Электроснабжение участка кузнечно-прессового цеха

Курсовая работа

Участок кузнечно — прессового цеха (КПЦ) предназначен для штамповки и ковки металла.

Он имеет станочное отделение, в котором установлено оборудование: обдирочные станки типа РТ — 21001 и РТ — 503, электротермические установки, кузнечно — прессовые машины, мостовые краны и др. Участок предусматривает наличие помещений для цеховых: Тепловых подстанций, вентиляторной, инструментальной кладовой, складов, для бытовых нужд и пр.

ЭСН осуществляется от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП — 1.4 км, а от ЭНС до ГПП — 12 км. Напряжение на ГПП — 10 кВ.

Количество рабочих смен — 2. Потребители участка имеют 3 категории надежности ЭСН.

Грунт в районе КПЦ — суглинок с °t +15 °C. От этой же цеховой ТП намечается ЭСН при расширении станочного парка.

Дополнительная нагрузка КПЦ в перспективе составит: Рдоп = 685 кВТ, Qдоп=828 квар, Кn=0.5.

Каркас здания смонтирован из блоков — секций длинной 8м каждая.

Размеры участка А ×В×h=96х56х10м.

Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4м

Перечень оборудования КПЦ дан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Рэл)

Таблица 1. Приложение к заданию на курсовое проектирование ЭО инструментального цеха

№ на планеНаименование ЭОРэп, кВтПримечание1Вентилятор вытяжной552Вентилятор приточный753…5Электрические установки206,17,36Краны мостовые20 кВА7…16Обдирочные станки типа РТ-5034.718…20Кривошыпные КПМ1521…23Фрикционные КПМ7.524…35Обдирочные станки типа РТ-2100110

1. Расчет электрических нагрузок

электроснабжение кузнечный прессовый цех

Все электроприемники группы работают в длительном режиме работы, поэтому Рн = Рпасп.

ШРА-1

Электроприемники группы разбивают на однородные по режиму работы подгруппы с одинаковыми значениями коэффициентов использования и коэффициентов мощности

В данной группе электроприемников — 8

подгруппа — Вентиляторы 2 шт.;

7 стр., 3312 слов

Особенности шлифовальных станков

... них остается одно - принцип работы шлифовальных станков, независимо от типа, основан на вращении шлифовального круга. Шлифовальные круги Особенностями шлифовального круга по сравнению с другими режущими инструментами являются, ... на новые и отрегулировать работу оборудования. Для подготовки станка к эксплуатации необходимо знать: величину съема металла, скорость осевой подачи изделий (в м/мин) или ...

подгруппа — Краны мостовые 3 шт.

подгруппа — Электротермические установки 3 шт.

.1 По таблицам для каждой группы определяем: Ки, cosφ

подгруппа Ки1 = 0,6 cosφ1 = 0,8 tgφ1 = 0,75

подгруппа Ки1 = 0,1 cosφ1 = 0,5 tgφ1 = 1,73

подгруппа Ки1 = 0,8 cosφ1 = 0,95 tgφ1 = 0,33

.2 Определяем суммарную активную мощность электроприемников по подгруппам

∑Ру1 = 130 кВт ∑Ру2 = 60 кВт∑Ру3 = 60 кВт

.3 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену

Рсм1 = Ки1 ∑Ру1; 0,6 30 = 78 кВт Рсм2 = Ки1 ∑Ру2; 0,1 60 = 6 кВт

Рсм3 = Ки1 ∑Ру3; 0,8 60 = 48 кВтсм1 = Рсм1 tgφ1; 78 0,75 = 58,5 квар Qсм2 = Рсм2 tgφ1; 6 1.73 = 10,38 кварсм3 = Рсм3 tgφ1; 48 0,33 = 15,84 квар

Где Рсм1 — среднесменная активная мощностьсм1 — среднесменная реактивная мощность

.4 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену в целом по группе

Рсм = Рсм1 + Рсм2 + Рсм3; 78 + 6 + 48 = 132 кВтсм = Qсм1 + Qсм2 + Qсм3; 58,5 + 10,38 + 15,84 = 84,74 квар

.5 Определяем значение числа «m» — модуля силовой сборки

= Рн max / Pн min; 40/2,5 = 16

Где Рн max — максимальная номинальная мощность электропиемника в группе;

Рн min — минимальная номинальная мощность электроприемника в группе.

.6 Так как m >3, Ки < 0,2, n > 5 то эффективное значение электроприемников nэ определяем, используя относительные величины n* и Р*

* = n1 / n; 6/18 = 0,33

где n1 — число элекртоприемников, мощность которых больше 0,5 номинальной мощности самого мощного электроприемника.- общее число электроприемников.

