close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Курсовой последний вариант

код для вставкиСкачать
Содержание пояснительной записки
1. Общая часть2
2. Характеристика защищаемых помещений.4
3. Основные решения, принятые в проекте.8
4. Кабельные линии связи9
5. Электропитание и заземлениеОшибка! Закладка не определена.
6. Мероприятия по охране труда и технике безопасностиОшибка! Закладка не определена.
Введение
В данном курсовом проекте представлены план расположения электроприёмников ремонтно-механического цеха, схема электроснабжения этого цеха. Определены, рассчитаны и сведены в таблицу расчетные нагрузки отдельных групп электроприёмников и нагрузки на шинах напряжением 0,4 кВ цеховой трансформаторной подстанции.
Выбраны число, мощность и тип трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности, защита элементов распределительной сети цеха.
Произведенные расчеты токов короткого замыкания и их влияние на элементы сети.
Схемы электроснабжения приёмников электрической энергией промышленных предприятий зависят от мощности отдельных приёмников, их количества, распределения по территории и других факторов и должны отвечать следующим требованиям:
1. Обеспечить требования безопасности по защите людей от поражения электрическим током.
2. Обеспечивать необходимую надёжность электроснабжения в зависимости от категории приёмников.
3. Иметь оптимальные технико-экономические показатели по капитальным затратам, эксплуатационным расходами потерям энергии.
4. Быть удобными в эксплуатации
Аннотация
В данной работе выполнен проект электроснабжения ремонтно-механического цеха.
В работе рассматривается проектирование распределительной и питающей сетей силовой нагрузки ремонтно-механического цеха. Определяются электрические нагрузки приёмников цеха, проводится выбор сечения проводников, распределительных пунктов и цеховой трансформаторной подстанции, а также проверка и настройка коммутационно-защитной аппаратуры.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ Технологическое электрооборудование расположено в шести отделениях, рядом с ними находятся вспомогательные помещения: инструментальная, склад, бытовые помещения. Исходные данные по отделениям цеха приведены в таблице 1. Цех в плане изображается в виде прямоугольника (вариант А). Принят строительный модуль 6 метров.
Электрооборудование в цехах размещают произвольно с учетом расстояния от стен до оборудования - 1 ÷ 1,5 м. В каждом отделении необходимо предусмотреть проезды шириной 2,5 ÷ 3 м для свободного прохода и проезда электрокаров и другого внутрицехового транспорта. Под электрооборудование отводится площадь в зависимости от мощности: до 3 кВт - ;
3,1÷15 кВт - ;
16÷30 кВт - ;
свыше 31 кВт - .
Общая площадь цеха определяется составом электрооборудования, предусматривается свобода метража под вспомогательные помещения для заполнения свободной площади.
Исходные данные на проектирование. Таблица 1.
№№ п/п Наименование оборудованияМощность, кВт/едКоличество, Шт.Выделяемая площадь под оборудование, м2 1. Механическое отделение Н = 6м1 Токарные станки
16,2 3 2,5x4 12,5 2 2x3 5,5 4 2x3 4,8 3 2x32 Строгальные станки 12,0 2 2x3 4,2 4 2x3 3,1 1 2x33 Фрезерные станки 12,5 2 2x3 7,1 3 2x3 4,5 3 2x3 1,5 3 1,5х2№№ п/п Наименование оборудованияМощность, кВт/едКоличество, Шт.Выделяемая площадь под оборудование, м24 Карусельные станки 35,5 1 3x6 28,5 2 2,5x45 С верлильные станки 7,5 1 2x3 2,9 1 1,5x2 0,8 3 1,5x26 Шлифовальные станки 21,5 4 2,5x4 13,6 3 2x3 2. Слесарно-сборочное отделение Н = 12м1 Отрезные станки 2,5 2 1,5x22 Ножницы 7,0 3 2x33 Прессы 17,0 1 2,5x44 Обдирочно-шлифовальные 3,5 2 2x35 Трубоотрезные 3,1 2 2x36 Трубогибочные 7,0 1 2x37 Преобразователь сварочный 28 3 2,5x48 Трансформатор сварочный 35,0 2 3x69 Кран мостовой 29,0 1 2,5х410 Машины электросварочные 25 1 2,5x4 3. Электроремонтное отделение Н = 6м1 Строгальные станки 5,6 1 2x32 Точильные станки 4,5 3 2x33 Сушильные шкафы 4,0 2 2x34 Токарные станки 15,1 3 2x35 Обдирочные станки 4,5 3 2x36 Машины электросварочные 20,5 2 2,5x4 4. Гальваническое отделение Н = 6м1 Выпрямители 22 2 2,5x42 Шкафы сушильные 10,0 3 2x3 6,0 1 2x33 Полировочные станки 3,2 3 2x3 5. Кузнечное отделение Н = 12м1 Молоты 15,0 3 2x32 Горны 1,0 2 1,5x23 Печи сопротивления 45,8 4 3x64 Тельферы 15,0 1 2x3 №№ п/п Наименование оборудованияМощность, кВт/едКоличество, Шт.Выделяемая площадь под оборудование, м2 6. Термическое отделение Н = 6м1
Печи сопротивления
35,0 2 3x6 24,0 3 2,5x4 22,0 3 2,5x4 19,0 1 2,5x4 15,0 1 2x3 2,2 2 1,5x2 1,1 3 1,5x2 2 Вентиляторы 5,0 3 2x3 7. Инструментальная
площадь 30м (5x6), руд = 1,2кВт/м2 8. Склад
площадь 100м (10x10), руд = 0,4кВт/м2
9. Бытовые помещения
площадь 100м (10x10), руд= 0,ЗкВт/м2 2. ОСНОВНЫЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЕКТА
В ремонтно-механическом цехе предусмотрено 6 отделений и вспомогательные помещения - склады, бытовки. Основным технологическим электрооборудованием являются металлорежущие станки. Для главных приводов токарных, фрезерных, расточных и других станков с относительно редкими включениями, с небольшим диапазоном регулирования мощности применяют трехфазные короткозамкнутые асинхронные двигатели. Для сложной обработки применяют также скоростные асинхронные двигатели с переключением числа пар полюсов, что обеспечивает ступенчатое регулирование скорости. Большей частью двигатели для металлорежущих станков выбирают: переменного тока - серии 4А с короткозамкнутым ротором одно- и многоскоростные; постоянного тока - серии 2П или специальные, закрытые двигатели с естественным охлаждением серии ПС.
В продолжительном режиме с постоянной нагрузкой работают главные приводы крупных токарных, карусельных, шлифовальных, фрезерных и других станков. В повторно-кратковременном режиме работают электроприводы многих металлорежущих станков (например сверлильных, заточных, автоматов и др). В кратковременном режиме работают вспомогательные приводы станков (например, приводы быстрых перемещений суппортов и поперечин, приводы зажимных устройств). Каждый металлорежущий станок оборудован, как правило, не одним, а двумя - тремя электродвигателями разной мощности.
Наряду с асинхронным электроприводом на промышленных предприятиях широко применяется электротехнологическое оборудование, в частности, электротермическое, различное по принципу действия, конструкции и назначению. По способу преобразования электроэнергии в тепловую различают печи и устройства сопротивления, дуговые печи и индукционные печи и устройства. В ремонтно-механических цехах применяются термические (нагревательные) печи и устройства для термообработки изделий из металла, нагрева материалов, пластической деформации, сушки изделий и т.д. Питание электротермических установок, как правило, осуществляется переменным током частотой 50 Гц, а также с повышенной или пониженной частотой.
Ко второй категории по требованию к бесперебойности электроснабжения согласно ПУЭ, в частности принадлежат:
1. Электротермические установки 2. Металлорежущие станки
3. Штамповочные прессы
Остальные электроприёмники относятся к потребителям третьей категории.
Краткая характеристика помещений по условиям производственной среды отделений цеха представлена в таблице 2.
Характеристика помещений РМЦ по условиям среды. Таблица 2.
№ отделения Наименование отделенийХарактеристика помещений
по условиям среды 1 Механическое отделение нормальная 2 Слесарно-сборочное отделение нормальная 3 Электроремонтное отделение нормальная 4 Гальваническое отделение химически активная 5 Кузнечное отделение пыльная, жаркая 6 Термическое отделение жаркая 7 Инструментальная нормальная 8 Склад нормальная 9 Бытовые помещения нормальная 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА КАЖДОМ УЧАСТКЕ СЭС
Расчет электрических нагрузок в сети ниже 1 кВ выполняют снизу вверх, сначала - на ближайших к электроприемникам СП и шинопроводам, затем - на промежуточных СП, после чего на шинах ТП.
Определение для расчета сетей РМЦ производится в соответствии с формулой:
(3.1)
Для трех и менее приемников электрической энергии расчетная мощность принимается равной сумме их номинальных мощностей:
(3.2)
Если приемников более трех, для определения активной () и реактивной () расчетных нагрузок при известных размещениях и мощностях, пользуются методом "упорядоченных диаграмм" в соответствии с формулой:
(3.3)
где - коэффициент расчетной нагрузки, который выбирается в зависимости от коэффициента использования (справочное значение) и эффективного числа приемников электроэнергии .
(3.4)
где - номинальные активные мощности всех приемников.
Если к СП подключены электроприемники с разными и коэффициентами реактивной мощности , то в расчетах следует пользоваться средневзвешенными значениями - и :
(3.5)
(3.6)
где и - коэффициент использования и коэффициент реактивной мощности соответственно каждого из электроприемников группы.
Реактивная расчетная мощность в сетях напряжением ниже 1 кВ рассчитывается в зависимости от при:
(3.7)
(3.8)
3.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ, ПИТАЮЩИХ СП Исходные данные для нахождения расчетных мощностей. Таблица 3.1.
№№п..Наименование оборудованияМощность, кВт/едКоличество,Шт.Киcosφtg φ 1. Механическое отделение Н = 6м1
Токарные станки
16,230,180,80,7512,520,180,80,75
5,540,140,750,88
4,830,210,80,752Строгальные станки12,020,250,80,754,240,150,750,88
3,110,150,750,883Фрезерные станки12,520,120,71,027,130,180,80,75
4,530,180,80,75
1,530,140,71,024Карусельные ccстанки35,510,150,80,7528,520,150,80,755Сверлильные станки7,510,270,750,882,910,270,750,88
0,830,250,80,756Шлифовальные станки21,540,170,80,7513,630,150,80,75 2. Слесарно-сборочное отделение Н = 12м1Отрезные станки2,520,150,750,882Ножницы7,030,250,80,753Прессы17,010,20,61,334Обдирочно-шлифовальные3,520,10,80,755Трубоотрезные3,120,10,71,026Трубогибочные7,010,10,80,757Преобразователь сварочный28,030,30,61,338Трансформатор сварочный35,020,30,71,029Кран мостовой29,010,170,71,0210Машины электросварочные25,010,30,61,33№№ п.п.Наименование оборудованияРном,
кВт/едКоличество, шткиcos φtg φ 3. Электроремонтное отделение Н = 6м1Строгальные станки5,610,20,71,022Точильные станки4,530,20,80,753Сушильные шкафы4,020,150,950,334Токарные станки15,130,170,750,885Обдирочные станки4,530,120,80,756Машины э/сварочные20,520,300,61,33 4. Гальваническое отделение Н = 6м1Выпрямители2220,220,71,022Шкафы сушильные10,030,140,950,336,010,140,950,333Полировочные станки3,230,150,80,75 5. Кузнечное отделение Н = 12м1Молоты15,030,120,71,022Горны1,020,140,750,883Печи сопротивления45,840,120,950,334Тельферы15,010,140,750,88 6. Термическое отделение Н = 6м1
Печи 35,020,120,950,33сопротивления
24,030,190,950,33
22,030,20,950,33
19,010,30,950,33
15,010,30,950,33
2,220,30,950,331,130,30,950,332Вентиляторы5,030,60,71,027. Инструментальная руд = 1,2кВт/м2, Кс = 0,20,90,488. Склад руд=0,4кВт/м2, Кс = 0,250,90,489. Бытовые помещения руд=0,ЗкВт/м2, Кс = 0,40,90,48
Пример расчета выполним для СП1-3, для других результаты сведем в таблицу 3.2. Определим значение эффективного числа электроприемников:
Суммарная номинальная мощность приемников электроэнергии, питающихся по данному участку.
Определим значения средневзвешенных значений коэффициента использования и коэффициента реактивной мощности:
По таблице определяем значение коэффициента расчетной нагрузки Определим расчетную активную нагрузку:
Определим расчетную реактивную нагрузку:
Полная расчетная нагрузка и ток на участке:
Результаты представлены в таблице 3.2.
Расчет электрических нагрузок на шинах СП. Таблица 3.2.
Силовой пункт
(СП)СП1-1 35,16,950,170,831,7410,395,4511,73317,827СП1-283,86,670,1450,8361,9623,81611,17526,30839,971СП1-365,36,550,220,771,5221,83712,1692537,984СП1-4 29,26,920,1640,821,788,5254,329,55814,522СП1-5 112,64,440,1630,752,1339,09415,14241,92463,7СП1-6 114,54,930,1650,75237,78515,58740,84762,107СП1-7 9,85,630,210,921,623,3342,0833,9326,494СП2-195--0,68-9564,6114,88174,54СП2-261,23,770,1720,922,2623,78910,52926,00739,513СП2-3 1154,830,271,261,4946,26543,03663,18796,003СП3-191,95,4290,231,091,5733,18625,34441,75763,444СП3-2357,990,150,6541,799,3983,77710,12915, 38СП4-1 89,66,020,180,721,7628,38612,77431,12847,30СП5-1 121,63,180,120,493,4650,4897,8751,09977,637СП5-2 123,63,290,120,513,3950,2808,3250,96477,432Шинопровод264,711,120,220,340,8147,1719,851,15877,727 Далее выполним расчет электрических нагрузок в распределительных сетях, по выше предложенной методике, результаты сведем в таблицу 3.3
Расчет электрических нагрузок в распред.сетях. Таблица 3.3.
участокСП1-3 - СП1-265,3----21,83712,1692537,984СП1-2 - СП1-1149,1----45,65323,34451,30877,955СП1-1 - ТП184,2----56,04328,79463,04195,782СП1-4 - СП1-529,2----8,5254,329,55814,522СП1-5 - ТП141,8----47,61919,46251,48278,219СП1-6 - СП1-7114,5----37,78515,58740,84782,803СП1-7 - ТП124,3----41,11917,6744,77968,601СП2-2- СП2-161,2----23,78910,52926,00739,513СП2-1 - ТП156,2----118,7975,126140,55213,55СП2-3 - ТП115----46,26543,03663,18796,003СП3-2- СП3-135----9,3983,77710,12915, 38СП3-1 - ТП126,9----42,57529,12151,88678,824СП4-1 - ТП89,6----28,38612,77431,12847,30СП5-1 - ТП121,6----50,4897,8751,09977,637СП5-2 - ТП123,6----50,2808,3250,96477,432Шинопровод264,7----47,1719,851,15877,727 Рассчитаем электрические нагрузки инструментального отделения (пом.7), склада (пом.8) и бытового помещения (пом.9). Расчет произведем по удельной мощности на единицу производственной площади.
,
где - коэффициент спроса;
- удельная номинальная мощность на производственной площади;
- площадь помещения.
Нагрузка инструментального отделения:
Нагрузка склада:
Нагрузка бытового помещения:
Таким образом расчетная мощность данного кабеля будет равна:
При светотехническом расчете были определены типы ламп и светильников, а также их количество. Таким образом, установленная мощность для светильников:
* с люминесцентными лампами будет составлять:
* с лампами ДРЛ будет составлять:
* с лампами накаливания
Для сети освещения коэффициент спроса принимаем: , следовательно для сети освещения расчетная мощность осветительных установок, будет равна установленной мощности. Установленная активная мощность: Расчетная активная мощность: Расчетная реактивная мощность: Полная расчетная мощность: Средневзвешенный тангенс фи: 4. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
По требованию к бесперебойности электроснабжения по ПУЭ электротермические установки принадлежат, в основном, к 1-ой и 2-й категориям. Металлообрабатывающие станки в РМЦ большей частью относятся к потребителям 3-й категории.
Выбор мощности КТП производится по полной расчетной мощности Sp, значение которой рассчитано в п. 3.1.
Исходя из категорийности электроприёмников, выбираем комплектную двухтрансформаторную подстанцию с трансформаторами типа ТМЗ - 400/10У1, с переключением без возбуждения (ПБВ на стороне ВН ).
В настоящее время цеховые трансформаторные подстанции выполняют комплектными (КТП), полностью изготовленными на заводах и крупными блоками монтируемые на промышленных предприятиях. Технические параметры трансформатора ТМЗ-400/10У1 У/Ун-0:
* номинальная мощность трансформатора ;
* номинальные напряжения:
,
* потери:
* напряжение короткого замыкания:
* ток холостого хода:
4.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ НА ШИНАХ НН ТРАНСФОРМАТОРА Т1
Расчетная мощность потребителей подключенных к СП1-1... СП1-3, СП1-5 ... СП1 - 4, СП2 - 1 ... СП2 - 2, СП3 - 1 ...СП3 - 2, шинопроводу:
Для минимизации номинальной мощности трансформатора и более полной его загрузки частично скомпенсируем реактивную мощность, используем для этого одну комплектную конденсаторную установку.
Мощность компенсирующего устройства определяем по формуле:
где - расчетная реактивная мощность потребителей до компенсации;
- расчетная реактивная мощность потребителей после компенсации (). Выбираем ближайшую по значению регулируемую комплектную конденсаторную установку УКМ 58-0,4-20-10У3, мощностью 20 квар, с двумя ступенями регулирования (число и мощность регулирования 2x10 квар).
Тогда скомпенсированная реактивная и полная мощность на трансформаторе Т1 после компенсации будут равны: В нормальном режиме работы коэффициент загрузки трансформатора Т1 составит:
(4.2) 4.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ НА ШИНАХ НН ТРАНСФОРМАТОРА Т2
Расчетная мощность потребителей подключенных к СП1-7...СП1-6, СП2-3,
СП4-1, СП5-2, СП5-1, ЩС-9, ЩС-8, ЩС-7, ЩО, ЩО-1, ЩО-2, ЩО-3, ЩО-4, ЩО-5, ЩО-6.
В данном случаи не требуется компенсирующего устройства.
В нормальном режиме работы коэффициент загрузки трансформатора Т2 составит:
Коэффициент загрузки одного из трансформаторов в аварийном режиме:
Из расчета видно, что перегрузка превышает допустимый коэффициент 1,4 для трансформаторов типа ТМЗ.
Однако, в данном проекте присутствуют приемники 3-й категории. Следовательно, часть потребителей 3-й категории, на время аварийного режима может быть отключена. Таким образом коэффициент загрузки будет менее 1,4.
5. РАСЧЕТ ТОКОВ ТРЕХФАЗНОГО К.З. НА НН КТП
Сети промышленных предприятий напряжением до 1 кВ характеризуются большой протяженностью и наличием большого количества коммутационно-защитной аппаратуры. При напряжении до 1 кВ даже небольшое сопротивление оказывает существенное влияние на ток КЗ. Поэтому в расчетах учитывают все сопротивления короткозамкнутой цепи, как индуктивные, так и активные. Кроме того, учитывают активные сопротивления всех переходных контактов в этой цепи (на шинах, на вводах и выводах аппаратов, разъемные контакты аппаратов и контакт в месте КЗ).
Для установок напряжением до 1 кВ при расчетах токов КЗ считают, что мощность питающей системы не ограничена и напряжение на стороне высшего напряжения цехового трансформатора является неизменным. Это условие выполняется, если мощность системы примерно в 25 раз превосходит мощность цехового трансформатора.
Расчет тока КЗ на напряжение выполним в именованных единицах. Расчетную точку при расчете тока КЗ выбираем в начале отходящей линии непосредственно за коммутационным аппаратом.
Активное сопротивление цехового трансформатора (мОм):
(5.1)
Реактивное сопротивление цехового трансформатора (мОм):
(5.2)
В аварийном режиме через одну шину может протекать ток равный:
Предварительно примем вводные автоматические выключатели, на ток 1250А.
Сопротивление шинопровода на номинальный ток 1600А, согласно ГОСТ 28249-93, таблица 3:
;
Сопротивление катушек и контактов автоматического выключателя на 1600А:
Определяем суммарные активные и индуктивные сопротивления до точки К.З.:
Периодическая составляющая тока К.З. в точке К1 (рис.5.1):
(5.3)
Определим ударный ток К.З. от системы. Для этого необходимо определить ударный коэффициент, который зависит от соотношения:
(5.4)
Значение определяем из графика [1].
Ударный ток в точке К1 определяется по формуле:
(5.5)
Влияние асинхронных электродвигателей на ударный ток не учитываем ввиду их относительно большой удаленности.
Рисунок 5.1 Расчетная схема и схема замещения для расчета тока К.З. на шинах НН КТП.
6. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ЖИЛ КАБЕЛЕЙ В СЕТИ ПИТАЮЩЕЙ СП И ШИНОПРОВОДА
Напряжение цеховой сети 0,380/0,220 кВ, с глухозаземленной нейтралью. В качестве основной меры защиты от поражения электрическим током предусматривается заземление всех металлических частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением. Принимаем систему заземления TN-S, где нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены по всей системе. Все кабели силовой сети принимаем пятижильными (для трехфазной сети) и трехжильными ( для однофазной сети).
Сечение проводов и жил кабелей цеховой сети определяют:
1. по условию нагрева длительным расчетным током в нормальном и послеаварийном режимах и условию окружающей среды.
(6.1)
- длительно допустимый ток кабелей (проводов), определяются по справочным материалам;
- коэффициент на условия прокладки для кабелей;
(6.2)
- учитывает температуру окружающей среды;
- учитывает влияние способа прокладки;
- учитывает температуру окружающей среды;
- расчетная токовая нагрузка линии.
2. По условию соответствия, выбранному защитному устройству.
(6.3)
- номинальный ток автоматического выключателя;
- кратность (коэффициент) защиты.
3. . По потере напряжения.
Потери напряжения в сетях, выполненных проводами или кабелями, на неразветвленном участке линии определяется по формуле:
(6.4)
- номинальное напряжение, В;
- активное сопротивление проводника, Ом;
- активное сопротивление проводника, Ом;
- коэффициент мощности нагрузки;
- расчетная токовая нагрузка линии;
- потеря напряжения, % от номинального.
Напряжение на зажимах наиболее удаленного от трансформатора электроприемника:
(6.5)
- напряжение холостого хода на зажимах вторичной обмотки трансформатора, равное ; - потеря напряжения в трансформаторе,%;
- потеря напряжения сети Н.Н., %.
Потеря напряжения в трансформаторе, определяется по формуле:
(6.6)
- коэффициент загрузки трансформатора, равный отношению расчетной нагрузки к номинальной нагрузки;
- активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания, определяемые по формулам:
(6.7)
(6.8)
- потери мощности короткого замыкания, кВт (каталожные данные трансформатора);
- напряжение К.З.;
- коэффициент мощности на зажимах вторичной обмотки трансформатора.
Допустимые отклонения напряжения у приемников электроэнергии , предельно допустимые .
4. . Проверка сечений по термической стойкости к токам К.З. Проверка кабеля на термическую стойкость основана на расчете теплового импульса - количества тепла, которое выделяется в активном сопротивлении кабеля при протекании через него тока короткого замыкания (от начала К.З. до полного гашения дуги). Минимально допустимое сечение кабеля по термической стойкости определяется по выражению:
(6.9)
- максимальный расчетный ток К.З. в начале линии, кА;
- расчетное время отключения К.З.;
- термический коэффициент для кабелей (для кабелей АВВГ, коэффициент ). При проверке кабелей на термическую стойкость, расчетной точкой К.З. является:
* для одиночных кабелей одной строительной длины - точка К.З. в начале кабеля;
* для одиночных кабелей со ступенчатым соединением по длине - точки К.З. в начале каждого участка нового сечения.
Выбор кабелей будем осуществлять следующим образом: по каталогу выберем кабель исходя из допустимой токовой нагрузки, проверим выбранные сечения на термическую стойкость к токам К.З. и рассчитаем потери напряжения. Проверку на соответствие выбранному аппарату защиты выполним при выборе автоматов.
Для питания силовых пунктов выбираем кабель марки АВВГ. Кабели прокладываем на лотках.
Пример выбора приведем для участка трассы СП 1 - 1 - ТП, для остальных участков результаты сведем в таблицу 6. Полная расчетная мощность, которая протекает на данном участке, равна:
Таким образом, расчетный ток протекающий на участке СП 1 - 1 - ТП, будет равен:
По длительной токовой нагрузке выбираем кабель сечением (ПУЭ табл.1.3.7) По формуле (6.1) Минимальное допустимое сечение кабеля по термической стойкости:
Округлив до большего значения, получаем сечение:
Таким образом, выбранное сечение удовлетворяет данному требованию.
Определим потери напряжения на участке по формуле (6.4). Но прежде необходимо определить коэффициент мощности:
А также необходимо определить сопротивление кабельной трассы от ТП до СП1-1:
Удельное активное сопротивление . Активное сопротивление кабельной линии .
Удельное индуктивное сопротивление . Индуктивное сопротивление кабельной линии .
По формуле (6.6) необходимо определить потери напряжения в трансформаторе, но прежде по формулам (6.6) и (6.7) определим активную и реактивную составляющие напряжения короткого замыкания:
Также необходимо определить на зажимах вторичной обмотки трансформатора: По формуле (6.5) определяем напряжение на СП 1 - 1:
Напряжение на в именованных единицах (от номинального) составляет:
Выбор сечений жил кабелей в сетях, питающих СП и расчёт ∆U на участках трасс. Таблица 6.
участокIp, А
Iдоп, АFпрд,
мм2Fтерм,
мм2Fприн,мм2L,мrуд,
Ом/км
худ,
Ом/км
∆U, В
(отклон.)СП1-1- ТП95,811050255x501090,590,064-2,014СП1-5-ТП78,21911050255x501440,590,064-3,306СП2-1-ТП189,97270185255x185680,160,059+2,9СП3-1-ТП78,82411050255x50960,590,064-0,78СП1-7-ТП68,1199035255x35800,890,063-0,16СП2-3-ТП96,00314070255x701020,4430,061+1,6СП4-1-ТП47,309035255x35820,890,063+2,21СП5-1-ТП77,63711050255x50710,590,064+2,28СП5-2-ТП77,43211050255x50840,590,064+2,29ЩС -9 -ТП49,216016
255x25431,240,066+3,61 На участках трасс питающихся от первичных СП сечения жил кабелей выберем после расчета токов КЗ на шинах соответствующих им силовых пунктов.
7. РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ НА ШИНАХ СП
Расчёт токов короткого замыкания на шинах СП выполним аналогично расчету п.5, с учетом сопротивлений кабельных линий.
Активное и реактивное сопротивление прямой последовательности для кабеля определим как:
(7.1)
(7.2)
а для нулевой последовательности:
(7.3)
(7.4)
где , , - длина, активное и индуктивное удельные сопротивления прямой последовательности участка линии соответственно;
и - активное и индуктивное сопротивления нулевого проводника, (находится также как и сопротивление кабеля).
Также необходимо учесть переходное сопротивление контактов силовых пунктов:
для первичных СП для вторичных СП Токи К.З. от асинхронных двигателей, присоединенных непосредственно к месту К.З., учитываются только при определении ударного тока К.З.:
, (7.5)
где - суммарный номинальный ток одновременно работающих двигателей. Суммарный ударный ток: , где - ударный ток К.З. от энергосистемы.
Результаты расчета токов К.З. на шинах СП представлены в таблице 7, пример выполним для СП 1-1.
Активное и индуктивное сопротивление прямой последовательности:
и для нулевой последовательности:
Также необходимо учесть сопротивление автоматических выключателей, установленных в КТП.
С учетом этого определим суммарные активные и индуктивные сопротивления прямой и нулевой последовательностей до точки К.З.
Ток трехфазного К.З. на шинах СП1-1 равен:
2,39кА
Ударный ток К.З. на шинах СП 1-1:
(7.6)
Значение определяется по кривой Ток однофазного замыкания на шинах СП 1-1:
(7.7)
Расчет токов КЗ на шинах первичных СП. Таблица 7.
Место КЗr1каб,
мОмх1каб,
мОмrr0
мОмxr0
мОмr1∑ мОмx1∑
мОмr0∑
мОмx0∑
мОмIk(3)
кАi
кАIk(1)
кАСП1-164,316,97257,2427,8892,32529,665342,84176,582,3981,15СП 1-584,969,216339,8436,864112,9731,911425,44185,5641,974,321СП 1-771,25,04284,820,16100,5628,53370,4168,862,213,411,13СП 2-110,884,01243,5216,04837,83626,007129,12164,7485,0368,872,33СП 2-345,1866,222180,74424,8873,20128,917266,34173,582,946,21,47СП 3-156,646,144226,5624,57683,60528,139312,16173,272,625,241,31СП 4-172,985,166291,9220,664102,3428,661377,52169,3642,1754,341,1СП 5-141,894,544167,5618,17669,90527,239253,16166,8763,085,941,83СП 5-249,565,376198,2421,50477,57528,071283,84170,22,815,511,4ЩС-953,322,838213,2811,35286,18528,833298,88160,052,5443,781,34
На вторичных СП расчет токов КЗ выполним после выбора сечений жил кабелей по которым они получают питание.
8. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ЖИЛ КАБЕЛЕЙ ДЛЯ ВТОРИЧНЫХ СП И РАСЧЕТ ТОКОВ К.З. НА ИХ ШИНАХ (ПРОДОЛЖЕНИЕ).
Выбор кабелей производим аналогично п.6, а расчет токов К.З. аналогично п.7. Все результаты сведем в ниже приведенные таблицы.
Выбор сечений жил кабелей в сетях, питающих СП и расчёт ∆U на участках трасс. Таблица 6(продолжение)
участокIp, А
Iдоп, АFпрд,
мм2Fтерм,
мм2Fприн,мм2L,мrуд,
Ом/км
худ,
Ом/км
∆U, В
(отклон.)СП1-3 - СП1-237,984421045x1032,940,073-4,34СП1-2 - СП1-177,955903565x35100,890,063-3,834СП1-4 - СП1-514,522192,545x447,810,095-4СП1-6 - СП1-782,803903545x35290,890,063-3,66СП2-2- СП2-115,437192,5105x10202,940,073+1,52СП3-2- СП3-115,38192,565x6355,210,09-5,31ЩС-7 - ЩС-812,16192,565x6785,210,09-6,5ЩС-8 - ЩС-929,0532665x6105,210,09+1,234
Расчет токов КЗ на шинах вторичных СП. Таблица 7(продолжение)
Место КЗr1каб,
мОмх1каб,
мОмrr0
мОмxr0
мОмr1∑ мОмx1∑
мОмr0∑
мОмx0∑
мОмIk(3)
кАi
кАIk(1)
кАСП1-38,820,21935,280,876160,04918483,721800,962,260,32СП 1-28,90,6335,62,52126,22917,78413,44179,11,783,730,98СП 1-431,240,38124,961,52169,2132,291585,4187,081,352,380,73СП 1-625,811,827103,247,308151,3730,357508,64176,171,53,640,82СП 2-258,81,46235,25,84121,6327,467399,32170,581,863,171,02СП 3-2182,353,15729,412,6290,9531,2891076,5185,870,791,5830,413ЩС-7406,387,021625,528,08547,7736,752015,2191,730,420,620,22ЩС-85,210,920,843,6116,3929,73354,72163,651,933,311,1
9. ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ, УСТАНАВЛИВАЕМЫХ НА ОТХОДЯЩИХ ЛИНИЯХ НА КТП.
Автоматические выключатели выбираются по следующим условиям.
Номинальное напряжение:
(9.1)
где - номинальное напряжение установки.
Номинальный ток расцепителя:
(9.2)
где - рабочий максимальный ток.
Номинальный ток автоматического выключателя:
(9.3)
Отключающая способность автоматического выключателя определяется величиной тока трехфазного короткого замыкания:
где - предельный ток, отключаемый автоматическим выключателем;
- ток трехфазного К.З. за автоматом.
Пример выбора выполним для автоматического выключателя QF1.2. Результаты выбора представим в таблице 9.
Исходя из расчетной нагрузки линии СП1-1 -ТП, выбираем для РУ-0,4 кВ автомат марки ВА88-33 с номинальным током 100 А.
Выполним необходимые проверки:
Номинальное напряжение:
, условие выполняется
Номинальный ток расцепителя:
условие выполняется.
Проверка времени срабатывания расцепителя на отключение тока однофазного КЗ (ток КЗ берется в самой удаленной точке защищаемого участка). Согласно ПУЭ 1.7.79. В цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 сек.
Кратность тока однофазного К.З. к номинальному току автомата
Кратность ток однофазного КЗ к номинальному току автомата:
По время-токовой характеристике (рис.9.1) определяем время срабатывания расцепителя:
, условие выполняется.
Максимальная отключающая способность выключателя:
, условие выполняется.
Выбор автоматических выключателей на КТП. Таблица 9
участокIР,
ААвтоматТип АВUном.а,
BIном.а, AIк(1) , кАIоткл, кАкрат-ность
Iк(1) /IсрабВремя срабатывания защитыдопустимое сек.по время-токовой хар-ке
tоткл ,
сек.УКМ 58-0,4-20 - ТП-QF1.1--------СП1-1 - ТП95,78QF1.2ВА88-334001001,1517,511,550,02СП1-5 - ТП78,21QF1.3ВА88-334001000,7317,57,353СП2-1 - ТП189,9QF1.4ВА88-354002501,02254,0853СП3-1 - ТП78,82QF1.5ВА88-334001000,41317,54,1355шинопровод - ТП77,72QF1.6ВА88-33400100-17,5-5-СП1-7 - ТП68,12QF2.1ВА88-33400800,8217,510,2550,02СП2-3 - ТП96,01QF2.2ВА88-334001251,4717,511,7650,02СП4-1 - ТП47,3QF2.3ВА88-33400801,117,513,7550,02СП5-2 - ТП77,43QF2.4ВА88-334001001,417,51450,02СП5-1 - ТП77,63QF2.5ВА88-334001001,8317,518,350,02ЩС-9 - ТП49,21QF2.6ВА88-33400500,2217,54,455
10. ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
10.1. ВЫБОР КАБЕЛЕЙ
Для питания потребителей электроэнергии от силовых пунктов выбираем кабель марки ВВГнг-Ls. Кабель прокладываем в металлических трубах, в полу. Трубный пакет на выходе со стороны силового пункта, электрически соединяем с металлическим корпусом СП. Корпус электрооборудования присоединяем РЕ-проводником к металлической трубе. В качестве РЕ-проводника между корпусом электроприемника и трубой используем провод ПВ3, сечением не менее фазного проводника, питающего электроприёмник. В целях унификации, минимальное сечение провода принимаем 2,5 мм2 .
Выбор проводим аналогично п.6.
Сечение проводов и кабелей для ответвления к одиночному двигателю с короткозамкнутым ротором во всех случаях выбирается по условию нагрева длительным расчетным током. При этом длительный расчетный ток линии Iдл.р для невзрывоопасных помещений равен номинальному току двигателя:
Пример выбора сделаем для токарного станка (СП 1-1; 5,5 кВт), для остальных электроприемников результаты сведем в таблицу 10.1.
Номинальный ток двигателя определяется как:
По длительной токовой нагрузке выбираем кабель сечением .
Минимальное сечение кабеля по термической стойкости:
Ближайшее минимальное сечение . Выбранное сечение удовлетворяет данному требованию.
Определим потери напряжения в кабеле:
Рассчитаем полную потерю напряжения от цехового трансформатора до токарного станка (с учетом того, что трансформатор с ПБВ имеет переключение +5%):
Что меньше 5%
Выбор сечений жил кабелей в распределительной сети Таблица 10.1.
№ п/пМесто присоединения;
Наименование
оборудованияPном,
кВтcosIном,
АIдоп,
АFпред,
мм2Fтерм,
мм2Fприн,
мм2L,
мrуд,
мОм/мхуд ,
мОм/м∆U,
%Механическое отделение1СП1-1
Токарные станки и строгальный станок5,50,7511,152140,755x2,55
5,50,7511,152140,755x2,510
5,50,7511,152140,755x2,513
4,80,89,12212,50,755x2,518
4,80,89,12212,50,755x2,520
4,80,89,12212,50,755x2,525
4,20,758,51212,50,755x2,5272СП1-2
Фрезерные станки, шлифовальные станки и токарные станки12,50,727,143460,755x64
12,50,727,143460,755x69
13,60,825,833460,755x612
13,60,825,833460,755x616
13,60,825,833460,755x618
12,50,823,742740,755x4225,50,7511,15212,50,755x2,5243СП1-3
Строгалные
станки, фрезерные станки, токарный станок, сверлильный станок120,822,82740,755x43120,822,82740,755x4812,50,823,742740,755x4107,10,813,49212,50,755x2,5157,10,813,49212,50,755x2,5177,10,813,49212,50,755x2,5217,50,7515,2212,50,755x2,5234СП1-4
Строгальные станки и фрезерные станки4,20,758,51212,50,755x2,53
4,20,758,51212,50,755x2,58
4,20,758,51212,50,755x2,510
3,10,756,28212,50,755x2,515
4,50,88,55212,50,755x2,517
4,50,88,55212,50,755x2,521
4,50,88,55212,50,755x2,523
№ п/пМесто присоединения;
Наименование
оборудованияPном,
кВтcosIном,
АIдоп,
АFпред,
мм2Fтерм,
мм2Fприн,
мм2L,
мrуд,
мОм/мхуд ,
мОм/м∆U,
%Механическое отделение5СП1-5
Токарные станки и карусельные станки16,20,830,773460,755x63
16,20,830,773460,755x68
16,20,830,773460,755x611
35,50,867,4385250,755x2517
28,50,854,1370160,755x16216СП1-6
Шлифовальные станки и карусельный станок28,50,854,1370160,755x165
21,50,840,8450100,755x1012
21,50,840,8450100,755x108
21,50,840,8450100,755x1011
21,50,840,8450100,755x10147СП1-7
Сверлильные станки, фрезерные станки0,80,81,52212,50,755x2,5130,80,81,52212,50,755x2,5110,80,81,52212,50,755x2,582,90,755,88212,50,755x2,561,50,73,26212,50,755x2,541,50,73,26212,50,755x2,541,50,73,26212,50,755x2,568СП2-1
Сварочные трансформаторы и эл.св. машина350,775,9585250,755x2,510
350,775,9585250,755x2,55
250,663,3185250,755x2,5109СП2-2
Ножницы, обдирочно-шлифовальные станки, трубо-отрезные станки, отрезные станки и кран мостовой.7,07,03,53,53,13,1 Сопротивления катушек и контактов автоматических
выключателей
Номинальный ток Сопротивление катушки и контакта, мОм
выключателя, А rkb xkb
50 7 4,5
70 3,5 2
100 2,15 1,2
140 1,3 0,7
200 1,1 0,5
400 0,65 0,17
600 0,41 0,13
1000 0,25 0,1
1600 0,14 0,08
2500 0,13 0,07
4000 0,1 0,05
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
317
Размер файла
862 Кб
Теги
последний, вариант, курсовой
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа