Проектирование электроснабжения деревообрабатывающего цеха

Размещено на http://www.allbest.ru

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЭ

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:

- ДЛ2 - линия раскроя пиломатериалов;

- ДЛ8А - линия обработки оконных блоков;

- ДЛ10 - линия сборки.

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

Участок раскроя пиломатериалов и зарядная являются пожароопасными помещениями.

Электроснабжение цех получает от собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП), подключённой к ГПП комбината.

По категории надёжности ЭСН - это потребитель 1 категории.

Количество рабочих смен -3 (круглосуточно).

Грунт в ДЦ - суглинок с температурой +10 ⁰С. Каркас здания сооружён из блоков-секций длинной 6м каждый.

Размеры цеха АхВхН=48х30х8 м.

Все помещения, кроме технологических участков, двухэтажные высотой 3,6м.

Перечень ЭО указан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Р_эп) указанна для одного электроприёмника.

Расположение основного ЭО показано на плане.

Таблица 1. Перечень ЭО ДЦ

№ на плане	Наименование ЭО	Вариант 1	Примечание
		РЭП, кВт
1	2	3	4
1, 2	Вентиляторы	4,5
3	Компрессор	6
4	Установка окраски электростатической	3,5	1-фазная
5,6	Зарядные агрегаты	5	1-фазные
7,8	Токарные станки	2,8
9,29	Лифты вертикальные ДБ1	3
10,30, 15,35	Загрузочные устройства	2,8
11,31	Торцовочные станки ДС1	3,2
12,32 22,42	Транспортёры ДТ4	3
13,33	Многопильные станки ЦМС	6
14,34	Станки для заделки сучков	2,2
16,36	Фуговальные станки	4,5
17,37, 20,40	Транспортёры ДТ6	4,2
18,38	Шипорезные станки ДС35	4,0
21,41	Станки четырёхсторонние ДС38	6
23,24, 43,44	Станки для постановки полупетель ДС39	1,8
19,39	Перекладчики ДБ14	3,8
26,46	Сборочный полуавтомат ДА2	2,4
28,48	Станок для снятия провесов ДС40	1,5

электрический осветительный электрооборудование кабель провод



ВВЕДЕНИЕ

Потребители электроэнергии в ДЦ являются небольшими по мощности. Большинство приемников электроэнергии рассчитаны на трехфазный переменный ток и напряжение 380 В промышленной частоты, по надежности электроснабжения относятся ко II категории, устанавливаются стационарно и по площади распределены равномерно. Есть несколько потребителей I категории.

Микроклимат на участке нормальный, т.е не превышает +30 ^оС, т.к. производство связано с обработкой древесины, присутствует технологическая пыль, отсутствуют газы и пары, способные нарушить нормальную работу оборудования. Следует предусмотреть повышенную опасность отдельных помещений (малярное отделение - помещение с химически агрессивной средой).

По электробезопасности помещения относятся к зонам повышенной опасности, т.к. имеют бетонные полы, которые в свою очередь являются токопроводящими. По пожароопасности помещения относятся к классу П-IIа (зоны расположенные в помещениях, в которых работают с твёрдыми горючими материалами).



1. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИЛОВЫХ И ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК ОБЪЕКТА

1.1 Расчет электрических силовых нагрузок объекта проводим по суточному графику нагрузки

Расчетная нагрузка группы приемников по среднесуточной мощности и коэффициенту формы определяется из следующих выражений:

(1)

(1)

к_ф- коэффициент формы графика нагрузки, представляющий собой отношение среднеквадратичной нагрузки, Р'_{ср.квад.сут} к средней за данный период времени, Р'_ср.сут (суточные графики нагрузки приведены в приложении(1)):

(3)

Определение среднеквадратичной мощности, Р_{ср.квад.сут} определяется из следующего выражения:

, (4)

при условии, что , где n- число ступеней на суточном графике нагрузке; Р_i- мощность i-ой ступени.

К_зап- коэффициент заполнения графика нагрузки, представляющий собой отношение средней активной мощности за исследуемый период времени к максимальной за тот же период:

(5)

где Р'_ср.сут - средняя мощность за сутки;

Р_maх - максимальная мощность в течении суток.

Определим расчетную нагрузку проектируемого цеха .

Из графика по продолжительности, полученного из суточного графика, получили:

Р'_ср.сут =0,0288 кВт;

Q'_ср.сут =0,0432 кВ·Ар.

Определим расчетную активную мощность Р'_расч.:

кВт,

где ;

кВт;

;

;

;

кВт.



Определим расчетную реактивную мощность Q'_расч.:

кВ·Ар,

где ;

кВ·Ар;

;

;

;

кВт.

По tgц определяем необходимость использования компенсирующего устройства, который определяется из выражения:

. (6)

По данным расчета необходимо выполнить компенсацию реактивной мощности. Для этого применяют комплектные конденсаторные установки или конденсаторы, предназначенные для этой цели.

1.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства

Выбор компенсирующих устройств производится на основании технико-экономического сравнения вариантов. Среди технически приемлемых вариантов экономически целесообразным будет тот, который обеспечивает минимум приведенных годовых затрат.

Так как наиболее целесообразнее компенсировать реактивную мощность индуктивного характера на высшей стороне трансформатора, то необходимо учесть коэффициенты трансформации по току и напряжению. Согласно заданию, коэффициент трансформации трансформатора тока и напряжения на ГПП принимаем равными: К_тт=400/5 и К_тн=. Тогда

кВт; (7)

кВ·Ар. (8)

Для выбора компенсирующего устройства (КУ) необходимо знать:

- расчетную реактивную мощность КУ;

- тип компенсирующего устройства;

- напряжение КУ.

Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения

кВ·Ар, (9)

где Q_КУ- расчетная мощность КУ;

б- коэффициент, учитывающий повышение cosц естественным способом, принимается б=0,9;

- коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cosц_к=0,92…0,95.

Задавшись cosц_к=0,95 из этого промежутка, определяем tgц_к=0,3.

Выбираем УКБН-0,38-100-50У3.

УК - установка комплектная конденсаторная;

Б - бесшкафное исполнение;

Н - автоматическое регулирование мощности по напряжению;

0,38 - напряжение;

100 - мощность ККУ 100 кВар;

50 - мощность одной ступени - 50 кВар;

У3 - умеренный климат, 3 - внутри помещения.

Определим фактическое значение tgц_ф и cosц_ф после компенсации реактивной мощности стандартным КУ:

; cosц_к=0,955.

1.3 Произведем расчет осветительных нагрузок

Расчет ведется методом коэффициента использования светового потока. Определим количество светильников по формуле:

(10)

где n - количество ламп в светильнике, шт;

Ф_л - световой поток лампы, лм;

E_н - нормированное значение освещенности, лк;

S - площадь помещения, м²;

К_з - коэффициент запаса (К_з=1,5);

z - коэффициент минимальной освещенности (z=1,1);

- коэффициент использования светового потока (определяется по таблицам, согласно индексу помещения);



где i - индекс помещения,

A - длина помещения;

B - ширина помещения;

h - длина подвеса светильника (примем h=3м).

Нормы освещенности берутся из СНиП 23-05-95, согласно пункта 7.

