Наименованиеэл.
приёмников
|
n, шт
|
Руст
кВТ
|
Ки,
ед
|
cosj
|
tgj
|
Рсp
кВт
|
Qсp квар
|
m
|
nэ
|
Кмакс.акт.
|
Кмакс.реакт.
|
Максимальные
нагрузки
|
Iм А
|
|
|
Рн
|
åРн
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рм
квт
|
Qсм квар
|
Sм ква
|
|
РП-1 Вентилятор вытяжной
|
1
|
55
|
55
|
0.6
|
0.8
|
0.75
|
33
|
24.7
|
3
|
4
|
1.46
|
1.1
|
179.6
|
80.5
|
196.8
|
299
|
Вентилятор
приточный
|
1
|
75
|
75
|
0.6
|
0.8
|
0.75
|
45
|
33.7
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электротермические
установки.
|
3
|
20
|
60
|
0.75
|
0.95
|
0.33
|
45
|
14.8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого:
|
5
|
150
|
190
|
0.6
|
|
|
123
|
73.2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РП-2 Кран мостовой
|
1
|
30
|
30
|
0.1
|
0.5
|
1.73
|
3
|
5
|
1.2
|
|
|
|
34
|
41.2
|
53
|
80
|
Обдирочные
станки типа РТ-503
|
5
|
37
|
185
|
0.17
|
0.65
|
1.17
|
31
|
36.2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого:
|
6
|
67
|
215
|
0.16
|
|
|
34
|
41.2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РП-3 Кран мостовой
|
1
|
30
|
30
|
0.1
|
0.5
|
1.73
|
3
|
5
|
1.2
|
|
|
|
34
|
41.2
|
53
|
80
|
Обдирочные
станки типа РТ-503
|
5
|
37
|
185
|
0.17
|
0.65
|
1.17
|
31
|
36.2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого:
|
6
|
67
|
215
|
0.16
|
|
|
34
|
41.2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РП-4 Кривошипные КПМ
|
3
|
15
|
45
|
0.17
|
0.65
|
1.17
|
7.6
|
8.8
|
2.8
|
|
|
|
30.3
|
35.3
|
46.5
|
70
|
Фрикционные
КПМ
|
1
|
7.5
|
7.5
|
0.17
|
0.65
|
1.17
|
1.3
|
1.5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обдирочные
станки типа РТ-21001
|
6
|
21
|
126
|
0.17
|
0.65
|
1.17
|
21.4
|
25
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого:
|
10
|
111
|
178
|
0.17
|
|
|
30.3
|
35.3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РП-5 Обдирочные станки типа РТ-21001
|
6
|
21
|
126
|
0.17
|
0.65
|
1.17
|
21.4
|
25
|
4
|
4.7
|
2.87
|
1.1
|
77
|
36
|
85
|
129
|
Кран
мостовой
|
1
|
30
|
30
|
0.1
|
0.5
|
1.73
|
3
|
5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фрикционные
КПМ
|
2
|
7.5
|
15
|
0.17
|
0.65
|
1.17
|
2.5
|
2.9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого:
|
9
|
58.5
|
171
|
0.16
|
|
|
26.9
|
32.9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого всего Обьекта:
|
36
|
453.5
|
969
|
|
|
0.9
|
248.2
|
223
|
|
|
|
|
355
|
234
|
425
|
645
|
2. Компенсация реактивной мощности
Чтобы уменьшить потери мощности необходимо
компенсировать реактивную нагрузку. Величина реактивной мощности в
электрических сетях зависит от коэффициента мощности.
.1 Производится расчет реактивной мощности,
необходимой для компенсации:
где:
2.2 Определяется мощность одного
компенсирующего устройства:
где: n - число
трансформаторов
квар
.3 Выбираем компенсирующую установку
с ближайшей номинальной мощностью: Тип: QRN-70
Q=70 квар
I=30.5А
.4 Производится проверка на
перекомпенсацию:
.5 Рассчитывается полная мощность,
необходимая для работы цеховых потребителей после компенсации:
кВА
3. Выбор мощности силовых
трансформаторов
Выбор числа и мощности трансформаторов для
цеховых промышленных предприятий должен быть технически и экономически
обоснованным, так как он оказывает существенное влияние на рациональное
построение схем промышленного электроснабжения.
.1 Определяется мощность силовых трансформаторов
на цеховой подстанции(для двухтрансформаторной ТП):
кВА
.2 Выбираем
трансформатор с ближайшей номинальной мощностью:
Тип: ТМ10/0.4 кВА
.3 Производится проверка
коэффициентов загрузки трансформаторов:
.3.1 Коэффициент
загрузки нормального режима:
где : n - число трансформаторов
3.3.2 Коэффициент загрузки аварийного режима:
3.4 Выписываются паспортные данные
трансформатора:
кВт
кВт
4. Определение расчётной мощности
трансформаторной подстанции
4.1 Определяются потери мощности на
ТП
.1.1 Потери мощности в
трансформаторе:
.1.2 Потери мощности на ТП:
4.2 Определяется расчётная мощность
цеховой ТП:
кВА
.3 Определяется величина тока
высоковольтной линии:
А
.4 Сечение высоковольтной линии
определяем по экономической плотности тока:
Для кабелей с бумажной изоляцией и
проводов с резиновой изоляцией алюминиевых:по таблице, при Т=4400
Принимаем алюминиевые провода
сечением трёхжильные
=38А
5. Распределение электрической
энергии внутри объекта
Схемы цеховых сетей бывают радиальные
и магистральные.
.1 Намётка вариантов схемы
Радиальная схема:
Магистральная схема:
.1.1 Радиальная схема представляет
собой схему, распределение электрической энергии в которой производится
радиальными линиями от распределительных пунктов, вынесенных в отдельные
помещения. Радиальные схемы обеспечивают высокую надёжность питания; в них
легко могут быть применены элементы автоматики. Однако радиальные схемы требуют
больших затрат на установку распределительных щитов, проводку кабеля и
проводов.
.1.2 Магистральные схемы в основном
применяют при равномерном распределении нагрузки по площади цеха. Они не
требуют установки распределительного щита на подстанции и энергия
распределяется по совершенной схеме блока «трансформатор - магистраль», что
упрощает и удешевляет сооружение цеховой подстанции.
.2 Электрические расчёты вариантов
.2.1 Определяется сечение кабельных
линий, расчёт производится на примере РП-1:
.2.2 Определяется сечение по
допустимому току нагрева:
299 А
Принимаем кабель типа: АВВГ Iдоп.=305 А
.2.3 Производится расчёт активного
сопротивления этого кабеля:
где,
l - длина
кабельной линии
- удельная проводимость металла
Ом/км
.2.4 Определяются потери мощности в
этой линии:
.2.5 Определяется падение напряжения
на этом участке:
.2.6 Аналогично производится расчёт
для других РП, данные заносятся в табл.2.
Таблица2
Наимено-
вание линии Iнагр. А Тип кабеля Iдоп А l км. R0
Ом/км R Р
%Цена
рубСтоимость
руб.
|
|
|
|
|
Радиальная
|
ТП-РП1
|
299
|
АВВГ
4х150
|
305
|
0.006
|
0.208
|
0.0013
|
3.48
|
0.15
|
282600
|
1695.6
|
|
ТП-РП2
|
80
|
АВВГ
4х16
|
90
|
0.006
|
1.95
|
0.011
|
0.2
|
0.4
|
31500
|
189
|
|
ТП-РП3
|
80
|
АВВГ
4х16
|
90
|
0.03
|
1.95
|
0.058
|
1.1
|
1.95
|
31500
|
945
|
|
ТП-РП4
|
70
|
АВВГ
4х16
|
90
|
0.04
|
1.95
|
0.078
|
0.5
|
2.2
|
31500
|
1260
|
|
ТП-РП5
|
129
|
АВВГ
4х35
|
135
|
0.038
|
0.894
|
0.034
|
1.7
|
1.8
|
65600
|
2492.8
|
|
Итого:
|
|
|
|
|
|
|
6.8
|
|
|
6582.4
|
Магистральная
|
ТП-РП1
|
373.5
|
АВВГ
4х240
|
385
|
0.006
|
0.13
|
0.0078
|
3.3
|
0.12
|
449600
|
2697.6
|
|
РП1-РП2
|
80
|
АВВГ
4х16
|
90
|
0.004
|
1.95
|
0.0078
|
0.15
|
0.26
|
31500
|
126
|
|
ТП-РП3
|
274.4
|
АВВГ
4х150
|
305
|
0.03
|
0.208
|
0.0062
|
1.4
|
0.7
|
282600
|
8478
|
|
РП3-РП4
|
70
|
АВВГ
4х16
|
90
|
0.008
|
1.95
|
0.015
|
0.22
|
0.46
|
31500
|
252
|
|
РП4-РП5
|
129
|
АВВГ
4х35
|
135
|
0.032
|
0.894
|
0.028
|
1.4
|
1.5
|
65600
|
2099
|
|
Итого:
|
|
|
|
|
|
|
6.5
|
|
|
13652
|
.2.7 Расчёт магистральной схемы производится по
аналогичным формулам при этом учитывается, что у некоторых кабелей изменяется
нагрузка и длинна.
6. Технико-экономическое сравнение
вариантов
.1 Цена кабельной продукции принимается из: ООО
” Коском ” г.Подольск Московская обл. Россия 142103,тел.: +7(495)9758674
+7(495)7756317
.2 Производится расчёт стоимости кабельной
линии:
электроснабжение высоковольтный
трансформатор
Стоим.=Цена х метры
.3 На основании полученных данных
делаем заключение:
Рассчитав варианты схем внутреннего
электроснабжения участка кузнечно-прессового цеха,можно сделать вывод:
радиальная схема выгодней с материальной стороны.
Принимаем радиальную схему.
7. Расчёт токов короткого замыкания
7.1 Составляем расчётную схему и
схему замещения:
.2 Сопротивление системы:
lс=1.4км
r0=3.12 Ом/км
х0=0.073 Ом/км
Сопротивление приводится к НН:
.3 Сопротивление трансформатора
определяется по таблице:
Rт=5.5 мОм
Хт=17.1 мОм
.4 Сопротивление автоматов:
.5 Сопротивление трансформатора
тока:
Rтт=0.07 мОм
Хтт=0.05 мОм
.6 Сопротивление кабельной линии:
r0=0.208 мОм/м
х0=0.059 мОм/м
l=6м
.7 Упрощается схема замещения,
вычисляются эквивалентные сопротивления, на участках между точками К.З.:
Rэ1=Rc+Rт+RSF1+Rтт=7+5.5+0.11+0.07=12.68
мОм
Хэ1=Хс+Хт+Х SF1+Хтт=0.16+17.1+0.13+0.05=17.44
мОм
Rэ2=RSF2+Rкл=0.15+1.2=1.35мОм
Хэ2=ХSF2+Хкл=0.17+0.354=0.52мОм
.8 Вычисляются сопротивления до
каждой точки К.З.:
Rк1=Rэ1=12.68 мОм
Хк1=Хэ1=17.44 мОм
Rк2=Rэ1+Rэ2=12.68+1.35=14
мОм
Хк2=Хэ1+Хэ2=17.44+0.52=17.96 мОм
.9 Определяются 3-х фазные токи
К.З.:
8. Расчёт и выбор аппаратов защиты
8.1 Автоматические выключатели
выбираются согласно условиям:
- для для групповой линии с
несколькими электродвигателями.
Выбираем автоматический выключатель
тип : ВА-51-37
Iн.а=400А
Iн.р=400
А Iотк=25 кА
9. Проверка элементов цеховой сети
9.1 Шины проверяют на динамическую
стойкость:
.2 Максимальное усилие на шину
определяют по формуле:
l=1.5м
a=100мм
iу=2.55Iк.з=2.55·10.7=27.2кА
.3 Определяется наибольший
изгибающий момент:
.4 Принимается установка шин плашмя:
Медная шина сечением 60х6мм
.5 Определяется механическое
напряжение в шинопроводе :
-для медных шин
Шины динамически устойчивы.
10. Защитное заземление
Защитное заземление - это преднамеренное
электрическое соединение какой- либо части электроустановки с заземляющим
устройством для обеспечения электробезопасности. Задачей защитного заземления
является снижение до безопасной величины напряжений заземления, прикосновения и
шагового напряжения, для защиты людей от поражения электрическим током при
прикосновении к токоведущим частям электрооборудования, случайно оказавшихся под
напряжением.
Заземляющее устройство состоит из заземления и
заземляющих проводников. Если естественных заземлителей недостаточно, применяют
искусственные заземлители: заглубление в землю вертикальных электродов из труб,
уголков или прутков стали и горизонтально проложенных в земле на глубину не
менее 0,5 полосы.
В электроустановках до 1 кВ с изолированной
нейтралью сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом.
В проекте используются искусственные
заземлители: вертикальный электрод - уголок (50х50)Lв=3м.
; горизонтальный электрод - уголок(35х4мм). Вид ЗУ - контурное.
Литература
1. Шеховцов В.П. Расчёт и
проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового
проектирования. - М.: Форум: Инфра - М, 2005. - 214 с., ил. - (профессиональное
образование).
. Киреева Э.А., Орлов В.В., Старкова
Л.Е. Электроснабжение цехов промышленных предприятий. - М.: НТФ
«Энергопрогресс», 2003. - 120с.
. Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение
промышленных предприятий. Учебник для вузов. М., «Энергия», 1973.
. Справочник по электроснабжению и
электрооборудованию: в 2 т./ Под общ. ред. А.А. Фёдорова. Т.2.
Электрооборудование. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 592 с.