Электроснабжение кузнечно-прессового цеха
На современных промышленных предприятиях электропитание цеховых нагрузок производится от встроенных и пристроенных подстанций. Схема внутрицеховой сети определяется технологическим процессом производства, планировкой помещения цеха, взаимным расположением трансформаторной подстанции и электроприемников, вводом питания, расчетной мощностью, требованием бесперебойности электроснабжения… Читать ещё >
Электроснабжение кузнечно-прессового цеха (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
1. Введение
2. Расчётная часть
2. Краткая характеристика среды и строительной части помещения
2. Описание технологического процесса
2.3 Выбор электродвигателей
2.4 Выбор схемы питания и распределительной сети цеха
2.5 Расчёт электрических нагрузок
2.6 Компенсация реактивной мощности
2.7 Выбор числа и мощности трансформаторов с учетом силовой и осветительных нагрузок
2.8 Выбор способа прокладки питающей и распределительной сети. Описание конструктивного исполнения сети
2. Выбор защитных аппаратов в сети 0, 4кВ
2. 0 Выбор марки и сечения кабелей питающей и распределительной сети
2.11 Расчет токов короткого замыкания
2.12 Проверка электрооборудования и кабелей к току короткого замыкания Список использованных источников
1. Введение
Данный курсовой проект выполнен на основании задания № 27 «Электроснабжение кузнечно-прессового цеха». В задании содержится план расположения оборудования, где указаны мощности электроприёмников и данные энергосистемы. По степени требований надёжности и бесперебойности электроснабжения основная часть потребителей относится к потребителям второй и третьей категории. Основные электроприёмники — это станки.
В курсовом проекте произведены:
— выбор схемы питающей и распределительной сети цеха;
— выбор электродвигателей;
— расчет электрических нагрузок;
— компенсация реактивной мощности;
— выбор числа и мощности силовых трансформаторов с учетом силовой и осветительной сети;
— выбор способа прокладки питающей и распределительной сети;
— выбор аппаратов защиты и управления в сетях 6, (10) кВ 0, 4 кВ;
— выбор марки сечения проводников в сетях 6, (10) кВ 0, 4 кВ;
— расчет токов короткого замыкания;
— проверка электрооборудования и проводников к действию тока короткого замыкания
Основной задачей, стоящей перед энергетикой, является непрерывное и бесперебойное энергоснабжение потребителей, увеличение объемов производства, сокращение удельных расходов топлива, переход на новые экологически безопасные источники энергии, реконструкция старых и строительство новых энергетических объектов, уменьшение капиталовложений, повышение производительности труда.
Современная энергетика характеризуется отсутствием жесткой организационной структуры, раздробленностью национально-хозяйственного комплекса на отдельные отрасли. Поэтому для решения этих проблем создаются специальные организации, следящие за созданием естественных монополий, установлением основных принципов на рынке энергетики.
Важнейшей задачей энергетики для производства и распределения электроэнергии является надежное и качественное обеспечение производственных процессов необходимыми энергоресурсами. Эффективное выполнение этой задачи возможно благодаря надлежащей организации управления энергетическим хозяйством предприятия и успешному взаимодействию их подразделений по рациональному использованию топливно-энергетических ресурсов, а также согласованным отношением энергослужб с энергосистемой и её структурами.
Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем перехода на более энергосберегающие технологии производства, а также на сокращение использования вторичных ресурсов.
Электрическая установка ток мощность
2. Расчётная часть
2. 1 Краткая характеристика среды и строительной части помещения
В кузнечно-прессовом цехе размещены: станочное отделение, в котором установлено оборудование: обдирочные станки типа РТ-21 001 и РТ-503, электротермические установки, кузнечно-прессовые машины, мостовые краны.
Транспортные операции осуществляются с помощью мостовых кранов и грузовых лифтов.
ЭСН осуществляется от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП-1, 4 км, а от ЭНС до ГПП-12 км. Напряжение на ГПП-6 и 10 кВ.
По категории надежности ЭСН — потребитель 2 и 3 категории, а вентиляция о ОУ 2 категории.
Прокладка линий ЭСН должна быть защищена от агрессивной среды и механических повреждений. Количество рабочих смен — 2.