Освещение коридора, комнаты отдыха и помещения мастера:

Освещение выполним лампами ЛБ40. S=36м², высота подвеса ламп м, лк, , , =0,36 (табличные данные). Известно, что для лампы ЛБ40 Фл=3000лм.

шт;

Вт.

Освещение вентиляционной и раздевалки:

Освещение выполним лампами ЛБ40. S=18м²,высота подвеса ламп м,лк, , , =0,33(табличные данные).

шт;

Вт.

Освещение малярной:

Освещение выполним лампами ЛБ40. S=72м²,высота подвеса ламп м,лк, , , =0,47(табличные данные).



шт;

Вт.

Освещение зарядной:

Освещение выполним лампами ЛБ40. S=36м²,высота подвеса ламп м,лк, , , =0,43(табличные данные).

шт;

Вт.

Освещение токарного участка и КТП:

Освещение выполним лампами ЛБ40. S=36м²,высота подвеса ламп м,лк, , , =0,43(табличные данные).

шт;

Вт.

Освещение технологического участка:

Освещение выполним лампами ЛБ80. S=972м²,высота подвеса ламп м,лк, , , =0,67(табличные данные). Известно, что для ламп ЛБ80 Фл=5220лм.

шт;

Вт.

Результаты расчетов занесены в таблицу 2

Таблицу 2

Помещение	S,	Eн, лк	Тип лампы	Количество светильников	, кВт
Коридор	36	80	ЛБ40	3	0,24
Вентиляционная	18	80	ЛБ40	2	0,16
Раздевалка	18	80	ЛБ40	2	0,16
Малярная	72	200	ЛБ40	9	0,72
Комната отдыха	36	80	ЛБ40	3	0,24
Зарядная	36	150	ЛБ40	4	0,32
Помещение мастера	36	80	ЛБ40	3	0,24
Токарный участок	36	200	ЛБ40	5	0,40
КТП	36	200	ЛБ40	5	0,40
Технологический участок	972	200	ЛБ80	46	7,36

Расчет мощности освещения:

(11)

кВт.



2. Выбор типа и места расположения комплектной трансформаторной подстанции (КТП)

(12)

Расчетная полная мощность трансформатора определяется по формуле

, кВ·А; (13)

кВ·А,

где К_m- коэффициент разновременности максимумов, К_m=(0,85ч,88).

Проектируемый ДЦ относится к первой и второй категории ЭСН. По данным расчета с учетом резервирования питания для потребителей второй категории выбираем два силовых трехфазных масляных трансформатора с фланцевым выводом типа ТМФ-250/10/0,4У3.

В нормальном режиме работы ДЦ запитан от КТП1. КПТ2 включается лишь в аварийных режимах, переключение происходит на стороне высшего напряжение.

Согласно разделу 4 ПУЭ, пунктам 4.2.121 - 4.2.124, местом расположения КТП принимаем уже выбранное место на плане расположения ЭО деревообрабатывающего цеха, габаритные размеры ( мм) нам это позволяют.

Таблица 3. Паспортные данные трансформаторов.

Тип трансформатора	S, кВ·А	Схема соед. обм.	Потери, Вт	, %	, %	Сопротивление, мОм
			ХХ	КЗ
ТМФ-250/10/0,4	250		740	3700	4,5	2,3	9,4	27,2	28,7	311



Таблица 4. Технические данные КТП.

Тип КТП	SКТП, кВ•А	Тип трансформатора	Комплектующее оборудование
			Шкаф ВН	Шкаф НН
2КТП250/10/0,4	2Ч250	2ТМФ 250/10/0,4	ШВВ-1	ШЛН

ДЦ - это потребитель 1 категории. Нагрузка по различным категориям потребления электроэнергии составила:

1 - малярная, вентиляционная: 25,88 кВт;

2 - технологический участок, КТП, зарядная, токарный участок: 164,68 кВт;

3 - коридор, комната отдыха, раздевалка, помещение мастера: 0,32кВт.

Для потребителей первой категории выбираем дизельный генератор который может подпитывать сеть в случае недостаточной нагрузки или переключаться на питание в аварийных режимах работы. Выбираем модель С38D5.

Таблица 3.

Модель	С38D5
Производитель	Cummins
Мощность дизельного электроагрегата	28 кВт (35 кВА)
Охлаждение	жидкостное
Автономная непрерывная работа на штатном топливном баке	24,8 ч при номинальной нагрузке
Габариты дизельного электроаграгета открытого исполнения	175 см

Коэффициент загрузки трансформатора определяется по формуле

. (14)

Определение потерь мощности трансформатора

Потери активной мощности ?Р_Т:

кВт, (15)

где ?Р_Стали- потери в стали, Вт;

?Р_Меди- потери в обмотках, Вт; при номинальной нагрузке трансформатора зависят от нагрузки

?Р_Меди??Р_кз (потери КЗ,Вт); ?Р_Стали??Р_хх.

Потери реактивной мощности ?Q_Т:

кВ·Ар; (16)

где ?Q_Стали - потери реактивной мощности на намагничивание, кВ·Ар. Намагничивающая мощность не зависит от нагрузки,

?Q_Стали? i_хх,%· S_Н.Т =0,023·250=5,75 кВ·Ар; (17)

?Q_{Рассеив.}- потери реактивной мощности рассеяния в трансформаторе при номинальной нагрузке;

?Q_{Рассеив} ?u_кз,%· S_Н.Т =0,045·250=11,25 кВ·Ар; (18)

i_хх- ток холостого хода трансформатора, %;

u_кз- напряжение короткого замыкания, %;

S_Н.Т.- номинальная мощность трансформатора, кВ·А.

С учетом суммарных потерь полная мощность трансформатора определяется по формуле:

, кВ·А; (19)

кВ·А.



3. ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЦ

Все потребители электроэнергии ДЦ кроме зарядных агрегатов и установки окраски электростатической оборудованы трёхфазными асинхронными электродвигателями. Выбор электродвигателей осуществляем из ряда стандартных серии 4А и АИР согласно номинальной мощности установки с учетом продолжительности включения. Результаты по выбору ЭО приведены в таблице 6.

Таблица 6. Выбор ЭО ДЦ и характеристики электродвигателей

№ на плане	РЭП, кВт	Примечание	Электродвигатель	PН, кВт	з, %	cosц	In/Iн
1,2	4,5		4АА112М4У3	5,5	85,5	0,86	7
3	6,0		4АР160S8У3	7,5	86	0,75	6
4	3,5	1-фазная	4AА132S4У3	7,5	87,5	0,86	7,5
5,6	5,0	1-фазные	Выпрямитель В-ОПЕ-70-70-УХЛ3	5	82	1	-
7,8	2,8		АИР100S4	3	82	0,83	7
9,29	3,0		4АН160 S6/18НЛБ	3	73	0,6	4,5
10,30, 15,35	2,8		АИР100S4	3	82	0,83	7
11,31	3,2		АИР112MB6	4	82	0,81	6
12,32 22,42	3,0		АИР100S4	3	82	0,83	7
13,33	6,0		АИР132S4	7,5	87,5	0,88	7
14,34	2,2		АИР90L4	2,2	81	0,83	6,5
16,36	4,5		АИР112М4	5,5	87,5	0,88	7
17,37, 20,40	4,2		АИР112М4	5,5	87,5	0,88	7
18,38	4,0		АИР112MB6	4	82	0,81	6
21,41	6,0		АИР132S4	7,5	87,5	0,88	7
23,24, 43,44	1,8		АИР90L4	2,2	81	0,83	6,5
19,39	3,8		АИР112MB6	4	82	0,81	6
26,46	2,4		АИР100S4	3	82	0,83	7
28,48	1,5		АИР90L6	1,5	76	0,72	6

Для зарядных агрегатов выбираем выпрямитель В-ОПЕ-70-70-УХЛ3, предназначенный для преобразования однофазного тока промышленной частоты в постоянный ток для питания потребителей постоянного тока и заряда аккумуляторных батарей.

