Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Марта 2013 в 19:54, курсовая работа
Повышения надежности и качества электроснабжения так же приобретает серьезное значение. Внезапные перерывы электроснабжения влекут за собой значительный ущерб и при неудачном стечении обстоятельств могут угрожать жизни человека. Поэтому очень важно обладать методиками определения наиболее оптимальных стратегий повышения надежности электроснабжения. Для этого в распределительных сетях все больше и больше используются средства автоматизации.
Надежность электроснабжения обеспечивается путем разделения всех электроприемников на несколько категорий, учитывая их значимость в технологическом процессе производства, безаварийной работе оборудования и безопасности его обслуживания.
Введение
1 Общая часть
1.1 Краткая технология производства
1.2 Характеристика потребителей электроэнергии
2 Расчетная часть
2.1 Выбор схемы и конструктивного выполнения электрической силовой
сети электроснабжения цеха
2.2 Расчет электрических нагрузок цеха
2.3 Выбор типа мощности трансформаторов ТП
2.4 Расчет компенсации реактивной мощности
2.5 Расчет параметров и выбор аппаратов защиты распределительной
сети
2.6 Расчет распределительной сети, выбор проводников
2.7 Расчет питающей сети и выбор электрооборудования ТП
2.8 Расчет сечения жил и выбор питающих кабелей ТП
2.9 Расчет токов короткого замыкания цеховой сети
2.10 Расчет заземляющего устройства
Литература
Номер ЭП на плане |
Характеристика данных ЭП оборудования |
Пусковая и защитная аппаратура | |||||||||||
Наименование |
Кол-во ЭП |
Рн, кВт |
сosφ |
η |
КI |
Iн/Iр, А |
Iп, А |
Тип пускового аппарата |
Тип защитного аппарата |
Iном.а А |
Iном.р А |
Iср.р А | |
1 |
Фрезерный станок |
1 |
6,1 |
0,86 |
0,855 |
7 |
12,6 |
88,2 |
комплектно |
ВА 47-29 |
13 |
13 |
130 |
2 |
1 |
3,4 |
0,83 |
0,82 |
6,5 |
7,1 |
46,15 |
комплектно |
ВА 47-29 |
8 |
8 |
64 | |
3 |
1 |
6,4 |
0,86 |
0,855 |
7 |
13,2 |
92,4 |
комплектно |
ВА 47-29 |
16 |
16 |
128 | |
4 |
1 |
2,6 |
0,83 |
0,8 |
6 |
5,9 |
35,4 |
комплектно |
ВА 47-29 |
6 |
6 |
48 | |
5 |
Токарный станок |
1 |
5,1 |
0,84 |
0,84 |
6 |
10,9 |
65,4 |
комплектно |
ВА 47-29 |
13 |
13 |
104 |
6 |
1 |
6,4 |
0,86 |
0,855 |
7 |
13,2 |
92,4 |
комплектно |
ВА 47-29 |
16 |
16 |
128 | |
7 |
1 |
1,3 |
0,81 |
0,75 |
5 |
3,3 |
16,5 |
комплектно |
ВА 47-29 |
4 |
4 |
24 | |
8 |
1 |
2 |
0,83 |
077 |
5 |
4,7 |
23,5 |
комплектно |
ВА 47-29 |
5 |
5 |
30 | |
9 |
1 |
6,7 |
0,86 |
0,855 |
7 |
13,8 |
96,6 |
комплектно |
ВА 47-29 |
16 |
16 |
128 | |
10 |
Сверлильный станок |
1 |
8,1 |
0,86 |
0,875 |
7,5 |
16,4 |
123 |
комплектно |
ВА 47-29 |
20 |
20 |
160 |
11 |
1 |
3,6 |
0,83 |
0,82 |
6,5 |
7,5 |
48,75 |
комплектно |
ВА 47-29 |
8 |
8 |
64 | |
12 |
1 |
6,4 |
0,86 |
0,855 |
7 |
13,2 |
92,4 |
комплектно |
ВА 47-29 |
16 |
16 |
128 | |
13 |
Обдирочно-шлифовальный станок |
1 |
6,1 |
0,86 |
0,855 |
7 |
12,6 |
88,2 |
комплектно |
ВА 47-29 |
13 |
13 |
130 |
14 |
1 |
5,1 |
0,84 |
0,84 |
6 |
10,9 |
65,4 |
комплектно |
ВА 47-29 |
13 |
13 |
104 | |
15 |
1 |
3,4 |
0,83 |
0,82 |
6,5 |
7,1 |
46,15 |
комплектно |
ВА 47-29 |
8 |
8 |
64 | |
16 |
Шлифовальный станок |
1 |
11 |
0,86 |
0,875 |
7,5 |
22 |
166,5 |
комплектно |
ВА 47-29 |
25 |
25 |
250 |
17 |
1 |
4,2 |
0,84 |
0,84 |
6 |
9 |
54 |
комплектно |
ВА 47-29 |
10 |
10 |
80 | |
18 |
1 |
2,2 |
0,83 |
0,8 |
6 |
5 |
30 |
комплектно |
ВА 47-29 |
6 |
6 |
40 | |
19 |
Токарно-винторезный станок |
1 |
2 |
0,83 |
0,77 |
5 |
4,7 |
23,5 |
комплектно |
ВА 47-29 |
5 |
5 |
40 |
20 |
1 |
4 |
0,84 |
0,84 |
6 |
8,6 |
51,6 |
комплектно |
ВА 47-29 |
10 |
10 |
80 | |
21 |
Сварочный трансформатор |
1 |
24,9 |
0,62 |
0,9 |
- |
79/60 |
- |
комплектно |
ВА 47-29 |
63 |
63 |
189 |
22 |
Вентилятор |
1 |
2,2 |
0,83 |
0,8 |
6 |
5 |
30 |
ПМ12-010 |
ВА 47-29 |
6 |
6 |
40 |
23 |
1 |
3,7 |
0,83 |
0,82 |
6 |
7,7 |
46,2 |
ПМ12-010 |
ВА 47-29 |
8 |
8 |
64 | |
24 |
1 |
6,5 |
0,86 |
0,855 |
7 |
13,5 |
94,5 |
ПМ12-025 |
ВА 47-29 |
16 |
16 |
160 |
КП 0055330 ЭЛ-23-09 |
Лист | ||||||
15 | |||||||
2.6 Расчет распределительной сети, выбор проводников
Выбор кабелей осуществляется по следующим условиям:
где
Iдоп – длительно допустимый ток кабеля, А;
Kп – коэффициент, учитывающий количество рядом проложенных кабелей;
Kт – коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды;
Iз – номинальный ток расцепителя защитного аппарата;
Кз – кратность длительно допустимого тока кабеля по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата, определяется по [ ] и равен 1.
Выбираем кабель для фрезерного станка Pн = 6,1 кВт.
По [ ] принимаем 4-х жильный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвП сечением 2,5 мм2 с длительно допустимым током Iдоп = 23А. Выполняем проверку кабеля по условиям (26) и (27):
Кабель подходит по всем условиям. Для остальных приемников выбор кабелей аналогичен. Результаты выбора кабелей сведены в таблицу 3.
Прокладка кабелей в цеху выполняется в трубах, поэтому необходимо произвести их выбор. Трубы выбираются по диаметру, учитывая число и диаметр прокладываемых внутри ее кабелей. Результаты выбора труб так же сведены в таблицу 3.
КП 0055330 ЭЛ-23-09 |
Лист | ||||||
16 | |||||||
Таблица 3. Результаты выбора
проводников для
Номер ЭП на плане |
Наименование оборудования |
Кол-во ЭП |
Рн, кВт |
Iн/Iр, А |
Защитные аппараты |
Характеристика проводников | ||||
Тип |
Iна/Iнр, А |
Марка |
Число и сечение жил |
Iдоп, А |
Примечание | |||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
Фрезерный станок |
1 |
6,1 |
12,6 |
ВА 47-29 |
13/13 |
АПвП |
4х2,5 |
23 |
Т25 |
2 |
1 |
3,4 |
7,1 |
ВА 47-29 |
8/8 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
3 |
1 |
6,4 |
13,2 |
ВА 47-29 |
16/16 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
4 |
1 |
2,6 |
5,9 |
ВА 47-29 |
6/6 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
5 |
Токарный станок |
1 |
5,1 |
10,9 |
ВА 47-29 |
13/13 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | |
6 |
1 |
6,4 |
13,2 |
ВА 47-29 |
16/16 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
7 |
1 |
1,3 |
3,3 |
ВА 47-29 |
4/4 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
8 |
1 |
2 |
4,7 |
ВА 47-29 |
5/5 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
9 |
1 |
6,7 |
13,8 |
ВА 47-29 |
16/16 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
10 |
Сверлильный станок |
1 |
8,1 |
16,4 |
ВА 47-29 |
20/20 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | |
11 |
1 |
3,6 |
7,5 |
ВА 47-29 |
8/8 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
12 |
1 |
6,4 |
13,2 |
ВА 47-29 |
16/16 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
13 |
Обдирочно-шлифовальный станок |
1 |
6,1 |
12,6 |
ВА 47-29 |
13/13 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | |
14 |
1 |
5,1 |
10,9 |
ВА 47-29 |
13/13 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
15 |
1 |
3,4 |
7,1 |
ВА 47-29 |
8/8 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
16 |
Шлифовальный станок |
1 |
11 |
22 |
ВА 47-29 |
25/25 |
4х4 |
31 |
Т25 | |
17 |
1 |
4,2 |
9 |
ВА 47-29 |
10/10 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
18 |
2,2 |
5 |
ВА 47-29 |
6/6 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | |||
19 |
Токарно-винторезный станок |
1 |
2 |
4,7 |
ВА 47-29 |
5/5 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | |
20 |
1 |
4 |
8,6 |
ВА 47-29 |
10/10 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
21 |
Сварочный трансформатор |
1 |
24,9 |
79/60 |
ВА 47-29 |
63/63 |
КГ |
3x6+1x4 |
69 |
- |
22 |
Вентилятор |
1 |
2,2 |
5 |
ВА 47-29 |
6/6 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | |
23 |
1 |
3,7 |
7,7 |
ВА 47-29 |
8/8 |
4х2,5 |
23 |
Т25 | ||
24 |
1 |
6,5 |
13,5 |
ВА 47-29 |
16/16 |
4х2,5 |
23 |
Т25 |
Производим выбор
Для СП-1 по [ ] принимаем распределительный пункт с 4 отходящими линиями, навесного типа, со степенью защиты IP54 и умеренным климатическим исполнением марки ПР85-Ин1-3-010-54-3У3. Для СП-2, СП-3 и СП-4 выбираем аналогичные распределительные пункты, учитывая число
КП 0055330 ЭЛ-23-09 |
Лист | ||||||
18 | |||||||
отходящих линий каждого СП. Результаты выбора сведены в таблицу 4.
Таблица 4. Выбор распределительной сети
Наименование |
Марка распределительного пункта |
Число отходящих линий |
СП-1 |
ПР85-Ин1-3-011-54-3У3 |
6 |
СП-2 |
ПР85-Ин1-3-011-54-3У3 |
6 |
СП-3 |
ПР85-Ин1-3-011-54-3У3 |
6 |
СП-4 |
ПР85-Ин1-3-011-54-3У3 |
6 |
2.7 Расчет питающей сети и выбор электрооборудования ТП
Производим выбор шкафов РУНН КТП. По [ ] принимаем вводной шкаф типа ШНВ-14У3 и один линейный шкаф типа ШНЛ-30У3 с 5 отходящими линиями.
Производим выбор защитных аппаратов и отходящих кабелей для вводного и линейного шкафов.
Выбираем автомат для отходящей линии 1Н (от линейного шкафа к СП-1) по условиям (17), (18) и (19). Для этого определим пиковый ток группы ЭП
по формуле:
(28)
где
Iпуск. max – максимальный пусковой ток группы ЭП, А;
Ip – расчетный ток группы ЭП;
Ки – коэффициент использования приемника с максимальным пусковым током;
Iном. max – номинальный ток приемника, имеющего максимальный пусковой ток, А.
Выполняем расчет по формуле (28):
По [ ] принимаем автомат типа ВА 51-25 с номинальным током автомата
Iн = 20А и номинальным током расцепителя Iн.р = 20А. При этом должна соблюдаться селективность действия защиты, т.е должно выполняться условие:
(29)
где
Iн.р.max – максимальный номинальный ток расцепителя выключателя последующей ступени.
КП 0055330 ЭЛ-23-09 |
Лист | ||||||
19 | |||||||
Определим кратность токовой отсечки автомата по формуле (21):
Принимаем для автомата ближайшее большее значение кратности токовой отсечки KТ.О =10. Определим ток срабатывания расцепителя автоматического выключателя Iс.р по формуле (20):
Выбранный выключатель проверяем по условиям (17), (18) и (19):
Производим выбор силового кабеля для отходящей линии 1Н по условиям (26) и (27). Принимаем по [ ] четырехжильный кабель типа АПвП сечением 4 мм2 с Iдоп = 31А. Выбранный кабель проверяем по условиям (26) и (27):
Условия соблюдаются, следовательно,
кабель выбран правильно. Для остальных
отходящих линий выбор
Таблица 5. Выбор питающей сети
№ пит. сети |
Характеристика оборудования |
Iр, А |
Iпик, А |
Защитный аппарат |
Характеристика проводника | |||||
Тип |
Iн.а, А |
Iн.р, А |
Iср, А |
Марка |
Число и сечение жил |
Iдоп, А | ||||
0 |
Ввод |
248,5 |
1908 |
ВА 52-37 |
400 |
320 |
2560 |
АТ |
||
1Н |
Линия к СП-1 |
19,8 |
140,8 |
ВА47-63 |
63 |
25 |
200 |
АПвП |
4х4 |
31 |
2Н |
Линия к СП-2 |
18,4 |
112,7 |
ВА 47-63 |
63 |
20 |
200 |
АПвП |
4х4 |
31 |
3Н |
Линия к СП-3 |
19,75 |
182 |
ВА 47-63 |
63 |
32 |
256 |
АПвП |
4х6 |
40 |
4Н |
Линия к СП-4 |
48,8 |
114,7 |
ВА 47-100 |
100 |
80 |
240 |
АПвП |
3х35+1х25 |
118 |
5Н |
Линия к прессу |
225 |
1950 |
ВА51-35 |
250 |
250 |
2500 |
АПвП |
3х185+1х95 |
338 |
Производим выбор сборных шин по условию:
где
Iдоп – допустимый ток выбираемых шин, А;
Imax – рабочий ток при аварийном режиме, А.
Для однотрансформаторной подстанции рабочий ток аварийного режима
КП 0055330 ЭЛ-23-09 |
Лист | ||||||
20 | |||||||
Imax определяется по формуле:
По [ ] принимаем алюминиевые шины при одном полюсе на фазу типа
АТ-30х4 с Iдоп = 365А.
Выбранные шины проверяем по условию (30):
Производим выбор контрольно-
В вводном шкафу устанавливаем:
- 3 амперметра электронной системы типа PA194I-2K1 класса точности 0,5, с верхним пределом измерения 300/5 А, с собственной потребляемой мощностью Sпотр = 3 ВА;
- 1 счетчик активной энергии электронной системы типа PS194P-2K1 класса точности 0,5, с собственной потребляемой мощностью Sпотр = 3 ВА;
- 1 счетчик реактивной энергии электронной системы типа PS194Q-2K1 класса точности 0,5, с собственной потребляемой мощностью Sпотр=3 ВА.
В линейном шкафу устанавливаем 5 амперметров электронной системы типа PA194I-2K1 класса точности 0,5, с собственной потребляемой мощностью Sпотр = 3 ВА.
Производим выбор
По [ ] принимаем трансформаторы тока типа ТК-120 класса точности 0,5, с коэффициентом трансформации 300/5, с допустимой вторичной нагрузкой S2.ном = 30 ВА. В вводном шкафу трансформаторы тока устанавливаем в каждую фазу. Выбранные измерительные трансформаторы тока проверяем по вторичной нагрузке по условию:
где
S2 – суммарная потребляемая мощность присоединенными измери-тельными приборами ∑Sприб с учетом потерь в соединительных проводах Sпров и переходных контактах Sпер, ВА.