Расчет системы электроснабжения предприятия

Ударный коэффициент определяется по выражению

(64)

i_y = 1,05 ^. 9,17 = 13,6, A

Наибольшее действующее значение тока КЗ за первый период от начала процесса КЗ, Iу, А определяется по формуле

, (65)

Мощность трехфазного к.з. для времени, S_к.з.t, определяется по формуле

S_к.з.t = · U_ном.ср ^. I_t, (66)

где I_t - периодическая слагающая тока КЗ для момента времени t, определяемая по расчетным кривым с учетом следующих соотношения

S_кзt =·37,5·13,36 = 867,9 кВА. _.

Сопротивление от источника питания до точки КЗ К-2

X₂ = X₁ + X₂ + X₃ + X₄ = 1,33 + 813,3 + 135 + 127 = 949,8 Ом.

r₂ = r₂ + r₄ = 1011+159 = 1170 Ом.

i_y = 1,05 ^. 8,4 = 12,5, A

S_кзt. =·35·13,36 = 810 кВА.

Выбираем выключатели.

Выбранные выключатели для выключения после цеховой ТП представлены в таблице 19.

Таблица 19 - Выключатели для выключения после цеховой ТП

Технические характеристики выключателей	Напряжение Uн = 35кВ	Напряжение Uн = 110кВ
Выбранный выключатель	ВБНТ-35	ВГТ-110
Номинальный ток, Iном, А	1000	2500
Номинальный ток отключения, Iном откл, кА	20	40
Пиковое значение сквозного тока КЗ, кА	51	102
Собственное время отключения, с	0,05	0,035
Полное время отключения, с	0,08	0,05
Удельная отключающая способность	1,5	4,61

9. Выбор аппаратуры высокого напряжения

Выбор аппаратуры высокого напряжения производим по номинальному напряжению U_н = 110 кВ.

1) Выключатель ВГТ - 110. Технические характеристики выключателя серии ВГТ - 110 представлены в таблице 20.

Таблица 20 ? Технические характеристики выключателя серии ВГТ-110

Характеристика	Единица измерения	Значение
Номинальное напряжение	кВ	110
Номинальный ток	А	2500
Номинальный ток отключения	кА	40
Пиковое значение сквозного тока короткого замыкания	кА	102
Ток термической стойкости, при протекании в течение 3 с	кА	40
Собственное время отключения	с	0,035
Полное время отключения	с	0,05
Механический ресурс	тыс. циклов	5
Коммутационный ресурс (отключение номинальных токов)	тыс	20
Масса	кг	1650
Удельная отключающая способность	-	4,61
Технический рейтинг	-	82

2) Выключатель нагрузки типа ВН-10/400-10зУЗ. Технические характеристики выключателя нагрузки типа ВН-10/400-10зУЗ представлены в таблице 21.

Таблица 21 - Технические характеристики выключателя нагрузки типа ВН-10/400-10зУЗ

Тип	Номинальный ток, А	Номинальный ток отключения, А	Наибольший ток отключения, А	Ток термической стойкости, кА/ допустимое время его действия	Ток отключения холостого хода трансформатора, А	Предельный сквозной ток, А
						Амплитудное значение	Действующее значение
ВН-10/400-10зУЗ	400	400	800	10/1	1,5	25	10

3) Предохранитель типа ПКТ 111-35-10-3,2 УЗ. Технические характеристики предохранителя типа ПКТ 111-35-10-3,2 УЗ представлены в таблице 22.

Таблица 22 - Технические характеристики предохранителя типа ПКТ 111-35-10-3,2 УЗ

Тип исполнения предохранителя	Номинальное напряжение, кВ	Наибольшее рабочее напряжение, кВ	Номинальный ток предохранителя, кА	Максимальный ток отключения, кА	Минимальный ток отключения, кА	Мощность потерь, Вт	Электрическое сопротивление заменяемого элемента, мОм
							нижнее значение	верхнее значение
ПКТ 111-35-10-3,2 УЗ	35	40,5	10	3,2	40	60	0,35	0,404

4) Разъединитель типа РНД-110/1000У1. Технические характеристики разъединителя РНД-110/1000У1 представлены в таблице 23.

Таблица 23 - Технические характеристики разъединителя РНД-110/1000У1

Параметры	Класс напряжения сети
	110 кВ
Обозначение типа	РНД-110/1000У1
Номинальное напряжение, кВ	110
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	126
Номинальный ток, А	1000
Ток электродинамической стойкости, кА	80
Ток термической стойкости, кА	31,5

5) Отделитель ОД-110/1000УХЛ1. Технические характеристики отделителя ОД-110/1000УХЛ1 представлены в таблице 24.