Условное обозначение В-ОПЕ-70-70-УХЛ3:

В - выпрямитель;

О - однофазный (род тока питающей сети);

П - постоянный (род тока на выходе выпрямителя);

Е - естественное воздушное охлаждение;

УХЛ3 - климатическое исполнение и категория размещения.

Для оборудования требующего однофазный электродвигатель, а именно установки окраски электростатической выбран двигатель трехфазный 4AА132S4У3, который подключается по схеме, указанной на рисунке 1.

Рис. 1 Включение трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть.

Рассчитаем суммарную несиметрию нагрузки:

Так как Н<30%, то система считается симметрично нагруженной.



4. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОБЪЕКТА, ВЫБОР ТИПА РУ, СИЛОВЫХ ШКАФОВ И ЩИТОВ

Для приема и распределения электроэнергии от цеховой ТП применяют распределительное устройство, которое состоит из закрытых шкафов с встроенными в них аппаратами, измерительными, защитными и вспомогательными устройствами. Шкафы РУ изготавливают на заводах, и с полностью готовым к работе оборудованием они поступают на место монтажа. Здесь шкафы устанавливают, соединяют сборные шины на стыках шкафов, подводят силовые и контрольные кабели.

Внутрицеховое электроснабжение выполняется по магистральной схеме. Магистральные схемы выполняются при упорядоченном размещении подстанций или приемников электроэнергии на территории объекта, когда линии от центра питания могут быть выполнены без значительных обратных направлений. Чаще всего магистральные линии выполняют в виде шинопроводов. Преимущества магистральных схем: 1) лучшая загрузка кабеля в нормальном режиме; 2) меньшие потери напряжения в питающих линиях и меньший расход материала на КЛ и ВЛ; 3) меньшее число ячеек РП.

Для приема и распределения электроэнергии к группам потребителей трехфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380 В применяют силовые распределительные шкафы и пункты. Для цехов с нормальными условиями окружающей среды изготавливают шкафы серии ПР8501 защищенного исполнения. Силовые пункты и шкафы выбирают с учетом условий рабочей зоны, числа подключаемых приемников электроэнергии и их расчетному току, который не должен быть больше номинального тока пункта. Учитывая расположение приемников электроэнергии на плане, можно выделить 12 узлов потребителей. Первый узел включает в себя приемники 3,4 для распределения электроэнергии по этим электроприёмникам устанавливаем силовой шкаф ПР8501 схема №004 (1).Второй узел включает в себя приемники 1,2,5,6, которые получают электроэнергию от силового шкафа ПР8501 схема №007 (2).Третий узел содержит электроприёмники 1,2,5,6, которые будут подключены к силовому шкафу ПР8501 схема №007 (3). Четвёртый узел включает в себя электроприёмники 12,13,14,15 и питается от силового шкафа ПР8501 схема №007 (4). Пятый узел состоит из электроприемников 16,17,18,19,20, подключаемых к силовому шкафу ПР8501 схема №011 (5). Шестой узел включает в себя электроприемники 21,22,24, питаются от силового шкафа ПР8501 схема №007 (6). Седьмой узел содержит электроприемники 23,26,28, которые питаются от силового шкафа ПР8501 схема №007 (7). Восьмой узел содержит электроприемники 29,30,31, которые питаются от силового шкафа ПР8501 схема №007 (8). Девятый узел содержит электроприемники 32,33,34,35, которые питаются от силового шкафа ПР8501 схема №007 (9). Десятый узел содержит электроприемники 36,37,38,39,40, которые питаются от силового шкафа ПР8501 схема №011 (10). Одиннадцатый узел содержит электроприемники 41,42,44, которые питаются от силового шкафа ПР8501 схема №007 (11). Двенадцатый узел содержит электроприемники 43,46,48, которые питаются от силового шкафа ПР8501 схема №007 (12).

Ко всем узлам потребителя подходят ранее приведённая серия шкафов. Шкафы серии ПР 85-3 ххх-21-У3: ПР - пункт распределительный; 85 - номер разработки, переменный ток; 3 - навесное исполнение, ххх - номер схемы; 21 - степень защиты; У - умеренный климат; 3 - внутри помещения.

Данные занесем в таблицу 7.

Таблица 7.

Наименование	приемник	Iн?, А	Кол-во присоед.	Тип ПР	Iн доп, А	Кол-во выключ
ШР1	3,4	51,8	2	ПР85 (схема №007)	160	2
ШР2	1,2,5,6	68,2	4	ПР85 (схема №007)	160	4
ШР3	7,8,9,10,11	26,2	5	ПР85 (схема №011)	160	6
ШР4	12,13,14,15	33	4	ПР85 (схема №007)	160	4
ШР5	16,17,18,19,20	50,9	5	ПР85 (схема №011)	160	6
ШР6	21,22,24	26,3	3	ПР85 (схема №007)	160	4
ШР7	23,26,28	15,7	3	ПР85 (схема №007)	160	4
ШР8	29,30,31	26,2	3	ПР85 (схема №007)	160	4
ШР9	32,33,34,35	33	4	ПР85 (схема №007)	160	4
ШР10	36,37,38,39,40	50,9	5	ПР85 (схема №011)	160	6
ШР11	41,42,44	26,3	3	ПР85 (схема №007)	160	4
ШР12	43,46,48	15,7	3	ПР85 (схема №007)	160	4



5. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ ПО НАГРЕВАНИЮ В РАСЧЕТНОМ РАБОЧЕМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ

Передачу электроэнергии от источника питания до приемного пункта промышленного предприятия осуществляют воздушными или кабельными линиями. Сечение проводов и жил кабелей выбирают по техническим и экономическим условиям.

К техническим условиям относят выбор сечений по нагреву расчетным током, условиям механической прочности, нагреву от кратковременного выделения тепла током КЗ, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.

Экономические условия выбора заключаются в определение сечений линий, приведенные затраты на сооружение которой будут минимальными.

Выбор сечений по нагреву осуществляется по расчетному току. По справочным данным определяют ближайшее большее стандартное значение.

Выбор сечения кабеля по механической прочности не производится, так как минимальное стандартное сечение удовлетворяет этому условию.

Воздействие тока КЗ учитывается только при выборе сечения кабельных линий, защищаемых релейной защитой. Кабели, защищаемые плавкими токоограничивающими предохранителями, на термическую стойкость к токам КЗ не проверяют, так как время срабатывания предохранителя мало и выделившееся тепло не в состояние нагреть кабель до опасной температуры.

Надёжная работа проводов и кабелей зависит от их правильного выбора по условиям внешней среды и току нагрузки. Провода и кабели в электроустановках предназначены для определённых способов прокладки, которые следует учитывать. Как правило, изолированные провода не прокладываются не защищёнными и должны прокладываться в трубах, лотках и коробках, под штукатуркой. Кабели в местах, где возможно их механическое повреждение, прокладываются в трубах. Это относится и к бронированным кабелям, потому что броня и герметичные оболочки могу повредиться при различных ударах, на пример, при задевании перемещаемым грузом. Следует также учитывать, что провода и кабели могут повредится и в трубах от действия воды и агрессивных жидкостей, действующих на изоляцию. Вода, попавшая в трубы с проводами и кабелями с резиновой изоляцией, ухудшает состояние изоляции, что может привести к замыканию между проводами, жилами кабелей или их замыкание на металл трубы. Обычно выходят из строя провода с резиновой изоляцией в хлопчатобумажной оплётке. Для предотвращения попадания воды в трубы с проводами или кабелями все отверстия в трубах нужно заделывать водонепроницаемой мастикой. Также места вводов проводов и кабелей в корпусах аппаратов и шкафы нужно уплотнять заводскими уплотнителями или замазывать различными составами.

Допустимая токовая нагрузка на провод, кабель или шину определяется по следующей формуле:

, (20)

где - допустимая токовая нагрузка провода, кабеля или шины; - допустимая длительная токовая нагрузка провода, кабеля или шины при нормальных условиях прокладки; - поправочный коэффициент, учитывающий отдельные условия прокладки.

- для трехфазных приемников;

- для однофазных приемников.

Допустимые длительные токи в табл. 1.3.4-1.3.11, 1.3.13-1.3.22 ПУЭ 6-е издание приняты для температур: жил + 65, окружающего воздуха + 25 и земли + 15 ^оС. При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), жилы N и РЕ в расчет не принимаются.

. (21)

Поправочные коэффициенты учитывают:

К₁ - фактическую температуру окружающей среды;

К₂ - число проложенных в траншее рабочих кабелей;

К₃ - условия кратковременного или повторно-кратковременного режима работы электроприемников;

К₄ - сечение кабеля и его месторасположение при прокладке в блоке;

К₅ - напряжение кабеля при прокладке в блоке;

К₆ - общую среднесуточную нагрузку кабелей при прокладке в блоке;

К₇ - прокладку кабелей в двух параллельных блоках одинаковой конфигурации;

К₈ - прокладку проводов в коробах и лотках;

К₉ - увеличение допустимой токовой нагрузки на кабели до 10 кВ при

аварийном режиме;

К₁₀ - расположение шин на изоляторах;

К₁₁ - удельное сопротивление земли для кабеля, проложенного земле.

Распределительную сеть выполняем проводом марки ПВ, для малярной выбираем провод марки ППВ. Для питания силовых шкафов выбираем кабель марки ВВГ (в поливинилхлоридной изоляции, в поливинилхлоридной оболочке, наружный покров отсутствует). Сечения проводов и жил кабелей приводим в таблице 8.



Таблица 8. Выбор сечений проводов и жил кабелей

№ на плане	Наименование ЭО	IН, А			Марка, S, мм2
	ШР1	51,8	63,2	90	ВВГ 310
3	Компрессор	17,7	18,05	19	ППВ 32
4	Установка окраски электростатической	34,1	34,78	43	ППВ 28
	ШР2	68,2	83,2	90	ВВГ 310
1,2	Вентиляторы	11,4	11,17	14	ПВ 31,5
5,6	Зарядные агрегаты	22,7	22,25	24	ПВ 33
	ШР3	39,6	45,02	49	ВВГ 34
7,8	Токарные станки	6,7	6,57	14	ПВ 31,5
9	Лифт вертикальный ДБ1	10,4	10,82	14	ПВ 31,5
10	Загрузочное устройство	6,7	6,97	14	ПВ 31,5
11	Торцовочный станок ДС1	9,1	9,46	14	ПВ 31,5
	ШР4	33	40,26	49	ВВГ 34
12	Транспортёр ДТ4	6,7	6,57	14	ПВ 31,5
13	Многопильный станок	14,8	14,5	15	ПВ 31,5
14	Станок для заделки сучков	4,8	4,7	14	ПВ 31,5
15	Загрузочное устройство	6,7	6,57	14	ПВ 31,5
	ШР5	50,9	62,1	90	ВВГ 310
16	Фуговальный станок	10,9	7,09	14	ПВ 31,5
17	Транспортёр ДТ6	10,9	7,09	14	ПВ 31,5
18	Шипорезный станок ДС35	9,1	5,92	14	ПВ 31,5
19	Перекладчик ДБ14	9,1	5,92	14	ПВ 31,5
20	Транспортёр ДТ6	10,9	7,09	14	ПВ 31,5
	ШР6	26,3	32,09	38	ВВГ 32,5
21	Станок четырёхсторонний ДС38	14,8	15,39	19	ПВ 32
22	Транспортёр ДТ4	6,7	6,97	14	ПВ 31,5
24	Станок для постановки полупетель	4,8	4,99	14	ПВ 31,5
	ШР7	15,7	19,15	27	ВВГ 31,5
23	Станок для постановки полупетель	4,8	4,99	14	ПВ 31,5
26	Сборочный полуавтомат ДА2	6,7	6,97	14	ПВ 31,5
28	Станок для снятия провесов ДС	4,2	4,37	14	ПВ 31,5
	ШР8	26,2	31,96	38	ВВГ 32,5
29	Лифт вертикальный ДБ1	10,4	10,82	14	ПВ 31,5
30	Загрузочное устройство	6,7	6,97	14	ПВ 31,5
31	Торцовочный стаок ДС1	9,1	9,46	14	АПВ 31,5
	ШР9	33	40,26	49	ВВГ 34
32	Транспортёр ДТ4	6,7	6,57	14	ПВ 31,5
33	Многопильный станок	14,8	14,5	15	ПВ 31,5
34	Станок для заделки сучков	4,8	4,7	14	ПВ 31,5
35	Загрузочное устройство	6,7	6,57	14	ПВ 31,5
	ШР10	50,9	62,1	90	ВВГ 310
36	Фуговальный станок	10,9	7,09	14	ПВ 31,5
37	Транспортёр ДТ6	10,9	7,09	14	ПВ 31,5
38	Шипорезный станок ДС35	9,1	5,92	14	ПВ 31,5
39	Перекладчик ДБ14	9,1	5,92	14	ПВ 31,5
40	Транспортёр ДТ6	10,9	7,09	14	ПВ 31,5
	ШР11	26,3	32,09	38	ВВГ 32,5
41	Станок четырёхсторонний ДС38	14,8	15,39	19	ПВ 32
42	Транспортёр ДТ4	6,7	6,97	14	ПВ 31,5
44	Станок для постановки полупетель	4,8	4,99	14	ПВ 31,5
	ШР12	15,7	19,15	27	ВВГ 31,5
43	Станок для постановки полупетель	4,8	4,99	14	ПВ 31,5
46	Сборочный полуавтомат ДА2	6,7	6,97	14	ПВ 31,5
48	Станок для снятия провесов ДС	4,2	4,37	14	ПВ 31,5

Поправочные коэффициенты для кабелей представлены в таблице 9.

Таблица 9.

Тип приемника	Коэффициенты
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
ШР1	1,12	1	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,22
3	1,12	0,9	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,02
4	1,12	0,9	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,02
ШР2	1,12	1	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,22
1,2	1,12	0,8	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	0,98
5,6	1,12	0,8	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	0,98
ШР3	1,12	1	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,22
7,8	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
9	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
10	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
11	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
ШР4	1,12	1	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,22
12	1,12	0,8	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	0,98
13	1,12	0,8	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	0,98
14	1,12	0,8	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	0,98
15	1,12	0,8	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	0,98
ШР5	1,12	1	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,22
16	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
17	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
18	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
19	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
20	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
ШР6	1,12	1	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,22
21	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
22	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
24	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
ШР7	1,12	1	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,22
23	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
26	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
28	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
ШР8	1,12	1	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,22
29	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
30	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
31	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
ШР9	1,12	1	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,22
32	1,12	0,8	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	0,98
33	1,12	0,8	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	0,98
34	1,12	0,8	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	0,98
35	1,12	0,8	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	0,98
ШР10	1,12	1	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,22
36	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
37	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
38	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
39	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
40	1,12	0,78	1	1	1,09	1	1	0,68	1	1	1	0,65
ШР11	1,12	1	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,22
41	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
42	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
44	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
ШР12	1,12	1	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,22
43	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
46	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04
48	1,12	0,85	1	1	1,09	1	1	1	1	1	1	1,04

Сечения проводников осветительной сети должны обеспечивать: достаточную механическую прочность, прохождение тока нагрузки без перегрева сверх допустимых температур, необходимые уровни напряжений у источников света, срабатывание защитных аппаратов при КЗ.

Достаточная механическая прочность проводников необходима, чтобы во время эксплуатации и монтажа не было чрезмерного провисания или обрывов проводов. Наименьшие допустимые сечения по механической прочности составляют: для медных проводов 1 мм², алюминиевых 2,5 мм².

Осветительная сеть однофазная, следовательно нагрев проводников вызывается прохождением по ним тока I_Р,О, значение которого при равномерной нагрузке определяется по формуле:

, (22)

где для люминесцентных ламп cosц=0,9, для ламп накаливания cosц=1. По полученному значению тока выбирают сечения провода. Результаты выбора сечений проводов и жил кабелей представлены ниже. Осветительную сеть выполняем проводом марки ПВ (медные жилы, полихлорвиниловая изоляция), провода проложены на одном уровне с шинопроводом и прикреплены на скобах. В данном случае светильники установим на высоту 3 м. Сечение нулевого защитного провода такое же как и сечение фазного провода, т. е. 1 мм².

Таблица 10. Выбор сечений проводов и жил кабелей.

Помещение (щит освещения)	Iсв, А	S, мм2
ЩО1		2Ч1
Вентиляционная	0,4
Коридор	0,4
Раздевалка	0,2
Зарядная	0,8
Комната отдыха	0,4
Технологический участок	6,06
ЩО2
Токарный участок	1,62
КТП	1,62
Помещение мастера	0,8
Технологический участок	6,06
ЩО3
Технологический участок	6,06
ЩО4
Малярная	3,23
Технологический участок	6,06
ЩАО
Аварийное освещение	2,73

Распределительные шинопроводы типа ШМА выбирают по расчетному току из условия

. (23)

Определим расчетный ток радиального силового шинопровода для проектируемого ДЦ

ШМА 1

,

по справочным данным выбираем алюминиевую прямоугольную шину рассчитанную на номинальный ток - 400 А, сечение 50х5 мм. ШМА 4-400-32-У3

ШМА 2

по справочным данным выбираем алюминиевую прямоугольную шину рассчитанную на номинальный ток - 250 А, сечение 35х5 мм. ШМА 4-250-32-У3

ШМА 3

,

по справочным данным выбираем алюминиевую прямоугольную шину рассчитанную на номинальный ток - 250 А, сечение 35х5 мм. ШМА 4-250-32-У3

ШМА 1 подключается от трансформатора через кабель ВРТГ 3х70, ШМА 2 питается через кабель ВРТГ 3х150. ШМА 3 подключается к ДГУ кабелем ВРТГ 3х70.



6. РАСЧЕТ СИЛОВЫХ И ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ОБЪЕКТА ПО ДОПУСТИМОЙ ПОТЕРЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Без учета индуктивного сопротивления линии на потерю напряжения рассчитываются:

а) сети постоянного тока;

б) линии сети переменного тока, для которых cos ц равен 1;

в) сети, выполненные проводами внутри зданий или кабелями, если их сечения не превосходят указанных в табл. 11 значений.

Таблица11

	0,95	0,9	0,8	0,7
Материал	Cu	Al	Cu	Al	Cu	Al	Cu	Al
Кабель до 1кВ	70	120	50	95	35	50	25	35
Проводник	50	95	35	50	25	35	16	25

При заданном сечении проводов потеря напряжения определяется по формуле:

; (24)

где: S - сечение провода, мм²;

ДU - потеря напряжения в линии, %;

М_а - сумма моментов нагрузки, т.е. сумма произведений активных нагрузок, передаваемых по участкам линии, умноженных на длины этих участков;

б₁ - коэффициент, зависящий от системы тока и от принятых при вычислениях единицу измерения для входящих в формулу величин.

Определим коэффициент б₁:



(25)

В нашем случае номинальное междуфазное напряжение сети U_н=0,38 кВ; удельная проводимость меди г=57,4 См/км, откуда числовое значение коэффициента

Определим значение М_а для распределительного шкафа ШР1 и для ответвлений:

(26)

Определим потери напряжения для распределительного шкафа ШР1 и для ответвлений:

. (27)

Аналогично определяем потери напряжения для ответвлений

; (28)

. (29)

Самые удаленные электроприемники - это компрессор и установка окраски. По результатам расчета ясно, что падение напряжение в силовой сети не превышает 5 %, а в осветительной не превышает 2,5%.



7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В МОМЕНТ ПУСКА НАИБОЛЕЕ МОЩНОГО ЭНЕРГОПОТРЕБИТЕЛЯ

Для определения качества электроэнергии рассчитаем потерю напряжения при пуске многопильного станка ЦМС (самого мощного потребителя), линия его питания состоит из: кабеля ВРТГ сечением 150 мм² (5 метров), шинопровода ШРА2 (12 метров), кабеля ВВГ сечением 4 мм² (2 метров) до шкафа ШР 1, провода ПВ сечением 1,5 мм² (5 метров). Потеря напряжения при пуске равна:

%, (30)

где ? пусковой ток двигателя станка (46,9 А); ? удельное сопротивление меди (Ом·мм²/м), - длины кабеля линии, соответствующие их сечениям (5, 12, 2, 5 м); - номинальное напряжение двигателя (380 В), - сечения жил проводов линии (150, 250, 4, 1,5 мм²).



8. РАСЧЕТ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ, ВЫБОР ТИПА, МАРКИ И КОЛИЧЕСТВА СВЕТИЛЬНИКОВ

На промышленных предприятиях около 10% потребляемой электроэнергии затрачивается на электрическое освещение. Проектирование осветительных установок заключается в разработке светотехнического и электрического разделов проекта.

