной линией напряжением 10 кВ.

3. Разработка принципиальной схемы внутрицехового электроснабжения

Цеховые сети распределения электроэнергии должны:

1. Обеспечить необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии.

2. Быть удобными и безопасными в эксплуатации

3. Иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.

С учетом мощности электроприемников и их расположения в данном цехе используется схема внутрицехового электроснабжения с использованием радиальных линий отходящих от РУ низшего напряжения ТП и питающих распределительные пункты расположенные в центре электрических нагрузок.

4. Расчет электрических нагрузок

4.1 Общие положения

Данный расчет необходим для выбора числа и мощности силовых трансформаторов, мощности и места установки компенсирующих устройств (КУ), для выбора токоведущих элементов по условию допустимого нагрева, определения потерь мощности, напряжения и выбора защиты. Основной метод расчета - метод упорядоченных диаграмм. Для цеховой электрической сети расчет проводится на трех уровнях электроснабжения.

I. Уровень - линии от отдельных электроприемников до РП, к которому они подключены.

II. Уровень - линии от РП до ТП

III. Уровень - шины низкого напряжения цеховой ТП.

4.2 Расчет нагрузки 1ого уровня электроснабжения

Расчет нагрузки первого уровня необходим для выбора проводов и кабелей, идущих от отдельных электроприемников до РП.

Для электроприемников, работающих в длительном режиме:

;

- коэффицент загрузки по активной мощности.

;

.

Для приемников питающихся в повторно кратковременном режиме (ПКР):

;

где ПВ - продолжительность включения.

;

.

Пример расчета:

Электроприемник №1 (наждачный станок).

Рном=7,5 кВт; ; ;.

Электроприемник №49 (кран-балка)

Рном=22 кВт; ; ;.

Для остальных электроприемников расчет произведен аналогично. Результаты сведены в Таблицу 1.

Таблица1.

