Главная » Ломаная (мансардная) » Разработка системы электроснабжения механического цеха чертеж. Проектирование электроснабжения ремонтно-механического цеха. Определяем полную мощность рабочего освещения

Разработка системы электроснабжения механического цеха чертеж. Проектирование электроснабжения ремонтно-механического цеха. Определяем полную мощность рабочего освещения

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/

Введение

1 Общая характеристика механического цеха, виды установленного оборудования

2 Расчет электрического освещения, выбор источников света и светильников

3 Расчёт мощности и выбор вентиляционной установки

4 Выбор и расчёт грузоподъёмного механизма

5 Разработка схемы управления электропривода грузоподъемного механизма

6 Расчет мощности и выбор электродвигателя главного привода компрессорной установки

7 Расчет и построение естественной механической характеристики АД

8 Расчет и построение графиков переходного процесса при пуске электродвигателя

9 Разработка электрической принципиальной схемы управления компрессорной установки

10 Расчет и выбор аппаратуры управления и защиты для схемы и управления

11 Охрана труда и защита окружающей среды.

12 Заключение

13 Список литературы

Введение

Электрификация обеспечивает выполнение задачи широкой комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, что позволяет усилить темпы роста производительности труда, улучшить качества продукции и производительности труда. На базе, используемой электрической энергии, ведется техническое перевооружение промышленности, внедрение новых технологических процессов и осуществление коренных преобразований в организации производства и управления ими. Поэтому, в современной технологии и оборудовании промышленности предприятий велика роль электрооборудования, то есть совокупности электрических машин, аппаратов, приборов и устройств, посредством которых производится преобразование электрической энергии в другие виды энергии, и обеспечивать автоматизацию технологических процессов. Первостепенное значение для автоматизации производства имеет многодвигательный электропривод и средства электрического управления. Развитие электропривода идет по пути упрощения механических передач и приближения электродвигателя к рабочим органам машины и механизмов, а также возрастающего применения электрической регулировки скорости приводов. Широко внедряются тиристорные преобразовательные устройства. Применение тиристорных преобразователей не только позволило создать высокоэкономичное регулирование электропривода постоянного тока, но и открыло большие возможности для использования частотного регулирования двигателя переменного тока, в первую очередь наиболее простых и надежных синхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Металлорежущие станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенным для производства современных машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому количество и качество металлорежущих станков, их техническая оснащенность в значительной степени характеризует производительную мощь страны.

1. Общая характеристика проектируемого объекта, виды установленного оборудования

Основной чертой технологического процесса, проходящего в механическом цехе, является для выполнения различных операций по обслуживанию, ремонту электротермического и станочного оборудования. Данный цех полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым как к производству изделий, так и требованиям электроснабжения потребителей, расположенных в данном цехе.

В механическом цехе находятся следующие станки и агрегаты:

· Сварочные автоматы 4 шт.

· Вентиляторы 4 шт.

· Компрессоры 2 шт.

· Алмазно-расточные станки 4 шт.

· Горизонтально расточные 4 шт.

· Продольно строгальные станки 2 шт.

· Расточные станки 6 шт.

· Радиально - сверлийные станки 4 шт.

· Вертикально сверлийные станки 3 шт.

· Токарно-револьверные станки 8 шт.

· Кран-балка 1 шт.

· Заточные станки 2 шт.

· Поперечно - строгальные станки 3 шт.

В механическом цехе предусматриваются наличие производственных, служебных и бытовых помещений:

· Трансформаторная подстанция.

· Кладовая.

· Щитовая

Цех получает ЭСН от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП), расположенной на расстоянии 1,5 км от ГПП завода. Производимое напряжение 10кВ. ГПП подключена к энергосистеме (ЭНС), расположенной на расстоянии 39 км.

Размеры цеха A x B x H = 48 x 30 x 7 м.

2. Расчет электрического освещения, выбор источников света и светильников

Расчет мощности осветительной установки производится методом коэффициента использования светового потока.

В проекте производится расчет общего освещения, которое должно обеспечить равную освещенность всей площади помещения.

Выполняем расчет электрического освещения для цеха механической обработки деталей.

Длина данного помещения составляет А=48м, ширина В=30м, высота Н=7м.

Коэффициенты отражения:

от потолка - ?п = 30%

от стен - ?с = 10%

от рабочей поверхности - ?р = 10%

Расчет производится для общего освещения, которое обеспечивает равномерную освещенность площади.

В качестве источников свет выбираем лампы типа ДРИ-250.

Р = 250 (Вт) ФН = 18700 (лм)

Тип светильников РСП-05.

Согласно СНиП, для рассчитываемого цеха определяем нормированную освещенность ЕН и коэффициент запаса КЗ.

ЕН = 300 (лк) КЗ = 1,5 z= 1,15

Приняв высоту свеса светильника hС = 1м, высоту рабочей поверхности hР = 0,8м, определяем расчетную высоту подвеса светильников.

Определяем индекс помещения

Согласно выбранного типа светильников и рассчитанного индекса помещения, из таблицы справочной книги определяем коэффициент использования светового потока:

В соответствии с определенными условиями рассчитываем требуемое количество источников света - n

Где

Принимаем количество светильников = 55шт. Светильники располагаются в 5 рядов по 11 шт. в каждом ряду. Общая мощность осветительной установки:

Производим расчет погрешности освещения:

Погрешность в допустимых нормах, значит, расчет произведен правильно.

План размещения светильников.

3. Расчет мощности и выбор вентиляционной установки

Вентиляционные установки предприятий выполняются обычно вентиляторами центробежного типа. Мощность приводного электродвигателя находится по формуле:

Где

КЗ = 1,1 ? 1,5 - коэффициент запаса.

Q (м3/с) - производительность вентиляционной установки.

НВ (Па) - напор (давление) газа

В - КПД вентилятора, м.б. принято?в = (700 ? 1000)

П - КПД механической передачи (?в = 0,9 ? 0,95)

Производительность вентиляционной установки определяется в зависимости от объема помещения V и требуемой кратности обмена воздуха в час?:

Вентиляторы создают перепад давления:

Нв=(0,01 - 0,1) · 105 Па

В качестве приводных электродвигателей выбирают обычно асинхронные короткозамкнутые электродвигатели, т.к. регулирования скорости в большинстве случаев не требуется.

Выбираем электродвигатель вентиляционной установки для помещения 48307м, которые должны обеспечить двукратный обмен воздуха в час и создать напор Нв = 1200Па.

Принимаем КЗ = 1,3; ?п = 0,95; ?в = 0,6

Выбираем для вентиляционной установки 3 приводных электродвигателя мощностью по 4кВт каждый. Технические данные двигателей занесём в таблицу 3.1

Таблица 3.1 Технические данные электродвигателя.

4. Выбор и расчет грузоподъемного механизма

Для подъема и перемещения грузов внутри цеха служит кран-балка грузоподъемностью 2,5 тонны.

Статическая мощность Рс,п кВт на валу двигателя в установившемся режиме при подъеме затрачивается на перемещение груза по вертикали и на преодоление потерь на трение

В данном цеху используется кран - балка грузоподъемностью G = 2,5 т. 1 шт.

Где

G - сила тяжести поднимаемого груза, Н

G0 - сила тяжести грузозахватывающего устройства, Н

при расчете принимают G0 = (2?5)% G

КПД подъемного механизма. При подъеме полного груза? = 0,8

Vп - скорость подъема груза, м/с

(Vп = 0,15 ?0,2 м/с) Vп = 0,17

Произведем выбор электродвигателя для кран - балки грузоподъемностью 2,5 тонн.

Выбираем электродвигатель, технические характеристики которого заносим в таблицу 4.1

Таблица 2 Технические данные электродвигателя.

6. Расчет мощности и выбор электродвигателя главного привода компрессорной установки

Производим расчет и выбор главного приводного электродвигателя.

электрический освещение электропривод компрессорный

Pдвк = Кз где

Q - производительность 20 м/с

А - работа Дж = 130

КПД индикаторный (0,6: 0,8) = 0,7

КПД механической передачи (0,9: 0,95) = 0,93

Кз - коэффициент запаса (1,05: 1,15) = 1,1

Pдвк = 1,1 кВт

Выбираем по каталогу двигатель ближайшей большой стандартной мощности и его технические характеристики записываем в таблицу.

7. Расчет и построение естественной механической характеристики АД

Привод компрессорной установки осуществляется с помощью асинхронного электродвигателя. Данные, которые приведены в таблице 4.

Таблица 4. Технические данные электродвигателя

Понятие о механической характеристики двигателя.

Основное назначение электродвигателя - преобразование электрической энергии в механическую. Эта энергия передается через вал электродвигателя производственной машины или механизма.

При установившейся скорости двигателя момент на двигателе и статической нагрузки равны. Статический момент, создаваемый механизмом, зависит от его механических свойств и может быть построенным независимым от условий скорости так и переменным в той или иной степени определения его зависимостью, изображается прямой или кривой линией в прямолинейной системе координат - называется механической характеристикой производственного процесса и представляется функцией.

Расчет естественной механической характеристики асинхронного двигателя, ведется по его паспортным данным. Естественной называется механическая характеристика, полученная при выполнении следующих условий:

Параметры питающей сети для данного двигателя должны быть номинальными;

Ни в одной из цепей двигателя не должно быть включено добавочное сопротивление;

Схема включения двигателя - стандартная;

Механическая характеристика АД рассчитывается по формуле Клосса и определяет зависимость между электромагнитным моментом и скольжением.

1. Определяем синхронную угловую скорость вращения.

рад/сек, где

Р - число пар полюсов =2

f - частота = 50Гц

2. Определяем номинальную угловую скорость вращения ротора.

nн - номинальная частота вращения двигателя.

3. Определяем номинальное скольжение.

4. Определяем номинальный момент электродвигателя.

5. Рассчитываем максимальный и пусковой момент

6. Определяем отношение

7. Рассчитываем критическое скольжение

8. Рассчитываем вспомогательный коэффициент

9. Производим расчет величин М и?, задаваясь различными значениями величины скольжения S

При S = Sн = 0

8.Расчет и построение графиков переходного процесса при пуске электродвигателя

При эксплуатации электроприводов двигатели подключают к сети, изменяют режим его работы с двигательного режима на тормозной и наоборот. Переход электропривода из одного установившегося режима к другому называют переходным режимом. Этот процесс обусловлен инерционными массами электропривода и электромагнитной инерцией обмоток электрических машин.

Цель расчета переходного процесса - определение времени переходного процесса и зависимостей? = f(t) и M = f(t).

Для расчета переходного процесса при нелинейных характеристиках применяют графоаналитический метод. Для выполнения расчета используется естественная механическая характеристика электродвигателя, рассчитанная и построенная в предыдущем разделе.

При пуске электродвигателя происходит увеличение его угловой скорости, следовательно в системе электропривода возникает динамический момент Мд

Мдин = М - Мст

где Мст - момент статического сопротивления приводного механизма.

Момент Мст создаваемый производственным механизмом, зависит от его механических свойств и может быть как постоянным, не зависящим от угловой скорости, так и переменным. Эта зависимость изображается линией в системе координат и называется механической характеристикой производственного механизма? = f(Mст)

Для построения механической характеристики приводного механизма необходимо определить статическую частоту вращения:

где Рст - статическая мощность на валу приводного электродвигателя

Статический момент на валу электродвигателя:

Начальный статический момент (при учебном проектировании)

Для расчета переходного процесса в системе координат в одном масштабе строятся две механические характеристики: электродвигателя и приводного механизма.

График f(?) = Мд - динамическая механическая характеристика строится путем графического вычитания графиков приводного электродвигателя и производственного механизма.

Производим разбиение построенных механических характеристик на не менее чем на 10 сечений с приращением скорости

Затем производится линеаризация динамической механической характеристики, т.е. замена ее ступенчатой. Для этого проводятся вертикальные линии на каждом из сечений скорости на динамической характеристике так, чтобы площади получившихся криволинейных треугольников были примерно одинаковы.

Для каждого из приращений скорости рассчитываем соответствующее приращение времени по формуле:

где i- порядковый номер сечения скорости

Jприв - приведенный момент инерции электропривода

где Jрот - момент инерции приводного электродвигателя, определяется из его паспортных данных.

Jмех - момент инерции приведенного в движение механизма =(1,5 - 2) Jрот

Текущее время переходного процесса рассчитывается нарастающим итогом по соответствующей сумме приращений времени:

t3 = ?t1+ ?t2+ ?t3

Текущее значение скорости находится через сумму приращений скорости:

Величины моментов на валу электродвигателя при построении графиков переходного процесса М1 М2… берутся из графика механической характеристики электродвигателя?=f(M) в конце каждого сечения.

Таблица 6 Результаты расчета переходного процесса.

М дин, Н м

9. Разработка схемы управления электроприводами компрессорной установки

Компрессоры относятся к группе механизмов, получивших широкое распространение на всех промышленных предприятиях. Компрессоры применяют для получения сжатого воздуха или газа, с целью использования его энергии в приводах пневматических молотов и прессов, По принципу действия компрессоры делятся на центробежные и поршневые.

Электрическая схема управления компрессорной установкой, состоящей из двух агрегатов К1 и К2. Двигатели компрессоров Д1и Д2 питаются от трёхфазной сети 380 В через автоматические выключатели ВА1 и ВА2 с комбинированными расцепителями. Включение и отключение двигателей производятся магнитными пускателями ПМ1и ПМ2. Цепи управления и сигнализации питаются фазным напряжением 220 В через однополюсный автоматический выключатель ВА3 с максимальным электромагнитным расцепителем.

Управление компрессорами может быть автоматическим или ручным. Выбор способа управления производится с помощью ключей управления КУ1 и КУ2. При ручном управлении включение и отключение пускателей ПМ1 и ПМ2 осущевстляется поворотом рукояток ключей КУ1 и КУ2 из положения 0. Автоматическое управление компрессорами производится при установке ключей КУ1 и КУ2 в положение А, а включение и отключение пускателей осущевстляется с помощью реле РУ1 и РУ2. Контроль давления воздуха в ресиверах производится двумя электрконтактными манометрами, контакты которых включены в цепи катушек реле РУ1 и РУ4. Очерёдность включения компрессоров при падении давления устанавливается с помощью переключателя режимов ПР. если ПР установлен в положении К1 то первым включается компрессор К1, предположим что ресиверы наполнены сжатым воздухом, давление соответствует верхнему пределу (контакты манометров М1-Н и М2-н разомкнуты) и компрессоры не работают. Если в результате потребления воздуха давление ресивера падает, то при достижении ими минимального значения, установленного для пуска первого компрессора, замкнётся контакты М1-н первого манометра (Н - нижний придел), сработает реле РУ1 и своим контактом включит пускатель ПМ1 двигателя первого компрессора. В результате компрессора К1 давление в ресиверах будет повышаться и контакт М1-н разомкнётся и это не приведёт к отключению компрессора, так как катушка реле продолжает получать питание через свой контакт и замкнутый контакт РУ4.

При повышении давления в ресиверах до максимального предела замкнётч контакт манометра М1-в (В-верхний предел), сработает реле РУ4 и своим контактом отключит реле РУ1, потеряет питание пускатель ПМ1 и компрессор К1 остановится. е.В случае не достаточной производительности первого компрессора или его неисправности давление в ресиверах будет продолжать падать. Если оно достигает предела установленного для замыкания контакта М2-н второго манометра (манометры М1 и М2 регулируются так, чтобы контакт М2-н замыкался по сравнению с контактом М1-н при несколько низким давлением), то сработают реле РУ3 и РУ2. Последнее своим контактом включит пускатель ПМ2, то есть вступит в работу компрессор К2. Реле РУ2 после замыкания контакта М2-н остаётся включенным через свой контакт и замкнутый контакт реле РУ4. когда давление в ресиверах результате совместной работе обоих компрессоров (или только К2 при неисправном К1) поднимается до верхнего придела, замкнётся контакты манометра М2-в и включится реле РУ4 в результате выключается реле РУ1 и РУ2 и пускатели ПМ1 и ПМ2.Оба компрессора остановятся. В схеме предусмотренный контроль исправности компрессорной установки. Если несмотря на работу обоих компрессоров давление в ресиверах продолжает падать или не изменяется то контакт М2-н нижнего предела остается замкнутым, и реле РУ3 будет включено. Оно своим контактом приведёт в действие реле времени РВ, которое с некоторой выдержкой времени, необходимой для обеспечения нормального подъема давления компрессором К2, замкнёт свой контакт РВ в цепи аварийно - предупредительной сигнализации, и персоналу будет подан сигнал о необходимости устранения неисправности. Сигнальная лампа ЛЖ служит для световой сигнализации и режиме работы компрессорной установки при ручном управлении. Она загорается при падении давления в ресиверах, получая питания через контакт реле РУ3. сигнальная лампа ЛБ и реле напряжения РКН служит для контроля наличия напряжения в цепях управления. Контроль температуры воздуха в компрессорах охлаждающей воды и масла осуществляется специальными реле, которые вместе с реле РКН воздействуют на цепи оварийно-предупредительной сигнализации извещая персонал о нормальном режиме установки.

10. Расчет и выбор аппаратуры управления и защиты для схемы и управления

Номинальный ток электродвигателя.

Выбираем аппарат защиты:

серии ВА 51 - 35

Iном выкл = 250 А; Iном расц = 200 А

Iтр = 1,1 Iном = 1,1 136,3 = 149,93 А

Iп = Iном Kп = 136,3 7 = 954,1 А

Iэрм = Кэрм Iтрн = 7 160 = 1120 А > 1,25 ·Iпуск

1120 ? 1112,6 Условие выполнено, значит аппарат защиты выбран правильно.

Выбираем магнитный пускатель:

Iном = 160 А

серии ПМЛ - 721002

IР 54; нереверсивный без кнопок « пуск « и «стоп «.

Выбираем питающий кабель:

АВВГ (4 ? 95) Iдоп = 170 А

11. Охрана труда и защита окружающей среды

Для очистки выбросов в атмосферу применяется их нейтрализация раствором щелочи, а так же могут быть твердые поглотители: различные марки активированных углей. Источниками вредных выбросов в атмосферу являются промышленные предприятия, поэтому в настоящее время распространены безотходные и малоотходные производства. На тепловых электростанциях устанавливают комплексные золоулавливающие установки. Очистка сточных вод мероприятия в системе охраны водоемов от загрязнения может быть естественной (бактериальной) и искусственной (химической). Прекращено строительство ГЭС на равнинных реках, так как происходит затопление больших площадей плодородных земель и лесных массивов.

Опасность электроустановки зависит от следующих факторов: класса напряжения, сопротивления изоляции, переходного сопротивления в месте замыкания на землю, удельное сопротивление грунта. Поражение человека возможно так же при прикосновении к нетоковедущим частям, которые могут оказаться под рабочим напряжением в аварийных случаях (пробой изоляции и т.д.). В этом случае безопасность обеспечивается выполнением заземления. Защитным заземлением называется преднамеренное соединение с землей металлических нетоковедущих частей электрооборудования (корпус электромашины и т.д). Заземление бывает естественное(металлоконструкции находящиеся в земле), искусственное (в виде труб, стержней, уголков длиной 2-2,5м вбитых в грунт) Для выполнения контура заземления роют траншеи- в земле глубиной 0,7, в которые вбивают электроды, а концы их сваривают. От контура проводят минимум две полосы в цех, которые соединяют с внутренним контуром заземления, к которому параллельно присоединяют корпуса электромашины, электрооборудования. Норма сопротивления заземлений на стороне 0,4 кв. должна быть не более 40м

Электрозащитные средства делятся на основные и дополнительные. Основные позволяют долгое время прикасаться к токоведущим частям, т.е. длительно выдерживают рабочее напряжение: изолирующие штанги и клещи, указатели напряжения, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками. Дополнительные дополняют основную защиту от поражения электрическим током: диэлектрические перчатки, боты, колпаки, накладки, коврики, изолирующие подставки, экранирующие костюмы (свыше 500кВ), переносное заземление, знаки и плакаты безопасности.

К производственным помещениям предусматривают следующие противопожарные требования: применение конструкций зданий с регламентирующим пределом огнеупорности. Огнезащитные материалы, водяное автоматическое пожаротушение, установка автоматической пожарной сигнализации. Для предотвращения огня применяют противопожарные стены, перегородки, (стены) двери, ворота, тамбуры.

12. Заключение

В данной курсовой работе приводится характеристика компрессорной установки, её работа и параметры. Производится выбор главного двигателя. Тип двигателя 4A132S4У3, его мощность 75 кВт.

Приведено описание электрической принципиальной схемы компрессорной установки и краткое описание его работы.

Выбрана аппаратура управления и защиты для двигателей. Выбираем магнитный пускатель серии ПМЛ - 721002 Iн=200А.

Рассчитано электрическое освещение цеха для обеспечения качества работы и удобства обслуживания оборудования цеха. Выбраны светильники типа ДРИ, количество ламп составляет 55 шт. Так как цех большой, то рассчитанная для него вентиляция, состоит из 4 вентиляторов мощностью по 4 кВт, для обеспечения качественного проветривания помещения при ведении различных видов работ.

Для транспортировки по цеху тяжелых грузов, загрузки и разгрузки материалов используют кран-балка мощностью 75 кВт грузоподъёмностью 2,5 тонны. Их расчет производится для максимального веса груза. В завершении курсового проекта произведен перечень мероприятий по электробезопасности, пожаробезопасности, охране труда и окружающей среды. В них перечисляются правила работы с промышленным оборудованием, при котором должны соблюдаться все требования для безопасной работы и устранение электрического и механического травмирования рабочего персонала.

13. Список литературы

1. Зимин Е.К. «Электрическое оборудование промышленных предприятий и установок». Энергоиздат 1981

2. Шеховцов В.П. «Электрическое и электромеханическое оборудование». М.: Форум-Инфа-М. 2004

3. Дьяков В.И. «Типовые расчеты по электрооборудованию». М.: Энергоиздат 1985

4. Электротехнический справочник. том II, III под ред. В.Г. Герасимов. М.: Энергоатомиздат 1986

5. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. «Электробезопасность при эксплуатации электроустановок промышленных предприятий». М.: ПрофОбрИздат 2002

6. Айзенберг Б.Ю. «Справочная книга по светотехнике». М.: Энергоатмиздат. 1995

7. Соколова Е.М. «Электрическое и электромеханическое оборудование». М.: Мастерство 2001

8. Кноринг Г.М. .Справочная книга для проектирования электрического освещения.. Л.: Энергия 1976.

9. Кнорринг Г.М. «Осветительные установки». М.: Энергоиздат 1981

10. Усатенко С.Г. «Выполнение электрических схем по ЕСКД». М.: Издательство стандартов. 1989

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Выбор источников света для системы равномерного освещения цеха. Светотехнический расчет системы освещения и определение единичной установленной мощности источников света в помещениях. Разработка схемы питания осветительной установки. Выбор проводов.

курсовая работа , добавлен 10.11.2016

Выбор видов и систем освещения, размещение осветительных приборов. Расчет освещения методом удельной мощности. Выбор напряжения электрической сети, источников и схемы питания установки. Вид проводки и проводниковых материалов. Расчет сечения проводов.

курсовая работа , добавлен 25.08.2012

Выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха и административно-бытовых помещений. Выбор нормируемой освещенности и коэффициента запаса. Определение расчетной мощности источников света. Схема питания осветительной установки.

курсовая работа , добавлен 17.02.2016

Светотехнический расчет механического, заточного и инструментального отделений. Выбор источников света, системы освещения. Размещение светильников в помещении. Мощность источников света. Рекомендации по монтажу и мероприятия по технике безопасности.

курсовая работа , добавлен 06.03.2014

Светотехнический расчет склада готовой продукции. Определение мощности источников света. Размещение светильников в помещении. Светотехнический расчет склада тарных химикатов. Выбор типа групповых щитков, место их установки. Электрический расчет освещения.

курсовая работа , добавлен 12.02.2015

Выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха и вспомогательных помещений. Определение единичной установленной мощности источников света. Разработка схемы питания осветительной установки. Выбор сечения проводов и кабелей сети.

курсовая работа , добавлен 15.01.2013

Определение мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещённости слесарного цеха. Выбор системы освещения, источников света, светильников и их размещения. Применение метода коэффициента использования светового потока.

курсовая работа , добавлен 05.10.2014

Выбор систем освещения помещений цеха и источников света. Расчет электрического освещения. Выбор напряжения и источника питания. Расчет нагрузки электрического освещения, сечения проводников по нагреву и потере напряжения, потерь напряжения в проводниках.

курсовая работа , добавлен 22.10.2015

Светотехнический расчет освещения с целью выбора напряжения и источников питания осветительной сети кузнечного цеха, механического отделения и бытовки. Схема питания осветительной установки. Размещение светильников в помещении, определение их мощности.

курсовая работа , добавлен 11.03.2013

Краткое описание центробежного вентилятора, его функции и сферы практического применения. Выбор системы электропривода, расчет мощности и выбор двигателя, питающих кабелей и проводов. Описание работы схемы управления, выбор ее составных элементов.

ФГОУ СПО Чебоксарский техникум строительства и городского хозяйства

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Пояснительная записка

1. Введение.

2. Краткая характеристика проектируемого объекта.

3. Разработка схемы электроснабжения объекта.

4. Определение расчетных силовых нагрузок.

