Организация электроснабжения шлифовального цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В настоящее время электроэнергетика является наиболее стабильно работающим комплексом белорусской экономики. Предприятиями отрасли обеспечено эффективное, надежное и устойчивое энергоснабжение потребителей республики без аварий и значительного экологического ущерба.

Высшим приоритетом энергетической политики нашего государства является повышение эффективности использования энергии как средства для снижения затрат общества на энергоснабжение, обеспечение устойчивого развития страны, повышения конкурентоспособности производительных сил и охраны окружающей среды. По этому электроэнергетическая отрасль постоянно находится в поле зрения президента нашего государства. По его поручению председатель НАН М. В. Мясникович и министр энергетики А. В. Озерец создали комиссию по разработке Концепции энергетической безопасности. В Концепции будут установлены индексы энергетической независимости - пороговые показатели, на которые нужно ориентироваться как на предельные.

Впервые в качестве новых источников энергии будут введены уголь и ядерная энергетика.

Так же в РБ планируется строительство угольной электростанции мощностью 600 МВт, модернизация двух электростанций по 100 МВт с переводом их на уголь.

В 2008 году начнется, по практической реализации проекта, строительство АЭС. Будут проводиться геологические и сейсморазведовательные работы на двух основных площадках расположенных в Могилевской области. Реактор для АЭС будет выбран с самым высоким уровнем безопасности.

Для успешного решения важных задач, поставленных правительством, необходимо развивать и совершенствовать подготовку кадров с высшим и среднем специальным образованием. Особое внимание при этом должно уделяться подготовке специалистов средней квалификации. Одним из важных путей, связывающих подготовку и обучение техников с производством, в период учебного процесса являются практические задания, курсовое и дипломное проектирование.

Данный курсовой проект содержит все электрические расчеты и выбор кабелей, автоматических выключателей, предохранителей, распределительных шкафов. Так же здесь содержится план расположения электрооборудования шлифовального цеха и подходящих линий питания; принципиальная электрическая схема электроснабжения цеха.

Надобность в данном цехе вызвана повышением требований к качеству деталей, выпускаемых машиностроительным заводом. И следственно повысились требования к шлифовальному цеху, т. е. возможная замена оборудования и разработка электроснабжения оборудования данного цеха.



1. Характеристика строительной площадки жилого дома, электрических нагрузок и его технического процесса

Проектируемый объект - это строительная площадка (СП). Он предназначена для постройки жилого 12 этажного дома из монолитного железобетона. Дом является составной частью микрорайона. Территория строительной площадки предусматривает размещение временных производственных, вспомогательных и бытовых помещений. Строительные механизмы распределены по месту стройки. Транспортно-подъемные операции выполняются башенным краном, кранами-погрузчиками, грузовыми транспортерами, мачтовыми подъемниками и наземным транспортом.

СП получает электроснабжение (ЭСН) от комплектной трансформаторной подстанции (КТП--10/0,4 кВ), размещенной на стройплощадке.

Рабочее освещение выполнено на железобетонных опорах прожекторами заливного света типа ПЗС - 35, размещенных по периметру территории, охранное - светильниками типа РКУ с лампами ДРЛ - 490, сигнальное - лампами накаливания (42В). Все электроприемники по надежности ЭСН имеют 2 категорию. Количество рабочих смен - 2.

Грунт в районе стройплощадки - суглинок с температурой +10?С. Ограждения стройплощадки выполнено деревянными щитами длиной 5 м каждый, прикрепленными к столбам. Размеры ограждения А?В=50?30м. Высота вспомогательных помещений - 3,2 м. Строительный модуль здания - 3,6 м. Перечень электрооборудования стройплощадки дан в таблице 1.

Таблица 1. Характеристика электрооборудования

№ на плане	Наименование электрооборудования	Мощность, Рн, кВт	Примечание
1,2	Сварочные трансформаторы	28 кВ·А	ПВ=25%
3	Токарно-винторезный станок	7,5
4	Трубогибочный станок	2,2
5	Ножницы миханические	2,8
6,11	Транспортер грузавой	10
7,27	Кран погрузчик	28	ПВ=50%
8	Башенный кран	34	ПВ=60%
9,10,19,20,22	Насосы раствора	3,5
12,14	Малярная станция	12
15,16	Трансформаторы термообработки бетона	63 кВ·А	ПВ=40%
17,18	Насос водяной поршневой	6,5	1-фазные
21,23	Подъемник мачтовый грузовой	15	ПВ=60%
24	Станок резак по металлу	4,5
25	Станок наждачный	2,5	1-фазные
26	Вертикально-сверлильный станок	3,2	1-фазные



2. Характеристика помещений по взрыво-, пожаро- и электро-безопасности

кабель выключатель предохранитель электрический

Таблица 2. Характеристика помещений по взрыво-, пожаро- и электробезопасности

Наименование помещений	Категории	Примечания
	Взрывоопасность	Пожароопасность	Электробезопасность
Склад мет. изделий	В - IIа	П - IIа	БПО
Пост металлообработки	В - IIа	П - II	ПО
Прорабская	В - IIа	П - IIа	БПО
Душевая	В - IIа	П - III	ОО
К.Т.П.	В - IIг	П - II	ОО
Станочное отделение	В - IIа	П - II	ПО
Трансформаторная	В - IIг	П - II	ПО
Бытовка	В - IIа	П - IIа	БПО
Здания	В - IIа	П - IIа	ПО
Сварочный пост	В - II	П - I	ПО



3. Категория надежности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения

Внутрицеховые сети делятся на питающие и распределительные. К питающим относятся провода, кабели, отходящие от распределительных устройств трансформаторных подстанций к силовым пунктам и щитам. К распределительным - отходящие от пунктов, щитов или шинопроводов к приемникам. Питающие сети могут выполняться по радиальным или магистральным схемам, но чаще всего бывают радиальными. для электроснабжения силовых электроприемников следует выбирать наиболее экономичные системы, обеспечивающие необходимую надежность. Радиальные схемы питающих сетей с распределительными щитами на подстанциях целесообразно использовать для подключения мощных электроприемников, силовых пунктов и щитов, если магистральные схемы не могут быть приняты из-за территориального расположения потребителей.

Для питания большого числа электроприемников небольшой мощности, расположенных компактно, следует применять распределительные шинопроводы.

Распределительные шинопроводы ШРА 4 предназначены для передачи электроэнергии на напряжении 380/220 В. Шинопроводы прокладываются на кронштейнах, стойках или подвесах. Для подключения электроприемников шинопровод имеет ответвительные коробки.

Радиальные схемы следует предусматривать в тех случаях, когда применению магистральных шинопроводов препятствуют условия среды либо территориальное размещение электроприемников.

При радиальной схеме питания сеть выполняется изолированными проводами в пластмассовых трубах.

При построении схем нужно стремиться к тому, чтобы длина линий была минимальной.



4. Расчетный раздел

4.1 Расчет электрических нагрузок и компенсирующего устройства

Для рационального построения схемы электроснабжения предприятия существенное значение имеет правильный, технически и экономически обоснованный выбор числа и мощности трансформаторов как для главных понизительных, так и для цеховых подстанций.

Понизительные подстанции промышленных предприятий (главные и цеховые), как правило, должны выполняться с числом не более двух.

Для питания электрических нагрузок II категории следует в основном применять однотрансформаторные цеховые подстанции 10-6/0,4 кВ при условии резервирования мощности по перемычкам на вторичном напряжении, достаточной для питания наиболее ответственных потребителей или при наличии складского резерва трансформаторов. Двухтрансформаторные цеховые подстанции следует применять при сосредоточенных нагрузках или преобладании потребителей I категории. В любом цехе с общей расчетной мощностью более 1000 кВ*А рекомендуется иметь не менее двух однотрансформаторных подстанций.

Кроме того, в практике проектирования при выборе трансформаторов необходимо: а) стремиться к возможно большей однотипности трансформаторов и оборудования подстанций на всем предприятии в целом; б) производить выбор фундамента или камеры с учетом возможности установки в будущем более мощного трансформатора; в) предусматривать работу трансформаторов на цеховых и главных подстанциях, как правило, раздельной, так как это ведет к упрощению релейной защиты и уменьшению тока короткого замыкания в сети вторичного напряжения, что очень важно для выбора коммутационных аппаратов низкого напряжения.

Определение электрических нагрузок производим методом коэффициента расчетной мощности. Применение его возможно, если известны единичные мощности электроприемников, их количество и технологическое назначение.

Метод коэффициента расчетной мощности сводится к определению (,,) расчетных нагрузок группы электроприемников.

где - расчетная активная нагрузка, кВт;

- расчетная реактивная нагрузка, кВар;

- полная расчетная нагрузка, кВ*А

- коэффициент расчетной мощности;

- средняя активная мощность за наиболее загруженную смену, кВт;

- средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену, кВар.

где - коэффициент использования электроприемников, определяется на основании опыта эксплуатации;

- номинальная активная групповая мощность, приведенная к длительному режиму, без учета резервных электроприемников, кВт;

- коэффициент реактивной мощности;

определяется по таблицам (графикам)

Для каждого электроприемника по справочнику подбирается среднее значение коэффициентов использования , активной и реактивной мощности.

Выбираем виды распределительных устройств - РП.

Исходя из понятия второй категории электроснабжения, составляем схему электроснабжения.

Так как потребитель второй категории электроснабжения, то трансформаторная подстанция, в нашем случае, будет однотрансформаторной, при условии резервирования мощности по перемычкам на вторичном напряжении (Рисунок 1)

Рисунок 1. Схема электроснабжения шлифовального цеха

Зная единичные мощности и режимы работы электроприемников, мы можем определить нагрузки на распределительные устройства.

Согласно распределению нагрузок по распределительным устройствам заполняется «Сводная ведомость нагрузок по насосной станции» (таблица 1):

1. На основании исходных данных заполняются колонки 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

2. Зная единичные мощности электроприемников и их количество, определяем номинальные активные групповые мощности и сумму номинальных активных групповых мощностей в группе электроприемников.

3. Приводим мощность электроприемников с повторно-кратковременным режимом работы к мощности длительного режима.

-Сварочные трансформаторы:

- Кран-погрузчик:

- Башенный кран:

- Трансформаторы термообработки бетона:

- Подьемник мачтовый грузовой:



- расчет для РП 1:

- расчет для всех остальных РП и ШНН проводим аналогичным образом.