Наименование отделения, участка,

технологического оборудования

Установленная

мощность

потребителя, кВт

Тип

электро-

оборудования

Номинальные параметры

электрооборудования

кз

tgц

Pм1, кВт

Qм1, квар

Iм1, А

Pном, кВт

зном

cosцном

Iном,А

Наждачный станок

5

АИР132М4

7,5

0,88

0,86

15,14

0,76

0,59

5,7

3,39

10,10

8

АИР160S4

11

0,88

0,87

21,95

0,83

0,57

9,1

5,18

15,97

14

АИР180М6

18,5

0,88

0,85

37,58

0,86

0,62

15,9

9,86

28,44

16

АИР180М6

18,5

0,88

0,85

37,58

0,98

0,62

18,2

11,27

32,50

Кузнечно-штамповый автомат

21

4АН160М4У3

30

0,90

0,84

60,29

0,78

0,65

23,3

15,07

42,20

27

4АН160М4У3

30

0,90

0,84

60,29

1,00

0,65

30,0

19,38

54,26

36

4AH200M4У3

45

0,91

0,89

84,42

0,88

0,51

39,6

20,27

67,53

47

4AH200L4У3

55

0,92

0,89

102,06

0,93

0,51

51,1

26,17

87,21

Станок ЧПУ

58

4AH225M4У3

75

0,93

0,89

138,42

0,84

0,51

62,7

32,12

107,04

66

4AH225M4У3

75

0,93

0,89

138,42

0,95

0,51

71,4

36,55

121,81

80

4АН250S4У3

90,5

0,94

0,89

165,24

0,95

0,51

85,6

43,83

146,06

92

4А280S4У3

110

0,93

0,9

200,75

0,90

0,48

99,5

48,17

167,90

Шлифовальный станок

3

АИР132S6

4

0,82

0,81

9,15

0,91

0,72

3,7

2,65

6,86

8

АИР160S4

11

0,88

0,87

21,95

0,83

0,57

9,1

5,18

15,97

14

АИР180М6

18,5

0,88

0,85

37,58

0,86

0,62

15,9

9,86

28,44

20

4АН180S4У3

22

0,90

0,88

42,20

1,01

0,54

22,2

11,99

38,37

Фрикционный пресс

22

4АН160М4У3

30

0,90

0,84

60,29

0,81

0,65

24,4

15,79

44,21

30

4A225M6У3

37

0,91

0,89

69,41

0,89

0,51

33,0

16,89

56,28

41

4AH200M4У3

45

0,91

0,89

84,42

1,00

0,51

45,1

23,08

76,91

49

4AH200L4У3

55

0,92

0,89

102,06

0,97

0,51

53,3

27,29

90,92

Насосная станция

50

4AH200L4У3

55

0,92

0,89

102,06

0,99

0,51

54,3

27,84

92,78

65

4AH225M4У3

75

0,93

0,89

138,42

0,94

0,51

70,3

36,00

119,96

77

4АН250S4У3

90,5

0,94

0,89

165,24

0,91

0,51

82,4

42,19

140,59

92

4А280S4У3

110

0,93

0,9

200,75

0,90

0,48

99,5

48,17

167,90

Сверлильный станок

3

АИР132S6

4

0,82

0,81

9,15

0,91

0,72

3,7

2,65

6,86

5

АИР132М4

7,5

0,88

0,86

15,14

0,76

0,59

5,7

3,39

10,10

Шлифовальный станок

13

АИРХ160М6

15

0,88

0,85

30,47

0,98

0,62

14,8

9,16

26,41

17

4АН180S4У3

22

0,90

0,88

42,20

0,86

0,54

18,9

10,20

32,61

Электромеханический пресс

25

4АН160М4У3

30

0,90

0,84

60,29

0,93

0,65

27,8

17,94

50,24

30

4A225M6У3

37

0,91

0,89

69,41

0,89

0,51

33,0

16,89

56,28

Кузнечно-штамповый автомат

35

4AH200M4У3

45

0,91

0,89

84,42

0,85

0,51

38,5

19,70

65,66

Фрикционный пресс

43

4AH200L4У3

55

0,92

0,89

102,06

0,85

0,51

46,7

23,95

79,79

Компрессорные станции

60

4AH225M4У3

75

0,93

0,89

138,42

0,86

0,51

11,2

5,76

19,18

65

4AH225M4У3

75

0,93

0,89

138,42

0,94

0,51

12,2

6,24

20,78

90

4AH250S2У3

110

0,93

0,86

208,96

0,88

0,59

16,8

9,95

29,61

100

4AH250S2У3

110

0,93

0,86

208,96

0,98

0,59

18,6

11,05

32,90

Наждачный станок

4

АИР132М6

5,5

0,85

0,8

12,29

0,86

0,75

4,7

3,53

8,94

4

АИР132М6

5,5

0,85

0,8

12,29

0,86

0,75

4,7

3,53

8,94

Шлифовальный станок

11

АИРХ160М6

15

0,88

0,85

30,47

0,83

0,62

12,5

7,75

22,34

20

АИР180S4

22

0,90

0,87

42,69

1,01

0,57

22,2

12,59

38,81

Фрикционный пресс

26

4АН160М4У3

30

0,90

0,84

60,29

0,96

0,65

28,9

18,66

52,25

28

4A225M6У3

37

0,91

0,89

69,41

0,83

0,51

30,8

15,76

52,53

Кузнечно-штамповый автомат

33

4A225M6У3

37

0,91

0,89

69,41

0,98

0,51

36,3

18,58

61,91

41

4AH200M4У3

45

0,91

0,89

84,42

1,00

0,51

45,1

23,08

76,91

3-х фазные сварочные преобразователи

63

75

0,93

0,89

138,42

0,91

0,51

68,1

34,89

116,27

73

90,5

0,94

0,89

165,24

0,86

0,51

78,1

40,00

133,28

89

110

0,93

0,9

200,75

0,87

0,48

96,2

46,60

162,43

93

110

0,93

0,9

200,75

0,91

0,48

100,5

48,69

169,73

Кран-балка

18

АИР180S4

22

0,90

0,87

42,69

0,91

0,57

10,0

5,67

17,46

Перегружающее устройство

1

АИР90L6

1,5

0,76

0,72

4,16

0,88

0,96

0,7

0,63

1,39

Вентиляция

15

4АН160S4У3

18,5

0,89

0,87

36,51

0,92

0,57

16,9

9,61

29,60

15

4АН160S4У3

18,5

0,89

0,87

36,51

0,92

0,57

16,9

9,61

29,60

15

4АН160S4У3

18,5

0,89

0,87

36,51

0,92

0,57

16,9

9,61

29,60

15

4АН160S4У3

18,5

0,89

0,87

36,51

0,92

0,57

16,9

9,61

29,60

15

4АН160S4У3

18,5

0,89

0,87

36,51

0,92

0,57

16,9

9,61

29,60

4.3 Расчет нагрузки 2ого уровня электроснабжения

Расчет нагрузки 2ого уровня необходим для выбора кабелей, соединяющих РП с цеховой ТП.

На втором уровне расчетная нагрузка определяется по методу упорядоченных диаграмм.

1 Определяется среднесменная мощность каждого электроприемника:

Где Ku - коэффициент использования отдельного электроприемника,

tgсм - среднесменный коэффициент реактивной мощности отдельного электроприемника.

2 Определяется общая среднесменная нагрузка:

;

3 Определяется Кигр - коэффициент использования группы электроприемников:

4 Определяется nэ - такое число одинаковых по режиму работы и мощности электроприемников, которое создает такой же максимум нагрузки, как и n реальных, разнородных (различных) по режиму работы и мощности приемников.

5 По Кигр и nэ (по графикам в [1]) определяется Км - коэффициент максимума по активной мощности.

Кмq - коэффициент максимума по реактивной мощности.

Кмq=1 при nэ >10 и Кмq=1,1 при nэ <=10.

Для электроприемников с Ки>=0,6 Км=1 и Кмq=1, т.е. Рм2=Рсм и Qм2=Qсм.

6 Определяется нагрузка второго уровня

Пример расчета:

Расчет нагрузки второго уровня для РП1:

Аналогично проводим расчет для других электроприемников.

Для остальных РП расчёт ведём аналогично.

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.

4.4 Расчет нагрузки 3его уровня электроснабжения

Расчет нагрузки третьего уровня необходим для выбора мощности силового трансформатора.

;

где - Справочный коэффициент учитывающий избыточность технологического оборудования.

По [1] принимаем равным

где - удельная осветительная нагрузка, Вт/м2 , справочная величина; - производственная площадь объекта, м2.

Расчёт нагрузки вентиляции ведём методом коэффициента спроса:

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.

4.5 Определение пиковых нагрузок

Пиковая нагрузка обусловлена пуском электродвигателей и кратковременными эксплуатационными КЗ, например, при электросварке. Расчет пиковых нагрузок необходим для выбора защитной аппаратуры и проверке электрической сети по потере напряжения.

Для отдельно стоящего электродвигателя:

где, Кп - коэффициент кратности пускового тока.

Для группы электродвигателей:

где, - максимальный пусковой ток электродвигателя в группе,

- расчетный ток группы,

- номинальный ток двигателя с максимальным пусковым током.

- коэффициент спроса.

Пример расчета:

Для электроприемника №1:

Iном=15,14 А; Кп=7,5.

Для группы электроприемников (РП1) :

Аналогично проводим расчет для других электроприемников.

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.