5. Расчет и выбор питающих и распределительных линий.

5.1 Выбор питающих линий.

5.2 Выбор распределительных линий.

6. Расчет защиты.

6.1 Расчет и выбор защиты питающих линий.

6.2 Расчет и выбор защиты распределительных линий.

7. Выбор места и типа силовых и распределительных пунктов.

8. Выбор компенсирующих устройств.

9. Выбор числа и мощности трансформаторов на ТП.

10. Расчет тока короткого замыкания.

10.1 Расчет токов короткого трехфазного замыкания.

10.2 Расчет токов короткого однофазного замыкания.

11. Проверка оборудования на действие токов короткого замыкания.

12. Список литературы.

Введение

В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Основное достоинство электрической энергии - относительная простота производства, передачи, дробления, и преобразования.

В системе электроснабжения объектов можно выделить три вида электроустановок:

по производству электроэнергии - электрические станции; по передаче, преобразованию и распределению электроэнергии - электрические сети и подстанции;

по потреблению электроэнергии в производственных и бытовых нуждах - приемники электроэнергии.

Электрической станцией называется предприятие, на котором вырабатывается электрическая энергия. На этих станциях различные виды энергии (энергия топлива, падающей воды, ветра, атомная и т. д.) с помощью электрических машин, называемых генераторами, преобразуется в электрическую энергию.

В зависимости от используемого вида первичной энергии все существующие станции разделяются на следующие основные группы: тепловые, гидравлические, атомные, ветряные, приливные и др.

Совокупность электроприёмников производственных установок цеха, корпуса, предприятия, присоединённых с помощью электрических сетей к общему пункту электропитания, называется электропотребителем.

Совокупность электрических станций, линий электропередачи подстанций тепловых сетей и приемников, объединенных общим непрерывным процессом выработки, преобразования, распределения тепловой электрической энергии, называется энергетической системой.

Электрические сети подразделяются по следующим признакам:

1) Напряжение сети. Сети могут быть напряжением до 1 кВ - низковольтными, или низкого напряжения (НН), и выше 1 кВ высоковольтными, или высокого напряжения.

2) Род тока. Сети могут быть постоянного и переменного тока.

Электрические сети выполняются в основном по системе трёхфазного переменного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом может производиться трансформация электроэнергии.

3) Назначение. По характеру потребителей и от назначения территории, на которой они находятся, различают: сети в городах, сети промышленных предприятий, сети электрического транспорта, сети в сельской местности.

Кроме того, имеются районные сети, Сети межсистемных связей и др.

Раздел 1

Краткая характеристика проектируемого объекта

Ремонтно-механический цех (РМЦ) предназначен для ремонта и настройки электромеханических приборов, выбывающих из строя.

Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. РМЦ имеет два участка, в которых установлено необходимое для ремонта оборудование: токарные, строгальные, фрезерные, сверлильные станки и др. В цехе предусмотрены помещения для трансформаторной подстанции (ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, сварочных постов, администрации и пр.

РМЦ получает ЭНС от главной понизительной подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 0,9 км, а от энергосистемы (ЭНС) до ГПП - 14 км. Напряжение на ГПП - 6 и 10 кВ.

Количество рабочих смен - 2. Потребители цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭНС. Грунт в районе РМЦ - чернозем с температурой +20 С. Каркас

здания цеха смонтирован из блоков-секций длиной 6 м. каждый.

Размеры цеха

Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Перечень оборудования РМЦ дан в таблице 1.

Мощность электропотребления указана для одного электроприемника.

Расположение основного оборудования показано на плане.

Таблица 1 Перечень ЭО ремонтно-механического цеха.

Раздел 2

Разработка схемы электроснабжения объекта

Для распределения электрической энергии внутри цехов промышленных предприятий служат электрические сети напряжением до 1000В.

Схема внутрицеховой сети определяется технологическим процессом производства, планировкой помещений цеха, взаимным расположением ЭП, ТП и вводов питания, расчетной мощностью, требованиями бесперебойности электроснабжения, условиями окружающей среды, технико-экономическими соображениями.

Питание ЭП цеха обычно осуществляется от цеховой подстанции ТП или ТП соседнего цеха.

Внутрицеховые сети делятся на питающие и распределительные.

Питающие сети отходят от центрального распределительного щита цеховой ТП к силовым распределительным шкафах СП, к распределительным шинопроводам ШРА или к отдельным крупным ЭП. В некоторых случаях питающая сеть выполняется по схеме БТМ ("Блок - трансформатор - магистраль").

Распределительные сети - это сети, идущие от силовых распределительных шкафов или шинопроводов непосредственно к ЭП. При этом ЭП подсоединяется к распределительным устройствам отдельной линией. Допускается подсоединять одной линией до 3-4 ЭП мощностью до ЗкВ, соединенные в цепочку.

По своей структуре схемы могут быть радиальными, магистральными и смешанными.

Радиальные схемы с использованием СП применяются при наличии сосредоточенных нагрузок с неравномерным их расположением по площади цеха, а также во взрыво- и пожароопасных цехах, в цехах с химически активной и пыльной средой. Они обладают высокой надежностью и применяются для питания ЭП любых категорий. Сети выполняются кабелями или изолированными проводами.

Магистральные схемы целесообразно применять для питания нагрузок распределительных относительно равномерно по площади цеха, а также для питания групп ЭП принадлежащих одной технологической линии. Схемы выполняются шинопроводами или кабелями. При нормальной среде для построения магистральных сетей можно использовать комплексные шинопроводы.

Для питания ЭП проектируемого цеха применяем трехфазную четырехпроходную сеть напряжением 380/220В частоты 50Гц. Питание электрооборудования будет осуществляться от цеховой ТП. Т.к. потребители по надежности электроснабжения относятся к 2 и 3 категории, то на ТП устанавливаем 1 трансформатор и предусматриваем низковольтную резервную перемычку от ТП соседнего цеха.

Раздел 3

Определение расчетных силовых нагрузок

Правильное определение ожидаемых (расчётных) электрических нагрузок (расчётных мощностей и токов) на всех участках СЭС является главным основополагающим этапом её проектирования. От этого расчёта зависят исходные данные для выбора всех элементов СЭС - денежные затраты на монтаж и эксплуатацию выбранного оборудования (ЭО).

Завышение ожидаемых нагрузок приводит к удорожанию строительства, перерасходу проводникового материала сетей, к неоправданному увеличению установленной мощности трансформаторов и другого ЭО.

Занижение - может привести к уменьшению пропускной способности электрических сетей, перегреву проводов, кабелей, трансформаторов, к лишним потерям мощности.

Для распределительных сетей расчётная мощность определяется по номинальной мощности (паспортной) присоединённых ЭП. При этом мощность ЭП работающих в повторно кратковременном режиме приводят к длительному режиму.

Для линий питающих узлы электроснабжения (распределительные силовые пункты, шинопроводы, цехи и предприятия в целом) расчёт ожидаемых нагрузок осуществляется специальным методом. Расчётная ожидаемая мощность узла всегда меньше суммы номинальных мощностей присоединенных ЭП из-за не одновременности их работы, случайным вероятным характером их включения и отключения, поэтому простое суммирование ЭП приводит к существенному завышению нагрузки по сравнению с ожидаемой. Основным методом расчёта нагрузки является метод упорядоченных диаграмм. Метод применим, когда известны номинальные данные всех ЭП и их размещение на плане цеха.

Порядок определения расчетных силовых нагрузок по методу упорядоченных диаграмм.

1. Все ЭП, присоединенные к данному узлу группируют по одинаковому технологическому процессу, но не по одинаковой мощности, при этом мощности ЭП, работающих в повторно-кратковременном режиме приводят к длительному режиму.

2. Для каждой группы определяют общую мощность , коэффициент использования , тригонометрические функции и по с. 52, таблица 2.11.

3. Для каждой группы определяют сменную активную , реактивную по формулам

Где - это среднее значение активной мощности потребляемая узлом.

4. Для всего узла определяют , , среднее значение коэффициента использования для всего узла

средневзвешенные значения тригонометрических функций

, .

5. Для узла определяют коэффициент сборки , где - номинальная мощность самого мощного ЭП, - номинальная мощность самого маломощного ЭП. m может быть больше, равен или меньше 3.

6. Для узла определяют эффективное число электроприемников - это условное число одинаковых по мощности и режиму работы ЭП, которые потребляли бы за смену такое же количество электроэнергии, как и реальные ЭП. Значение определяют по с. 55, 56 формулы 2.35 – 2.42.

7. По значениям и определяют коэффициент максимума активной нагрузки с. 54, таблица 2.13.

8. Определяют максимальную расчетную активную мощность узла:

9. Определяют максимальную расчетную реактивную мощность узла: , где - это коэффициент максимума реактивной мощности.

10. Определяют максимальную расчетную полную мощность узла:

11. Определяется максимальный расчетный ток узла

Расчет по СП – 1.

Определяем модуль сборки:

Находим активную сменную мощность группы одинаковых ЭП за наиболее загруженную смену:

Находим реактивную сменную мощность группы одинаковых ЭП за наиболее загруженную смену:

Определяем средний коэффициент использования:

При расчете максимальной нагрузки выбираем условия расчета эффективного числа . Так, для СП-1 , эффективное число не определяется, а максимальная потребляемая активная мощность рассчитывается по коэффициенту загрузки . кВт.

Определяем реактивную максимальную мощность:

Определяем полную максимальную мощность:

Определяем максимальный ток нагрузки силового пункта СП-1:

Расчёт нагрузок по СП-2 - СП-7 аналогичен. Все результаты расчётов сведены в таблицу 2.

Таблица 2 Сводная ведомость нагрузок

Наименование электроприемников

Заданная нагрузка, приведенная к длительному режиму

Токарные автоматы

Зубофрезерные станки

Круглошлифовальные станки

Сварочные агрегаты

Вентиляторы

Кран мостовой

Итого по СП1, СП2, СП3

Заточные станки

Токарные станки

Сверильные станки

Токарные станки

Плоскошлифовальные станки

Итого по СП4 и СП5

Строгальные станки

Фрезерные станки

Расточные станки

Кран мостовой

Итого по СП6 и СП7

Раздел 4

Расчет питающих и распределительных сетей

Согласно ПУЭ сечения проводников силовой сети напряжением до 1 кВ при числе использования максимума нагрузки в год меньше 4000 выбирают по нагреву или по допустимому току нагрузки.

Известно, что ток, проходя по проводнику, нагревает его. Количество выделенного тепла определяется по закону Джоуля-Ленца . Чем больше ток, тем больше температура нагрева проводника. Чрезмерно высокая температура может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений, а также пожарной опасности. Поэтому ПУЭ устанавливает предельно допустимые температуры нагрева проводников в зависимости от марки и материала изоляции проводника.

Ток, длительно протекающий по проводнику, при котором устанавливается наибольшая допустимая температура, называется длительно допустимым током по нагреву .

Значение токов 1 ДОП для проводников различных марок и сечений, с учётом температуры окружающей среды и условий прокладки определены расчётно, проверены экспериментально и приведены в справочниках. При этом значения допустимых токов приведены для нормальных условий прокладки ─ температура воздуха + 25 °С, температурой земли + 15 °С и в траншеи проложен один кабель.

Если условия прокладки отличаются от нормальных, то допустимый ток определяется с поправками на температуру и поправкой на количества кабелей проложенных в одной траншее, тогда

Сечение жил проводников выбирают по условию , где ─ это максимальный расчётный ток в рассматриваемой линии.

4.1 Расчёт и выбор питающих линий

Вид и марку проводника сети выбирают в зависимости от среды, характеристики помещений его конфигурации, размещения оборудования, способу прокладки сетей.

Питающие сети будут выполняются кабелем АВВГ (АВРГ).

Результаты расчетов приведены в таблице 3.

Таблица 3 Питающие линии

Питающие линии			Четырехжильный кабель до 1 кВ
К СП1, СП2, СП3			АВВГ мм 2


			АВВГ мм 2

4.2 Расчет и выбор распределительных линий

Распределительные линии предполагается выполнять поливинилхлоридным проводом марки АПВ, уложенным в трубе. Сечение провода выбирается по условию . Ток расчётный определяется по формуле

, где = 0,85.

Находим СП1.

1) =33,3 А..

2) =41,7 А..

3) =14,5 А..

Длительно допустимый ток для любой распределительной линии определяется по стр. 42 таблица 2,7 для четырех одножильных проводников.

=37 А.

Расчёты по СП 2 - СП 7 производятся аналогично. Результаты расчета и выбора распределительных линий сведены в таблицу 4.

