Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха курсовая 2010 по физике скачать бесплатно выключатели

Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха курсовая 2010 по физике скачать бесплатно выключатели, Дипломные работы из Физика. Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова (МГУ имени М. В. Ломоносова)

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова (МГУ имени М. В. Ломоносова)

49 Количество просмотров

Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха курсовая 2010 по физике скачать бесплатно выключатели

Поиск в превью документа

1. Проектирование электроснабжения сборочного цеха.

1.1 Выбор схемы цеховой сети

По категории бесперебойности электроснабжения данный цех

относится ко II категории. Исходя из этого, выбираем двухтрансформаторную

Все силовые потребители электроэнергии являются потребителями

трёхфазного тока, напряжением 380 В.Осветительная нагрузка равномерно

распределена по фазам.

Выбор схемы цеховой сети начинаем с определения

месторасположения КТП цеха. КТП в целях экономии металла и

электроэнергии рекомендуется устанавливать в центре электрических

нагрузок. Координаты центра определяются из соотношений [5, с.233, ф.9.2]:

где — расчетная мощность i-го электроприемника, кВт;

— координаты i-го электроприемника, м.

Для упрощения расчеты сведем в таблицу 3. В этой таблице

представлены координаты приемников механического цеха, их

установленные мощности, коэффициенты использования, а также активная

расчетная нагрузка каждого приемника. Активную расчетную нагрузку i-го

электроприемника определяем методом, основанным на использовании

коэффициента спроса по формуле:

Таблица 2 № Наименование оборудования Pн Рр Ки X (м) Y (м) РХ Рy

1 Вертикально-сверлильный станок 4,15 0,62 0,15 1,25 1,75 0,78 1,09

2 Вертикально-сверлильный станок 4,15 0,62 0,15 1,75 3,5 1,09 2,18

3 Вертикально-сверлильный станок 4,15 0,62 0,15 3,5 1,75 2,18 1,09

4 Вертикально-сверлильный станок 4,15 0,62 0,15 1,5 7,25 0,93 4,51

5 Токарно-винторезный станок 11,25 1,69 0,15 7 2 11,81 3,38

6 Станок для наводки катушек 3,00 0,42 0,14 3 10,5 1,26 4,41

7 Станок для наводки катушек 3,00 0,42 0,14 6,5 10,5 2,73 4,41

8 Шкаф сушильный 30,00 19,50 0,65 1,75 14,25 34,13 277,88

9 Ванна для пропитки 2,20 0,31 0,14 4,75 14,25 1,46 4,39

10 Зигмашина 1,50 0,26 0,17 1,75 19,5 0,45 4,97

2,20 0,42 0,19 4,75 18 1,99 7,52

12 Машина листогибочная 5,50 1,10 0,2 9 15 9,90 16,50

13 Заточный станок 1,50 0,23 0,15 1,75 22,75 0,39 5,12

14 Пресс 10,00 1,70 0,17 1,75 26,75 2,98 45,48

15 Пресс 10,00 1,70 0,17 5,5 26,75 9,35 45,48

16 Шкаф сушильный 30,00 19,50 0,65 0,75 32 14,63 624,00

17 Станок для изоляции проводов 1,50 0,21 0,14 2,75 30,5 0,58 6,41

18 Вытяжной шкаф 2,20 1,32 0,6 1,75 34,25 2,31 45,21

19 Станок для стыковой сварки 3,00 0,90 0,3 4 34,25 3,60 30,83

20 Вентилятор 5,50 3,30 0,6 5,75 34,25 18,98 113,03

21 Станок для изоляции проводов 1,50 0,26 0,17 5,5 30,75 1,40 7,84

22 Сварочный преобразователь 18,00 5,40 0,3 10,75 2 58,05 10,80

23 Сварочный преобразователь 18,00 5,40 0,3 14 2 75,60 10,80

24 Трансформатор для пайки 15,00 4,80 0,32 17,5 2 84,00 9,60

25 Токарно-винторезный станок 11,25 1,69 0,15 20,75 4,25 35,02 7,17

26 Токарно-винторезный станок 11,25 1,69 0,15 15,75 4,5 26,58 7,59

27 Токарно-винторезный станок 11,25 1,69 0,15 18,5 4,5 31,22 7,59

28 Токарно-винторезный станок 11,25 1,69 0,15 17,5 12 29,53 20,25

29 Токарно-винторезный станок 11,25 1,69 0,15 17,5 17,25 29,53 29,11

30 Поперечно-строгальный станок 5,50 0,77 0,14 17,75 22,5 13,67 17,33

31 Заточный станок 1,50 0,21 0,14 17,75 25,75 3,73 5,41

32 Токарно-винторезный станок 11,25 1,69 0,15 21,5 12 36,28 20,25

33 Токарно-винторезный станок 11,25 1,69 0,15 21,5 17 36,28 28,69

34 Вертикально-сверлильный станок 4,15 0,62 0,15 21,5 21,75 13,38 13,54

35 Пресс 10,00 1,70 0,17 21,5 25,25 36,55 42,93

36 Мостовой кран ПВ-25%, Q=25 т. 19,90 1,99 0,1 5,75 6,25 11,44 12,44

Итого 311,25 88,41 643,77 1499,19

Координаты ЦЭН 7 17

1.2 Расчет электрических нагрузок цеха

Для расчета электрических нагрузок промышленного предприятия

рекомендуется использовать метод упорядоченных диаграмм.

Расчетная максимальная активная нагрузка группы электроприемников

определяется по формуле [4, с.19, ф.2.19], кВт

Рмакс = Кмакс · Ки · Рном = Кмакс · Рсм,

где Рном – суммарная номинальная активная мощность

Рсм – средняя мощность за наиболее загруженную смену, кВт;

Ки – групповой коэффициент использования;

Кмакс – коэффициент максимума.

Для двигателей повторно-кратковременного режима номинальная

мощность приводится к длительному режиму (ПВ = 100%) и определяется по

формуле [4, с.16, ф.2.7], кВт

где рп и ПВп – соответственно паспортная мощность и паспортная

Для сварочных трансформаторов номинальная мощность определяется

по формуле [4, с.16, ф.2.9], кВт

где Sп – паспортная мощность сварочного трансформатора и

паспортные значения cosφп и ПВп.

Суммарная номинальная активная мощность группы

электроприемников определяется по формуле

Средняя активная и реактивная нагрузка за наиболее загруженную

смену одного приемника определяется по формуле

рсм = рном · ки; qсм = рсм · tgφп,

где ки – коэффициент использования электроприемников принимаем

Для группы электроприемников

Групповой коэффициент использования определяется по формуле [3,

Коэффициент максимума Кмакс определяется в зависимости от

группового коэффициента использования Ки и эффективного числа

электроприемников nэф [2, с.9, табл.3].

Для нахождения nэф определим показатель силовой сборки [4, с.21,

m = pном.макс / рнои.мин,

где pном.макс – номинальная мощность наибольшего электроприемника в

рнои.мин – номинальная мощность наименьшего электроприемника в

При Ки > 0,2 и m > 3 эффективного числа электроприемников

определяют по формуле [4, с.22, ф.2.25]

nэф = 2·Рном / pном.макс.

В тех случаях, когда nэф > n, то следует принимать nэф = n.

Расчетная максимальная реактивная мощность определяется по

формуле [4, с.22, ф.2.27]

Qмакс = К’макс · Qсм,

где К’макс – коэффициент максимума реактивной нагрузки,

при nэф ≤ 10 К’макс = 1,1, а при nэф > 10 К’макс = 1.

Нагрузки электрического освещения учитываются по формулам [2,с.11,

Рp.o. = po. · F · Kc.o. Qp.o. = Pp.o · tgφo

где — нагрузка производственной площади, для высоты помещений

4-6 м и требуемой для таких цехов освещённости 300 лк. Вт/;

F — площадь цеха, F = 864;

— для ламп ДРЛ tgφ0 = 1,39;

— коэффициент спроса на осветительную нагрузку, для

производственных зданий, состоящих из ряда пролётов Кс.о = 0,95 [3, с.100,

Полная расчетная нагрузка цеха с освещением определяется по

формуле [2,с.11, ф.10]

Потери в трансформаторе можно на этой стадии проектирования

определить по формулам [2, с.13, ф.13, 14]

ΔРТ = 0,02 S’p, ΔQТ = 0,1 S’p.

Итого по цеху полная расчетная мощность

Расчетный ток определяется по формулам:

для одного приемника

для группы приемников

Электроснабжение осветительных установок цеха

Питание светильников общего освещения осуществляется на

напряжении 380В переменным током при заземленной нейтрали.

Электроснабжение рабочего освещения выполняется

самостоятельными линиями от РУ-1 подстанции, а аварийного освещения

выполняется от РУ-2 подстанции.

Узлы питания и группы

1.3 Компенсация реактивной мощности в цехе.

Для определения реактивной мощности, которую необходимо

скомпенсировать требуется знать суммарную реактивную мощность цеха с

учётом освещения, а также потери в трансформаторах. Потери в

трансформаторах определяем по формулам [8,стр.13]:

Суммарная реактивная мощность цеха с учетом освещения и потерь в

Для компенсации этой реактивной мощности целесообразней выбирать

низковольтные конденсаторные батареи. Так как высокие капитальные

затраты вкладываются в КТП, то компенсацию производим с таким расчетом,

чтобы снизить мощность трансформаторов на цеховой подстанции. При

компенсации с высокой стороны высоковольтными конденсаторными

батареями снижаются затраты на сами установки, но мощность

трансформаторов КТП получается значительная. Компенсация небольшой

реактивной мощности с высокой стороны также требует больших затрат, чем

компенсация с низкой т.к. требуются еще затраты на вводное устройство

Принимаем две конденсаторные установки типа КРМ-04-75 кВАр

напольного исполнения [7; 04.10.17-02] табл. 4. Присоединим его к РУ НН

Размеры, мм Масса, кг

Высота Ширина Глубина

50 0,4 72,2 1010 520 320 20

Устанавливаем комплектные конденсаторные установки с низкой

стороны подстанции, на каждой из секций. С учетом реактивных потерь в

трансформаторах принятая мощность конденсаторной батареи почти

полностью компенсирует потребляемую реактивную мощность.

1.4 Выбор мощности цеховых трансформаторов.

Расчетная нагрузка цеха с учетом освещения, компенсации реактивной

мощности и потерь в трансформаторах:

Рр= 179,42 кВт Sp= 223,60 кВА

Мощность трансформатора определим по формуле:

где n — число трансформаторов цеховой ТП, n = 2.

— доля потребителей 1 и 2 категории в общей нагрузке предприятия,

= 1 — коэффициент аварийной допустимой перегрузки трансформатора,

Выбираем два трансформатора по 160 кВА марки ТМ 160/10-У1 табл. 5

[7; 03.00.14.-03] и КТПП-160/10 [7; 03.61.02.-01]. Комплектная

трансформаторная подстанция выполняется пристроенной.

Таблица 5 Тип бака Номинальная

1.5 Выбор оборудования цеховой сети

1.5.1 Выбор силовых распределительных пунктов.

Для цехов с нормальными условиями окружающей среды используем

распределительные пункты серии ПР компании ЭТМ [5]. Они предназначены

для приема и распределения электроэнергии к группам потребителей

трехфазного переменного тока промышленной частоты.

Параметры выбранных распределительных пунктов сведем в таблицу 6.

Таблица 6 № СП Iр, (A) Распределительный пункт Выключатель

Серия Iном, (A) Тип Iуст, (A)

СП-1 57,47 ПР8513-31-10-1XХ-21-11М 63 ВА103-4/63 — D 63

СП-2 44,86 ПР8513-31-10-1XХ-21-11М 63 ВА103-4/63 — D 63

СП-3 28,41 ПР8513-29-10-1XХ-21-11М 40 ВА103-4/40 — D 40

СП-4 38,76 ПР8513-29-10-1XХ-21-11М 40 ВА103-4/40 — D 40

СП-5 55,68 ПР8513-31-10-1ХХ-21-11М 63 ВА103-4/63 — D 63

СП-6 50,58 ПР8513-31-10-1XХ-21-11М 63 ВА103-4/63 — D 63

РУ-1 145,26 ПР8513-33-10-2XХ-21-11М 160 ВА103-35/160 — Д 160

РУ-2 135,26 ПР8513-33-10-2XХ-21-11М 160 ВА103-35/160 — Д 160

Шкафы ПР8513-31-10-1ХХ-21-11М, ПР8513-29-10-1ХХ-21-11М

изготавливаются навесного исполнения, с вводными выключателями серии и

ВА103-4/63 – D, ВА103-4/40 — D.

Шкафы ПР8513-33-10-2ХХ-21-11М, ПР8513-33-10-2ХХ-21-11М

изготавливаются напольного исполнения, с вводными выключателями серии

Эти шкафы предназначены для распределения электроэнергии, защиты

электроустановок при перегрузках и токах к.з.

1.5.2 Выбор сечения проводов и кабелей.

Питающие низковольтные сети (от РУ до СП) выполняем кабелем

АВВГ, способ прокладки в канале. Распределительные сети (от СП к

отдельным электроприемникам) выполняем кабелем АВВГ в канале и в

трубах. Определяется по [9, с.426, табл. 12.4]

Сечение кабелей для напряжения до 1 кВ при нормальных условиях

прокладки определяется из двух соотношений:

• по условию нагрева длительным допустимым током

• по условию соответствия выбранному аппарату максимально-токовой

где I норм.доп – допустимая токовая нагрузка для проводника, для кабелей

АВВГ [6, с.19, табл.1.3.7];

I дл – длительный расчетный ток, А;

k защ – коэффициент защиты определяется по [4, с.204, табл. 5.9]

I защ – номинальный ток и ток срабатывания защитного аппарата, А.

Длительный расчетный ток определяется по формулам:

для одного приемника

для группы приемников

Проверка проводов по нагреву

В качестве СП используется силовые пункты с автоматическими

выключателями. Автоматические выключатели обладают рядом

преимуществ: после срабатывания автоматический выключатель снова готов

к работе, в то время как в предохранителе требуется замена калиброванной

плавкой вставки, увеличивающая время простоя ЭП; более точные защитные

характеристики; совмещение функций коммутации электрических цепей и их

защиты; наличие в некоторых автоматических выключателях независимых

расцепителей и др.

Номинальный ток теплового расцепителя автоматического

выключателя выбирают по длительному расчетному току линии [4, с.205, ф.

Номинальный ток электромагнитного I эл или комбинированного

расцепителя автоматических выключателей выбирают также по длительному

расчетному току линии [4, с.205, ф. 5.13]

Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного

расцепителя I ср.эл проверяют по максимальному кратковременному току

линии [4, с.205, ф. 5.14]

где k – коэффициент учитывающий неточность при определении I кр при

разбросе характеристик электромагнитных расцепителей автоматических

выключателей, k = 1,25.

Для ответвления, идущего к одиночному электродвигателю I кр равен

пусковому току электродвигателя I п.

Пусковой ток АД с короткозамкнутым ротором определяется как [1,

Для сварочных трансформаторов [1, с.27]

Пиковый (кратковременный) ток для группы электроприемников

определяется по формуле

где I пуск.макс – наибольший из пусковых токов двигателей в группе, А;

I макс – максимальный расчетный ток группы электроприемников, А;

I ном – номинальный ток электроприемника имеющий наибольший I пуск,

k и – коэффициент использования для электроприемника имеющего

наибольший пусковой ток.

Диаметр труб находим по формуле:

где d1,d2. dn — наружный диаметр провода;

n1,n2. nn — число проводов и кабелей данного размера.

Для удобства результаты расчетов сведены в таблицу 7.

Bankreferatov.ru становится Docsity!