4. Определим показатели силовой сборки в группах (расчеты производим для РП 1, РП 2, РП 3, РП 4,РП 5,РП 6)

- расчет для РП 1:

- расчет для всех остальных РП и проводим аналогичным образом.

Полученные результаты заносим в колонку 8 таблицы 2

5. Определим сменные нагрузки

- расчет для ПР 1:

- расчет сменных нагрузок для всех остальных пунктов распределения и шин низкого напряжения аналогичны.

6. Определяем средний коэффициент использования группы электроприемников, средние коэффициенты активной и реактивной мощностей группы электроприемников для РП 1, РП 2, РП 3, РП 4, РП 5,РП 6 и ШНН без присоединения КУ.



- расчет для РП 1:

- расчет для всех остальных пунктов распределения и шин низкого напряжения аналогичны.

7. Определяем эффективное число электроприемников . Расчет производим для РП 1, РП 2, РП 3, РП 4, РП 5,РП 6

- расчет для РП 1:

так как у нас

;

Расчет для всех остальных РП аналогичен: выбираем формулы для расчета исходя из данных . Результаты расчета заносим в таблицу 3.

8.Определяем активную, реактивную и полную расчетные мощности.

- расчет для РП 1:

- расчет для остальных РП и ШНН проводим по аналогичным формулам

9. Определяем расчетные токи.

- расчет для РП 1:

Все полученные данные расчета заносим в таблицу 3.

Таблица 3. Сводная ведомость электрических нагрузок

Наименование РУ и электроприемников	Нагрузка установленная		Нагрузка средняя за смену			Максимальная нагрузка
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
РП1
Транспортер грузовой	10	1	10	0,4	0,5	1,73		4	3,5
Кран-погрузчик	28/19,8	1	19,8	0,1	0,5	1,73		1,96	3,4
Всего по РП1		2	29,8	0,2	0,65	1,2	1,98	5,96	6,9	9,1	1	2,67	15,9	7,6	17,6	29,3
РП2
Сварочные трансформаторы	28/14	2	56	0,3	0,35	2,58		4,2	10,8
Токарно-винторезный станок	7,5	1	7,5	0,16	0,5	1,73		1,2	2,1
Трубогибочный станок	2,2	1	2,2	0,16	0,5	0,73		0,4	3,8
Ножницы механические	2,8	1	2,8	0,12	0,4	2,3		0,3	0,7
Всего по РП2		5	68,5	0,3	0,37	2,4	6,4	10,3	25,2	27,2	3	1,74	17,9	27,7	32,9	54,8
РП3
Транспортер грузовой	10	1	10	0,4	0,5	1,73		4	3,5
Кран-погрузчик	28/19,8	1	19,8	0,1	0,5	1,73		1,96	3,4
Всего по РП3		2	29,8	0,2	0,65	1,2	1,98	5,96	6,9	9,1	1	2,67	15,9	7,6	17,6	29,3
РП4
Насосы раствора	3,5	3	10,5	0,7	0,8	0,75		2,5	1,9
Малярная станция	12	1	12	0,7	0,8	0,75		8,4	6,3
Насос водяной поршневой	6,5	1	6,5	0,7	0,8	0,75		4,6	3,5
Подъемник мачтовый грузовой	15/11,6	1	11,6	0,1	0,5	1,73		1,2	2,1
Всего по РП4		6	46	0,5	0,79	0,84	3,4	21,6	18,3	28,3	6	1,21	26,1	20,1	32,9	54,8
РП5
Башенный кран	34/26,3	1	26,3	0,1	0,5	1,73		2,7	4,7
Насосы раствора	3,5	2	7	0,7	0,8	0,75		2,5	1,9
Малярная станция	12	1	12	0,7	0,8	0.75		8,4	6,3
Насос водяной поршневой	6,5	1	6,5	0,7	0,8	0,75		4,6	3,5
Подъемник мачтовый грузовой	12	1	12	0,1	0,5	1,73		1,2	2,1
Всего по РП5		6	63,4	0,3	0,73	0,92	9,7	21,7	20,1	29,6	4	1,47	31,9	35,1	47,4	79
РП6
Трансформаторы термообработки бетона	63/39,8	2	79,6	0,3	0,35	2,58		11,3	25,2
Станок-резак по металлу	4,5	1	4,5	0,12	0,4	2,3		0,5	1,2
Станок наждачный	2,5/7,5	1	7,5	0,12	0,4	2,3		0,9	2,1
Вертикально-сверлильный станок	3,2/9,6	1	9,6	0,12	0,4	2,7		1,2	2,8
Всего по РП6		5	101,2	0,3	0,36	2,5	8,8	26,5	67,8	72,8	4	1,47	38,9	74,6	84,1	140,2
Итого по ШНН без КУ		26	305,3	0,3	0,53	1,5		92,1	145,2	176,1			146,6	172,7	232,5
Итого по ШНН с КУ		26	305,3	0,3	0,53	0,4		92,1	36,8	99,2			146,6	28,7	54,5

4.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства

Так как результирующее значение коэффициента мощности (cos?=0,59) слишком мало, то требуется компенсация реактивной мощности с помощью компенсирующего устройства (КУ).

Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения:

где - расчетная мощность КУ;

- коэффициент, учитывающий повышение cos? ();

- коэффициент реактивной мощности до компенсации;

- коэффициент реактивной мощности после компенсации;

Компенсацию реактивной мощности, по опыту эксплуатации, производят до значения . Задавшись определяем . Значение и берутся из таблицы 3. Задавшись типом КУ (конденсаторная, синхронный компенсатор) по справочной литературе, зная , выбираем стандартную КУ близкую по мощности. После выбора стандартной КУ определяем фактическое значение по по формуле:

где значение мощности выбранного КУ.

Выбираю стандартное КУ типа КС-038-36

что входит в предел , расчет и выбор КУ произведен верно.

4.3 Расчет электрических нагрузок с учетом компенсации реактивной мощности

1. Определяем среднюю за смену и расчетную величины реактивной мощности на ШНН с компенсацией реактивной мощности.

28,7кВар

Результаты расчета заносим в таблицу 3.

2.Определяем величину полной расчетной мощности на ШНН с КУ.

=54,5 кВ А



5. Расчет и выбор аппаратов защиты

В настоящее время для защиты широко пользуются автоматическими выключателями: в цеховых распределительных устройствах, на ответвлениях от магистральных шинопроводов, а также в щитах трансформаторных подстанций. Рекомендуется применять выключатели серии ВА. Номинальные токи автомата Iна и его расцепителей Iнр выбирают по длительному расчётному току линии:

Ток срабатывания электромагнитного или комбинированного расцепителя Iсрэ проверяется по максимальному кратковременному току линии:

Выбирая автоматические выключателей, нужно по возможности обеспечивать селективность их работы. При наличии у выключателей, расположенных последовательно друг за другом, только электромагнитных расцепителей при коротких замыканиях селективное отключение, как правило, не обеспечивается.

Рассчитываем и выбираем аппараты защиты. Расчет производим для РП 1, РП 2, РП 3, РП

- расчет для РП 1:



Рисунок 2.Схема к расчету участка силовой сети, получаемой питание от пункта распределения РП 1.

- линия, питающая транспортер грузовой №6.

Расчетный ток линии равен :

Для защиты линии, идущей к электроприемнику, выбираем из справочной литературы автоматический выключатель типа ВА 51 - 31 с , (ток мгновенного срабатывания расцепителя .

Выполняем проверку: устанавливаем невозможность срабатывания автоматического выключателя при пуске двигателя



Условие выполнено, значит автоматический выключатель выбран верно.

- линия, питающая кран-погрузчик №7:

Расчетный ток линии равен :

Для защиты линии, идущей к электроприемнику, выбираем из справочной литературы автоматический выключатель типа ВА 51 - 31 с , (ток мгновенного срабатывания расцепителя .

Выполняем проверку: устанавливаем невозможность срабатывания автоматического выключателя при пуске двигателя

Условие выполнено, значит автоматический выключатель выбран верно.

Результаты всех ранее выполненных расчетов и типы выбранных автоматических выключателей заносим в сводную ведомость аппаратов защиты таблица 4.

Таблица 4. Сводная ведомость аппаратов защиты

Распределительное устройство	Электроприемники	Аппарат защиты
Тип		№ п/п	Наименование	n			Тип
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
РП1 ПР 85-3- 051-21-У3	114,1	6	Транспортер грузой	1	10	20,8	ВА51 - 31	25	20	1,35	10
		7	Кран-погрузчик	1	28	93,3	ВА51 - 31	100	100	1,35	10
		(6,7)		2	38	114,1	ВА51 - 33	160	100	1,25	10
РП2 ПР 85-3- 062-21-У3	177,3	(1,2)	Сварочные трансформаторы	2	28	133,3	ВА51 - 33	160	125	1,25	10
		3	Токарно-винторезный станок	1	7,5	25	ВА51 - 31	25	20	1,35	10
		4	Трубогибочный станок	1	2,2	7,3	ВА51 - 31	8	8	1,35	10
		5	Ножницы механические	1	2,8	11,7	ВА51 - 31	12	16	1,35	10
		1-5		5	68,5	177,3	ВА51 - 35	250	160	1,25	10
РП3 ПР 85-3- 051-21-У3	114,1	11	Транспортер грузой	1	10	20,8	ВА51 - 31	25	20	1,35	10
		27	Кран-погрузчик	1	28	93,3	ВА51 - 31	100	100	1,35	10
		(11,27)		2	38	114,1	ВА51 - 33	160	100	1,25	10
РП4 ПР 85-3-055-21-УЗ	110,4	9,19,22	Насосы раствора	3	3,5	7,3	ВА51 - 31	8	8	1,35	10
		12	Малярная станция	1	12	25	ВА51 - 31	25	25	1,35	10
		18	Насос водяной поршневой	1	6,5	13,5	ВА51 - 31	20	16	1,35	10
		23	Подъемник мачтовый грузовой	1	15	50	ВА51 - 31	50	40	1,35	10
РП5 ПР 85-3- 067-21-У3	216,4	10,20	Насосы раствора	2	3,5	7,3	ВА51 - 31	8	8	1,35	10
		14	Малярная станция	1	12	25	ВА51 - 31	25	20	1,35	10
		17	Насос водяной поршневой	1	6,5	13,5	ВА51 - 31	25	16	1,35	10
		21	Подъемник мачтовый грузовой	1	15	50	ВА51 - 31	100	50	1,35	10
		8	Башенный кран	1	34	113,3	ВА51 - 33	160	100	1,25	10
		10,20,14,17,21,8		6	74,5	216,4	ВА51 - 35	250	200	1,25	10
РП:6 ПР 85-3-095-21-УЗ	626,1	15,16	Трансформаторы термообработки бетона	2	63	300	ВА51 - 37	320	320	1,25	10
		24	Станок-резак по металлу	1	4,5	19,6	ВА51 - 31	20	20	1,35	10
		25	Станок наждачный	1	2,5	11,4	ВА51 - 31	12	16	1,35	10
		26	Вертикально-сверлильный станок	1	3,2	14,5	ВА51 - 31	20	16	1,35	10
		25,26		2	5,7	25,9	ВА51 - 31	31,5	25	1,35	10
		15,16,24, 25,26		5	136,2	626,1	ВА53 - 39	630	630	1,25	10