Таблица 4 Распределительные линии

Наименование линии			Марка провода
Токарные автоматы 6 … 8 Зубофрезерные станки 9 … 11 Круглошлифовальные станки 12 … 14			АПВ мм 2
Сварочные агрегаты 3 … 5
Вентиляторы 1,2 Кран мостовой 38			АПВ мм 2 АПВ мм 2
Заточные станки 15 … 17 Токарные станки 20 ,21,23,24			АПВ мм 2
Сверильные станки 18,19 Токарные станки 22,25 Плоскошлифовальные станки 26,27			АПВ мм 2
Строгальные станки 28 … 30 Фрезерные станки 31,32
Фрезерные станки 33,34 Расточные станки 35 … 37 Кран мостовой 39			АПВ мм 2

Раздел 5

Расчет защиты

При эксплуатации электрических сетей возможны нарушения их нормального режима работы, при которых ток в проводниках резко возрастает, что вызывает повышение их температуры выше величины допустимых ПУЭ.

К таким аварийным режимам относя короткое замыкание и перегрузка.

При коротком замыкании токи могут достигать значений в десятки раз превышающих номинальные токи электроприёмников и допустимые токи проводников.

При перегрузках электроприёмников по обмоткам трансформаторов, двигателей и по проводникам протекают повышенные токи. Поэтому как электроприёмники так и участки сетей должны защищаться аппаратами защиты, отключающие участок при аварийном режиме.

Для защиты электрический сетей напряжением до 1000 В плавкие предохранители, автоматические выключатели и тепловые реле магнитопускателей.

Плавкие предохранители защищают от токов короткого замыкания.

Автоматические выключатели имеют либо тепловые, либо электромагнитные, либо комбинированные (тепловой и электромагнитный) расцепители. Тепловые расцепители осуществляют защиту от перегрузок, а электромагнитные от токов короткого замыкания.

Выбор предохранителей проводится в следующим условиям:

1) для одиночных ЭП не имеющих предохранителей выбор проводится по следующим условиям , где - номинальный ток плавкой вставки, - расчётный ток лини.

2) для ЭП имеющих один двигатель

а) ;

б) ;

;

Коэффициент запаса;

1,6 для тяжёлых условий пуска;

2,5 для лёгких условий пуска;

3) для линий питающих группу ЭП с двигателем

б) ;

Выбор автоматических выключателей проводится по следующим условиям.

Ток срабатывания электромагнитных или комбинированных расцепителей проверяется по максимальному кратковременному току линии

ПУЭ наряду с проверкой проводников по допустимому нагреву устанавливают определенное соотношение между токами защитного аппарата и допустимыми токами провода , где - ток защитного аппарата, К 3 - коэффициент защиты стр. 46, таблица 2.10

5.1 Расчет и выбор защиты питающих линий

Защита питающих распределительных линий будет, осуществляется с помощью включателей серии A3700.

Защита питающих распределительных линий осуществляется автоматическими включателями серии А 3700.

Расчет и выбор выключателей питающих линий выполняется в следующей последовательности.

Определяется пиковый ток линии СП:

231,1 А; К И = 0,6;

Определяется ток отсечки выключателя:

А.

Определяется ток предельного отключения:

Определяем ток защищаемой линии:

, где К З =1, I З =250 А.

, условие выполняется.

Расчеты по СП4,СП5 и СП6,СП7 проводятся аналогично. Результаты расчета и выбора выключателей сводим в таблицу 5.

Таблица 5 Выбор защитных аппаратов питающих линий

Наименование линии								Тип защитного аппарата

5.2 Расчет и выбор защиты распределительных линий

Защита распределительных линий предусматривается с помощью плавких предохранителей. Расчет и выбор предохранителей отходящих линий выполняется в следующей последовательности;

Определяется пусковой ток электроприёмников распределительного пункта СП-1:

Для ЭП 6…8:

Для ЭП 9…11:

Для ЭП 12…14:

Определяется номинальный ток плавкой вставки электроприемников СП-1 по формуле главы 3 стр. 160. табл. 3.9.

Для ЭП 6…8:

Для ЭП 9…11:

Для ЭП 12…14:

По таблице 3.5 стр. 139 принимаются нормированные значения токов установок.

Для ЭП 6…8 ;

Для ЭП 9…11 ;

Для ЭП 12…14 .

Расчеты по СП2 - СП7 проводится аналогично. Результаты расчетов сводим в таблицу 6.

Таблица 6 Защита распределительных линий

Электроприемники					Тип защиты аппарата



ЭП 20,21,23,24

Раздел 6

Выбор места и типа силовых распределительных пунктов СП

Распределительные сети электроснабжения цеха силовые пункты строятся с использованием силовых распределительных устройств - это силовых распределительных пунктов СП и распределительных шинопроводов. СП применяются при расположении ЭП компактными группами на плане цеха, а также в цехах с пыльной или агрессивной средой. ШР применяются при расположении ЭП вряд.

СП - это законченное комплектное устройство заводского изготовления для приёма и распределения электроэнергии, управления и защиты ЭП от перегрузок и короткого замыкания содержащими рубильники, предохранители, выключатели, счётчики.

ШР - это комплектный шинопровод заводского изготовления собираемый из отдельных секций и могущих принимать любую конфигурацию.

СП следует размещать нагрузок для экономии проводникового материала.

В разрабатываемой схеме электроснабжения применены четыре силовых распределительных пункта. Электроприёмники большой мощности необходимо подключать непосредственно к шинам низкого напряжения цеховой подстанции.

Для проектирования цеха приняты силовые распределительные шкафы с рубильником на вводе и с предохранителями на отходящих линиях. В качестве СП используем распределительный трехфазный шкаф серии ШР 11. см. стр. 137. таблица 3.3.

Технические данные СП представлены в таблице 7

Таблица 7 Технические данные СП

Наименование СП	Тип шкафа	Аппарат на вводе	Аппарат защиты	Число предохранительных групп



ЭП 20,21,23,24

Раздел 7

Выбор компенсирующих устройств

Большинство ЭП помимо активной мощности потребляют и реактивную. Основными потребителями реактивной мощности являются АД, сварочные трансформаторы, газоразрядные лампы. Между значениями реактивной мощности вырабатываемой генераторами электростанций и значениями реактивной мощности потребляемой ЭП должен существовать баланс. Нарушение этого баланса за счет высокого потребления реактивной мощности приводит к отрицательным последствиям (перегрузка по току генераторов, увеличение токовой нагрузки в линиях, увеличение капитальных затрат и потеря напряжения в линии), поэтому важной задачей является снижение потребления реактивной мощности от системы (через трансформаторы подстанций предприятий и цехов). Реактивную мощность могут генерировать не только генераторы электростанций, но и другие источники: воздушные и кабельные ЛЭП, а также специальные устройства, которые называются компенсирующими (КУ). В качестве КУ используют синхронные компенсаторы и статические конденсаторы. В качестве КУ на коммунальных и промышленных предприятиях обычно применят батареи статических конденсаторов.

Мощность КУ определяется выражением

фактический расчетный коэффициент реактивной мощности.

─ наиболее активная расчетная мощность подстанций.

─ оптимальный коэффициент реактивной мощности задаваемой электросистемой, обычно составляет ;

кВар.

─ реактивная мощность, которая может быть передана потребителю энергосистемой в режиме максимума активных нагрузок.

Значение зависит от ; = 0,03 – 0,98;

В качестве КУ применяем комплектную конденсаторную установку типа УК с.90, таблица.8.1. с мощностью 75 кВар

Таблица 8.1

Раздел 8

Выбор числа и мощности трансформаторов на ТП

Количество трансформаторов на цеховой подстанции определяется категорией потребителей. Для электроснабжения ЭП 1 и 2 категории сооружают двух трансформаторные подстанции. Для питания потребителей 2 категории допускают сооружение однотрансформаторной подстанции при наличии низковольтных перемычек включаемых вручную или автоматически.

Однотрансформаторные подстанции используются для питания неответственных потребителей 3 категории, если замена трансформатора или его ремонт производится в течение не более 1 суток.

Сооружение однотрансформаторной подстанции обеспечивает значительную экономию капитальных затрат.

Мощность трансформаторов выбираются по условию:

при установке одного трансформатора: ;

при установке двух трансформаторов: ;

где ─ максимальная расчетная мощность на шинах низкого напряжения подстанции:

Трансформаторы, выбранные по последнему условию, обеспечивают питание всех потребителей в нормальном режиме при оптимальной загрузке трансформаторов 0,6-0,7 загрузки, а в послеаварийном режиме оставшийся в работе один трансформатор обеспечивает питание потребителей с учетом допустимой аварийной перегрузки трансформатора на 40% от S H 0 M .

=235 кВа.

В качестве цеховой подстанции выбираем комплектную ТП заводского изготовления серии КТП, технические данные КТП приведены в таблице таблица 9.11.

Выбираем трансформатор:

Таблица 9.11

Раздел 9

Расчёт токов короткого замыкания

По электрической сети и электрооборудованию в нормальном режиме протекают токи, допустимые для данной установки.

При нарушении электрической прочности изоляции проводов или короткого замыкания оборудования возникает аварийный режим короткого замыкания, вызывающий резкое повышение токов во много раз превышающий допустимые токи.

Значительные по величине токи к.з. представляют большую опасность для элементов электрической сети и оборудования, т. к. чрезмерный нагрев токоведущих частей и создают большие механические усилия, которые могут привести к разрушению электрического оборудования.

Поэтому для правильной эксплуатации электросетей и оборудования их выбирают не только по условиям нормального режима работы, но и аварийного режима, чтобы они выдерживали без повреждений действия наибольших возможных токов к.з. Определение токов к.з. необходимо для выбора выключателей на коммутационную способность и электродинамическую и термическую устойчивость.

Кроме того, в 4-х проводных сетях напряжением 380/220 В работающих на глухо заземленных нейтралах, при замыкании на нулевой провод или металлический корпус оборудования, защитный аппарат должен автоматически отключить аварийный участок сети. Для проверки надежности срабатывания защитного аппарата при к.з., между фазным и нулевым проводами необходимо определить расчётный ток однофазного короткого замыкания на землю.

9.1 Расчёт токов трёхфазного короткого замыкания

В процессе расчёта 3-х фазного к.з. определяются:

1 . - начальное действующее значение периодически составляющей точки по ней определяют термическую стойкость и коммутационную способность аппарата.

2 Ударное значение тока к.з. - по нему проверяют аппараты, шины, изоляторы на электродинамическую устойчивость.

Считаем, что мощность системы во много раз превышает мощность трансформатора, то напряжение на шинах НН подстанций считается неизменным. То есть, считаем, что к.з. питается от источника с неограниченной мощностью.

Тогда периодическая составляющая тока к.з. остаётся неизменной в течении всего времени действия к.з.,тогда считаем, что I П 0 = I КЗ. На расчётной схеме отмечаем расчётные точки к.з. и для каждой точки составляем схему замещения, на которой указываем активные и индуктивные составляющие, сопротивления всех элементов схемы от точки питания до точки к.з.

Принципиальная схема для расчёта токов коротких замыканий:

Расчёт трёхфазного короткого замыкания в точке К-1.

Схема замещения:

Активное и индуктивное сопротивление трансформатора выбираем по ,таблица 1.9.3. стр. 61: мОм; мОм.

Сопротивление обмотки расцепителя и контактов автомата выбираем по , таблица 1.9.3. стр. 61: мОм; мОм; мОм;А.

Сопротивление трансформатора тока выбираем по , таблица 1.9.2. стр. 61:

мОм; мОм;;

где , а .

=30 мОм.

Ток трёхфазного короткого замыкания в точке К-1 определяем по формуле:

;

Расчёт трёхфазного короткого замыкания в точке К-2.

Схема замещения:

Сопротивление обмотки расцепителя и контактов автомата выбираем по , таблица 1.9.3. стр. 61:

Определяем активное и индуктивное сопротивление распределительных линий питающих ЭП:

X 0 и r 0 определяем по , таблица 1.9.5. стр. 62

Определяем суммарные активные и индуктивные сопротивления в короткозамкнутой цепи:

Определяем полное сопротивление в короткозамкнутой цепи:

=158,4 мОм.

Ток трёхфазного короткого замыкания в точке К-2 определяем по формуле:

Определяем ударное значение тока короткого замыкания:

9.2 Расчёт токов однофазного короткого замыкания

Ток однофазного к.з. определяется для проверки надежности срабатывания защитного аппарата самого удаленного от шин КТП и ЭП. Расчёт однофазного тока короткого замыкания в точке К-3:

Схема замещения:

Определяем сопротивления в короткозамкнутой петле линии фаза-нуль. Сопротивления: одной жилы кабеля

нулевой жилы кабеля

одной жилы провода

индуктивное сопротивление петли кабеля

индуктивное сопротивление петли провода

Суммарное сопротивление петли фаза-нуль определяем по формуле:

Ток однофазного к. з. находим по формуле:

Раздел 10

Проверка оборудования на действие токов короткого замыкания

В сетях до 1000 В производится следующие проверки токов к.з.:

1. На электродинамическую устойчивость проверяются автоматы, шинопроводы если ≥ то условие соблюдается;

2. На коммутационную способность, т.е. на предельно отключающий ток, проверяют автоматы, предохранители: , если ≥ то условие соблюдается;

3. На надежность срабатывания защитного аппарата при однофазном коротком замыкании на землю:

а 750 ≤ 1300,

условие соблюдается.

