Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

на тему- Расчёт электроснабжения промышленного объекта напряжением до 1000 В Выполнил- студен

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-13


Министерство образования и науки Российской Федерации

Саратовский Государственный Технический Университет им. Гагарина Ю.А.

Кафедра:

«Электроснабжение промышленных предприятий»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине:

«Электроснабжение предприятий и электропривод»

на тему:

«Расчёт электроснабжения промышленного объекта

напряжением до 1000 В»

Выполнил:

студент ЭФ, группы ЭПР-51

Поськин В.С.

Проверил:

Вырыханов Д.А.

Саратов 2013г.

Реферат

Пояснительная записка содержит 43 страниц, 6 таблицы, 1 чертеж (А3), 1 чертёж (А4), 1 рисунок.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ, ТРАНСФОРМАТОР, НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ, СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, КАБЕЛЬ, КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ЗАЩИТНАЯ АППАРАТУРА, ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ НАГРУЗКА, КОЭФФИЦИЕНТ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ, КОФФИЦИЕНТ ЗАГРУЗКИ ТРАНСФОРМАТОРА, ТОК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

В данной курсовой работе проведен расчет силовой нагрузки электротехнологического цеха по отделениям, выбор конструктивного исполнения распределительной сети, размещение электрооборудования, а также выбор сечений проводников и основного защитного оборудования кузнечно-термического отделения.

Разработаны и приведены общий план и однолинейная схема электроснабжения цеха.


Содержание

Введение ……………………………………………………………………..

4

Задание ………………………………………………………………………

5

Характеристика среды цеха ………………………………………………..

7

Определение расчётных электрических нагрузок ………………………..

9

Расчёт кузнечно-термического отделения ……………………………….

11

Выбор числа и мощности трансформаторов ……………………………...

24

Выбор сечения проводников ……………………………………………….

25

Выбор защитной аппаратуры ……………………………………………....

28

Заключение ………………………………………………………………….

34

Список использованных источников ………………………………………

35


Введение

Проектирование электроснабжения промышленных объектов – обязательный этап, который сопровождает монтаж электросети при новом строительстве или реконструкцию уже существующей проводки в здании. От того, насколько хорошо проработан проект электроснабжения, зависит не только бесперебойная работа всего предприятия, но и безопасность его сотрудников, а также экономичное и рациональное использование энергоресурсов. Профессионально с этой задачей могут только опытные проектировщики, которые имеют специальное образование и серьезный опыт в проектировании систем промышленного электроснабжения для предприятий.

Промышленные объекты являются наиболее масштабными потребителями электричества и нуждаются в постоянном, стабильном и мощном энергоснабжении. Высокое качество и бесперебойность подачи электричества — вот один из важнейших факторов создания оптимальных производственных условий на предприятиях. Энергоснабжение объекта представляет собой целый комплекс сложных и трудоемких мероприятий, подразумевающих образование, передачу и сбыт электроэнергии потенциальному потребителю.

Задание

Задание на курсовое проектирование сведено в таблицу 1.

Таблица 1. Задание на курсовое проектирование

№ На схеме по плану

Наименование производственного оборудования

Модель или

тип

Мощность кВт

Кол-во единиц

оборудования

  1.  Механическое отделение

1

Токарно-винторезный станок

165

28

1

2

Токарно-винторезный станок

1А616

4,6

5

3

Токарно-винторезный станок

ТВ-320Г

2,925

2

4

Токарно-винторезный станок

1К62Б

11,125

0

5

Настольно сверлильный станок

НС-12Б

0,6

4

6

Вертикально сверлильный станок

2А150

7,125

4

7

Долбёжный станок

7А420

3,8

1

8

Горизонтально-расточный станок

2620А

18,95

0

9

Поперечно-строгательный станок

7Б35

4,5

3

10

Универсально-фрезёрный станок

6М80

3,4

3

11

Координатно-расточной станок

2А-430

2,25

2

12

Копировально-фрезерный станок

6441Б

3,5

1

13

Плоскошлифовальный станок

С-541

2,8

3

14

Внутришлифовальный станок

3235БП

7,525

2

15

Круглошлифовальный станок

3Б151

9,585

1

16

Зубофрезерный станок

5312

10,55

0

17

Горизонтально-фрезерный станок

6М82Г

8,7

2

18

Настольно -резьборезный станок

ВС-11

0,6

1

19

Таль электрическая

ТЭ-0,5

0,85

4

20

Кран мостовой электрический

24,2

1

21

вентилятор

_

1,7

1

22

вентилятор

_

4,5

3

  1.  Электроремонтное отделение

23

Сушильный электрический шкаф

_

6

1

24

Трансформатор сварочный для пайки медных проводов

ОС-5/0,5

1,75

1

25

Балансировочный станок

ДБ-4

1,7

1

26

Полуавтомат для рядовой многослойной намотки катушек (0,125/3мм)

ПР-160

1

2

27

Намоточный станок (0,5/6 мм)

ТТ-20

2,8

2

28

Точильный станок двухсторонний

333А

1,7

3

29

Ванна для пайки

_

2,8

1

30

Обдирочно-шлифовальный станок

3382

2,8

1

31

Токарно-винторезный станок

1К62

11,125

0

32

Вертикально сверлильный станок

2Б118

1,7

2

Продолжение таблицы 1.