В светотехническом разделе решаются следующие задачи: выбирают типы источников света и светильников, намечают наиболее целесообразные высоты установки светильников и их размещение, определяют качественные характеристики осветительных установок.

Электрическая часть проекта включает в себя выбор схемы питания осветительной установки, сечения и марки проводов, способы прокладки сети.

При проектировании осветительных установок важное значение имеет правильное определение требуемой освещенности объекта. Для этой цели разработаны нормы промышленного освещения, согласно которым в проектируемой ДЦ освещенность должна составлять для основных и вспомогательных производственных помещений не менее 150 лк, а для коридоров и бытовых помещений не менее 75 лк.

Отечественная промышленность выпускает широкий ассортимент источников света, предназначенных для использования в различных светотехнических установках. Важнейшим критерием выбора люминесцентных ламп для ДЦ является длительный срок службы и высокая световая отдача.

Выбор типа светильников определяется характером окружающей среды, требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия, а также соображениями экономики.

Светораспределение светильника является его основной характеристикой, определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных условиях. В помещениях с большой площадью и небольшой выстой целесообразно применять светильники более широкого светораспределения, что позволяет даже при значительных расстояниях между светильниками обеспечить равномерное распределение освещенности по рабочей плоскости. В проектируемой ГМ устанавливаем светильники с люминесцентными лампами накаливания, которые характеризуются косинусной светотехнической характеристикой. Расчеты занесем в таблицу 13

Таблица 13

Помещение	S,	Eн, лк	Тип светильника	Количество светильников	, кВт
Коридор	36	80	ARS	3	0,24
Вентиляционная	18	80	ARS	2	0,16
Раздевалка	18	80	ARS	2	0,16
Малярная	72	200	РАС	9	0,72
Комната отдыха	36	80	ARS	3	0,24
Зарядная	36	150	LB	4	0,32
Помещение мастера	36	80	ARS	3	0,24
Токарный участок	36	200	РАС	5	0,40
КТП	36	200	РАС	5	0,40
Технологический участок	972	200	РАС	46	7,36
Аварийное освещение			ЛН60	10	0,6

Основное требование к выбору расположения светильников заключается в доступности их обслуживания. Кроме того, размещение светильников определяется условием экономичности. Светильники с люминесцентными лампами рекомендуется устанавливать рядами, преимущественно параллельно длинной стороне помещения или стене с окнами.

Аварийное освещение обеспечивается лампами накаливания 60 Вт и составляет 10% от общего освещения.

Выбор напряжения для осветительной сети производится одновременно с выбором напряжения для силовых потребителей, при этом для отдельных частей установки учитываются также требования техники безопасности.

Напряжение 220 В допускается применять для светильников общего освещения без ограничений их конструкций и высоты установки в помещениях без повышенной опасности, в электропомещениях, а также для светильников, обслуживаемых только квалифицированным персоналом. Электроснабжение рабочего освещения, как правило, выполняется самостоятельными линиями. При этом электроэнергия от подстанций передается с помощью отдельного шинопровода по радиальной схеме. Светильники аварийного освещения для эвакуации должны быть присоединены к сети, независимой от сети рабочего освещения, начиная от щитка подстанции.



9. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ, РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

9.1 Расчет заземляющих устройств

Заземление цеха размерами АЧВ=48Ч30 выполним, используя для вертикальных заземлителей стальШ 16 длиной L=5 м, а для горизонтальных заземлителей - полосу 4Ч20.

Определяется сопротивление одиночного заземлителя путем приведения любой формы электрода к прутку. Если форма электрода отличается от прутка, то он должен быть заземлен прутком эквивалентной площади (сечения)

; (31)

,

где с_расч- расчетное удельное сопротивление грунта,

, (32)

где - коэффициент сезонности (зависит от влажности и вида заземлителя), =1,7 для II климатической зоны стержневого заземлителя;

с- удельное сопротивление грунта в районе цеха - суглинок с температурой +10 ⁰С, с=100 Ом·м.

Поверхностные части грунта значительно изменяются в своем сопротивлении при высыхании грунта. Поэтому R_одиноч тем стабильнее, чем он глубже расположен в грунте. Поэтому L_min?1,5 м.

Заглубление стержня определяется

. (33)

Все климатические зоны, существующие на земле, разделены на климатические зоны по сезонности.

Таблица 14- Коэффициент сезонности

	I	II	III	IV
Стержневой	1,8ч2,0	1,6ч1,8	1,4ч1,5	1,2ч1,4
Полосовой	4,5ч7,0	3,5ч4,5	2,0ч2,5	1,5ч2,0

После определения R_одиноч определяется ориентировочное число вертикальных заземлителей

. (34)

Определяется сопротивление растекания тока короткого замыкания от соединительной полосы

(35)

где b и t- ширина и высота полосы;

L_пол- длина полосы, которую приближено можно определить по формуле

, (36)

где а- расстояние между вертикальными заземлителями;

з_п- коэффициент использования полосы, определяется по таблице (з_п=0,3).

Определяется сопротивление всего заземляющего устройства с учетом полосы

, (37)

.

Условию R_норм? R_заземл удовлетворяет.

9.2 Расчет токов короткого замыкания

Расчеты токов КЗ в ЭУ до 1 кВ имеют следующие особенности:

1. Активные сопротивления цепи КЗ учитываются не только для основных элементов системы (трансформаторов, генераторов, воздушных и кабельных линий), но и элементов коммутационных схем и измерительных устройств: катушки трансформаторов тока, токовые катушки автоматических выключателей, штепсельные соединения всех видов, рубильники, ножевые контакты предохранителей и т.д.

2. Учитываются индуктивные сопротивления всех выше перечисленных элементов цепи КЗ.

3. Учет сопротивления электрической дуги в месте КЗ.

4. Учет параметров АД, если суммарный номинальный ток этих двигателей превышает 10% начальной периодической составляющей тока КЗ, рассчитанного первоначально без учета этих двигателей.

На величину тока КЗ могут оказать влияние АД мощностью более 100кВт 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.

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



Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 2- Схема замещения

Расчет сопротивления элементов схемы замещения:

1. Для эквивалентного источника питания

; (38)

Для силового трансформатора Т1:

Активное сопротивление определяется по выражению:

; (39)

мОм

Полное сопротивление трансформатора определяется по выражению:

; (40)

.

Индуктивное сопротивление трансформатора определяется по выражению:

; (41)

.

Для автоматов (по таблице)

QF1: R_QF1=0,15 мОм, Х_QF1=0,17, R_пQF1=0,4 мОм;

QF2: R_QF2=0,35 мОм, Х_QF2=0,45, R_пQF2=0,55 мОм;

QF3: R_QF3=1,4 мОм, Х_QF3=1,3, R_пQF3=0,7 мОм.

QF4: R_QF3=7 мОм, Х_QF3=5,5, R_пQF3=1,6 мОм.

Для кабельных линий (по таблице)

КЛ2: r₀=7,4 мОм/м, х₀=0,116 мОм/м,

т.к. в схеме 3 параллельных кабелей, то

R_КЛ2= r₀·L _КЛ1=2,5·5=12,5 мОм,

Х _КЛ2= х₀·L _КЛ1=0,1·5=0,5 мОм.

КЛ1: r₀=1,84 мОм/м, х₀=0,099 мОм/м,

R_КЛ1= r₀·L _КЛ2=1,84·6=11,04 мОм,

Х _КЛ1= х₀·L _КЛ2=0,099·6=0,6 мОм.