Таблица 2

Наименование

узел нагрузки, оборудование

Мощность первого уровня, P, кВт

число электроприемников, nэп

коэффициент использования, Ки

cosцсм

Pсм, кВт

Qсм, квар

Эффективное чило электроприемников

коэффициент максимума, Км

PмII, кВт

QмII, квар

SмII, кВА

IмII, А

л

PмIII, кВт

QмIII, квар

SмIII, кВА

IмIII, А

Iпик, А

Наждачный станок

1

5,7

1

0,15

0,4

0,86

1,96

113,57

2

9,1

1

0,18

0,4

1,65

3,77

164,66

3

15,9

1

0,19

0,4

3,02

6,93

244,25

4

18,2

1

0,21

0,4

3,82

8,75

244,25

Кузнечно-штамповый автомат

5

23,3

1

0,21

0,65

4,90

5,73

422,04

6

30,0

1

0,25

0,65

7,50

8,77

422,04

7

39,6

1

0,31

0,65

12,26

14,34

548,72

8

51,1

1

0,38

0,65

19,41

22,70

663,37

Станок ЧПУ

9

62,7

1

0,63

0,5

39,50

68,42

899,70

Перегружающее устройство

50

0,7

1

0,11

0,5

0,08

0,13

22,91

итого по РП-1

256,3

10

0,36

93,00

141,49

6,41

1,7

158,10

155,64

221,9

337,1

1088,54

РП-2

Станок ЧПУ

11

85,6

1

0,72

0,5

61,60

106,70

1239,26

12

99,5

1

0,76

0,5

75,59

130,92

1405,28

итого по РП-2

185,0

2

0,74

137,19

237,63

1,99

1,5

205,79

261,39

332,68

505,4

1681,87

РП-3

Шлифовальный станок

13

3,7

1

0,13

0,45

0,48

0,94

54,90

14

9,1

1

0,18

0,45

1,65

3,27

164,66

Фрикционный пресс

20

53,3

1

0,39

0,6

20,77

27,70

663,37

Насосная станция

23

82,4

1

0,7

0,8

57,65

43,24

422,04

24

99,5

1

0,76

0,8

75,59

56,69

451,17

итого по РП-3

247,9

5

0,63

156,13

131,83

3,13

1,6

249,81

145,02

288,85

438,9

1038,54

РП-4

Шлифовальный станок

15

15,9

1

0,19

0,45

3,02

6,00

244,25

16

22,2

1

0,25

0,45

5,56

11,03

295,43

Фрикционный пресс

17

24,4

1

0,21

0,8

5,13

3,85

422,04

18

33,0

1

0,27

0,8

8,90

6,68

451,17

19

45,1

1

0,34

0,6

15,32

20,42

548,72

Насосная станция

21

54,3

1

0,6

0,6

32,61

43,48

663,37

Насосная станция

22

70,3

1

0,66

0,6

46,38

61,84

899,70

Кран-балка

49

10,0

1

0,24

0,5

2,40

4,16

298,82

итого по РП-4

275,2

8

0,43

119,32

157,45

6,08

1,66

198,07

173,19

263,11

399,8

1147,81

РП-5

Станок ЧПУ

10

71,4

1

0,66

0,5

47,09

81,57

899,70

Сверлильный станок

25

3,7

1

0,13

0,5

0,48

0,82

54,90

26

5,7

1

0,15

0,5

0,86

1,48

113,57

Шлифовальный станок

27

14,8

1

0,18

0,45

2,66

5,28

213,28

28

18,9

1

0,22

0,45

4,16

8,25

295,43

Электромеханический пресс

29

27,8

1

0,23

0,5

6,39

11,07

422,04

30

33,0

1

0,27

0,5

8,90

15,42

451,17

Кузнечно-штамповый автомат

31

38,5

1

0,3

0,65

11,54

13,49

548,72

Фрикционный пресс

32

46,7

1

0,35

0,6

16,36

21,81

663,37

итого по РП-5

260,3

9

0,38

98,43

159,18

6,03

1,66

163,39

175,10

239,49

363,9

1111,92

РП-6

Компрессорные станции

33

64,9

1

0,24

0,8

15,57

11,68

899,70

34

70,3

1

0,11

0,8

7,73

5,80

899,70

35

96,8

1

0,6

0,8

58,06

43,55

1358,25

36

107,5

1

0,6

0,8

64,52

48,39

1462,73

итого по РП-6

339,4

4

0,43

145,88

109,41

3,83

1,87

272,79

120,35

298,2

453,0

1448,29

РП-7

Наждачный станок

37

4,7

1

0,14

0,4

0,66

1,51

86,02

38

4,7

1

0,14

0,4

0,66

1,51

86,02

Шлифовальный станок

39

12,5

1

0,16

0,45

2,00

3,97

213,28

40

22,2

1

0,25

0,45

5,56

11,03

277,48

Фрикционный пресс

41

28,9

1

0,24

0,6

6,93

9,24

422,04

42

30,8

1

0,25

0,6

7,69

10,26

485,87

Кузнечно-штамповый автомат

43

36,3

1

0,29

0,65

10,52

12,30

485,87

44

45,1

1

0,34

0,65

15,32

17,91

548,72

итого по РП-7

185,1

8

0,27

49,33

67,72

5,89

1,88

92,75

74,49

119

180,7

675,50

РП-8

3-х фазные сварочные преобразователи

45

66,3

1

0,65

0,5

43,11

74,66

318,18

46

76,8

1

0,69

0,5

53,02

91,84

368,68

итого по РП-8

143,2

2

0,67

96,13

166,50

1,99

1,5

144,2

183,15

233,09

354,1

595,64

РП-9

3-х фазные сварочные преобразователи

47

93,7

1

0,75

0,5

70,26

121,70

449,49

48

97,9

1

0,77

0,5

75,38

130,56

469,69

итого по РП-9

191,6

2

0,76

145,64

252,26

2,00

1,5

218,5

277,49

353,16

536,6

825,44

ИТОГО ПО ЦЕХУ

2084,06

50

1041,05

1423,47

0,7

803,434

1040

1314,22

1996,8

5. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов, типа и места установки цеховой трансформаторной подстанции

Тип трансформаторов цеховых ТП определяется условиями их установки и состояния окружающей среды. Число трансформаторов зависит от категорийности нагрузки. Трансформаторы, как правило, принимаются комплектного исполнения (КТП). Тип и место расположения КТП определяются характером окружающей среды и планировкой цеха.

Выбор мощности трансформатора осуществляется по расчетной мощности (SмIII)

N - число трансформаторов;

K3 - коэффициент загрузки трансформатора.

Так как в цехе есть потребители II категории, то устанавливаем 2 трансформатора (N = 2).

По рекомендации [3] К3 = 0,7

Принимаем к установке 2 трансформатора, мощностью Sном. т = 1000 кВА.

Тип

Sномт, кВА

Uнн, кВ

ДРхх, кВт

ДРкз, кВт

ixx,%

Uкз, %

ТМ 1000/10

1000

0,4

1,9

11,6

1,15

5,5

По условиям надежности действия защиты от однофазных коротких замыканий в сетях напряжением до 1 кВ и возможности подключения несимметричных нагрузок предпочтительным является трансформатор со схемой соединения обмоток «треугольник-звезда». [9]

Расчёт центра нагрузок цеха:

м м

Но для нормального прохождения технического процесса подстанция не может быть установлена в расчетном месте. Располагаем подстанцию в месте удобном для эксплуатации и обслуживания, но учитывая центр нагрузок. электроснабжение цех трансформатор

6. Компенсация реактивной мощности

Одним из основных вопросов, решаемых при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий, является вопрос о компенсации реактивной мощности.

Передача значительного количества реактивной мощности из энергосистемы к потребителям нерациональна по следующим причинам: возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью и дополнительные потери напряжения в питающих сетях.

Мощность компенсирующих устройств (КУ), устанавливаемых на предприятии или в цехе, определяется по технико-экономическим условиям.

1. Определяем необходимость установки КУ и их мощность.

К - коэффициент, учитывающий несовпадение по времени наибольших активной нагрузки энергосистемы и реактивной нагрузки промышленного предприятия. Кр=0,9.

QС - реактивная мощность, выдаваемая энергосистемой предприятию.

tgцС - коэффициент реактивной мощности энергосистемы. (tgцC = 0,2)

РмIII - расчетная нагрузка цеха, PмIII = 803,43 кВт.

QмIII - расчетная реактивная мощность, QмIII = 1040 кВар.

2. Определение мощности компенсирующих устройств в сети напряжением до 1000 В.

Находим реактивную мощность Qмт, которая может быть передана через трансформатор:

Мощность конденсаторных батарей:

QНБК1 - мощность батареи конденсаторов, которую необходимо установить, чтобы обеспечить минимальные потери в сети 0,4 кВ.

QНБК2 - мощность батареи конденсаторов, которую необходимо установить, чтобы обеспечить минимальные потери в трансформаторе и питающей линии.

где г - корректирующий коэффициент, учитывающий напряжение высшей стороны, мощность трансформатора, схему питания на стороне 10 кВ, сечение линий. г =0,67

Трансформатор пропустит всю необходимую мощность, и установка компенсирующих устройств на низкой стороне не требуется.

3. Определение мощности компенсирующих устройств в сети напряжением 10 кВ.

ДQТ - потери реактивной мощности в трансформаторе цеховой ТП.

Выбираем компенсирующую установку ВАРНЕТ-Н-10-5-150, Qуст=750квар

Установка УКРМ производится на шинах 10кВ ГПП.

7. Расчет силовой электрической сети цеха

Выбор типа и марки проводников цеховой электросети и способ их прокладки производится с учетом типа электроприемников их мощности и расчетов работы, условий окружающей среды.