Список литературы:

1. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д., «Электроснабжение промышленных предприятий и установок» − М: Энергоатомиздат, 1999 г.

2. Липкин Б.Ю. «Электроснабжение предприятий и установок» − М: Высшая школа, 1990 г.

3. Цигельман И.Е. «Электроснабжение городских зданий и коммунальных предприятий» − М: Высшая школа, 1982 г.

4. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. «Электрооборудование станций и подстанций» − М: Энергоатомиздат, 1987 г.

5. Конюхова Е.А. «Электроснабжение объектов» − М: Энергоатомиздат, 1988 г.

6. Неклипаев Б.Н., Крючков И.П. «Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования». − М: Энергоатомиздат, 1989 г.

7. «Электрический справочник» под редакцией Орлова И.Н. − М: Энергоатомиздат, 1989 г.

8. «Правила устройств электроустановок (ПУЭ)» −М:Кнорус, 2007 г.

9. Шеховцов В.П. «Расчет и проектирование схем электроснабжения». М: Форум-инфа-М, 2004.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Размещено на http://www.Allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Современная энергетика характеризуется нарастающей централизацией производства и распределения электроэнергии. Для обеспечении подачи электроэнергии от энергосистем к промышленным объектам, установкам, устройствам и механизмам служат системы электроснабжения состоящие из сетей напряжением до 1000В и выше и трансформаторных, преобразовательных и распределительных подстанций. Для передачи электроэнергии на большие расстояния используются сверхдальние линии электропередач (ЛЭП) с высоким напряжением: 1150кВ переменного тока и 1500кВ постоянного тока. В современных многопролетных цехах промышленности широко используют комплектные трансформаторные подстанции (КТП), комплектные распределительные установки (КРУ), силовые и осветительные шинопроводы, аппараты коммутации, защиты, автоматики, контроля, учета и так далее. Это создает гибкую и надежную систему электроснабжения, в результате чего значительно уменьшаются расходы на электрообеспечение цеха.

Целью настоящего дипломного проекта является проектирование электроснабжения ремонтно-механического цеха с минимальными капитальными затратами, эксплуатационными издержками и обеспечение высокой безопасности. Основными потребителями электрической энергии являются промышленные предприятия. Они расходуют более половины всей энергии, вырабатываемой в нашей стране.

Актуальность данного дипломного проекта заключается в том, что ввод в действие новых предприятий, расширение существующих, рост энерговооруженности, широкое внедрение различных видов электротехнологий во всех отраслях производств выдвигают проблему их рационального электроснабжения.

В настоящее время электроэнергетика России является важнейшим жизнеобеспечивающей отраслью страны. В ее состав входит более 700 электростанций общей мощностью 215,6 МВт.

Система распределения столь большого количества электроэнергии на промышленных предприятиях должна обладать высокими техническими и экономическими показателями и базироваться на новейших достижениях современной техники. Поэтому электроснабжение промышленных предприятий должно основываться на использовании современного конкурентоспособного электротехнического оборудования.

Основываясь на аргументации об актуальности выбранной темы, можно определить целевую ориентацию работы.

Цель дипломного проекта: дать краткую характеристику ремонтно-механическому цеху по электрическим нагрузкам, режиму работы, роду тока, питающему напряжению и сделать расчет электрических нагрузок для выбора электрооборудования подстанции.

Ремонтно-механический цех (РМЦ) предназначен для ремонта и настройки электромеханического оборудования выбывающего из строя. Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. РМЦ имеет два участка, в которых установлено необходимое для ремонта электрооборудование: токарные, строгальные, фрезерные, сверлильные станки и др. В цехе предусмотрены помещения для трансформаторной подстанции (ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, сварочных постов, администрации и пр. РМЦ получает ЭСН от главной понизительной подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до ТП - 3,3 км, а от энергосистемы (ЭСН) до ГПП - 14 км. Напряжение на ГПП - 10кВ. Количество смен - 2. Потребители цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Краткая характеристика техноло гического процесса производства

Ремонтно-механический цех

Ремонтно-механический цех является структурным подразделением предприятия, возглавляется начальником цеха и подчиняется главному механику.

Ремонтно-механический цех выполняет работы по обеспечению нормального функционирования ремонтно-эксплуатационной службы, связанные с ремонтом, модернизацией оборудования и форм, изготовлением запасных частей, производимых в соответствии с утвержденными годовыми, месячными планами-графиками.

Начальник ремонтно-механического цеха назначается и увольняется директором.

На должность начальника ремонтно-механического цеха назначаются лица с высшим техническим образованием и стажем работы на инженерно-технических должностях в области ремонта оборудования не менее трех лет или средним специальным образованием и стажем работы на руководящих должностях по ремонту оборудования не менее пяти лет.

Начальник ремонтно-механического цеха в своей работе руководствуется приказами и инструкциями министерства, управления, приказами директора, распоряжениями главного инженера и главного механика, а также руководствами по ремонту и настоящим положением.

Начальник ремонтно-механического цеха:

осуществляет руководство производственно-хозяйственной деятельностью цеха по ремонту, модернизации оборудования и форм, изготовлению нестандартного оборудования и инструмента, а также изготовлению запасных частей и техническому обслуживанию оборудования и форм, зданий и сооружений ремонтно-механического цеха;

участвует в разработке текущих и перспективных планов ремонта оборудования и форм, зданий, сооружений, а также рабочих планов по отдельным службам, организует разработку и доведение до исполнителей заданий и графиков ремонта;

обеспечивает выполнение плановых заданий в установленные сроки, ритмичную работу цеха, повышение производительности труда ремонтных рабочих, снижение стоимости ремонта при высоком качестве ремонтных работ, эффективное использование основных и оборотных фондов, соблюдение правильного соотношения между ростом производительности труда и заработной платы;

проводит работу по внедрению научной организации труда, совершенствованию организации производства, его технологии, механизации и автоматизации производственных процессов, предупреждению брака, повышению качества продукции, использованию резервов повышения производительности труда и рентабельности производства, снижению трудоемкости и себестоимости продукции;

организует планирование, учет и составление отчетности о производственной деятельности, работу по развитию и укреплению хозяйственного расчета, улучшению нормирования труда, правильному применению форм и систем заработной платы и материального стимулирования, обобщению и распространению передовых методов и приемов труда, развитию рационализации и изобретательства;

обеспечивает технически правильную эксплуатацию оборудования и других основных средств и выполнение графиков их ремонта, безопасные и здоровые условия труда, а также своевременное представление работающим льгот по условиям труда;

совместно с общественными организациями организует социалистическое соревнование, проводит воспитательную работу в коллективе.

1.2 Характеристики потребителей электроэнергии, категории электроснабжения

Характеристики потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения. Электроснабжение объекта может осуществляться от собственной электростанции, энергетической системы при наличии собственной электростанции.

Требования, представляемые к надёжности электроснабжения от источников питания, определяются потребляемой мощностью объекта и его видом.

Приёмники электрической энергии в отношении обеспечения надёжности электроснабжения разделяются на несколько категорий. Первая категория - электроприёмники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный экономический ущерб, повреждение дорогостоящего оборудования, расстройство сложного технологического процесса, массовый брак продукции. Из состава электроприёмников первой категории выделяется особая группа (нулевая категория) электроприёмников, бесперебойная работа которых не обходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы для жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования.

Вторая категория - электроприёмники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовым недоотпускам продукции, массовым простоям рабочих, механизмов. Допустимый интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприёмников второй категории не более 30 минут.

Третья категория - все остальные электроприёмники, не подходящие под определение первой и второй категорий. Электроприёмники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, при отключении одного из них переключение на резервный должно осуществляться автоматически. Согласно определению ПУЭ независимыми источниками питания являются такие, на которых сохраняется напряжение при исчезновении его на других источниках, питающих эти электроприёмники.

Согласно ПУЭ к независимым источникам могут быть отнесены две секции или системы шин одной или двух электростанций или подстанций при соблюдении следующих условий: - каждая эта секция или система шин питается от независимых источников. - секции шин не связаны между собой или же имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций шин. Для электроснабжения электроприёмников особой группы должен предусматриваться дополнительный третий источник питания, мощность которого должна обеспечивать безаварийную остановку процесса.

Электроприёмники второй категории рекомендуется обеспечивать от двух независимых источников питания, переключение можно осуществлять не автоматически. Электроснабжение электроприёмников третьей категории может выполняться от одного источника при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта и замены поврежденного оборудования, не превышают одних суток. Электрооборудование ремонтно-механического цеха относится ко 2 и 3 категориям и могут питаться от одного источника, при условии, что перерывы электроснабжения не превышает одних суток. Выбор рода тока, напряжения и схемы внутреннего электроснабжения. Назначение электрических сетей. Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий.

Потребители энергии присоединяются через внутрицеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пусковых аппаратов.

Электрические сети промышленных предприятий выполняются внутренними (цеховыми) и наружными. Наружные сети напряжения до 1кВ имеют весьма ограниченное распространение, т.к. на современных промышленных предприятиях электропитание цеховых нагрузок производится от внутрицеховых или пристроенных трансформаторных подстанций.

Выбор электрических сетей радиальные схемы питания характеризуются тем, что от источника питания, например от трансформаторной подстанции, отходят линии, питающих непосредственно мощные электроприёмники или отдельные распределительные пункты, от которых самостоятельными линиями питаются более мелкие электроприёмники.

Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания отдельных потребителей, т.к. аварии локализуются отключением автоматического выключателя поврежденной линии и не затрагивают другие линии. Все потребители могут потерять питание только при повреждении на сборных шинах КТП, что маловероятно. Вследствие достаточно надёжной конструкции шкафов этих КТП. Магистральные схемы питания находят широкое применение не только для питания многих электроприёмников одного технологического агрегата, но также большого числа сравнения мелких приёмников, не связанных единым технологическим процессом.

Магистральные схемы позволяют отказаться от применения громоздкого и дорогого распределительного устройства или щита. В этом случае возможно применение схемы блока трансформатор-магистраль, где в качестве питающей линии применяются токопроводы (шинопроводы), изготовляемые промышленностью.

Магистральные схемы, выполненные шинопроводами, обеспечивают высокую надёжность, гибкость и универсальность цеховых сетей, что позволяет технологам перемещать оборудование внутри цеха без существенного монтажа электрических сетей. В связи с равномерностью распределения потребителей внутри ремонтно-механического цеха, а также низкой стоимости и удобстве в эксплуатации, выбирается магистральная схема питания.

1 .3 Выбор рода, напряжения

Трёхфазные сети выполнются трёхпроводными на напряжение свыше 1000В и четырёхпроводными - до 1000В. Нулевой провод в четырёхпроводной сети обеспечивает равенство фазных напряжений при неравномерной загрузке фаз от однофазных электроприёмников.

Трёхфазные сети на напряжение 380/220В (в числители - линейное, в знаменатели - фазное) позволяют питать от одного трансформатора трёх - и однофазные установки. Электрические сети выполняются в основном по системе трёхфазного переменного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом может производиться трансформация электроэнергии. При большом количестве однофазных электроприёмников от трёхфазных сетей осуществляются однофазные ответвления.

1. 4 Классификация помещений по взрыво - и пожарной безопасности

Предусматриваемые при проектировании зданий и установок противопожарные мероприятия зависят прежде всего от пожарной или взрывной опасности размещенных в них производств и отдельных помещений. Помещения и здания в целом делятся по степени пожаро- или взрывоопасности на пять категорий в соответствии с ОНТП-24.

· Категория А - это помещения, в которых применяются легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки паров 28 o С и ниже или горючие газы в таком количестве, что они могут образовать взрывоопасную смесь с воздухом, при взрыве которой создастся давление более 5 кПа (например, склады бензина).

· Категория Б - это помещения, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие волокна или пыль, а также легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки паров более 28 o С в таком количестве, что образуемая ими с воздухом смесь при взрыве может создать давление более 5 кПа (цеха приготовления сенной муки, выбойные и размольные отделения мельниц и крупорушек, мазутное хозяйство электростанций и котельных).

· Категория В - это помещения, в которых обрабатывают или хранят твердые горючие вещества, в том числе выделяющие пыль или волокна, неспособные создавать взрывоопасные смеси с воздухом, а также горючие жидкости (лесопильные, столярные и комбикормовые цехи; цехи первичной сухой обработки льна, хлопка; кормокухни, зерноочистительные отделения мельниц; закрытые склады угля, склады топливно-смазочных материалов без бензина; электрические РУ или подстанции с трансформаторами).

· Категория Г - это помещения, в которых сжигают топливо, в том числе газ, или обрабатывают несгораемые вещества в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии (котельные, кузницы, машинные залы дизельных электростанций).

· Категория Д - это помещения, в которых негорючие вещества находятся в практически холодном состоянии (насосные оросительные станции; теплицы, кроме отапливаемых газом, цехи по переработке овощей, молока, рыбы, мяса).

Категории производств по пожарной опасности в большой степени определяют требования к конструктивным и планировочным решениям зданий и сооружений, а также другим вопросам обеспечения пожаро- и взрывобезопасности. Они отвечают нормам технологического проектирования или специальным перечням, утверждаемым министерствами (ведомствами). Руководством при этом могут служить "Указания по определению категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности" (СН 463-74) и "Методика категорирования производств химической промышленности по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности".

Условия возникновения пожара в зданиях и сооружениях во многом определяются степенью их огнестойкости (способность здания или сооружения в целом сопротивляться разрушению при пожаре). Здания и сооружения по степени огнестойкости подразделяются на пять степеней (I, II, III, IV и V). Степень огнестойкости здания (сооружения) зависит от возгораемости и огнестойкости основных строительных конструкций и от распространения огня по этим конструкциям.

По возгораемости строительные конструкции подразделяются на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Несгораемые конструкции выполнены из несгораемых материалов, трудносгораемые - из трудносгораемых или из сгораемых, защищенных от огня и высоких температур несгораемыми материалами (например, противопожарная дверь, выполненная из дерева и покрытая листовым асбестом и кровельной сталью).

Огнестойкость строительных конструкций характеризуется их пределом огнестойкости, под которым понимают время в часах, по истечении которого они теряют несущую или ограждающую способность, т. е. не могут выполнять свои обычные эксплуатационные функции.

Потеря несущей способности означает обрушение конструкции.

Потеря ограждающей способности - прогрев конструкции при пожаре до температур, превышение которых может вызвать самовоспламенение веществ, находящихся в смежных помещениях, или образование в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые могут проникать продукты горения в соседние помещения.

Пределы огнестойкости конструкций устанавливают опытным путем.

Для этого образец конструкции, выполненный в натуральную величину, помещают в специальную печь и одновременно воздействуют на нее с необходимой нагрузкой.

Время от начала испытания до появления одного из признаков потери несущей или ограждающей способности и считается пределом огнестойкости. Предельным прогревом конструкции является повышение температуры на необогреваемой поверхности в среднем больше чем на 140 o С или в какой-либо точке поверхности выше, чем на 180 o С по сравнению с температурой конструкции до испытания, или больше чем на 220 o С независимо от температуры конструкции до испытания.

Рисунок 1 - План расположения электрооборудования ремонтно-механического цеха

Наименьшим пределом огнестойкости обладают незащищенные металлические конструкции, а наибольшим - железобетонные.

Требуемая степень огнестойкости производственных зданий промышленных предприятий зависит от пожарной опасности размещаемых в них производств, площади этажа между противопожарными стенами и этажности здания. Требуемая степень огнестойкости должна соответствовать фактической степени огнестойкости, которая определяется по таблицам СНиП П-2-80,содержащим сведения о пределах огнестойкости строительных конструкций и пределах распространения по ним огня.

Например, основные части зданий I и II степени огнестойкости являются несгораемыми и различаются только пределами огнестойкости строительных конструкций. В зданиях I степени распространение огня по основным строительным конструкциям не допускается совсем, а в зданиях II степени максимальный предел распространения огня, составляющий 40 см, допускается только для внутренних несущих стен (перегородок). Основные части зданий V степени являются сгораемыми.

Пределы огнестойкости и распространения огня для них не нормируются.

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2 .1 Исходные данные для расчета

2. Токи короткого замыкания на шинах ГПП 10,5 кА.

3. Длина кабельной линии от ГПП до ТП 3,3 км.

5. Установленная мощность освещения 90 кВт.

6. Данные электроприемников цеха приведены в таблице 1.

Таблица 2.1

Данные электроприемников цеха

		Ном. мощность, кВт
Станок токарно-карусельный
Станок токарный
Станок фрезерный
Станок сверлильный
Печь индукционная

Вентилятор
Сварочный выпрямитель
Мостовой кран при ПВ = 25%

2.2 Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок является первым и одним из ответственных этапов проектирования, т.к. на основании результатов такого расчета в дальнейшем производится выбор мощности компенсирующих устройств, силовых трансформаторов, преобразователей, электрооборудования подстанций, определяются сечения токоведущих частей (проводов, кабелей, шин), рассчитывается защита электроустановок и т.д. Ошибок при расчете не должно быть. Завышение расчетной мощности приведет к большим дополнительным затратам; занижение - к выводу из строя оборудования, ложным срабатываниям защиты и т.п. Правильное определение расчетных электрических нагрузок дает гарантию того, что оборудование будет работать экономично, надежно, а потери электроэнергии будут минимальными.

2 .2. 1 Расчет электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм

Этот метод позволяет определить расчетные электрические нагрузки с наименьшей погрешностью, поэтому является основным для расчета нагрузок. Номинальная мощность электроприемников без учета осветительной нагрузки (по данным табл. 2.1)

При наличии двигателей повторно-кратковременного режима работы их номинальная мощность приводится к длительному режиму

где P пасп - паспортная мощность (по заданию), кВт;

ПВ - продолжительность включения, в относительных единицах.

Общая номинальная мощность электроприемников цеха

Средние активная и реактивная мощности за максимально загруженную смену

где К и - коэффициент использования группы электроприемников одного режима работы;

P н - номинальная мощность электроприемников, кВт.

Выписываем из приложения 1.1 значения К и и cos в таблице 2.2

Таблица 2.2

Значения К и и cos

Наименования электроприемников	Кол-во. шт	Мощность, кВт
Станок токарно-карусельный
Станок токарный
Станок фрезерный
Станок сверлильный
Печь индукционная

Вентилятор
Сварочный выпрямитель
Мостовой кран

Значения tg ц определяются по формуле

Групповой коэффициент использования

Эффективное число электроприемников n э - это такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое дает ту же величину расчетной нагрузки, что и группа электроприёмников, различных по режиму работы и мощности.

По диаграммам или табл. 2.13 определяем коэффициент максимума.

При к и = 0,4 и n э = 14коэффициент максимума к m = 1,32 согласно .

Расчетная мощность осветительной нагрузки

где Кс.о. - коэффициент спроса осветительной нагрузки;

Рн.о. - установленная мощность электрического освещения, кВт

Согласно Кс.о. = 0,85.

По заданию

Расчетная активная и реактивная нагрузки заданной группы электроприемников

2. 3 Выбор компенсирующих устройств

Если компенсирующие устройства не установлены, то вся расчётная мощность передаётся к электроприемникам от электрической станции

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рисунок 2 - Передача электроэнергии без применения КУ

Если к шинам подстанции или зажимам группы электроприемников подключить компенсирующие устройства общей мощностью Q ку, то от электростанции будет передаваться меньшая реактивная мощность, и следовательно меньшая полная мощность.

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рисунок 2.1 -электроэнергии с использованием КУ

С уменьшением передаваемой полной мощности от значения S р до S р " увеличивается коэффициент мощности cos.

На шинах подстанции коэффициент мощности должен находиться в пределах cos н = 0,92...0,95. Если расчетный коэффициент мощности cos р меньше нормативного cos н, необходимо установить компенсирующее устройство.

Мощность компенсирующих устройств:

tg р - соответствует расчетному коэффициенту мощности;

tg н - соответствует нормативному коэффициенту мощности.

При выборе мощности компенсирующих устройств должен быть предусмотрен 10-15% резерв для обеспечения допустимых отклонений напряжения в послеаварийных режимах.

В сетях низкого напряжения не рекомендуется дробить необходимую мощность конденсаторных батарей до величины менее 30 квар из-за увеличения удельных затрат на отключающую аппаратуру, измерительные приборы и прочее оборудование на один установленный киловольт-ампер батареи.

2. 3.1 Расчет компенсирующих устройств

Расчетный коэффициент мощности

Расчетный коэффициент мощности меньше нормативного, поэтому необходимо установить компенсирующие устройства.

Мощность компенсирующих устройств

Из приложения №2 выбираем для двух секций шин НН две батареи статических конденсаторов типа УКМ-0,4-20-180УЗ мощностью по 180 квар. каждая.

Передаваемая от электростанции реактивная мощность

Передаваемая от электростанции полная мощность

Проверка:

Принимаем к установке нерегулируемые батареи статических конденсаторов со схемой присоединения по рис. 2.3.

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рисунок 2.2 Схема присоединения конденсаторных батарей на U = 0,38-0,66 кВ через рубильник и предохранитель

2.4 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов производится в следующем порядке:

1. Определяется число трансформаторов, исходя из требуемой степени надёжности электроснабжения, т.е. с учётом категории электроприемников.

2. Намечаются варианты мощностей силовых трансформаторов, исходя из расчетной мощности подстанции и ряда номинальных мощностей трансформаторов (табл.2.3).

Таблица 2.3

Номинальные мощности трансформаторов

3. Варианты сравниваются по техническим показателям с учетом допустимой перегрузки трансформаторов в рабочем и аварийном режимах.

4. Определяются экономические показатели по вариантам. К исполнению применяется наиболее экономичный вариант.

2.4.1 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Нагрузки ремонтно-механического цеха относятся к потребителям II категории. Поэтому на подстанции необходимо установить два силовых трансформатора.

Потери активной мощности в трансформаторах

Потери реактивной мощности

Потери полной мощности

Полная расчетная мощность, передаваемая от ГПП до ТП цеха

Мощность трансформаторов

Значение К з принимается в зависимости от категории электроприемников по степени надежности электроснабжения. Для цехов с преобладающей нагрузкой II категории при двухтрансформаторной подстанции с возможным резервированием -.

Принимаем значение К з = 0,75

Мощность одного трансформатора

где n - выбранное количество трансформаторов.

Выбираем два трансформатора типа ТМ-400/10 мощностью 400кВА, имеющего технические данные, приведенные в таблице 2.4.

Таблица 2.4

Технические данные трансформатора

Проверяем выбранные трансформаторы по действительному коэффициенту загрузки:

Кздейст? Кзприн

2.5 Выбор схемы электрических соединений подстанции

Схемы цеховых ТП определяются характеристикой электроприемников и схемами межцехового и внутрицехового распределения, энергии.

Схемы с глухим присоединением трансформатора к питающей линии (рис. 4.1) применяются:

* при отсутствии приемников напряжением свыше 1000В;

* при радиальном питании по схеме блока линия - трансформатор.

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рисунок 2.4 Схема глухого присоединения трансформатора к питающей линии

Коммутационные аппараты на вводе высокого напряжения необходимо устанавливать в следующих случаях:

* при питании от источника питания, находящегося в ведении другой эксплуатирующей организации.

* при удалении источника питания от подстанции на 3-5 км;

* при питании от воздушных линий;

* если отключающий аппарат нужен по условиям защиты, например, для воздействия газовой защиты на выключатель нагрузки (рис. 2.5);

* в магистральных схемах электроснабжения разъединитель или выключатель нагрузки с предохранителями устанавливают с целью селективного отключения трансформатора при его повреждении (рис. 2.6);

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рисунок 2.5 Схема присоединения трансформатора к линии через выключатель нагрузки

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рисунок 2.6 Схема присоединения трансформатора к магистральной линии

* когда требуется более надежное электроснабжение, когда часто отключают и включают трансформаторы подстанции; когда токи короткого замыкания велики и коммутационной способности предохранителей не хватает для отключения при коротком замыкании.

Не секционированная система шин применяется при питании по одной линии и неответственных потребителей III категории надёжности (рис. 4.1, 4.2, 4.3, 4.4).

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рисунок. 2.7 - Схема подключения трансформатора к линии через масляный выключатель

Наличие потребителей II категорий требует секционирования шин нормально разомкнутым выключателем или разъединителем (рис. 4.5). Каждая секция питается по отдельной линии. Секционный аппарат включается при исчезновении напряжения на шинах и отключении питающей линии ВН.

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рисунок 2.8 - Схема электрических соединений подстанции ремонтно-механического цеха

2.6 Расчет высоковольтной питающей линии

Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока, согласно закону Джоуля-Ленца, нагреваются. Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и пожарной опасности. Поэтому устанавливаются предельно допустимые значения температуры нагрева проводников в зависимости от марки и материала изоляции проводника. Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая длительно-допустимая температура нагрева проводника, называется предельно-допустимым током по нагреву I доп. Величина его зависит как от марки провода или кабеля, так и от условий прокладки и температуры окружающей среды. Для выбора сечений жил кабелей и проводов по нагреву определяют расчетный ток и по таблицам приведенным в , , определяют стандартное сечение, соответствующее ближайшему большему току.

Условие выбора сечений

где I р - ток расчётный, А;

К попр - поправочный коэффициент на условия прокладки.

При проложенных рядом двух кабелях, значения К попр принимаются согласно

Значения К попр на температуру окружающей среды при температуре земли, отличной от +15°С и при температуре воздуха, отличной от +25°С, принимаются по .

2. 6 .1 Расчет высоковольтной питающей линии

Ток, протекающий по кабельной линии в нормальном режиме

где К з - коэффициент загрузки трансформатора.

U н - номинальное напряжение на высокой стороне, кВ;

S Т - мощность трансформатора, кВА.

С учетом расширения мощности цеха принимаем расчетный ток равным

По таблице согласно при принимаем трехжильный силовой кабель на с алюминиевыми жилами марки АСБ - 3х16 (A - алюминиевая жила; бумажная изоляция; С - свинцовая оболочка; Б - бронированный двумя стальными лентами с наружным джутовым покровом).

2.7 Расчет токов короткого замыкания

Составляем расчетную схему (рис. 2.9).

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рисунок 2.9 - Расчетная схема

По расчетной схеме составляем схему замещения (рис. 2.10).

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рисунок. 2.10-Схема замещения

Выбираем базисные условия:

Для точки К 1

Для точки К 2

Для точки К 1

Для точки К 2

Определяем сопротивления элементов сети.

Мощность системы

Сопротивление системы в относительных единицах

Сопротивления кабельной линии в относительных единицах

При мощности трансформаторов учитывается активное сопротивление

где r - относительное активное сопротивление обмоток трансформатора, отнесенное к номинальной мощности.

Относительное активное сопротивление обмоток трансформатора (при мощности трансформаторов)

В нашем случае номинальная мощность трансформатора составляет 400кВА, поэтому активное сопротивление трансформатора учитывается.

Результирующие сопротивления до точки К 1

Результирующие сопротивления до точки К 2

Токи и мощность короткого замыкания для точки К 1

Действующее значение начального тока короткого замыкания

При () периодическая составляющая тока КЗ не изменяется и действующие значения

Ударный ток короткого замыкания

где К у - ударный коэффициент.

где T а - постоянная времени.

Мощность короткого замыкания

Определяем токи и мощность короткого замыкания для точки К 2

Первоначальный ток в момент КЗ

По таблице 2.5 принимаем для стороны НН трансформатора мощностью 400кВА,

Таблица 2.5

Значения Ку

Данные расчетов сведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6

Данные расчетов сведены

2.8 Выбор электрооборудования подстанции

Общим требованием к электрооборудованию подстанции является обеспечения нормального режима работы и устойчивость его к воздействиям токов КЗ.

2.8 .1 Выбор электрооборудования подстанции на стороне ВН

Проверка сечения кабелей на действие токов КЗ

Выбранные в разделе 5 высоковольтные питающие линии необходимо проверить на термическое действие токов КЗ.

Минимальное сечение кабеля на термическую устойчивость для трехфазного К.З.

где С - коэффициент; для кабелей напряжением 6-10 кВ с медными жилами С = 140, с алюминиевыми жилами С = 95, для алюминиевых шин С = 95, для медных шин С = 170;

t пр - приведенное время, с.

Приведенное время

t пр = t пр.п. +t пр.а. , (2.31)

где t пр.п. - время периодической слагающей тока КЗ, с;

t пр.а. - время апериодической слагающей тока КЗ, с;

Величина t пр.п. определяется по кривым t пр.п. = () в зависимости от действительного времени протекания тока КЗ t.

t = t з +t выкл (2.32)

где t з - время действия защиты, с;

t выкл - время действия выключающей аппаратуры, с;

По заданию время действия защиты (по условиям селективности) t з = 0,5 с, время действия масляных выключателей ГПП t выкл = 0,14 с.

t = 0,5 + 0,14 = 0,64 с

и t = 0,64 с t пр.п. = 0,5 с согласно .

Время апериодической слагающей тока КЗ при действительном времени t < 1 с не учитывается.

В общем случае

В нашем случае

t пр = t пр.п. = 0,5 с

Для кабеля АСБ-3х16 коэффициент С = 95, при I = 0,85кА = 850А

Выбранное сечение жил кабеля 16 мм 2 >6,35 мм 2 , следовательно, кабель АСБ - 3х16 удовлетворяет расчетному току термической устойчивости к токам КЗ.

2.8 .2 Выбор выключателей нагрузки

В разделе 4 принято решение об установке со стороны ВН подстанции выключателей нагрузки с предохранителями.

Условия и данные для выбора приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7

Данные выключателей нагрузки с предохранителями

Выбираем выключатель нагрузки ВНПу-10/400-10зУЗ согласно с предохранителями ПКТ101-10-31,5-12,5УЗ с номинальным током патрона I н.п = 31,5А > I р = 24А и номинальным током отключения I откл = 12,5кА. При выборе предохранителей по отключающей способности должны быть выполнены условия и.

В нашем случае

2.8 .3 Выбор электрооборудования подстанции на стороне НН

Выбор шин

Шины РУ выбираются по расчетному току и проверяются на режим короткого замыкания.

Условия выбора шин

где I н - длительно допустимый ток нагрузки шин, А

где k 1 - поправочный коэффициент, при расположении шин горизонтально k 1 = 0,92;

k 2 - коэффициент для многополосных шин;

k 3 - поправочный коэффициент при температуре окружающей среды, отличной от +25C.

Расчетный ток по формуле (5-2)

По выбираем шины алюминиевые окрашенные однополосные размером 60х8мм, имеющие допустимый ток 1025А при расположении их вертикально.

При расположении шин плашмя

Для проверки шин на динамическую стойкость определяем расчетную нагрузку

где l - расстояние между опорными изоляторами, см;

а - расстояние между осями фаз, см.

По заданию принято l = 50см; а = 10см.

Момент сопротивления шин при установке их плашмя

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рисунок. 2.11 - Расположение шин плашмя

Максимальный изгибающий момент при числе пролетов свыше 2-х

Напряжение на изгиб

Условие проверки шин на динамическую устойчивость:

Наибольшее допустимое напряжение на изгиб G доп составляет

для медных шин 130МПа;

для алюминиевых шин 65МПа.

5,5МПа < 65МПа, следовательно по электродинамической устойчивости шины проходят.

Для проверки шины на термическую устойчивость определяют минимальное сечение по формуле

Сечение выбранных шин составляет 50х5 = 250 мм 2 >71 мм 2 , следовательно, по термической стойкости шина проходит.

2.8 .4 Выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели выбирают по номинальному напряжению, номинальному току и коммутационной способности.

Выбираем трехполюсный автоматический выключатель типаВА53-41.

Таблица 2.8

Данные автоматического выключателя

2. 8 .5 Выбор рубильников

Рубильники выбирают по номинальным напряжению и току и проверяют на электродинамическую и термическую стойкость к токам КЗ.

Выбираем рубильник трехполюсный серии Р2115.

Таблица 2.9

Данные рубильника

Для рубильника Р2115 по I t расч = 500 кА при t к = 1 с.

3. МОНТАЖ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

3.1 Назначение, устройство, классификация электрических аппаратов

Электрическими аппаратами (ЭА) называются электротехнические устройства, предназначенные для управления потоками энергии и информации, а также режимами работы, контроля и защиты технических и электротехнических систем и их компонентов.

Одним из основных признаков классификации ЭА является их рабочее (номинальное) напряжение, по которому они делятся на аппараты низкого (до 1000 В) и высокого (свыше 1000 В) напряжения.

Аппараты низкого напряжения выполняют в основном функции коммутации и защиты электрических цепей и устройств (автоматические выключатели, контакторы, пускатели, реле, рубильники и пакетные выключатели, кнопки управления, тумблеры и другие аппараты) и регулирования параметров технических объектов (стабилизаторы, регуляторы напряжения, мощности и тока, усилители, датчики различных переменных).

Аппараты высокого напряжения подразделяются на коммутационные (выключатели, выключатели нагрузки, разъединители), измерительные (измерительные трансформаторы тока и напряжения, делители напряжения), компенсирующие (шунтирующие реакторы), комплектные распределительные устройства.

По своему исполнению аппараты подразделяются на электромеханические, статические и гибридные. Основным признаком электромеханических аппаратов является наличие в них подвижных частей, например контактной системы у коммутационных аппаратов. Статические аппараты строятся с использованием полупроводниковых и магнитных элементов и устройств (диодов, транзисторов, тиристоров и других полупроводниковых приборов, магнитных усилителей и др.). Гибридные аппараты представляют собой комбинацию электромеханических и статических аппаратов. Электрические аппараты классифицируются также:

* по значению рабочих токов -- аппараты слаботочные (до 5А) и сильноточные (свыше 5А);

* по роду тока -- аппараты постоянного и переменного тока;

* по частоте рабочего напряжения -- аппараты с нормальной (до 50 Гц) и повышенной (от 400 до 10 ООО Гц) частотой напряжения.

К аппаратам ручного управления относятся командные маломощные устройства -- кнопки, ключи управления и различные командоаппараты (командоконтроллеры), с помощью которых осуществляется коммутация электрических цепей управления и подача команд управления на ЭП.

Кнопки управления. Кнопки управления различаются по размерам -- нормальные и малогабаритные, по числу замыкающих и размыкающих контактов, по форме толкателя, по величине и роду тока и напряжения, по степени защиты от воздействия окружающей среды. Две, три или более кнопок, смонтированных в одном корпусе, образуют кнопочную станцию. На рис. 3.1, а показано условное изображение одноцепных кнопок с замыкающим (кнопка SBI) и размыкающим (кнопка SB2) контактами. Контакты кнопок и других электрических аппаратов на схемах изображаются в так называемом нормальном состоянии, когда на них не оказывается механического, электрического, магнитного или какого-либо другого воздействия. Двухцепные кнопки имеют обе пары показанных контактов с единым приводом.

Рисунок 3. Условные изображения: а -- кнопки управления; б -- ключ управления; в -- электрические контакты

Ключи управления (универсальные переключатели). Эти аппараты имеют два или более фиксированных положений рукоятки управления и несколько замыкающих и размыкающих контактов. На рис. 3.1, б показан переключатель, имеющий три фиксированных положения рукоятки. В среднем положении рукоятки (позиция 0) замкнут контакт SM1, что обозначается точкой на схеме, а контакты SM2 и SM3 разомкнуты. В положении 1 ключа замыкается контакт SM2 и размыкается SM1, в положении 2 -- наоборот. На рис. 3.1, в показаны замыкающий и размыкающий контакты.

Командоконтролллеры (командоаппараты) представляют собой аппараты для коммутации нескольких маломощных (ток нагрузки до 16 А) электрических цепей с управлением от рукоятки или педали с несколькими положениями. Их электрическая схема изображается аналогично схеме ключей управления и переключателей.

К силовым коммутационным аппаратам с ручным управлением относят рубильники, пакетные выключатели, контроллеры и автоматические выключатели.

Рубильники представляют собой простые коммутационные аппараты, предназначенные для неавтоматического нечастого замыкания и размыкания силовых электрических цепей постоянного и переменного тока напряжением до 500В и током до 5000А. Они различаются по величине коммутируемого тока, количеству полюсов (коммутируемых цепей), виду привода рукоятки и числу ее положений (два или три).

Пакетные выключатели представляют собой разновидность рубильников, отличающихся тем, что их контактная система набирается из отдельных пакетов по числу полюсов (коммутируемых цепей). Пакет состоит из изолятора, в пазах которого находятся неподвижный контакт с винтовыми выводами для подключения проводов и пружинный подвижный контакт с устройством искрогашения.

Разновидностью рубильников являются переключатели-разъединители с различным типом привода -- рычажным, с центральной рукояткой, с приводом от маховика или штанги.

Контроллеры являются многопозиционными электрическими аппаратами с ручным или ножным приводом для непосредственной коммутации силовых цепей, в основном электрических двигателей. Силовые контроллеры бывают двух видов: кулачковые и магнитные.

Кулачковые контроллеры характеризуются тем, что размыкание и замыкание их контактов обеспечивается смонтированными на барабане кулачками, поворот которых осуществляется с помощью рукоятки, маховичка или педали. За счет профилирования кулачков обеспечивается необходимая последовательность коммутации контактных элементов.

Магнитные контроллеры представляют собой коммутационное устройство, в состав которого входят командоконтроллер и силовые электромагнитные аппараты -- контакторы. Командоконтроллер с помощью своих контактов управляет катушками контакторов, которые уже своими контактами коммутируют силовые цепи двигателей. Срок службы магнитных контроллеров при одних и тех же условиях существенно выше, чем кулачковых контроллеров, что определяется высокой коммутационной способностью и износостойкостью электромагнитных контакторов.

Магнитные контроллеры нашли основное применение в электроприводе крановых механизмов, работа которых характеризуется большой частотой в...

Подобные документы

Проектирование ремонтно-механического цеха. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций, сбор электрических нагрузок цеха. Компенсация реактивной мощности. Расчет параметров, выбор кабелей марки ВВГ и проводов марки АПВ распределительной сети.

курсовая работа , добавлен 19.08.2016

Характеристика ремонтно-механического цеха. Описание схемы электроснабжения. Конструкция силовой и осветительной сети. Расчет освещения и электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов, места расположения, оборудования питающей подстанции.

курсовая работа , добавлен 13.01.2014

Описание технологического процесса обеспечения электроснабжения ремонтно-механического цеха. Выбор напряжения и рода тока. Расчёт числа и мощности трансформаторов, силовой сети, ответвлений к станкам. Выбор и проверка аппаратуры и токоведущих частей.

курсовая работа , добавлен 09.11.2010

Характеристика ремонтно-механического цеха. Выбор схемы электроснабжения. Расчет электрической нагрузки и параметров внутрицеховых сетей. Выбор аппаратов защиты. Расчет токов короткого замыкания. Обслуживание автоматических выключателей. Охрана труда.

курсовая работа , добавлен 12.01.2013

Проектирование внутреннего электроснабжения завода и низковольтного электроснабжения цеха. Расчет центра электрических нагрузок. Выбор номинального напряжения, сечения линий, коммутационно-защитной аппаратуры электрических сетей для механического цеха.

дипломная работа , добавлен 02.09.2009

Краткая характеристика ремонтно-механического цеха, технологического режима работы, оценка электрических нагрузок. Описание рода тока, питающего напряжения. Алгоритм расчета электрических нагрузок, необходимых для выбора электрооборудования подстанции.

дипломная работа , добавлен 13.07.2015

Определение расчетной нагрузки ремонтно-механического цеха. Распределение приёмников по пунктам питания. Выбор защитных аппаратов и сечений линий, питающих распределительные пункты и электроприемники. Расчет токов короткого замыкания в сети до 1000 В.

курсовая работа , добавлен 25.04.2016

Описание электрического оборудования и технологического процесса цеха и завода в целом. Расчет электрических нагрузок завода, выбор трансформатора и компенсирующего устройства. Расчет и выбор элементов электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания.

дипломная работа , добавлен 17.03.2010

Расчет электроснабжения ремонтно-механического цеха. Оценка силовых нагрузок, освещения, выбор трансформаторов, компенсирующих устройств, оборудования на стороне низшего напряжения. Построение карты селективности защиты, заземление и молниезащита цеха.

курсовая работа , добавлен 27.10.2011

Электроснабжение ремонтно-механического цеха. Установка компрессии буферного азота. Расчет электрических нагрузок систем электроснабжения. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания и релейной защиты силового трансформатора.

Схема цеховой силовой сети до 1000 В определяется технологическим процессом производства, взаимным расположением цеховых ТП или ввода питания и электроприемников, их единичной установленной мощностью и размещением по площади цеха. Схема должна быть проста, безопасна и удобна в эксплуатации, экономична, удовлетворять характеристике окружающей среды, обеспечивать применение индустриальных методов монтажа.

Линии цеховой сети, отходящие от цеховой ТП или вводного устройства, образуют питающую сеть, а подводящие энергию от шинопроводов или РП непосредственно к электроприемникам - распределительную.

Схемы сетей могут быть радиальными, магистральными и смешанными - с односторонним или двусторонним питанием.

Радиальная схема питания цеховой сети

При радиальной схеме энергия от отдельного узла питания (ТП, РП) поступает к одному достаточно мощному потребителю или к группе электроприемников. Радиальные схемы выполняют одноступенчатыми, когда приемники питаются непосредственно от ТП, и двухступенчатыми, когда они подключаются к промежуточному РП.

Рис. 1. Радиальная схема питания: 1 - распределительный щит ТП, 2 - силовой РП, 3 - электроприемник, 4 - щит освещения

Радиальные схемы применяют для питания сосредоточенных нагрузок большой мощности, при неравномерном размещении приемников в цехе или группами на отдельных его участках, а также для питания приемников во взрывоопасных, пожароопасных и пыльных помещениях. В последнем случае аппаратура управления и защиты электроприемников, устанавливаемая на РП, выносится за пределы неблагоприятной окружающей среды.

Выполняются радиальные схемы кабелями или проводами в трубах или коробах (лотках). Достоинства радиальных схем заключаются в высокой надежности (авария на одной линии не влияет на работу приемников, получающих питание по другой линии) и удобстве автоматизации. Повышение надежности радиальных схем достигается соединением шин отдельных ТП или РП резервирующими перемычками, на коммутационных аппаратах которых (автоматах или контакторах) может выполняться схема АВР - автоматического ввода резервного питания.

Недостатками радиальных схем являются: малая экономичность из-за значительного расхода проводникового материала, необходимость в дополнительных площадях для размещения силовых РП. Ограниченная гибкость сети при перемещениях технологических механизмов, связанных с изменением технологического процесса.

Магистральная схема питания цеховой сети

При магистральных схемах приемники подключаются к любой точке линии (магистрали). Магистрали могут присоединяться к распределительным щитам подстанции или к силовым РП либо непосредственно к трансформатору по схеме блока трансформатор - линия.

Магистральные схемы с применяются при питании приемников одной технологической линии или при равномерно распределенных по площади цеха приемниках. Такие схемы выполняются с применением шинопроводов, кабелей и проводов.

Рис. 2. Магистральные схемы с односторонним питанием: а - с распределительными шинопроводами, б - блок трансформатор-магистраль, в - цепочка, 1 - распределительный щит ТП, 2 - силовой РП, 3 - электроприемник, 4 - магистральный шинопровод, 5 - распределительный шинопровод

При установке на рабочих местах технологической линии электроприемников малой мощности целесообразно распределительные магистрали выполнять модульными проводками. Для магистрали модульной сети используются изолированные провода, проложенные в трубах скрыто в полу, с установкой на определенном расстоянии друг от друга (модуле) разветвительных коробок, на которых крепятся напольные распределительные колонки о штепсельными разъемами. Электроприемники подключаются к колонкам проводами в металлорукавах. Модульные проводки применяются при нагрузках на магистраль до 150 А,

Достоинствами магистральных схем являются: упрощение щитов подстанции, высокая гибкость сети, дающая возможность перемещать технологическое оборудование без переделки сети, использование унифицированных элементов, позволяющих вести монтаж индустриальными методами. Магистральная схема менее надежна, чем радиальная, так как при исчезновении напряжения на магистрали все подключенные к ней потребители теряют питание. Применение шинопроводов и модульной проводки неизменного сечения приводит к некоторому перерасходу проводникового материала.

Смешанная схема питания

В зависимости от характера производства, размещения электроприемников и условий окружающей среды силовые сети могут выполняться по смешанной схеме. Часть электроприемников получает питание от магистралей, часть - oт силовых РП, которые, в свою очередь, питаются либо от щита ТП, либо от магистральных или распределительных шинопроводов.

Модульные проводки могут получать питание от распределительных шинопроводов или от силовых РП, включенных по радиальной схеме. Такое сочетание позволяет более полно использовать достоинства радиальных и магистральных схем.

Рис. 3. Схемы двустороннего питания: а - магистральная с распределительным шинопроводом, б - радиальная о резервирующей перемычкой, в - с взаимным резервированием магистралей

Для повышения надежности питания электроприемников по магистральным схемам применяется двустороннее питание магистральной линии. При прокладке в крупных цехах нескольких магистралей целесообразно питать их от отдельных ТП, выполнив перемычки между магистралями. Такие схемы магистрального питания с взаимным резервированием повышают надежность питания, создают удобства для проведения ремонтных работ на подстанциях, обеспечивают возможность отключения незагруженных трансформаторов, в результате чего снижаются потери электроэнергии.

На первом этапе разрабатывается проект распределительной внутрицеховой сети (РВС), которая должна соответствовать рекомендациям ПУЭ, СНиП, ПТЭ, ПТБ . На основе РВС составляется расчетная схема электроснабжения цеха.

РВС разрабатывается по уже известному строительному чертежу цеха, с указанной расстановкой оборудования и по известной электрической мощности отдельных приемников. На чертеже указываются места установки СУ и РП, выполняется трассировка сети. Распределительные сети могут выполняться с помощью распределительных шинопроводов.

По своей структуре схемы внутрицеховых электрических сетей бывают радиальными, магистральными и смешанными.

Радиальные схемы (рис. 4.1 а) применяют при наличии групп сосредоточенных нагрузок с неравномерным распределением их по площади цеха, во взрыво- и пожароопасных цехах, в цехах с химически активной или агрессивной средой. Радиальные схемы применяются в насосных и компрессорных станциях, на предприятиях нефтехимической промышленности, в литейных и других цехах. Радиальные схемы внутрицеховых сетей выполняют кабелями или изолированными проводами. Они могут быть применены для нагрузок любой категории надежности.

Достоинство радиальных схем − их высокая надежность. Недостатками являются: малая экономичность, связанная со значительным расходом проводникового материала, труб, распределительных шкафов; большое число защитной и коммутационной аппаратуры; ограниченная гибкость сети при перемещениях ПЭ, вызванных изменением технологического процесса; невысокая степень индустриализации монтажа.

Магистральные схемы целесообразно применять для питания силовых и осветительных нагрузок, распределенных относительно равномерно по площади цеха, а также для питания группы ПЭ, принадлежащих одной технологической линии. При магистральных схемах одна питающая магистраль обслуживает несколько распределительных шкафов и крупные ПЭ цеха.

Достоинствами магистральных схем являются: упрощение трансформаторных подстанций; высокая гибкость сети, дающая возможность перестановок технологического оборудования без переделки сети; использование унифицированных элементов (шинопроводов), позволяющих вести монтаж индустриальными методами. Недостаток − меньшая надежность по сравнению с радиальными схемами, так как при аварии на магистрали все подключенные к ней ПЭ теряют питание.

На практике радиальные или магистральные схемы редко встречаются в чистом виде. Наибольшее распространение имеют смешанные (комбинированные) схемы (рис.4.1 б), сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любой категории электроснабжения. Такие схемы широко применяются в промышленности. В смешанных схемах от главных питающих магистралей и их ответвлений электрические приемники питаются через шинопроводы в зависимости от расположения оборудования в цехе.

На участках с малой нагрузкой, где прокладка распределительных шинопроводов не целесообразна, устанавливаются РП, присоединяемые к ближайшим шинопроводам (распределительным или магистральным).

В цехах с преобладанием нагрузок 1-й и 2-й категорий должны предусматриваться резервные перемычки между соседними подстанциями.

Выбор вида схемы внутрицеховой электрической сети определяется многими факторами:

размещением оборудования и мощностью установленного на нем электрооборудования;

пожаро- и взрывоопасностью производства;

микроклиматическими условиями и характеристикой окружающей среды в местах размещения электрооборудования.

Приняв во внимание основные положения вышеизложенного, ознакомившись с характеристиками помещения, технологического оборудования, электрическими приемниками, выбрав вид электрической сети, источник электроснабжения, его размещение и характеристики, необходимо учесть следующие рекомендации, которые позволят составить исходный вариант расчетной схемы:

от одного фидера может питаться один или несколько РП, включенных по магистральной схеме питания;

ток фидера не должен превышать 300−400 А;

электрическая нагрузка на каждый РП не должна превышать 200 −250 А;

для подключения электрического приемника мощностью более 20 кВт следует выделять отдельную линию электропитания;

электрические приемники мощностью менее 10 кВт (особенно это касается однотипного оборудования) рационально включать <цепочкой>, то есть подключить их последовательно к одной линии, но количество их следует выбрать таким, чтобы суммарная мощность нагрузки не превышала 20 кВт;

РП изготовляются напольного, навесного и утопленного исполнения, одностороннего или двухстороннего обслуживания. От этого зависит способ их монтажа (у строительной колоны, у стены или утоплено в стену) и, как следствие, расположение в помещении цеха и на плане сети электроснабжения;

РП одностороннего обслуживания могут устанавливаться задней стенкой вплотную к стене;

РП двухстороннего обслуживания должны иметь доступ с лицевой и задней стороны;

ввод проводов в РП напольного исполнения, имеющих вид шкафов, выполняется в трубах в нижнюю часть шкафа;

РП устанавливаются вблизи места расположения приемников электроэнергии при среднем радиусе отходящих от РП линий 10 −30 м;

РП должно обеспечивать резервирование ответвлений, то есть следует выбрать такой РП, у которого на выходе на 1−2 группы больше, чем требуется для подключения приемников по данному проекту.

Просмотров