Электроснабжение потребителей цеха

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Физика
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    192,99 Кб
  • Опубликовано:
    2012-04-15
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Электроснабжение потребителей цеха

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов

.1 Выбор электродвигателей        

1.2 Выбор коммутационных и защитных аппаратов       

1.3 Выбор сечения жил провода

. Определение электрических нагрузок цеха

. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети

. Определение величины напряжения на зажимах электроприемников      

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Электроприемник - это аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

Потребитель - электроприемник или группа электроприемников, обьединенных технологическим процессом и размещенных на оперделенной территории. Потребителями электроэнергии являются предприятия, организации, учреждения, территориально обособленные цеха и т.д., присоединенные к электрическим сетям электроснабжения организации и использующие электроэнергию с помощью электроприемников.

Особенностью промышленного предприятия как потребителя электроэнергии является то, что для осуществления технологического процесса используется большое число разнообразных электроприемников различных мощностей и номинальных напряжений, однофазного и трехфазного переменного тока различной частоты, а также электроприемников постоянного тока.

Система электроснабжения промышленных предприятий, представляет собой совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения электроэнергией промышленных предприятий. Они оказывают значительное влияние на работу электроприемников и на производственный процесс в целом.

Надежное и экономичное снабжение потребителей электроэнергией требуемого качества - необходимое условие функционирования любого промышленного предприятия.

В данной курсовом проекте разрабатывается система электроснабжения отдельных установок цеха. Выполняются расчеты по выбору электродвигателей и их коммутационных и защитных аппаратов, расчет и выбор внутрицеховой электрической сети, определение электрических нагрузок, потерь напряжения. Исходными данными для курсовой работы является, номинальная мощность питающего трансформатора, коэффициент загрузки трансформатора, расстояние от цехового РП до ТП.

1 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ, ИХ КОММУТАЦИОННЫХ И ЗАЩИТНЫХ АППАРАТОВ

.1 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Исходные данные о количестве станков и их потребляемой мощности представлены в таблице 1.1

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.

Выбор электродвигателя по мощности в однодвигательном потребителе производим по условию:

Рном ≥ Рмех.

где Рном - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

Рмех - мощность на приводном валу исполнительного механизма, кВт.

В случае многодвигательного потребителя выбор электродвигателей производим по условию:


где n - количество электродвигателей в станке;

Рном - номинальная мощность i электродвигателя в многодвигательном потребителе, кВт.

Номинальный ток электродвигателя определяется по выражению:


где Рном - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

Uном - номинальное напряжение электродвигателя, В;

cos φ - номинальный коэффициент мощности электродвигателя;

η- КПД электродвигателя при номинальной нагрузке.

Пусковой ток электродвигателя Iпуск определяем по выражению:

Iпуск = Кпуск × Iном.

где Кпуск - кратность пускового тока по отношению к номинальному;

Iном - номинальный ток электродвигателя, А.

Технологическое оборудование цеха

Таблица 1.1

№ на плане цеха

Наименование оборудования

Мощность,кВт

Количество

1

Внутришлифовальный универсальный станок типа 31229

4,5

2

2

Полуавтоматический круглошлифовальный станок типа 3А151

7,5

1

3

Плоскошлифовальный станок типа 3Б722

10

1

4

Круглошлифовочный станок типа 3А164

14

1

5

Внутришлифовальный станок типа 3А228

4,5

1

6

Круглошлифовочный станок типа 5161

7,5

1

7

Обдирочно-точильный станок типа 4163

2,8

3

8

Токарно-винторезный станок типа К62

11,5

18

9

Токарно-винторезный станок типа 163

14

1

10

Зубодолбежный станок типа 35150

7,5

1

11

Зубодолбежный станок типа 5326

7,5

1

12

Зубофрезерный станок типа 5А-26

4,5

1

13

Зубофрезерный станок типа 3530А

7,5

1

14

Вертикально-фрезерный станок типа 6М12Г

7,5

1

15

Фрезерный широкоуниверсальный станок

4,5

1

16

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н81

4,5

1

17

Долбежный станок типа 7М430

7,5

1

18

Долбежный станок типа 7А430

4,5

1

19

Долбежный станок типа 7Б35

4,5

1

20

Поперечно-строгальный станок типа 7М37

7,5

1

21

Горизонтально-расточный станок типа 2620Б

14

1

22

Настольно-вертикальный станок типа НС12А

0,6

1

23

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н83

10

1

24

Вертикально-фрезерный станок типа 6Н73П

10

1

25

Токарно-винтарезный станок типа 1А62

10

1

26

Обкатно-универсальный станок типа 5А-725

4,5

1

27

Зубонарезной станок типа 5286

14

1

28

Зубонарезной станок типа 5Д32

7,5

1

29

Зубодолбежный станок типа 514

4,5

1

30

Зубодолбежный станок типа 5342

14

1

31

Горизонтально-расточный станок типа 2620А

14

1

32

Горизонтально-расточный станок типа 2622Б

14

1

33

Токарно-карусельный станок типа 1531

28

1

34

Токарно-расточный станок типа ВФТ-100

28

1

35

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н85

7,5

1

36

Продольно-строгальный станок типа 7134

40

1

37

Продольно-строгальный станок типа 7212Б

55

1

38

Токарно-винторезный станок типа 165

28

1

39

Радиально-сверлильный станок типа 2А-55

7,5

2

40

Вертикально-сверлильный станок типа 2А125

3,8

1

41

Пресс правильный типа ПА415

4,5

1

42

Профилешлифовальный станок типа К-96

2,8

2

43

Зуботочный станок типа 3862

1,7

4

44

Плоскошлифовальный станок типа 3Б71М

3,8

3

45

Обдирочно-точильный станок типа 3А64

3,8

5

46

Токарно-винторезный станок типа ТВ-320

3,8

6

47

Кран электрический Q=3.5т

14

1

48

Кран электрический Q=5т

24

1


.2 ВЫБОР КОММУТАЦИОННЫХ И ЗАЩИТНЫХ АППАРАТОВ

Магнитные пускатели предназначены для пуска, остановки, реверсирования и тепловой защиты главным образом асинхронных двигателей. Применяем магнитные пускатели серии ПМЛ. Пускатели электромагнитные серии ПМЛ предназначены для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором при напряжении до 660 В переменного тока частотой 50 Гц.

Выбор магнитного пускателя производим по условию:

Iнп ≥ Iн.

где Iнп - номинальный ток пускателя, А;

Iн - 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. Автоматические выключатели 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

IномА ≥ IР;

IномР ≥ IР,

где IномА - номинальный ток автоматического выключателя, А;

IномР - номинальный ток расцепителя, А.

Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепителя Iср.рпроверяется по току кратковременной допустимой перегрузки Iпик (пиковому току) по условию:

Iср.р ≥ 1,25Iпик.

Ток срабатывания расцепителя устанавливается изготовителем в зависимости от Iном:

Iср.р = Кто.

где Кто - кратность тока отсечки, его величина принимается по справочным данным автоматических выключателей.

Для подключения электроприемников к распределительным шинопроводам необходимо обеспечить защиту отходящих линий, которую осуществляем плавкими предохранителями.

Значение номинального тока плавкой вставки предохранителя Iн определяется по величине длительного расчетного тока Iр:

Iн ≥ Iр

и по току кратковременной допустимой перегрузки:

Iв ≥ Iпик/α

где Iпик - пиковый ток (ток кратковременной допустимой перегрузки), А;

α- коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, который при легких условиях пуска двигателей принимается равным 2,5, при тяжелых - 1,6-2,0, для ответственных электроприемников - 1,6.

При выборе предохранителя для одиночных электродвигателей в качестве Iр принимается номинальный ток электродвигателя Iном, а в качестве α - пусковой ток Iпик.

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 в группе с указанием их номинальных мощностей.

Для каждого электроприемника по справочной литературе подбираются средние значения коэффициентов использования Ки, активной (cosφ) и реактивной (tgφ) мощности. При наличии интервальных значений Ки рекомендуется принимать большее.

Его величина принимается по справочным данным [1, таблица П6] в зависимости от эффективного числа электроприемников nэ и группового коэффициента использования Ки.

Если величина Рр окажется меньше номинальной мощности наиболее мощного электроприемника группы Рнmax, следует принять Рр= Рнmax

Эффективное число электроприемников определяется по формуле:


где n - действительное число электроприемников в группе;

- номинальная мощность i электроприемника в группе, кВт.

Найденное значение  округляется до ближайшего меньшего целого числа. Если значение Pнmax не более чем в три раза превышает номинальную мощность наименее мощного электроприемника группы, то можно принять . Для группы электроприемников с различным значением коэффициента использования средневзвешенный коэффициент использования определяется по формуле:


Расчетная реактивная мощность электроприемников определяется по следующей формуле:


где  - расчетный коэффициент, который равен:

 при ;

 при .

Полная мощность для группы электроприемников равна:


Тогда расчетный ток для группы электроприемников будет равен


Пиковый ток группы электроприемников определяется по формуле:


где  - наибольший пусковой ток электроприемника в группе, А;

 - расчетный ток группы электроприемников, А;

 - коэффициент использования, характерный для электроприемника с наибольшим пусковым током ;

 - номинальный ток электроприемника с максимальным пусковым током .

1.3 ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ЖИЛ ПРОВОДОВ

Сечение провода, питающего электроприемник от распределительного пункта, определяется по следующим условиям:

- по допустимому нагреву длительным расчетным током по условию:


где  - поправочный коэффициент на фактические условия прокладки провода, согласно ПУЭ [3] принимаем =1 (для нормальных условий прокладки провода);

- по соответствию его защитному аппарату


где  - кратность длительно допустимого тока провода по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата; согласно ПУЭ [3] для номинального тока плавкой вставки предохранителя , для номинального тока расцепителя автоматического выключателя типа с нерегулируемой обратно зависимой от тока характеристикой =1.

 - номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата, А.

Покажем выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов на примерах.

Пример1.Однодвигательный потребитель

Обдирочно-точильный станок типа 4163 с мощностью на приводном валу Рмех кВт, обозначенный на плане цеха под №7. Электроснабжение электропривода вертикально-сверлильного станка будет осуществляться по схеме, указанной на рисунке - 1.1.

Рисунок 1.1- Схема электроснабжения электропривода однодвигательного потребителя

Согласно условию

Рном ≥2,8 кВт

По [2] выбираем электродвигатель АИР100S4 с Рном=3,0кВт; cosφ=0,83; η=82%; Kпуск=7.

По выражению (1.3) определяем номинальный ток электродвигателя

А.

По выражению (1.4) определяем пусковой ток электродвигателя


Согласно условию (1.5) выбираем магнитный пускатель:

I нп ≥6,36А.

По справочным данным [1, табл. П11] выбираем магнитный пускатель ПМЛ 110004 с номинальным током Iнп =10 А:

А>6,36 А.

По условиям (1.6) и (1.7) выбираем автоматический выключатель для защиты электродвигателя:

I нА ≥6,36А А;

I нР ≥6,36А А.

По справочным данным [1, табл. П13] выбираем автоматический выключатель ВА51Г-25 с номинальным током выключателя IномА =25 А и расцепителя IномА =8 А и кратностью тока отсечки Кто=14:

А>6,36 А;

А>6,36 А.

По выражению (1.9) определяем ток срабатывания расцепителя выбранного автоматического выключателя и проверяем его по условию (1.8):

Iср.р = 14×8=112 A

А > 1,25·44,54=55,67 А

По условиям (1.10) и (1.11) по [1, табл. П12] выбираем предохранитель для защиты станка ПН2-100/31,5 с номинальным током плавкой вставки Iв = 31,5 А:

,5 А > 6,36 А;

,5 А > 44,54/2,5

,5 А > 17,81

По условиям (1.19) и (1.20) выбираем сечение провода, питающего станок от распределительного пункта:

- по допустимому нагреву длительным расчетным током по условию (1.19)

 А;

- по соответствию его защитному аппарату (1.20)

 А.

По справочным данным [1, табл. П20] принимаем провод АПВ-5(1×2,5) с Iдоп=19 А:

А > 6,36 А;

А > 10,4 А.

Пример 2. Двухдвигательный потребитель

Внутришлифовальный универсальный станок типа 31229 с мощностью на приводном валу:

Рмех= 4,5 кВт, обозначенный на плане цеха под №1. Электроснабжение электропривода внутришлифовального универсального станка типа 31229 будет осуществляться по схеме, указанной на рис. 1.2.

Рис. 1.2 Схема электроснабжения электропривода двухдвигательного потребителя

Согласно условию

Рном1 + Рном2 ≥ 4,5 кВт.

По справочным данным [2] выбираем электродвигатели:

1) АИР100L4 с  кВт; cosφ=0,84; η=85%; Kпуск=7;

2) АИР71А4 с кВт; cosφ=0,73; η=73%; Kпуск=5;

Проверим выполнение условия (1.2):

По выражениям (1.3) и (1.4) определяем номинальные и пусковые токи электродвигателей:

1)      АИР100L4:

 А;

 А;

2)      АИР71А

 А;

 А

Согласно условию (1.5) по справочным данным [1, табл. П11] выбираем следующие магнитные пускатели:

- для первого электродвигателя (АИР100L4):

I нп ≥8,09А.

Выбираем магнитный пускатель ПМЛ 210004 с номинальным током

I нп=10А:

А ≥ 8,09 А;

- для второго электродвигателя (АИР71А):

I нп ≥1,5 А;

Выбираем магнитный пускатель ПМЛ 110004 с номинальным током

Iнп=10А:

А > 1,5 А.

По условиям (1.6) и (1.7) по справочным данным [1, табл. П13] выбираем следующие автоматические выключатели для защиты электродвигателей:

- для первого электродвигателя (АИР100L4):

IнА ≥8,09 А;

IнР ≥8,09 А.

Выбираем автоматический выключатель ВА51Г-25 с номинальным током выключателя IнА=25А и расцепителя IнР=10 А и кратностью тока отсечки Кто=14:

А>8,09 А;

А>8,09 А.

По выражению (1.9) определяем ток срабатывания расцепителя выбранного автоматического выключателя и проверяем его по условию (1.8):

Iср.р=14×10=140А;

А>1,25·56,6=70,75 А.

- для второго электродвигателя (АИР71А):

IнА ≥1,5 А;

IнР ≥1,5 А.

Выбираем автоматический выключатель ВА51Г-25 с номинальным током выключателя IнА=25А и расцепителя IнР=1,6А и кратностью тока отсечки Кто=14:

А>1,5 А;

,6 А>1,5 А.

По выражению (1.9) определяем ток срабатывания расцепителя выбранного автоматического выключателя и проверяем его по условию (1.8):

Iср.р=14×1,6=22,4А;

,4 А>1,25·7,45=9,31 А.

По [1, табл. П5] для токарного станка определяем среднее значение коэффициента использования Ки=0,13, коэффициент активной мощности cosφ=0,45 и коэффициент реактивной мощности tgφ=1,98.

По формуле (1.13) определяем эффективное число электроприемников

.

Принимаем nэ=1.

По [1, табл. П6] определяем коэффициент расчетной нагрузки методом линейной интерполяции:

.

По выражению (1.12) определяем расчетную активную нагрузку

кВт.

Так как величина Рр оказалась меньше номинальной мощности наиболее мощного электроприемника группы Рнmax, следует принять Рр= Рнmax

4кВт

По выражению (1.15) определяем расчетную реактивную нагрузку:

 квар.

Тогда полная мощность и расчетный ток для группы электродвигателей по выражениям (1.16) и (1.17) соответственно будут равны

кВ·А;

 А.

Пиковый ток группы электродвигателей по выражению (1.18) будет равен

 А.

По условиям (1.10) и (1.11) выбираем плавкий предохранитель для защиты станка:

Iв≥ 6,07 A

Iв≥ 24,64 А.

По справочным данным [1, табл. П12] выбираем плавкий предохранитель ПН2-100/31,5 с номинальным током плавкой вставки Iв= 31,5 А:

,5 А > 6,07 А;

,5 А > 24,64 А.

По условиям (1.19) и (1.20) выбираем сечение провода, питающего станок от распределительного пункта:

- по допустимому нагреву длительным расчетным током по условию (1.19):

Iдоп ≥6,07 А;

- по соответствию его защитному аппарату (1.20):

Iдоп ≥0,33×31,5=10,4 А;

По справочным данным [1, табл. П20] принимаем провод

АПВ-5(1×2,5) сIдоп=19 А:

А > 6,07 А;

А > 10,4 А.

Пример 3. Трехдвигательный потребитель

Круглошлифовальный станок с мощностью на приводном валу Рмех= 14 кВт, обозначенный на плане цеха под №4. Электроснабжение электропривода токарно-винторезного станка будет осуществляться по схеме, указанной на рис. 1.3.

Рис. 1.3 Схема электроснабжения электропривода трехдвигательного потребителя

Согласно условию

РН1+ РН2+ РН3 РМЕХ

По справочным данным [2] выбираем электродвигатели:

1)      АИР132М4 с кВт; cosφ=0,87; η=87,5%; Kпуск=7,6;

)        АИР90L4 с кВт; cosφ=0,83; η=81%; Kпуск=6,5;

3)      АИР80A4 с кВт; cosφ=0,81; η=75%; Kпуск=5,5.

Проверим выполнение условия:

+2,2+1,1=14,3 кВт

По выражениям (1.3) и (1.4) определяем номинальные и пусковые токи электродвигателей:

1)      АИР132М4

 А;

 А;

2)      АИР90L4

 А;

 А;

3)      АИР80A4

 A;

 А;

Согласно условию (1.5) по справочным данным [1, табл. П11] выбираем следующие магнитные пускатели:

- для первого электродвигателя (АИР132М4):

I нп ≥20,85А.

Выбираем магнитный пускатель ПМЛ 210004 с номинальным током

I нп=25А:

А > 20,85А;

- для второго электродвигателей (АИР90L4):

I нп ≥20,85А.

Выбираем магнитный пускатель ПМЛ 110004 с номинальным током

I нп=10А:

А > 4,72 А.

- для третьего электродвигателей (АИР80A4):

I нп ≥2,61А.

Выбираем магнитный пускатель ПМЛ 110004 с номинальным током

I нп=10А:

А > 2,61 А.

По условиям (1.6) и (1.7) по справочным данным [1, табл. П13] выбираем следующие автоматические выключатели для защиты электродвигателей:

- для первого электродвигателя (АИР132М4):

IнА ≥20,85А;

IнР ≥20,85А.

Выбираем автоматический выключатель ВА51Г-25 с номинальным током выключателя IнА=25А и расцепителя IнР=25А и кратностью тока отсечки Кто=14:

25А>20,85А;

А>20,85А.

По выражению (1.9) определяем ток срабатывания расцепителя выбранного автоматического выключателя и проверяем его по условию (1.8):

Iср.р=14×20,85=291,9А;

,9А >1,25·158,52=198,15 А.

- для второго электродвигателя (АИР90L4):

IнА ≥4,72А;

IнР ≥4,72А.

Выбираем автоматический выключатель ВА51Г-25 с номинальным током выключателя IнА=25А и расцепителя IнР=5А и кратностью тока отсечки Кто=14:

А>4,72А;

А>4,72А.

По выражению (1.9) определяем ток срабатывания расцепителя выбранного автоматического выключателя и проверяем его по условию (1.8):

Iср.р=14×5=70А;

А>1,25·30,68=38,35А

- для третьего электродвигателя (АИР90L4):

IнА ≥2,61А;

IнР ≥2,61А.

Выбираем автоматический выключатель ВА51Г-25 с номинальным током выключателя IнА=25А и расцепителя IнР=3,15А и кратностью тока отсечки Кто=14:

А>2,61А;

,15А>2,61А.

По выражению (1.9) определяем ток срабатывания расцепителя выбранного автоматического выключателя и проверяем его по условию (1.8):

Iср.р=14×3,15=44,1А;

,1А>1,25·14,36=17,95А.

По [1, табл. П5] для токарно-винторезного станка определяем среднее значение коэффициента использования Ки=0,14, коэффициент активной мощности cosφ=0,5 и коэффициент реактивной мощности tgφ=1,73.

По формуле определяем эффективное число электроприемников

.

Принимаем nэ =1.

Определяем коэффициент расчетной нагрузки методом линейной интерполяции:


По выражению определяем расчетную активную нагрузку

кВт.

По выражению определяем расчетную реактивную нагрузку

 квар.

Тогда полная мощность и расчетный ток для группы электродвигателей соответственно будут равны

кВ·А;

 А.

Пиковый ток группы электродвигателей будет равен

А.

По условиям выбираем плавкий предохранитель для защиты станка:

Iв≥22,2 A

Iв≥ 177,8/2,5 = 71,12 А.

По справочным данным [1, табл. П12] выбираем плавкий предохранитель ПН2-100/80 с номинальным током плавкой вставки Iв=80 А:

А > 22,2А;

А > 71,12 А.

По условиям (1.19) и (1.20) выбираем сечение провода, питающего станок от распределительного пункта:

- по допустимому нагреву длительным расчетным током по условию (1.19):

Iдоп ≥ 22,2 А;

- по соответствию его защитному аппарату (1.20):

Iдоп ≥0,33×80=26,4 А.

По справочным данным [1, табл. П20] принимаем провод

АПВ-5(1×4) с Iдоп =60 А:

А > 22,2 А;

А > 26,4 А.

Таблица 1.4

№ на плане цеха

Наименование оборудования

Iном

Тип выключателя

IНВ

IНр

Кп

1

Внутришлифовальный универсальный станок типа 31229

8,09 1,5

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

10 1,6

14 14

2

Полуавтоматический круглошлифовальный станок типа 3А151

10,31 4,72

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

12,5 5

14 14

3

Плоскошлифовальный станок типа 3Б722

14,39 6,36

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

16 8

14 14

4

Круглошлифовочный станок типа 3А164

20.85 4,72 2,61

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25 25

25 5 3,15

14 14 14

5

Внутришлифовальный станок типа 3А228

8,09 1,5

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

10 1,6

14 14

6

Круглошлифовочный станок типа 5161

10,31 4,72

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

12,5 5

14 14

7

Обдирочно-точильный станок типа 4163

6,36

ВА 51Г-25

25

8

14

8

Токарно-винторезный станок типа К62

14,39 4,72 4,72

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25 25

16 5 5

14 14 14

9

Токарно-винторезный станок типа 163

20.85 4,72 2,61

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25 25

25 5 3,15

14 14 14

10

Зубодолбежный станок типа 35150

10,31 4,72

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

12,5 5

14 14

11

Зубодолбежный станок типа 5326

10,31 4,72

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

12,5 5

14 14

12

Зубофрезерный станок типа 5А-26

8,09 1,5

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

10 1,6

14 14

13

Зубофрезерный станок типа 3530А

10,31 4,72

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

12,5 5

14 14

14

Вертикально-фрезерный станок типа 6М12Г

10,31 4,72

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

12,5 5

14 14

15

Фрезерный широкоуниверсальный станок

8,09 1,5

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

10 1,6

14 14

16

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н81

8,09 1,5

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

10 1,6

14 14

17

Долбежный станок типа 7М430

10,31 4,72

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

12,5 5

 14 14 

18

Долбежный станок типа 7А430

8,09 1,5

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

10 1,6

 14 14

19

Долбежный станок типа 7Б35

8,09 1,5

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

10 1,6

14 14

20

Поперечно-строгальный станок типа 7М37

10,31 4,72

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

12,5 5

14 14

21

Горизонтально-расточный станок типа 2620Б

20.85 4,72 2,61

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25 25

25 5 3,15

14 14 14

22

Настольно-вертикальный станок типа НС12А

10,15

ВА 51Г-25

25

12,5

14

23

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н83

14,39 6,36

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

16 8

14 14

24

Вертикально-фрезерный станок типа 6Н73П

14,39 6,36

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

16 8

14 14

25

Токарно-винтарезный станок типа 1А62

14,39 6,36

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

16 8

14 14

26

Обкатно-универсальный станок типа 5А-725

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

10 1,6

14 14

27

Зубонарезной станок типа 5286

20.85 4,72 2,61

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25 25

25 5 3,15

14 14 14

28

Зубонарезной станок типа 5Д32

10,31 4,72

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

12,5 5

14 14

29

Зубодолбежный станок типа 514

8,09 1,5

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

10 1,6

14 14

30

Зубодолбежный станок типа 5342

20.85 4,72 2,61

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25 25

25 5 3,15

14 14 14

31

Горизонтально-расточный станок типа 2620А

20.85 4,72 2,61

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25 25

25 5 3,15

14 14 14

32

Горизонтально-расточный станок типа 2622Б

20.85 4,72 2,61

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25 25

25 5 3,15

14 14 14

33

Токарно-карусельный станок типа 1531

40,56 6,36 8,09

ВА 51Г-31 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

100 25 25

50 8 10

14 14 14

34

Токарно-расточный станок типа ВФТ-100

40,56 6,36 8,09

ВА 51Г-31 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

100 25 25

50 8 10

14 14 14

35

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н85

10,31 4,72

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

12,5 5

14 14

36

Продольно-строгальный станок типа 7134

55,03 14,39 6,36

ВА 51Г-31 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

100 25 25

63 16 8

 14 14 14

37

Продольно-строгальный станок типа 7212Б

55,03 40,55 8,09

ВА 51Г-31 ВА 51Г-31 ВА 51Г-25

100 100 25

63 50 10

14 14 14

38

Токарно-винторезный станок типа 165

40,56 6,36 8,09

ВА 51Г-31 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

100 25 25

50 8 10

14 14 14

39

Радиально-сверлильный станок типа 2А-55

10,31 4,72

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

12,5 5

14 14

40

Вертикально-сверлильный станок типа 2А125

6,36 2,61

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

8 3,15

14 14

41

Пресс правильный типа ПА415

10,31

ВА 51Г-25

25

12,5

14 14

42

Профилешлифоваль-ный станок типа К-96

6,36

ВА 51Г-25

25

8

14

43

Зуботочный станок типа 3862

4,72

ВА 51Г-25

25

5

14

44

Плоскошлифовальный станок типа 3Б71М

6,36 2,61

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

8 3,15

14 14

45

Обдирочно-точильный станок типа 3А64

6,36 2,61

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

8 3,15

14 14

46

Токарно-винторезный станок типа ТВ-320

6,36 2,61

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25

8 3,15

14 14

47

Кран электрический Q=3.5т

13,8 13,8 7,2 7,2

ВА 51Г-25 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

25 25 25 25

16 16 8 8

14 14 14 14

48

Кран электрический Q=5т

28,5 28,5 5,2 5,2

ВА 51Г-31 ВА 51Г-31 ВА 51Г-25 ВА 51Г-25

100 100 25 25

31,5 31,5 8 8

14 14 14 14

Выбранные предохранители

Таблица 1.5

№ на плане цеха

Наименование оборудования

Iном

Iпик/α

Тип предохранителя

Iн.п.

Iн.п.в.

1

Внутришлифовальный универсальный станок типа 31229

6,07

24,65

ПН2-100/31,5

100

31,5

2

Полуавтоматический круглошлифовальный станок типа 3А151

9,77

32,34

ПН2-100/40

100

40

3

Плоскошлифовальный станок типа 3Б722

13,32

47,74

ПН2-100/50

100

50

4

Круглошлифовочный станок типа 3А164

18,14

68,74

ПН2-100/80

100

80

5

Внутришлифовальный станок типа 3А228

6,07

24,65

ПН2-100/31,5

100

31,5

6

Круглошлифовочный станок типа 5161

9,77

32,34

ПН2-100/40

100

40

7

Обдирочно-точильный станок типа 4163

6,36

17,81

ПН2-100/31,5

100

31,5

8

Токарно-винторезный станок типа К62

12,37

47,36

ПН2-100/50

100

50

9

Токарно-винторезный станок типа 163

17,44

68,13

ПН2-100/80

100

80

10

Зубодолбежный станок типа 35150

9,39

31,92

ПН2-100/40

100

40

11

Зубодолбежный станок типа 5326

9,39

31,92

ПН2-100/40

100

40

12

Зубофрезерный станок типа 5А-26

5,95

24,47

ПН2-100/31,5

100

31,5

13

Зубофрезерный станок типа 3530А

9,39

31,92

ПН2-100/40

100

40

14

Вертикально-фрезерный станок типа 6М12Г

9,39

31,92

ПН2-100/40

100

40

15

Фрезерный широкоуниверсальный станок

5,95

24,47

ПН2-100/31,5

100

31,5

16

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н81

5,95

24,47

ПН2-100/31,5

100

31,5

17

Долбежный станок типа 7М430

9,39

31,92

ПН2-100/40

100

40

18

Долбежный станок типа 7А430

5,95

24,47

ПН2-100/31,5

100

31,5

19

Долбежный станок типа 7Б35

5,95

24,47

ПН2-100/31,5

100

31,5

20

Поперечно-строгальный станок типа 7М37

9,54

32,02

ПН2-100/40

100

40

21

Горизонтально-расточный станок типа 2620Б

17,44

68,13

ПН2-100/80

100

80

22

Настольно-вертикальный станок типа НС12А

2,03

4,06

ПН2-100/5

100

5

23

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н83

12,80

47,3

ПН2-100/50

100

50

24

Вертикально-фрезерный станок типа 6Н73П

12,80

47,3

ПН2-100/50

100

50

25

Токарно-винтарезный станок типа 1А62

12,80

47,3

ПН2-100/50

100

50

26

Обкатно-универсальный станок типа 5А-725

5,95

24,47

ПН2-100/31,5

100

31,5

27

17,44

68,13

ПН2-100/80

100

80

28

Зубонарезной станок типа 5Д32

9,39

31,92

ПН2-100/40

100

40

29

Зубодолбежный станок типа 514

5,95

24,47

ПН2-100/31,5

100

31,5

30

Зубодолбежный станок типа 5342

17,44

68,13

ПН2-100/80

100

80

31

Горизонтально-расточный станок типа 2620А

17,44

68,13

ПН2-100/80

100

80

32

Горизонтально-расточный станок типа 2622Б

17,44

68,13

ПН2-100/80

100

80

33

Токарно-карусельный станок типа 1531

36,80

118,05

ПН2-250/125

250

125

34

Токарно-расточный станок типа ВФТ-100

35,36

116,83

ПН2-250/125

250

125

35

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н85

9,39

31,92

ПН2-100/40

100

40

36

Продольно-строгальный станок типа 7134

51,39

171,77

ПН2-250/200

250

200

37

Продольно-строгальный станок типа 7212Б

59,68

175,09

ПН2-250/200

250

200

38

Токарно-винторезный станок типа 165

35,36

116,83

ПН2-250/125

250

125

39

Радиально-сверлильный станок типа 2А-55

9,77

32,24

ПН2-100/40

100

40

40

Вертикально-сверлильный станок типа 2А125

5,20

19,56

ПН2-100/31,5

100

31,5

41

Пресс правильный типа ПА415

10,31

28,87

ПН2-100/63

100

31,5

42

Профилешлифовальный станок типа К-96

6,36

17,81

ПН2-100/63

100

31,5

43

Зуботочный станок типа 3862

4,72

12,28

ПН2-100/31,5

100

31,5

44

Плоскошлифовальный станок типа 3Б71М

5,0

19,38

ПН2-100/31,5

100

31,5

45

Обдирочно-точильный станок типа 3А64

5,0

19,38

ПН2-100/31,5

100

31,5

46

Токарно-винторезный станок типа ТВ-320

5,14

19,54

ПН2-100/31,5

100

31,5

47

Кран электрический Q=3.5т

15,44

40,62

ПН2-100/50

100

50

48

Кран электрический Q=5т

36,65

97,92

ПН2-100/100

100

100


Выбранные сечение проводов питающие станок от распределительного пункта

Таблица 1.6

№ на плане цеха

Наименование оборудования

Iз,А

Iз×0,33

марка провода

Iдоп,А

1

Внутришлифовальный универсальный станок типа 31229

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

2

Полуавтоматический круглошлифовальный станок типа 3А151

40

13,2

АПВ-5(1×2,5)

19

3

Плоскошлифовальный станок типа 3Б722

50

16,5

АПВ-5(1×2,5)

19

4

Круглошлифовочный станок типа 3А164

80

26,4

АПВ-5(1×4)

28

5

Внутришлифовальный станок типа 3А228

31,5

10,395

АПВ-5(1×2,5)

19

6

Круглошлифовочный станок типа 5161

40

13,2

АПВ-5(1×2,5)

19

7

Обдирочно-точильный станок типа 4163

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

8

Токарно-винторезный станок типа К62

50

16,5

АПВ-5(1×2,5)

19

9

Токарно-винторезный станок типа 163

80

26,4

АПВ-5(1×4)

28

10

Зубодолбежный станок типа 35150

40

13,2

АПВ-5(1×2,5)

19

11

Зубодолбежный станок типа 5326

40

13,2

АПВ-5(1×2,5)

19

12

Зубофрезерный станок типа 5А-26

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

13

Зубофрезерный станок типа 3530А

40

13,2

АПВ-5(1×2,5)

19

14

Вертикально-фрезерный станок типа 6М12Г

40

13,2

АПВ-5(1×2,5)

19

15

Фрезерный широкоуниверсальный станок

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

16

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н81

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

17

Долбежный станок типа 7М430

40

13,2

АПВ-5(1×2,5)

19

18

Долбежный станок типа 7А430

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

19

Долбежный станок типа 7Б35

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

20

Поперечно-строгальный станок типа 7М37

40

13,2

АПВ-5(1×2,5)

19

21

Горизонтально-расточный станок типа 2620Б

80

26,4

АПВ-5(1×4)

28

22

Настольно-вертикальный станок типа НС12А

5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

23

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н83

50

16,5

АПВ-5(1×2,5)

19

24

Вертикально-фрезерный станок типа 6Н73П

50

16,5

АПВ-5(1×2,5)

19

25

Токарно-винтарезный станок типа 1А62

50

16,5

АПВ-5(1×2,5)

19

26

Обкатно-универсальный станок типа 5А-725

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

27

Зубонарезной станок типа 5286

80

26,4

АПВ-5(1×4)

28

28

Зубонарезной станок типа 5Д32

40

13,2

АПВ-5(1×2,5)

19

29

Зубодолбежный станок типа 514

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

30

Зубодолбежный станок типа 5342

80

26,4

АПВ-5(1×4)

28

31

Горизонтально-расточный станок типа 2620А

80

26,4

АПВ-5(1×4)

28

32

Горизонтально-расточный станок типа 2622Б

80

26,4

28

33

Токарно-карусельный станок типа 1531

125

41,25

АПВ-5(1×10)

47

34

Токарно-расточный станок типа ВФТ-100

125

41,25

АПВ-5(1×10)

47

35

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н85

40

13,2

АПВ-5(1×2,5)

19

36

Продольно-строгальный станок типа 7134

200

66

АПВ-5(1×25)

80

37

Продольно-строгальный станок типа 7212Б

200

66

АПВ-5(1×25)

80

38

Токарно-винторезный станок типа 165

125

41,25

АПВ-5(1×10)

47

39

Радиально-сверлильный станок типа 2А-55

40

13,2

АПВ-5(1×2,5)

19

40

Вертикально-сверлильный станок типа 2А125

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

41

Пресс правильный типа ПА415

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

42

Профилешлифовальный станок типа К-96

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

43

Зуботочный станок типа 3862

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

44

Плоскошлифовальный станок типа 3Б71М

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

45

Обдирочно-точильный станок типа 3А64

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

46

Токарно-винторезный станок типа ТВ-320

31,5

10,4

АПВ-5(1×2,5)

19

47

Кран электрический Q=3.5т

50

16,5

КГ-5(1×2,5)

28

48

Кран электрический Q=5т

100

33

КГ-5(1×6)

45



2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ЦЕХА

Расчет электрических нагрузок для группы электроприемников произведем методом расчетных коэффициентов.

Для начала разобьем электроприемники цеха на группы так, как показано в таблице 2.1.

Исходные данные для расчета электрических нагрузок

Таблица 2.1

№ на плане цеха

Наименование оборудования

Количество станков, шт

PН, кВт

KИ

tgφ

Группа №1 (А1)

1

Внутришлифовальный универсальный станок типа 31229

2

4+0,55

0,13

1,98

2

Полуавтоматический круглошлифовальный станок типа 3А151

1

5,5+2,2

0,13

1,98

3

Плоскошлифовальный станок типа 3Б722

1

7,5+3

0,13

1,98

4

Круглошлифовочный станок типа 3А164

1

11+2,2+1,1

0,13

1,98

5

Внутришлифовальный станок типа 3А228

1

4+0,55

0,13

1,98

6

Круглошлифовочный станок типа 5161

1

5,5+2,2

0,13

1,98

Группа №2 (А2)

7

Обдирочно-точильный станок типа 4163

1

3

0,13

1,98

8

Токарно-винторезный станок типа К62

17

7,5+2,2+2,2

0,13

1,98

Группа №3 (А3)

8

Токарно-винторезный станок типа К62

1

7,5+2,2+2,2

0,13

1,98

9

Токарно-винторезный станок типа 163

4

11+2,2+1,1

0,17

1,17

10

Зубодолбежный станок типа 35150

1

5,5+2,2

0,17

1,17

11

Зубодолбежный станок типа 5326

1

5,5+2,2

0,17

1,17

12

Зубофрезерный станок типа 5А-26

1

4+0,55

0,17

1,17

13

Зубофрезерный станок типа 3530А

1

5,5+2,2

0,17

1,17

14

Вертикально-фрезерный станок типа 6М12Г

1

5,5+2,2

0,17

1,17

15

Фрезерный широкоуниверсальный станок

1

4+0,55

0,17

1,17

16

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н81

1

4+0,55

0,17

1,17

17

Долбежный станок типа 7М430

1

4+0,55

0,17

1,17

Группа №4 (А4)

18

Долбежный станок типа 7А430

1

4+0,55

0,17

1,17

19

Долбежный станок типа 7Б35

1

4+0,55

0,17

1,17

Продолжение таблицы 2.1

1

2

3

4

5

6

20

Поперечно-строгальный станок типа 7М37

1

5,5+2,2

0,16

1,52

21

Горизонтально-расточный станок типа 2620Б

1

11+2,2+1,1

0,17

1,17

Группа №5 (А5)

26

Обкатно-универсальный станок типа 5А-725

1

4+0,55

0,17

1,17

27

Зубонарезной станок типа 5286

1

11+2,2+1,1

0,17

1,17

28

Зубонарезной станок типа 5Д32

1

5,5+2,2

0,17

1,17

29

Зубодолбежный станок типа 514

1

4+0,55

0,17

1,17

30

Зубодолбежный станок типа 5342

1

11+2,2+1,1

0,17

1,17

31

Горизонтально-расточный станок типа 2620А

1

11+2,2+1,1

0,17

1,17

32

Горизонтально-расточный станок типа 2622Б

1

11+2,2+1,1

0,17

1,17

Группа №6 (А6)

22

Настольно-вертикальный станок типа НС12А

1

0,75

0,13

1,98

23

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н83

1

7,5+3

0,17

1,17

24

Вертикально-фрезерный станок типа 6Н73П

1

7,5+3

0,17

1,17

25

Токарно-винтарезный станок типа 1А62

1

7,5+3

0,17

1,17

33

Токарно-карусельный станок типа 1531

1

22+3+4

0,13

1,98

34

Токарно-расточный станок типа ВФТ-100

1

22+3+4

0,17

1,17

35

Горизонтально-фрезерный станок типа 6Н85

1

5,5+2,2

0,17

1,17

Группа №7 (А7)

36

Продольно-строгальный станок типа 7134

1

30+7,5+3

0,13

1,98

37

Продольно-строгальный станок типа 7212Б

1

30+22+4

0,13

2,29

Токарно-винторезный станок типа 165

1

22+3+4

0,17

1,17

Группа №8 (А8)

7

Обдирочно-точильный станок типа 4163

1

3

0,13

1,98

45

Обдирочно-точильный станок типа 3А64

5

3+1,1

0,17

1,17

46

Токарно-винторезный станок типа ТВ-320

3

3+1,1

0,13

1,73

Группа №9 (А9)

7

Обдирочно-точильный станок типа 4163

1

3

0,13

1,98

39

Радиально-сверлильный станок типа 2А-55

1

5,5+2,2

0,13

1,98

43

Зуботочный станок типа 3862

4

2,2

0,13

1,98

44

Плоскошлифовальный станок типа 3Б71М

1

3+1,1

0,17

1,17

46

Токарно-винторезный станок типа ТВ-320

1

3+1,1

0,13

1,73

Группа №10 (А10)

39

Радиально-сверлильный станок типа 2А-55

1

5,5+2,2

0,13

1,98

40

Вертикально-сверлильный станок типа 2А125

1

3+1,1

0,13

1,98

41

Пресс правильный типа ПА415

1

5,5

0,7

1,73

42

Профилешлифовальный станок типа К-96

2

4,0+2,2

0,14

1,73

44

Плоскошлифовальный станок типа 3Б71М

2

3+1,1

0,17

1,17

46

Токарно-винторезный станок типа ТВ-320

2

3+1,1

0,13

1,73

Группа №11 (А11)

47

Кран электрический Q=3.5т

1

5+5+2,2+2,2

0,25

1,73

Группа №12 (А12)

48

Кран электрический Q=5т

1

11+11+1,4+1,4

0,35

1,73


Пример расчета электрических нагрузок группы электроприемников. В качестве примера произведем расчет электрических нагрузок для первой группы электроприемников. Данные об электроприемниках, входящих в группу A8, приведены в таблице 2.1.

По выражению определяем групповой коэффициент использования:


По выражению определяем эффективное число электроприемников:

.

Принимаем .

Определяем коэффициент расчетной нагрузки методом линейной интерполяции:

.

По выражению определяем расчетную активную нагрузку:


’=1 , так как ()

По выражению (1.15) определяем расчетную реактивную нагрузку:


Тогда полная мощность и расчетный ток группы электроприемников по выражениям соответственно будут равны:

 кВ·А;

 А.

Пиковый ток группы электроприемников определяем по выражению


Аналогично рассчитываем электрические нагрузки для остальных групп электроприемников и всего цеха в целом, результаты расчетов электрических нагрузок сводим в таблицу 2.2.

Однако, при расчете электрической нагрузки по цеху следует также учитывать расчетную мощность осветительной нагрузки, которая будет определяться по формуле:


где Pуд - удельная мощность общего равномерного освещения на 1 м2 ;

S - площадь освещаемого помещения;

kc - коэффициент спроса (kc=0,9 для производственных зданий , состоящих из отдельных помещений);

kп - коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующих аппаратах (kп =1,1 для ламп типа ДРЛ).

Рассчитаем нагрузку по цеху.

Силовая нагрузка цеха.

Определяем средневзевешенный коэффициент использования по (1.14):


Определяем эффективное число электроприемников по (1.13)


Определяем коэффициент расчетной нагрузки Kр=1,0.

Расчетная активная мощность силовой нагрузки цеха:

 кВт.

Расчетная мощность силовой нагрузки цеха при nЭФ>10:

 квар.

Расчетная полная мощность группы

 кВА.

Расчетный ток группы

 А.

Осветительная нагрузка цеха.

Так как в цеху есть кран-балка, расчетная высота подвеса светильников будет более 6 метров. На такой высоте целесообразно устанавливать светильники с лампами ДРЛ.

Рассчитываем площадь помещения цеха:


Тогда, расчетная мощность осветительной нагрузки по цеху


Расчетная нагрузка по цеху равна



Расчетный ток


Результаты расчета электрических нагрузок представлены в таблице 2.2

Результаты расчета электрических нагрузок

Таблица 2.2

№ группы

Число станковэлектроприемников в группе

, кВт, квар, кВА, АIПИК, А








1

7/15

0,21

5

1,39

9,73

15,25

18,09

26,11

178,15

2

18/55

0,13

17

1,65

43,78

52,84

68,62

99,05

205,069

3

13/31

0,166

20

1,22

22,74

26,61

35,00

50,52

203,48

4

4/9

0,168

3

2,52

13,13

7,18

14,97

21,6

174,52

5

7/18

0,17

9

1,54

19,37

16,19

25,25

36,44

189,31

6

7/15

0,157

7

1,82

28,06

23,34

36,5

52,62

309,25

7

3/9

0,139

5

2,68

46,83

36,15

59,16

85,39

462,74

8

9/17

0,14

14

1,85

10,13

8,38

13,15

18,98

62,63

9

8/11

0,136

6

2,11

7,94

7,43

10,87

15,70

86,47

10

9/15

0,26

9

1,32

24,85

25,12

35,34

51,0

120,49

Весь цех

85/195


192,64

362,04

410,10

591,93

905,3



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 напряжением до 1 кВ, предназначенные для обеспечения электроэнергией силовых электроприемников, условно делятся на питающие и распределительные. Питающая сеть соединяет с ТП цеховые РУ (распределительные панели, щиты, шкафы, шинопроводы, пункты и т.п.), распределительная служит для питания силовых электроприемников.

Внутрицеховые сети могут быть построены по радиальным и магистральным схемам. Но на практике проектирования для электроснабжения цеховых потребителей редко применяются радиальные или магистральные схемы в чистом виде. Наибольшее распространение получили смешанные схемы, в максимальной степени удовлетворяющие требованиям экономичности, надежности и простоты эксплуатации электрических сетей.

Запитка технологического оборудования, расположенного по производственной площади равномерно и рядами, осуществляется с помощью шинопроводов, которые представляют собой комплектные электротехнические устройства для внутрицеховой сети. Так как условия окружающей среды в цехах нормальные, то распределительные сети выполнены шинопроводами типа ШРА4.

Произведём выбор распределительных шинопроводов, распределительных шкафов, силовых ящиков по условию, так чтобы номинальный ток распределительного оборудования не был менее расчётного тока, т.е.


Произведём выбор распределительного шинопровода А1, который запитывает первую группу электроприемников, расчетный ток которой по таблице 2.1 составляет  А. Номинальный ток шинопровода А1

 А.

Выбираем шинопровод А1 типа ШРА4-100 с А и силовой ящик А11 типа ЯВЗБ-31-1 с А.

Произведём выбор распределительного шкафа A5, который запитывает пятую группу электроприемников, расчетный ток которой по таблице 2.1 составляет  А. Номинальный ток распределительного шкафа A1

 А.

Выбираем распределительный шкаф A5 серии ШР11-73705 c номинальным током вводного рубильника Р18 А и плавкими предохранителями типа ПН2 на отходящих линиях.

Аналогично выбираем остальные распределительные шинопроводы, распределительные шкафы и силовые ящики данного цеха и результаты сводим в таблицу 3.1.

Для крана величина расчетного тока рассчитывается:


Рп - потребляемая активная мощность крановой установки при номинальной нагрузке;

К30 - коэффициент спроса для крановой установки;

tgφ - среднее значение коэффициента реактивной мощности.


Рном, ηi - номинальная мощность и КПД i-ого двигателя;

n - число электродвигателей крановой установки.

Для примера рассчитаем кран электрический, составляющий группу А1

Потребляемая активная мощность кран-балки


Расчетный ток для троллейной линии


К30 = 0,4 при nэф = 2 (стр.208 [1]);tgφ=1,01 по табл. 2.1 данной курсовой работы.

Условие выбора шинопровода:


Для питания кран-балки принимаем троллейный шинопровод типа ШМТ-АУ2 с I н = 250А. Для коммутации троллея выбираем силовой ящик ЯРП11-351 с номинальным током 250 А И и номинальным током предохранителя 250А. Результаты выбора распределительного оборудования внутрицеховой электрической сети.

Таблица 3.1

№ группы

№ на плане цеха

Тип РУ

, А, А


1

A1

ШРА4-250

250

26,11


A13

ЯВЗ-32-1

250

26,11

2

A2

ШРА4-250

250

99,05


A14

ЯВЗ-32-1

250

99,05

3

A3

ШРА4-250

250

50,52


A15

ЯВЗ-32-1

250

50,52

4

A4

ШР-1173702

250

21,6

5

A5

ШР-1173705

400

36,44

6

A6

ШР-1173711

400

7

A7

ШРА4-250

250

85,39


A16

ЯВЗ-32-1

250

85,39

8

A8

ШРА4-250

250

18,98


A17

ЯВЗ-32-1

250

18,98

9

A9

ШР-1173705

400

15,70

10

A10

ШР-1173705

400

51,0

11

A11

ШМТ-АУ2

250

11,55


A18

ЯРП11-351

250

11,55

12

A12

ШМТ-АУ2

250

27,03


A19

ЯРП11-351

250

27,03


Произведем выбор предохранителей, защищающих распределительные устройства, которые расположены в линейной панели распределительного пункта (РП), и кабелей, питающих РУ от РП. Выбор производится согласно условиям (1.10), (1.11) для предохранителей и (1.19), (1.20) для кабелей. По условию селективности выбираем предохранитель для защиты группы, ток плавкой вставки которого больше на две ступени тока плавкой вставки предохранителя для защиты станка.

Для примера выберем предохранитель и кабель для распределительного шинопровода А1. Предохранитель выбираем

 А,

 А,

где  А.

Выбираем предохранитель ПН2-100/100:

Кабель выбираем

 А,

 А.

Выбираем кабель АВВГ-5(1×25) с  А:

Предохранители и кабели распределительных устройств

Таблица 3.2

№ на плане цеха

, АIПИК /α, АПредохранительКабель







Тип

, АМарка, А



А1

26,11

71,26

ПН2-100/100

100

АВВГ 5×25

75

А2

99,05

107,03

ПН2-250/125

125

АВВГ 5×50

110

А3

50,52

81,39

ПН2-100/100

100

АВВГ 5×35

90

А4

21,6

69,81

ПН2-250/100

100

АВВГ 5×25

75

А5

36,44

75,72

ПН2-250/100

100

АВВГ 5×35

90

А6

52,62

123,7

ПН2-250/200

200

АВВГ 5×70

140

А7

85,39

185,1

ПН2-250/250

250

АВВГ 5×120

200

А8

18,98

25,05

ПН2-100/63

63

АВВГ 5×4

27

А9

15,70

34,59

ПН2-100/63

63

АВВГ 5×10

42

А10

51,0

55,2

ПН2-100/80

80

АВВГ 5×16

60

A11

11,55

71,26

ПН2-100/100

100

АВВГ 5×25

75

A12

27,03

82,03

ПН2-250/160

160

АВВГ 5×95

170


Устанавливаем 4 линейные панели ЩО70М - 01 с рубильником и предохранителями 2´100 + 2´250 А.

В качестве вводной панели выбираем панель ЩО70-31 (по условию 1000А>591,93A) с рубильником, и автоматическим выключателем, установленный на РУ ТП - ВА51-39 с А,  А и  

;

;

.

Выберем кабель, питающий наш цех от трансформаторной подстанции (ТП). Выбор осуществляем

 А,

По этим условиям выбираем два кабеля АВВГ-1(5×150), проложенных параллельно в земле, с А каждого. Для двух кабелей АВВГ-1(5×150), проложенных параллельно в земле, А:

670 А > 591,93 А;

А > 562,5 А.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ НА ЗАЖИМАХ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ

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.

Для примера рассмотрим расчет падения напряжения на самом удаленном электроприемнике (порядковый номер 8) группы А2 .

Расчетная схема представлена на рисунке. 4.1

Рисунок 4.2 - Расчетная схема для расчета уровня напряжения

Потеря напряжения в трансформаторе в процентах определяется по выражению


где bТ - коэффициент загрузки трансформатора, bТ=0,74;А и UР - активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора, %.

Значения UА и UР в процентах определяются по формулам:


Тогда потери напряжения в нашем трансформаторе будут равны:


Потери напряжения в линиях электропередачи в процентах определяются по формуле:


где IР - расчетный ток линии, А;- длина линии, км;0 и x0 - удельные активное и реактивное сопротивления линии, Ом/км;j - коэффициент мощности нагрузки линии.

Определим потери напряжения в кабельной линии на участке «ТП - ЩО-70»:

Два кабеля АВВГ 1(5´150) имеем: r0 =0,104 Ом/км и x0 = 0,037 Ом/км,

длина l = 190 м (по заданию).

КЛ1


Значения cosφ и sinφ найдем из тригонометрии


Определим потери напряжения в кабельной линии на участке «ЩО-70- ШРА4-250»:

Для кабеля АВВГ (5´50) имеем: r0 =0,625 Ом/км и x0 = 0,083 Ом/км, длина l = 40 м (определяем по плану цеха).

КЛ2:


Определим потери напряжения в шинопроводе:


Найдем значения cosφ и sinφ


Определим потери напряжения в линии на участке «ШРА4-250 - Д»:

Для провода АПВ-5(1´2,5) имеем: r0 =12,5 Ом/км и x0 = 0,104 Ом/км, длина l = 2 м (определяем по плану цеха).

- Л3:

Тогда напряжение на зажимах электроприемника в процентах определяется как


где UХХ - напряжение холостого хода трансформатора, %. UХХ=105 %;

DUi - потеря напряжения на i-ом элементе сети;- число элементов на пути от ТП до точки, в которой определяется UЭ.

.

Вывод: уровень напряжения на зажимах наиболее удаленного электроприемника, равный 97,27 %, находится в допустимых пределах 95 ¸110 %.Значит принимаем сечение кабеля на участке «ТП - ЩО-70»→ 2´АВВГ (5´150).

Повторим расчет уровня напряжения на зажимах наиболее удаленного электроприемника для каждой группы, результаты расчета сведены в таблицу 4.2.

Уровни напряжений находятся в допустимых пределах 95-100%.

5 ЛИТЕРАТУРА

1.   Радкевич В. Н. - Проектирование систем электроснабжения: Учеб. пособие. - Мн.: НПООО «Пион», 2001. - 292 с.

2.      Королев О. П., Радкевич В. Н., Сацукевич В. Н. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебно-методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию. - Мн.: БГПА, 1998. - 140 с.

.        Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 640

Похожие работы на - Электроснабжение потребителей цеха

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!