дивитися на реферати схожі на "Електропостачання механічного цеху"
Курсовий проект електропостачання механічного цеху
ТМТ 019.100.000
Альбом документів студент групи 3816
Нестеров Микола Миколайович
1999р.
ТУЛЬСЬКА МЕХАНІЧНИЙ ТЕХНІКУМім. С.І. Мосіна
З А Д А Н Н Я № _______
на виконання курсового проекту
уч. ______________________________________________________спеціальності _______________ групи ____________________
ТЕМА ПРОЕКТУ
____________________________________________________________________________< br>____________________________________________________________________________< br>____________________________________________________________________________< br>____________________________________________________________________________< br>______________________________________
"____" ___________________ 199 ___ року.
/дата видачі завдання/
"____" ___________________ 199 ___ року.
/термін здачі курсового проекту/
Викладач
__________________________
Голова цикловоїкомісії
__________________________
С О Д Е Р Ж А Н И Е.
1. Загальна частина курсового проекту.
Введення.
1.2. Позначення величин що входять в розрахунковіформули.
2. Розрахункова частина курсового проекту.
2.1.Расчет електричних навантажень.
Основні параметри для розрахунку електричнихнавантажень.
Розрахунку електричних навантажень методом впорядкованих діаграм.
Визначення сумарних та граничних навантажень по кожній групіелектроприймачів.
Вибір компенсуючих пристроїв і вибір потужності трансформатора.
Розрахунок заземлення.
Розрахунок струмів КЗ від джерела живлення з необмеженою енергією.
Розрахунок освітлення
2.8.1. Розрахунок і вибір перетинів живлення і розподільчій мережі освітлення.
2.9.Вибор розподільної мережі
2.9.1.Расчет шинопроводи.
2.10.Вибор і перевірка шинопроводи, кабелів і ізоляторів.
Загальна частина курсового проекту.
Введення
Енергетика нашої країни забезпечує електропостачання народного господарства іпобутові потреби різних споживачів електричної енергії. Основнимиспоживачами є промислові підприємства, сільське господарство,комунальні потреби. 70% всієї електроенергії витрачається на технологічніпроцеси підприємств. Для передачі електроенергії в необхідній кількостіта відповідної якості існують наступні енергосистеми: Цехова --забезпечує енергопостачання споживачів, Заводська - служать дляелектропостачання основних цехів та допоміжних об'єктів, Міські або
Районні - служать для електропостачання підприємств, сільського господарства,комунальних об'єктів. При проектуванні електропостачання необхідновраховувати техніко-економічні аспекти. При виборі напруг живлятьліній, мережі і чисел трансформаторних підстанцій, систем управління, захисту
- Повинні враховувати вдосконалення технологічного процесу, зростанняпотужностей при номінальній напрузі. Для інших електричних приймачахактивна номінальна потужність pН [кВт] або повна потужність S [кВ (А]
, що споживається з мережі при номінальній напрузі. Номінальна потужністьелектро приймача позначається на заводській таблиці, або в паспорті.
Паспортна потужність електричного приймача повторно короткочасногорежиму в розрахунках наводиться номінально - тривалої потужності при ПВ = 1 поформулою:
PН = Pпасп (ПВ%;
SН = Sпасп (ПВ%;де ПВ - паспортне тривалість включення, в частках одиниці.
Групова номінальна активна потужність pН - це суманомінальних (паспортних), активних потужностей окремих робочих приймачів,приведених до ПВ = 1, крім резервних n
PН = (pН;
1
За отриманими результатами здійснюється вибір кількості і потужностітрансформатора.
Визначення розрахункових навантажень промислових підприємств базуються на наступних положеннях:а) більшість механізмів працюють із змінним навантаженням і електричнідвигуни цих механізмів, обрані за найбільш важким режимам,значну частину часу виявляються не завантаженими.б) не всі електричні приймачі включені одночасно і постійно. Часїх роботи і зупинки залежить від технологічного режиму виробництва.в) в окремі моменти часу навантаження може перевищувати середню величинупотужності за рахунок зміни технологічного процесу. Виникаєнеобхідність визначення максимального можливого значення споживаноїпотужності протягом якогось періоду часу. Цю потужність називаютьмаксимальною.г) При включенні великих освітлювальних приймачів, так само при запускуасинхронних двигунів з коротко замкнутим ротором, відбуваються збільшенняспоживання потужності над середньому і мінімальним значеннями.
Значення потужності тривалістю в кілька секунд називають типовими.
При розрахунку електричних установок, не завжди є графік навантажень ітому вдаються до розрахункових коефіцієнтів. З їх допомогою можна визначитиосновні параметри графіка навантаження.
Такі розрахункові коефіцієнти обчислені НЕ експериментальних робіт звивчення характеру навантажень на підприємствах.
1.2.Обозначенія величин, що входять в розрахункові формули
Всі величини і коефіцієнти, що відносяться до одного і того ж приймачапозначаються малими літерами. Групові величини і коефіцієнти --великими.
Номінальна активна потужність pН - це потужність, що розвивається двигуном навалу окремим споживачем електроенергії, що виражається а [кВт]. При виборіапаратури управління, трансформаторних підстанцій, необхідно користуватися сучасними та виробами. Так само треба знаходити оптимальні варіанти привиборі схем електро постачання, способів управління електро обладнанням іт.д.
2.Расчетная частина курсового проекту.
