Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 44
Нижегородское высшее военно-инженерное командное училище
(военный институт)
Кафедра электрификации и автоматизации по дисциплине «Электропитающие сети и электроснабжение »
Тема: «ЭСН и ЭО цеха обработки корпусных деталей»
Вариант № 6 Учебная группа 4173 Студент: Дементьев В.С.
Руководитель: Мещеряков И. И.
Кстово 2010 г. Оглавление Введение........................................................................................................... 3 1. Характеристика производства и потребителей электроэнергии............... 4 2. Расчет электрических нагрузок цеха.......................................................... 5 3. Выбор числа и мощности питающих трансформаторов......................... 10 4. Расчет и выбор компенсирующих устройств. ......................................... 10 5. Определение центра нагрузок цеха.......................................................... 12 6. Расчет линий электроснабжения............................................................... 13 7. Расчет токов короткого замыкания.......................................................... 43 8. Расчет и выбор аппаратов защиты........................................................... 48 9. Кабельный журнал.................................................................................... 54 10. Используемое оборудование для электроснабжения цеха.................... 55 Список используемой литературы............................................................... 57 Введение.
Повышение уровня электрификации производства и эффективности использования энергии основано на дальнейшем развитии энергетической базы, непрерывном увеличении электрической энергии. В настоящее время при наличии мощных электрических станций, объединённых в электрические системы, имеющих высокую надёжность электроснабжения, на многих промышленных предприятиях продолжается сооружение электростанций. Необходимость их сооружения обуславливается большой удалённостью от энергетических систем, потребностью в тепловой энергии для производственных нужд и отопления, необходимостью резервного питания ответственных потребителей. В настоящее время разработаны метода расчётов и проектирования цеховых сетей, выбора мощности цеховых трансформаторов, методика определения цеховых нагрузок и т. д. В связи с этим большое значение приобретают вопросы подготовки высококвалифицированных кадров, способных успешно решать вопросы проектирования электроснабжения и практических задач. 1.
Характеристика производства и потребителей электроэнергии.
Цех обработки корпусных деталей (ЦОКД) предназначен для механической и антикоррозийной обработки изделий. Он содержит станочное отделение, гальванический и сварочные участки. Кроме того, имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения. Цех получает ЭСН от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП – 0,8 км, а от энергосистемы до ГПП – 16 км. Низкое напряжение на ГПП – 6-10 кВ. Количество рабочих смен – 2. Потребители цеха относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН. Грунт в районе цеха – суглинок при температуре +5 ºС. Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждый. Размеры цеха А×В×Н=48×30×8 м. Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м. Перечень ЭО цеха дан в таблице 1. Таблица 1 – Перечень электрооборудования сварочного участка цеха. 2.
Расчет электрических нагрузок цеха.
Расчет производится методом упорядоченных диаграмм. Этот метод сводится к расчету максимальных расчетных нагрузок электроприемников. РЭП
– активная мощность электроприемника. tgφ – коэффициент реактивной мощности. Qр
– средняя реактивная мощность. m – масштаб нагрузки. 1) Сварочные аппараты: 2) Гальванические ванны: 3) Вентиляторы: 4) Продольно-фрезерные станки: 5) Горизонтально-расточные станки: 6) Агрегатно-расточные станки: 7) Плоскошлифовальные станки: 8) Краны консольные поворотные: 9) Токарно-шлифовальный станок: 10) Радиально-сверлильные станки: 11) Алмазно-расточные станки: Результаты расчетов сводятся в таблицу 2: Таблица 2 – Сводная ведомость нагрузок 3.
Выбор числа и мощности питающих трансформаторов.
В цеху находятся электроприемники второй категории которые обеспечивающие жизнедеятельность (вентиляция и кондиционирование) поэтому на трансформаторной подстанции будут установлены два трансформатора. Определяем мощность трансформаторов: Определяем потери в трансформаторе: C учетом расчетов выбираем 2 трансформатора ТМ – 400-10/0,4 – трансформаторы силовые масляные. 4. Расчет и выбор компенсирующих устройств.
Расчетную реактивную мощность компенсирующих устройств можно определить из соотношения: α – коэффициент, учитывающий повышение cosφестественным способом, принимается α=0,9; Компенсацию мощности производим до 1) Сварочные аппараты: 2) Продольно-фрезерные станки: 3) Горизонтально-расточные станки: 4) Агрегатно-расточные станки: 5) Плоскошлифовальные станки: 6) Краны консольные поворотные: 7) Токарно-шлифовальный станок: 8) Радиально-сверлильные станки: 9) Алмазно-расточные станки: Компенсирующие устройства буду установлены в точках I и II. Расчетная мощность компенсирующего устройства в точке Iравна: Расчетная мощность компенсирующего устройства в точке IIравна: Типы компенсирующих устройств занесены в таблицу 3: Таблица 3 – Типы компенсирующих устройств Пояснение маркировки: · УКРМ - установка компенсации реактивной мощности; · 0,4
- номинальное напряжение, кВ; · 40
- номинальная мощность, кВАр; · УХЛ4
- климатическое исполнение и категория размещения. 5.
Определение центра нагрузок цеха.
Определим условные координаты центра нагрузок цеха: 6.
Расчет линий электроснабжения.
Расчет линий электропередач производим методом проводникового материала. Всю схему электроснабжения цеха разделим на два участка и составим для каждого участка схемы замещения. Рассчитаем первую схему. Составим 1 схему замещения:
Определим значения моментов на участках схемы, результаты сведены в таблицу 4. Таблица 4 – Расчетная таблица моментов нагрузки для первой схемы. Вычисляем приведенные моменты нагрузок на участках, где сеть разветвляется, а именно: участки ШО1-ШР1 и ШР1-ШР2. Для прокладки выбираем провод марки ВВГ. ВВГ — силовой кабель для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Количество жил в них насчитывается от 1 до 5, площадь сечения — от 1,5 до 240 кв. мм. Они рассчитаны на напряжение 660, 1000 и 6000 В. В качестве проводников в ВВГ используется медная проволока; изоляция и оболочка выполнены из поливинилхлоридных пластикатов. Расчетное сечение провода для участка ШО1-ШР1:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШО1-ШР1: Вывод:
так как Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШО1-ШР1: Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР1 составят: Расчетное сечение провода для участка ШР1-1:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР1-1: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР1-2:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР1-2: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР1-3:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР1-3: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР1-4:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР1-4: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР1-ШР2:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР1-ШР2: Вывод:
так как Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШР1-ШР2: Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР2 составят: Расчетное сечение провода для участка ШР2-5:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР2-5: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР2-6:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР2-6: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР-7:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР2-7: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР2-8:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР2-8: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР2-9:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР2-9: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР2-10:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР2-10: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР2-11:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР2-11: Вывод:
так как Рассчитаем вторую схему. Составим 2 схему замещения:
Определим значения моментов на участках схемы, результаты сведены в таблицу 5. Таблица 5 – Расчетная таблица моментов нагрузки для второй схемы. Вычисляем приведенные моменты нагрузок на участках, где сеть разветвляется, а именно: участки ШО2-ШР3, ШР3-ШР4 и ШР4-ШР5. Для прокладки выбираем провод марки ВВГ. ВВГ — силовой кабель для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Количество жил в них насчитывается от 1 до 5, площадь сечения — от 1,5 до 240 кв. мм. Они рассчитаны на напряжение 660, 1000 и 6000 В. В качестве проводников в ВВГ используется медная проволока; изоляция и оболочка выполнены из поливинилхлоридных пластикатов. Расчетное сечение провода для участка ШО2-ШР3:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШО2-ШР3: Вывод:
так как Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШО2-ШР3: Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР3 составят: Расчетное сечение провода для участка ШР3-12:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР3-12: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР3-13:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР3-13: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР3-14:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР3-14: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР3-19:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР3-19: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР3-20:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР3-20: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР3-24:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР3-24: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР3-25:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР3-25: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР3-26:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР3-26: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР3-ШР4:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР3-ШР4: Вывод:
так как Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШР3-ШР4: Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР4 составят: Расчетное сечение провода для участка ШР4-27:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР4-27: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР4-28:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР4-28: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР4-29:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР4-29: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР4-30:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР4-30: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР4-31:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР4-31: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР4-32:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР4-32: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР4-ШР5:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР4-ШР5: Вывод:
так как Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШР4-ШР5: Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР5 составят: Расчетное сечение провода для участка ШР5-15:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР5-15: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР5-16:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР5-16: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР5-17:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР5-17: Расчетное сечение провода для участка ШР5-18:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР5-18: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР5-21:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР5-21: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР5-22:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР5-22: Вывод:
так как Расчетное сечение провода для участка ШР5-23:
Ближайшее большее стандартное сечение провода Расчетный ток на участке ШР5-23: Вывод:
так как 7.
Расчет токов короткого замыкания.
Определим токи однофазного, двухфазного и трехфазного короткого замыкания для четырех точек К1, К2, К3 и К4. Для точки К1:
Определим полное сопротивление линии: S – сечение проводника, мм2
. Сопротивления трансформатора равны: Определим значение трехфазного тока КЗ: Zk
- полное сопротивление до точки КЗ. Ударный коэффициент равен Ударный ток КЗ равен: Действующее значение ударного тока равно: Двухфазный ток КЗ: Однофазный ток КЗ равен: Для точки К2:
Определим полное сопротивление линии: S – сечение проводника, мм2
. Сопротивления трансформатора равны: Определим значение трехфазного тока КЗ: Zk
- полное сопротивление до точки КЗ. Ударный коэффициент равен Ударный ток КЗ равен: Действующее значение ударного тока равно: Двухфазный ток КЗ: Однофазный ток КЗ равен: Для точки К3:
Определим полное сопротивление линии: S – сечение проводника, мм2
. Сопротивления трансформатора равны: Определим значение трехфазного тока КЗ: Zk
- полное сопротивление до точки КЗ. Ударный коэффициент равен Ударный ток КЗ равен: Действующее значение ударного тока равно: Двухфазный ток КЗ: Однофазный ток КЗ равен: Для точки К4:
Определим полное сопротивление линии: S – сечение проводника, мм2
. Сопротивления трансформатора равны: Определим значение трехфазного тока КЗ: Zk
- полное сопротивление до точки КЗ. Ударный коэффициент равен Ударный ток КЗ равен: Действующее значение ударного тока равно: Двухфазный ток КЗ: Однофазный ток КЗ равен: Результаты расчетов сведены в таблицу 6. Таблица 6 – Сводная ведомость токов КЗ по точкам. 8.
Расчет и выбор аппаратов защиты.
Участок от ТП до ШО1: I = 378,16А Выбираем автоматический выключатель ВА-55-37-3 Участок от ШО1 до ШР1: I = 378,16А Выбираем автоматический выключатель ВА-55-37-3 Участок от ШР1 до ШР2: I = 221,6А Выбираем автоматический выключатель ВА-55-35-3 Участок от ШР2 до 11 потребителя: I = 13,3А Выбираем автоматический выключатель SH204L С16А/4п/ 4,5кА Аналогичным способом выбираем все остальные аппараты защиты. Таблица 7 – аппараты защиты. 10. Используемое оборудование для электроснабжения цеха
Список используемой литературы:
1. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. – 2-е изд., испр. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М,2008. – 214 с. 2. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: учеб. Пособие. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФПА-М, 2009. – 480 с.
|