Силовое элекрооборудование цеха промышленного предприятия
Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов. Выбор вводной и линейных панелей и предохранителей установленных в них. Расчет токов короткого замыкания и внутрицеховой электрической сети. Расчет напряжения на зажимах электроприемников.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.11.2023 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет энергетический
Кафедра «Электроснабжение»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
По дисциплине: «Потребители электроэнергии»
Тема: «Силовое элекрооборудование цеха промышленного предприятия»
Исполнитель: студент 3 курса группы 10603220
Буйвол Антон Павлович
Руководитель проекта: старший преподаватель
Ярошевич Тамара Михайловна
Минск 2022
Содержание
электродвигатель электроприемник ток предохранитель
Введение
1. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов
1.1 Исходные данные
1.2 Выбор электродвигателей
1.3 Выбор коммутационных и защитных аппаратов
2. Определение электрических нагрузок цеха
2.1 Расчет нагрузки групп электроприемников
2.2 Расчёт силовой нагрузки для цеха
2.3 Расчёт осветительной нагрузки
3. Выбор схемы электрической сети цеха
3.1 Выбор шинопроводов
3.2 Выбор распределительных шкафов
3.3 Выбор силовых ящиков
3.4 Выбор вводной и линейных панелей и предохранителей установленных в них
3.5 Выбор кабелей
3.6 Выбор трансформатора и автоматических выключателей, установленных в РП и линейных панелях ТП
4. Расчет токов короткого замыкания и внутрицеховой электрической сети
5. Определение величины напряжения на зажимах электроприемников
Заключение
Список использованных источников
Введение
Системы электроснабжения сооружаются для обеспечения электроприёмников электроэнергией в необходимом количестве требуемого качества.
Электроприёмник (ЭП), как составляющая часть электрического хозяйства предприятия, организации, любого электрифицированного объекта представляет собой аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.
Электроприёмник или группа электроприёмников, объединённых технологическим процессом и размещенных на определённой территории, например, станок, цех, предприятие, называют потребителем электрической энергии.
Расположение потребителей (электроприёмников) на генплане (плане) предприятия или города, величина и характер их электрических нагрузок, характеристика электроприёмников с точки зрения надёжности обеспечения являются основными исходными данными, определяющими выбор соответствующей системы электроснабжения.
Под системой электроснабжения понимается совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией.
Осветительная установка _ комплексное светотехническое устройство, предназначенное для искусственного и (или) естественного освещения и состоящая из источника оптического излучения, осветительного прибора или светопропускающего устройства, освещаемого объекта или группы объектов, приемника излучения и вспомогательных элементов, обеспечивающих работу установки (проводов и кабелей, пускорегулирующих и управляющих устройств, конструктивных узлов, средств обслуживания)
Целью данного курсового проекта является разработка система электроснабжения отдельных установок цеха. Выполняются расчеты по выбору электродвигателей и их коммутационных и защитных аппаратов, расчет и выбор внутрицеховой электрической сети, определение электрических нагрузок, потерь напряжения на зажимах электроприемников.
1. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов
1.1 Исходные данные
В таблице 1.1 приведены исходные данные к курсовому проекту.
Таблица 1.1
Исходные данные
№ |
Наименование |
Кол-во |
Мощность, кВт |
|
1 |
Токарно-карусельный станок |
1 |
10 |
|
2,3,4,8 |
Токарно-винторезный станок |
6 |
10 |
|
5 |
Токарно-винторезный станок |
1 |
28 |
|
6,7,13 |
Токарно-винторезный станок |
3 |
2,8 |
|
9 |
Токарно-винторезный станок |
1 |
4,5 |
|
10 |
Токарно-винторезный станок |
1 |
2 |
|
11 |
Токарно-винторезный станок |
1 |
8 |
|
12 |
Токарно-винторезный станок |
1 |
1,7 |
|
14 |
Токарный станок по дереву |
1 |
1,7 |
|
15 |
Настольно-токарный станок |
1 |
2,8 |
|
16 |
Поперечно-строгальный станок |
6 |
4,5 |
|
17 |
Поперечно-строгальный станок |
1 |
2 |
|
18,20 |
Поперечно-строгальный станок |
23 |
10 |
|
19 |
Поперечно-строгальный станок |
1 |
22 |
|
21 |
Вертикально-фрезерный станок |
1 |
10 |
|
22 |
Вертикально-фрезерный станок |
1 |
2,8 |
|
23 |
Горизонтально-фрезерный станок |
3 |
2,8 |
|
24 |
Горизонтально-фрезерный станок |
2 |
4,5 |
|
25 |
Продольно-фрезерный станок |
2 |
10 |
|
26 |
Продольно-фрезерный станок |
2 |
2,8 |
|
27 |
Универсально-фрезерный станок |
1 |
10 |
|
28 |
Электрокранбалка ПВ=40% |
1 |
1,6 |
|
29 |
Пресс кривошипный односторонний |
1 |
2,8 |
|
30 |
Пресс механический |
1 |
2,8 |
|
31 |
Пресс-ножницы комбинированные |
2 |
2,8 |
|
32 |
Молот пневматический |
1 |
2,8 |
|
33 |
Молот пневматический |
1 |
4,5 |
|
34 |
Станок для изготовления клиньев |
1 |
7 |
|
35 |
Оплеточная машина |
1 |
4,5 |
|
36 |
Обмоточный барабан |
3 |
7 |
|
37 |
Фуговальный станок |
3 |
2,8 |
|
38 |
Смешивающий бегун |
1 |
7 |
|
39 |
Зубофрезерный станок |
1 |
7 |
|
40 |
Зубодолбежный станок |
1 |
2,8 |
|
41 |
Точильный станок |
1 |
2 |
|
42 |
Горизонтально-расточный станок |
2 |
4,5 |
|
43 |
Радиально-сверлильный станок |
2 |
4,5 |
|
44 |
Болторезный станок |
1 |
3,5 |
|
45 |
Шлифовальная установка |
1 |
1 |
|
46 |
Вертикально-сверлильный станок |
1 |
2,8 |
|
47 |
Отрезочный станок |
1 |
1,7 |
|
48 |
Суш. шкаф свент. для стержней |
1 |
10 кВА |
|
49 |
Преобразователь сборочный |
1 |
1,4 |
|
50 |
Душьевой вентилятор |
1 |
4,5 |
|
51 |
Вентилятор |
1 |
1,7 |
|
52 |
Вертикально-сверлильный станок |
1 |
10 |
|
53 |
Душьевой вентилятор |
1 |
2,8 |
|
54 |
Аппарат точечный для контрсварки ПВ=60% |
1 |
10 |
|
55 |
Внутришлифовальный станок |
1 |
4 |
|
56 |
Точильный станок |
1 |
5 |
|
57 |
Фуговальный станок |
1 |
2,8 |
|
58 |
Ленточнопильный станок |
1 |
4,5 |
|
59 |
Круглошлифовальный станок |
1 |
1,7 |
|
60 |
Токарно-фрезерный станок |
1 |
10 |
|
61 |
Сверлильный станок |
1 |
1,7 |
|
62 |
Точильный станок |
1 |
1,7 |
|
63 |
Плоскошлифовальный станок |
1 |
2,8 |
|
64,65 |
Вентилятор |
3 |
0,5 |
|
66 |
Электропечь-ванна |
1 |
10 кВА |
|
67 |
Вертикально-фрезерный станок |
1 |
10 |
|
68 |
Поперечно-строгальный станок |
1 |
10 |
|
69 |
Шлифовальная установка |
2 |
4,5 |
|
70 |
Сверлильный станок |
1 |
4,5 |
|
71 |
Точильный станок |
2 |
1,7 |
|
72 |
Вентилятор |
1 |
1 |
|
73 |
Заточный станок |
1 |
0,6 |
|
74 |
Заточный станок |
1 |
1,5 |
|
75 |
Точильно-двухстержневой станок |
1 |
1,7 |
|
76 |
Универсально-заточный станок |
2 |
1,75 |
|
77 |
Сварочный трансформатор |
1 |
30 кВА |
1.2 Выбор электродвигателей
Электродвигатели для приводов станков выбираются по напряжению, мощности, режиму работы, частоте вращения и условиям окружающей среды. Номинальная мощность двигателя должна соответствовать мощности приводного механизма , т.е.
, (1.1)
где: - номинальная мощность электродвигателя, кВт;
- заданная по проекту механическая мощность производственного станка, кВт.
Электродвигатели выбираются по табл. П1.1 [2]. При этом номинальная мощность электродвигателей повторно-кратковременного режима работы (краны, подъемники и т.п.) определяется по формуле:
,
где: - паспортная мощность электродвигателя, кВт;
- продолжительность включения в относительных единицах.