Таблица 24 - Технические характеристики отделителя ОД-110/1000УХЛ1

Характеристика	Единица измерения	Значение
Номинальное напряжение	кВ	110
Наибольшее рабочее напряжение	кВ	126
Номинальный ток	А	1000
Амплитуда предельного сквозного тока КЗ для отделителя	кА	80
Ток термической стойкости	кА	31,5
Полное время отключения (включения) без гололеда	c	0,4
Тип привода		ПРО-1У1

6) Короткозамыкатель КЗ-110-У1. Технические характеристики короткозамыкателя КЗ-110-У1 представлены в таблице 25.

Таблица 25 -Технические характеристики короткозамыкателя КЗ-110-У1

Характеристика	Единица измерения	Значение
Номинальное напряжение	кВ	110
Наибольшее рабочее напряжение	кВ	126
Амплитуда предельного сквозного тока	кА	32
Предельный ток термической стойкости	кА	12,5
Полное время отключения (включения) без гололеда, с	c	0,18
Тип привода		ПРК-1У1

7) Шинные изоляторы типа ОМА-110. Технические характеристики шинного изолятора типа ОМА-110 представлены в таблице 26.

Таблица 26 - Технические характеристики шинного изолятора типа ОМА-110

Вид установки изолятора	Разрушающее усилие, Н	Номинальное напряжение изолятора, кВ	Усилие, действующее между фазами при трехфазном КЗ, Н	Номинальное напряжение установки, кВ
Подвесной тарельчатый	40000	110	279	110

8) Технические характеристики шин на стороне высокого напряжения представлены в таблице 27.

Таблица 27 - Технические характеристики шин на стороне высокого напряжения

Технические характеристики	Значения
Тип материала	медные
Ширина шины, мм	65
Толщина шины, мм	7
Масса шины m, кг/м	2,35
Допустимый ток Iдоп, А	1135

В качестве ОРУ принимаем шкафы типа с наружной установкой КРУН-10-УЗ.

10. Решения по конструктивному выполнению, компоновке ГПП (ГРП)

ГПП состоит из ОРУ 110 кВ, силовых трансформаторов, РУ - 10 кВ, ОРУ состоит из разъединителей РНД-110/1000У1, отделителей Отделитель ОД-110/1000УХЛ1, короткозамыкателей КЗ-110-У1.

Оборудование устанавливают на железобетонных фундаментах. Силовые трансформаторы типа ТМН - 6300/110 установлены на фундаментах на открытом воздухе. Основными коммутационными аппаратами является выключатели ВН-10/400-10зУЗ. В ОРУ 110 кВ, ошиновку выполняют проводами АС.

Внешнее электроснабжение осуществляется от районной подстанции, энергетической системы по двум ЛЭП - выполненной проводами АС-3х240 подвешенной на железно - бетонных опорах.

На территории предприятия расположена ГПП, которая состоит из ОРУ-110 кВ, силовых трансформаторов и РУ- 10 кВ.

Силовые трансформаторы типа ТМН-6300/110 связаны с РУ 10 кВ с наружной установкой типа КРУН-10-УЗ. Основным коммутационным аппаратом является выключатель ВГТ-110. Цеховые ТП устанавливают внутри цехов предприятия.

Питание ТП осуществляется от РУ - 10 кВ кабелем АСБУ, цех №1 от ТП - 1, цех № 2 от ТП - 2, цех № 3 от ТП - 3, цеха № 5,6,9 от ТП - 4, цеха № 7,8,10 от ТП - 5 и цех № 4 от ТП 6.

11. Электроснабжение ремонтно-механического цеха

11.1 Планировка цеха и размещение технологического оборудования.

В соответствии с заданной площадью цеха, его технологического оборудования и его взаиморасположение с другими цехами, составим планировку цеха по отделениям. Распределение общей площади цеха между отделениями должно обеспечить рациональное размещение их технологического оборудования.

В таблице 28 представлены отделения цеха с оборудованием.

Таблица 28 - Отделения цеха с оборудованием

Ремонтно-механический цех	Установленная мощность, кВт	Количество штук
Механическое отделение:
1. Токарный станок	10	7
Токарный станок	4,5	11
2. Зубофрезерный станок	3,9	5
3. Строгальный станок	5,5	3
4. Фрезерный станок	3,5	5
Фрезерный станок	2,8	7
5. Кран-балка ПВ-40%	7,7	3
6. Точильный станок	4,6	3
7. Вентилятор	4,5	3
Сварочное отделение:
8. Сварочный аппарат ГПВ-60	55	4
9. Точильный станок	5	7
10. Вентилятор	4	5
Жестянично-медницкое отделение:
11. Пресс - ножницы	15	1
12. Точильный станок	4,5	2
13. Вентилятор	4,5	4
Гальваническое отделение
14.Преобразовательный агрегат.	15	3
15. Вентилятор	4,5	4
Слесарно-сборочное отделение:
16. Вертикально-строгальный станок	4,5	6
17. Кран-балка ПВ-40%	7,5	3
18. Точильный станок	4,5	5

11.2 Краткая характеристика производственной среды

Сведения о среде производственных помещений представлены в таблице 29.