5 стр., 2261 слов

Мощность цепи синусоидального тока

... Z = R, активная мощность равна полной мощности. Коэффициент мощности -- важный эксплуатационный параметр электроприемников. Так как I = Р/(UCоs), то чем выше Cоs, тем при меньшем значении тока в цепи может быть произведено ... т. е. Q L = UI. Реактивную мощность выражают в вольт-амперах реактивных (ВАр), киловольт-амперах реактивных (кВАр) и т. д. Напряжение на элементе с индуктивностью U = U L = XL ...

Р* = Р1 / ∑Рн; 180/314 = 0,57

где Р1 — суммарная мощность n1 элект;роприемников;

∑Рн — суммарная мощность всех электроприемников группы.* = 0,37* = 0,57

.7 По значению Ки и nэ определяем из таблицы Кмакс

Кмакс = 2

По этим значениям из таблицы определяем величину nэ* = 0,81э = n nэ*; 0,81 18 = 14,58 ≈ 15

.8 Определяем максимальную расчетную активную мощность

Рмакс = Рсм Кмакс; 132 2 = 264 кВт

.9 Определяем максимальную расчетную реактивную мощность

макс = К′макс Qсм; 1,1 84,74 = 93,2 квар

где К′макс = 1,1; если nэ ≤ 10; Ки ≥ 0,2 и nэ ≤ 100, в остальных случаях К′макс = 1,1

.10 Определяем полную максимальную расчетную мощность

макс = √Р2макс + Q2макс; √2642 + 93,22 = 280 кВА

1.11 Определяем максимальный расчетный ток

макс = Sмакс / (√3 Uн); 280/1,73 0,38 = 430 А

ШРА-2

В данной группе электроприемников — 28

подгруппа: пресса — 6 шт.

подгруппа: станки — 22 шт.

.1.1 По таблицам для каждой группы определяем: Ки, cosφ

подгруппа Ки1 = 0,17 cosφ1 = 0,65 tgφ1 = 1,17

.1.2 Определяем суммарную активную мощность электроприемников по подгруппам

∑Ру1 = 67,5 кВт ∑Ру2 = 167 кВт

.1.3 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену

Рсм1 = Ки1 ∑Ру1; 0,25 67,5 = 16,9 кВт Рсм2 = Ки1 ∑Ру2; 0,17 167 = 28,4 кВтсм1 = Рсм1 tgφ1; 16,9 1,17 = 19,8 квар Qсм2 = Рсм2 tgφ1; 28,4 1,17 = 33,2 квар

Где Рсм1 — среднесменная активная мощностьсм1 — среднесменная реактивная мощность

1.1.4 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену в целом по группе

8 стр., 3606 слов

Разработка методики выполнения измерений активной и реактивной ...

... системы. Значение активной мощности является результатом прямых измерений с помощью ваттметра. Значение реактивной мощности определяют в результате косвенных измерений на основании показаний ваттметра ... измерения активной мощности использовать ваттметр; для измерения реактивной мощности использовать ваттметр и фазометр. Выбор данных способов обосновывается тем, что при измерении активной мощности ...

Рсм = Рсм1 + Рсм2; 16,9 + 28,4 = 45,3 кВтсм = Qсм1 + Qсм2; 19,8 + 33,2 = 53 квар

.1.5 Определяем значение числа «m» — модуля силовой сборки

= Рн max / Pн min; 20/5,5 = 3,63

где Рн max — максимальная номинальная мощность электропиемника в группе;

Рн min — минимальная номинальная мощность электроприемника в группе.

.1.6 Так как m >3, Ки < 0,2, n > 5 то эффективное значение электроприемников nэ определяем, используя относительные величины n* и Р*

* = n1 / n = 6/24 = 0,25

где n1 — число элекртоприемников, мощность которых больше 0,5 номинальной мощности самого мощного электроприемника.- общее число электроприемников.

Р* = Р1 / ∑Рн = 0,43

где Р1 — суммарная мощность n1 электроприемников;

∑Рн — суммарная мощность всех электроприемников группы.