Для шинопровода ШРА250

r₀=0,15; x₀=0,17; r_oп=0,3; z_oп=0,24 мОм;

R_ш=0,15^.36=5,4; Хш=0,3^.36=10,8 мОм.

Для ступеней распределения (по таблице)

R_С1=15 мОм, R_С2=20 мОм.

2. Упрощаем схему замещения, вычисляем эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗ и наносим на схему (рисунок 3):

R_Э1=9,4+0,5+0,4+15=25,3 мОм;

Х _Э1=1,9+27+0,17=29,07 мОм;

R_Э2=0,35+0,55+12,5+5,4+20+1,4+0,7+0,7+1,6+11,04=54,6 мОм;

Х _Э2=0,45+0,5+10,8+1,3+1,6=14,65 мОм.

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 3- Схема замещения упрощенная

3. Вычислим сопротивления до каждой точки КЗ и занесем в «Сводную ведомость» (таблица 15):

R_К1=R_Э1=25,3 мОм;

Х _К1=Х _Э1=29,07 мОм;

R_К2=R_Э1+ R_Э2=25,3+54,85=79,15 мОм;

Х _К2=Х _Э1+ Х _Э2=29,07+19,15=48,22 мОм;

4. Определим коэффициенты К_у и q (по графику):

(42)

(43)

(44)

(45)

5. Определим трехфазные и двухфазные токи КЗ и занесем в «ведомость»:

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

6. Составим схему замещения для расчета однофазных КЗ и определим сопротивления.



Рисунок 4- Схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ

Для кабельных линий

R_пКЛ1=2 r₀·L _КЛ1=2·1,84·6=22,1 мОм;

Х_пКЛ1= х_0п·L _КЛ1=0,15·6=0,9 мОм, где х_0п=0,15 - для КЛ до 1 кВ в трубах;

R_пКЛ2=2 r₀·L _КЛ2=2·7,4·5=74 мОм;

Х_пКЛ2= х_0п·L _КЛ2=0,15·5=0,75 мОм;

R_пш=r_oпш^.L_ш=0,3^.36=10,8мОм;

Х_пш=х_опш^.L_ш=0,24^.36=8,64 мОм;

R_П2= R_С1+ R_пКЛ1+ R_пш+ R_пКЛ2+ R_С2=15+22,1+10,8+74+20=141,9 мОм;

Х_П2= Х_пКЛ1+ Х_пКЛ2+ Х_пш =0,9+0,75+8,64=10,29 мОм;

(54)

(55)

где Z_Т⁽¹⁾=312 мОм по таблице для трансформатора ТМ 250-10/0,4.



Таблица 15- Сводная ведомость токов КЗ

Точка КЗ	RК, мОм	Х К, мОм	ZК, мОм	RК/ Х К,	КУ	q	IК(3), кА	iуд, кА	IК(2), кА	ZП, мОм	IК(1), кА
К1	25,3	29,07	57	0,87	1,02	1,0004	6,24	9	5,4	15,0	1,8
К2	54,6	93	37	3,7	1	1,0	2,4	3,34	2,08	142,3	0,89



12. ВЫБОР АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

В сетях напряжением до 1 кВ защиту выполняют плавкими вставками предохранителя и расцепителями автоматических выключателей.

Плавкий предохранитель предназначен для защиты электрических установок от токов КЗ и перегрузок. Основными его характеристиками являются номинальный ток плавкой вставки предохранителя I_ном,пр, номинальное напряжение предохранителя U_ном,пр, номинальный ток отключения предохранителя I_{ном,откл}, защитная (времятоковая) характеристика предохранителя.

Номинальным током плавкой вставки называют ток, на который рассчитана плавкая вставка для длительной работы в номинальном режиме. Номинальный ток предохранителя - это ток, при длительном протекание которого не наблюдается перегрева предохранителя в целом. Необходимо иметь в виду, что в предохранителе может использоваться плавкая вставка с номинальным током, меньшим номинального тока предохранителя. Номинальное напряжение предохранителя определяет конструкцию предохранителя и длину плавкой вставки. Отключающая способность предохранителя характеризуется номинальным током отключения, являющимся наибольшим током КЗ, при котором предохранитель разрывает цепь без каких либо повреждений, препятствующих его дальнейшей работе после смены плавкой вставки.

Наибольшее применение в сетях напряжением до 1 кВ получили предохранители типа НПН (насыпной неразборный) и типа ПН2 (насыпной разборный). Выбор предохранителя производится по следующим условиям:

(56)

Плавкую вставку для безынерционных предохранителей выбираем с учетом следующих условий:

(57)

где U_c - номинальное напряжение сети, I_к,макс - максимальный ток КЗ в сети, I_р,макс - максимальный рабочий ток в сети, i_п - пусковой ток двигателя, равный i_п=I_ном·К_пуск, где I_ном - номинальный ток двигателя, К_пер - коэффициент перегрузки, учитывающий превышение тока двигателя сверх номинального значения в режиме пуска, принимаемый 1,6 -2,0 для тяжелых и 2,5 для легких условий пуска.

Наряду с плавкими вставками предохранителей в установках до 1 кВ широко применяют автоматические воздушные выключатели, выпускаемые в одно-, двух- и трех-полюсном исполнение, постоянного и переменного тока.

Автоматические выключатели снабжают специальным устройством релейной защиты, которое в зависимости от типа выключателя выполняют токовой отсечки, максимально токовой защиты или двухступенчатой токовой защиты. Для этого используют электромагнитные и тепловые реле. Эти реле называют расцепителями.

Номинальным током автоматического выключателя I_ном,а называют наибольший ток, при протекание которого выключатель может длительно работать без повреждений. Номинальным напряжением выключателя U_ном,а называют указанное в паспорте напряжение, равное напряжению электрической сети, для работы в которой этот выключатель предназначен. Номинальный ток расцепителя I_{ном,рас} называют указанный в паспорте ток, длительное протекание которого не вызывает срабатывания расцепителя. Током уставки расцепителя называют наименьший ток, при протекание которого расцепитель срабатывает. На промышленных предприятиях применяют автоматические выключатели серий А3110, АЕ2000, А3700, АП-50, АК63, АВМи др.

Существуют следующие требования к выбору автоматических выключателей:

номинальное напряжение выключателя не должно быть ниже напряжения сети;

отключающая способность должна быть рассчитана на максимальные токи КЗ, проходящие по защищаемому элементу; номинальный ток расцепителя должен быть не меньше расчетного тока нагрузки, длительно протекающего по защищаемому элементу:

(58)

Автоматический выключатель не должен отключаться в нормальном режиме работы защищаемого элемента, по этому ток уставки замедленного срабатывания регулируемых расцепителей следует выбирать по условию:

(59)

При допустимых кратковременных перегрузках защищаемого элемента автоматический выключатель не должен срабатывать; это достигается выбором уставки мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя по условию:

(60)

Результаты по выбору предохранителей и автоматических выключателей (а так же их характеристики) представлены в таблице 5.

Выбор теплового реле заключается в выборе тока нулевой уставки, по условию:

(61)

Так же при выборе теплового реле учитывается режим работы двигателя. Так при продолжительном режиме работы (S1-S2) без нагрузки (она минимальна). Для вентиляторов тепловое реле не требуется, так же оно не требуется для передвижных электрических подъёмников, работающих в кратковременном режиме (S3-S6).

Магнитные пускатели выбираются из расчета:

(62)

Таблица 16- Расчетные зависимости для выбора аппаратов защиты

	Силовые сети
	линия с одиночным ЭД	линия с группой ЭД
Автомат с комбинированным расцепителем Предохранители	, где б- зависит от вида пуска (легкий, тяжелый)
Автомат с комбинированным расцепителем Предохранители	(для ламп ЛН, ЛЛ)	(для ламп ДНаТ, ДРЛ)

Результаты выбора тепловых реле и пускателей приведены в таблице 18.



Таблица 18. Выбор магнитных пускателей и тепловых реле ЭО ДЦ

Наименование	IН, А	Магнитный пускатель	Тепловое реле
		Марка	IН, А	Марка, IН, А	IНУ, А
4АР160S8У3	17,7	ПМЛ-2630	25	РТ2-1322	22
4АА112М4У3	11,4	ПМЛ-2630	25	------------------	----------------
4АН160S6/18НЛБ	10,4	ПМЛ-2630	25	------------------	----------------
АИР132S4	14,8	ПМЛ-2630	25	РТ2-1321	18
АИР112М4	10,9	ПМЛ-2630	25	РТ2-1316	13
АИР112МB6	9,1	ПМЛ-1631	10	РТ2-1314	13
АИР100S4	6,7	ПМЛ-1631	10	РТ2-1312	8
АИР90L4	4,8	ПМЛ-1631	10	РТ2-1310	6
АИР90L6	4,2	ПМЛ-1631	10	РТ2-1310	6

Шкафы комплектуются автоматическими выключателями и предохранителями на выходе и автоматическим выключателем или рубильником на входе. Линия питающая силовой шкаф защищена предохранителем и автоматическим выключателем со стороны магистрального шинопровода. Коммутационно-защитная аппаратура устанавливается в ответвительных коробках шинопровода. Предохранители установленные на входе силового шкафа выбираются согласно следующим данным:

(63)

где i_п,макс - наибольший из пусковых токов двигателей группы приемников, определяемый по паспортным данным, I_p - расчетный ток группы приемников, k_и - коэффициент использования, характерный для двигателя, имеющего наибольший пусковой ток, i_{ном,макс} - номинальный ток двигателя с наибольшим пусковым током.

Все силовые шкафы подключены к шинопроводу, который, в свою очередь, подключен к распределительному устройству (РУ) кабелем.

	Таблица 19. Выбор аппаратов защиты ЭО ДЦ
№ на плане	Наименование ЭО	РН, кВт	Электродвигатель	IН, А	К1	IП/б, А	Iн·1,2, А	Предохранители	Автоматические выключатели
								Тип предохранителя	Ток плавкой вставки	Тип автоматического выключателя	Iн.р., А	Номинальный ток электромагнитного расцепителя, А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1,2	Вентиляторы	5,5	4АА112М4У3	11,4	7	49,9	13,86	ПН2-100	50	ВА 51-31-3	16	112
3	Компрессор.	7,5	4АР160S8У3	17,7	6	66,4	20,88	ПР2-100	80	ВА 51-31-3	25	175
4	Установка окраски электростатическая	7,5	4AА132S4У3	34,1	7,5	159,8	40,92	ПР2-200	160	ВА 51-31-1	50	350
5,6	Зарядные агрегаты	5	Выпрямитель В-ОПЕ-70-70-УХЛ3	22,7	-	22,7	27,24	ПР2-60	25	ВА 51-31-1	31,5	220,5
7,8	Токарные станки	3	АИР100S4	6,7	7	29,3	8,04	ПН2-100	31,5	ВА 51-31-3	10	70
9,29	Лифты вертикальные ДБ1	3	4АН160 S6/18НЛБ	10,4	4,5	29,2	12,48	ПН2-100	31,5	ВА 51-31-3	16	112
10,30, 15,35	Загрузочные устройства	3	АИР100S4	6,7	7	29,3	8,04	ПН2-100	31,5	ВА 51-31-3	10	70
11,31	Торцовочные станки ДС1	4	АИР112MB6	9,1	6	34,1

Подобные документы

• Разработка трансформаторной подстанции

  Определение количества помещений для подстанции. Расчет заземляющих устройств и электрических нагрузок силовой распределительной сети. Выбор силовых трансформаторов, кабелей ввода и высоковольтного оборудования. Организация монтажа электрооборудования.
  
  дипломная работа [349,5 K], добавлен 03.06.2015
  

• Электроснабжение механического цеха

  Характеристика и категории электроприемников цеха по степени надежности электроснабжения. Расчет электрических нагрузок и компенсирующего устройства. Выбор типа и мощности силовых трансформаторов. Определение и выбор пусковых токов и проводов (кабелей).
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 29.11.2021
  

• Выбор параметров и анализ режимов электропередачи

  Расчет электрических нагрузок оборудования. Расчет мощности силового трансформатора понижающей подстанции. Выбор выключателей и питающего кабеля. Формирование электрической цепи внешнего электроснабжения. Распределение силовых и осветительных приемников.
  
  курсовая работа [254,4 K], добавлен 29.01.2013
  

• Технологический процесс ремонтного цеха СМУ-13

  Система ремонтов электрооборудования. Электроснабжение электроремонтного участка. Выбор схемы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания. Компенсация реактивной мощности. Выбор комплектной трансформаторной подстанции.
  
  дипломная работа [790,6 K], добавлен 20.01.2016
  

• Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха

  Проектирование электроснабжения сборочного цеха. Схема цеховой сети и расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности и выбор мощности цеховых трансформаторов. Установка силовых распределительных пунктов. Подбор сечения проводов и кабелей.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 05.09.2010
  

• Проектирование и наладка электрооборудования игрового центра

  Классификация помещений боулинг-клуба по взрыво-, пожаро-, электробезопасности. Категории надежности электроснабжения. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на подстанции, проводов и кабелей силовых сетей. Защита от поражения электрическим током.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 26.05.2012
  

• Электроснабжение насосной станции

  Выбор комплектной трансформаторной подстанции (КТП). Расчет электрических нагрузок. Размещение пускозащитной аппаратуры электродвигателей насосных агрегатов и венткамер. Выбор комплектного оборудования. Выбор проводов и кабелей и способов их прокладки.
  
  курсовая работа [133,7 K], добавлен 22.10.2013
  

• Электрооборудование литейного цеха

  Проектирование электроснабжения цеха от трансформаторной подстанции. Категории приемников по бесперебойности электроснабжения. Характеристика сред производственных помещений. Выбор сечения проводов осветительной сети, осветительных щитков и автоматов.
  
  курсовая работа [408,3 K], добавлен 30.03.2013
  

• Электрические нагрузки

  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
  

• Электроснабжение и электрооборудование узловой распределительной подстанции

  Характеристика электрооборудования узловой распределительной подстанции. Расчет электрических нагрузок, компенсация реактивной мощности, выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов и места расположения подстанции. Расчет токов короткого замыкания
  
  курсовая работа [99,3 K], добавлен 05.06.2011
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам