 |
Главная |
Размещение светильников
 2016-01-05 |
 277 |
 Обсуждений (0) |
из
5.00
|
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
на тему: «Электроснабжение потребителей цеха»
по дисциплине «Электрооборудование потребителей электроэнергии»
Выполнила: ст. гр. 106118
А.М. Гусева
Руководитель: ст. преподаватель
И.В. Колосова
Минск 2012
Содержание:
Введение
1. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов - 5
2. Определение электрических нагрузок цеха - 12
3. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети - 15
4. Светотехнический расчет цеха - 19
5. Литература - 22
Введение.
В Республике Беларусь мощнейшим потребителем электрической энергии является промышленность. На долю промышленности приходится около 61 % всей потребляемой электроэнергии в стране.
С помощью электрической энергии освещаются помещения, осуществляется автоматическое управление производственными процессами, приводятся в движение миллионы станков и механизмов и многое другое.
Целью данного курсового проекта является проектирование системы электроснабжения силового оборудования ремонтного цеха промышленного предприятия. В ходе его выполнения были выбраны электродвигатели станков, их коммутационные и защитные аппараты, сформирована схема электроснабжения, определены электрические нагрузки и д.р.
При разработке системы электроснабжения применены типовые решения с использованием серийно выпускаемого комплектного оборудования, использовано современная вычислительная техника.
Приведенные в проекте расчеты и графическая часть базируются на действующей нормативной и справочной информации и литературе.
1. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов.
Выбор электродвигателей для привода производственных механизмов производим с соблюдением следующих условий:
· наиболее полное соответствие электродвигателя механизму по механическим свойствам;
· соответствие электродвигателя параметрам питающей сети;
· соответствие электродвигателя условиям окружающей среды (по конструктивному исполнению);
· максимальное использование мощности электродвигателя в процессе работы.
Выберем двигатели для станков. Суммарная мощность двигателей в станке должна быть не меньше механической мощности станка. Марка двигателей АИР, n=3000об/мин. Выбранные двигатели и данные по ним занесем в табл. №1.
Рассчитаем номинальный ток двигателя по формуле:
(1.1)
где: PНД – номинальная мощность двигателя, кВт;
UH – номинальное напряжение, В;
η – КПД;
cosφ – номинальный коэффициент мощности.
Пусковой ток двигателя:
(1.2)
где: Кпуск – кратность пускового тока.
 |
Электроснабжение электропривода производственных механизмов будет осуществляться по одной из схем показанных на рис.1.(а, б, в) в зависимости от количества установленных в нем двигателей.
Выбираем коммутационные и защитные аппараты для каждого двигателя.
Применяем магнитные пускатели серии ПМЛ. Условие выбора магнитного пускателя:
(1.3)
Где: Iнп – номинальный ток пускателя, А;
Iном – номинальный ток электродвигателя, А.
Электрические сети и электроприемники необходимо защищать от токов короткого замыкания и от длительных токовых перегрузок.
В качестве аппаратов защиты от коротких замыканий следует широко применять плавкие предохранители. Автоматы должны устанавливаться только в следующих случаях:
· необходимость автоматизации управления;
· необходимость обеспечения более скорого по сравнению с предохранителями восстановления питания, если при этом не имеют решающего значения вероятность неселективных отключений и отсутствие эффекта ограничения тока короткого замыкания;
· частые аварийные отключения.
Проанализировав все выше изложенное, принимаем решение - выполнить защиту электродвигателей автоматическими выключателями серии ВА с комбинированным расцепителем, которые выбираются по следующим условиям:
(1.4)
где IНА – номинальный ток автомата, А;
IДЛ=IНД – длительный ток, равный номинальному току двигателя, А;
IНЭЛ.М.РАС =IН.РАС·К– номинальный ток электромагнитного расцепителя, равен произведения кратности тока отсечки на ток расцепителя, А;
IКР=IПУС – коротковременный ток, равен пусковому току электродвигателя, А;
Для подключения электродвигателей к распределительным шинопроводам необходимо обеспечить защиту отходящих линий, которая осуществляется плавкими предохранителями или автоматическими выключателями.
Номинальный ток плавкой вставки IВС предохранителя определяется:
· по величине длительного расчетного тока IР=IНД:
(1.5)
где IР – расчетный ток, А.
· по условию перегрузок пусковыми токами:
(1.6)
где IКР=IПУС – максимальный кратковременный (пиковый) ток, A;
a - коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, который при легких условиях пуска принимается равным 2,5, при тяжелых - 1,6 …2,0, для ответственных потребителей – 1,6.
При выборе предохранителя для одного электродвигателя в качестве IР принимается его номинальный ток IН, а в качестве IПИК – пусковой ток IПУСК.
При числе электроприемников в группе больше одного расчетный ток IР может быть определен по методу расчетных коэффициентов. Исходной информацией для выполнения расчетов по данному методу является перечень электроприемников с указанием их номинальных мощностей PН.
Для каждого электроприемника по справочной литературе подбираются средние значения коэффициентов использования Ки, активной (cos j) и реактивной (tgj) мощности. При наличии интервальных значений Ки рекомендуется принимать большее.
Расчетная активная нагрузка группы электроприемников определяется по выражению:
, (1.7)
где КР – коэффициент расчетной нагрузки.
Величина КР принимается по [1] в зависимости от эффективного числа электроприемников nЭ и группового коэффициента использования Ки. Эффективное число электроприемников определяется по формуле:
, (1.8)
где PНi – номинальная мощность i-го электроприемника, кВт;
n – действительное число электроприемников в группе.
Для группы электроприемников различных категорий, т.е. с разными Ки, средневзвешенный коэффициент использования находится по формуле:
(1.9)
Расчетная реактивная нагрузка группы электроприемников определяется следующим образом:
, (1.10)
где КР’ - расчетный коэффициент,
при nэ ≤10 КР’ =1,1;
при nэ ≥10 КР’ =1.
Тогда расчетный ток для группы электроприемников:
, (1.11)
где UH – номинальное напряжение сети, В.
Пиковый ток группы определяется по формуле:
, (1.12)
где IПУСКМ – наибольший из пусковых токов приемников в группе, А;
IНМ – номинальный ток электроприемника, имеющего максимальный пусковой ток, А;
КИМ – коэффициент использования, характерный для приемников с IПУСКМ.
Выбор сечений жил проводов кабелей.
Сечение проводов, питающих электроприемник от РП, определяется по следующим условиям:
1) по допустимому нагреву:
, (1.13)
где IДОП – допустимый ток по нагреву, А;
КП – поправочный коэффициент по условиям прокладки. По [3] КП=1(для нормальных условий прокладки).
2) соответствия аппарату максимальной токовой защиты:
, (1.14)
где КЗ – принятая в соответствии с ПУЭ кратность IДОП /IЗ; По [3] принимаем для плавкого предохранителя КЗ =0,33;
IЗ – номинальный ток (ток срабатывания) защитного аппарата, А.
Расчет потребителей
Однодвигательный потребитель – Универсально-фрезерный станок с РМЕХ=4,5 кВт, на плане - станок №1.
PН двигателя должно быть больше мощности станка: Рн ≥4,5 кВт
По [1]выбираем электродвигатель АИР 100L2 c PН =5,5 кВт; cos jн = 0,88; hН=88%; IП/IН =Кпус=7,5.
По формуле (1.1):
.
По формуле (1.2):
.
В соответствии с условием (1.3) по [1] выбираем магнитный пускатель ПМЛ 210004 с IНП=25 А: 25А>10,8А.
По условиям (1.4) по [1] выбираем автоматический выключатель, защищающий двигатель: ВА-51Г-25 с Iнв =25 А Iнр =12,5 А Кп=14
Выбираем предохранитель ПН2-100/40 (IВС=40А) для защиты станка по (1.5) и (1.6) [1],
Сечение проводов, питающих электроприемник по (1.3) и (1.4):
А;
А.
Принимаем провод АПВ-5(1×2,5) с I доп=19 А.
Двухдвигательный потребитель –Горизонтально-фрезерный с РМЕХ=10 кВт, на плане - станок №2.
PН двигателей должно быть больше мощности станка: Рн1+Рн2 ≥10 кВт
По [1]выбираем электродвигатель АИР 112М2 c PН=7,5 кВт; cos jн = 0,88; hН=87,5%; IП/IН =Кпус=7,5, и АИР 90М2 c PН=3 кВт; cos jн = 0,88; hН=83,5%; IП/IН =Кпус=7,0.
По формуле (1.1):
;
По формуле (1.2)
;
;
В соответствии с условием (1.3) по [1] выбираем магнитный пускатель ПМЛ 210004 с IНП=25 А: 25А>14,8,8А и ПМЛ 110004 с IНП=10 А: 10А>6,2А
По условиям (1.4) по [1] выбираем автоматические выключатели, защищающие двигатели:
1)ВА-51Г-25 с Iнв =25 А Iнр =16 А Кп=14
2)ВА-51Г-25 с Iнв =25 А Iнр =8 А Кп=14
По условию селективности выбираем предохранитель для защиты станка, ток плавкой вставки которого больше на две ступени тока плавкой вставки предохранителя для защиты двигателя по (1.5-1.12).
По [1] для расточного станка определяем средневзвешенный коэффициент использования Ки = 0,14 , коэффициент реактивной мощности tgφ =1,73
Эффективное число электроприемников определяется по (1.8):
.
Принимаем nэ=1.
По [1] определяем коэффициент расчетной нагрузки КР=f( Ки=0,14;nЭ =1)=5,33
По выражению (13) определяем расчетную активную нагрузку:
.
По выражению (16) определяем расчетную реактивную нагрузку:
.
Расчетный ток группы электроприемников по (1.11):
.
Определим кратковременный ток:
.
По условиям (1.5) и (1.16) по [1] выбираем плавкий предохранитель ПН2-100/80 с
IВ=80А.
;
.
По условиям (1.13) и (1.14) по [1] на участке ШР-QF выбираем провод АПВ-5(1´4,0) с IДОП =28 А
;
.
Выбор оборудования к другим электроприемникам аналогичен и сведен в таблицу 1.
| № на плане | Оборудование | Кол-во шт. | Мех. мощн. станка, кВт | Двигателя | Автоматы | Магнитн. пускатели | Предохранит. | Провод/участок | ||||||||||
| Тип | Pн, кВт | КПД, % | COSφ | Кпуск | Iном, А | Iпуск, А | Тип | Iном,А | Iрасц,А | Тип | Iном, А | Тип | Iдоп, А | ШР-QF | ||||
| Универсально-фрезерный | 4,5 | АИР 100L2 | 5,5 | 0,88 | 7,5 | 10,8 | ВА51Г-25 | 12,5 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/40 | 5(1х2,5) | |||||||
| Горизонтально-фрезерный | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/80 | 5(1х4) | ||||||||
| АИР 90L2 | 83,5 | 0,88 | 7,0 | 6,2 | 43,4 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| Сверлильный станок | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/50 | 5(1х2,5) | ||||||||
| 4,33,28-30 | Поперечно-строгальный | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/80 | 5(1х4) | |||||||
| АИР 90L2 | 83,5 | 0,88 | 7,0 | 6,2 | 43,4 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| 5-7 | Маркировочный станок | 2,8 | АИР 90L2 | 83,5 | 0,88 | 7,0 | 6,2 | 43,4 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | НПН2-60/20 | 5(1х2,5) | ||||||
| 8-10 | Универсальный полуавтомат | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/50 | 5(1х2,5) | |||||||
| Полуавтомат для фрезерных сверл | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/50 | 5(1х2,5) | ||||||||
| Токарно-винторезный станок | 6,5 | АИР 100L2 | 5,5 | 0,88 | 7,5 | 10,8 | ВА51Г-25 | 12,5 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/63 | 5(1х2,5) | |||||||
| АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| 13,14 | Заточной станок | 1,45 | АИР 80 A2 | 1,5 | 0,85 | 6,5 | 3,27 | 21,26 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | НПН2-60/10 | 5(1х2,5) | ||||||
| 15-17 | Вертикально-фрезерный | 6,4 | АИР 100L2 | 5,5 | 0,88 | 7,5 | 10,8 | ВА51Г-25 | 12,5 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/63 | 5(1х2,5) | ||||||
| АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| Вертикально-сверлильный | 1,5 | АИР 80 A2 | 1,5 | 0,85 | 6,5 | 3,27 | 21,26 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | НПН2-60/10 | 5(1х2,5) | |||||||
| Пресс гидравлический | 5,5 | АИР 100L2 | 5,5 | 0,88 | 7,5 | 10,8 | ВА51Г-25 | 12,5 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/40 | 5(1х2,5) | |||||||
| 20-22,24,25 | Станок круглошлифовальный | 3,0 | АИР 90L2 | 83,5 | 0,88 | 7,0 | 6,2 | 43,4 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | НПН2-60/20 | 5(1х2,5) | ||||||
| 23,37 | Станок долбежный | 4,0 | АИР 100S2 | 4,0 | 0,88 | 7,5 | 7,94 | 59,56 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | НПН2-60/25 | 5(1х2,5) | ||||||
| 26,27,38-40 | Станок круглошлифовальный | 11,0 | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/80 | 5(1х4) | ||||||
| АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| Станок горизонтально-фрезерный | 3,0 | АИР 90L2 | 83,5 | 0,88 | 7,0 | 6,2 | 43,4 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | НПН2-60/20 | 5(1х2,5) | |||||||
| Станок токарный | 11,0 | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/80 | 5(1х4) | |||||||
| АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| 35,36 | Кординатно-расточной | 11,84 | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/80 | 5(1х4) | ||||||
| АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| 41-47 | Заточной станок | 1,45 | АИР 80 A2 | 1,5 | 0,85 | 6,5 | 3,27 | 21,26 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | НПН2-60/10 | 5(1х2,5) | ||||||
| 49-52 | Шлифовочно-профильный станок | 2,8 | АИР 90L2 | 83,5 | 0,88 | 7,0 | 6,2 | 43,4 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | НПН2-60/20 | 5(1х2,5) | ||||||
| 53,54 | Внутришлифовальный станок | 4,5 | АИР 100L2 | 5,5 | 0,88 | 7,5 | 10,8 | ВА51Г-25 | 12,5 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/40 | 5(1х2,5) | ||||||
| Универсально-фрезерный станок | 4,5 | АИР 100L2 | 5,5 | 0,88 | 7,5 | 10,8 | ВА51Г-25 | 12,5 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/40 | 5(1х2,5) | |||||||
| 56,58 | Поперечно-строгальный станок | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/80 | 5(1х4) | |||||||
| АИР 90L2 | 83,5 | 0,88 | 7,0 | 6,2 | 43,4 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| 57,59 | Станок круглошифовальный | АИР 100L2 | 5,5 | 0,88 | 7,5 | 10,8 | ВА51Г-25 | 12,5 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/63 | 5(1х2,5) | |||||||
| АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| Карусельно-фрезерный станок | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/80 | 5(1х4) | ||||||||
| АИР 90L2 | 83,5 | 0,88 | 7,0 | 6,2 | 43,4 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| 61,63 | Спец. агрегатный станок | 14,5 | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/80 | 5(1х4) | ||||||
| АИР 100L2 | 5,5 | 0,88 | 7,5 | 10,8 | ВА51Г-25 | 12,5 | ПМЛ 210004 | |||||||||||
| АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| Точило | 3,2 | АИР 100S2 | 4,0 | 0,88 | 7,5 | 7,94 | 59,56 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | НПН2-60/25 | 5(1х2,5) | |||||||
| 64,65 | Доделочный станок | 1,7 | АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | НПН2-60/16 | 5(1х2,5) | ||||||
| Револьверный станок | 4,5 | АИР 100L2 | 5,5 | 0,88 | 7,5 | 10,8 | ВА51Г-25 | 12,5 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/40 | 5(1х2,5) | |||||||
| Токарный станок | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/50 | 5(1х2,5) | ||||||||
| Токарный станок | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/80 | 5(1х4) | ||||||||
| АИР 90L2 | 83,5 | 0,88 | 7,0 | 6,2 | 43,4 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| Винтовой пресс | АИР 112М2 | 7,5 | 87,5 | 0,88 | 7,5 | 14,8 | ВА51Г-25 | ПМЛ 210004 | ПН2-100/50 | 5(1х2,5) | ||||||||
| Кран-балка | 7,5 | АИР 100S2 | 4,0 | 0,88 | 7,5 | 7,94 | 59,56 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | ПН2-100/40 | 5(1х2,5) | |||||||
| АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 | |||||||||||
| АИР 80B2 | 2,2 | 0,87 | 6,4 | 4,63 | 29,63 | ВА51Г-25 | ПМЛ 110004 |
2. Определение электрических нагрузок цеха.
Расчет электрических нагрузок для группы электроприемников произведем методом расчетных.
Разбиваем электроприемники цеха на группы, покажем это в виде таблицы 2.
Таблица 2. Исходные данные расчета электрических нагрузок
| № на плане | Оборудование | Количество | Ки | tg j | |
| Группа А1 | |||||
| Универсально-фрезерный | 0,14 | 1,73 | |||
| Горизонтально-фрезерный | 0,14 | 1,73 | |||
| 15-16 | Вертикально-фрезерный | 0,14 | 1,73 | ||
| Группа А2 | |||||
| Сверлильный станок | 0,14 | 1,73 | |||
| Поперечно-строгальный | 0,14 | 1,73 | |||
| 5-7 | Маркировочный станок | 0,14 | 1,73 | ||
| Вертикально-фрезерный | 0,14 | 1,73 | |||
| Вертикально-сверлильный | 0,14 | 1,73 | |||
| Пресс гидравлический | 0,14 | 1,73 | |||
| Группа А3 | |||||
| 20-22 | Станок круглошлифовальный | 0,35 | 1,17 | ||
| Станок долбежный | 0,14 | 1,73 | |||
| 8-10 | Универсальный полуавтомат | 0,14 | 1,73 | ||
| Группа А4 | |||||
| Полуавтомат для фрезерных сверл | 0,14 | 1,73 | |||
| Токарно-винторезный станок | 0,14 | 1,73 | |||
| 13,14 | Заточной станок | 0,14 | 1,73 | ||
| 24,25 | Станок круглошлифовальный | 0,35 | 1,17 | ||
| 26,27 | Станок круглошлифовальный | 0,35 | 1,17 | ||
| Группа А5 | |||||
| 33,28-30 | Поперечно-строгальный | 0,14 | 1,73 | ||
| Станок токарный | 0,14 | 1,73 | |||
| Группа А6 | |||||
| 41-47 | Заточной станок | 0,14 | 1,73 | ||
| Станок горизонтально-фрезерный | 0,14 | 1,73 | |||
| Группа А7 | |||||
| Станок круглошлифовальный | 0,35 | 1,17 | |||
| Станок долбежный | 0,14 | 1,73 | |||
| Группа А8 | |||||
| 38-40 | Станок круглошлифовальный | 0,35 | 1,17 | ||
| 35,36 | Кординатно-расточной | 0,14 | 1,73 | ||
| Группа А9 | |||||
| 49-52 | Шлифовочно-профильный станок | 0,35 | 1,17 | ||
| 53,54 | Внутришлифовальный станок | 0,35 | 1,17 | ||
| Универсально-фрезерный станок | 0,14 | 1,73 | |||
| Группа А10 | |||||
| 56,58 | Поперечно-строгальный станок | 0,14 | 1,73 | ||
| 57,59 | Полуавтомат для фрезерных сверл | 0,14 | 1,73 | ||
| Группа А11 | |||||
| Карусельно-фрезерный станок | 0,14 | 1,73 | |||
| 61,63 | Спец. агрегатный станок | 0,14 | 1,73 | ||
| Точило | 0,14 | 1,73 | |||
| Группа А12 | |||||
| 64,65 | Доделочный станок | 0,14 | 1,73 | ||
| Револьверный станок | 0,14 | 1,73 | |||
| Токарный станок | 0,14 | 1,73 | |||
| Токарный станок | 0,14 | 1,73 | |||
| Винтовой пресс | 0,14 | 1,73 | |||
| Группа А13 | |||||
| Кран-балка | 0,2 | 1,73 |
В качестве примера произведем расчет электрических нагрузок для 1-ой группы электроприемников. Данные об электроприемниках, входящих в данную группу, приведены в таблице 2.
По формуле (15) определяем групповой коэффициент использования:
.
По формуле (14) определяем эффективное число электроприемников
.
Принимаем nЭ = 5.
По [1] определяем коэффициент расчетной нагрузки КР=f( Ки=0,14;nЭ=5)=2,09.
По выражению (13) определяем расчетную активную нагрузку:
По выражению (16) определяем расчетную реактивную нагрузку
Расчетный ток группы электроприемников по (1.11):
.
Расчет нагрузки для остальных групп электроприемников и всего цеха в целом аналогичен, результаты расчета электрических нагрузок представлены в таблице 3.
Таблица 1. Электрические нагрузки.
| № группы | Число станков в группе | Ки | nэ | Кр | Рр, кВт | Qр, квар | Sр, кВА | Iр. А | |
| 0,14 | 2,09 | 9,19 | 7,61 | 11,23 | 18,12 | ||||
| 0,14 | 1,78 | 10,39 | 10,1 | 14,49 | 22,02 | ||||
| 0,193 | 1,72 | 11,8 | 10,10 | 15,53 | 23,6 | ||||
| 0,27 | 1,2 | 15,57 | 17,72 | 23,59 | 35,84 | ||||
| 0,14 | 1,78 | 13,43 | 13,05 | 18,73 | 28,46 | ||||
| 0,14 | 1,86 | 3,52 | 3,27 | 4,8 | 7,29 | ||||
| 0,23 | 6,44 | 2,2 | 6,8 | 10,33 | |||||
| 0,266 | 1,39 | 20,38 | 45,57 | ||||||
| 0,309 | 1,28 | 11,29 | 10,75 | 15,59 | 23,69 | ||||
| 0,14 | 1,96 | 9,99 | 8,82 | 13,32 | 20,24 | ||||
| 0,14 | 1,86 | 11,69 | 10,87 | 15,97 | 24,26 | ||||
| 0,14 | 2,09 | 10,36 | 8,57 | 13,45 | 20,43 | ||||
| 0,2 | 3,39 | 5,7 | 2,91 | 6,39 | 9,71 | ||||
| Весь цех | 0,189 | 83,78 | 126,36 | 151,61 | 230,34 |
3. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети.
Схемы электрических сетей должны обеспечивать необходимую надёжность питания потребителей, быть удобными в эксплуатации и при этом затраты на сооружение линий, расход проводникового материала и потери электрической энергии должны быть минимальными.
Цеховые сети делятся на питающие, которые соединяют с ТП цеховые РУ (распределительные панели, щиты, шкафы, шинопроводы, пункты и т.п.), и распределительные, которые служат для питания силовых электроприёмников.
Схемы электрических сетей могут выполняться радиальными и магистральными. Учитывая достоинства и недостатки радиальных и магистральных схем, особенности их эксплуатации, применяются смешанные схемы электроснабжения, которые включают элементы той и иной схемы.
Произведём выбор распределительных шкафов по условию, так чтобы номинальный ток распределительного оборудования не был менее расчётного тока, т.е.
(4.1)
Произведём выбор распределительного шкафа A1. Номинальный ток распределительного шкафа A1 согласно [1]:
.
Выбираем распределительный шкаф A1серии ШР11-73703 c плавкими предохранителями типа ПН2-100/40 и рубильником Р18.
Аналогичный выбор произведём для остальных распределительных шкафов данного цеха и результаты сводим в таблицу 4.
Таблица 4. Распределительные устройства
| № на плане | тип | Iн руб., А | Iр, А | |
| А1 | ШР11-73703 | 18,12 | ||
| А2 | ШР11-73709 | 22,02 | ||
| А3 | ШР11-73709 | 23,6 | ||
| А4 | ШР11-73709 | 35,84 | ||
| А5 | ШР11-73702 | 28,46 | ||
| А6 | ШР11-73704 | 7,29 | ||
| А7 | ШР11-73701 | 10,33 | ||
| А8 | ШР11-73702 | 45,57 | ||
| А9 | ШР11-73709 | 23,69 | ||
| А10 | ШР11-73702 | 20,24 | ||
| А11 | ШР11-73703 | 24,26 | ||
| А12 | ШР11-73709 | 20,43 | ||
| A13 | ЯВЗ-32-1 | 9,71 | ||
| A14 | ШМТ-АУ2 | 9,71 |
Произведем выбор предохранителей, защищающих распределительные устройства и расположенные в линейной панели распределительного пункта (РП), и кабелей, питающих РУ от РП. Выбор производится согласно условиям (1.5), (1.6) для предохранителей и (1.13), (1.14) для кабелей и проводов.
Например, для РП А1: предохранитель ПН2-100 с Iв=40А. ( 
),
где IПИК=111+18,12 - 0,14×14,8=90,8 А,
и АВВГ-1(5´2,5) с Iдоп=19 А. ( 
).
Таблица 5. Предохранители и кабели распределительных устройств.
| № на плане | Iр, А | Предохранитель | Кабель / Провод | ||
| Тип | Iв, А | марка | Iдоп, А | ||
| А1 | 18,12 | ПН2-100/40 | АВВГ-1(5´2,5) | ||
| А2 | 22,02 | ПН2-100/63 | АВВГ-1(5´4) | ||
| А3 | 23,6 | ПН2-100/63 | АВВГ-1(5´4) | ||
| А4 | 35,84 | ПН2-100/63 | АВВГ-1(5´10) | ||
| А5 | 28,46 | ПН2-100/63 | АВВГ-1(5´6) | ||
| А6 | 7,29 | ПН2-100/31,5 | 31,5 | АВВГ-1(5´2,5) | |
| А7 | 10,33 | ПН2-100/31,5 | 31,5 | АВВГ-1(5´2,5) | |
| А8 | 45,57 | ПН2-100/63 | АВВГ-1(5´6) | ||
| А9 | 23,69 | ПН2-100/50 | АВВГ-1(5´4) | ||
| А10 | 20,24 | ПН2-100/63 | АВВГ-1(5´4) | ||
| А11 | 24,26 | ПН2-100/63 | АВВГ-1(5´4) | ||
| А12 | 20,43 | ПН2-100/63 | АВВГ-1(5´4) | ||
| A13 | 9,71 | ПН2-100/31,5 | АВВГ-1(5´2,5) |
В качестве линейной панели выбираем ЩО70-05 с разъединителями и предохранителями 6´100А, а в качестве вводной – ЩО70-31 с Iном=1000А
(по условию 1000А>230,34A), и автоматический выключатель, установленный на РП ТП:
- автоматический выключатель – ВА51-37 с Iна=400А, Iнр=250А и КТО=10
по условиям (8) и (9) - 400А>230,34A; 250A>230,34A.
Выберем кабель, питающий наш цех от трансформаторной подстанции (ТП):
- кабель – АВВГ- 3´95+1´35 проложенный в земле с IДОП = 335 А по условиям (1.13)) и (1.14) - 255А>230,34А; 255А>250/1,12=223,21А.
Определение уровня напряжения на зажимах электрически наиболее удаленного электроприемниках.
Электрические сети до 1 кВ, рассчитанные на нагрев, проверяются на потерю напряжения за исключением силовых сетей, питающихся от пристроенных, встроенных и внутрицеховых комплектных ТП. В нормальном режиме допускаются отклонения напряжения от номинального на зажимах электродвигателей в пределах от -5 до +10%, осветительных приборов – от -2,5 до +5%, печей сопротивления и дуговых печей – от -5 до +5%.
Для определения напряжения на зажимах электроприемников необходимо найти потери напряжения в питающем трансформаторе, линиях и шинопроводах.
Расчетная схема представлена на рис. 1.
 |
Потеря напряжения в трансформаторе в процентах определяется по выражению:
, (4.2)
где bТ – коэффициент загрузки трансформатора. bТ=0,74.
Uа и UР – активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора, %.
Для трансформаторов с номинальной мощностью Sн£ 1000кВА вторым слагаемым можно пренебречь. Тогда
, (4.3)
значения Uа и UР в процентах определяются по формулам:
(4.3)
2016-01-05 277 Обсуждений (0)