6. Расчет и выбор линий электроснабжения

Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В по условию нагрева выбирается в зависимости от длительно допустимой токовой нагрузки. Выбор сечения производится по условию нагрева длительным расчетным током:

(А)

где - длительный расчетный ток линии, (А);

- длительно-допустимый ток на провода кабели, (А).

Величины длительных расчетных токов берем из раздела «расчет и выбор аппаратов защиты»

Производим расчет сечений токоведущих линий для первого распределительного устройства РП 1:

Рисунок 3. Схема к расчету участка силовой сети, получаемого питание от пункта распределения РП 1



- линия, питающая транспортер грузовой №6.

По расчетному длительному току выбираем провод марки АПВ сечением 4?4 с допустимым током .

- линия , питающая кран-погрузчик №7.

По расчетному длительному току выбираем провод марки АПВ сечением 4?50 с допустимым током .

По расчетному длительному току выбираем провод питающий кран от пульта, марки КГВВ сечением 3?25 с допустимым током .

- линия, питающая ввод РП1:

По расчетному длительному току выбираем кабель марки АВВГ сечением 4?25 с допустимым током .

Полученные результаты расчета и выбранные марки проводов и кабелей заносим в сводную ведомость линий электроснабжения (Таблица 5).

Таблица 5. Сводная ведомость линий электроснабжения

Распределительное устройство	Электроприемники	Линия электроснабжения
Тип		№, п/п	Наименование				Марка
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
РП1 ПР 85-3- 051-21-У3	114,1	6	Транспортер грузой	1	10	20,8	АПВ (4?4мм)	27	4,5
		7	Кран-погрузчик	1	28	93,3	АПВ (4?50м)	110	7
		7		1	28	93,3	КГВВ(3?25)	100	45,5
		(6,7)		1	38	114,1	АВВГ (4?70мм)	140	8
РП2 ПР 85-3- 062-21-У3	177,3	(1,2)	Сварочные трансформаторы	2	28	133,3	АПВ (4?70мм)	140	7,7;3,3
		3	Токарно-винторезный станок	1	7,5	25	АПВ (4?4мм)	27	2,7
		4	Трубогибочный станок	1	2,2	7,3	АПВ(4?2,5мм)	19	6,8
		5	Ножницы механические	1	2,8	11,7	АПВ (4?2,5мм)	19	10,7
		1-5		1	68,5	177,3	АВВГ(4?120)	200	27,8
РП3 ПР 85-3- 051-21-У3	114,1	11	Транспортер грузой	1	10	20,8	АПВ (4?4мм)	27	8,3
		27	Кран-погрузчик	1	28	93,3	АПВ (4?50м)	110	7
		27		1	28	93,3	КГВВ(3?25)	100	87,5
		(11,27)		1	38	114,1	АВВГ (4?70мм)	140	62
РП4 ПР 85-3-055-21-УЗ	110,4	9,19,22	Насосы раствора	3	3,5	7,3	АПВ (4?2,5мм)	19	5,7;10,2;16,5
		12	Малярная станция	1	12	25	АПВ (4?4мм)	27	5,7
		18	Насос водяной поршневой	1	6,5	13,5	АПВ (4?2,5мм)	19	12,1
		23	Подъемник мачтовый грузовой	1	15	50	АПВ (4?16мм)	60	25,7
		9,19,22,12,18,23		1	44	110,4	АВВГ (4?120мм)	295	40
РП5 ПР 85-3- 067-21-У3	216,4	10,20	Насосы раствора	2	3,5	7,3	АПВ(1?2,5мм)	19	5,7;10,2
		14	Малярная станция	1	12	25	АПВ(1?4мм)	27	5,7
		17	Насос водяной поршневой	1	6,5	13,5	АПВ (4?2,5мм)	19	9,5
		21	Подъемник мачтовый грузовой	1	15	50	АПВ (4?16мм)	60	18,2
		8	Башенный кран	1	34	113,3	АПВ (4?70мм)	140	8,3
		8		1	34	113,3	КГВВ (3?35мм)	135	267,7
		10,20,14,17,21,8		1	74,5	216,4	АВВГ (4?120м)	295	19,5
РП:6 ПР 85-3-095-21-УЗ	626,1	15,16	Трансформаторы термообработки бетона	2	63	300	АПВ(4?150)	305	2,7;5,7
		24	Станок-резак по металлу	1	4,5	19,6	АВВГ (4?4мм)	27	20,7
		25	Станок наждачный	1	2,5	11,4	АПВ (2?2,5мм)	19	7
		26	Вертикально-сверлильный станок	1	3,2	14,5	АПВ (2?2,5м)	19	8,5
		25,26		2	5,7	25,9	АВВГ(2?2,5)	34	45,5
		15,16,24, 25,26		5	136,2	626,1	АВВГ2 (4?185мм)	345	12

7. Расчет и выбор распределительного устройства (РУ)

Распределительное устройство - это электроустановка, предназначенная для приема электрической энергии от источника питания и распределения между отдельными потребителями.