2.1.Расчет електричних навантажень
Розрахунок електричних навантажень необхідний при виборі кількості іпотужностей трансформаторів на трансформаторних підстанціях. Перевіркаструмоведучих частин по нагріву і втрати напруги для розрахунку коливаньнапружень, для правильного вибору захисних пристроїв і компенсуючихпристроїв. Для обчислення розрахункових навантажень у вузлах електричної мережі до
1000 В необхідно визначити наступні величини:а) сумарні, номінальні активні і реактивні потужності силових електроприймачів за окремими групамиб) групові коефіцієнти використання та сумарні середні силовінавантаження (активні та реактивні) за найбільш завантажену змінув) ефективне число електро приймачів nе, коефіцієта максимуму Кm,максимальну активну потужність РМ, реактивну Qn і повну Sn потужності зокремим групамг) розрахункову мошность освітлювальних навантаженьд) максимальні значення Pм, реактивної Qм, повної SМ потужності по всійпідстанції, де n - число електричних приймачів.
Групова номінальна реактивна потужність Qн - сума номінальнихреактивних потужностей, групи електричних приймачів, приведених до ПВ = 1. n
Qн = (Qн
1
При визначенні електричних навантажень груп електричних приймачіврозрахунковою величиною є середня потужність найбільш навантаженої зміни.
Середня активна або реактивна потужність за найбільш завантаженузміну визначається по витраті електричної енергії. Згідно ПУЕ зарозрахункову активну потужність прийнята потужність одержуваного мінімуму, якийє розрахунковою величиною для вибору всіх елементів електро постачання занагрівання провідників, трансформаторів та апаратури. Розрахункова активнапотужність Рр відповідає такої тривалої незмінною навантаження струмом IР,що еквівалентна очікуваної змінною навантаження по найбільш важкоготепловому дії, максимальній температурі або теплового зносу кабелю,або трансформатора.
2.2. Основні параметри для розрахунку ел. навантажень
Основний параметр для розрахунку навантажень при проектуванні нових установок --коефіцієнт використання, величина якого залежить від режиму експлуатаціївсієї установки. Коефіцієнтом використання за найбільш завантажену змінуодного електро приймача Кі або групи електричних приймачів --називається щодо середньої активної потужності одного електричногоприймача (або групи) до номінальної
Ки = РСР/Рном nn
Кі = (Кі Рном/(Рном
1 1де n - число підгруп електро приймачів, що входять в одну групу
РСР - середня потужність підгрупи за найбільш навантажену зміну в кВт
Коефіцієнт максимуму активної потужності (Км) - це відношеннярозрахункового максимуму активної потужності до її середнього значення за найбільшзавантажену зміну
Км = РМ/РСР
Коефіцієнтом попиту по активній потужності (Кс) називається відношеннярозрахункової активної потужності групи електро приймачів до номінальноїпотужності цієї групи
Кс = РМ/Рном = Ки Км
2.3. Розрахунок електричних навантажень методом впорядкованих діаграм
Вказівки з проектування електро постачання промислових підприємстврекомендує визначення навантажень для розрахунку цехових ланцюгів і виборітрансформатора методом коефіцієнта використання і максимуму. Розрахунковікоефіцієнти Кі і Км отримані в результаті впорядкування діаграм навантаженняза даними обстеження ряду галузей промисловості. Розрахункові навантаження
(півгодинні максимуми активного навантаження) на всіх щабляхрозподільних і живлять мереж, включаючи трансформатори іперетворювачі визначаються за формулою:
РМ = Км РСР = Км Ки Рномде РСР - середня потужність електро приймачів за найбільш завантажену зміну
Рном - сумарна номінальна активна потужність робочих приймачів у
[кВт]
Кі - груповий коефіцієнт використання активної потужності
Км - визначається за таблицею [2.13. ], Залежно від величинигрупового коефіцієнта використання та ефективного числа групи електроприймачів.
Ефективним числом групи електро приймачів nе називають число, одноріднепо режиму роботи електро приймачів однакової потужності, якаобумовлює ту ж величину розрахункового максимуму навантаження, що і групирізні по потужності та режиму роботи електро приймачів nnе = 2 (Рном/Рном макс
1
У групі з п'яти і більше електро приймачів ефективне числодопускається вважати рівним тактичного значенням m, при величинівідносини
m = Рном макс/Рном хв (3де Рном макс і Рном хв - номінальні активні потужності найбільшого інайменшого електро приймачів у групі
У групі з m> 3 і Кі (0.2 nе рекомендується визначати за формулою nnе = 2 (Рном/Рном макс
1де (Рном - сумарна номінальна потужність усіх електро приймачів у групі
[кВт]
Рном макс - найбільший за потужністю електро приймач даноїгрупи [кВт]
2.4.Определеніе сумарних та граничних нагрузокпо кожній групі електроприймачів
Розділемо електро приймачі з постійним і змінним графікомнавантаження.