1.1.7 По значению Ки и nэ определяем из таблицы Кмакс

Кмакс = 2,5

.1.8 Определяем максимальную расчетную активную мощность

Рмакс2 = Рсм Кмакс; 45,3 2,5 = 113,2 кВт

.1.9 Определяем максимальную расчетную реактивную мощность

макс2 = К′макс Qсм = 1,1 53 = 58,3 квар

где К′макс = 1,1; если nэ ≤ 10; Ки ≥ 0,2 и nэ ≤ 100, в остальных случаях К′макс = 1,1

.1.10 Определяем полную максимальную расчетную мощность

макс = √Р2макс + Q2макс; √113,22 + 58,32 = 127,3 кВА

.1.11 Определяем максимальный расчетный ток

макс = Sмакс / (√3 Uн); 127,3/1,73 0,38 = 181,9 А

2. Расчет распределительной сети

Цеховые сети должны:

Обеспечивать необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от их категории;

Быть удобными и безопасными в эксплуатации;

Иметь оптимальные технико-экономические показатели;

Иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.

На практике наиболее распространение имеют смешанные схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любых категорий электроснабжения.

В проектируемом цехе — магистральная схема.

Приведем расчет распределительной сети цеха. Распределительная сеть отдаленного электроприемника имеет вид:

5 стр., 2321 слов

Выбор схем защиты электроустановок и электрических сетей напряжением ...

... защиты электросетей и электроустановок жилых и общественных зданий являются автоматические воздушные выключатели. С целью удешевления электроустановок вместо автоматических выключателей применяют предохранители с плавкими ... 4 и 5). Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего освещения, штепсельных розеток и стационарных ...

ШРА-1

.1.1 Расчет распределительной сети: Вентилятор приточный

.1.2 Определяем номинальный ток

н = Рн / (√3 cosφ) = 55/(1,73 0,38 0,8) = 110 А

.1.3 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву

н ≤ Iд.

≤ 140

Выбираем провод АВВГ сечением 50 мм 2 с Iд = 140 А.

2.1.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям

пв ≥ Iр;пв ≥ Iпик /α;

Iпик = к Iн;

α = 2,5;

Iпв > к Iн / 2,5 = 5 110/2,5 = 220 А

Выбираем предохранитель ПН-2-250 с Iпв = 220 А.

.1.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие

доп ≥ кз Iза;

≥ 0,33 220 = 72,8

Условие выполняется, значит, плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

.2 Расчет распределительной сети: Вентилятор приточный

.2.1 Определяем номинальный ток

н = Рн /(√3 cosφ) = 75/(1,73 0,38 0,8) = 150 А

.2.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву

Iн ≤ Iд.

≤ 170

.2.3 Выбираем провод АВВГ сечением 95 мм 2 с Iд = 170 А.

.2.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям

4 стр., 1889 слов

Распределительные устройства (2)

... с автоматами или предохранителями, установленных на этих же щитах, осуществляют питание электроприёмников, имеющих местное управление. В качестве распределительных устройств, устанавливаемых непосредственно в ... воздействия на него перемещающегося механизма кулачковые шайбы действуют на рычаги контактов, замыкая или размыкая электрическую сеть. Предохранители служат для защиты электрических сетей от ...

пв ≥ Iр;пв ≥ Iпик /α;

Iпик = к Iн;

α = 2,5;

Iпв > к Iн / 2,5 = 5 150/2,5 = 300 А

Выбираем предохранитель ПН-2-400 с Iпв = 300 А.

.2.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие

≥ 0,33 300 = 99

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

2.3 Расчет распределительной сети: Электрические установки

.3.1 Определяем номинальный ток

н = Рн / (√3 cosφ) = 20/(1,73 0,38 0,95) = 33,3 А

.3.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву

н ≤ Iд.

,3 ≤ 42

.3.3 Выбираем провод АПВ сечением 10 мм2 с Iд =42 А.

.3.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям

пв ≥ Iр;пв ≥ Iпик /α;

Iпик = к Iн;

α = 2,5;пв > к Iн / 2,5 = 5 33,3/2,5 = 66,6 А

Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Iпв = 70 А.

.3.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие

доп ≥ кз Iза;

≥ 0,33 70 = 23,1

Условие выполняется, значит, плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

.4 Расчет распределительной сети: Краны мостовые

.4.1 Определяем номинальный ток

н = Рн / (√3 cosφ) = 20/(1,73 0,38 0,5) = 66,6А

.4.2. Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:н ≤ Iд.

,6 ≤ 75

.4.3 Выбираем провод АВВГ сечением 25 мм 2 с Iд = 75 А

18 стр., 8664 слов

Расчет параметров подстанции

... правильной работы основного и вспомогательного электрооборудования, необходимо правильно выбирать оборудование и основные части трансформаторной подстанции. А ... одним из фазовых и нулевых проводов. Номинальное напряжение таких сетей обозначают двумя числами, например, 220/127 ... ними. В данном курсовом проекте будет рассмотрена схема закрытой двух трансформаторной подстанции тупикового типа. Выбор ...

.4.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям

пв ≥ Iр;пв ≥ Iпик /α;

Iпик = к Iн;

α = 2,5;пв > к Iн / 2,5 = 5 66,6/2,5 = 133,2 А

Выбираем предохранитель ПН-2-200 с Iпв = 140 А.

2.4.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие

доп ≥ кз Iза;

≥ 0,33 140 = 46,2

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

ШРА-2

.5 Расчет распределительной сети: Обдирочные станки РТ-503

.5.1 Определяем номинальный ток

н = Рн / (√3 cosφ) = 4,7/(1,73 0,38 0,65) = 11,8 А

.5.2. Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:

н ≤ Iд.

,8 ≤ 19

.5.3 Выбираем провод АПВ сечением 2,5 мм 2 с Iд = 19 А

.5.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям

пв ≥ Iр;пв ≥ Iпик /α;

Iпик = к Iн;

α = 2,5;

Iпв > к Iн / 2,5 = 5 11,8/2,5 = 23,6 А

Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Iпв = 30 А.

.5.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие

доп ≥ кз Iза;

≥ 0,33 30 = 100

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

.6 Расчет распределительной сети: Кривошипные КПМ

.6.1 Определяем номинальный ток

н = Рн / (√3 cosφ) = 15/(1,73 0,38 0,65) = 37,2 А

42 стр., 20761 слов

Электроснабжение и наружное освещение Детского сада №

... Детского сада №16 работают на напряжении 380/220В. Детский сад относится ко второй категории надежности электроснабжения. В соответствии с ПЭУ ко второй категории надёжности электроснабжения потребителей относят те электроприемники, перерыв в работе ...

.6.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву

н ≤ Iд.

,2 ≤ 42

.6.3 Выбираем провод АПВ сечением 10 мм 2 с Iд = 42 А

2.6.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям

пв ≥ Iр;пв ≥ Iпик /α;

Iпик = к Iн;

α = 2,5;

Iпв > к Iн / 2,5 = 5 37,2/2,5 = 74,4 А

Выбираем предохранитель ПР-2-100 с Iпв = 80 А.

.6.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие

доп ≥ кз Iза;

≥ 0,33 80 = 26,4

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

.7 Расчет распределительной сети: Фрикционные КПМ

.7.1 Определяем номинальный ток

2.7.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву:

н ≤ Iд.

,8 ≤ 19

.7.3 Выбираем провод АПВ сечением 2,5 мм 2 с Iд = 19 А

.7.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям

пв ≥ Iр;пв ≥ Iпик /α;

Iпик = к Iн;

α = 2,5;

Iпв > к Iн / 2,5 = 5 18,8/2,5 = 37,6 А

Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Iпв = 40 А.

.7.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие

доп ≥ кз Iза;

≥ 0,33 40 = 13,2

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

2.8 Расчет распределительной сети: Обдирочные станки РТ — 21001

.8.1 Определяем номинальный ток

н = Рн / (√3 cosφ) = 10/(1,73 0,38 0,65) = 25 А

25 стр., 12377 слов

Расчет освещения кузнечно-прессового цеха

... светильников Производим расчет освещения помещения инструментального склада Разряд зрительной работы в данном ... Ардатовского светотехнического завода [5]. Используется совместно с люминесцентными лампами мощностью 18-58 ... пола, (%): 50,30,10 1.4 Выбор типа светильника Выбор светильников должен определяться следующими ... Коэффициент мощности (cosц не менее 0,85). Присоединение светильников к сети должно ...

.8.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву

н ≤ Iд.

≤ 27

.8.3 Выбираем провод АПВ сечением 4 мм 2 с Iд = 27 А

.8.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям

пв ≥ Iр;пв ≥ Iпик /α;

Iпик = к Iн;

α = 2,5;

Iпв > к Iн / 2,5 = 5 25/2,5 = 50 А

Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Iпв = 55 А.

.8.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие

доп ≥ кз Iза;

≥ 0,33 55 = 18,15

Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно.

3. Выбор шинопровода

по ШРА-1

Выбираем шинопровод ШРА — 500 — 44 — У3 с номинальным током 430А и r0 = 0,21Ом/км, х0 = 0,21 Ом/км

по ШРА-2

Выбираем шинопровод ШРА — 250 — 32 — У3 с номинальным током 181,9А и r0 = 0,21 Ом/км, х0 = 0,21 Ом/км

4. Расчет силовой сети от КТП до ШРА

Силовая питающая сеть от КТП до ШРА имеет следующий вид:

КТП ШРА

.1.1 Производим расчет силовой питающей линии для шинопровода: ШРА- 1

.1.2 Максимальный расчетный ток для линии берем: Iмакс = 200 А

.1.3 Выбор сечения кабеля и его марку производим по максимальному расчетному току

Принимаем кабель марки АВВГ сечением 150 мм 2 с Iдоп = 235 А.макс ≤ Iдоп;

≤ 235

.1.4 Для защиты от токов КЗ предусмотрены предохранители с плавкими вставками. Расчет токов плавких вставок ведем по следующим условиям:

пик = Iпуск + (Iмакс — Ки Iном);пв ≥ Iпик / α;

Iпв ≥ Iр;

где Iном и Iпуск — номинальный и пусковой ток самого мощного электроприемника, питающийся от данной силовой сети; Ки — коэффициент использования.пик = 150*5 + (200 — 0,6 150) = 860 Апв ≥ 860/2,5 = 334 А

Принимаем предохранитель ПР-2-1000 с Iпв = 380 А.

.1.5 Выбранный предохранитель должен удовлетворять условию

доп ≥ кз Iза;

≥ 0,33 380 = 125,5А.

.1.6 В качестве распределительного устройства на КТП принимаем распределительную панель одностороннего обслуживания типа ЩО — 70М с рубильником на номинальный ток Iном = 125,4 А

.2 Производим расчет силовой питающей линии для шинопровода: ШРА-2

.2.1 Максимальный расчетный ток для линии берем Iмакс = 181,9 А

.2.2 Выбор сечения кабеля и его марку производим по максимальному расчетному току

Принимаем кабель марки АВВГ сечением 120 мм 2 с Iдоп = 200 А.макс ≤ Iдоп; 181,9 ≤ 200

.2.3 Для защиты от токов КЗ предусмотрены предохранители с плавкими вставками. Расчет токов плавких вставок ведем по следующим условиям

пик = Iпуск + (Iмакс — Ки Iном);пв ≥ Iпик / α;

Iпв ≥ Iр;

где Iном и Iпуск — номинальный и пусковой ток самого мощного электроприемника, питающийся от данной силовой сети; Ки — коэффициент использования.пик = 37,56 + (181,9 — 0,25 37,5) = 396,6 Апв ≥ 396,6/2,5 = 158,6 А

Принимаем предохранитель ПН-2-250 с Iпв = 200 А.

.2.4 Выбранный поредохранитель должен удовлетворять условию

доп ≥ кз Iза;

≥ 0,33 200 = 66

.2.5 В качестве распределительного устройства на КТП принимаем распределительную панель одностороннего обслуживания типа ЩО — 70М с рубильником на номинальный ток Iном = 200 А

.3.1 Производим расчет силовой питающей линии для шинопровода: РП-1

.3.2 Максимальный расчетный ток для линии берем: Iмакс = 230 А

.3.3 Выбор сечения кабеля и его марку производим по максимальному расчетному току

Принимаем кабель марки АВВГ сечением 150 мм 2 с Iдоп = 235 А.макс ≤ Iдоп;

.3.4. Для защиты от токов КЗ предусмотрены предохранители с плавкими вставками. Расчет токов плавких вставок ведем по следующим условиям

пик = Iпуск + (Iмакс — Ки Iном);пв ≥ Iпик / α;

Iпв ≥ Iр;

где Iном и Iпуск — номинальный и пусковой ток самого мощного электроприемника, питающийся от данной силовой сети; Ки — коэффициент использования.пик = 150*5 + (230 — 0,6 150) = 890 Апв ≥ 890/2,5 = 356 А

Принимаем предохранитель ПР-2-1000 с Iпв = 380 А.

.3.5 Выбранный предохранитель должен удовлетворять условию

доп ≥ кз Iза;

≥ 0,33 380 = 125,4А.

.3.6 В качестве распределительного устройства на КТП принимаем распределительную панель одностороннего обслуживания типа ЩО — 70М с рубильником на номинальный ток Iном = 125,4 А

5. Расчет освящения

Находим площадь помещения: А = а×в; 56·96=5376 м2

Находим значения удельной мощности по справочнику для ДРЛ с высотой n=7м.- удельная мощность лампы 15,5 Вт. Прикидывваем число светильников в помещении. N=62

Определяем мощность лампы: Pл=А·W/N;

·15,5/62=1344Вт

Следовательно осветительную установку ДРЛ выбираем мощность 1500Вт.

Определяем количество светильников:- количество светильников

Кс — табличная величина (0,9)

Росв — мощность освещения

М — момент- сечение провода- коэффициент использования- длина провода

Росв = N·Pл ном

·1500 = 93кВт;рас=1,25·Kс·Pосв

,25·0,9·93=104,6кВт;см=Pрас·Kc

,6·0,9=94,14кВт

Находим максимальную активную мощность:макс=Рсм/cosφ

94,14/0,9=104,6кВтмакс=Рсм·tgφ

94,14·0,33=31,1квармакс=√Р2макс+Q2макс

√104,62+31,12=109,1кВА

6. Расчет осветительной установки вспомогательных помещений

.1 Трансформаторная подстанция (ТП)

=12*6=72м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E), W f (4м; 72м2; 100лк); тогда W=10=10*72/80=9св

.2 Вентиляционная

=12*6=72м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E); W f (4м; 72м2; 50лк); тогда W=5=5*72/80≈5св

.3 Комната отдыха

=12*6=72м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E); W f (4м; 72м2; 50лк); тогда W=5=5*72/80≈5св

.4 Контора

=12*6=72м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E); где W f (h, S, E); W f (4м; 72м2;150лк); тогда W=15=15*72/80≈14св

6.5 Бытовка

=12*6=72м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E); W f (4м; 72м2; 50лк); тогда W=5=5*72/80≈5св

.6 Инструментальная

=12*6=72м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E), W f (4м; 72м2; 100лк); тогда W=10=10*72/80=9св

.7 Склад

=18*18=324м2=W*S/Pл, где W f (h, S, E), W f (3,2м; 324м2; 418,5лк); тогда W=15,5=15,5*324/418,5≈9

Все табличные значения взяты из книги Расчет и проектирование осветительных установок Шеховцов В.П.

7. Аварийное освещение

В данном цехе в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ), правилами технологической эксплуатации (ПТЭ) и строительными нормами и правилами (СН и П) предусмотрено аварийное освещение. Рабочее и аварийное освещение во всех помещениях, на рабочих местах, открытых пространствах должно обеспечивать освещенность в соответствии с установленными требованиями.

Применяемые при эксплуатации ЭУ светильники рабочего и аварийного освещения должны быть только заводского изготовления и соответствовать требованиям государственных стандартов и технических условий. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения знаками и окраской.

Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное. Освещение безопасности предназначено для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Светильники рабочего освещения и светильники освещения безопасности в производственных и общественных зданиях и на открытых пространствах должны питаться от независимых источников.

Светильники и световые указатели эвакуационного освещения в производственных зданиях должны быть присоединены к сети, не связанной с сетью рабочего освещения, начиная распределительного пункта освещения или, при наличии только одного ввода, начиная от вводного распределительного устройства.

При отнесении всех или части светильников освещения безопасности и эвакуационного освещения к особой группе первой категории по надежности электроснабжения необходимо предусматривать дополнительное питание этих светильников от третьего независимого источника. Применение для рабочего освещения, освещения безопасности и эвакуационного освещения общих групповых щитков, а также установка аппаратов управления рабочим освещением, освещением безопасности и эвакуационным освещением, за исключением аппаратов вспомогательных цепей (например сигнальных ламп, ключей управления), в общих шкафах не допускается.

8. Выбор компенсирующей установки

Одним из основных вопросов, решаемых при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий, является вопрос о компенсации реактивной мощности.

Передача значительного количества реактивной мощности из энергосистемы к потребителям нерациональна по следующим причинам: возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью, и дополнительные потери напряжения в питающих сетях.

Компенсация реактивной мощности с одноимённым улучшением качества электроэнергии непосредственно в сетях промышленных предприятий является одним из основных направлений сокращений потерь электроэнергии и повышения эффективности электроустановок предприятий.

С точки зрения экономии электроэнергии и регулирования напряжения компенсацию реактивной мощности наиболее целесообразно осуществлять у его потребителей.

К сетям напряжением до 1 кВ на промышленных предприятиях подключается большая часть потребителей реактивной мощности. Коэффициент мощности нагрузки низкого напряжения обычно не превышает 0,8. Сети напряжением 380 В электрически более удалены от источников питания, поэтому передача реактивной мощности в сети НН требует увеличения сечений проводов и кабелей, повышения мощности трансформаторов и сопровождается потерями активной и реактивной мощности.

Затраты, обусловленные перечисленными факторами, можно уменьшить или даже устранить, если осуществлять компенсацию реактивной мощности в сети НН с помощью синхронных двигателей и конденсаторных батарей.

В данном проекте для компенсации реактивной мощности применяются статические конденсаторные установки.

Компенсации реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cosφ = 0,92 ÷ 0,95.

.1 Находим величину реактивной мощности компенсирующей установки

ку = α Pmax (tgφ — tgφк)=0,9 104,6 (0,93-0,36)=53,6 квар.

где α — коэффициент, учитывающий повышение cosφ естественным образом, принимается 0,9

tgφ — коэффициент реактивной мощности до компенсации

tgφк — коэффициент реактивной мощности после компенсации. Если задаемся cosφк = 0,94, то тогда tgφк = 0,36

ку = α Pmax (tgφ — tgφк) = 0,9 104,6 (0,93-0,36)=53,6 квар.

По полученному значению Qку выбираем конденсаторную установку

УК2 — 0,38 — 150 мощностью 53,6 квар

.2 Определяем общую максимальную реактивную мощность цеха с учётом компенсирующей установки

обш = Qmax — Qку =93,2 — 53,6 = 39,6 квар

.3 Определяем полную мощность цеха с учётом компенсирующей установки

= √ Pmax2 + Qобш2 = √104,62+ 39,62 =111,8 кВА

cosφ = Pmax/ Smax = 104,6/111,8 = 0,93

Что удовлетворяет требованиям ПУЭ, следовательно, компенсирующая установка выбрана верно.

9. Выбор трансформаторной подстанции

Выбор мощности цеховых трансформаторов должен быть технически и экономически обоснован. Для питания цеховых электроприемников применяются комплектные трансформаторные подстанции. Обычно применяются внутрицеховые пристроенные подстанции, т.к. источник питания выгодно держать ближе к центру нагрузок. Отдельно стоящие подстанции, строят, если от КТП потребители других цехов, помещение цеха взрывоопасно, или нельзя по технологии.

Для питания цеховых потребителей применяются трансформаторы следующих мощностей:

Осуществляется по формуле:

=√(P1+P2+Pосв)2+(Q1+Q2+Qосв)=√(264+113,2+93)2+(93,2+58,3+31,1)2=504,4кВА=St/N∙K3=504,4/1∙0,65=776кВА

Где St — суммарная максимальная мощность по ШРА 1-2т — максимальная сила тока по ШРА 1-2ном — номинальное напряжение на подводке к подстанции принято 10кВ- число трансформаторов

К3 — коэффициент загрузки трансформатора=St/√3∙Uном=504,4/1,73∙10=29,1A

Выбор трансформатора: 2 трансформатор, рассчитанный на 630кВА марки ТМФ — 630|10 шкаф ВН — ВВ — КР.

Проверка загрузки трансформатора:

К3=Sном/SКТП=504,4/630=0,8

Т.к. коэффициент нагрузки 0,8 подключать к этому КТП дополнительные потребители электроэнергии не рекомендовано. ААБ — 3(3×25) рассчитанный на 10кВ.

КТП 630/10/0,4

10. Расчёт заземляющего устройства

При расчёте заземляющего устройства определяются тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников. Этот расчёт производится для ожидаемого сопротивления заземляющего устройства в соответствии с существующими требованиями ПУЭ.

В качестве заземлителя применяем металлические прутки диаметром 12 мм и длиной 5м.

Расстояние между прутками 5м.

Располагаем, прутки по периметру здания и соединения между собой стальными полосами 40х4 мм сечением.

Почва — суглинок (ρизм = 100 Ом м)

Грунт средней влажности, х = 1

Периметр контура заземления.

= 2 (a + b)

— периметр здания- длина здания- ширина здания= 2 (a + b) = 2 (96 + 56) = 304м2

Определяем число электродов для контура заземления.

=P/L

— число электродов- растояние между электродами= 5м.= P/L = 304/5 = 61 шт.

Определяем сопротивление одиночного заземлителя.

R1 = 0,227 ρ1

ρ1 = ρизм ψ

ψ = 1,5

— сопротивление одного электрода

ρ1 — удельное сопротивление грунта с учётом повышения.

ρизм — измеренное сопротивление грунта.

ψ — коэффициент повышения сопротивления.

ρ1 = 100 1,5 = 150 Ом м= 0,227 150 = 34,05

R = R1/N η

η — коэффициент экранирования

η = 0,37= 34,5/61 0,37 = 1,53 Ом.

Контур заземления имеет сопротивление 1,53 Ом, что соответствует нормативам (норма не более 4 Ом).

11. Расчет токов короткого замыкания

Вычислить токи Ikmax,Ikr,iy в конце кабельной линии с алюминиевыми жилами сечением(3120+150) мм2 L=100м напряжением 0,4 кВ питание кабеля производится от ПТС трансформатором мощностью 630 кВА, и К%=5,5%; Uвн =10 кВ, соединением обмоток звездой Y/Y. Ток трехфазного КЗ на стороне ВН трансформатора Iк максВН=11,42кА

Ток трехфазного КЗ на стороне ВН трансформатора

По справочным материалам находят параметры элементов схемы электроснабжения приведенные к ступени напряжения 0,4 кВ

Трансформатора: X1t =X2t=i7,1 мОм; Хот=148,7 мОм=R2t=5,5 мОм;Rот=55,6 мОм;

Кабельной линии: удельное сопротивление фаз Rуд = 0,32 мОм/м:

Худ=0,064 мОм/м петли фаза нуль

Вычисляют сопротивление питающей системы, приведенное к Uрасч = 630В

Хс=U2расч10-3/√3ImaxUcp=0,8

то есть Хс можно считать равным 0

Сопротивление кабельной линии.

Фаз Хкл=ХудI=0,064100=6,4 мОм;Rкл=RудI=0,32100=32мОм

Петли фаза — нуль I=0,62100=62мОм

Полное сопротивление тока трехфазного КЗ в максимальном режиме:Zmax=√(xemax)2+(Remax)2=√(2+17,1+6,4)2+(32+5,5)2=45,3мОм

Полное сопротивление цепи тока двухфазного КЗ в минимальном режиме:Zmin=√(xemax)2+(Remax+Rq)2=√(23,3)2+(37,5+15)2=57,52мОм

Полное сопротивление системы и трансформатора тока однофазного КЗ (можно полагать, что) Zmшт=√(x1т+х2т+2хс)2 +(Rit+R2t+Rot+3Rq)2=√(17,1+17,1+148,7+4)2+(5,5+5,5+55,6+315)2=217,6 мОм

Ток трехфазного КЗ в максимальном режиме:Ikmax=UРасч/√3zemax=630/1,744,25=16,4кА

Ток двухфазного КЗ с учетом электрической дуги:IkR=UРасч/2Emin=630/257,52=18,1кА

Ток однофазного КЗ с учетом электрической дуги на зажимах наиболее удаленного электроприемника: IkR=UРасч/√3(Zmax+Zmin)=34,1кА

Ударный ток трехфазного КЗ в максимальном режиме:Iymax=√2kyImax=√21,534,1=10кА

Полученные значения токов КЗ позволяют проводить выбор коммутационных аппаратов, предохранителей, установок расцепителей автоматов и проверку обеспеченности быстрого отключения при пробе изоляции фазы электроприемника на корпус.

12. Потери напряжения

По ШРА-1

∆U=√3∙100/Uном∙(r0∙cosφ+x0sinφ)∙Iк∙L=1,73∙100/380∙(3,14∙0,54+0,4∙0,3)∙480∙0,022=7,6%

Где,длина шинопровода-табличная величина-табличная величинаэто отношение cos выбирается по таблице Брадиса

По ШРА-2

∆U=√3∙100/Uном(r0∙cosφ+x0sinφ)∙Iк∙L=1,73∙100/380(3,14∙0,53+0,4∙0,3)∙181,9∙0,023==2,8%

Где,длина шинопровода-табличная величина-табличная величинаэто отношение cos выбирается по таблице Брадиса

Заключение

В данном курсовом проекте мною была проделана следующая работа:

. Выполнил расчет распределительной сети, выбрав к каждому ЭП провод, и предохранитель.

. По максимальному току нагрузки выбрал шинопровод.

. Произвел расчет силовой питающей линии для ШРА-1, ШРА-2 и РП-1.

. Совершил расчет мощности осветительной установки

. Выбор компенсирующей установки. Для компенсации реактивной мощности применяются статические конденсаторные установки.

. Выбрал силовой трансформатор типа КТП 630/10/0,4

. Выполнил расчет заземляющего устройства, при этом определив тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников.

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/esn-i-eo-uchastka-kuznechno-pressovogo-tseha/

1.Александоров К.К. Электротехнические чертежи и схемы. 2000г

.Ангарова Т.В. справочник по электроснабжению промышленных предприятий. 1991г

.Астахов Б.А справочник по электроустановкам высокого напряжения 1999г

.Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооуружений РД 34.21.122-87

.Шеховцов В.П. справочник-пособие по ЭО и ЭСН 1994г

.Смирнов А.Д справочник книжка энергетика 1997г

.Рожкова Л.Д., Козулин В.С электрооборудование станций и подстанций. 1997г