Грунт в районе здания — суглинок с температурой +15°С. От этой же цеховой ТП намечается ЭСН при расширении станочного парка. Каркас здания сооружен из блоков-секций длинной 8 м каждый.
Размер цеха А*В*Н=96*56*10м.
Вспомогательные двухэтажные помещения имеют высоту 4 м.
2.2 Краткое описание технологического процесса
Участок кузнечно-прессового цеха (КПЦ) предназначен для подготовки металла к обработке.
Он имеет станочное отделение, в котором установлено оборудование: обдирочные станки, электротермические установки, кузнечно-прессовые машины, мостовые краны и др. Участок предусматривает наличие помещений для цеховой ТП, вентиляторной, инструментальной, складов, для бытовых нужд и пр.
2. 3 Выбор электродвигателей
Выбор мощности электродвигателей для всего имеющегося оборудования в цехе Рн. д, кВт, выполняется по формуле Рн. д? Ррасч. ,
Ррасч. = Р на валу/?*п, (1)
где Рн. д. — номинальная мощность электродвигателя, кВт;
Ррасч. — расчетная мощность электродвигателя, кВт;
Р на валумощность на валу электродвигателя, кВт;
?- КПД электродвигателя;
пколичество электродвигателей, шт.
Среда в цехе нормальная, поэтому применяются электродвигатели серии 4А.
В данном курсовом проекте электродвигатели не выбираются, так как они поставляются комплектно с механизмом.
2. 4 Выбор схемы питающей и распределительной сети цеха
Сети напряжением до 1 кВ служат для распределения электрической энергии внутри цехов промышленных предприятий, а также для питания некоторых электроприемников, расположенных за пределами цеха на территории предприятия.
На современных промышленных предприятиях электропитание цеховых нагрузок производится от встроенных и пристроенных подстанций. Схема внутрицеховой сети определяется технологическим процессом производства, планировкой помещения цеха, взаимным расположением трансформаторной подстанции и электроприемников, вводом питания, расчетной мощностью, требованием бесперебойности электроснабжения, технико-экономического соображения, условиями окружающей среды.
Цеховые сети бывают питающие, которые отходят от источника питания, и распределительные, к которым присоединяются электроприемники.
Внутрицеховые сети выполняются по радиальным, магистральным и смешанным схемам.
В данном цехе нагрузка распределена равномерно по площади цехе и не требует установки распределительного щита на подстанции, поэтому применяется смешанная схема питания.
При магистральных схемах, выполненных шинопроводами, перемещение технологического оборудования не вызывает переделок сети. Основным недостатком является то, что при повреждении магистрали отключаются все электроприемники.
2.5 Расчет электрических нагрузок
Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: мощности трансформаторных подстанций, питающих и распределительных сетей энергосистемы, заводских трансформаторных подстанций и их сетей. Поэтому правильное определение ожидаемых электрических нагрузок является основополагающим этапом при проектировании схемы электроснабжения.
В настоящее время основным методом расчета электрических нагрузок промышленных предприятий является метод упорядоченных диаграмм (коэффициента максимума). Это основной метод расчета электрических нагрузок, который сводиться к определению максимальных (Рм, Qм, Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников.
На примере одной группы электроприемников, обдтрочных станков, рассмотрим расчет электрических нагрузок. Общее число- 4.
УРном = 148 кВт Средняя нагрузка за максимальную нагруженную смену Рсм, кВт, определяется по формуле Рсм= Ки * УРном, (2)
где Ки-коэффициент использования электроприемников (Шеховцов, табл. 1. 5. 1), для кранов Ки=0, 16;
УРном-суммарная номинальная мощность электроприемников в группе с одинаковым режимом работы.
Рсм= 0, 14* 148=20, 8 кВт Определяется средняя нагрузка за смену Qсм, кВар, по формуле
Qсм = Рсм * tgц, (3)
где tgцкоэффициент реактивной мощности (Шеховцов, табл. 1. 5. 1), tgц=1, 73.
Qсм =20, 8 * 1, 73 = 36 кВАр
Далее находят полную мощность Sсм, кВ*А, по формуле
Sсм = vР2 см+ Q2см, (4)
Sсм=v20, 82+362=31, 6 кВ*А Определяется максимальная активная нагрузка Рм, кВт, по формуле Рм=Рсм*Км, (5)
где Кмкоэффициент максимума активной нагрузки; Км зависит от Ки и пэ которая определяется по таблице 1. 5. 3 (Шеховцов);
пэ— эффективное число электроприемников, может определено по упрощенным вариантам по таблице 1. 5. 2 (Шеховцов).
Рм=20, 8*3, 8= 79, 04 кВт Определяется максимальная реактивную мощность Qм, кВар, по формуле
Qм= К'м* Qсм, (6)
где К'мКоэффициент максимума реактивной мощности; При пэ?10, Км=1, 1; пэ>10, К'м=1
Qм=1, 1*36=39, 6 кВар Полная мощность Sм, кВ*А, вычисляется по формуле
Sм= vР2 м + Q2м, (7)
Sм= v79, 042+39, 62= 88, 4кВ*А
Максимальный ток Iм, А, вычисляется по формуле
Iм= Sм/v3*0, 38, (8)
Iм= 88, 4/v3* 0, 38=134, 5 А Расчет электрических нагрузок остальных групп электроприемников приведен в таблице 1.
2.6 Компенсация реактивной мощности
Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели, трансформаторы, реакторы и прочие электроприемники.
Расчет и выбор компенсирующего устройства производится на основании задания энергосистемы. Потребная мощность компенсирующих устройств выбирается с учетом наибольшей входной реактивной мощности, которая может быть передана из сетей энергосистемы
QрасчQб? Qэ, (11)
где Qрасчрасчетная потребляемая предприятием мощность, кВар;
Qбмощность КУ;
Qэреактивная мощность, выдаваемая энергосистемой, кВар.
Для данного цеха выбирается УКМ 58−04−100−10 У3
Таблица 1- Расчет электрических нагрузок
Максимальная нагрузка | IМ А | 134. 5 | 20. 5 | 10. 4 | 4. 8 | 65. 1 | 88. 8 | 317, 9 | 9, 1 | 9. 8 | 203. 3 | 265. 6 | 478. 7 | 796. 6 | 17. 03 | |||
SМ кВА | 88. 4 | 13. 5 | 6. 82 | 3. 2 | 42. 8 | 58. 4 | 290, 2 | 6, 01 | 6. 45 | 133. 7 | 174. 6 | 314. 75 | 523. 9 | 7. 65 | 400. 1 | |||
QМ кВар | 39. 6 | 11. 99 | 6. 05 | 2. 86 | 27. 2 | 37. 2 | 124, 8 | 5, 32 | 5. 72 | 63. 03 | 73. 05 | 142. 25 | 267. 05 | 11. 2 | 1*100 | 102. 1 | ||
РМ кВт | 79. 04 | 6. 3 | 3. 15 | 1. 5 | 170, 8 | 2, 8 | 158. 4 | 279. 4 | 450. 2 | 378. 4 | ||||||||
К'М | 1. 1 | 1. 1 | 1. 1 | 1, 1 | 1. 1 | 1. 1 | ; | 1, 1 | 1, 1 | 1, 1 | 1, 1 | ; | ; | |||||
КМ | 3, 8 | 3, 8 | 4, 5 | |||||||||||||||
nэ | 3. 2 | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | |||||
Сменная нагрузка | SСМ кВА | 41. 6 | 12. 5 | 6. 3 | 41. 25 | 56. 3 | ; | 5, 59 | 65. 1 | 70. 2 | ; | ; | ||||||
QСМ кВар | 10. 9 | 5. 5 | 2. 6 | 24. 75 | 33. 8 | ; | 4, 84 | 5. 2 | 57. 3 | 66. 8 | ; | ; | ||||||
РСМ кВт | 20. 8 | 6. 3 | 3. 15 | 1. 5 | ; | 2, 8 | 31. 08 | 35. 2 | ; | ; | ||||||||
m | 4, 1 | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | 4, 1 | 4, 8 | ; | ; | |||||
Заданная нагрузка приведенная к длительному режиму | tgц | 1, 73 | 1, 73 | 1, 73 | 1, 73 | 0, 75 | 0, 75 | 1, 2 | 1, 73 | 1, 73 | 1, 73 | 0, 5 | 0, 5 | 0. 85 | 0. 35 | |||
cosц | 0, 5 | 0, 5 | 0, 5 | 0, 5 | 0, 8 | 0, 8 | 0, 83 | 0, 5 | 0, 5 | 0, 5 | 0, 5 | 0, 8 | 0, 87 | 0. 8 | 0. 93 | |||