Таблица 29 - Краткая характеристика производственной среды

Наименование отделения	Характеристика производственной среды
Механическое	Нормальная
Сварочное	Пожароопасное
Жестянично-медницкое	Нормальная
Гальваническое	Химическая
Слесарно - сборочное	Нормальная

11.3 Краткая характеристика электроприемников цеха, требование к надежности их электроснабжения, выбор рода тока и напряжения.

Питание электроприемников производится трехфазным переменным током, напряжением 380 В.

Сведение о степени бесперебойности электроснабжения электроприемников цеха представим в таблице 30.

Таблица 30 - Сведение о степени бесперебойности электроснабжения электроприемников цеха

Наименование отделения	Категория ЭП по степени бесперебойности электроснабжения
Механическое	3
Сварочное	3
Жестянично-медницкое	3
Гальваническое	3
Слесарно - сборочное	3

11.4 Определение мест установки пунктов питания для групп приемников цеха; выбор схемы, способа выполнения питающей сети цеха.

Выбор принципиальной схемы внутрицеховой сети, производим с учетом характера среды помещения, категории надежности электроснабжения, равномерности размещения технологического оборудования в цехе.

Внутрицеховые сети выполняются по радиальной схеме. Приемники электроэнергии распределяются по шинопроводам (ШРА) следующим способом:

а) ШРА 1 - механическое отделение;

б) ШРА 2 - жестянично-медницкое и гальваническое отделение;

в) ШРА 3 - сварочное и слесарно-сборочное отделение;

Ответвления от ШРА к приёмникам выполняется кабелем АППВ с прокладкой в тонкостенных стальных трубах в полу. Питание приемников перемещающихся подъёмно - транспортных устройств (кран - балки) выполняется гибким кабелем ГРШС.

11.5 Выбор сечения кабеля к каждому потребителю.

Сечение кабеля выбираем по расчетному току:

(67)

(68)

где S_p - полная расчетная мощность, кВА;

J_эк - экономическая плотность тока, для кабеля, J_эк = 1,4 А/мм²;

(69)

(70)

Полученные данные заносим в таблицу 30.

Таблица 30 - Выбор сечения кабеля к каждому потребителю

РМЦ	Ру, кВт	Кс	tgц	Pр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА	Iр, А	Fэк	F,мм2	Iдоп, А
Механическое отделение:
1. Токарный станок	10	0,2	1,73	2	3,46	4	6,08	4,34	2,5	16
Токарный станок	4,5	0,2	1,73	0,9	1,56	1,8	2,73	1,95	2,5	16
2.Зубофрезерный станок	3,9	0,2	1,73	0,78	1,35	1,56	2,37	1,69	2,5	16
3. Строгальный станок	5,5	0,2	1,73	1,1	1,91	2,2	3,34	2,39	2,5	16
4. Фрезерный станок	3,5	0,2	1,73	0,7	1,21	1,4	2,13	1,52	2,5	16
Фрезерный станок	2,8	0,2	1,73	0,56	0,97	1,12	1,7	1,22	2,5	16
5. Кран-балка ПВ-40%	7,7	0,2	1,73	1,54	2,67	3,08	4,68	3,34	2,5	16
6. Точильный станок	4,6	0,2	1,73	0,92	1,59	1,84	2,8	2	2,5	16
7. Вентилятор	4,5	0,7	0,75	3,15	2,36	3,94	5,98	4,27	2,5	16
Сварочное отделение:
8. Сварочный аппарат ГПВ - 60	55	0,5	1,73	27,5	47,63	55	83,56	59,69	16	75
9. Точильный станок	5	0,2	1,73	1	1,73	2	3,04	2,17	2,5	16
10. Вентилятор	4	0,7	0,75	2,8	2,10	3,5	5,32	3,80	2,5	16
Жестянично-медницкое отделение:
11. Пресс - ножницы	15	0,4	1,73	6	10,39	12	18,23	13	6	35
12. Точильный станок	4,5	0,2	1,73	0,9	1,56	1,8	2,73	1,95	2,5	16
13. Вентилятор	4,5	0,7	0,75	3,15	2,36	3,94	5,98	4,27	2,5	16
Гальваническое отделение:
14. Преобразовательный агрегат	15	0,6	0,75	9	6,75	11,25	17,09	12,21	6	35
15. Вентилятор	4,5	0,7	0,75	3,15	2,36	3,94	5,98	4,27	2,5	16
Слесарно - сборочное отделение:
16.Вертикально-строгальный станок	4,5	0,2	1,73	0,9	1,56	1,8	2,73	1,95	2,5	16
17. Кран-балка ПВ-40%	7,5	0,2	1,73	1,5	2,6	3	4,56	3,26	2,5	16
18. Точильный станок	4,5	0,2	1,73	0,9	1,56	1,8	2,73	1,95	2,5	16

