Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Февраля 2013 в 16:33, курсовая работа
В данном проекте произведен расчет электроснабжения участка механического цеха. Который включает в себя выбор и обоснование схемы электроснабжения цеха, расчет электрических нагрузок участка цеха, выбор марки и сечения токоведущих частей, выбор коммутационной и защитной аппаратуры. А также выполнен выбор устройств компенсирующих реактивную мощность, рассчитана питающая линия на 10 кВ и выбрано конструктивное выполнение цеховой сети.
Задание……….……………………………………………………………..…1 Аннотация……………………………………………………………………..2 Содержание………………………………………………………………………….3 Введение……………...……………………………………………………………...4 1.Краткая характеристика электроприемников цеха………………………...5 2.Выбор и обоснование схемы электроснабжения цеха …..………...……….6 3.Расчет электрических нагрузок цеха ….………………………...………….7 4.Выбор марки и сечения токоведущих частей (проводов, кабелей,
шинопроводов)………………………………………………………………….13
5.Выбор коммутационной и защитной аппаратуры …………………….….16 6.Выбор мощности трансформаторов подстанции ………………………....22 7.Компенсация реактивной мощности ……………………...……………....24 8.Расчет питающей линии 10 кВ ………………………………………….….25 9.Конструктивное выполнение цеховой сети …………………...………..…29 Список использованной литературы ………………………….……………..30
Средняя активная мощность Рсм = Ки·∑Рн =0,7·7,5 = 5,25 к Вт Средняя реактивная мощность Qсм = Pсм ·tgφ = 5,25·0,48 = 2,52 кВар
Итого по РП-1:
Минимальная номинальная мощность Рнmin = 2,5 кВт Максимальная номинальная мощность Рнmax = 70 кВт
Суммарная номинальная мощность
∑Рн = Рн1 + Рн2 +Рн3 + Рн4 = 150+7,5+70+7,5 = =235кВт
Модуль сборки
Средняя активная мощность
∑Рсм = Рсм1 + Рсм2 +Рсм3 + Рсм4 =105 + 5,25 + 49 + 5,25 = 164,5 кВт
Средняя реактивная мощность
∑Qсм = Qсм1 + Qсм2 +Qсм3 + Qсм4 =50,4 + 2,52 + 23,52 + 2,52 =
=78,96 кВар
Коэффициент использования
соsφ = 0,9
Эффективное число группы
Коэффициент расчетной нагрузки Кр =1 табл. 2.7[2]
Расчетная активная мощность Рр = Кр · ∑Pсм = 1 · 164,5 =164,5 кВт
Расчетная реактивная нагрузека (nэ=7) Qp = 1,1·∑Qсм = 86,85 кВар
Расчетная полная нагрузка
Расчетный ток
Расчеты по остальным РП производятся аналогично. Результаты вычислений сведены в Таблицу 1.
Таблица 1 – Расчет электрических нагрузок участка цеха
|
Наименование групп электроприемников |
Кол- во эп
n |
Установленная мощность приведенная к ПВ 100% |
Модуль сборки m |
Ки |
cosφ tgφ |
Средняя мощность |
nэ |
Коэф. расчет. нагруз. Кр |
Расчетная нагрузка | |||||
Рнmin Pнmax кВт |
∑Рн кВт |
Рсм кВт |
Qсм кВар |
Рр, кВт |
Qр, кВар |
Sp, кВА |
Ip, А | |||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
ШРА-1 | ||||||||||||||
|
РП-1 | ||||||||||||||
Электропечь каменная Н-30 |
3 |
50 |
150 |
0,7 |
0,9 0,48 |
105 |
50,4 |
|||||||
Шкаф сушильный |
1 |
7,5 |
7,5 |
0,7 |
0,9 0,48 |
5,25 |
2,52 |
|||||||
Печь камерная ОКБ-330 |
1 |
70 |
70 |
0,7 |
0,9 0,48 |
49 |
23,52 |
|||||||
Печь муфельная МП-25 |
3 |
2,5 |
7,5 |
0,7 |
0,9 0,48 |
5,25 |
2,52 |
|||||||
Итого по РП-1 |
8 |
70/2,5 |
235 |
>3 |
0,7 |
0,9 0,48 |
164,5 |
78,96 |
7 |
1 |
164,5 |
86,856 |
186,022 |
282,631 |
|
РП-2 | ||||||||||||||
Карусельный станок |
2 |
42 |
84 |
0,17 |
0,82 0,70 |
14,28 |
9,996 |
|||||||
Шкаф сушильный |
1 |
7,5 |
7,5 |
0,7 |
0,90 0,48 |
5,25 |
2,52 |
|||||||
Итого по РП-2 |
3 |
42/7,5 |
91,5 |
>3 |
0,2134 |
0,84 0,64 |
19,53 |
12,516 |
5 |
1,7 |
33,201 |
13,7676 |
35,9423 |
54,6087 |
|
РП-3 | ||||||||||||||
Карусельный станок |
1 |
42 |
42 |
0,7 |
0,82 0,7 |
29,4 |
20,58 |
|||||||
Плоскошлифовальный станок 0541 |
1 |
14 |
14 |
0,14 |
0,78 0,8 |
1,96 |
1,568 |
|||||||
Вентилятор |
4 |
7,5 |
30 |
0,65 |
0,82 0,70 |
19,5 |
13,65 |
|||||||
Итого по РП-3 |
6 |
42/7,5 |
86 |
>3 |
0,5913 |
0,82 0,7 |
50,86 |
35,798 |
5 |
1,08 |
54,9288 |
39,3778 |
67,5853 |
102,685 |
Итого по ШРА-1 |
17 |
70/2,5 |
412,5 |
>3 |
0,5694 |
0,88 0,54 |
234,89 |
127,274 |
12 |
1,01 |
237,2389 |
127,274 |
269,222 |
409,041 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
ШРА-2 | ||||||||||||||
|
РП-4 | ||||||||||||||
Молот ковочный МА 411 |
1 |
27 |
27 |
0,24 |
0,86
0,59 |
6,48 |
3,8232 |
|||||||
Печь каменная ОКБ-330 |
3 |
70 |
210 |
0,7 |
0,9
0,48 |
147 |
70,56 |
|||||||
Итого по РП-4 |
4 |
70/27 |
237 |
<3 |
0,6475 |
0,84
0,48 |
153,48 |
74,3832 |
4 |
1,08 |
165,7584 |
81,82152 |
184,852 |
280,855 |
|
РП-5 | ||||||||||||||
Полировальный станок С-42Л |
1 |
3,5 |
3,5 |
0,12 |
0,82
0,70 |
0,42 |
0,294 |
|||||||
Заточной станок 3641 |
1 |
2,2 |
2,2 |
0,12 |
0,82
0,70 |
0,264 |
0,1848 |
|||||||
Токарно-револьверный станок |
2 |
7,5 |
15 |
0,12 |
0,78
0,8 |
1,8 |
1,44 |
|||||||
Итого по РП-5 |
4 |
7,5/2,2 |
20,7 |
>3 |
0,12 |
0,82
0,77 |
2,484 |
1,9188 |
6 |
1 |
2,484 |
2,11068 |
3,25963 |
4,95250 |
|
РП-6 | ||||||||||||||
Преобразовательный агрегат АНД-500 ПВ-40% |
8 |
12,6 |
100,8 |
0,35 |
0,58
1,4 |
22,4 |
31,36 |
|||||||
Сварочный трансформатор ПВ-40% |
2 |
30,24 |
60,48 |
0,4 |
0,68
1,08 |
15,36 |
16,588 |
|||||||
Трансформатор сварочный ПВ-40% |
1 |
26,46 |
26,46 |
0,4 |
0,46
1,93 |
6,72 |
12,969 |
|||||||
Итого по РП-6 |
11 |
30,24/12,6 |
187,74 |
<3 |
0,37 |
0,59
1,36 |
70,056 |
95,946 |
11 |
1,07 |
74,959 |
95,946 |
121,7 |
184,99 |
Кран мостовой ПВ-40% |
1 |
1,38 |
1,38 |
<3 |
0,15 |
0,25
3,87 |
0,207 |
0,8010 |
1 |
5,33 |
0,7035 |
0,5108 |
0,869 |
1,3210 |
Итого по ШРА-2 |
20 |
70/1,3 |
376,9 |
>3 |
0,5318 |
0,79
0,76 |
226,02 |
172,24 |
13 |
1,03 |
232,80 |
172,24 |
289,5 |
439,9 |
|
Итого по цеху |
37 |
70/1,3 |
857,9 |
0,54 |
0,85 0,6 |
435,34 |
266,5 |
470,03 |
299,52 |
557,3 |
849 |
4.Выбор марки и сечений токоведущих частей.
4.1 Выбор марки и сечения проводов.
Выбор производится на примере кабеля от ШРА1 РП-1 до приёмника 2.1 – первая каменная электропечь Н-30 .
Сечение проводов и кабелей выбирается по условию нагрева для нормальных условий эксплуатации:
Iр≤Iдл.доп;
Выбирается провод марки АПРТО, сечением 3×35, проложенный в трубе, для которого:
Iдл.доп=102 А. /4,200/
84,4 А<106 А – условие выполняется.
Выбранное сечение проверяется по допустимой потере напряжения:
ΔU≤ΔUдоп,
где ΔU – потери напряжения в проводнике, В;
ΔUдоп – допустиме потери напряжения , В.
ΔUдоп=0,05Uном;
ΔUдоп=0,05·380= 19В ;
R0, X0 – удельные активное и индуктивное сопротивления выбранного проводника;
R0=1,17 Ом/км; X0=0,099 Ом/км /1,54/
1,02 В<19 В - условие выполняется.
Если выбранное сечение не проходит по потерям напряжения, то сечение нужно завышать.
Сечение проверяется на соответствие току защитного аппарата:
Iдл.доп ≥ Кз×Iз,
где Кз – коэффициент защиты. Принимается в зависимости от среды и конструктивного выполнения токоведущих частей;
Кз = 0,33; /4,204/
Iз – ток защитного аппарата. В качестве него принимается ток плавкой вставки предохранителя или ток срабатывания теплового расцепителя автомата, А.
Проверка по данному условию возможна только после выбора защитной аппаратуры на стороне питания, пример расчета приведен далее в 5 пункте
Iз = 125 А
Iдл.доп= 102 > Кз*Iз= 102*0,33 =41,25 А.
Все условия выполнены, следовательно, провод правильно выбран. Расчет остальных токоведущих частей аналогичен вышеприведенному.
Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.
4.2 Выбор шинопроводов.
Выбор сечения шинопровода производится по длительному току ШРА: IШРА ≥ Iдл.доп ШРА
Iдл.доп ШРА1 = 409 А
Iдл.доп ШРА2 = 439 А
Выбираем по справочнику [4] (табл. 2.45) распределительные шинопроводы типа- ШРА4 - 630 - VY3 на номинальный ток Iном ШРА1 = 630А, сечение шины (60х8)мм, удельное сопротивление г0 = 0,066 Ом/км, х0 = 0,093 Ом/км с автоматическим выключателем типа ВА51-39 на 630А с электромагнитным расцепителем на ток Iном.р1 = 500А ≥ Iдл.доп ШРА1
и ШРА4 - 630 - VY3 на номинальный ток Iном ШРА2 = 630 А, сечение шины
(50x5) мм, удельное сопротивление г0 = 0,066 Ом/км, х0 = 0,093 Ом/км с автомати- ческим выключателем типа ВА51-39 на 630 А с электромагнитным расцепителем на ток Iном.р2 = 630 А ≥ Iдл.доп ШРА2.
Расчет шинопроводов также сводится в таблицу 2.
Таблица 2 - Выбор токоведущих частей сети 0,4 кВ
Наименование линии |
Рр кВт |
cosφ/sin φ |
Iр, А |
Iдл.доп, А |
Марка и сечение проводника |
Способ проклад ки |
Ro, Ом/к м |
Хо, Ом/к м |
L·10-3 |
ΔU |
Кз·Iз |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
РП-1 | |||||||||||
РП-1-2.1 |
50 |
0,9/0,44 |
84,40793 |
106 |
АВВГ 3*25 |
в земле |
1,17 |
0,099 |
7,3 |
1,170305 |
41,25 |
РП-1-2.2 |
50 |
0,9/0,44 |
84,40793 |
106 |
АВВГ 3*25 |
в земле |
1,17 |
0,099 |
4 |
0,641263 |
41,25 |
РП-1-2.3 |
50 |
0,9/0,44 |
84,40793 |
106 |
АВВГ 3*25 |
в земле |
1,17 |
0,099 |
5 |
0,801579 |
41,25 |
РП-1-5.1 |
7,5 |
0,9/0,44 |
12,66119 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
2,5 |
0,582568 |
10,395 |
РП-1-6.1 |
70 |
0,9/0,44 |
118,1711 |
127 |
АВВГ 3*35 |
в земле |
0,84 |
0,095 |
1,4 |
0,228609 |
52,8 |
РП-1-7.1 |
2,5 |
0,9/0,44 |
4,220397 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
5 |
0,388379 |
10,395 |
РП-1-7.2 |
2,5 |
0,9/0,44 |
4,220397 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
3,5 |
0,271865 |
10,395 |
РП-1-7.3 |
2,5 |
0,9/0,44 |
4,220397 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
4 |
0,310703 |
10,395 |
РП-2 | |||||||||||
РП-2-10.1 |
42 |
0,82/0,57 |
77,82 |
82 |
АВВГ 3*16 |
в земле |
1,84 |
0,113 |
2,7 |
0,572535 |
33 |
РП-2-10.2 |
42 |
0,82/0,57 |
77,82 |
82 |
АВВГ 3*16 |
в земле |
1,84 |
0,113 |
4,7 |
0,996636 |
33 |
РП-2-5.1 |
7,5 |
0,9/0,44 |
12,66119 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
5,5 |
1,28165 |
10,395 |
РП-3 | |||||||||||
РП-3-10.1 |
42 |
0,82/0,57 |
77,82 |
82 |
АВВГ 3*16 |
в земле |
1,84 |
0,113 |
0,3 |
0,063615 |
33 |
РП-3-12.1 |
14 |
0,78/0,63 |
27,27026 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
5,9 |
2,574445 |
13,2 |
РП-3-14.1 |
7,5 |
0,82/0,57 |
13,89643 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
15,6 |
3,64259 |
10,395 |
РП-3-14.2 |
7,5 |
0,82/0,57 |
13,89643 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
11,7 |
2,731942 |
10,395 |
РП-3-14.3 |
7,5 |
0,82/0,57 |
13,89643 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
10,7 |
2,498443 |
10,395 |
РП-3-14.4 |
7,5 |
0,82/0,57 |
13,89643 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
6,5 |
1,517746 |
10,395 |
РП-4 | |||||||||||
РП-4-1.1 |
27 |
0,86/0,51 |
47,7003 |
63 |
АВВГ 3*10 |
в земле |
2,94 |
0,122 |
9,8 |
2,097546 |
20,79 |
РП-4-6.1 |
70 |
0,9/0,44 |
118,1711 |
127 |
АВВГ 3*35 |
в земле |
0,84 |
0,095 |
2,1 |
0,342914 |
52,8 |
РП-4-6.2 |
70 |
0,9/0,44 |
118,1711 |
127 |
АВВГ 3*35 |
в земле |
0,84 |
0,095 |
4,7 |
0,767474 |
52,8 |
РП-4-6.3 |
70 |
0,9/0,44 |
118,1711 |
127 |
АВВГ 3*35 |
в земле |
0,84 |
0,095 |
4,7 |
0,767474 |
52,8 |
РП-5 | |||||||||||
РП-5-4.1 |
3,5 |
0,82/0,57 |
6,485 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
6,9 |
0,751868 |
10,395 |
РП-5-8.1 |
2,2 |
0,82/0,57 |
4,076286 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
3,7 |
0,253425 |
10,395 |
РП-5-11.1 |
7,5 |
0,78/0,63 |
14,60907 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
4,6 |
1,075283 |
10,395 |
РП-5-11.2 |
7,5 |
0,78/0,63 |
14,60907 |
30 |
АВВГ 3*2,5 |
в земле |
11,75 |
0,116 |
1,6 |
0,374011 |
10,395 |
РП-6
РП-6-3.1 |
12,6 |
0,58/0,82 |
33,00641285 |
44 |
АВВГ 3*6 |
в земле |
4,9 |
0,116 |
0,3 |
0,050373 |
10,395 |
РП-6-3.2 |
12,6 |
0,58/0,82 |
33,00641285 |
44 |
АВВГ 3*6 |
в земле |
4,9 |
0,116 |
0,3 |
0,050373 |
10,395 |
РП-6-3.3 |
12,6 |
0,58/0,82 |
33,00641285 |
44 |
АВВГ 3*6 |
в земле |
4,9 |
0,116 |
3,8 |
0,638064 |
10,395 |
РП-6-3.4 |
12,6 |
0,58/0,82 |
33,00641285 |
44 |
АВВГ 3*6 |
в земле |
4,9 |
0,116 |
1,9 |
0,319032 |
10,395 |
РП-6-3.5 |
12,6 |
0,58/0,82 |
33,00641285 |
44 |
АВВГ 3*6 |
в земле |
4,9 |
0,116 |
6,4 |
1,074634 |
10,395 |
РП-6-3.6 |
12,6 |
0,58/0,82 |
33,00641285 |
44 |
АВВГ 3*6 |
в земле |
4,9 |
0,116 |
4 |
0,671646 |
10,395 |
РП-6-3.7 |
12,6 |
0,58/0,82 |
33,00641285 |
44 |
АВВГ 3*6 |
в земле |
4,9 |
0,116 |
3,6 |
0,604482 |
10,395 |
РП-6-3.8 |
12,6 |
0,58/0,82 |
33,00641285 |
44 |
АВВГ 3*6 |
в земле |
4,9 |
0,116 |
4,4 |
0,738811 |
10,395 |
РП-6-16.1 |
30,24 |
0,68/0,73 |
67,56606865 |
77 |
АВВГ 3*16 |
в земле |
1,84 |
0,113 |
8,8 |
1,373494 |
20,79 |
РП-6-16.2 |
30,24 |
0,68/0,73 |
67,56606865 |
77 |
АВВГ 3*16 |
в земле |
1,84 |
0,113 |
7,2 |
1,123768 |
20,79 |
РП-6-17.1 |
26,46 |
0,46/0,89 |
87,39524098 |
102 |
АВВГ 3*25 |
в земле |
1,17 |
0,099 |
4,15 |
0,393447 |
26,4 |