Зі змінним графіком навантаження
Мостовий кран
Рном9 = Рпасп (ПВде Рпасп - активна паспортна потужність
ПВ - паспортна тривалість включення
Рном9 = 42.6 (0.25 = 21.3 [кВТ]
Рном9 = 21.3 [Квт]
Рном9 - номінальна активна потужність електро приймача
Кі - паспортний коефіцієнт використання
Рср9 = Кі (n Рном9)
Рср9 = 0.2 (1 (21.3) = 4.26 [кВт]
Рср9 = 4.26 [кВт]
Qср9 = Рср9 (tg (де Рср9 - середня активна потужність мостового крана
Qср9 = 4.26 (1.07 = 4.56 [квар]
Qср9 = 4.56 [квар]
Зварювальний трансформатор
Рном11 = Рпасп (ПВ = Sпасп (cos ((n ((ПВ
Рном11 = 36 (0.4 (2 ((40 = 182.14 [кВт]
Рном11 = 182.14 [кВт]
Рср11 = Кі ((n (Рном11)
Рср11 = 0.2 (182.14 = 36.43 [кВт]
Рср11 = 36.43 [кВт]
Qср11 = Рср11 (tg (
Qср11 = 36.43 (2.2 = 80.1 [квар]
Qср11 = 80.1 [квар]
Підрахуємо підсумкові дані по приймачів зі змінним графіком навантаженняn = 1 +2 = 3 n
(Рном = Рном9 + Рном11
1
Рном - номінальна активна потужність підгруп електро приймачів що входять доЦя група n
(Рном = 21.3 + 182.14 = 203.44 [кВт]
1n
(РСР = Рср9 + Рср11
1де РСР - середня активна потужність підгрупи електро приймачів що входять доЦя група n
(РСР = 4.26 + 36.43 = 4069 [кВт]
1 n
(Qср = Qср9 + Qср11
1 де Qср - середня реактивна потужність підгруп електро приймачів n
(Qср = 4.56 + 80.1 = 84.66 [квар]
1
Кі.с. = (РСР/(Рном
Кі.с. = 40.69/203.44 = 0.2
визначаємо співвідношення Рном найбільшого електро приймача до Рном найменшомуелектро приймачаm = Рном макс/Рном хвm = 42.6/9.1 = 4.68m = 4.68
Відповідно до практики проектуванні встановлено, що при m> 3 і Кі (0.2ефективне число приймачів прийнято вважати за формулою nnе = 2 (Рном/Рном макс
1nе = 2 (112.37/91.07nе = 9.5
За графіком 2.15. [1] знаходимо коефіцієнти максимальної активної потужності:
Кмax = 1.84
Максимальна активне навантаження n
Рмах = Кмах ((РСР
1
Рмах = 1.84 (40.69 = 74.86 [кВт]
Рмах = 74.86 [кВт]
Максимальна реактивне навантаження визначається відповідно до такихпараметрами, при nе (10 n
Qмах = (Qср
1де Qср - середня реактивна потужність електро приймачів що входять в данугрупу
Qмах = 84.66 [квар]
З постійним графіком навантаження
Для них Рном = Рпасп
Токарні верстати
Рном1 = n (Рпаспде n - кількість верстатів
Рном1 = 20 (5.2 = 104 [кВт]
Рном1 = 104 [кВт]
Рср1 = Кі (Рном1
Рср1 = 0.2 (104 = 20.8 [кВт]
Qср1 = Рср1 (tg (
Qср1 = 20.8 (1.15 = 23.92 [квар]
Qср1 = 23.92 [квар]
Фрезерні верстати
Рном2 = n (Рпасп
Рном2 = 12 (7.2 = 86.4 [кВт]
Рном2 = 86.4 [кВт]
Рср2 = Кі (Рном2
Рср2 = 0.2 (86.4 = 17.28 [кВт]
Рср2 = 17.28 [кВт]
Qср2 = Рср2 (tg (
Qср2 = 17.28 (1.15 = 19.872 [квар]
Qср2 = 19/872 [квар]
Верстати пласко
Рном3 = n (Рпасп
Рном3 = 3 (8.3 = 24.9 [кВт]
Рном3 = 24.9 [кВт]
Рср3 = Кі (Рном3
Рср3 = 0.14 (24.9 = 3.486 [кВт]
Рср3 = 3.486 [кВт]
Qср3 = Рср3 (tg (
Qср3 = 3.486 (1.15 = 4.009 [квар]
Qср3 = 4.009 [квар]
Кругло шліфувальні верстати
Рном4 = n (Рпасп
Рном4 = 2 (12.2 = 24.4 [кВт]
Рном4 = 24.4 [кВт]
Рср4 = Кі (Рном4
Рср4 = 0.14 (24.4 = 3.416 [кВт]
Рср4 = 3.416 [кВт]
Qср4 = Рср4 (tg (
Qср4 = 3.416 (1.15 = 3.93 [квар]
Qср4 = 3.93 [квар]
Верстати свердлильні
Рном5 = n (Рпасп
Рном5 = 2 (2.2 = 4.4 [кВт]
Рном5 = 4.4 [кВт]
Рср5 = Кі (Рном5
Рср5 = 0.12 (4.4 = 0.528 [кВт]
Рср5 = 0.528 [кВт]
Qср5 = Рср5 (tg (
Qср5 = 0.528 (1.15 = 0.607 [квар]
Qср5 = 0.607 [квар]
Верстати заточувальні
Рном6 = n (Рпасп
Рном6 = 1 (1.3 = 1.3 [кВт]
Рном6 = 1.3 [кВт]
Рср6 = Кі (Рном6
Рср6 = 0.12 (1.3 = 0.156 [кВт]
Рср6 = 0.156 [кВт]
Qср6 = Рср6 (tg (
Qср6 = 0.156 (1.15 = 0.179 [квар]
Qср6 = 0.179 [квар]
Насоси
Рном7 = n (Рпасп
Рном7 = 4 (35 = 140 [кВт]
Рном7 = 140 [кВт]
Рср7 = Кі (Рном7
Рср7 = 0.7 (140 = 98 [кВт]
Рср7 = 98 [кВт]
Qср7 = Рср7 (tg (
Qср7 = 98 (0.75 = 73.5 [квар]
Qср7 = 73.5 [квар]
Вентилятори
Рном8 = n (Рпасп
Рном8 = 3 (25 = 75 [кВт]
Рном8 = 75 [кВт]
Рср8 = Кі (Рном8
Рср8 = 0.8 (75 = 60 [кВт]
Рср8 = 60 [кВт]