11.6 Расчет нагрузок по пунктам питания

Определение расчетной нагрузки по пунктам питания по установленной мощности и коэффициенту спроса

В таблице 31 приведен расчет нагрузок по пунктам питания по установленной мощности и коэффициенту спроса.

Таблица 31 - Расчет нагрузок по пунктам питания по установленной мощности и коэффициенту спроса

Производственный механизм	Группа приемников	кол-во шт.	Одного Ру, кВт	Общее Ру, кВт	Ки	Кс	cos ц	tg ц	Pсм, кВт	Qсм, квар	Км	Pр, кВт	Qр, кВАр	Sр, кВА
ШРА 1 Механическое отделение
1. Токарный станок	А	7	10	70	0,14	0,2	0,5	1,73	1,40	2,42	1,4	14	24,25	28
Токарный станок	А	11	4,5	49,5	0,14	0,2	0,5	1,73	0,63	1,09	1,4	9,9	17,15	19,8
2.Зубофрезерный станок	А	5	3,9	19,5	0,14	0,2	0,5	1,73	0,55	0,95	1,4	3,9	6,75	7,8
3. Строгальный станок	А	3	5,5	16,5	0,14	0,2	0,5	1,73	0,77	1,33	1,4	3,3	5,72	6,6
4. Фрезерный станок	А	5	3,5	17,5	0,14	0,2	0,5	1,73	0,49	0,85	1,4	3,5	6,06	7
Фрезерный станок	А	7	2,8	19,6	0,14	0,2	0,5	1,73	0,39	0,68	1,4	3,92	6,79	7,84
5. Пресс-ножницы	А	3	7,7	23,1	0,1	0,2	0,5	1,73	0,77	1,33	6	4,62	8	9,24
6. Кран-балка ПВ-40%	А	3	4,6	13,8	0,14	0,2	0,5	1,73	0,64	1,12	2	2,76	4,78	5,52
7. Точильный станок	А	3	4,5	13,5	0,8	0,7	0,8	0,75	3,60	2,70	1,4	9,45	7,09	11,81
Итого силовая нагрузка		47		243								55,35	86,59	103,6
Итого осветительная нагрузка				28,3	0,7	0,7	0,5	1,73				19,83	34,31	39,63
ШРА 2 Жестянично-медницкое:
8. Пресс-ножницы	А	1	15	15	0,3	0,4	0,5	1,73	4,50	7,79	1,3	6	10,39	12
9. Точильный станок	А	2	4,5	9	0,14	0,2	0,5	1,73	0,63	1,09	1,4	1,8	3,12	3,6
10. Вентилятор	Б	4	4,5	18	0,8	0,7	0,8	0,75	3,60	2,70	1	12,6	9,45	15,75
Итого силовая нагрузка		7		42								20,4	22,96	31,35
Итого осветительная нагрузка				6,84	0,7	0,7	0,5	1,73				4,79	8,28	9,56
Гальваническое отделение:
11.Преобразовательный агрегат.	А	3	15	45	0,6	0,6	0,8	0,8	9,00	6,75	2	27	20,25	33,75
12. Вентилятор	Б	4	4,5	18	0,8	0,7	0,8	0,8	3,60	2,70	1	12,6	9,45	15,75
Итого силовая нагрузка		7		63								39,6	29,7	49,5
Итого осветительная нагрузка				3,11	0,7	0,7	0,5	1,73				2,18	1,63	2,72
ШРА 3 Сварочное отделение:
13.Сварочный аппарат ГПВ-60	А	4	55	220	0,3	0,5	0,5	1,73	16,50	28,58	2	110	190,5	220
14. Точильный станок	А	7	5	35	0,14	0,2	0,5	1,73	0,70	1,21	1,4	7	12,12	14
15. Вентилятор	Б	5	4	20	0,8	0,7	0,8	0,75	3,20	2,40	1	14	10,5	17,5
Итого силовая нагрузка		16		275								131	213,1	251,5
Итого осветительная нагрузка				7,94	0,7	0,7	0,8	0,75				5,56	9,62	11,11
Слесарно-сборочное отделение:
16.Вертикально-строгальный станок	А	6	4,5	27	0,14	0,2	0,5	1,73	0,63	1,09	1,4	5,4	9,35	10,80
17. Кран-балка ПВ-40%	А	3	7,5	22,5	0,1	0,2	0,5	1,73	0,75	1,30	1,4	4,5	7,79	9
18. Точильный станок	А	5	4,5	22,5	0,14	0,2	0,5	1,73	0,63	1,09	2	4,5	7,79	9
Итого силовая нагрузка		14		72								14,4	24,94	28,8
Итого осветительная нагрузка				9,27	0,14	0,2	0,5	1,73				1,3	2,24	2,59