№ На схеме по плану

Наименование производственного оборудования

Модель или

тип

Мощность кВт

Кол-во единиц

оборудования

33

Таль электрическая

ТЭ-0,5

0,85

2

34

Вентилятор

_

2,8

2

  1.  Кузнечно-термическое отделение

35

Молот пневматический ковочный

МА-417

55

1

36

Молот пневматический ковочный

МБ-412

10

1

37

Электропечь сопротивления камерная со щитом управления  (1300 )

Г-30                ЩУ-12

30

3

38

Электропечь-ванна со щитом управления (850)

Б-50               ЩУ-12

20

0

39

Электропечь сопротивления шахматная со щитом управления (650)

ПН-34

10

0

40

Вентилятор

_

2,8

4

41

Таль подвесная электрическая

0,5т

0,85

1

42

Кран балка

_

7,3

1

  1.  Гальваническое отделение

43

Преобразовательный агрегат

АНД-1500/750

14

1

44

Вентилятор

_

2,8

2

45

Обдирочно-шлифовальный станок с гибким валом

3382

2,8

2

  1.  Заготовительное отделение

46

Станок отрезной с дисковой пилой

8Б66

8,825

1

47

Ножницы гильотинные

Н-475

7

1

48

Пресс гидравлический

ПВ-474

4,5

2

49

Механическая ножовка

872А

1,7

1

50

Вальцы чистоплавильные

_

9

0

51

Пресс однокривошипный двойного действия

К460Б

10

3

52

Пресс фрикционный

ФА-122

4,5

1

53

Вертикально сверлильный станок

2А125

2,8

3

54

Обдирочно-точильный станок

3М634

2,8

2

55

вентилятор

_

4,5

3

56

Кран-балка электрическая подвесная

_

7,3

2

  1.  Сварочное отделение

57

Трансформатор сварочный

ТСД-1000

41,5

2

58

Преобразователь сварочный

ПСО-300

14

1

59

Машина электросварочная точечная

МТМ-50М

30

1

Продолжение таблицы 1.

№ На схеме по плану

Наименование производственного оборудования

Модель или

тип

Мощность кВт

Кол-во единиц

оборудования

60

Сварочный агрегат

САМ-400

32

1

61

Кран-балка

_

5,3

1


Характеристика среды цеха

Согласно правил устройства электроустановок ПУЭ (утвержденных приказом Минэнерго России от 0.8.07.2002 №204):

1.1.3. Электроустановка - совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виды энергии.

1.1.6. Сухие помещения - помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60 %.

При отсутствии в таких помещениях условий, указанных в 1.1.10-1.1.12, они называются нормальными.

1.1.7. Влажные помещения - помещения, в которых относительная влажность воздуха более 60 %, но не превышает 75 %.

1.1.8. Сырые помещения - помещения, в которых относительная влажность воздуха превышает 75 %.

1.1.9. Особо сырые помещения - помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

1.1.10. Жаркие помещения - помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура постоянно или периодически (более 1 суток) превышает +35 °С (например, помещения с сушилками, обжигательными печами, котельные).

1.1.11. Пыльные помещения - помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль, которая может оседать на токоведущих частях, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.

Пыльные помещения разделяются на помещения с токопроводящей пылью и помещения с нетокопроводящей пылью.

1.1.12. Помещения с химически активной или органической средой - помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

1.1.13. В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:

1) помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность (см. пп. 2 и 3);

2) помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

сырость или токопроводящая пыль (см. 1.1.8 и 1.1.11);

токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);

высокая температура (см. 1.1.10);

возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой;

3) особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

особая сырость (см. 1.1.9);

химически активная или органическая среда (см. 1.1.12);

одновременно два или более условий повышенной опасности (см. 1.1.13, п. 2);

4) территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям.»

Среда цеха характеризуется как нормальная на основании следующих параметров:

1) относительная влажность воздуха не выше 60 % . ПУЭ 1.1.6.

2) температура воздуха не выше 350С ПУЭ 1.1.10.

3) технологическая пыль отсутствует ПУЭ 1.1.11.

4) агрессивные пары ,жидкости и газы не применяются ПУЭ 1.1.11


Определение расчётных электрических нагрузок

Расчёт электрических нагрузок выполняем в табличной форме Ф636-92. Каждый однотипный, номинальной мощности и потребления электроэнергии электроприёмники, записываем отдельной строкой, их количество n. По справочнику выбираем Ки и cosφ [5]. Средние мощности для каждого типа приёмников находим по формулам (1). Эффективное число приёмников вычисляем по формуле (2). Коэффициент расчётной нагрузки находим по табл. 3 [1], а активную, реактивную и полную мощности определяем по формулам (3), (4), (5). В строке «Суммарные величины» находим итоговые показатели потребления силовых приёмников располагающихся в отделении:

- суммарное количество электроприёмников n;

- суммарную установленную мощность электроприёмников

- по формуле (6) находим средневзвешенный коэффициент использования;

- по полученным значениям и nэ в табл. 3 [1] находим значение коэффициента расчётной нагрузки Кр;

- суммарную среднюю нагрузку за максимально загруженную смену Рсм , Qсм по формулам (1);

- суммарную активную, реактивную и полную мощность по формулам (3),(4) и (5).

; ,                                               (1)

где, – коэффициент использования оборудования;

– номинальная мощность оборудования;

,                                                                 (2)

где   – суммарная мощность отделения;

– количество единиц приёмников одинакового типа или марки;

– номинальная мощность единичного приёмника.

,                                                              (3)

где – коэффициент расчётной нагрузки;

 – расчётная активная мощность отделения.

                                                             (4)

где  – расчётная реактивная мощность отделения.

,                                                               (5)

где  – полная мощность отделения.

,                                                                   (6)

  – средневзвешенный коэффициент использования оборудования всего отделения.

Определим осветительную нагрузку

Осветительная нагрузка по цеху определяется по формуле:

кВт                                             (7)

 – установленная мощность приемников освещения.

= 0,85 – коэффициент спроса, принимается по справочной литературе, для производственных помещений.

кВт                                                                     (8)

Вт/м2 – удельная нагрузка площади пола цеха;

м2 – площадь пола цеха.

Результаты расчётов заносим в табл. 2.

Расчет кузнечно-термического отделения

Определим общую установленную мощность по данному отделению как сумму установленных мощностей всех электроприёмников этого отделения по формуле:

            

                            (9)

где  – число электроприемников i-го оборудования;

– мощность i-го оборудования.

По данному отделению она составит:

Аналогично определяем для остальных отделений.

Средняя активная нагрузка приёмника за максимально загруженную смену определится по формуле:

                                                    (10)

Определим её для молота пневматического МА-417:

где =0,4 – коэффициент использования молота пневматического;

 =55 кВт – номинальная мощность молота пневматического.

Аналогично для остальных электроприемников в отделении.

Реактивная нагрузка приемника за максимально загруженную смену определяется по формуле:

                                                (11)

Так для молота пневматического:

где кВт – средняя активная нагрузка приёмника за максимально загруженную смену;

Аналогично для остальных электроприемников в отделении.

Эффективное число электроприемников:


(12)

где – общая установленная мощность кузнечно-термического отделения;

 – количество единиц приёмников одинакового типа или марки;

 – номинальная мощность единичного приёмника.

Определим средневзвешенный коэффициент использования оборудования для кузнечно-термического отделения.


(13)

По полученным значениям и nэ в таблице 3 [1] находим значение коэффициента расчётной нагрузки

Расчетная активная мощность отделения:

                                                     (14)

где  – средневзвешенный коэффициент использования оборудования;

 – коэффициент расчётной нагрузки;

 – общая установленная мощность кузнечно-термического отделения.  

Расчетная реактивная мощность отделения:

                                                           (15)

где  – коэффициент расчётной нагрузки;

 – средневзвешенная реактивная нагрузка отделения.

Расчетная полная мощность:

                                                            (16)

где  – расчётные реактивная и активная мощности соответственно.

Расчетный ток в линии:


                                                                  
(17)

где  – расчётная полная мощность;

 – номинальное напряжение в линии.

Расчётные формулы для определения суммарных величин:

Суммарный коэффициент  мощности:


(18)


(19)

Результаты расчета остальных участков производственного цеха занесем в таблицу 2.



Таблица 2. Расчёт электрических нагрузок по цехам

Наименование производственного оборудования

Модель или тип

Мощгость кВт

n

cosϕ

tanϕ

Реактивная мощность кВАР

Qц, кВАР

Рц, кВт

ΣPн

Механическое отделение

Токарно-винторезный станок

165

28

28

1

0,5

0,12

1,73

48,49

48,49

Токарно-винторезный станок

1А616

4,6

23

5

0,5

0,12

1,73

7,97

39,84

Токарно-винторезный станок

ТВ-320Г

2,925

5,85

2

0,5

0,12

1,73

5,07

10,13

Настольно сверлильный станок

НС-12Б

0,6

2,4

4

0,4

0,13

2,29

1,37

5,49

Вертикально сверлильный станок

2А150

7,125

28,5

4

0,4

0,13

2,29

16,32

65,30

Долбёжный станок

7А420

3,8

3,8

1

0,5

0,13

1,73

6,58

6,58

Поперечно-строгательный станок

7Б35

4,5

13,5

3

0,65

0,12

1,17

5,26

15,78

Универсально-фрезёрный станок

6М80

3,4

10,2

3

0,6

0,14

1,33

4,53

13,6

Координатно-расточной станок

2А-430

2,25

4,5

2

0,65

0,13

1,17

2,63

5,26

Копировально-фрезерный станок

6441Б

3,5

3,5

1

0,65

0,14

1,17

4,09

4,09

Плоскошлифовальный станок

С-541

2,8

8,4

3

0,6

0,2

1,33

3,73

11,2

Внутришлифовальный станок

3235БП

7,525

15,05

2

0,6

0,21

1,33

10,03

20,07

Круглошлифовальный станок

3Б151

9,585

9,585

1

0,6

0,22

1,33

12,78

12,78

Горизонтально-фрезерный станок

6М82Г

8,7

17,4

2

0,55

0,13

1,52

13,21

26,42

Настольно -резьборезный станок

ВС-11

0,6

0,6

1

0,55

0,12

1,52

0,91

0,91

Таль электрическая

ТЭ-0,5

0,85

3,4

4

0,7

0,12

1,02

0,87

3,47

Кран мостовой электрический

24,2

24,2

1

0,5

0,3

1,73

41,92

41,91

вентилятор

_

1,7

1,7

1

0,8

0,7

0,75

1,275

1,28

вентилятор

_

4,5

13,5

3

0,8

0,7

0,75

3,375

10,13

Суммарные величины

161,785

217,085

44

0,578

0,207619

1,41

250,13

342,75

342,75

217,085

Продолжение таблицы 2.

Наименование производственного оборудования

Модель или тип

kиΣPн    кВт

kиΣPнtanϕ Qсм

Ku

Kp

Pр,кВт

Qр, квар

Sp, кВА

Ip,А

  1.  Механическое отделение

Токарно-винторезный станок

165

3,36

5,82

784

Токарно-винторезный станок

1А616

2,76

4,782

2645

Токарно-винторезный станок

ТВ-320Г

0,702

1,23

68,445

Настольно сверлильный станок

НС-12Б

0,312

0,72

23,04

Вертикально сверлильный станок

2А150

3,705

8,49

3249

Долбёжный станок

7А420

0,494

0,86

14,44

Поперечно-строгательный станок

7Б35

1,62

1,896

546,75

Универсально-фрезёрный станок

6М80

1,428

1,904

312,12

Координатно-расточной станок

2А-430

0,585

0,686

40,5

Копировально-фрезерный станок

6441Б

0,49

0,576

12,25

Плоскошлифовальный станок

С-541

1,68

2,24

211,68

Внутришлифовальный станок

3235БП

3,1605

4,214

453,005

Круглошлифовальный станок

3Б151

2,1087

2,8116

91,87223

Горизонтально-фрезерный станок

6М82Г

2,262

3,436

605,52

Настольно -резьборезный станок

ВС-11

0,072

0,11

0,36

Таль электрическая

ТЭ-0,5

0,408

0,42

46,24

Кран мостовой электрический

7,26

12,57

585,64

вентилятор

_

1,19

0,89

2,89

вентилятор

_

9,45

7,08

546,75

Суммарные величины

43,0472

60,71

10239,5

5

0,19

1,72

74,04

104,42

128,01

184,77

Продолжение таблицы 2.

Наименование производственного оборудования

Модель или тип

Мощгость кВт

n

cosϕ

tanϕ

Реактивная мощность кВАР

Qц, кВАР

Рц, кВт

ΣPн

  1.  Электроремонтное отделение

Сушильный электрический шкаф

_

6

6

1

0,95

0,8

0,32

1,97

1,97

Трансформатор сварочный для пайки медных проводов

ОС-5/0,5

1,75

1,75

1

0,35

0,2

2,67

4,68

4,68

Балансировочный станок

ДБ-4

1,7

1,7

1

0,95

0,7

0,32

0,55

0,55

Полуавтомат для рядовой многослойной намотки катушек (0,125/3мм)

ПР-160

1

2

2

0,83

0,7

0,67

0,67

1,34

Намоточный станок (0,5/6 мм)

ТТ-20

2,8

5,6

2

0,85

0,7

0,61

1,73

3,47

Точильный станок двухсторонний

333А

1,7

5,1

3

0,45

0,14

1,98

3,37

10,12

Ванна для пайки

_

2,8

2,8

1

0,85

0,3

0,62

1,73

1,73

Обдирочно-шлифовальный станок

3382

2,8

2,8

1

0,65

0,17

1,17

3,27

3,27

Вертикально сверлильный станок

2Б118

1,7

3,4

2

0,4

0,13

2,29

3,89

7,79

Таль электрическая

ТЭ-0,5

0,85

1,7

2

0,7

0,12

1,02

0,86

1,73

вентилятор

_

2,8

5,6

2

0,8

0,7

0,75

2,1

4,2

Суммарные величины

37,025

38,45

18

0,816

0,39

0,708

44,13

40,88

40,884

38,45

Продолжение таблицы 2.

Наименование производственного оборудования

Модель или тип

kиΣPн    кВт

kиΣPнtanϕ Qсм

Ku

Kp

Pр,кВт

Qр, квар

Sp, кВА

Ip,А

  1.  Электроремонтное отделение

Сушильный электрический шкаф

_

4,8

1,57

36

Трансформатор сварочный для пайки медных проводов

ОС-5/0,5

0,35

0,93

3,06

Балансировочный станок

ДБ-4

1,19

0,39

2,89

Полуавтомат для рядовой многослойной намотки катушек (0,125/3мм)

ПР-160

1,4

0,94

8

Намоточный станок (0,5/6 мм)

ТТ-20

3,92

2,43

62,72

Точильный станок двухсторонний

333А

0,714

1,41

78,03

Ванна для пайки

_

0,84

0,52

7,84

Обдирочно-шлифовальный станок

3382

0,476

0,55

7,84

Вертикально сверлильный станок

2Б118

0,442

1,01

23,12

Таль электрическая

ТЭ-0,5

0,204

0,20

5,78

вентилятор

_

3,92

2,94

62,72

Суммарные величины

18,256

12,93

298,0025

5

0,47

1,16

21,17

14,99

25,95

37,45


Продолжение таблицы 2.

Наименование производственного оборудования

Модель или тип

Мощгость кВт

n

cosϕ

tanϕ

Реактивная мощность кВАР

Qц, кВАР

Рц, кВт

ΣPн

  1.  Кузнечно-термическое отделение

Молот пневматический ковочный

МА-417

55

55

1

0,65

0,4

1,17

64,30

64,30

Молот пневматический ковочный

МБ-412

10

10

1

0,65

0,4

1,17

11,69

11,69

Электропечь сопротивления камерная со щитом управления  (1300 )

Г-30                ЩУ-12

30

90

3

0,85

0,5

0,62

18,59

55,77

Вентилятор

_

2,8

11,2

4

0,8

0,7

0,75

2,1

8,4

Таль подвесная электрическая

0,5т

0,85

0,85

1

0,7

0,12

1,02

0,86

0,86

Кран балка

_

7,3

7,3

1

0,5

0,25

1,73

12,64

12,64

Суммарные величины

210,95

174,35

11

0,767

0,53

0,835

131,39

153,68

153,68

174,35


Продолжение таблицы 2.

Наименование производственного оборудования

Модель или тип

kиΣPн    кВт

kиΣPнtanϕ Qсм

Ku

Kp

Pр,кВт

Qр, квар

Sp, кВА

Ip,А

  1.  Кузнечно-термическое отделение

Молот пневматический ковочный

МА-417

22

25,72

3025

Молот пневматический ковочный

МБ-412

4

4,67

100

Электропечь сопротивления камерная со щитом управления  (1300 )

Г-30                ЩУ-12

45

27,88

24300

Вентилятор

_

7,84

5,88

501,76

Таль подвесная электрическая

0,5т

0,102

0,10

0,72

Кран балка

_

1,825

3,16

53,29

Суммарные величины

80,767

67,43

27980,77

1

0,46

1,8

145,38

121,37

189,38

273,36


Продолжение таблицы 2.

Наименование производственного оборудования

Модель или тип

Мощгость кВт

n

cosϕ

tanϕ

Реактивная мощность кВАР

Qц, кВАР

Рц, кВт

ΣPн

  1.  Гальваническое отделение

Преобразовательный агрегат

АНД-1500/750

14

14

1

0,9

0,7

0,48

6,78

6,78

Вентилятор

_

2,8

5,6

2

0,8

0,7

0,75

2,1

4,2

Обдирочно-шлифовальный станок с гибким валом

3382

2,8

5,6

2

0,6

0,15

1,33

3,73

7,46

Суммарные величины

19,6

25,2

5

0,856

0,51

0,605

12,61

18,44

18,44

25,2


Продолжение таблицы 2.

Наименование производственного оборудования

Модель или тип

kиΣPн    кВт

kиΣPнtanϕ Qсм

Ku

Kp

Pр,кВт

Qр, квар

Sp, кВА

Ip,А

  1.  Гальваническое отделение

Преобразовательный агрегат

АНД-1500/750

9,8

4,74

196

9,8

Вентилятор

_

3,92

2,94

62,72

3,92

Обдирочно-шлифовальный станок с гибким валом

3382

0,84

1,12

62,72

0,84

Суммарные величины

14,56

8,80

321,44

2

0,57

1,4

20,38

12,32

23,82

34,38


Продолжение таблицы 2.

Наименование производственного оборудования

Модель или тип

Мощгость кВт

n

cosϕ

tanϕ

Реактивная мощность кВАР

Qц, кВАР

Рц, кВт

ΣPн

  1.  Заготовительное отделение

Станок отрезной с дисковой пилой

8Б66

8,825

8,825

1

0,5

0,4

1,73

15,28

15,28

Ножницы гильотинные

Н-475

7

7

1

0,5

0,13

1,73

12,12

12,12

Пресс гидравлический

ПВ-474

4,5

9

2

0,75

0,65

0,88

3,96

7,93

Механическая ножовка

872А

1,7

1,7

1

0,55

0,3

1,51

2,58

2,58

Пресс однокривошипный двойного действия

К460Б

10

30

3

0,75

0,45

0,88

8,81

26,45

Пресс фрикционный

ФА-122

4,5

4,5

1

0,7

0,5

1,02

4,59

4,59

Вертикально сверлильный станок

2А125

2,8

8,4

3

0,4

0,13

2,29

6,41

19,24

Обдирочно-точильный станок

3М634

2,8

2,8

1

0,6

0,18

1,33

3,73

3,73

вентилятор

_

4,5

13,5

3

0,8

0,8

0,75

3,37

10,12

Кран-балка электрическая подвесная

_

7,3

14,6

2

0,55

0,35

1,51

11,08

22,16

Суммарные величины

62,925

100,325

18

0,685

0,39

1,06

78,72

124,25

124,25

100,32


Продолжение таблицы 2.

Наименование производственного оборудования

Модель или тип

kиΣPн    кВт

kиΣPнtanϕ Qсм

Ku

Kp

Pр,кВт

Qр, квар

Sp, кВА

Ip,А

  1.  Заготовительное отделение

Станок отрезной с дисковой пилой

8Б66

3,53

6,11

77,88

Ножницы гильотинные

Н-475

0,91

1,57

49

Пресс гидравлический

ПВ-474

5,85

5,15

162

Механическая ножовка

872А

0,51

0,77

2,89

Пресс однокривошипный двойного действия

К460Б

13,5

11,90

2700

Пресс фрикционный

ФА-122

2,25

2,29

20,25

Вертикально сверлильный станок

2А125

1,092

2,50

211,68

Обдирочно-точильный станок

3М634

0,504

0,67

7,84

вентилятор

_

10,8

8,1

546,75

Кран-балка электрическая подвесная

_

5,11

7,75

426,32

Суммарные величины

44,056

46,85

4204,61

2

0,43

1,9

83,70

89,03

122,20

176,38


Продолжение таблицы 2.

Наименование производственного оборудования

Модель или тип

Мощгость кВт

n

cosϕ

tanϕ

Реактивная мощность кВАР

Qц, кВАР

Рц, кВт

ΣPн

  1.  Сварочное отделение

Трансформатор сварочный

ТСД-1000

41,5

83

2

0,5

0,2

1,73

71,88

143,76

Преобразователь сварочный

ПСО-300

14

14

1

0,95

0,75

0,32

4,60

4,60

Машина электросварочная точечная

МТМ-50М

30

30

1

0,6

0,35

1,33

40

40

Сварочный агрегат

САМ-400

32

32

1

0,6

0,4

1,33

42,66

42,66

Кран-балка

_

5,3

5,3

1

0,5

0,3

1,73

9,17

9,17

Суммарные величины

122,8

164,3

6

0,619

0,4

1,27

168,32

240,20

240,21

164,3


Продолжение таблицы 2.

Наименование производственного оборудования

Модель или тип

kиΣPн    кВт

kиΣPнtanϕ Qсм

Ku

Kp

Pр,кВт

Qр, квар

Sp, кВА

Ip,А

  1.  Сварочное отделение

Трансформатор сварочный

ТСД-1000

16,6

28,75

13778

Преобразователь сварочный

ПСО-300

10,5

3,45

196

Машина электросварочная точечная

МТМ-50М

10,5

14

900

Сварочный агрегат

САМ-400

12,8

17,06

1024

Кран-балка

_

1,59

2,75

28,09

Суммарные величины

51,99

66,02

15926,09

2

0,31

2,9

150,71

191,46

243,70

351,76

ИТОГО

495,46

533,62

733,07

1058,14



Выбор числа и мощности трансформаторов

В соответствии с ГОСТ 14209-85 и ГОСТ 11677-75 цеховые трансформаторы имеют следующие номинальные мощности: 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500 кВА.

Двухтрансформаторные подстанции применяются при преобладании электроприемников I и II категорий. При этом мощность трансформаторов выбирается такой, чтобы при выходе из работы одного, другой трансформатор с учетом допустимой перегрузки принял бы на себя нагрузку всех потребителей (в этой ситуации можно временно отключить электроприемники III категории). В данном случае все потребители электрической энергии 2-й категории.

Для выбора мощности трансформаторов необходимо определить удельную плотность нагрузки:


(20)

где  =733,078 кВА – расчетная полная нагрузка цеха;

F=6000 м2 – площадь цеха.

При плотности нагрузки до 0,2 кВА/м2 применяются трансформаторы мощностью до 1000 кВА включительно; при плотности 0,2 – 0,3 кВА/м2 – мощностью 1600кВА; при плотности более 0,3 кВА/ м2 – применяются трансформаторы мощностью 1600 – 2500 кВА.

Выбираем трансформатор до 1000 кВА.

Мощность компенсирующих устройств определяется как:


(21)

Устанавливаем 2 установки для компенсации реактивной мощности

КРМ-0,4-275-5-25У3 мощностью 275 кВАР каждая.

Найдем суммарную нагрузку цеха на шинах 0,4 кВ:


(22)

С учетом (22) найдем номинальную мощность трансформатора:


(23)

где  – число трансформаторов установленных в трансформаторной подстанции;

Кз = 0,8 коэффициент загрузки трансформатора (потребители 2-й категории);

Проверка минимального числа трансформаторов для цеха производится по формуле:


(24)

где  – суммарная нагрузка всего цеха на шинах 0,4 кВ;

– номинальная мощность трансформатора, кВА;

Кз=0,8 – коэффициент загрузки трансформатора (потребители 2-й категории);

   Следовательно, принимаем    

В условиях аварийного режима должно выполняться условие:


(25)

Проверим:

1,4 400

560

Полученный результат удовлетворяет условию.

Устанавливаем 2 трансформатора мощностью 400 кВА типа ТМЗ-400/10/0,4.

Выбор сечений проводников

Выбираем кабель по току нормального режима, найденному по формуле:


(26)

Значение номинальной мощности для формулы (26) определяется по (27).


(27)

Для молота пневматического:

 – номинальная мощность молота пневматического;

– коэффициент мощности для молота пневматического.

Получаем:

Выбираем кабель марки АВВГ(1х25)

А - Алюминиевая токопроводящая жила
В - Изоляция жил из поливинилхлоридного пластиката
В - Оболочка из поливинилхлоридного пластиката
Г - Голый

Силовые кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1,0 кВ частоты 50Гц.
    Кабели изготавливаются для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом. Кабели предназначены для эксплуатации на суше,

реках и озерах на высотах до 4300 м. над уровнем моря. Кабели применяются для прокладки:
   - В земле (траншеях) с низкой, средней или высокой коррозионной активностью, с наличием или отсутствием блуждающих токов, и если в процессе эксплуатации кабели не подвергаются значительным растягивающим усилиям;
  - В воздухе при наличии опасности механических повреждений в ходе эксплуатации;
  - Для прокладки в сухих или сырых помещениях (туннелях), каналах, кабельных полуэтажах, шахтах, коллекторах, производственных помещениях, частично затапливаемых сооружениях при наличии среды со слабой, средней и высокой коррозионной активностью;
  - Для прокладки в пожароопасных помещениях;
  - Для прокладки во взрывоопасных зонах класса B-Iб, B-Iг, В-II, В-IIа.

Результаты расчётов и выбор марок кабелей для отделения приведены в таблице 3.


Таблица 3.Расчёт и выбор кабелей для Кузнечно-термического отделения

Наименование оборудования

Модель или тип

Кол-во

Sном

Iрасч

Марка

Молот пневматический ковочный

МА-417

1

84,61538

122,1354

АВВГ(1х25)

Молот пневматический ковочный

МБ-412

1

15,38462

22,20643

АВВГ(4х10)

Электропечь сопротивления камерная со щитом управления  (1300 )

Г-30                ЩУ-12

3

35,29412

50,94417

АВВГ(1х6)

Вентилятор

_

4

3,5

5,051963

ПВЗ(1х0,75)

Таль подвесная электрическая

0,5т

1

1,214286

1,752722

ПВЗ(1х0,75)

Кран балка

_

1

14,6

21,0739

АВВГ(4х10)


Выбор защитной аппаратуры

Для выбора защитной аппаратуры необходимо определить пиковый ток кратковременной перегрузки в линии, питающей узел нагрузки:


(28)

– расчетный ток в линии;


– номинальный ток наибольшего из потребителей;

– его коэффициент использования [5];

– кратность пускового тока [1].

В сетях напряжением 380/220 В наибольший ток КЗ возникает на выводах защитной аппаратуры при трехфазном металлическом КЗ ().

Рис.1. Схема КЗ

Определим КЗ на выводе защитной аппаратуры на шинопроводе.

Для расчета периодической составляющей наибольшего тока трехфазного КЗ от энергосистемы в сетях до 1000 В следует пользоваться формулой:


(29)

где  кВ – среднее значение напряжения;

,  активные и реактивные сопротивления прямой последовательности элементов сети до точки КЗ, начиная с трансформатора цеховой ТП [1]

Для трансформатора определяются по таблице 11 [1].

Для рубильника определяются по таблице 10 [1].

Суммарное сопротивление:

Найдём сопротивления от приёмника до точки КЗ.

Для кабеля активные и реактивные сопротивления должны учитывать длину кабеля:


(30)

где  – активное сопротивление i-го кабеля [1];

– длина i-го кабеля (не заданна по заданию, поэтому для расчёта примем самостоятельно).


(31)

где  – реактивное сопротивление i-го кабеля [1];

– длина i-го кабеля (не заданна по заданию, поэтому для расчёта примем самостоятельно).

Определим активные и реактивные сопротивления кабеля ответвления для потребителя от кабеля питающего отделение.

Для кабеля ответвления активные и реактивные сопротивления должны учитывать длину кабеля:

Активная составляющая:


(32)

где  – активное сопротивление n-го кабеля [1];

– длина n-го кабеля (не заданна по заданию, поэтому для расчёта примем самостоятельно).

Реактивная составляющая:


(33)

где  – реактивное сопротивление n-го кабеля [1];

– длина n-го кабеля (не заданна по заданию, поэтому для расчёта примем самостоятельно).

Если непосредственно к месту КЗ примыкают электродвигатели, с суммарным номинальным током более 1,0% начального значения периодической составляющей тока КЗ от энергосистемы, следует учесть их влияние на ток КЗ. Продолжая по инерции вращаться, эти двигатели по отношению к месту КЗ становятся генераторами и подпитывают точку КЗ до тех пор, пока не остановятся.

Найдём сопротивления асинхронного двигателя молота пневматического:

Реактивная составляющая:


(34)

где  – номинальное напряжение двигателя;

 – суммарная номинальная мощность приёмников одинаковой марки или типа;

 – коэффициент мощности приёмника.

Активная составляющая:


(35)

ЭДС асинхронных двигателей определяется по формуле:


(36)

где – фазное напряжение потребителя;

 – фазный ток определяется по формуле (35);

 – реактивная и активная составляющие сопротивления электрического двигателя, формулы (33) и (32).


(37)

где  – коэффициент мощности;

 – расчётная полная мощность отделения.

В практических расчетах в качестве параметров ,, можно принимать соответствующие номинальные значения двигателя.

Начальное значение тока периодической составляющей от асинхронного двигателя определяются по формуле:


(38)

где  – ЭДС асинхронного двигателя;

 – реактивная и активная составляющие сопротивления электрического двигателя, формулы (33) и (32);

 – суммарные активная и реактивная составляющие сопротивления от электрического двигателя до точки КЗ.

Определим ток периодической составляющей от асинхронного двигателя:

 

Суммарное значение тока КЗ в радиальных сетях находят в виде простой алгебраической суммы:


(39)

По значению пикового тока КЗ выбираем выключатель вакуумный автоматический типа ВВА-1,14-20/1000У3 открытого исполнения с естественным воздушным охлаждением, предназначены для проведения тока в номинальном режиме, для защиты при токах короткого замыкания, токах перегрузки и недопустимых снижениях напряжения, а также для нечастого оперативного включения и отключения приемников электрической энергии.

Вакуумные автоматические выключатели характеризуются небольшими габаритными размерами и малой массой. Они рассчитаны на длительный срок службы при минимальных затратах на обслуживание.

Номинальный  ток отключения 20 кА.

Выключатель поставляется с блоком и без блока микропроцессорной электронной

токовой защиты, обеспечивающей следующие виды защит:

• максимальная токовая защита каждой из фаз по перегрузу с выдержкой времени,

зависимой от тока;

• максимальная токовая защита каждой из фаз по перегрузу с выдержкой времени,

независимой от тока;

• токовая отсечка в зоне коротких замыканий с выдержкой времени, зависимой от тока;

• токовая отсечка в зоне коротких замыканий с выдержкой времени, независимой от

тока;

•   токовая отсечка в зоне коротких замыканий без выдержки времени;

• токовая защита по току утечки на землю с выдержкой времени, независимой от тока;

• минимальная защита каждой из фаз по напряжению, с выдержкой времени;

• нулевая защита каждой из фаз по напряжению, с выдержкой времени.

Определим КЗ на выводе защитной аппаратуры на шинопроводе отделения.

Для расчета периодической составляющей наибольшего тока трехфазного КЗ от энергосистемы в сетях до 1000 В следует пользоваться формулой:


(40)

где  кВ – среднее значение напряжения;

,  активные и реактивные сопротивления прямой последовательности элементов сети до точки КЗ, начиная с трансформатора цеховой ТП [1]

Для трансформатора определяются по таблице 11 [1].

Для рубильника определяются по таблице 10 [1].

Для кабеля активные и реактивные сопротивления должны учитывать длину кабеля:


(41)

где  – активное сопротивление i-го кабеля [1];

– длина i-го кабеля (не заданна по заданию, поэтому для расчёта примем самостоятельно).


(42)

где  – реактивное сопротивление i-го кабеля [1];

– длина i-го кабеля (не заданна по заданию, поэтому для расчёта примем самостоятельно).

Определим активные и реактивные сопротивления кабеля ответвления для потребителя от кабеля питающего отделение.

Суммарное сопротивление:

Найдём сопротивления от приёмника до точки КЗ.

Для кабеля ответвления активные и реактивные сопротивления должны учитывать длину кабеля:

Активная составляющая:


(43)

где  – активное сопротивление n-го кабеля [1];

– длина n-го кабеля (не заданна по заданию, поэтому для расчёта примем самостоятельно).

Реактивная составляющая:


(44)

где  – реактивное сопротивление n-го кабеля [1];

– длина n-го кабеля (не заданна по заданию, поэтому для расчёта примем самостоятельно).

Если непосредственно к месту КЗ примыкают электродвигатели, с суммарным номинальным током более 1,0% начального значения периодической составляющей тока КЗ от энергосистемы, следует учесть их влияние на ток КЗ. Продолжая по инерции вращаться, эти двигатели по отношению к месту КЗ становятся генераторами и подпитывают точку КЗ до тех пор, пока не остановятся.

Найдём сопротивления асинхронного двигателя молота пневматического:

Реактивная составляющая:


(45)

где  – номинальное напряжение двигателя;

 – суммарная номинальная мощность приёмников одинаковой марки или типа;

 – коэффициент мощности приёмника.

Активная составляющая:


(46)

ЭДС асинхронных двигателей определяется по формуле:


(47)

где – фазное напряжение потребителя;

 – фазный ток определяется по формуле (35);

 – реактивная и активная составляющие сопротивления электрического двигателя, формулы (33) и (32).


(48)

где  – коэффициент мощности;

 – расчётная полная мощность отделения.

В практических расчетах в качестве параметров ,, можно принимать соответствующие номинальные значения двигателя.

Начальное значение тока периодической составляющей от асинхронного двигателя определяются по формуле:


(49)

где  – ЭДС асинхронного двигателя;

 – реактивная и активная составляющие сопротивления электрического двигателя, формулы (33) и (32);

 – суммарные активная и реактивная составляющие сопротивления от электрического двигателя до точки КЗ.

Определим ток периодической составляющей от асинхронного двигателя:

 

Суммарное значение тока КЗ в радиальных сетях находят в виде простой алгебраической суммы:

Выбираем автоматический  выключатель ВА08-0633 исполнения С (не токоограничивающий) со следующими параметрами:

- номинальный ток выключателя 630 А;

- номинальное рабочее напряжение 380, 660 В;

- номинальная предельная отключающая способность 25 кА;

- возможна установка регулируемого электронного расцепителя тока.

Расчёт и выбор остальных коммутационных аппаратов приведён в таблице 4.

В таблице 5 приведенны значения тока КЗ для всех потребителей при КЗ на шинах 0,4 кВ.

Таблица 4. Коммутационные аппараты для кузнечно-термического цеха при КЗ на шинах отделения

Наименование оборудования

марка или тип

ед. мощн.

кол-во

автоматический выключатель

марка

,кА

Iн,А

Uн,кВ

Iкз,кА

Молот пневматический ковочный

МА-417

55

1

ВА08-0633С

25

630

0,4

7,83

Молот пневматический ковочный

МБ-412

10

1

ВА08-0633С

25

630

0,4

7,84

Электропечь сопротивления камерная со щитом управления  (1300 )

Г-30                ЩУ-12

30

3

ВА08-0633С

25

630

0,4

7,999

Вентилятор

_

2,8

4

ВА08-0633С

25

630

0,4

7,81

Таль подвесная электрическая

0,5т

0,85

1

ВА08-0633С

25

630

0,4

7,88

Кран балка

_

7,3

1

ВА08-0633С

25

630

0,4

7,91

Таблица 5. Коммутационные аппараты для кузнечно-термического цеха при КЗ на шинах 0,4 кВ

Наименование оборудования

марка или тип

ед. мощн.

кол-во

автоматический выключатель

марка

,кА

Iн,А

Uн,кВ

Iкз,кА

Молот пневматический ковочный

МА-417

55

1

ВВА-1,14-20/1000УЗ

20

1000

0,4

13,49

Молот пневматический ковочный

МБ-412

10

1

ВВА-1,14-20/1000УЗ

20

1000

0,4

13,5

Электропечь сопротивления камерная со щитом управления  (1300 )

Г-30                ЩУ-12

30

3

ВВА-1,14-20/1000УЗ

20

1000

0,4

13,65

Вентилятор

_

2,8

4

ВВА-1,14-20/1000УЗ

20

1000

0,4

13,47

Таль подвесная электрическая

0,5т

0,85

1

ВВА-1,14-20/1000УЗ

20

1000

0,4

13,54

Кран балка

_

7,3

1

ВВА-1,14-20/1000УЗ

20

1000

0,4

13,57

Таблица 6. Коммутационные аппараты устанавливаемые на вводах отделений

Наименование отделения

количество приёмников

мощность приёмников кВт

автоматический выключатель

марка

,кА

Iн,А

Uн,кВ

Iкз,кА

Механическое

44

217,085

ВВА-1,14-20/1000УЗ

20

1000

0,4

13,068

Электроремонтное

18

38,45

ВВА-1,14-20/1000УЗ

20

1000

0,4

10,88

Кузнечно-термическое

11

174,35

ВВА-1,14-20/1000УЗ

20

1000

0,4

13,32

Гальванический участок

5

25,2

ВВА-1,14-20/1000УЗ

20

1000

0,4

11,01

Заготовительное

18

100,325

ВВА-1,14-20/1000УЗ

20

1000

0,4

13,088

Сварочное

6

164,3

ВВА-1,14-20/1000УЗ

20

1000

0,4

13,25


Заключение

В данной курсовой работе был проведен расчет силовой нагрузки электротехнологического цеха по отделениям, выбор конструктивного исполнения распределительной сети, размещение электрооборудования, а также выбор сечений проводников и основного защитного оборудования кузнечно-термического  отделения.

Разработаны и приведены в пояснительной записке общий план и однолинейная схема электроснабжения цеха.

В ходе работы были получены практические навыки расчета электрических силовых нагрузок и выбора вспомогательного оборудования цеха, а так же навыки расчёта КЗ в двух точках сети.

Расчёт выполнен в соответствии с методикой приведённой в [1].


Список использованных источников

1. Озерский В. М. Расчеты электроснабжения промышленных объектов напряжением до 1000 В: учеб.пособие/ В.М.Озерский, И.М.Хусаинов, И.И.Артюхов. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2010. 76 с.

2. Смирнов А. Г. Справочные данные по расчетным коэффициентам электрических нагрузок. - М.: Тяжпромэлектропроект, 1990. -110с.

3. Смирнов А. Д. Справочная книжка энергетика/ А. Д.Смирнов, К.М. Антипов.- М.:Энергоатомиздат, 1984, 440с.

4. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: в 2 кн./под общ.ред. А. А. Федорова и Г. В. Сербиновского. Кн. 2. Технические сведения об оборудовании.- М.: Энергия, 1973, 528с.

5. ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ имени Ф.Б. Якубовского «Справочные данные по расчётным коэффициентам электрических нагрузок».- М.: 1990г




1. На тему- Магазин беспошлинной торговли Выполнила- Сергеева К
2. Шум и вибрация различаются между собой частотой колебаний
3. либо продукты mwy помочь коже при этой проблеме.
4. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук.5
5. Доклад Кинематограф в годы Великой Отечественной войны
6. Обряды и обычаи древних славян
7. Тема- Преобразование логических выражений
8. Курсовая работа- Анализ ассортимента и качества бытовых стиральных машин
9. Джойс Кэрри Из любви к ближнему
10. Ресурси виробництва
11. Арбитражные соглашения и практика рассмотрения внешнеэкономических споро
12.  Предмет метод периодизация курса истории отечественного государства и права
13. Умови порядок та правові наслідки усиновлення
14. рефератов Содержательный модуль- Введение в педагогическую деятельность Общие основы педагогики;
15. Конституционно-правовая система Англии и Франции в XX веке
16. Современные формы и методы правового воспитания молодёжи- проблемы и цели
17. РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА и ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ при ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
18. I Федор Павлович Карамазов Алексей Федорович Карамазов был третьим сыном помещика нашего уезда Федора Па
19. Лизосомы
20. на тему- Антропогенное загрязнение Выполнила- Проверила-