Номинальный ток электродвигателя определяется по выражению:
, (1.2)
где: - номинальная мощность двигателя, кВт;
- номинальное напряжение, кВ;
- КПД при номинальной нагрузке;
- номинальный коэффициент мощности.
Пусковой ток двигателя:
, (1.3)
где: - кратность пускового тока по отношению к .
В данном курсовом проекте применяются электродвигатели переменного тока асинхронные с короткозамкнутым ротором серии АИР Uн = 400 В, n=1500 об/мин. Выбранные двигатели приведены в таблице 1.2.
Электроснабжение электропривода производственных механизмов будет осуществляться по одной из схем, показанных на рисунке 1.1 (а, б, в).
a - однодвигательный потребитель; б - двухдвигательный потребитель; в - трехдвигательный потребитель.
Рисунок 1.1 Схемы электроснабжения приводов
Произведём расчёт номинального тока трёхфазного электродвигателя по (1.1) токарно-винторезный станок (позиция № 9):
.
По (1.2) определим пусковой ток двигателя токарно-винторезного станка:
.
Аналогичный расчёт номинальных и пусковых токов производится для всех остальных электродвигателей технологического оборудования. Результаты расчёта сводим в таблицу 1.2.
№ по плану |
Тип |
Номинальная мощность, кВт |
КПД,% |
cosцн |
Кпуск |
Iном,А |
Iпуск,А |
|
1 |
АИР132S4 |
7,5 |
87,5 |
0,86 |
7,5 |
14,386 |
107,894 |
|
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
||
2,3,4,8 |
АИР132S4 |
7,5 |
87,5 |
0,86 |
7,5 |
14,386 |
107,894 |
|
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
||
5 |
АИР160M4 |
18,5 |
90 |
0,89 |
7 |
33,336 |
233,355 |
|
АИР132S4 |
7,5 |
87,5 |
0,86 |
7,5 |
14,386 |
107,894 |
||
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
||
6,7,13 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
9 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
10 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
|
11 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
||
12 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
|
14 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
|
15 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
16 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
17 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
|
18,20 |
АИР132S4 |
7,5 |
87,5 |
0,86 |
7,5 |
14,386 |
107,894 |
|
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
||
19 |
АИР160S4 |
15 |
89,5 |
0,89 |
7 |
27,181 |
190,264 |
|
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
||
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
||
21 |
АИР132S4 |
7,5 |
87,5 |
0,86 |
7,5 |
14,386 |
107,894 |
|
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
||
22 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
23 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
24 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
25 |
АИР132S4 |
7,5 |
87,5 |
0,86 |
7,5 |
14,386 |
107,894 |
|
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
||
26 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
27 |
АИР132S4 |
7,5 |
87,5 |
0,86 |
7,5 |
14,386 |
107,894 |
|
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
||
28 |
MTKF 112-6 |
5 |
74 |
0,74 |
3,8 |
13,8 |
53 |
|
MTKF 011-6 |
1,4 |
61,5 |
0,66 |
2,9 |
5,2 |
15 |
||
29 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
30 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
31 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
32 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
33 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
34 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
||
35 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
36 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
||
37 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
38 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
||
39 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
||
40 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
41 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
|
42 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
43 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
44 |
АИР100L4 |
4 |
85 |
0,84 |
7 |
8,086 |
56,603 |
|
45 |
АИР80А4 |
1,1 |
75 |
0,81 |
5,5 |
2,614 |
14,374 |
|
46 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
47 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
|
49 |
АИР80В4 |
1,5 |
78 |
0,83 |
5,5 |
3,344 |
18,393 |
|
50 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
51 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
|
52 |
АИР132S4 |
7,5 |
87,5 |
0,86 |
7,5 |
14,386 |
107,894 |
|
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
||
53 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
55 |
АИР100L4 |
4 |
85 |
0,84 |
7 |
8,086 |
56,603 |
|
56 |
АИР100L4 |
4 |
85 |
0,84 |
7 |
8,086 |
56,603 |
|
57 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
58 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
59 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
|
60 |
АИР132S4 |
7,5 |
87,5 |
0,86 |
7,5 |
14,386 |
107,894 |
|
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
||
61 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
|
62 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
|
63 |
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
|
64,65 |
АИР71А4 |
0,55 |
70,5 |
0,7 |
5 |
1,609 |
8,043 |
|
67 |
АИР132S4 |
7,5 |
87,5 |
0,86 |
7,5 |
14,386 |
107,894 |
|
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
||
68 |
АИР132S4 |
7,5 |
87,5 |
0,86 |
7,5 |
14,386 |
107,894 |
|
АИР100S4 |
3 |
82 |
0,83 |
7 |
6,362 |
44,536 |
||
69 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
70 |
АИР112M4 |
5,5 |
87,5 |
0,88 |
7 |
10,310 |
72,169 |
|
71 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
|
72 |
АИР80А4 |
1,1 |
75 |
0,81 |
5,5 |
2,614 |
14,374 |
|
73 |
АИР71В4 |
0,75 |
73,3 |
0,73 |
5 |
2,023 |
10,115 |
|
74 |
АИР80В4 |
1,5 |
78 |
0,83 |
5,5 |
3,344 |
18,393 |
|
75 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
|
76 |
АИР90L4 |
2,2 |
81 |
0,83 |
6,5 |
4,723 |
30,701 |
1.3 Выбор коммутационных и защитных аппаратов
Магнитные пускатели предназначены для дистанционного управления асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями. С их помощью также осуществляется нулевая защита. Применяем магнитные пускатели серии ПМЛ.
Условие выбора магнитного пускателя:
, (1.4)
где: - номинальный ток пускателя, А;
- номинальный ток электродвигателя, A.
При выборе реле на магнитный пускатель, учитываем, что наш номинальный ток должен входить в пределы регулирования тока несрабатывания.
В качестве аппаратов защиты от коротких замыканий применяем автоматические выключатели серии ВА с комбинированным расцепителем, которые выбираются по следующим условиям:
; (1.5)
, (1.6)
где: - номинальный ток автомата, А;
- номинальный ток расцепителя, A;
- длительный расчетный ток, А.
Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя проверяется по максимальному кратковременному току линии :
. (1.7)
Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепителя устанавливается изготовителем в зависимости от :
, (1.8)
где: - кратность тока отсечки.
С учетом (1.6) расчетное значение кратности тока отсечки может быть найдено по выражению:
. (1.9)
Для подключения электроприемников к распределительным шинопроводам необходимо обеспечить защиту отходящих линий, которая осуществляется плавкими предохранителями.
Номинальный ток плавкой вставки предохранителя определяется:
1) по величине длительного расчетного тока :
(1.10)
2) по току кратковременной допустимой перегрузке:
, (1.11)
где: - пиковый ток линии или ответвления, A;
- коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, который при легких условиях пуска принимается равным 2,5, при тяжелых - 1,6…2,0, для ответственных потребителей - 1,6.
Для каждого электроприемника по справочной литературе подбираются средние значения коэффициентов использования , активной () и реактивной () мощности.
Расчетная активная нагрузка группы электроприемников определяется по выражению:
, (1.12)
где: - коэффициент расчетной нагрузки;
принимается в зависимости от эффективного числа электроприемников и группового коэффициента использования .
Эффективное число электроприемников определяется по формуле:
, (1.13)
где: - номинальная мощность i-го электроприемника, кВт;
- действительное число электроприемников в группе.
Найденное значение округляется до ближайшего меньшего целого числа.
Для группы электроприемников различных категорий, т.е. с разными , средневзвешенный коэффициент использования находится по формуле:
. (1.14)
Расчетная реактивная нагрузка группы электроприемников определяется следующим образом:
, если ; (1.15)
, если . (1.16)
Полная мощность расчётной нагрузки вычисляется по формуле, кВА:
. (1.17)
Тогда расчетный ток для группы электроприемников:
, (1.18)
где: - номинальное напряжение сети, В.
Пиковый ток группы определяется по формуле:
, (1.19)
где: - наибольший из пусковых токов приемников в группе, А;
- номинальный ток электроприемника, имеющего максимальный пусковой ток, А;
Сечение проводов, питающих электроприемник, определяется по следующим условиям:
1) по допустимому току нагрева:
, (1.20)
где: - допустимый ток по нагреву, А;
Кп - поправочный коэффициент по условиям прокладки. Кп = 1 (для нормальных условий прокладки).
Покажем выбор электрооборудования на примерах:
1) Однодвигательный потребитель (рисунок 1.1 а) - Токарно-винторезный станок (позиция № 9) с кВт.
По таблице 9.6 [6] выбираем электродвигатель АИР112М4 с кВт; ; ; ; n=1500 об/мин.
По формуле (1.1):
По формуле (1.2):
Принимаем:
и .
В соответствии с условием (1.3) по табл. П 6 [2] выбираем магнитный пускатель ПМЛ 221002 с А и реле РТЛ 101604 с А (с пределом регулирования 9,5-14 А):
A.
По условиям (1.4) и (1.5) по табл. П 5 [2] выбираем автоматический
выключатель ВА51-25, А, А, ,
.
А;
А.
Проверяем выбранный автоматический выключатель на основе (1.7) и по условию (1.6):
A.
По условиям (1.9) и (1.10) по табл. П 4 [2] выбираем предохранитель ПН2-100 с номинальным током плавкой вставки А:
10,31А;
.
По условиям (1.19) и (1.20) по табл. П 8 [2] провод, питающий электроприёмник (рис.1) выбираем АПВ-5(12,5) с А:
.
2) Двухдвигательный потребитель (рисунок 1.1 б) - вертикально-фрезерный станок (позиция № 11) с кВт.
По табл. 9.6 [6] выбираем электродвигатели АИР112М4 c кВт; ; ; ; n=1500 об/мин и АИР100S4 c кВт; ; ; , n=1500 об/мин.
По формулам (1.1) и (1.2) определяем номинальные и пусковые токи электродвигателей данного электроприемника.
А;
А;
В соответствии с условием (1.3) по таблице П 6 [2] выбираем следующие магнитные пускатели: ПМЛ 221002 с А и реле РТЛ 101604 с А (с пределом регулирования 9,5 - 14 А) для первого электродвигателя и ПМЛ 121002 с А и реле РТЛ 101204 с А (с пределом регулирования 5,5 - 8 А) для второго электродвигателя.
По условиям (1.4) и (1.5) по табл. П 5 [2] выбираем автоматические выключатели:
- для первого электродвигателя ВА51-25 с А, А, , :
,
,
- для второго электродвигателя ВА51-25 с А, А, ,:
,
,
Проверяем выбранные автоматические выключатели на основе (1.7) и по условию (1.8):
По таблице П5 [1] для станка определяем средневзвешенный коэффициент использования , коэффициент активной мощности , коэффициент реактивной мощности .
Эффективное число электроприемников:
Принимаем nэ=1.
По таблице П 1[2] определяем коэффициент расчетной нагрузки:
По выражению (1.11) определяем расчетную активную нагрузку:
.
По выражению (1.14) определяем расчетную реактивную нагрузку:
.
Полная мощность расчётной нагрузки вычисляется по выражению (1.16), кВА:
кВ·А.
Расчетный ток группы электроприемников по выражению (1.17):
Определим кратковременный пиковый ток по выражению (1.18):
.
По условиям (1.9) и (1.10) по таблице П 4 [2] выбираем плавкий предохранитель ПН2-100 с номинальным током плавкой вставки А.
По условиям (1.19) и (1.20) по табл. П 9 [2] провод, питающий электроприёмник выбираем АПВ-5(12,5) с А:
.
3) Трехдвигательный потребитель (рисунок 1.1 в) - токарно-винторезный станок (позиция № 5) с кВт.
По табл. 9.6 [6] выбираем электродвигатели АИР160M4 c кВт; ; ; ; n=1500 об/мин, АИР112М4 c кВт; ; ; ; n=1500 об/мин и АИР100S4 c кВт; ; ; , n=1500 об/мин.
В соответствии с условием (1.1):
По формулам (1.2) и (1.3) определяем номинальные и пусковые токи электродвигателей данного электроприемника.
А;
А;
А;
;
В соответствии с условием (1.4) по табл.П 2.1 [2] выбираем следующие магнитные пускатели: ПМЛ 321002 с А, РТЛ 205504, пределы регулирования тока несрабатывания 30-41 А для первого, ПМЛ 221002 с А и реле РТЛ 101604 с А (с пределом регулирования 9,5 - 14 А) для второго электродвигателя и ПМЛ 121002 с А и реле РТЛ 101204 с А (с пределом регулирования 5,5 - 8 А) для третьего.
По условиям (1.5) и (1.6) по табл. П 2.3 [2] выбираем автоматические выключатели:
- для первого электродвигателя ВА51-31 с А, А,, :
;
.
- для второго электродвигателя ВА51-25 с А, А, , :
,
,
- для третьего электродвигателя ВА51-25 с А, А, ,:
,
,
Проверяем их по условию (1.9):
По таблице П5 [1] для станка определяем средневзвешенный коэффициент использования , коэффициент активной мощности , коэффициент реактивной мощности .
По формуле (1.13) определяем эффективное число электроприемников:
.
Принимаем .
По выражению (1.12) определяем расчетную активную нагрузку:
.
По выражению (1.15) определяем расчетную реактивную нагрузку:
.
Полная мощность расчётной нагрузки вычисляется по выражению (1.16), кВА:
кВА
Расчетный ток группы электроприемников по выражению (1.17):
Определим кратковременный ток по выражению (1.18):
А.
По условиям (1.10) и (1.11) по табл. П 2.2 [2] выбираем плавкий предохранитель ПН2-250 с номинальным током плавкой вставки .
;
.
По условиям (1.19) и (1.20) по табл. П 4.2 [2] провод, питающий электроприёмник выбираем АПВ-5(15) с А:
.
4) Кран-балка с кВт (позиция № 28).
Рисунок 1.2 Схема питания кран-балки
МТКF 011-6, PН=1,4 кВт;
МТКF 112-6, PН=5 кВт;
ПВ=40%.
Определяем номинальные и пусковые токи электродвигателей данного электроприемника из справочной литературы [6]:
, ,
, .
Определяем номинальные и пусковые токи электродвигателей данного электроприемника из справочной литературы [2], приводим их к значениям при 400В:
А;
В соответствии с условием (4) по [1] выбираем следующие магнитные пускатели: ПМЛ 121002 с , РТЛ 100804 для первого электродвигателя и ПМЛ 121002 с , РТЛ 101404 для второго электродвигателя.
По условиям (5) и (6) выбираем выключатель:
- для первого электродвигателя - ВА51-25 с А, А, ,
;
- для второго электродвигателя - ВА51-25 с А, А,
По формуле (19) определяем активную мощность кран-балки:
кВт.
Определяем расчетный ток по формуле:
Определим кратковременный (пиковый) ток по формуле:
.
Для данной троллейной линии и силового ящика этой линии подходит предохранитель ПН2-100/31,5.
;
Сечение проводов, питающих электроприемник (по допустимому нагреву):
А.
По [3] КП = 1 (для нормальных условий прокладки).
Принимаем провод КГ 5(1х2,5) с А.
5) Сварочный трансформатор (рисунок 1.3) - с SП = 30 кВА, , ПВ=60%, КИ = 0,3, обозначенный на плане № 77.
Рисунок 1.3 Схема сварочного трансформатора
Паспортный ток:
А
Номинальный ток:
А
По по табл. П 2.2 [2] выбираем плавкий предохранитель ПН2-100 с номинальным током плавкой вставки .
Ток вставки:
;
По условиям (1.19) по [1] выбираем кабель КГ 5(1х16) с IДОП = 60 А.
;
Таблица 1.3
Результаты расчета электродвигателей
№ |
УPi, кВт |
nэ |
Ки |
сos ц |
tg ц |
Кр |
Рр, кВт |
Qр, квар |
Iр, А |
Iпик, А |
||
1 |
10,5 |
1 |
0,17 |
0,65 |
1,169 |
4,798 |
8,564 |
2,296 |
12,798 |
118,246 |
||
2,3,4,8 |
10,5 |
1 |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
5,864 |
8,62 |
2,801 |
13,082 |
118,962 |
||
5 |
29 |
2 |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
4,708 |
17,137 |
7,735 |
27,138 |
255,826 |
||
6,7,13 |
3 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
6,362 |
44,536 |
||
9 |
5,5 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
10,310 |
72,169 |
||
10 |
2,2 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
4,723 |
30,701 |
||
11 |
8,5 |
1 |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
5,864 |
6,978 |
2,267 |
10,890 |
81,316 |
||
12 |
2,2 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
4,723 |
30,701 |
||
14 |
2,2 |
- |
0,2 |
0,7 |
1,020 |
- |
- |
- |
4,723 |
30,701 |
||
15 |
3 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
6,362 |
44,536 |
||
16 |
5,5 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
10,310 |
72,169 |
||
17 |
2,2 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
4,723 |
30,701 |
||
18,20 |
10,5 |
1 |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
5,864 |
8,62 |
2,801 |
13,082 |
118,962 |
||
19 |
22,7 |
1 |
1 |
0,5 |
1,732 |
5,864 |
16,829 |
6,055 |
25,816 |
212,275 |
||
21 |
10,5 |
1 |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
5,864 |
8,62 |
2,801 |
13,082 |
118,962 |
||
22 |
3 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
6,362 |
44,536 |
||
23 |
3 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
6,362 |
44,536 |
||
24 |
5,5 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
10,310 |
72,169 |
||
25 |
10,5 |
1 |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
8,62 |
2,801 |
13,082 |
118,962 |
||
26 |
3 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
6,362 |
44,536 |
||
27 |
10,5 |
1 |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
5,864 |
8,62 |
2,801 |
13,082 |
118,962 |
||
28 |
6,4 |
- |
0,1 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
11,685 |
35,362 |
||
29 |
3 |
- |
0,17 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
6,352 |
44,536 |
||
30 |
3 |
- |
0,17 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
6,352 |
44,536 |
||
31 |
3 |
- |
0,17 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
6,352 |
44,536 |
||
32 |
3 |
- |
0,24 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
6,352 |
44,536 |
||
33 |
5,5 |
- |
0,24 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
10,310 |
72,169 |
||
34 |
7,7 |
1 |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
5,864 |
6,321 |
2,054 |
9,594 |
80,319 |
||
35 |
5,5 |
- |
0,24 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
10,310 |
72,169 |
||
36 |
7,7 |
1 |
0,5 |
0,65 |
1,169 |
1,6 |
6,16 |
4,951 |
11,407 |
78,421 |
||
37 |
3 |
- |
0,5 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
6,362 |
44,536 |
||
38 |
7,7 |
1 |
0,24 |
0,65 |
1,169 |
3,468 |
6,409 |
2,377 |
9,866 |
79,56 |
||
39 |
7,7 |
1 |
0,17 |
0,69 |
1,049 |
4,798 |
6,281 |
1,683 |
9,385 |
79,801 |
||
40 |
3 |
- |
0,17 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
6,352 |
44,536 |
||
41 |
2,2 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
4,723 |
30,701 |
||
42 |
5,5 |
- |
0,17 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
10,310 |
72,169 |
||
43 |
5,5 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
10,310 |
72,169 |
||
44 |
4 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
8,086 |
56,603 |
||
45 |
1,1 |
- |
0,45 |
0,6 |
1,333 |
- |
- |
- |
2,614 |
14,374 |
||
46 |
3 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
6,362 |
44,536 |
||
47 |
2,2 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
4,723 |
30,701 |
||
48 |
10 |
0,3 |
1 |
0 |
2,67 |
10 |
- |
14,433 |
14,433 |
|||
49 |
1,5 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
3,344 |
48 |
||
50 |
5,5 |
- |
0,8 |
0,8 |
0,750 |
- |
- |
- |
10,310 |
72,169 |
||
51 |
2,2 |
- |
0,8 |
0,8 |
0,750 |
- |
- |
- |
4,723 |
18,393 |
||
52 |
10,5 |
1 |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
5,864 |
8,62 |
2,801 |
13,082 |
118,962 |
||
53 |
3 |
- |
0,8 |
0,8 |
0,750 |
- |
- |
- |
6,362 |
44,536 |
||
54 |
10 |
- |
0,3 |
0,6 |
1,333 |
2,67 |
- |
- |
53,791 |
53,791 |
||
55 |
3 |
- |
0,35 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
8,086 |
56,603 |
||
56 |
4 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
8,086 |
56,603 |
||
57 |
3 |
- |
0,5 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
6,362 |
44,536 |
||
58 |
5,5 |
- |
0,4 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
10,310 |
72,169 |
||
59 |
2,2 |
- |
0,35 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
4,723 |
30,701 |
||
60 |
10,5 |
1 |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
5,864 |
8,62 |
2,801 |
13,082 |
118,962 |
||
61 |
2,2 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
4,723 |
30,701 |
||
62 |
2,2 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
4,723 |
30,701 |
||
63 |
3 |
- |
0,35 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
6,362 |
44,536 |
||
64,65 |
0,55 |
- |
0,8 |
0,8 |
0,750 |
- |
- |
- |
1,609 |
8,043 |
||
66 |
10 |
- |
0,8 |
1 |
0 |
- |
10 |
- |
14,433 |
14,433 |
||
67 |
10,5 |
1 |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
5,864 |
8,62 |
2,801 |
13,082 |
118,962 |
||
68 |
10,5 |
1 |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
5,864 |
8,62 |
2,801 |
13,082 |
118,962 |
||
69 |
5,5 |
- |
0,35 |
0,65 |
1,169 |
- |
- |
- |
10,310 |
72,169 |
||
70 |
5,5 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
10,31 |
72,169 |
||
71 |
2,2 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
4,723 |
30,701 |
||
72 |
1,1 |
- |
0,8 |
0,8 |
0,750 |
- |
- |
- |
2,614 |
14,374 |
||
73 |
0,75 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
2,023 |
10,115 |
||
74 |
1,5 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
3,344 |
18,393 |
||
75 |
2,2 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
4,723 |
30,701 |
||
76 |
2,2 |
- |
0,14 |
0,5 |
1,732 |
- |
- |
- |
4,723 |
30,701 |
||
77 |
15 |
- |
0,3 |
0,5 |
1,732 |
2,67 |
- |
- |
75 |
75 |
Таблица 1.4
Результаты выбора защитных аппаратов
№ |
Iн, А |
Магнитный пускатель |
АВВ |
Предохранитель |
Провод (кабель) |
||||||
Тип/ Iнп, А |
Реле/ Iр, А |
Тип / Iна, А |
Iнр, А |
Кто |
Тип |
Iпв, А |
Марка и сечение, мм2 |
Iдоп, А |
|||
1 |
14,386 |
ПМЛ 221002/22 |
102104/25 |
ВА 51-25/25 |
16 |
10 |
ПН2-100 |
50 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
||||||
2,3,4,8 |
14,386 |
ПМЛ 221002/22 |
102104/25 |
ВА 51-25/25 |
16 |
10 |
ПН2-100 |
50 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
||||||
5 |
33,336 |
ПМЛ 321002/36 |
205504/80 |
ВА 51-31/100 |
40 |
10 |
ПН2-250 |
250 |
АПВ 5 (1х6) |
32 |
|
14,386 |
ПМЛ 221002/22 |
102104/25 |
ВА 51-25/25 |
16 |
10 |
||||||
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
||||||
6,7,13 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
9 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
10 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
11 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
40 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
||||||
12 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
14 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
15 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
16 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
17 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
18,20 |
14,386 |
ПМЛ 221002/22 |
102104/25 |
ВА 51-25/25 |
16 |
10 |
ПН2-100 |
50 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
||||||
19 |
27,181 |
ПМЛ 321002/36 |
205304/80 |
ВА 51-31/100 |
31,5 |
10 |
ПН2-100 |
100 |
АПВ 5 (1х6) |
32 |
|
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
||||||
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
||||||
21 |
14,386 |
ПМЛ 221002/22 |
102104/25 |
ВА 51-25/25 |
16 |
10 |
ПН2-100 |
50 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
||||||
22 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
23 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
24 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
25 |
14,386 |
ПМЛ 221002/22 |
102104/25 |
ВА 51-25/25 |
16 |
10 |
ПН2-100 |
50 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
||||||
26 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
27 |
14,386 |
ПМЛ 221002/22 |
102104/25 |
ВА 51-25/25 |
16 |
10 |
ПН2-100 |
50 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
||||||
28 |
8,335 |
ПМЛ 121002/10 |
101404/25 |
ВА 51-25/25 |
10 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
КГ 5х2,5 |
19 |
|
3,149 |
ПМЛ 121002/10 |
100804/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
||||||
29 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
30 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
31 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
32 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
33 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
34 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
40 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
||||||
35 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
36 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
||||||
37 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
38 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
40 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
||||||
39 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
40 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
||||||
40 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
41 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
42 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
43 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
44 |
8,086 |
ПМЛ 121002/10 |
101404/25 |
ВА 51-25/25 |
10 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
45 |
2,614 |
ПМЛ 121002/10 |
100804/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
46 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
47 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
48 |
3,344 |
- |
- |
- |
- |
- |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
49 |
14,433 |
ПМЛ 121002/10 |
100804 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
50 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
51 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
52 |
14,386 |
ПМЛ 221002/22 |
102104/25 |
ВА 51-25/25 |
16 |
10 |
ПН2-100 |
50 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
||||||
53 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
54 |
8,086 |
- |
- |
- |
- |
- |
ПН2-100 |
80 |
КГ 5 (1х16) |
60 |
|
55 |
53,791 |
ПМЛ 121002/10 |
101404/25 |
ВА 51-25/25 |
63 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
56 |
8,086 |
ПМЛ 121002/10 |
101404/25 |
ВА 51-25/25 |
10 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
57 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
58 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
59 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
60 |
14,386 |
ПМЛ 221002/22 |
102104/25 |
ВА 51-25/25 |
16 |
10 |
ПН2-100 |
50 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
||||||
61 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
62 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
63 |
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
64,65 |
1,609 |
ПМЛ 121002/10 |
100704/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
66 |
14,433 |
- |
- |
- |
- |
- |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
67 |
14,386 |
ПМЛ 221002/22 |
102104/25 |
ВА 51-25/25 |
16 |
10 |
ПН2-100 |
50 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
||||||
68 |
14,386 |
ПМЛ 221002/22 |
102104/25 |
ВА 51-25/25 |
16 |
10 |
ПН2-100 |
50 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
6,362 |
ПМЛ 121002/10 |
101204/25 |
ВА 51-25/25 |
8 |
7 |
||||||
69 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
70 |
10,310 |
ПМЛ 221002/22 |
101604/25 |
ВА 51-25/25 |
12,5 |
10 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
71 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
72 |
2,614 |
ПМЛ 121002/10 |
100804/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
73 |
2,023 |
ПМЛ 121002/10 |
100704/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
74 |
3,344 |
ПМЛ 121002/10 |
100804/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
75 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
76 |
4,723 |
ПМЛ 121002/10 |
101004/25 |
ВА 51-25/25 |
6,3 |
7 |
ПН2-100 |
31,5 |
АПВ 5 (1х2,5) |
19 |
|
77 |
75 |
- |
- |
- |
- |
- |
ПН2-100 |
80 |
КГ 5х25 |
75 |
2. Определение электрических нагрузок цеха
Определяем силовые нагрузки по методу расчётных коэффициентов. Исходной информацией для выполнения расчётов является перечень электроприёмников с указанием их номинальных мощностей. Для каждого электроприёмника электроэнергии по справочной литературе 1 по табл. П5 подбираются средние значения коэффициентов использования и активной
() мощности. При наличии в справочных таблицах интервальных значений рекомендуется брать большее.
2.1 Расчет нагрузки групп электроприемников
Разбиваем электроприемники цеха на группы, обозначим группу станков 1-10, покажем это в виде таблицы 2.1.
Таблица 2.1
Разбиение электроприемников цеха на группы
Группа |
Номер станка |
Мощность станка, кВт |
Ки |
tan? |
|
1 |
20x13 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
|
2 |
10 |
2,2 |
0,14 |
1,732 |
|
11 |
8,5 |
0,14 |
1,732 |
||
12 |
2,2 |
0,14 |
1,732 |
||
13 |
3 |
0,14 |
1,732 |
||
14 |
2,2 |
0,14 |
1,020 |
||
15 |
3 |
0,14 |
1,732 |
||
16 |
5,5 |
0,14 |
1,732 |
||
18x6 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
||
3 |
16x5 |
5,5 |
0,14 |
1,732 |
|
17 |
2,2 |
0,14 |
1,732 |
||
18x4 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
||
19 |
22,7 |
0,14 |
1,732 |
||
42x2 |
5,5 |
0,17 |
1,169 |
||
4 |
1 |
10,5 |
0,17 |
1,169 |
|
2 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
||
3x2 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
||
4 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
||
5 |
21 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
|
22 |
3 |
0,14 |
1,732 |
||
23x3 |
3 |
0,14 |
1,732 |
||
24x2 |
5,5 |
0,14 |
1,732 |
||
25x2 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
||
26x2 |
3 |
0,14 |
1,732 |
||
27 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
||
6 |
29 |
3 |
0,17 |
1,169 |
|
30 |
3 |
0,17 |
1,169 |
||
31x2 |
3 |
0,17 |
1,169 |
||
32 |
3 |
0,24 |
1,169 |
||
33 |
5,5 |
0,24 |
1,169 |
||
7 |
60 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
|
61 |
2,2 |
0,14 |
1,732 |
||
62 |
2,2 |
0,14 |
1,732 |
||
63 |
3 |
0,35 |
1,169 |
||
64 |
0,55 |
0,8 |
0,750 |
||
8 |
70 |
5,5 |
0,14 |
1,732 |
|
71 |
2,2 |
0,14 |
1,732 |
||
72 |
1,1 |
0,8 |
0,750 |
||
73 |
0,75 |
0,14 |
1,732 |
||
74 |
1,5 |
0,14 |
1,732 |
||
75 |
2,2 |
0,14 |
1,732 |
||
76x2 |
2,2 |
0,14 |
1,732 |
||
9 |
52 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
|
53 |
3 |
0,8 |
0,750 |
||
54 |
10 |
0,3 |
1,732 |
||
55 |
4 |
0,35 |
1,169 |
||
56 |
4 |
0,14 |
1,732 |
||
57 |
3 |
0,5 |
1,732 |
||
58 |
5,5 |
0,4 |
1,169 |
||
59 |
2,2 |
0,35 |
1,169 |
||
10 |
5 |
29 |
0,14 |
1,732 |
|
6 |
3 |
0,14 |
1,732 |
||
7 |
3 |
0,14 |
1,732 |
||
8x2 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
||
9 |
5,5 |
0,14 |
1,732 |
||
11 |
34 |
7,7 |
0,14 |
1,732 |
|
35 |
5,5 |
0,24 |
1,169 |
||
36x3 |
7,7 |
0,5 |
1,169 |
||
12 |
37x3 |
3 |
0,5 |
1,732 |
|
38 |
7,7 |
0,24 |
1,169 |
||
39 |
7,7 |
0,17 |
1,169 |
||
40 |
3 |
0,17 |
1,169 |
||
41 |
2,2 |
0,14 |
1,732 |
||
13 |
43x2 |
5,5 |
0,14 |
1,732 |
|
44 |
4 |
0,14 |
1,732 |
||
45 |
1,1 |
0,45 |
1,333 |
||
46 |
3 |
0,14 |
1,732 |
||
47 |
2,2 |
0,14 |
1,732 |
||
48 |
10 кВА |
0,3 |
1,333 |
||
14 |
65x2 |
0,55 |
0,8 |
0,750 |
|
66 |
10 кВА |
0,8 |
0,000 |
||
67 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
||
68 |
10,5 |
0,14 |
1,732 |
||
69x2 |
5,5 |
0,35 |
1,169 |
||
71 |
2,2 |
0,14 |
1,732 |
||
15 |
49 |
1,5 |
0,14 |
1,732 |
|
50 |
5,5 |
0,8 |
0,750 |
||
51 |
2,2 |
0,8 |
0,750 |
||
16 |
28 |
6,4 |
0,1 |
1,732 |
В качестве примера произведем расчет электрических нагрузок для
1-ой группы электроприемников. Данные об электроприемниках, входящих в данную группу, приведены в таблице 2.1.
По формуле (1.14) определяем групповой коэффициент использования:
.
По формуле (1.13) определяем эффективное число электроприемников:
Принимаем
По [2] определяем коэффициент расчетной нагрузки:
По выражению (1.12) определяем расчетную активную нагрузку:
По выражению (1.15) определяем расчетную реактивную нагрузку:
Полная мощность для группы электроприемников по (1.16) равна:
Расчетный ток для группы электроприемников по (1.17) будет равен:
Определим кратковременный (пиковый) ток по (1.18):
Расчет нагрузки для остальных групп электроприемников и всего цеха в целом аналогичен, результаты расчета электрических нагрузок представлены в таблице 2.2.
2.2 Расчёт силовой нагрузки для цеха
Произведём расчёт силовой нагрузки для цеха в целом. Расчёт выполняется также по методу расчётной нагрузки.
В данном цехе установлено N=54 станков. Рассчитаем средневзвешенный Ки по формуле (1.14).
Определим эффективное число электроприёмников по (1.13):
Найденное значение nэ округляется до меньшего ближайшего целого числа nэ=51.
Определим коэффициент расчётной нагрузки, который принимается в зависимости от эффективного числа электроприёмников группы nэ и группового коэффициента использования и, причём при расчете распределительных шкафов, пунктов, шинопроводов, троллеев, и др. устройств, питающихся с помощью проводов и кабелей, значения Кр берутся из [1] табл. П3.5.
При nэ= 51, Ки = 0,226, Кр = 1.
Согласно (1.12) активная расчетная нагрузка:
Реактивная расчетная нагрузка:
По (1.16) полная мощность расчётной нагрузки, кВА.
Расчётный ток по данному цеху, А, по (1.17):
Пиковый ток по данному цеху, А, по (1.18):
2.3 Расчёт осветительной нагрузки
Произведем расчёт осветительной нагрузки (выберем лампы ДРИ).
По справочнику выберем Pуд.т=2,7 Вт.
Площадь цеха равна F=1748
,
где , ; =400 лк; =65%.
.
Расчётная нагрузка вычисляется по формуле:
где ? коэффициент спроса осветительной нагрузки ( = 1 для производственных зданий);
.
Реактивная мощность осветительной нагрузки определяется по формуле:
;
Полная мощность осветительной нагрузки для двигателей вычисляется по формуле, кВА:
Выберем предохранитель ПН2-100/31,5 и кабель АВВГ 5x16 с Iдоп=60А.
Таблица 2.2
Электрические нагрузки групп электроприемников
№ гр. |
nЭ |
КИ |
КР |
РР, кВт |
QР, квар |
SР, кВ•А |
IР, А |
Iпик, А |
|
1 |
21 |
0,14 |
1,43 |
26,792 |
25,461 |
43,310 |
62,512 |
179,642 |
|
2 |
15 |
0,14 |
1,46 |
18,929 |
22,906 |
29,715 |
42,890 |
160,020 |
|
3 |
15 |
0,14 |
1,46 |
22,026 |
25,589 |
33,763 |
48,732 |
257,393 |
|
4 |
8 |
0,15 |
1,78 |
13,644 |
13,498 |
19,193 |
27,702 |
144,833 |
|
5 |
13 |
0,14 |
1,6 |
15,904 |
17,217 |
23,438 |
33,830 |
150,960 |
|
6 |
4 |
0,26 |
1,69 |
14,500 |
13,821 |
20,032 |
28,913 |
98,608 |
|
7 |
4 |
0,19 |
1,91 |
6,830 |
5,688 |
8,888 |
12,829 |
129,959 |
|
8 |
6 |
0,18 |
1,79 |
5,723 |
5,140 |
7,692 |
11,103 |
81,828 |
|
9 |
6 |
0,32 |
1,3 |
17,290 |
18,726 |
25,487 |
36,787 |
153,918 |
|
10 |
6 |
0,14 |
1,96 |
16,876 |
16,404 |
23,535 |
33,970 |
285,996 |
|
11 |
7 |
0,38 |
1,12 |
15,622 |
18,605 |
24,294 |
35,065 |
107,783 |
|
12 |
7 |
0,29 |
1,23 |
10,424 |
13,876 |
17,356 |
25,051 |
102,243 |
|
13 |
5 |
0,20 |
1,72 |
10,876 |
6,114 |
12,476 |
18,008 |
88,733 |
|
14 |
7 |
0,35 |
1,17 |
18,694 |
11,866 |
22,142 |
31,959 |
149,089 |
|
15 |
2 |
0,69 |
1,14 |
7,262 |
5,482 |
9,099 |
13,133 |
77,054 |
|
16 |
1 |
0,10 |
8 |
4,048 |
- |
- |
11,685 |
35,362 |
|
Цех |
51 |
0,23 |
1 |
93,758 |
132,67 |
162,46 |
234,48 |
424,29 |
|
Освещение |
- |
- |
- |
16,615 |
21,75 |
36,25 |
52,322 |
- |
3. Выбор схемы электрической сети цеха
Схемы электрических сетей должны обеспечивать необходимую надёжность питания потребителей, быть удобными в эксплуатации и при этом затраты на сооружение линий, расход проводникового материала и потери электрической энергии должны быть минимальными.
Цеховые сети делятся на питающие, которые соединяют с ТП цеховые РУ (распределительные панели, щиты, шкафы, шинопроводы, пункты и т.п.), и распределительные, которые служат для питания силовых электроприёмников.
Схемы электрических сетей могут выполняться радиальными и магистральными.
Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания, например, от распределительного щита трансформаторной подстанции, отходят линии, питающие мощные электроприёмники или групповые распределительные пункты, от которых в свою очередь отходят линии, питающие электроприёмники малой мощности. При такой схеме увеличивается количество аппаратов защиты и управления, а также протяжённость сети, что требует больших затрат. Однако эта схема проста и надёжна в эксплуатации, обеспечивает высокую надёжность питания.
Магистральные схемы применяются при равномерном расположении нагрузки по площади цеха. Эта схема может быть выполнена без распределительного щита на подстанции, что упрощает и удешевляет сооружение цеховой подстанции. При таких схемах перемещение технологического оборудования не вызывает особых переделок сети. Наличие перемычек между магистралями отдельных подстанций обеспечивает требуемую надёжность электроснабжения при минимальных затратах. Такое резервирование обеспечивает надежность электроснабжения электроприёмников второй и третьей категории. Недостатком данной схемы является то, что повреждение магистрали приводит к отключению всех электроприёмников, подключенных к ней.
Учитывая достоинства и недостатки радиальных и магистральных схем, особенности их эксплуатации, применяются смешанные схемы электроснабжения, которые включают элементы той и иной схемы.
На основании вышеизложенного, учитывая расположение технологического оборудования и для надёжного электроснабжения данного цеха механического завода, при минимальных затратах на сооружение сети и минимальных затратах проводникового материала, целесообразно применить смешанную схему электроснабжения.
Запитка технологического оборудования, расположенного по производственной площади равномерно и рядами, осуществляется с помощью шинопроводов, которые представляют собой комплектные электротехнические устройства для внутрицеховой сети. Так как условия окружающей среды в цехах нормальные, то применяются комплектные магистральные шинопроводы типа ШМА, распределительные сети выполнены шинопроводами типа ШРА. Питание электродвигателей подъёмно-транспортных механизмов осуществляется с помощью троллей типа ШМТ.
3.1 Выбор шинопроводов
Для питания значительного числа электроприемников небольшой мощности, расположенных компактно по площади цеха, следует применять распределительные шинопроводы серии ШРА5, присоединяемые к шинам до 1 кВ ТП с помощью аппаратов защиты и управления.
Распределительные шинопроводы выбираются по условию
,
где - номинальный ток шинопровода, А;
- расчетный ток группы электроприемников, A.
По таблице П2.19 [1] выбираем распределительный шинопровод типа ШРА5-250.
Проверим шинопровод по условию для группы 1:
250 А 62,512 А.
Остальные шинопроводы выбираем аналогично, результаты заносим в таблицу.
Таблица 3.1
Результаты выбора шинопроводов
№ группы |
Тип шинопровода |
Номинальный ток, А |
Ip, А |
|
1 |
ШРА5-250 |
250 |
62,512 |
|
2 |
ШРА5-250 |
250 |
42,890 |
|
3 |
ШРА5-250 |
250 |
48,732 |
|
4 |
ШРА5-250 |
250 |
27,702 |
|
5 |
ШРА5-250 |
250 |
33,830 |
|
6 |
ШРА5-250 |
250 |
28,913 |
|
10 |
ШРА5-250 |
250 |
33,970 |
|
11 |
ШРА5-250 |
250 |
35,065 |
|
12 |
ШРА5-250 |
250 |
25,051 |
|
13 |
ШРА5-250 |
250 |
18,008 |
|
16 |
ШТМ-76 |
100 |
11,685 |
3.2 Выбор распределительных шкафов
Произведём выбор распределительных шкафов, с учётом условия, что номинальный ток шкафа был не менее расчётного тока, т.е.
,
где - номинальный ток распределительного шкафа, А;
- расчетный ток группы электроприемников, A.
Также выбор производится по количеству присоединений и типов предохранителей, которыми комплектуется распределительный шкаф.
Произведём выбор распределительного шкафа 1. Номинальный ток распределительного шкафа 1 согласно П16 [2]:
А.
Выбираем распределительный шкаф серии ШР11-73505( А) c 8-ю предохранителями типа ПН2-100 и рубильником Р18.
Аналогичный выбор произведём для остальных распределительных шкафов данного цеха и результаты сведём в таблицу 3.2.
Таблица 3.2
Результаты выбора распределительных шкафов
№ группы |
Тип |
Iн, А |
Iр, А |
Число предохранителей на отходящих линиях, Iном, А |
|
7 |
ШР11-73702 |
250 |
12,829 |
5Ч100 |
|
8 |
ШР11-73705 |
400 |
11,103 |
8Ч100 |
|
9 |
ШР11-73705 |
400 |
36,787 |
8Ч100 |
|
14 |
ШР11-73705 |
400 |
31,959 |
8Ч100 |
|
15 |
ШР11-73702 |
250 |
13,133 |
5Ч100 |
3.3 Выбор силовых ящиков
Произведём выбор силовых ящиков по условию, так чтобы номинальный ток распределительного оборудования не был менее расчётного тока, т.е.
.
Произведём выбор на примере силового ящика согласно . По таблице П18 [2] для группы №1 выбираем силовой ящик типа ЯРП11-311 с А.
А.
Аналогичный выбор произведём для остальных, силовых ящиков данного цеха и результаты сводим в табл. 3.3.
Таблица 3.3.1
Результаты выбора силовых ящиков
№ группы |
Тип ящика |
Номинальный ток аппарата Iн, А |
Номинальный ток предохранителя, Iн, А |
Ip, А |
|
А21 |
ЯРП11-311 |
100 |
100 |
62,512 |
|
А22 |
ЯРП11-311 |
100 |
100 |
42,89 |
|
А23 |
ЯРП11-311 |
250 |
125 |
48,732 |
|
А24 |
ЯРП11-311 |
100 |
100 |
27,702 |
|
А25 |
ЯРП11-311 |
100 |
100 |
33,83 |
|
А26 |
ЯРП11-311 |
250 |
125 |
28,913 |
|
А27 |
ЯРП11-311 |
250 |
160 |
33,97 |
|
А28 |
ЯРП11-311 |
100 |
100 |
35,065 |
|
А29 |
ЯРП11-311 |
100 |
100 |
25,051 |
|
А30 |
ЯРП11-311 |
100 |
100 |
18,008 |
|
А31 |
ЯРП11-311 |
100 |
100 |
11,685 |
Таблица 3.3.2
Результаты выбора силовых ящиков
№ приемника |
Тип ящика |
Номинальный ток аппарата, Iн, А |
Номинальный ток предохранителя, Iн, А |
, А |
|
48 |
ЯРП11-311 |
100 |
100 |
14,434 |
|
54 |
ЯРП11-311 |
100 |
100 |
53,791 |
|
66 |
ЯРП11-311 |
100 |
100 |
14,434 |
|
77 |
ЯРП11-311 |
100 |
100 |
75 |
3.4 Выбор вводной и линейных панелей и предохранителей установленных в них
Выбор панелей производим исходя из допустимого количества присоединений и номинального тока присоединений. Количество групп электроприемников и их расчетных токов. Исходя из этих условий выбираем одну вводную и три линейных панели серии (ЩО 70), из таблицы П7 [2]. Технические данные панелей представлены в таблице 3.4.
Таблица 3.4
Технические данные панелей
Тип панели |
Номинальный ток, Iн [А] и кол-во присоединений |
Коммутационные и защитные |
|
Вводная панель |
|||
ЩО70-32 |
630 |
Рубильник, ПН2-630 |
|
Линейные панели |
|||
ЩО70-02 (1) |
250 Ч 4 |
Рубильник с предохранителями ПН2-250 |
|
ЩО70-01 (2) |
100 Ч 2 + 250 Ч 2 |
Рубильник с предохранителями ПН2-100 и ПН2-250 |
|
ЩО70-01 (3) |
100 Ч 2 + 250 Ч 2 |
Рубильник с предохранителями ПН2-100 и ПН2-250 |
|
ЩО70-01 (4) |
100 Ч 2 + 250 Ч 2 |
Рубильник с предохранителями ПН2-100 и ПН2-250 |
Произведем выбор предохранителей, защищающих распределительные устройства и расположенные в линейной панели распределительного устройства (РУ), а также кабелей, питающих РУ от СП и шинопроводов. Выбор производится согласно условиям селективности .
Например, для 1:
расчётный ток для группы электроприёмников 1: Ip=62,512 А, ПН2-100/50 (предохранитель с наибольшей плавкой вставкой), следовательно, следующий предохранитель для группы ПН2-100/80.
Аналогично производится расчёт для остальных предохранителей в линейных панелях серии ЩО и результаты сведём в таблицу 3.5.
В вводную панель устанавливаем предохранитель ПН2-630/630 с током предохранителя равным 630 А и током вставки 500 А.
Таблица 3.5
Результаты выбора предохранителей
№ группы |
Тип предохранителя |
Ток предохранителя , А |
Ток вставки , А |
|
1 |
ПН2-250 |
250 |
125 |
|
2 |
ПН2-250 |
250 |
125 |
|
3 |
ПН2-250 |
250 |
200 |
|
4 |
ПН2-100 |
100 |
100 |
|
5 |
ПН2-100 |
100 |
100 |
|
6 |
ПН2-250 |
250 |
250 |
|
7 |
ПН2-250 |
250 |
100 |
|
8 |
ПН2-100 |
100 |
63 |
|
9 |
ПН2-250 |
250 |
125 |
|
10 |
ПН2-250 |
250 |
250 |
|
11 |
ПН2-100 |
100 |
100 |
|
12 |
ПН2-100 |
100 |
100 |
|
13 |
ПН2-250 |
250 |
100 |
|
14 |
ПН2-250 |
250 |
100 |
|
15 |
ПН2-250 |
250 |
80 |
|
16 |
ПН2-100 |
100 |
50 |
|
Освещение |
ПН2-100 |
100 |
31,5 |
3.5 Выбор кабелей
Для участка шинопровод (распределительный шкаф) - линейная панель выбираем кабели серии АВВГ в соответствии с условиями . Произведём выбор кабелей для группы потребителей 1:
67,948 А.
В результате выбираем кабель АВВГ 5Ч25.
Аналогично выбираем и остальные кабели, отходящие от линейной панели, а также по этим же условиям выбираем кабель, соединяющий вводную панель и ТП. Данные по выбранным кабелям сводим в таблицу 3.6.
Таблица 3.6
Выбор кабелей
№ группы |
Iр/Кп |
Марка и сечение кабеля |
Iдоп, А |
|
1 |
67,948 |
АВВГ 5х25 |
75 |
|
2 |
46,620 |
АВВГ 5х16 |
60 |
|
3 |
52,970 |
АВВГ 5х16 |
60 |
|
4 |
30,111 |
АВВГ 5х6 |
32 |
|
5 |
36,772 |
АВВГ 5х10 |
42 |
|
6 |
31,427 |
АВВГ 5х4 |
27 |
|
7 |
13,945 |
АВВГ 5х2,5 |
19 |
|
8 |
12,069 |
АВВГ 5х2,5 |
19 |
|
9 |
39,986 |
АВВГ 5х10 |
42 |
|
10 |
36,923 |
АВВГ 5х10 |
42 |
|
11 |
38,114 |
АВВГ 5х10 |
42 |
|
12 |
27,229 |
АВВГ 5х6 |
32 |
|
13 |
19,574 |
АВВГ 5х4 |
27 |
|
14 |
34,738 |
АВВГ 5х10 |
42 |
|
15 |
14,275 |
АВВГ 5х2,5 |
19 |
|
16 |
12,701 |
КГ 5х2,5 |
19 |
|
Освещение |
56,872 |
АВВГ 5х16 |
60 |
|
Ввод (в земле) |
254,869 |
АВБбШв 5Ч95 |
255 |
3.6 Выбор трансформатора и автоматических выключателей, установленных в РП и линейных панелях ТП
По заданной мощности трансформатора (кВ?А) выбираем трансформатор ТМГ33. Технические характеристики выбранного трехфазного силового трансформатора с высшим напряжением 10 кВ представлены в таблице 3.7.
Таблица 3.7
Технические характеристики ТМГ33
Тип |
Номинальная мощность, кВ?А |
Потери, кВт |
Напряжение КЗ, % |
Ток ХХ, % |
||
ХХ |
КЗ |
|||||
ТМГ33-1600/10 |
1600 |
1,46 |
14 |
6 |
1 |
Номинальный ток на выводах НН трансформатора:
А.
Автоматический выключатель, установленный на РП ТП выбираем по условию:
А;
А.
Выбираем автоматический выключатель типа ВА55-43. Технические характеристики выбранного автомата представлены в таблице 3.8.
Таблица 3.8
Технические характеристики ВА55-43
Тип |
Номинальный ток выключателя, А |
Уставка тока расцепителя в зоне КЗ, кратная номинальному току расцепителя |
, А |
|
ВА55-43 |
2500 |
2 |
5000 |
Проверка выбранного автоматического выключателя на основе условий:
А,
А,
.
Автоматический выключатель, установленный в линейной панели ТП выбираем по условию при А:
А;
А.
Выбираем автоматический выключатель типа ВА55-37. Технические характеристики выбранного автомата представлены в таблице 3.9.
Таблица 3.9
Технические характеристики ВА55-37
Тип |
Номинальный ток выключателя, А |
Уставка тока расцепителя в зоне КЗ, кратная номинальному току расцепителя |
, А |
|
ВА55-37 |
160 |
2 |
320 |
Проверка выбранного автоматического выключателя на основе условий
А,
А,
4. Расчет токов короткого замыкания и внутрицеховой электрической сети
Расчет токов короткого замыкания (КЗ) в электроустановках напряжением до 1 кВ производится для выбора электрооборудования по термической и электродинамической стойкости, а также с целью проверки функционирования защиты и действенности системы заземления.
Характерной особенностью расчета токов КЗ в электроустановках напряжением до 1 кВ является необходимость учета активных и реактивных сопротивлений элементов цепи КЗ: силовых трансформаторов, проводов, кабелей и шин длиной 10 м и более, катушек расцепителей автоматов, первичных обмоток многовитковых трансформаторов тока, а также переходных контактов и электрической дуги, возникающей в месте КЗ.
Сопротивление системы в мОм до понижающего трансформатора определяется по формуле:
где - среднее номинальное напряжение сети высшего напряжения, кВ;
- начальное значение периодической составляющей тока КЗ на выводах высшего напряжения трансформатора, кА.
Активное сопротивление трансформатора в мОм вычисляем по формуле:
где - потери КЗ в трансформаторе, кВт
- номинальная мощность трансформатора, кВА
Индуктивное сопротивление трансформатора:
Удельные активные и индуктивные сопротивления кабелей берем из справочных данных. Сопротивление катушек автоматов принимаем из таблицы П6.4 [2].
Преобразование схемы для определения токов КЗ сводиться к сложению последовательно соединенных активных и индуктивных сопротивлений:
где n- число элементов в цепи КЗ.
Ток трехфазного КЗ в точке цепи вычисляется по выражению:
,кА
Ударный ток КЗ определяется по формуле:
При расчете токов КЗ с учетом сопротивлений переходных контактов, значение ударного коэффициента можно принять, как Ky=1.
Действующее значение периодической составляющей тока однофазного короткого замыкания:
кА
где и - суммарные активные и индуктивные сопротивления прямой последовательности
и - суммарные активные и индуктивные сопротивления обратной последовательности
и - суммарные активные и индуктивные сопротивления нулевой последовательности
Сопротивления обратной последовательности однофазных электрических аппаратов равны их сопротивлениям прямой последовательности.
Расчётная схема для определения токов КЗ приведена на Рис. 4.1
Рис. 4.1 Расчётная схема для определения токов КЗ
Короткое замыкание в точке К1:
Ток короткого замыкания на выводах высшего напряжения трансформатора, кА (из ТЗ курсового проекта):
кА
Короткое замыкание в точке К2:
В данном курсовом проекте мы не выбирали трансформаторы тока, поэтому выберем любой из справочной литературы.
ТА1 пренебрегаем в расчетах, т.к. ток превышает 500А.
ТА2: Коэффициент трансформации: 500/5; класс точности 1,0.
Определим индуктивное сопротивление системы,
мОм.
Приведем сопротивление схемы к ступени напряжения 0,4 кВ:
,
мОм.
Определим активное сопротивление трансформатора,
мОм.
Индуктивное сопротивление трансформатора:
мОм.
Активное и индуктивное сопротивление катушки автомата ВА55-43 (по таблице П6.4[1]):
Ra1=0,13 мОм,
Xa1=0,06 мОм.
При КЗ в точке К2 совокупное сопротивление переходных контактов:
Rпер = 15 мОм.
Суммарное сопротивление цепи КЗ:
Ток трехфазного КЗ в точке К2:
При расчете токов КЗ с учетом переходных контактов можно принять Ky=1:
Сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей цепи до точки К2:
Ток однофазного КЗ в точке К2:
Короткое замыкание в точке К3:
Активное и индуктивное сопротивление кабеля АВБбШв (5х95), длина которого L=260 м.:
При КЗ в точке К3 совокупное сопротивление переходных контактов:
Rпер=20 мОм.
Сопротивления трансформатора тока ТА2:
RTA2=0,2
XTA2=0,3
Активное и индуктивное сопротивление катушки автомата ВА52-33 с Iнр = 160 А (по таблице П6.4[1]):
Ra2=0,96 мОм,
Хa2=0,28 мОм.
Суммарное сопротивление цепи КЗ:
Ток трехфазного КЗ в точке К3 по (5.7):
Ударный ток КЗ:
Сопротивления прямой, обратной, нулевой последовательностей цепи до точки К3:
Ток однофазного КЗ в точке К3:
Короткое замыкание в точке К4:
Активное и индуктивное сопротивление кабеля АВВГ 5х25:
При КЗ в точке К4 совокупное сопротивление переходных контактов:
Rпер=25 мОм.
Суммарное сопротивление цепи КЗ
Ток трехфазного КЗ в точке К4:
Ударный ток КЗ, по (4.8):
Сопротивление прямой и обратной последовательностей до точки К4:
Суммарное сопротивление нулевой последовательности:
Ток однофазного КЗ в точке К4 с учетом переходного сопротивления и сопротивления системы, по (4.9):
Короткое замыкание в точке К5:
Активное и индуктивное сопротивление кабеля провода шинопровода ШРА5-250:
При КЗ в точке К5 совокупное сопротивление переходных контактов:
Rпер=30 мОм.
Суммарное сопротивление цепи КЗ
Ток трехфазного КЗ в точке К5:
Ударный ток КЗ, по (4.8):
Сопротивление прямой и обратной последовательностей до точки К5:
Суммарное сопротивление нулевой последовательности:
Ток однофазного КЗ в точке К5 с учетом переходного сопротивления и сопротивления системы, по (4.9):
Результаты расчётов токов КЗ в различных точках сведём в табл.4.1.
Таблица 4.2
Результаты расчётов токов КЗ
Точка |
Трёхфазное КЗ, кА |
Однофазное КЗ, кА |
|
1 |
5,4 |
- |
|
2 |
12,937 |
13,161 |
|
3 |
2,069 |
0,628 |
|
4 |
1,283 |
0,368 |
|
5 |
1,186 |
0, 346 |
Произведём расчёт сечений проводов по термической стойкости, используя формулу:
(4.10)
для алюминевых жил с ПВХ изоляцией
t-время отключения, берется из время-токовой характеристики защитного аппарата.
Для АПвБбШв 5х95 с приА:
Для АВВГ 5х25 с приА
Проверка автоматических выключателей по току КЗ
По своей предельной отключающей способности Iпра автоматический выключатель должен соответствовать току КЗ в начале защищаемого участка линии:
. (4.21)
Проверку надежности отключения автоматом аварийного участка сети при КЗ в конце линии следует производить по условию:
(4.22)
Ток КЗ по отношению к уставке срабатывания автомата при КЗ должен соответствовать условию (для автоматов с номинальным током более 100 А):
(4.23)
Проверим надежность отключения линии ВА55-43 при трехфазном КЗ (т.к. Iк2(1) > Iк2(3)) по (4.21):
.
Надежность срабатывания теплового расцепителя проверяем по условию (4.22):
;
;
Электромагнитный расцепитель проверяется по условию (4.23):
;
.
Условия проверки выполняются, автомат выбран верно.
Проверим надежность отключения линии ВА55-37 при трехфазном КЗ (т.к. Iк3(1) > Iк3(3)) по (4.21):
.
Надежность срабатывания теплового расцепителя проверяем по условию (4.22):
Подобные документы
Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов, его обоснование и расчет параметров. Определение электрических нагрузок. Выбор и расчет внутрицеховой электрической сети промышленного предприятия. Вычисление токов короткого замыкания.
курсовая работа [180,2 K], добавлен 20.09.2015Системы электроснабжения промышленных предприятий. Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения промышленных предприятий. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети. Выбор вводной панели. Выбор коммутационных и защитных аппаратов.
контрольная работа [97,9 K], добавлен 25.03.2013Разработка система электроснабжения отдельных установок цеха. Расчеты по выбору электродвигателей и их коммутационных и защитных аппаратов. Расчет и выбор внутрицеховой электрической сети. Определение электрических нагрузок цеха и потерь напряжения.
курсовая работа [465,6 K], добавлен 16.04.2012Характеристика проектируемого цеха и потребителей электроэнергии. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов. Определение электрических нагрузок. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети. Релейная защита и автоматика.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 16.04.2012Расчет силовой нагрузки цеха. Выбор местоположения цеховой трансформаторной подстанции. Расчет токов трехфазного и однофазного короткого замыкания. Схема распределительной сети питания электроприемников. Согласование и проверка защитной аппаратуры.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 22.12.2012Характеристика электродвигателей производственных механизмов автоматизированных технологических линий. Расчет токов короткого замыкания. Проверка автоматических выключателей и элементов сети. Определение электрических нагрузок промышленного предприятия.
курсовая работа [155,1 K], добавлен 24.01.2016Выбор структурной схемы и принципиальной схемы распределительного устройства. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и проверка коммутационных аппаратов, измерительных трансформаторов тока и напряжения, комплектных токопроводов генераторного напряжения.
курсовая работа [642,4 K], добавлен 21.06.2014Расчет электрических нагрузок цеха, разработка графика. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции, компенсирующих устройств. Вычисление токов короткого замыкания, выбор оборудования и коммутационных аппаратов. Расчет заземляющего устройства.
курсовая работа [691,4 K], добавлен 17.04.2013Выбор питающего напряжения, расчет электрических нагрузок и компенсации реактивной мощности электроснабжения автоматизированного цеха. Распределительные сети, мощность трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания, выбор электрической аппаратуры.
курсовая работа [391,7 K], добавлен 25.04.2014Расчет освещения цеха, выбор осветительного кабеля по условию допустимого нагрева. Расчет сети высшего напряжения, силового трансформатора, токов короткого замыкания кабельной сети. Проверка кабеля по термической стойкости к токам короткого замыкания.
курсовая работа [241,7 K], добавлен 27.03.2011