Распределительные устройства содержат сборные шины, коммутационные, защитные и измерительные аппараты.

Распределительные устройства, как и электрические подстанции, могут быть открытыми (ОРУ) и закрытыми (ЗРУ). Открытые РУ выполняют обычно на напряжение 35кВ и выше, а закрытые РУ - на напряжение ниже 35кВ. В настоящее время широкое распространение получили комплектные распределительные устройства (КРУ), изготовляемые на заводе, благодаря чему значительно ускоряется процесс их монтажа и улучшается его качество.

Устройство КРУ представляет собой ряд ячеек заводского изготовления, в которых смонтированы необходимые электрические аппараты.

РУ на напряжение до 1000В значительно проще распредустройств выше 1000 В. В зависимости от назначения РУ до 1000 В выполняют в виде щитков, шкафов, сборок, токопроводов (магистральных, распределительных и осветительных)

Групповой щиток - простейшее РУ для распределения электроэнергии между отдельными приемниками однофазного тока преимущественно светильниками. Поэтому такие РУ называют осветительными щитками (ЩО) или пунктами (ОП).

Щитки выполняют в виде плоской панели, на которой размещают аппаратуру и зажимы для отходящих линий. Панель закрывается кожухом с дверцей.

Для распределения электроэнергии между силовыми приёмниками служат силовые пункты, выполненные в виде шкафов, и щиты, составленные из отдельных панелей, на которых размещены коммутирующие, защитные и измерительные аппараты. Широко применяют блочные щиты, каждая панель которых укомплектована стандартными блоками (блок предохранителей БП, блок предохранитель-выключатель БПВ, блок выключателя БВ).

РУ выбираются по трем основным признакам: номинальному току, номинальному нопряжению, количеству отходящих линий.

В нашем случае

- напряжение 0,4кВ;

- длительный ток вычисляем по формуле:

- количество отходящих линий 2шт;

По этим данным выбираем из каталлога электрооборудования 0,4кВ стандартное РУ типа ЩО - 70 - 37 - У3 со следующими характеристиками:

- номинальное напряжение 500В;

- номинальный ток 2000А;

- трансформатор тока 1500/5;

- ток главного автомата 1600А;

- ток рубильника 1600А;

- количество отходящих линий 6шт;



8. Расчет токов короткого замыкания

8.1 Методика расчета

Рассчитать токи короткого замыкания (КЗ) -- это значит:

- по расчетной схеме составить схему замещения, выбрать точки КЗ;

рассчитать сопротивления;

- определить в каждой выбранной точке 3-фазные, 2-фазные и 1-фазные токи КЗ, заполнить «Сводную ведомость токов КЗ».

* Схема замещения представляет собой вариант расчетной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи -- электрическими. Точки КЗ выбираются на ступенях распределения и на конечном электроприемнике.

Томки КЗ нумеруются сверху вниз, начиная от источника.

* Для определения токов КЗ используются следующие соотношения:

а) 3-фазного, кА:

где VK -- линейное напряжение в точке КЗ, кВ;

ZK -- полное сопротивление до точки КЗ, Ом;

б) 2-фазного, кА:

;

в) 1-фазного, кА:

где VКф -- фазное напряжение в точке КЗ, кВ;

Zп -- полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, Ом;

-- полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Ом;

г) ударного, кА

где Ку -- ударный коэффициент, определяется по графику (рис. 1),

Примечание: График может быть построен при обратном соотношении, т. е.

д) действующего значения ударного тока, кА:

где q-коэффициент действующего значения ударного тока,

* Сопротивления схем замещения определяются следующим образом.

1. Для силовых трансформаторов по таблицам или расчетным путем из соотношений

где ?РК -- потери мощности КЗ, кВт;

иk -- напряжение КЗ, %;

Vнн -- линейное напряжение обмотки НН, кВ;

ST -- полная мощность трансформатора, кВА.

2. Для токовых трансформаторов по таблице 1.9.2.

3. Для коммутационных и защитных аппаратов по таблицам. Сопротивления зависят от Iн.а аппарата.

Примечание. Сопротивление предохранителей не учитывается, а у рубильников учитывается только переходное сопротивление контактов.

4. Для ступеней распределения по таблицам.

5. Для линий ЭСН кабельных, воздушных и шинопроводов из соотношений

Rл=r0Lл;Хл=х0Lл

где rо и хо -- удельные активное и индуктивное сопротивления, мОм/м;

Lл -- протяженность линии, м.

Удельные сопротивления для расчета 3-фазных и 2-фазных токов КЗ определяются по таблицам

При отсутствии данных r0 можно определить расчетным путем:



где S -- сечение проводника, мм2;

? -- удельная проводимость материала, м/(Ом * мм 2).

Принимается:

?= 30 м/(Ом * мм2) -- для алюминия,

?= 50 м/(Ом * мм2) -- для меди,

? = 10 м/(Ом * мм2 ) -- для стали

При отсутствии данных xо можно принять равным

xовл = 0,4 мОм/м -- для воздушных линий,

xокл = 0,06 мОм/м -- для кабельных линий,

xопр = 0,09 мОм/м -- для проводов,

xош = 0,15 мОм/м -- для шинопроводов.

При расчете 1-фазных токов КЗ значение удельных индуктивных сопротивлений петли «фаза-нуль» принимается равным:

xоп = 0,15 мОм/м -- для КЛ до 1 кВ и проводов в трубах,

xоп = 0,6 мОм/м -- для ВЛ до 1 кВ,

x0п = 0,4 мОм/м -- для изолированных открыто проложенных проводов,

x0п = 0,2 мОм/м -- для шинопроводов.

Удельное активное сопротивление петли «фаза-нуль» определяется для любых линий по формуле:

6. Для неподвижных контактных соединений значения активных переходных сопротивлений определяют по справочным таблицам.

Примечание. При расчетах можно использовать следующие значения Ку:

Ку =1,2 -- при КЗ на ШНН трансформаторов мощностью до 400 кВ·А;

Ку = 1,3 -- при КЗ на ШНН трансформаторов мощностью более 400 кВ·А;

Ку = 1 -- при более удаленных точках;

Ку =1,8 -- при КЗ в сетях ВН, где активное сопротивление не оказывает существенного влияния.

* Сопротивления элементов на ВН приводятся к НН по формулам:

где Rнн и Хнн-- сопротивления, приведенные к НН, мОм;

Rвн и Хвн -- сопротивления на ВН, мОм;

Vнн и Vвн -- напряжения низкое и высокое, кВ.

Примечание. На величину тока КЗ могут оказать влияние АД мощностью более 100 кВт с напряжением до 1 кВ в сети, если они подключены вблизи места КЗ. Объясняется это тем, что при КЗ резко снижается напряжение, а АД, вращаясь по инерции, генерирует ток в месте КЗ. Этот ток быстро затухает, а поэтому учитывается в начальный момент при определении периодической составляющей и ударного тока:

?Iпо(ад)=4,5Iн(ад),?iу=6,5 Iн(ад),

где Iн(ад)-номинальный ток одновременно работающих АД.

8.2 Расчет токов короткого замыкания

1. Составляем схему электроснабжения для расчета токов короткого замыкания.



Рисунок 4. Схема электроснабжения расчетная

2. Определяем значения сопротивлений элементов и наносим на схему замещения.

- Для автоматических выключателей 1SF, SF, SF1:

1SF:

SF:

SF1:

- Для кабельных линий КЛ, КЛ1:

КЛ:



КЛ1:

- Для ступеней распределения:

распределительное устройство подстанции

вторичный распределительный пункт

2. Составляем схему замещения и нумеруем точки короткого замыкания в соответствии с расчетной схемой.



Рисунок 5. Схема замещения

2. Упрощаем схему замещения, вычисляем эквивалентные сопротивления на участках между точками коротокого замыкания и наносим на схему.

Точка 1:

Точка 2:

Точка 3:

Рисунок 6. Схема замещения упрощенная.

2. Вычисляем сопротивления до каждой точки короткого замыкания и заносим в сводную ведомость токов короткого замыкания (таблица 6).

Точка 1:

Точка 2:

Точка 3:

2. Определяем ударные коэффициенты: и (- определяется по кривым)

2.Определяем трехфазные и двухфазные токи короткого замыкания, ударные токи и заносим в сводную ведомость токов короткого замыкания (таблица 6).



Таблица 6. Сводная ведомость токов короткого замыкания

Точка К. З.
К1	15,18	0,08	15,18	189,7	1,0	1	15,2	21,4	15,2	13,2
К2	51,4	4,34	51,58	11,8	1,0	1	7,4	10,4	7,4	6,4
К3	78,02	6,75	78,31	11,6	1,0	1	4,9	6,9	6,9	4.3



9. Организационные и технические мероприятия безопасного проведения работ с электроустановками до 1 кВ

Для безопасного проведения работ должны выполняться следующие организационные мероприятия:

- назначение лиц, ответственных за безопасное ведение работ;

- выдача наряда и распоряжения;

- выдача разрешения на подготовку рабочих мест и на допуск;

- подготовка рабочего места и допуск;

- надзор при выполнении работы;

- перевод на другое рабочее место;

- оформление перерывов в работе и её окончание.

Все работы, как со снятием напряжения, так и без него вблизи или на токоведущих частях должны выполняться по наряду-допуску или по распоряжению, поскольку обеспечение их безопасного выполнения требует специальной подготовки рабочего места и выполнения определённых мер. Исключение составляют кратковременные и небольшие по объёму работы, выполняемые дежурным или оперативно-ремонтным персоналом в порядке текущей эксплуатации. Их продолжительность не должна превышать 1 ч.

Подготавливающим рабочее место и допускающим может быть один работник.

Нарядом является составленное на специальном бланке задание на безопасное производство работы, определяющее содержание работы, места, время её начала и окончания, необходимые меры безопасности, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность выполнения работы. Наряд может быть выдан на срок до 15 суток.