Ки | 0, 14 | 0, 14 | 0, 14 | 0, 1 | 0, 6 | 0, 6 | ; | 0, 14 | 0, 1 | 0, 14 | 0, 14 | ; | ; | |||||
УРн кВт | 22, 5 | |||||||||||||||||
Рн кВт | 7, 5 | 224, 5 | 297, 5 | 3, 5 | ||||||||||||||
n | ||||||||||||||||||
Наименование электроприемников | ШРА 1. Обдир. станок | Кривошип. КПМ | Фрикцион. КПМ | Кран мостовой | Вентилятор вытяжной | Вентилятор приточный | Итого ШРА 1 | РП Эл. термич. уст | ШРА 2. Кран мостовой | Обдироч. Станки РТ-503 | Обдир. Ст. РТ21 001 | Итого ШРА 2 | Итого на Щите 0, 4 | Освещени | Компенсир уст. | Всего | ||
2.7 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов с учетом силовой и осветительной нагрузки
Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий, является одним из основных вопросов рационального построения схемы электроснабжения.
Данный цех имеет встроенную ТП, которая получает питание от ПГВ напряжением 6 кВ и от резервной линии 0, 4 кВ.
Для цеховых подстанций с первичным напряжением 10 кВ применяются масляные, сухие трансформаторы или трансформаторы, заполненные негорючей жидкостью. Для внутренней установки преимущественно применяются масляные трансформаторы.
На однотрансформаторных подстанциях при наличии взаимного резервирования с помощью перемычек на вторичном напряжении мощность трансформаторов выбирается исходя из величины коэффициента загрузки. Коэффициент загрузки цеховых трансформаторов (при преобладании нагрузок второй категории) в= 0, 7…0, 8.
Выбор мощности трансформаторов S тр, кВ*А, выбирается из условия
Sтр? Sрасч/п* вт, (12)
где Sрасчмаксимальная расчетная мощность, кВ*А;
пколичество трансформаторов, шт.; п=2;
вткоэффициент загрузки;
Sтр?400, 1/1*0, 8=500, 2кВ*А По таблице П-18. 1, П-18. 2 методических указаний выбирается трансформатор ТМЗ-630.
вт=Sрасч/п*Sтр, (13)
вт=500, 2/ 1* 630=0, 79
По таблице П-18. 1, П-18. 2 методических указаний выбирается КТП- 630.
Таблица 2- Технические данные КТП
Тип ПС | Тип вводного устройства ВН | Тип Трансформатора | Схема и Группа со; единений | U, кВ | РУНН | |||
ВН | НН | Тип ВШ | Тип ЛШ | |||||
КТП-630 | ШВВ-3 | ТМЗ-630 | Y/Y-0 | 0, 4 | ШВ-А | ШЛ-А | ||
Таблица 3 — Типы и технические данные электрооборудования КТП
Вводной шкаф ВН | Тип трансформатора | Вводной шкаф РУНН | Линейный Шкаф РУНН | |||
Тип шкафа | ШЕВ — 3 | ШВ-А | ШЛ-А | |||
Ячейки РУНН | 3, 4 | 5−9 | ||||
Типоисполнение выключателя | В11-II | ТМЗ- 630 | А3744С | А3712Б А3722Б | А3712Б А3722Б | |
Номинальный ток выключ. | 160−400 | 160−250 | ||||
Динамическая стойкость сборных шин ВН — 70 кА;
Термическая стойкость в течении 0, 5 с-30 кА;
Динамическая стойкость сборных шин и ответвлений от них к отдельным аппаратам РУНН-25 кА;
Термическая стойкость в течении 1 с-10 кА;
2.8 Описание конструктивного исполнения сети
От ПГВ до трансформаторной подстанции 6 кВ напряжение подается по силовым кабелям, которые проложены в траншее на глубине 1 м. Резервный кабель 0, 4 кВ также проложен в траншее на расстоянии 200 мм от питающего кабеля 6 кВ.
Внутри цеха кабели до ШРА прокладываются по кабельным конструкциям на высоте 3 м.
Шинопровод на подвесах устанавливается на высоте 3 м от уровня пола. На спуске кабельной линии с высоты 2 м от уровня пола кабель прокладывается в трубе для исключения возможности повреждения кабеля.
2.9 Выбор аппаратов защиты и управления в сетях 6 кВ и 0, 4 кВ
Электрооборудование и кабельные линии цеха должны быть надежно защищены от ненормальных режимов работы: перегрузок, коротких замыканий и т. д. Для предотвращения перегрева оборудования и проводников каждый участок сети снабжается защитным аппаратом, отключающим поврежденный участок с наименьшим временем действия.
В сетях напряжением до 1 кВ в качестве аппаратов защиты могут применяться автоматические выключатели (автоматы), предохранители, тепловые реле, магнитные пускатели.
Автоматы выбираются согласно условиям
По напряжению
Uн. а? Uс,
где Uн. а — номинальное напряжение автомата, В;
Uс — напряжение сети, В.
По току
Iн. а? Iс,
где Iн. а — номинальный ток автомата, А;
Iс — ток сети, А.
По току расцепителя
I н. р? 1, 25 * I н. д — для одиночных двигателей, (14)
I н. р? 1, 1 * I н. д — для многоприводных двигателей, (15)
где I н. р — номинальный ток расцепителя, А;
I н. д — номинальный ток двигателя, А.
Выбор автоматов производится следующим образом, что показано на примере Обдирочного станка РТ-503
Номинальный ток двигателя Iн. д, А, находится по формуле
Iн. д = Рн/v3*Uн*соsц, (16)
где Рн — номинальная мощность электродвигателя, кВт;
Uн — номинальное напряжение электродвигателя, В;
соsц — коэффициент мощности.
Iн. д = 37/1, 73* 0, 38* 0, 5= 112, 12 А Номинальный ток расцепителя I н. р, А, вычисляется по формуле (17)
Iн. р= 1, 25* 112, 12= 140, 15 А По данным расчета из таблицы А. 6 (Шеховцов) выбирается автомат серии ВА 52−35
Iн. р=160 А;
Iн. а=250 А.
Выбор остальных автоматов производится аналогичным образом и приведен в таблице 3.
На КТП 0, 4 кВ установлен вводной автомат серии А3744С
Iн. а=630 А;
По формуле (15) определяется ток расцепителя Iн. р, А, вводного автомата
I р=400 А,
Iн. р=608* 1, 1=668, 8 А По таблице П-6 методических указаний выбирается ближайший ток расцепителя
I н. р=400 А На РП Iрасч=9, 1 А. В ячейке линейного шкафа РУНН установлен автомат серии А3712Б с номинальным током I н. а=160 А.
По формуле (15) определяется номинальный ток расцепителя
I н. р=1, 1*9, 1=10, 01 А По таблице П-6 методических указаний выбирается ближайший ток расцепителя
I н. р=250 А На ШРА 1 Iрасч = 317, 9 А. В ячейке линейного шкафа РУНН устанавливается автомат серии А3700Б с номинальным током I н. а = 630 А.
По формуле (15) определяется номинальный ток расцепителя
I н. р = 1, 1* 317, 9 = 349, 6 А По таблице П-6 методических указаний выбирается ближайший ток расцепителя
I н. р =400 А Для кранов данного цеха необходимо выбрать подходящие ящики с рубильником (ЯР). по всем требованиям подходит ЯВЗ- 100.
Определение марки ШРА 1
Iрасч=317, 9 А По таблице П-4. 2 методических указаний выбирается ШРА-400−44-У3, Uн. ш=380 В.
На ШРА 2 Iрасч=478, 7 А. В ячейке линейного шкафа РУНН устанавливается автомат серии А3700Б с номинальным током I н. а = 630 А.
Iн. р. =1, 1*478, 7=526, 5 А По таблице П-6 методических указаний выбирается ближайший ток расцепителя
Iн. р. =630 А По таблице П-4. 2 методических указаний выбирается ШРА-630−44-У3, Uн. ш=380 В.
Определение марки ПР
Iрасч=9, 1 А По таблице А. 7. методических указаний выбирается ПР 85−3 055 21 У3
Uн. ш. =380 В Для вентиляторов устанавливается ящик управления Я5110−3074:ящик управления двумя нереверсивными двигателями с питанием цепи управления фазным напряжением с автоматическим выключателем на каждый фидер.
Таблица 4-Сводная ведомость автоматов
№ n/n | Наименование | P кВт | n | I, А | Тип | Iн. а, А | I, н. рА | |
7−10 | Обдир. станок РТ-503 | 112, 12 | ВА52−35 | |||||
6, 17, 36 | Кран мостовой | 45, 5 | ВА51Г-31 | |||||
Вентилятор вытяжной | 105, 8 | ВА51−33 | ||||||
3−5 | Эл. Термическая уст. | 60, 6 | ВА51Г-31 | |||||
21−23 | Фрикционный КПМ | 7, 5 | 22, 7 | ВА51−31−1 | ||||
18−20 | Кривошипный КПМ | 45, 5 | ВА52Г-31 | |||||
24−35 | Обдир. станок РТ-21 001 | 63, 6 | ВА52Г-31 | |||||
Вентилятор приточный | 144, 2 | ВА52−35 | ||||||
2.10 Выбор марки и сечения проводников в сетях 6 кВ и 0, 4 кВ
Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока нагреваются, и при этом в них происходит выделение определенного количества теплоты. Нарастание температуры происходит до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие между теплом, выделенном в проводнике и переданной в окружающую среду.
Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и нарушению пожаробезопасности.
В ПУЭ устанавливаются предельно-допустимые значения температуры нагрева проводников в зависимости от марки и материала изоляции проводника.
Предельно-допустимый ток по нагревуэто ток при котором устанавливается наиболее длительная температура нагрева проводника. Значения этих токов выбираются в зависимости от безопасности обслуживания сетей, способа прокладки кабеля, температуры окружающей среды и износа изоляций проводников различных марок и сечений.
При расчете сетей по нагреву сначала выбирают марку проводника. В данном электромеханическом цехе применяются кабели марки АВВГ с алюминиевыми жилами.
Затем выбирают сечение проводников по условию длительно-допустимых токов по условию
Iд. д? Iрасч (17)
Расчетный ток Iрасч, А, вычисляется по формуле (16).
Значение длительно-допустимых токов в ПУЭ составлены для нормальных условий прокладки проводников: температура воздуха +25 °С; температура земли +15 °С.
Если условие прокладки проводников отличается от нормальных, то допустимый ток I’д. д, А, определяется с поправкой на температуру и на количество кабелей проложенных в одной траншее по формуле
I’дд= Iдд* Кп1* Кп2 (18)
где Iд. ддлительно допустимый ток, А;
Кп1— поправочный температурный коэффициент (табл. 1. 3. 3, ПУЭ);
Кп2— коэффициент, зависящий от количества параллельно прокладываемых кабелей и расстояния между ними (табл. 1. 3. 26, Кнорринг).
Выбор кабелей в сети 0, 4 кВ осуществляется по отключающей способности автоматов и по потере напряжения.
Выбор кабеля для питания обдирочного станка РТ-503
Iрасч=112, 12 А;
Кп1=0, 93.
По таблице 12. 14 (Кнорринг) определяют длительно-допустимый ток Iд. д=180А.
Выбирается кабель марки АВВГ 4*70
I’д. д=180*0, 93*0, 95=159, 1 А Данный кабель проверяют по условию
Iд. д? Iрасч, ,
159, 1 А > 112, 12 А Данный кабель по нагреву проходит.
Далее кабель проверяют на отключающую способность автомата по условию
Iн. р? I’д. д
140, 15 А < 159, 1 А
По отключающей способности автомата кабель проходит.
Выбор сечения остальных проводников приведен в таблице 5.
Таблица 5-Сводная ведомость кабелей
№ n/n | Наименование | P кВт | n | I, А | Тип | Iн. а, А | |
7−10 | Обдирочный станок РТ-503 | 112, 12 | АВВГ 4*70 | ||||
6, 17, 36 | Кран мостовой | 45, 6 | АВВГ 4*16 | ||||
Вентилятор вытяжной | 167, 3 | АВВГ 4*95 | |||||
3−5 | Эл. Термическая установка | 60, 9 | АВВГ 4*16 | ||||
21−23 | Фрикционный КПМ | 7, 5 | 22, 8 | АВВГ 4* | |||
18−20 | Кривошипный КПМ | 45, 6 | АВВГ 4*16 | ||||
24−35 | Обдирочный станок РТ-21 001 | 63, 9 | АВВГ 4*25 | ||||
Вентилятор приточный | 228, 2 | АВВГ 4*120 | |||||
2.10.1 Выбор марки и сечения силового кабеля 10 кВ
Выбор силового кабеля производится по экономической плотности тока jэк, А/мм2, которая определяется по таблице П-28 методического указания, в зависимости от числа использования максимума нагрузки и кабеля jэк= 1, 4 А/мм2.
Экономическое сечение Sэк, мм2, вычисляется по формуле
Sэк= Iрасч/jэк, (19)
где Iрасчрасчетный ток, А;
jэкэкономическая плотность, А/мм2.
Расчетный ток Iрасч, А, вычисляется по формуле
Iрасч=Sтр/v3*Uн, (20)
где Sтрноминальная мощность трансформатора, кВ*А;
Uнноминальное напряжение, кВ.
Sтр=630 кВ*А;
Uн=6 кВ;
jэк=1, 4 А/мм2.
Iрасч=630/1, 73*6=60, 7 А,
Sэк=60, 7/1, 4=43, 3 А По таблице 1. 3. 16 ПУЭ выбирается кабель марки АСБ 3×25 мм2, Iд. д= 105 А.
По формуле (17) определяется длительно-допустимый ток I’д. д, А, с поправкой Кп1=0, 92 (табл. 1. 3. 26, ПУЭ), Кп2= 0, 96 (табл. 12. 10, Кнорринг)
I’д. д= 105* 0, 92* 0, 96= 92, 73 А Максимальный ток Imax, А, вычисляется по формуле
Imax= 1, 4*Sтр/v3*Uн, (21)
Imax=1, 4* 630/v3*6=88, 11 А Далее кабель проверяется по условию
Imax
88, 8 А < 92, 73 А Условие выполняется, кабель по нагреву проходит.
Проверка кабеля на термическую стойкость производится по формуле
Smiп= vВк*103/С, (22)
где Вктепловой импульс, кА2*с;
Стермический коэффициент; Для алюминиевых кабелей С=85.
Smiп=v84, 1* 103/85= 107, 88 мм2
Для того чтобы не завышать сечение кабеля в вводном шкафу устанавливается плавкий предохранитель.
Расчет сети по потере напряжения Выбранные по длительно допустимому току и согласованные с током защиты аппаратов сечение проводников внутрицеховых электрических сетей должны быть проверены на потерю напряжения.
Отклонением напряжения у электроприемника называется алгебраическая разность между фактическим (действительным) напряжением сети и номинальным напряжением электрического приемника.
Алгебраическая разность между напряжением источника питания и напряжением в месте подключения электрического приемника к сети называется потерей напряжения.
Геометрическая разность векторов напряжений переменного тока в начале и в конце рассматриваемого участка электрической сети называется падением напряжения.
Проводим проверку на потерю напряжения самого удаленного электродвигателя.
Участок от ТП до отдаленного электроприемника.
(23)
Для 3-х фазной сети с нулевым проводом для алюминиевых жил С=44
Рассчитываем потери напряжения на первом участке по формуле
(23):
Далее рассчитываем потери напряжения на втором участке по формуле (24).
А На чувствительность проходит
2.11 Расчет токов короткого замыкания
Расчет схемы сопротивлений для точек ведется в относительных единицах.
Расчет точки :
Сопротивление энергосистемы определяется по формуле:
(27)
Сопротивление воздушной линии определяется по формуле:
(28)
где х0 = 0, 4 (для воздушных линий) Результирующее сопротивление для точки определяется по формуле
(29)
Периодическая составляющая тока, кА, находится по формуле:
(30)
где? базовый ток, кА.
Базовый ток, кА, находится по формуле:
(31)
Далее находим периодическую составляющую тока, кА, по формуле (30):
Ударная составляющая тока короткого замыкания, кА, рассчитывается по формуле
(32)
где Ку=1, 96 — при КЗ в сетях ВН, где активное сопротивление не оказывает существенного влияния.
Расчет точки :
(33)
Результирующее сопротивление для точки находится по формуле:
(34)
Базовый ток, кА, находится по формуле
(31)
По формуле (30) определяется периодическая составляющая:
.
По формуле (32) определяется ударный ток:
где Kу=1, 96 (определяется по графику метод указания страница 65)
Расчет точки :
Активное сопротивление линии определяется по формуле Хл=1, 25*1, 5=0, 13 мОм Индуктивное сопротивление линии определяется по формуле Х=0, 091*1, 5=1, 87 мОм Хрез=0, 094+17=17, 094 мОм Грез=Гл+Гm+Гc+Гк Грез=5, 9+0, 12+0, 25=6, 27 мОм мОм кА
Расчет точки :
По таблице П-21 методические указания Ха2=0, 41 мОм; Га2=0, 55 мОм; Гк2=0, 25 мОм мОм мОм мОм мОм По таблице П-21 методические указания :
Ха3=2, 7 мОм; Глз=5, 5 мОм; Гкз=0, 25 мОм
Хл=0, 116*7=0, 812 мОм Гл=7, 4*7=51, 8 мОм Хрез4=18, 2+0, 41+1, 6+9, 45+2, 7+0, 812=38, 48 мОм Грез4=6, 27+0, 55+0, 25+5, 9+9, 45+5, 5+0, 25+51, 8=84, 57 мОм
Определяем ударный ток в точке К4
Ку=1
Таблица 6-Проверка шкафа высокого напряжения
Условие выбора и проверка | Расчетные данные | Справочные данные | |
Uн. уст? Uн Imax < Iн. а Iуд? iа Вк? I2т*tт | 6 кВ 38, 49 А 48, 7 кА 242, 5 кА2*с | 6 кВ 200 А 70 кА 450 кА2*с | |
Вк = I2по* t откл= I2по* (t3* tов*Та)=17, 52*(0, 5+0, 1+0, 095)= 242, 5 кА2*с
I2 Т* t Т=302*0, 5=450 кА2*с Таблица 7-Проверка шкафа низкого напряжения
Условие выбора и проверки | Расчетные данные | Справочные данные | |
Uн. уст? Uн Imax < Iн. а Iуд? iа Вк? I2т*tт | 0, 4 кВ 5086 А 40, 89 кА 65, 4 кА2*с | 0, 4 кВ 630 А 25 кА 100 кА2*с | |
Вк = I2по* t откл= I2по* (t3* tов*tа)=9, 7 2*0, 695=65, 4 кА2*с
I2 Т* t Т=100*1=100 кА2*с
Список использованных источников
1. Кнорринг Т. М. и др. Справочная книга для проектирования электрического освещения // Г. М. Кнорринг., И. М. Фадин., В. Н. Сидоров — 2-е изд., перераб. И доп. — СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербург, отд-ие, 1992. -448 с.: ил.
2. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТР М-016−2001 РД153−34. 0−03. 150−00.
3. Методические указания к выполнению курсового проекта по
дисциплине «Электроснабжение промышленных предприятий и установок» Иваново, 1990 г.
4. Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий РД153. 34. 0−03. 301−00 (ВППБ 01−02−95*). 3-е издание с изм. и доп.
5. Правила устройства электроустановок. 6-е изд.: Все действующие разделы ПУЭ-6, с изм. и доп., по состоянию на 1 мая 2002 — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. — 512 с., ил.
6. Стандарт УТЭК. Методическое пособие по оформлению пояснительной записки и графических работ курсового и дипломного проектирования.
7. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г. М. Кнорринга. Л., «Энергия», 1976.
8. ТЕРм 81−03−08−2001 «Сборник № 8. Электротехнические установки». Кабинет Министров РБ, 2002