Определение суммарной нагрузки цеха

Определение суммарной нагрузки цеха

Введение

Целью дисциплины является подготовка специалиста высокой квалификации, способного выполнять все задачи, связанные с обеспечением потребителей промышленных предприятий надежным, современным и экономичным электроснабжением при нормированном качестве электроэнергии.

Задачами изучения основных разделов дисциплины является освоение методик расчетов электрических нагрузок, расчетов компенсации реактивной мощности, составление схем цеховых и внутризаводских сетей.

1. Задание к курсовой работе

цех осветительный ток замыкание

Исходными данными для выполнения курсовой работы является план цеха с расставленным технологическим оборудованием и ведомостью электроприемников.

Для одного из цехов промышленного предприятия, план которого приведен, произвести перечисленные мероприятия и расчеты с выбором схем и электрооборудования электрической сети.

1.  Наметить узлы питания электроприемников (силовые шкафы, распределительные шинопроводы).

2.      Определить силовые нагрузки по узлам питания, осветительную нагрузку и расчетную нагрузку по цеху в целом методом коэффициентов использования и максимума.

.        Выбрать схему питающей и распределительной сети цеха.

.        Выбрать число и мощность трансформаторов, место расположения цеховой подстанции.

.        Определить сечение и марку проводов, кабелей и шин сети цеха.

.        Произвести выбор электрической аппаратуры и рассчитать токи плавких вставок предохранителей и уставок расцепителей автоматов.

.        Начертить схему силовой питающей и распределительной сетей цеха.

.        Начертить схему силовой питающей и распределительной сетей цеха с указанием сечения проводов, кабелей, параметров отключающей и защитной аппаратуры и электроприемников.

.        На расчетной однолинейной схеме питающей и распределительной сети цеха до 1 кВ указать параметры сети, защитных аппаратов, нулевого провода от КТП до наиболее удаленного мощного электродвигателя, расчетные и пиковые токи.

.        Определить трех-, двух-, однофазные токи короткого замыкания в намеченных точках К1, К2 и К3. Принять условно мощность к.з. на высшей стороне цеховых трансформаторов в пределах 100-150 МВА. Однофазные к.з. рассчитать дважды: при схеме трансформатора ∆/Y^o-11 и схеме Y/Y^o-12.

.        Проверить выбранные автоматы и предохранители по отключающей способности.

2. Исходные данные

Таблица 1. Электрические нагрузки прессово-штамповочного цеха

3. Расчет электрических нагрузок прессово-штамповочного цеха

Расчет электрических нагрузок производится в таблице 2 «Расчет нагрузок по прессово-штамповочному цеху».

Для электроприемников, паспортная мощность которых дана в кВт с ПВ ≠ 100%, записывается мощность, приведенная к ПВ = 100% в кВт

 (1)

. Для крана с ПВ - 25%:

кВт;

2. Для аппарата контактной сварки ПВ-50% (кВА)

 (2)

кВт;

В графе 8 (таблица №2) подсчитывается средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену для каждой характерной подгруппы электроприемников по формуле:

 (3)

ЭП 1-5,6,9

В графе 9 (таблица №2) подсчитывается средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену для каждой характерной группы электроприемников по формуле:

 (4)

 (5)

 (6)

Электрические нагрузки остальных электроприемников в узле питания ШРА-1 рассчитываем аналогично.

Для определения итоговой нагрузки узла питания ШРА-1 необходимо определить:

-        средневзвешенное значение коэффициента использования

 (7)

-        эффективное число электроприемников

 (8)

-        значение коэффициента максимума определяется по таблицам в зависимости от эффективного числа электроприемников и средневзвешенного коэффициента использования:

Максимальная активная нагрузка от силовых электроприемников узла:

 (9)

Максимальная реактивная нагрузка от силовых электроприемников узла приниается равной:

при n_э≤10,  (10)

при n_э>10,  (11)

в нашем случае 21>10,

Максимальная полная нагрузка:

 (12)

Расчетный ток для трехфазного напряжения определяется: U_н=0,38кВ

 (13)

4. Расчет осветительной нагрузки

Расчетная осветительная нагрузка принимается равной мощности освещения за наиболее загруженную смену и определяется по формуле:

 (14)

 (15)

где - коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки, числовые значения которого принимают по таблице 3.1., 10

 - коэффициент реактивной мощности, определяется по

 - установленная мощность приемников освещения по цеху, определяется по удельной осветительной нагрузке на  поверхности пола известной производственной площади:

 (16)

где - площадь производственного помещения, которая определяется по плану цеха, в

 - удельная расчетная мощность в кВт на м²

Таблица 2

5. Определение суммарной нагрузки цеха

Выбираем цеховой трансформатор

Таблица 3

Определим коэффициент загрузки трансформатора:

Условие компенсации реактивной мощности:

Если:

=962 квар

=

6. Выбор оборудования

Таблица 4. Технические данные ЭП ШРА - 1

Таблица 5. Технические данные ЭП ШР - 1

Таблица 6. Технические данные ЭП кТП

Выбор плавких предохранителей и автоматических включателей отходящих линий и силовых кабелей к электроприемникам и узлам питания

Выбор защитных аппаратов и проводников для ШРА - 1

Линия к ЭП 1-5,6,9: выбираем автомат марки ВА по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА-57 - 31

Выбираем провод по следующим условиям:

Выбираем провод марки АПВ - (316+110)

Выбор защитных аппаратов и проводников для ШР - 1

Линия к ЭП 25: выбираем предохранитель по следующим условиям:

Выбираю предохранитель типа ПР-2 -60

Выбираем провод по следующим условиям:

Выбираем провод марки АПВ - (32,5+12)

Линия к ЭП 26-29: выбираем предохранитель по следующим условиям:

Выбираем предохранитель типа ПР-2-60

Выбираем провод по следующим условиям:

Выбираем провод марки АПВ - (34+12,5)

Линия к ЭП 30: выбираем автомат марки ВА по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА-57 - 31

Выбираем провод по следующим условиям:

Выбираем провод марки АПВ - (316+110)

Выбор защитных аппаратов для к ТП

Линия к ЭП 31-33: выбираем автомат марки ВА по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА57 - 35

Выбираем кабеля по следующим условиям:

Выбираем провод марки ААБ - (395+170)

Выбор автомата (В2), кабельной линии и типа шинопровода

ШРА - 1

Выбираем шинопровод по условию:

Принимаю шинопровод типа ШРА73ВУЗ - 400

Выбираем автомат по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА - 57 - 39

Выбираем кабель к ШРА - 1:

Выбираем кабель типа ААБ - (3185)+(1150)

Выбор автомата(В3), кабельной линии и типа узла питания

ШР - 1

Выбираем распределительный шкаф по условию:

Принимаю распределительный шкаф типа ШР11-73-701 - 250

Выбираем автомат по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА - 57 - 31

Выбираем кабель к ШР - 1:

Выбираем кабель типа ААБ - (325)+(116)

Выбор автомата В4, кабельной линии и типа щитка освещения ЩО

Выбираем автомат по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА51 - 25

Выбираем кабель ЩО:

Выбираем кабель типа ААБГ - 1 - (42,5)

Выбор ШМА

 25002107,562

Выбираем шинопровод типа ШМА -68Н

Выбор вводного автомата (В1)

Выбираем автомат по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА53 - 43 - 2500

Выбираем кабель типа 5ААБ - (3240)+(1185)  

7. Схема питания наиболее удаленного электроприемника цеха

Для расчета токов короткого замыкания составим схему питания наиболее удаленного электроприемника цеха.

а)                                                                                 б)

Рисунок 2 - а) схема питания ЭП №6; б) схема замещения

активное и реактивное сопротивление трансформатора

активное и реактивное сопротивление катушек и контактов автоматических выключателей

активное и реактивное сопротивление шкафа ШРА-2

активное и реактивное сопротивление проводов

8. Расчет токов короткого замыкания

Активное и реактивное сопротивление трансформатора:

Активное и реактивное сопротивление вводного автомата:

;

;

Активное и реактивное сопротивление ШМА-68Н, (I_н=2500А)

;                           L = 5 м

Активное и реактивное сопротивление автомата к ШРА-1:

;

;

Активное и реактивное сопротивление кабеля к ШРА-1:

;                         L_каб = 60 м

Активное и реактивное сопротивление ШРА-1:

Активное и реактивное сопротивление провода к ЭП №1:

;                      L_пров = 3 м

Активное и реактивное сопротивление автомата для ЭП №1

;

;

Трехфазное короткое замыкание в точке К1

Трехфазное короткое замыкание в точке К2

Трехфазное короткое замыкание в точке К3

Двухфазное короткое замыкание в точке К1

Двухфазное короткое замыкание в точке К2

Двухфазное короткое замыкание в точке К3

Расчёт однофазного короткого замыкания

 (при соединении обмоток трансформатора y/yە -12)

 (при соединении обмоток трансформатора Δ/yﻩ - 11)

;

;

Соединение обмоток трансформатора y/y°-12:

Однофазное короткое замыкание в точке К1

Однофазное короткое замыкание в точке К2

Однофазное короткое замыкание в точке К3

Соединение обмоток трансформатора Δ/y°-11:

Однофазное короткое замыкание в точке К1

Однофазное короткое замыкание в точке К2

Однофазное короткое замыкание в точке К3

Таблица 7. Результаты расчетов токов короткого замыкания

Заключение

цех осветительный ток замыкание

В данной пояснительной записке произведен расчет электроснабжение электромеханического цеха, целью которого является выбор наиболее оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов, позволяющих обеспечить необходимую надежность электропитания и бесперебойной работы цеха.

В ходе выполнения курсового проекта мы произвели расчет электрических нагрузок. Выбрали количество и мощность трансформаторов, с учета оптимального коэффициента их загрузки и категории питающихся электроприемников. Выбрали наиболее надежный вариант сечения проводов и кабелей питающих и распределительных линий. Произвели расчет токов короткого замыкания. Определили мощность компенсирующих устройств.

Список использованной литературы

1.   Бозжанова Р.Н., О.П. Живаева. Электроснабжение. Методические указания и задания к выполнению курсовой работы для студентов очной формы обучения специальности 050718 - Электроэнергетика. - Алматы, АИЭС, 2008. - 35 с.

.     Справочник по проектированию электроснабжения: Электроустановки промышленных предприятий / Под редакцией Барыбина Ю.Г. и др. - М.: Энергоатомиздат, 1990

3.      Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования: Электроустановки промышленных предприятий / Под редакцией Барыбина Ю.Г. и др. - М.: Энергоатомиздат, 1991

4.   Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: Электрооборудование. Под ред. А.А. Федорова. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

5.      Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: Электроснабжение / Под ред. А.А. Федорова. - М.: Энергоатомиздат, 1986.