Распоряжение является заданием на безопасное производство работы, определяющее содержание работы, места, время, меры безопасности лиц, которым поручено её выполнение. Распоряжение может быть устным и письменным, оно имеет разовый характер. Работы продолжительностью до 1 ч разрешается выполнять по распоряжению ремонтному персоналу под надзором дежурного или лица из числа оперативно-ремонтного персонала, а также самому дежурному или оперативно-ремонтному персоналу. При этом старшее лицо, выполняющее работу или ведущее надзор, должно иметь квалификационную группу IV в электроустановках напряжением выше 1000 В. Если продолжительность этих работ свыше 1 ч или они требуют участия более трёх человек, то они оформляются нарядом.

Выдающий наряд, распоряжение устанавливает возможность безопасного выполнения работы. Он отвечает за достаточность и правильность указанных в наряде мер безопасности, за качественный и количественный состав бригады и назначение ответственных лиц, а также за соответствие выполняемой работе групп по электробезопасности перечисленных в наряде работников. Право выдачи нарядов и распоряжений предоставляется работникам из административно-технического персонала предприятия и его структурных подразделений, имеющим группу V.

Руководитель работ отвечает за выполнение всех указанных в наряде мер безопасности и их достаточность, полноту и качество инструктажа бригады, проводимого допускающим и производителем работ, а также организацию безопасного ведения работы. Руководителями работ должны назначаться инженерно-технические работники с группой V.

Лицо, дающее разрешение на подготовку рабочих мест и на допуск, несёт ответственность за достаточность предусмотренных для работы мер по отключению и заземлению оборудования и возможность их осуществления, а также за координацию времени и места работы допускаемых бригад. Давать разрешение на подготовку рабочих мест и на допуск имеют право работники из дежурного персонала с группой IV в соответствии с должностными инструкциями, а также работники из административно-технического персонала, уполномоченные на это указанием по предприятию.

Лицо, подготавливающее рабочее место, отвечает за правильное и точное выполнение мер по подготовке рабочего места, указанных в наряде, а также требуемых по условиям работы (установка замков, плакатов, ограждений).

Подготавливать рабочие места имеют право дежурный или работники из оперативно-ремонтного персонала, допущенные к оперативным переключениям в данной электроустановке.

Допускающий отвечает за правильность и достаточность принятых мер безопасности и соответствие их мерам, указанным в наряде, характеру и месту работы, за правильный допуск к работе, а также за полноту и качество проводимого им инструктажа. Допускающий должен назначаться из дежурного или оперативно-ремонтного персонала. В электроустановках выше 1000В допускающий должен иметь группу IV. Производитель работ, выполняемых по наряду в электроустановках выше 1000В, должен иметь группу IV. Наблюдающий должен назначаться для надзора за бригадами работников, не имеющих права самостоятельно работать в электроустановках. Наблюдающими могут назначаться работники с группой III.

Каждый член бригады обязан выполнять правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок и инструктивные указания, полученные при допуске к работе и во время работы, а также требования местных инструкций по охране труда.



Заключение

Целью курсового проектирования является организация электроснабжения шлифовального цеха. Для выполнения поставленной задачи, в процессе проектирования объекта исходя из требуемой степени надежности электроснабжения потребителей электроэнергии, выбран вариант схемы электроснабжения, разработана схема распределительной сети электроснабжения.

В курсовом проекте рассмотрен вариант определения силовой электрической нагрузки способом коэффициента расчетной мощности, выбраны аппараты защиты, компенсирующая установка, провода и кабели, используемые для качественного энергообеспечения электроприемников.

Приведены организационно технические мероприятия по охране труда при проведении работ в электроустановках до 1 кВ.

В настоящее время, в период острой экономии энергоресурсов, бурно идёт модернизация различных видов производств, что направлено, в первую очередь, на реализацию различных программ энергосбережения. На сегодняшний день энергосбережение является высшим приоритетом государственной энергетической политики. Обновление морально и физически изношенного оборудования и аппаратуры контроля опасных ситуаций - главные факторы, как в политике энергосбережения, так и в промышленной безопасности.



Литература

Алиев И.И. Справочник по электротехническому и электрическому оборудованию. Изд. 2-е, Москва, Высшая школа, 2000

Белявин К.Е., Кузнецов Б.В., Электробезопасность при эксплуатации электроустановок. Изд. 2-е, Минск, УП Технопринт, 2004

Куценко Г.Ф. Монтаж, эксплуатация и ремонт электроустановок. Минск, Дизайн ПРО, 2003

Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Изд. 4-е, Москва, Высшая школа, 1990

Липкин В.И., Князевский П.А. Электроснабжение промышленных предприятий. Изд. 3-е, Москва, Высшая школа, 1986

Сибикин Ю.Д., Барэмбо К.Н., Селятенко И.Т. Эксплуатация и ремонт электрооборудования машиностроительных предприятий. Москва, Машиностроение, 1971

Шеховцов В.П. Расчёт и проектирование систем электроснабжения. Методическое пособие по курсовому проектированию. Москва Форум-Инфра-М, 2004

ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам

Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Изд. 6-е, Министерство энергетики Российской Федерации, 2003

Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, Изд. 4-е, 2005

Размещено на Allbest.ur