Для прокладки в помещении без повышенной опасности применяются проводники с медными жилами с полиэтиленовой, поливинилхлоридной изоляцией. Принимаем способ прокладки кабеля в лотках.

Сечение проводников в общепромышленных сетях напряжением до 1 кВ выбирается по длительно допустимому току Iдд.

где, Iраб.мах - максимальный рабочий ток линии,

Imj - рабочий ток соответствующего уровня.

После этого электрическая сеть проверяется по потере напряжения.

Пример расчёта для 1 электроприёмника:

Выбираем кабель ВВГ 4х1,5; Iдд=19А

Условие выполняется

Проверяем по потери напряжения:

Следовательно условие выполняется. Расчёт остальных электроприёмников аналогичен.

Результаты расчета сведены в таблицу 3.

Таблица 3.

№ЭП

марка пров-ка

сечение и число жил

Iдд, А

Iр, А

Способ прокладки

Iпуск, А

r, мОм/м

x, мОм/м

l, м

R, мОм

X, мОм

ДUр, %

ДUсум, %

1

ВВГ

4*1,5

19

15,14

в лотках

113,57

12,300

0,126

21,28

261,74

2,68

1,04

2,04

2

ВВГ

4*2,5

25

21,95

в лотках

164,66

7,400

0,116

17,28

127,87

2,00

0,82

1,82

3

ВВГ

3*6+1*4

42

37,58

в лотках

244,25

3,090

0,100

20,72

64,02

2,07

0,72

1,72

4

ВВГ

3*6+1*4

42

37,58

в лотках

244,25

3,090

0,100

16,72

51,66

1,67

0,66

1,66

5

ВВГ

3*16+1*10

75

60,29

в лотках

422,04

1,160

0,095

9,88

11,46

0,94

0,19

1,19

6

ВВГ

3*16+1*10

75

60,29

в лотках

422,04

1,160

0,095

14,72

17,08

1,40

0,37

1,37

7

ВВГ

3*25+1*16

95

84,42

в лотках

548,72

0,740

0,091

9,28

6,87

0,84

0,20

1,20

8

ВВГ

3*35+1*25

120

102,06

в лотках

663,37

0,530

0,088

15,88

8,42

1,40

0,32

1,32

9

ВВГ

3*50+1*25

145

138,42

в лотках

899,70

0,370

0,085

21,12

7,81

1,80

0,38

1,38

10

ВВГ

3*50+1*25

145

138,42

в лотках

899,70

0,37

0,085

18,30

6,77

1,56

0,37

1,27

11

ВВГ

3*70+1*35

180

165,24

в лотках

1239,26

0,265

0,082

20,70

5,49

1,70

0,38

1,98

12

ВВГ

3*95+1*50

220

200,75

в лотках

1405,28

0,195

0,081

10,70

2,09

0,87

0,17

0,91

13

ВВГ

4*1,5

19

9,15

в лотках

54,90

12,300

0,126

27,00

332,10

3,40

0,85

1,59

14

ВВГ

4*2,5

25

21,95

в лотках

164,66

7,400

0,116

23,00

170,20

2,67

1,09

1,46

15

ВВГ

3*6+1*4

42

37,58

в лотках

244,25

3,090

0,100

12,00

37,08

1,20

0,42

0,79

16

ВВГ

3*6+1*4

42

42,20

в лотках

295,43

3,090

0,100

12,00

37,08

1,20

0,58

0,96

17

ВВГ

3*16+1*10

75

60,29

в лотках

422,04

3,09

0,1

22,00

67,98

2,20

1,17

1,55

18

ВВГ

3*16+1*10

75

69,41

в лотках

451,17

3,09

0,1

16,00

49,44

1,60

1,15

1,52

19

ВВГ

3*25+1*16

95

84,42

в лотках

548,72

0,74

0,091

16,00

11,84

1,46

0,39

0,77

20

ВВГ

3*35+1*25

120

102,06

в лотках

663,37

0,53

0,088

7,70

4,08

0,68

0,16

0,90

21

ВВГ

3*35+1*25

120

102,06

в лотках

663,37

0,53

0,088

7,00

3,71

0,62

0,15

0,53

22

ВВГ

3*50+1*25

145

138,42

в лотках

899,70

0,37

0,085

8,00

2,96

0,68

0,16

0,54

23

ВВГ

3*70+1*35

180

165,24

в лотках

1239,26

0,265

0,082

28,00

7,42

2,30

0,49

1,23

24

ВВГ

3*95+1*50

220

200,75

в лотках

1405,28

0,195

0,081

33,00

6,44

2,67

0,53

1,27

25

ВВГ

4*1,5

19

9,15

в лотках

54,90

12,300

0,126

12,70

156,21

1,60

0,40

1,30

26

ВВГ

4*1,5

19

15,14

в лотках

113,57

12,300

0,126

18,70

230,01

2,36

0,92

1,81

27

ВВГ

3*10+1*6

38

30,47

в лотках

213,28

1,840

0,099

24,70

45,45

2,45

0,48

1,38

28

ВВГ

3*6+1*4

42

42,20

в лотках

295,43

3,090

0,100

30,70

94,86

3,07

1,26

2,16

29

ВВГ

3*16+1*10

75

60,29

в лотках

422,04

3,09

0,1

25,70

79,41

2,57

1,56

2,46

30

ВВГ

3*16+1*10

75

69,41

в лотках

451,17

3,09

0,1

15,70

48,51

1,57

1,13

2,02

31

ВВГ

3*25+1*16

95

84,42

в лотках

548,72

0,74

0,091

7,70

5,70

0,70

0,16

1,06

32

ВВГ

3*35+1*25

120

102,06

в лотках

663,37

0,53

0,088

18,30

9,70

1,61

0,34

1,24

33

ВВГ

3*50+1*25

145

138,42

в лотках

899,70

0,37

0,085

11,46

4,24

0,97

0,21

1,19

34

ВВГ

3*50+1*25

145

138,42

в лотках

899,70

0,37

0,085

9,46

3,50

0,80

0,19

1,16

35

ВВГ

3*95+1*50

220

208,96

в лотках

1358,25

0,195

0,081

19,46

3,79

1,58

0,32

1,29

36

ВВГ

3*95+1*50

220

208,96

в лотках

1462,73

0,195

0,081

6,80

1,33

0,55

0,12

1,10

37

ВВГ

4*1,5

19

12,29

в лотках

86,02

12,300

0,126

12,16

149,57

1,53

0,49

0,94

38

ВВГ

4*1,5

19

12,29

в лотках

86,02

12,300

0,126

23,16

284,87

2,92

0,94

1,38

39

ВВГ

3*10+1*6

38

30,47

в лотках

213,28

1,840

0,099

24,16

44,45

2,39

0,40

0,85

40

ВВГ

3*10+1*6

55

42,69

в лотках

277,48

1,840

0,099

20,16

37,09

2,00

0,59

1,04

41

ВВГ

3*16+1*10

75

60,29

в лотках

422,04

3,09

0,1

22,16

68,47

2,22

1,40

1,85

42

ВВГ

3*16+1*10

75

69,41

в лотках

485,87

3,09

0,1

14,16

43,75

1,42

0,95

1,40

43

ВВГ

3*16+1*10

75

69,41

в лотках

485,87

3,09