Определение расчетной нагрузки по пунктам питания по средней мощности и коэффициенту максимума (по методу упорядоченных диаграмм)

Расчетная активная нагрузка определяется так

Р_р = К_мР_см = К_м К_и Р_у , (71)

где К_и - коэффициент использования активной мощности группы электроприемников;

Р_у - установленная(номинальная) мощность группы электропри-емников, равна сумме номинальных паспортных Р_ном мощностей отдельных приемников, кВт;

Р_см - средняя активная нагрузка группы электроприемников за наиболее загруженную смену, кВт;

К_м - коэффициент максимума активной мощности; необходимая для расчетов зависимость К_м = (n_э , K_и ) представлена в [2, с.125].

Эффективное число электроприемников

. (72)

При числе электроприемников в группе или многодвигательном приводе больше трех, но при n_э 4, расчетная нагрузка определяется по выражению

Р_р=(Р_номК_з), (73)

где К_з - коэффициент загрузки.

При отсутствии данных о коэффициенте загрузки следует принимать К_з=0,9 для приемников длительного режима работы и К_з=0,75 для приемников повторно-кратковременного режима работы.

Расчетная реактивная мощность определяется по формуле

Q_p = P_p tg . (74)

Расчетная нагрузка полной мощности для силовых электроприемников на разных ступенях системы электроснабжения определяется из соотношения

. (75)

Расчёт произведем для жестянично-медницкого отделения, для остальных отделений результаты расчёта представим в таблице 32.

Для жестянично-медницкого отделения

К_м = 1,2,

Р_р = 1,2·0,41·42 = 20,83 кВт,

Q_p = 20,83·1,1 = 22,91 кВар,

Таблица 32 - Расчет нагрузок по пунктам питания по средней мощности и коэффициенту максимума

Производственный механизм	кол-во шт.	Одного Ру, кВт	Общее Ру, кВт	Ки	Кс	cos ц	tg ц	Pсм, кВт	Qсм, квар	nэ	Км	Pр, кВт	Qр, кВАр	Sр, кВА
ШРА 1 Механическое отделение
1. Токарный станок	4	15	60	0,14	0,2	0,5	1,73	2,1	3,64	34	1,15	58,37	94,74	111,28
Токарный станок	9	5,5	49,5	0,14	0,2	0,5	1,73	0,77	1,33
2.Зубофрезерный станок	4	4,7	18,8	0,14	0,2	0,5	1,73	0,66	1,14
3. Строгальный станок	4	3,9	15,6	0,14	0,2	0,5	1,73	0,55	0,95
4. Фрезерный станок	4	4,5	18	0,14	0,2	0,5	1,73	0,63	1,09
Фрезерный станок	4	1,7	6,8	0,14	0,2	0,5	1,73	0,24	0,41
5. Пресс-ножницы	2	7,5	15	0,3	0,4	0,5	1,73	2,25	3,9
6. Кран-балка ПВ-40%	5	7,3	36,5	0,1	0,2	0,5	1,73	0,73	1,26
7. Точильный станок	4	4,5	18	0,14	0,2	0,5	1,73	0,63	1,09
Итого силовая нагрузка	47		243	0,21			1,6
ШРА 2 Жестянично-медницкое:
13. Пресс-ножницы	1	15	15	0,3	0,4	0,5	1,73	4,5	7,79	5	1,2	20,83	22,91	30,97
14. Точильный станок	2	4,5	9	0,14	0,2	0,5	1,73	0,63	1,09
15. Вентилятор	4	4,5	18	0,8	0,7	0,8	0,75	3,6	2,7
Итого силовая нагрузка	7		42	0,41			1,4
Гальваническое отделение:
22.Преобразовательный агрегат.	3	15	45	0,6	0,6	0,8	0,8	9	6,75	5	0,9	39,69	29,76	49,61
23. Вентилятор	4	4,5	18	0,8	0,7	0,8	0,8	3,6	2,7
Итого силовая нагрузка	7		63	0,7			0,8
ШРА 3 Сварочное отделение:
13.Сварочный аппарат ГПВ-60	4	55	220	0,3	0,5	0,5	1,73	16,5	28,58	6	1,15	130,7	226,4	261,4
14. Точильный станок	7	5	35	0,14	0,2	0,5	1,73	0,7	1,21
15. Вентилятор	5	4	20	0,8	0,7	0,8	0,75	3,2	2,4
Итого силовая нагрузка	16		275	0,41			1,4
Слесарно-сборочное отделение:
24.Вертикально-строгальный станок	6	4,5	27	0,14	0,2	0,5	1,73	0,63	1,09	13	1,55	14,13	24,48	28,27
25. Кран-балка ПВ-40%	3	7,5	22,5	0,1	0,2	0,5	1,73	0,75	1,3
26. Точильный станок	5	4,5	22,5	0,14	0,2	0,5	1,73	0,63	1,09
Итого силовая нагрузка	14		72	0,13			1,7

расчет нагрузок по пунктам питания по двум методам. В результате получили практически одинаковые результаты.

11.7 Выбор сечений питающих линий

Для выбора сечения линий, коммутационной и защитной аппаратуры, питающей сети определяем расчетные нагрузки по пунктам питания, участкам линий.

Определяем необходимую мощность компенсирующих устройств по каждой линий из соотношения:

(71)

где P_p, tg - активная мощность силовой нагрузки и коэффициент мощности из таблицы;

tg_нн - определяется из условия cos_нн = 0,85; tg _нн = tg(arccos(0,85)) = 0,62

Выбор сечений шинопровода, тип кабеля по условию допустимого нагрева и потери напряжения (приняв допустимые потери в аварийном режиме в размере 5%).

Определяем рабочий ток линии по формуле

где S_p - полная потребляемая мощность, кВА;

U_ном - номинальное напряжение, В;

Рассчитываем сечение кабеля по формуле:

(72)

где I_p - рабочий ток, А;

J_эк - экономическая плотность тока, для кабеля J_эк = 1,4 А/мм²;

Расчет сечения линий и типы шинопроводов представлены в таблице 32.

Таблица 32 - Сечение линий и типы шинопроводов

	Ру, кВт	Кс	tgц	Pр, кВт	Qкн, квар	Sр, кВА	Iр, А	Fэк	F,мм2	Iдоп, А
ШРА №1	243	0,26	1,62	55,35	86,59	103,61	157,4	112,4	120	365
ШРА №2	105	0,52	1,14	60,00	52,66	80,85	122,8	87,7	95	240
ШРА №3	347	0,33	1,57	145,4	238,0915	280,3	425,8	304,1	300	740

Принимается защита от токов КЗ питающих сетей РМЦ плавкими предохранителями. Для радиальных линий, питающих группы приемников, номинальный ток плавких вставок I_ПВ предохранителей выбирается:

;; (73)

где I_р - расчетный ток линии, А;

I_пик - пиковый ток, А;

(74)

где К_п - кратность пускового тока по отношению к номинальному;

I_{ном.мак} - номинальный ток того двигателя, у которого пусковой ток является наибольшим.

11.8 Выбор схемы способа прокладки проводов и кабелей распределительной сети

Выбор распределительной схемы, аппаратуры защиты и управления выполняется для гальванического отделения. Выбор распределительной сети, аппаратура, зашиты и управления приведен в таблице 33.

Таблица 33 - Распределительные сети, аппаратура, зашиты и управления.

Линии от ШРА

Автомат

Подводка к пускателю

Пускатель

Подводка к приемнику

Приемник

Наименование производ ственного механизма

Тип

Уставка

Марка, сечение

Способ прокладки

Длина , м

Тип

Тепловое реле

Марка, сечение

Способ прокладки

Длина , м

№ по плану

Тип

Номинальная мощность, кВт

АЕ 2050М

13

АРТ -7

В металлорукаве

1

ПМЕ -113

ТРН -8

АРТ - 7

в каналах (внутренняя)

9

--

30

Преобразо вательный агрегат

АЕ 2050М

1,7

АРТ- 4

1

ПМЕ -113

ТРН - 8

АРТ- 4

5

--

9

Вентилятор

12. Светотехнический и электрический расчет освещения

Расчет освещенности производим по методу коэффициента использования светового потока, зависимого от характеристики принятого светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка.

Принимаем к установки лампы ДРЛ в светильниках ГХР. Наименьшая освещенность 75 лк.

Определяем индекс помещения

, (75)

где А, В - длина и ширина помещения, определяемые по плану цеха, м;

Н - расчетная расположения светильников над рабочей поверхностью, м;

(76)

где Н_ц - высота цеха, Н_ц = 7,5 м ;

Н_с - величина свеса светильника, Н_с = 0,5 м ;

Н_р - величина рабочей поверхности, Н_р = 1 м ;

Н = 7,5 - (0,5 + 1) = 6 м.

Определяем необходимое число светильников

(77)

где E - минимальная освещенность, рекомендуемая ПУЭ, Е = 75 лк;

k - коэффициент запаса, k = 1,5;

S - площадь помещения, м²;

F_л - световой поток лампы, лк;

- коэффициент исполнения светового потока.

Для каждого отделения определяем индекс помещения и заносим полученные значения в таблицу 34.

Установленная мощность ламп освещения равна

(78)

где Р_ном.л - номинальная мощность лампы, кВт.

Таблица 34 - Выбор ламп освещения ремонтно-механического цеха

№ отделения	А, м	В, м	А•В, м2	H,м	i	з	N, шт.	Руо, кВт	Qуо, кВАр	Sуо,кВА
Коридор	15	11	165	6	1,06	0,95	10	0,78	1,13	1,37
Кладовка	10	21	210	6	1,13	0,95	12	0,99	1,43	1,744
Туалет	10	5	50	6	0,56	1	3	0,23	0,32	0,394
Курилка	10	5	50	6	0,56	0,7	4	0,32	0,46	0,564
Механическое	80	85	6800	6	6,87	0,75	71	28,33	40,80	49,67
Жестянично-медницкое	40	35	1400	6	3,11	0,64	17	6,84	9,84	11,98
Сварочное	50	30	1500	6	3,13	0,59	20	7,94	11,44	13,93
Гальваническое	25	35	875	6	2,43	0,88	8	3,11	4,47	5,448
Слесарно-сборочное	50	35	1750	6	3,43	0,59	23	9,27	13,35	16,25

В помещениях типа коридор, кладовка, туалет, курилка пронимаем лампы типа ДРЛ -80 со световым потоком 2000 лк, во всех остальных помещениях принимаем лампы типа ДРЛ - 400 со световым потоком 14,4 клк.

13. Расчет показателей качества электроэнергии в сети проектируемого завода

Показателями качества электроэнергии при питании электроприемников от электрических сетей трехфазного тока является отклонение частоты, отклонение напряжение, размах колебаний частоты, размах колебаний напряжения, коэффициент искажения синусоидальной кривой напряжения, коэффициент обратной последовательности напряжения.

Из всех показателей качества электроэнергии отклонение напряжения вызывает наибольший материальный ущерб. Выполняем расчет отклонения напряжения для цепочки линии от шин до зажимов наиболее мощного электроприемника для режима максимальных и минимальных нагрузок. Так как в основных цехах электроприемники не даны, сделаем расчет для наиболее мощного электроприемника в Ремонтно-механическом цехе.

Согласно ПУЭ, для силовых полей отклонение напряжения от номинального должно составлять 5 % . Расчет отклонения напряжения начинаем с составления цепочки, для которой должно быть проверено отклонение напряжения, начиная с шин центра питания РУ-10 кВ и заканчивая проверяемым электропотребителем.

Расчет потерь напряжения в различных элементах выбранной точки выполняем по формулам:

(79)

где К_з - коэффициент загрузки трансформатора;

U_a, U_p - соответственно активная и реактивная составляющие напряжения:

(80)

(81)

где cos, sin - коэффициент мощности вторичной нагрузки трансформатора с учетом установки КУ.

Для линии

, (82)

где Pл и Qл - соответственно величины активной и реактивной мощности направленных по расчетному участку в рассматриваем режиме.

r и Х - соответственно активное и индуктивное сопротивление данного участка сети; Ом/км;

U₁ - напряжение в начале питающей сети, кВ.

Отклонение напряжение U от номинального для любой точки сети определяем из выражения:

V = V_цп + U_т - U % (83)

где V_цп - отклонение напряжения в центре питания;

U_т - «добавка» создаваемая трансформатором;

U - сумма потерь напряжения до какой либо точки сети начиная с центра питания.

На рисунке 4 представлены эпюры отклонения напряжений РУ-10 кВ ГПП.

Рисунок 4 - Эпюры отклонения напряжений РУ-10 кВ ГПП.

Расчет отклонений напряжений представлен в таблице 35.

Таблица 35 - Расчет отклонений напряжений

Участки	Марка кабеля Сечение, мм2 Длина, м	Сопротивление, Ом/км Активное Реактивное	Нагрузка P + jQ в режимах: Максимальный Минимальный	Потери напряжения %: Максимальный режим Минимальный режим	Отклонение напряжения %: Максимальный режим Минимальный режим
1 - 2	АСБГ, 3х95, 48	r1-2 = 0,009 x1-2 = 0,004	S1-2 = 974 +j346 S1-2 = 951+j337	U1-2 = 0,29 U1-2 = 0,24	V1=4,8 V1=0,2
2 - 3	Sт.ном = 1600 кВА Uк = 5,5 % Pк = 18 кВт	Ua = 0,01 % Up = 4,94 %	S2-3= 455+j387 S2-3= 437+j365	U2-3 = 4,84 U2-3 = 3,9	V2 = 4,2 V2 = -0,05
3 - 4	АСБГ, 3х25, 194	r3-4 = 0,357 x3-4 = 0,021	S3-4 = 74+j94 S3-4 = 71+j91	U3-4 = 1,07 U3-4 = 1,234	V3 = 3,2 V3 = -1,25
4 - 5	АСБГ, 3х25, 215	r4-5 =0.396 x4-5 = 0.024	S4-5=15,7+j7,13 S4-5=15,3+j6,1	U4-5 = 0,15 U4-5 = 0,145	V4 = 1,5 V4 = -2,1
5 - 6	АСБГ, 3х25, 247	r5-6 = 0,454 x5-6 = 0,027	S5-6=7,5+j8,15 S5-6=7,4+j5,7	U5-6=0,094 U5-6= 0,09	V5 = 1,3 V6 = 1,2 V5 = - 2,9 V6 = -3,75

Заключение

При выполнении курсового проекта была разработана система электроснабжения текстильного комбината. Были получены все необходимые показатели для данного предприятия.

Произведен расчет электрических нагрузок предприятия, по значениям которых получены необходимые показатели по данному заводу: коэффициент использования оборудования, равный 0,73; коэффициент спроса 0,71; коэффициент мощности предприятия в период максимума нагрузки 0,6.

Была построена картограмма электрических нагрузок, по которой было определено место расположения пункта приема электроэнергии. Для построения картограммы электрических нагрузок рассчитали нагрузку для каждого цеха и определили их центр электрических нагрузок для комбината в целом (Х₀ = 193,21 м, Y₀ = 286,7 м).

Затем проведён технико-экономический анализ схем электроснабжения завода. В результате расчетов принимаем схему внешнего электроснабжения завода от системы напряжением 110 кВ, с сооружением ГПП 110/10 кВ, и установкой трансформатора ТМН-6300/110.

Рассчитаны токи короткого замыкания, выбрана аппаратура высокого напряжена. Произведен выбор конструктивного исполнения ГПП.

На следующем этапе произведен расчет ремонтно-механического цеха, включающий в себя силовой и светотехнического расчета. Далее была произведена оценка качества электроэнергии в сети проектируемого предприятия.

Таким образом, в ходе выполнения курсового проекта были выполнены поставленные цели и задачи.

Библиографический список

1 Правила устройства электроустановок/Минэнерго СССР. - 6-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 648 с.

2 Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий. - М.: Энергия, 1973. - 584 с.

3 Справочник по электроснабжению промышленных предприятий/Под общей редакцией А.А.Федорова и Г.В.Сербиновского.-М.: Энергия, 1973.-Кн.1-2.

4 Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети/ Под общей редакцией А.А.Федорова и Г.В.Сербиновского. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 575 с.

5 Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Электрооборудование и автоматизация/ Под общей редакцией А.А.Федорова и Г.В.Сербиновского. - 2-е изд., перераб. и доп.-М.:Энергоиздат, 1981. - 624 с.

6 Справочник по проектированию электроснабжения/ Под редакцией В.И.Круповича и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 456 с.

7 Кнорринг Г.М. Справочник для проектирования электрического освещения. 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергия, 1968. - 991 с.

8 Кнорринг Г.М. Осветительные установки.-Л.: Энергоиздат, 1981.-288 с.

9 Справочная книга для проектирования освещения/ Под редакцией Г.М.Кнорринга. -Л.: Энергия.- 1976.

10 Указания по компенсации реактивной мощности в распределительных сетях. - М.: Энергия.- 1974.

11 Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей/ Под редакцией В.М.Блок. - М.: Высшая школа, 1981. - 304 с.

12 Электрооборудование промышленных предприятий. Часть вторая/ Я.М.Бунич, А.Н.Глазков, К.А.Кастовский. - М.: Стройиздат, 1981. - 392 с.

13 Ермилов А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1976. - 368 с.

14 ГОСТ 13109-87. Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения. - М.: Издательство стандартов, 1989. - 20 с.

Размещено на Allbest.ru