Qср8 = Рср8 (tg (
Qср8 = 60 (0.75 = 45 [квар]
Qср8 = 45 [квар]
Електропечі
Рном10 = n (Рпасп
Рном10 = 2 (40 = 80 [кВт]
Рном10 = 80 [кВт]
Рср10 = Кі (Рном10
Рср10 = 0.7 (80 = 56 [кВт]
Рср10 = 56 [кВт]
Qср10 = Рср10 (tg (
Qср10 = 56 (0 = 0 [квар]
Qср10 = 0 [квар]
Підсумкові дані з електро приймачів з постійним графіком навантаженняn
(Рном = Рном1 + ... Рном8 + Рном10
1
n
(Рном = 104 +86.4 +24.9 +24.4 +4.4 +1.3 140 75 80 = 540.4 [кВт]
1
n
(РСР = Рср1 + ... + Рср8 + Рср10
1
(РСР = 20.8 +17.28 +3.486 +3.416 +0.528 +0.156 +98 +60 +56 = 218.06 [кВт]
n
(Qcр = Qср1 + ... + Qср8 + Qср10
1
(Qcр = 23.92 +19.872 +4.009 +3.93 +0.607 +0.179 +73.5 45 0 = 171.01 [квар]
для приймачів з постійним графіком навантаження n
Кмакс = 1 - Рмакс = (РСР = 218.06 [кВт]
1 n
Qмакс = (Qср = 171.01 [квар]
1
2.5. Вибір компенсуючих пристроїв і вибір потужності трансформатора
Середня потужність все споживачів n
РСР = (РСР = Рср1 + Рср2 + ... + Рср11
1 n
РСР = (РСР = 218.06 +40.69 = 258.75 [кВт]
1
РСР = 258.75 [кВт]
n
Qср = (Qср = Qср1 + Qср2 + ... + Qср11
1
n
Qср = (Qср = 171.01 +84.66 = 255.67 [квар]
1
Qср = 255.67 [квар]
2 2
S = (РСР + Qсрде РСР і Qср - середня активна і реактивна потужності для всіхспоживачів
2 2
Sср = (258.75 + 255.67 = 363.75 [кВА]
Sср = 363.75 [кВА]
Визначаємо максимальні потужності всіх електро споживачів
Рмакс = Рмакс1 + Рмакс2де Рмакс1 і Рмакс2 - активні потужності споживачів з постійним ізмінним графіком навантаження
Рмакс = 218.06 + 74.86 = 292.92 [кВт]
Рмакс = 292.92 [кВт]
Qмакс = Qмакс1 + Qмакс2де Qмакс1 і Qмакс2 - реактивна потужність споживачів з постійним ізмінним графіком навантаження
Qмакс = 171.01 + 84.66 = 255.67 [квар]
Qмакс = 255.67 [квар]
2 2
Sмакс = (Рмакс + Qмакс
Sмакс = (85790.4 +65367.1 = 388.7
Sмакс = 388.7 [кВА]
Визначаємо cos (за формулоюcos (= Рмакс/Sмаксде Рмакс - активна максимальна потужність усіх споживачів
Sмакс - повна максимальна потужність
cos (= 292.92/388.7 = 0.753
Так як cos (занадто малий, то потрібна компенсація за допомогою батарейстатичних конденсаторів потужністю Qс = 220 [квар]
Визначаємо максимальну реактивну потужність з урахуванням статичнихконденсаторів
Q (макс = Qмакс - Qсде Qс - потужність статичних конденсаторів
Q (макс = 255.67 - 220 = 35.67 [квар]
Q (макс = 35.67 [квар]
Уточнимо значення S (макс
2 2
S (макс = (Рмакс + Q (макс
2 2
S (макс = (292.9 + 35.67 = 295.06 [кВА]
S (макс = 302.872 [кВА]
Підрахуємо значення cos (з урахуванням застосування компенсуючий пристроївсоs (= Рмакс/S (максде Рмакс - активна максимальна потужність усіх споживачів
S (макс - повна максимальна потужність усіх споживачів з урахуваннямстатичних конденсаторів.cos (= 292.9/295.06 = 0.99cos (= 0.99
Схема підключення батарей конденсаторів
(380 В
Р
П
де П - запобіжник,
Р - трьох фазний рубильник
Вибираємо потужність трансформатора (додаток 12)
Sтр (S (макс
Sтр = 295.06 [кВА]
Sном.тр. = Sмакс/(
Sном.тр. = 295.06/0.75 = 393.41 [кВА]
Sном.тр. = 393.41 [кВА]
Візьмемо один трансформатор типу ТС3-400
80х50; ШРА4-630-32 IУ3
2.6. Розрахунок заземлення
Визначаємо число електродів заземлення підстаростинціі 604 [кВ] на стороніз напругою 6 [кВ]
Нейтраль ізольована на стороні 0.4 [кВ], наглухо заземлена. Заземленнязагальною довжиною повітряної лінії lвл = 0 км, кабельної лінії lкаб = 5 км
4
(2 = 1.5, (ізм. = 0.6 (10 [Ом]
Рішення:
Ток однофазного заземлення на землю в мережі 6 [кВт]
Iз = U (35 lкаб + lв)/350де U - напруга живильної мережі lкаб - довжина кабелю lв - довжина повітряної лінії
Опір заземлюючого пристрою для мережі 6 [кВт]
R = Uз/Iзде Uз - заземлюючі напруга
Iз - струм однофазного заземлення на землю
Rз = 125/3 = 41.7 [Ом]
Rз = 41.7 [Ом]
Опір заземлення для мережі 0.4 [кВт] з глухо заземленою нейтраллюповинно бути не більше 4 [Ом]
Розрахункове питомий опір групи дорівнюєгр = (2 ((ізм.
4 3
(гр = 1.5 (0.6 (10 = 9 (10 [Ом (м]
3
(гр = 9 (10 [Ом (м]
Вибираємо в якості заземлювачів пруткові заземлення довжиною l = 5м
Опір одиночного пруткового електрода одно
Rо.пр. = 0.00227 (9000 = 20.43 [Ом]
Rо.пр. = 20.43 [Ом]
Застосовувані заземлювачі розміщуються в ряд з відстанню між ними а = 6м
Коефіцієнт екранування (= 0.8 при а> 1, R = 4 [Ом]n = Rо.пр./(Rеде Rо.пр. - Опір одиночного пруткового електрода
Rе - опір взяте з правил встановлення електро обладнанняn = 20.43/0.8 (4 = 6.38, округляємо в більшу сторонуn = 7 [шт]
Заземлення містить у собі сім прутків.
2.7. Розрахунок струмів короткого замикання від джерел живлення знеобмеженої енергії
При розрахунку струмів короткого замикання важливо правильно скластирозрахункову схему, тобто визначити що знаходитися між точкою короткогозамикання та джерелом годує місце короткого замикання, а для цьогонеобхідно розрахувати струми короткого замикання. Припустимо, щопідстанція підключено до енергосистеми потужністю S = (, живить режимнуопір системи Хо = 0
Uн = 10 кВт
К1 К2енергосистема
кабель ТС3-400
l = 5 км l = 0.4 км
АСБ (3х15) ААБ (3х70) Uк = 5.5%
Sc = (; Хс = 0 шини ГРП
підстанціяспоживача
Для зручності розрахунку використовуються системи відносних і базисних величин.
Sб - базисна потужність, величина якої приймається за 1.
Для базисної потужності доцільно приймати значення 100, 1000 [кВт]або номінальну потужність одного з джерел живлення.
Uб - базисна напруга, приймається рівним номінальним
(250,115,15,3,0.525,0.4,0.25)
Опір у відносних одиницях при номінальних умовах:
2реактивне - Х (= (3 (Iном (Х/Uном = Х (Sном/Uном)де Iном - номінальний струм живильної мережі
Х - реактивний опір мережі
Uном - номінальна напруга мережі
Sном - номінальна потужність
2активне - R (= (3 (Iном (R/Uном = R (Sном/Uном)де R - активний опір мережі
2 2повне - Z (= (R (+ Х (де R (і Х (- активний і реактивний опір мережі у відносниходиницях
Всі ці опору приводяться до базисних умов (ставиться буква б)
Зобразимо електричну схему заземлення
К1 К2
Х1 (б R1 (б Х2 (б R2 ( б
l = 5 км l = 0.4 км шини ГРП
Х1 (б і R1 (б - активний і реактивний опір кабельної лінії, віделектро системи до ГРП заводу
Х2 (б і R2 (б - активне і реактивне опору, від ГРП заводу доцехової підстанції
Х3 (б - реактивний опір трансформатора
R3 (б - приймаємо рівним нулю через його малість
Приймаються S = 100
U = 0.3 [кВ]
Xо = 0
Sо = (
Наводимо опору до базисних величин
2
Х1 (б = Хо (l (sB/U1бде Хо - реактивний опір на 1км кабельної лінії l - довжина кабелю від енергосистеми до ГРП заводу
Sб - базисна потужність джерела живлення
U1б - базисна напруга кабельної лінії
Х3 - реактивний опір мережі
Х1 (б = 0.08 (5 (100/100 = 0.4
Х1 (б = 0.4
3 2
R1 (б = 10 (l (sB/((S (U1 б 2де (- питома провідність, дорівнює 32 [м/ом (мм]
R1 (б = 1000 (5 (100/32 (150 (100 = 1.04
R1 (б = 1.04
Хо - реактивний опір на 1км кабельної лінії
Х = 0.08
Х2 (б = 0.08 (0.4 (100/100 = 0.03
Х2 (б = 0.03
3 2
R2 (б = 10 (0.4 (100/32 (70 (10
R2 (б = 0.18
Х3 (б = Uк (Sб/100 (Sном.тр.
Х3 (б = 4.5 (100/100 (0.4 = 11.25
Х3 (б = 11.25
Визначаємо сумарні опору до точки К1
n
(Х (бК1 = Х1 (б = 0.4
1n
(R (бК1 = R1 (б = 1.04
1
Розділемо першим на другому nn
(Х (бК1/(R (бК2 = 0.4/1.04 = 0.38> 3, тобто R необхідно врахувати
1 1де Х (бК1 - сумарний реактивний опір
R (бК2 - сумарний активний опір
Опір до точки К1
n 2 n 2
Z (бК1 = ((R (бК1 + (Х (бК1
1 1
2 2
Z (бК1 = (0.4 + 1.04 = 1.1
Z (бК1 = 1.1
Визначимо сумарний опір до точки К1n
(R (бК2 = R1 (б + R2 (б
1де R1 (б і R2 (б - базисні реактивні опору для К1 і К2n
(R (бК2 = 1.04 + 0.18 = 1.22
1n
(Х (бК2 = Х1 (б + Х2 (б + Х3 (б
1n
(Х (бК2 = 0.4 +0.03 +11.25 = 11.68
1n
(Х (бК2 = 11.68
1
Розділемо першим на другому
nn
(Х (бК2/(R (бК2 = 11.68/1.22 = 9.6> 0.3
1 1
Визначаємо повний опір до точки К2 n 2 n 2
Z (бК2 = ((R (бК2 + (Х (бК2
1 1
Z (бК2 = (1.48 + 139.4 = 11.74
Z (бК2 = 11.74
Визначаємо базисні струми
I1б = sB/(3 (U1б
I1б = 100/((3 (10) = 5.8 [кА]
I1б = 5.8 [кА]
I2б = sB/(3 (Uб2
I2б = 100/((3 (0.4) = 144.5 [кА]
I2б = 144.5 [кА]
Визначимо понад перехідною струм в точці К1
I `` К1 = I1б/Z (бК1
I `` К1 = 5.8/1.1 = 5.3 [кА]
I `` К1 = 5.3 [кА]
Так як розрахунок проводитиметься з урахуванням активного опору, то припідрахунку не можна брати рекомендовані значення ударних струмів Iуд, Iуд =
1.3 (1.8, їх потрібно обчислити.
Визначимо постійну часу загасання nn
Tа1 = (Х (бК1/314 (R (бК1
1 1
Tа1 = 0.4/314 (1.04 = 0.0012 [сек]
Tа1 = 0.0012 [сек]
Оскільки ударний струм необхідно визначити для часу спрацьовування захистуt = 0.01сек, то
- t/Tа1
Куд1 = 1 + е
- 0.01/0.12
Куд1 = 1 + 2.72 = 1.0003
Куд1 = 1.0003
У цьому випадку Куд можна прийняти до 1.3, тоді значення питомої струму
iуд1 = I `` К1 (Куд1 ((2де Куд - ударний коефіцієнт
I `` К1 - понад періодний струмiуд1 = 5.3 (1.3 ((2 = 9.7 [кА]iуд1 = 9.7 [кА]
Чинне значення ударного струму
2
Iуд1 = iуд1 (1 +2 (Куд1-1)де iуд - миттєве значення ударного струму
2
Iуд1 = 9.7 (1 +2 (1.3-1) = 10.5 [кА]
Iуд1 = 10.5 [кА]
Визначаємо струми короткого замикання в точці К2
I `` К2 = I1б/Z (бК2
I `` К2 = 9.164/2.705 = 3.388 [кА]
I `` К2 = 3.388 [кА]
n n
Та2 = (Х (бК2/314 ((R (бК2
1 1
Та2 = 11.68/314 (1.22 = 0.03 [сек]
Та2 = 0.03 [сек]
Визначаємо ударний коефіцієнт для точки К2
- t/Tа2
Куд2 = 1 + е
- 0.01/0.03
Куд2 = 1 + 2.72 = 1.51
Куд2 = 1.51
iуд2 = I `` К2 (Ку2 ((2iуд2 = 3.388 (2.133 ((2 = 10.22 [кА]iуд2 = 10.22 [кА]
Визначимо понад перехідною струм в точці К2
Iуд2 = Iб2/Z (бК2
Iу2 = 144.5/11.74 = 12.3 [кА]
Iу2 = 12.3 [кА]
Знаходимо ударний струм в точці К2iуд2 = I `` К2 (Куд2 ((2iуд2 = 12.3 (1.51 ((2 = 26.3 [кА]iуд2 = 26.3 [кА]
Чинне значення ударного струму
2
Iуд2 = iуд2 (1 +2 (Куд2-1)
2
Iуд2 = 26.3 (1 +2 (1.51-1) = 32.4 [кА]
Iуд2 = 32.4 [кА]
Визначаємо потужності короткого замикання в точках К1 і К2
SК1 = sB/Z (бК1
SК1 = 100/1.1 = 90.9 [МВА]
SК1 = 90.9 [МВА]
SК2 = sB/Z (бК2
SК2 = 100/11.74 = 8.5 [МВА]
SК2 = 8.5 [МВА]
2.8. Розрахунок освітлення
Існують різні норми освітленості, наприклад виробничіділянки - 200 лк, кабінети - 100 лк, коридори - 50 лк
Виробнича дільниця
2
Розмір виробничої дільниці А = 40м, В = 15м, S = 600м
Вибираємо світильники ПСО-0.2 з двома лумінісцентнимі лампами ПБ-40.
Світильники встановлюються на висоті Нр = 5.4м. Коефіцієнт відбиття дорівнює
(н = 70%, (з = 50%, (р = 100%
При Е = 100Лк
2
Руд = 4.5 [Вт/м]
При Е = 200Лк
2
Руд = 4.5 (2 = 9 [Вт/м]
Ру.ст = Руд (S
Ру.ст = 9 (600 = 5400 [Вт]
Ру.ст = 5400 [Вт]n = Ру.ст/РСВn = 5400/80 (67.5 - 68 [шт]n = 68 [шт]
Кабінет енергетика
Приймемо
2
А = 5м, В = 4м, S = 20м, висота Нр = 2.2м
При Е = 100Лк
2
Руд = 4.5 [Вт/м]
Ру.ст = Руд (S
Ру.ст = 4.5 (20 = 90 [Вт]
Ру.ст = 90 [Вт]n = Ру.ст/РСВn = 90/80 (1.125 -1 [шт]n = 1 [шт]
Кабінет начальника цеху
Приймемо
2
А = 4м, В = 4м, S = 16м, висота Нр = 2.2м
При Е = 100Лк
2
Руд = 4.5 [Вт/м]
Ру.ст = Руд (S
Ру.ст = 4.5 (16 = 72 [Вт]
Ру.ст = 72 [Вт]n = Ру.ст/РСВn = 72/80 (0.9 - 1 [шт]n = 1 [шт]
Оскільки ВТК, а так же кабінет начальника цеху і комора рівні по площі,то ставимо в них по 1 люмінісцентними світильника.
Сан вузол
Для його освітлення беремо лампи розжарювання
Приймемо
А = 5м, В = 4м, Н = 3м, Нр = 2.4м
Енорм по таблиці П13 [2] = 50Лм
Визначаємо індекс приміщенняi = А (В/Нр (А + В)i = 5 (4/2.4 (5 +4) = 0.925i = 0.925
По таблиці 21.2 [2] для світильника ПУН-60 при i = 0.925 коефіцієнтвикористання дорівнює 0.13
Кзам = 1.3z = 1.15
Фл.расч. = Енорм (S (Кзам (z/n (Кі
Фл.расч. = 50 (20 (1.3 (1.15/4 (0.13 = 1495
Фл.расч. = 1495
Розрахунок трансформаторної підстанції
Приймемо
2
А = 5м, В = 5м, S = 25м, Нр = 5.4м
Визначаємо індекс приміщенняi = А (В/Нр (А + В)i = 5 (5/5.4 (5 +5) = 0.46i = 0.46
Індекс приміщення дорівнює i = 0.46, коефіцієнт використання дорівнює 0.13, z
= 1.15
Розрахунок і вибір перетинів живлення і розподільчій мережі освітлення таперевірка на втрату напруги.
Мережа, що падає електро енергію від трансформатора знижуючої підстанції досвітильників складається з мережі живлення і розподільної ліній. До розрахункупред'являються наступні вимоги:а) Виборне перетин дроту та кабелю повинна забезпечувати потрібненапруга у джерел світлаб) Струмові навантаження по дротах не повинні перевищувати допустіть значенняв) Харчування шини не повинно мати великої втрати потужності
Для того, щоб вибрати ШОС треба знайти номінальний струм однієї групи ламп
Iн = Pу/n (U
Iн = 9700/4 (220 = 11 [А]
Iн = 11 [А]
За додатком вибираємо тип освітлювального шино провода: ШОС 80-93.
Допустимий тривалий струм 16 А. Для захисту освітлювальних шино проводів відк.з. використовуємо автоматичні вимикачі АЕ2000-25-12.5.
Розрахунок і вибір розподільної мережі цеху та її захисту
Враховуючи методи сучасного електро постачання вибираємо магістральну схемуз шино проводом Шма.
Типу ШМА4-630-32-Iуз і розподільну систему з шино проводами типу
ШРА1-250-32-Iуз, ШРА2-400-32-Iуз, ШРА3-250-32-Iуз, ШРА4-250-32-Iуз.
Знаходимо номінальні струми електро обладнання
Iн = Рн/((3 (Uн (соs ()
Iн1 = 5.2/((3 (0.4 (0.65) = 11.55 [А]
Iн2 = 7.2/((3 (0.4 (0.65) = 15.99 [А]
Iн3 = 8.3/((3 (0.4 (0.65) = 18.43 [А]
Iн4 = 12.2/((3 (0.4 (0.65) = 27.09 [А]
Iн5 = 2.2/((3 (0.4 (0.65) = 4.88 [А]
Iн6 = 1.3/((3 (0.4 (0.65) = 2.89 [А]
Iн7 = 35/((3 (0.4 (0.8) = 63.15 [А]
Iн8 = 25/((3 (0.4 (0.8) = 45.11 [А]
Iн9 = 42.6/((3 (0.4 (0.7) = 87.84 [А]
Iн10 = 40/((3 (0.4 (1) = 57.74 [А]
Iн11 = 36/((3 (0.4 (0.4) = 129.9 [А]
Iн12 = 15/((3 (0.23 (1) = 37.65 [А]
Максимальні струми у електро обладнання, що має пускових струмів, дорівнюютьномінальним струмів. Для решти обладнання в основі якого працюютьасинхронні двигуни, максимальний струм дорівнює пусковому.
Iмакс = 1.5 (Iн
Iмакс1 = 1.5 (11.55 = 17.325 [А]
Iмакс2 = 1.5 (15.99 = 23.985 [А]
Iмакс3 = 1.5 (18.43 = 27.645 [А]
Iмакс4 = 1.5 (27.09 = 40.635 [А]
Iмакс5 = 1.5 (4.88 = 7.32 [А]
Iмакс6 = 1.5 (2.89 = 4.335 [А]
Iмакс7 = 1.5 (63.15 = 94.725 [А]
Iмакс8 = 1.5 (45.11 = 67.665 [А]
Iмакс9 = 1.5 (87.84 = 131.76 [А]
Iмакс10 = 1.5 (57.74 = 86.61 [А]
Iмакс11 = 1.5 (129.9 = 194.85 [А]
Iмакс12 = 1.5 (37.65 = 56.475 [А]
Для електро обладнання, що не має пускових струмів, ток плавкою вставкизапобіжника
Iпл.вст = 1.2 Iмакс
За наявності асинхронного двигуна в електро обладнанні
Iпл.вст = Iмакс/2.5
Iпл.вст1 = 17.325/2.5 = 6.93 [А]
Iпл.вст2 = 23.985/2.5 = 9.594 [А]
Iпл.вст3 = 27.645/2.5 = 11.058 [А]
Iпл.вст4 = 40.635/2.5 = 16.254 [А]
Iпл.вст5 = 7.32/2.5 = 2.928 [А]
Iпл.вст6 = 4.335/2.5 = 1.734 [А]
Iпл.вст7 = 94.725/2.5 = 37.89 [А]
Iпл.вст8 = 67.665/2.5 = 27.066 [А]
Iпл.вст9 = 131.76/2.5 = 57.704 [А]
Iпл.вст10 = 86.61 (1.2 = 103.932 [А]
Iпл.вст11 = 194.85 (1.2 = 233.82 [А]
Iпл.вст12 = 56.475 (1.2 = 67.77 [А]
Користуючись таблицею 5 [1] знаходимо переріз проводів
2
Iн1 = 11.55 [А] S1 = 1 мм
2
Iн2 = 15.99 [А] S2 = 2.5 мм
2
Iн3 = 18.43 [А] S3 = 2.5 мм
2
Iн4 = 27.09 [А] S4 = 4 мм
2
Iн5 = 4.88 [А] S5 = 0.75 мм
2
Iн6 = 2.89 [А] S6 = 0.5 мм
2
Iн7 = 63.15 [А] S7 = 14 мм
2
Iн8 = 45.11 [А] S8 = 10 мм
2
Iн9 = 87.84 [А] S9 = 35 мм
2
Iн10 = 57.74 [А] S10 = 14 мм
2
Iн11 = 129.9 [А] S11 = 35 мм
2
Iн12 = 37.65 [А] S12 = 10 мм
2.9.1. Розрахунок шино проводів
Розглянемо шино провід ШРА1.
Від нього харчуються: 5 токарних, фрезерних 5, 2 насоса, 2 свердлильних.
Токарний верстат
Рном1 = n (Рпасп
Рном1 = 5 (5.2 = 26 [кВт]
Рном1 = 26 [кВт]
Рср1 = Кі (Рном1
Рср1 = 0.2 (26 = 5.2 [кВт]
Рср1 = 5.2 [кВт]
Qср1 = Рср1 (tg (
Qср1 = 5.2 (1.15 = 5.98 [квар]
Qср1 = 5.98 [квар]
Фрезерний верстат
Рном2 = n (Рпасп
Рном2 = 5 (7.2 = 36 [кВт]
Рном2 = 36 [кВт]
Рср2 = Кі (Рном1
Рср2 = 0.2 (36 = 7.2 [кВт]
Рср2 = 7.2 [кВт]
Qср2 = Рср2 (tg (
Qср1 = 7.2 (1.15 = 8.28 [квар]
Qср1 = 8.28 [квар]
Насоси
Рном7 = n (Рпасп
Рном7 = 2 (35 = 70 [кВт]
Рном7 = 70 [кВт]
Рср7 = Кі (Рном1
Рср7 = 0.7 (70 = 24.5 [кВт]
Рср7 = 24.5 [кВт]
Qср7 = Рср2 (tg (
Qср7 = 24.5 (0.75 = 18.37 [квар]
Qср7 = 18.37 [квар]
Свердлильний верстат
Рном5 = n (Рпасп
Рном5 = 2 (2.2 = 4.4 [кВт]
Рном5 = 4.4 [кВт]
Рср5 = Кі (Рном1
Рср5 = 0.12 (4.4 = 0.52 [кВт]
Рср5 = 0.52 [кВт]
Qср5 = Рср2 (tg (
Qср5 = 0.52 (1.15 = 0.6 [квар]
Qср5 = 0.6 [квар]
Визначаємо сумарні потужності на ШРА1n
(Рном = Рном1 + Рном2 + Рном5 + Рном7
1n
(Рном = 26 +36 +70 +4.4 = 136.4 [кВт]
1n
(Рном = 136.4 [кВт]
1n
(РСР = Рср1 + Рср2 + Рср5 + Рср7
1n
(РСР = 5.2 +7.2 +24.5 +0.52 = 37.42 [кВт]
1
n
(Qср = Qср1 + Qср2 + Qср5 + Qср7
1n
(Qср = 5.98 +8.28 +18.37 +0.6 = 33.23 [квар]
1
Кі.с. = (РСР/(Рном
Кі.с. = 37.42/136.4
Кі.с. = 0.27n = 14m = Рном макс/Рном хвm = 35/2.2 = 15.9m = 15.9, тому що m> 3, то
nе = 2 ((Рном/Рном максnе = 2 (136.4/35 = 7.7nе = 7.7
Вибираємо коефіцієнт максимуму з таблиці 2.13
Кмакс = f (nе; Кі.с.)
Кмакс = 1.72
Визначимо максимальні потужності і струм
Рмакс = Кмакс ((РСР
Рмакс = 1.72 (37.42 = 64.36 [кВт]
Рмакс = 0.46 [кВт]тому що nе 3, то
nе = 2 ((Рном/Рном максnе = 2 (158.6/40 = 7.93nе = 7.93
Вибираємо коефіцієнт максимуму з таблиці 2.13
Кмакс = f (nе; Кі.с.)
Кмакс = 1.52
Визначимо максимальні потужності і струм
Рмакс = Кмакс ((РСР
Рмакс = 1.52 (70.72 = 107.4 [кВт]
Рмакс = 107.4 [кВт]тому що nе 3, то
nе = 2 ((Рном/Рном максnе = 2 (130.3/35 = 7.4nе = 7.4
Вибираємо коефіцієнт максимуму з таблиці 2.13
Кмакс = f (nе; Кі.с.)
Кмакс = 1.8
Визначимо максимальні потужності і струм
Рмакс = Кмакс ((РСР
Рмакс = 1.8 (36.06 = 64.9 [кВт]
Рмакс = 64.9 [кВт]тому що nе 3, то
nе = 2 ((Рном/Рном максnе = 2 (159.84/42.6 = 7.5nе = 7.5
Вибираємо коефіцієнт максимуму з таблиці 2.13
Кмакс = f (nе; Кі.с.)
Кмакс = 1.4
Визначимо максимальні потужності і струм
Рмакс = Кмакс ((РСР
Рмакс = 1.4 (75.38 = 105.5 [кВт]
Рмакс = 105.5 [кВт]тому що nе