0,1

14,16

43,75

1,42

1,12

1,57

44

ВВГ

3*25+1*16

95

84,42

в лотках

548,72

0,74

0,091

14,16

10,48

1,29

0,35

0,80

45

ВВГ

3*35+1*25

120

106,06

в лотках

318,18

0,53

0,088

7,67

4,07

0,67

0,20

0,74

46

ВВГ

3*50+1*25

145

122,89

в лотках

368,68

0,37

0,085

13,67

5,06

1,16

0,29

0,83

47

ВВГ

3*70+1*35

180

149,83

в лотках

449,49

0,265

0,082

16,70

4,43

1,37

0,32

1,19

48

ВВГ

3*70+1*35

180

156,56

в лотках

469,69

0,265

0,082

13,30

3,52

1,09

0,26

1,13

49

ВВГ

3*10+1*6

55

42,69

в лотках

298,82

1,840

0,099

29,80

54,83

2,95

0,39

0,77

50

ВВГ

4*1,5

19

4,16

в лотках

22,91

12,300

0,126

8,72

107,26

1,10

0,05

1,05

51-55

ВВГ

3*95+1*50

220

182,53

в лотках

1186,45

0,195

0,081

48,32

9,42

3,91

0,41

0,41

РП 1

ВВГ

3*185+1*95

350

337,1

в лотках

1088,5

0,154

0,080

51,60

7,95

4,13

1,00

-

РП 2

ВВГ

2*(3*120+1*70)

520

505,4

в лотках

1681,9

0,185

0,085

63,02

11,66

5,36

1,60

-

РП 3

ВВГ

2*(3*95+1*50)

440

438,9

в лотках

1038,5

0,100

0,078

29,62

2,96

2,31

0,74

-

РП 4

ВВГ

2*(3*95+1*50)

440

399,8

в лотках

1147,8

0,124

0,079

16,32

2,02

1,29

0,38

-

РП 5

ВВГ

2*(3*95+1*50)

440

363,9

в лотках

1111,9

0,154

0,080

43,02

6,63

3,44

0,90

-

РП 6

ВВГ

2*(3*120+1*70)

520

453,0

в лотках

1448,3

0,100

0,078

45,88

4,59

3,58

0,97

-

РП 7

ВВГ

3*95+1*50

220

180,7

в лотках

675,5

0,370

0,085

26,84

9,93

2,28

0,45

-

РП 8

ВВГ

2*(3*70+1*35)

360

354,1

в лотках

595,6

0,154

0,080

23,01

3,54

1,84

0,54

-

РП 9

ВВГ

2*(3*150+1*95)

610

536,6

в лотках

825,4

0,185

0,085

35,38

6,55

3,01

0,87

-

8. Расчет токов короткого замыкания

Расчёт токов короткого замыкания необходим для выбора коммутационных и защитных аппаратов. Для этих целей рассчитываем токи трёхфазного и однофазного КЗ в характерных точках (шины 0,4 кВ, РП и шинопроводы, отдельные потребители).

Сопротивление системы рассчитывается по формуле:

,

где Iквн - трехфазный ток К.З. на стороне 10 кВ.

Сопротивление трансформатора определяем по формулам:

Тогда

Расчет токов КЗ в сетях напряжение до 1000 В имеет ряд особенностей:

Ш учитываются активные и индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой сети, включая сопротивления контактов, токовых катушек электрических аппаратов и т.д.;

Ш сопротивление Rд в месте КЗ;

Расчет трехфазных токов короткого замыкания

Короткое замыкание в точке К1(на шине 0,4 кВ трансформатора):

Для нахождения токов К.З. в данной точке необходимы значения сопротивлений автоматического выключателя QF1. Сначала его необходимо выбрать. Выбор номинального тока QF1 производится по следующей формуле: IнQF1 > 1,4*IнТ , где IнТ - номинальный ток трансформатора. Тогда, получаем расчетный ток IQF1 =, а номинальный принимаем равным IнQF1=2500 А.

Следовательно, из [10] : rQF1 = 0,13 мОм , xQF1 = 0,07 мОм.

Сопротивление контактов до точки К1 (от ЦТ до РУ-0,4 ) принимается равным

rк = 1,01 мОм.

Тогда, получим значения общих сопротивлений:

Значение периодической составляющей тока трехфазного К.З. получится следующее:

Значение ударного тока КЗ:

Отношение , по кривым, приведённым в [10] Куд=1,47

Тогда

Короткое замыкание в точке К2(на РП1)

Для нахождения токов К.З. в данной точке необходимы значения сопротивлений автоматического выключателя QF2 с номинальным током IнQF2 =400 А.

Из [2] : rQF2 = 0,65 мОм , xQF2 = 0,17 мОм.

Сопротивление контактов до точки К2 (от шин 0,4кВ до РП ) принимается равным

rк =1+0,1+0,01=1,11 мОм.

Сопротивления линии W56: rW56 = 5,16 мОм , xW56 = 4,02 мОм

Тогда, получим значения общих сопротивлений:

Значение периодической составляющей тока трехфазного К.З. получится следующее:

Значение ударного тока КЗ:

Отношение , по кривым, приведённым в [10] Куд=1,1

Тогда

Короткое замыкание в точке К3(у электроприёмника):

Сопротивление контактов до точки К3 (от шин РП до эл. приёмника ) принимается равным rк =1+0,01=1,01 мОм.

Сопротивления линии W1: rW1 = 261,74 мОм , xW1 = 2,68 мОм

Тогда, получим значения общих сопротивлений:

Значение периодической составляющей тока трехфазного К.З. получится следующее:

Для остальных РП и электроприёмников расчёт аналогичен.

Результаты расчета представлены в таблице 5.

Расчет однофазных токов короткого замыкания

Так как соединение обмоток трансформатора треугольник-звезда с нулём, то

rТ= r0Т=1,86мОм; xТ= x0Т=8,6мОм;

Короткое замыкание в точке К1(на шине 0,4 кВ трансформатора):

Значение периодической составляющей начального тока однофазного К.З. :

где r1?1 = 3,24мОм; x1?1 = 10,22 мОм.

Короткое замыкание в точке К2(на РП1)

Сопротивление нулевой последовательности кабелей принимаем r0=10r1, x0=4x1

Короткое замыкание в точке К3(у электроприёмника):

Для остальных РП и электроприёмников расчёт аналогичен.

Результаты расчета представлены в таблице 4.

Таблица 4

Точка КЗ

Сопротивление схемы замещения

Ток короткого замыкания

трёхфазное КЗ

однофазное КЗ

трёхфазное КЗ

однофазное КЗ

r(3)

x(3)

r(1)

х(1)

Действующее

значение, кА

Ударное

значение, кА

Действующее

значение, кА

Эл-к №1

272,91

17,10

2696,58

36,39

0,84

1,19

0,21

Эл-к №2

139,04

16,42

1357,86

33,69

1,65

2,33

0,42

Эл-к №3

75,19

16,49

719,39

33,96

3,00

4,24

0,79

Эл-к №4

62,83

16,09

595,79

32,36

3,56

5,04

0,96

Эл-к №5

22,63

15,35

193,75

29,42

8,44

12,01

2,81

Эл-к №6

28,25

15,81

249,89

31,26

7,13

10,11

2,22

Эл-к №7

18,04

15,26

147,81

29,05

9,77

14,06

3,58

Эл-к №8

19,59

15,81

163,30

31,26

9,17

13,15

3,27

Эл-к №9

18,98

16,21

157,28

32,85

9,25

13,32

3,37

Эл-к №10

16,98

15,43

137,19

29,73

10,07

14,57

3,82

Эл-к №11

16,11

17,09

130,68

36,49

9,83

14,49

3,90

Эл-к №12

12,71

16,26

96,69

33,16

11,19

17,06

5,00

Эл-к №13

340,76

16,15

3377,18

32,73

0,68

0,96

0,17

Эл-к №14

178,86

15,42

1758,18

29,80

1,29

1,82

0,33

Эл-к №15

44,68

12,91

414,25

19,66

4,97

7,02

1,37

Эл-к №16

44,68

12,91

414,25

19,66

4,97

7,02

1,37

Эл-к №17

75,58

13,91

723,25

23,66

3,01

4,25

0,79

Эл-к №18

57,04

13,31

537,85

21,26

3,94

5,58

1,06

Эл-к №19

19,44

13,17

161,85

20,68

9,84

13,99

3,36

Эл-к №20

12,74

13,43

96,99

21,84

12,48

18,37

5,26

Эл-к №21

11,31

12,33

80,55

17,32

13,80

20,43

6,22

Эл-к №22

10,56

12,39

73,05

17,58

14,18

21,25

6,71

Эл-к №23

16,08

15,05

130,38

28,31

10,49

15,22

4,01

Эл-к №24

15,09

15,42

120,53

29,82

10,70

15,69

4,26

Эл-к №25

166,41

15,47

1631,58

29,91

1,38

1,95

0,35

Эл-к №26

240,21

16,23

2369,58

32,93

0,96

1,36

0,24

Эл-к №27

55,65

16,32

523,96

33,29

3,98

5,63

1,08

Эл-к №28

105,07

16,94

1018,11

35,79

2,17

3,07

0,56

Эл-к №29

89,62

16,44

863,61

33,79

2,53

3,58

0,66

Эл-к №30

58,72

15,44

554,61

29,79

3,80

5,38

1,03

Эл-к №31

15,90

14,58

126,46

26,31

10,71

15,51

4,13

Эл-к №32

19,90

15,49

166,47

29,95

9,16

13,10

3,22

Эл-к №33

13,54

14,99

105,03

28,11

11,43

16,96

4,80

Эл-к №34

12,80

14,82

97,63

27,43

11,79

17,62

5,10

Эл-к №35

13,10

15,60

100,57

30,52

11,34

17,04

4,91

Эл-к №36

10,63

14,57

75,89

26,41

12,80

19,83

6,19

Эл-к №37

161,26

14,43

1576,01

24,72

1,43

2,02

0,36

Эл-к №38

296,56

15,81

2929,01

30,27

0,78

1,10

0,20

Эл-к №39

56,15

15,29

524,87

28,16

3,97

5,61

1,08

Эл-к №40

48,79

14,89

451,27

26,58

4,53

6,40

1,26

Эл-к №41

80,17

15,11

765,07

27,46

2,83

4,00

0,75

Эл-к №42

55,45

14,31

517,87

24,26

4,03

5,70

1,10

Эл-к №43

55,45

14,31

517,87

24,26

4,03

5,70

1,10

Эл-к №44

22,17

14,18

185,11

23,75

8,77

12,46

2,94

Эл-к №45

13,12

12,95

98,68

19,82

12,52

18,29

5,21

Эл-к №46

14,12

13,44

108,61

21,77

11,85

17,23

4,77

Эл-к №47

12,39

14,51

93,49

26,19

12,10

18,13

5,31

Эл-к №48

11,49

14,24

84,48

25,07

12,62

19,12

5,77

Эл-к №49

62,43

14,66

591,77

26,66

3,60

5,09

0,96

Эл-к №50

118,43

15,51

1151,70

30,06

1,93

2,73

0,50

Эл-к №51

17,27

16,13

123,60

28,17

9,77

14,18

4,09

Эл-к №52

17,27

16,13

123,60

28,17

9,77

14,18

4,09

Эл-к №53

17,27

16,13

123,60

28,17

9,77

14,18

4,09

Эл-к №54

17,27

16,13

123,60

28,17

9,77

14,18

4,09

Эл-к №55

17,27

16,13

123,60

28,17

9,77

14,18

4,09

РП1

10,16

14,41

78,13

25,67

13,10

20,46

6,16

РП2

9,61

15,39

74,82

29,70

12,73

20,56

6,20

РП3

7,65

12,75

55,17

19,13

15,53

25,41

8,31

РП4

6,59

11,71

42,44

14,86

17,18

28,69

10,26

РП5

9,19

13,87

68,47

23,51

13,87

22,04

6,87

РП6

8,29

14,02

61,62

24,21

14,18

23,29

7,37

РП7

10,68

12,89

79,32

18,60

13,79

20,78

6,30

РП8

8,05

12,28

57,02

17,12

15,73

25,06

8,23

РП9

6,95

13,15

48,23

20,71

15,53

26,49

8,89

шины 0,4 кВ

3,24

10,22

4,77

9,40

21,54

44,69

21,73

9. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры

Защиту электроприемников в цеховой электросети от коротких замыканий осуществляем плавкими предохранителями.

Плавкие предохранители выбираются по условиям:

Пример для 1 электроприёмника:

Выбираем предохранитель типа ПР2 с характеристиками:

Для остальных электроприёмников выбор аналогичен.

Для защиты электрической сети устанавливаем на отходящие линии к РП автоматические выключатели.

Выбор номинальных параметров защитных аппаратов производится

по двум трём условиям:

где- номинальный ток автомата

- номинальный ток расцепителя автомата

-уставка расцепителя автомата

Кз=1,15-коэффициент запаса для расцепителя с биметаллической пластинкой

К=1,2-коэффициент с обычным эм расцепителем

Пример расчёта для РП1:

Устанавливаем автоматический выключатель ВА55-41 с характеристиками:

Для остальных случаев расчёт аналогичен.

Выбираем вводной выключатель, выбор производится по следующим условиям:

Выбираем автоматический выключатель ВА50 45Про с характеристиками:

Выбранные коммутационные аппараты проверяем на отключающую способность. Защитные аппараты проверяем по чувствительности и селективности.

Проверка предохранителей:

Для эл. приёмника №1:

След. предохранитель проходит по чувствительности, для остальных приёмников проверка аналогична.

Проверка автоматических выключателей:

Для ВА55 41 на РП1:

След. автоматический выключатель проходит по чувствительности, для остальных приёмников проверка аналогична.

Сведения о выбранных автоматах сведены в таблицу 5.

Таблица №5.

Точка КЗ

Iр, А

Iпик, А

однофазное КЗ

Защитный аппарат

действующее

значение, кА

тип

Iпв

(Iн)

Iн пат

(Iр)

Iэм

Кч

Эл-к №1

15,14

113,57

0,21

ПР2

60

100

-

3,52

Эл-к №2

21,95

164,66

0,42

ПР2

100

200

-

4,23

Эл-к №3

37,58

244,25

0,79

ПР2

125

200

-

6,35

Эл-к №4

37,58

244,25

0,96

ПР2

125

200

-

7,65

Эл-к №5

60,29

422,04

2,81

ПР2

225

350

-

12,49

Эл-к №6

60,29

422,04

2,22

ПР2

225

350

-

9,84

Эл-к №7

84,42

548,72

3,58

ПР2

300

350

-

11,95

Эл-к №8

102,06

663,37

3,27

ПР2

350

600

-

9,34

Эл-к №9

138,42

899,70

3,37

ПР2

500

600

-

6,73

Эл-к №10

138,42

899,70

3,82

ПР2

500

600

-

7,63

Эл-к №11

165,24

1239,26

3,90

ПР2

700

1000

-

5,57

Эл-к №12

200,75

1405,28

5,00

ПР2

700

1000

-

7,14

Эл-к №13

9,15

54,90

0,17

ПР2

35

60

-

4,88

Эл-к №14

21,95

164,66

0,33

ПР2

100

200

-

3,27

Эл-к №15

37,58

244,25

1,37

ПР2

125

200

-

10,96

Эл-к №16

42,20

295,43

1,37

ПР2

160

200

-

8,56

Эл-к №17

60,29

422,04

0,79

ПР2

225

350

-

3,52

Эл-к №18

69,41

451,17

1,06

ПР2

225

350

-

4,71

Эл-к №19

84,42

548,72

3,36

ПР2

300

350

-

11,20

Эл-к №20

102,06

663,37

5,26

ПР2

350

600

-

15,02

Эл-к №21

102,06

663,37

6,22

ПР2

350

600

-

17,77

Эл-к №22

138,42

899,70

6,71

ПР2

500

600

-

13,42

Эл-к №23

165,24

1239,26

4,01

ПР2

700

1000

-

5,73

Эл-к №24

200,75

1405,28

4,26

ПР2

700

1000

-

6,09

Эл-к №25

9,15

54,90

0,35

ПР2

35

60

-

10,07

Эл-к №26

15,14

113,57

0,24

ПР2

60

100

-

4,05

Эл-к №27

30,47

213,28

1,08

ПР2

125

200

-

8,68

Эл-к №28

42,20

295,43

0,56

ПР2

160

200

-

3,52

Эл-к №29

60,29

422,04

0,66

ПР2

200

350

-

3,31

Эл-к №30

69,41

451,17

1,03

ПР2

225

350

-

4,56

Эл-к №31

84,42

548,72

4,13

ПР2

300

350

-

13,77

Эл-к №32

102,06

663,37

3,22

ПР2

350

600

-

9,20

Эл-к №33

138,42

899,70

4,80

ПР2

500

600

-

9,60

Эл-к №34

138,42

899,70

5,10

ПР2

500

600

-

10,20

Эл-к №35

208,96

1358,25

4,91

ПР2

700

1000

-

7,02

Эл-к №36

208,96

1462,73

6,19

ПР2

850

1000

-

7,28

Эл-к №37

12,29

86,02

0,36

ПР2

45

60

-

8,11

Эл-к №38

12,29

86,02

0,20

ПР2

45

60

-

4,37

Эл-к №39

30,47

213,28

1,08

ПР2

125

200

-

8,66

Эл-к №40

42,69

277,48

1,26

ПР2

160

200

-

7,85

Эл-к №41

60,29

422,04

0,75

ПР2

225

350

-

3,32

Эл-к №42

69,41

485,87

1,10

ПР2

260

350

-

4,22

Эл-к №43

69,41

485,87

1,10

ПР2

260

350

-

4,22

Эл-к №44

84,42

548,72

2,94

ПР2

300

350

-

9,81

Эл-к №45

106,06

318,18

5,21

ПР2

160

200

-

32,55

Эл-к №46

122,89

368,68

4,77

ПР2

200

350

-

23,85

Эл-к №47

149,83

449,49

5,31

ПР2

225

350

-

23,59

Эл-к №48

156,56

469,69

5,77

ПР2

260

350

-

22,20

Эл-к №49

42,69

298,82

0,96

ПР2

160

200

-

6,02

Эл-к №50

4,16

22,91

0,50

ПР2

15

60

-

33,23

Эл-к №51

182,53

1186,45

4,09

ВА55 41

250

225

1500

2,73

РП1

337,08

1088,54

6,16

ВА55 41

400

400

1600

3,85

РП2

505,45

1681,87

6,20

ВА55 41

630

630

2520

2,46

РП3

438,86

1038,54

8,31

ВА55 41

630

567

1260

6,59

РП4

399,75

1147,81

10,26

ВА55 41

630

504

1890

5,43

РП5

363,87

1111,92

6,87

ВА55 41

630

441

1890

3,63

РП6

453,01

1448,29

7,37

ВА55 41

630

567

1890

3,90

РП7

180,74

675,50

6,30

ВА55 41

250

225

1000

6,30

РП8

354,15

595,64

8,23

ВА55 41

630

441

1260

6,53

РП9

536,58

825,44

8,89

ВА55 41

630

630

1260

7,06

шины 0,4 кВ

1996,8

21,73

ВА50 45Про

2500

10000

3,56

Принимаем к установке на РП щиты серии ПР8000.

Выбор представлен в таблице 6.

Таблица 6

№РП

Тип щита

Iном. шкафа,А

Кол-во авт. выключателей

1

ПР8501-1044-3УХЛ3

400

10

2

ПР8501-1119-3УХЛ3

630

2

3

ПР8501-1121-3УХЛ3

630

5

4

ПР8501-1122-3УХЛ3

630

8

5

ПР8501-1123-3УХЛ3

630

9

6

ПР8501-1120-3УХЛ3

630

4

7

ПР8501-1023-3УХЛ3

250

8

8

ПР8501-1119-3УХЛ3

630

2

9

ПР8501-1119-3УХЛ3

630

2

В качестве ЩО и ЩАО принимаем к установке щиты серии ОЩВ-6.

В комплект каждой технологической единицы входит магнитный пускатель. Он служит для управления приводами от асинхронных двигателей. В настоящее время наиболее широкое распространение имеют магнитные пускатели серии ПМЛ. Защита двигателей и сети к ним от перегрузок в пускателях серии ПМЛ осуществляется при помощи тепловых реле с биметаллической пластинкой типа РТЛ.

Выбор магнитных пускателей производится по номинальному напряжению и току электрооборудования, типу исполнения, с учетом режима работы и условий окружающей среды.

Для двигателей с

Рном до 4 кВт ПМЛ-110004 (10 А)

Рном = 4-11 кВт ПМЛ-210004 (25 А)

Рном = 11-15 кВт ПМЛ-310004 (40А)

Рном = 15-30 кВт ПМЛ-410004 (63 А)

Рном = 30-45 кВт ПМЛ-510004 (100А)

10. Выбор и проверка аппаратуры ячейки РУ - 10 кВ и высоковольтного кабеля

Питание цеховой ТП осуществляется от ГПП предприятия по кабельной линии, длина которой составляет 100м.

Мощность трансформаторов ЦТП составляет 1000 кВА.

Максимальный рабочий ток через трансформатор:

-трехфазный ток КЗ на стороне 10 кВ.

Сечение высоковольтной кабельной линии выбирается по условиям допустимого нагрева, экономической плотности тока, термической стойкости к токам КЗ с учётом числа принятых параллельных линий и условий прокладки.

Выбор высоковольтного кабеля

1) По условию длительно-допустимого тока:

Предварительно выбираем кабель ПвБВ 3х10мм2

2) По экономической плотности тока:

Jэк=3,1 А/мм2 для кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией и медными жилами при Tmax=3000….5000 часов в год

Предварительно выбираем кабель ПвБВ 3х25мм2 Iдд=150А

3) По термической стойкости

где с - масштабный коэффициент, пересчитывающий термический импульс в площадь поперечного сечения (для кабеля с медными жилами и полиэтиленовой изоляцией на 10 кВ С=98 (А*с2)/мм2 ), tn-приведенное время действия тока КЗ

tп принимается:

tср - время действия релейной защиты, tо - собственное время действия выключателя.

Предварительно выбираем кабель ПвБВ 3х70мм2 Iдд=275А

ПвБВ - медная жила, изоляция из сшитого полиэтилена, в бронепокрове, в оболочке из ПВХ пластиката

Выбор ячейки РУ.

На стороне 10 кВ принимаем к установке шкафы КРУ: К-63.

Номинальное напряжение: 10 кВ

Номинальный ток:

-сборных шин: 1000 А

-шкафов: 630 А

В ячейке устанавливаем вакуумный выключатель ВВ/ TEL-10-20/630У2

Проверка:

Условие выбора

Справочные данные выключателя

Расчётные параметры сети

Параметры выключателя удовлетворяют всем условиям, поэтому принимаем его к установке.

Библиографический список

1. Справочник по проектированию электроснабжения. /Под. ред. Ю.Г. Барыбина и др.-М.: Энергоатомиздат, 1990./

2. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования. / Под. ред. Ю.Г. Барыбина и др.- М.: Энергоатомиздат, 1991.

3. Фёдоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий.- М.: Энергоатомиздат,1987.

4. Системы электроснабжения. Методические указания к практическим занятиям для студентов специальности 100400. / Составитель: Енин А.С.-Тверь, ТГТУ, 2002.

5. Системы электроснабжения. Методические указания к комплексному курсовому проектированию для студентов дневного и заочного обучения специальности 100400. / Составитель: Енин А.С. - Тверь, ТГТУ, 2005.

6. Правила устройства электроустановок. - М.: Кнорус, 2010.

7. Методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 1004 «Электроснабжение» дневного и заочногол факультетов. Составители: Енин А.С., Макаров А. Н., Араратьян Л. С..-Тверь, ТГТУ, 2001.

8. Технический каталог автоматические выключатели Протон 25, Протон 40.

9. Ополёва Г.Н. Справочник схемы и подстанции электроснабжения. - М.: Форум-инфра-М, 2006.

10. ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчёта в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ»

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Проектирование системы электроснабжения цеха промышленного предприятия

    Общие требования к электроснабжению объекта. Составление схемы электроснабжения цеха, расчет нагрузок. Определение количества, мощности и типа силовых трансформаторов, распределительных линий. Выбор аппаратов защиты, расчет токов короткого замыкания.

    курсовая работа [343,3 K], добавлен 01.02.2014

  • Электрификация технологического оборудования цеха и разработка системы освещения

    Выбор схемы электроснабжения и расчет ее элементов. Проектирование осветительной установки рабочего освещения, компоновка сети. Выбор силовых трансформаторов и питающего кабеля для подстанции. Расчет токов короткого замыкания и проверка аппаратов защиты.

    дипломная работа [737,2 K], добавлен 21.11.2016

  • Электроснабжение цеха промышленного предприятия

    Выбор и обоснование схемы электроснабжения ремонтного цеха, анализ его силовой и осветительной нагрузки. Определение числа и мощности силовых трансформаторов подстанции. Расчет токов короткого замыкания, проверка электрооборудования и аппаратов защиты.

    курсовая работа [9,8 M], добавлен 21.03.2012

  • Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

    Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор напряжения и схемы электроснабжения. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор и проверка оборудования и кабелей.

    курсовая работа [817,1 K], добавлен 18.06.2009

  • Проект электроснабжения нефтеперерабатывающего завода

    Анализ технологической схемы нефтеперерабатывающего завода. Выбор параметров схемы электроснабжения, проверка электрооборудования. Расчет токов короткого замыкания, срабатывания релейной защиты. Проектирование электроснабжения инструментального цеха.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 21.07.2011

  • Проектирование цехового электроснабжения

    Расчет токов короткого замыкания для выбора и проверки параметров электрооборудования, уставок релейной защиты. Характеристика потребителей электроэнергии. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчет силовой и осветительной нагрузок цеха.

    контрольная работа [274,1 K], добавлен 23.11.2014

  • Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

    Разработка схемы электроснабжения промышленного предприятия. Расчет электрических нагрузок и токов короткого замыкания. Определение числа и мощности трансформаторов. Подбор высоковольтного электрооборудования, аппаратов защиты и заземляющего устройства.

    курсовая работа [565,9 K], добавлен 16.04.2014

  • Разработка системы электроснабжения сварочного участка цеха

    Определение силовой и осветительной нагрузок. Разработка оптимальных схем низковольтного электроснабжения цеха. Выбор силовых трансформаторов, сечения проводников, автоматических выключателей, предохранителей. Расчет токов трехфазного короткого замыкания.

    курсовая работа [339,0 K], добавлен 12.04.2015

  • Расчет электроснабжения компрессорной станции и выбор электрооборудования

    Определение категории надежности и выбор электросхемы. Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания. Выбор силовых трансформаторов, проводников, распределительных устройств, аппаратов коммутации и защиты. Проверка высоковольтного выключателя.

    курсовая работа [426,9 K], добавлен 27.03.2014

  • Проектирование системы электроснабжения предприятия по изготовлению бетонных строительных материалов

    Расчет электрических нагрузок. Построение схемы электроснабжения. Выбор сечения кабелей и шинопроводов. Проверка электрической сети на потери напряжения. Расчет токов короткого замыкания, защиты генераторов. Выбор основного электрооборудования.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 29.03.2016

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.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены