Характеристика потребителей (термический цех) системы электроснабжения. Расчет электрических и осветительных нагрузок. Выбор мощности, числа и типа цеховых трансформаторов. Проверка коммутационной и защитной аппаратуры. Токи короткого замыкания.
Целью данного курсового проекта является разработка системы электроснабжения термического цеха. При проектировании нужно произвести расчет электрических и осветительных нагрузок, выбрать мощность, число и тип цеховых трансформаторов, рассмотреть вопросы выбора и проверки коммутационной и защитной аппаратуры 0,4 КВ, выбрать сечения и длины кабельных линий, произвести расчет токов короткого замыкания, расчет автоматики, построить карту селективности. По категории надежности часть приемников цеха являются потребителями II категории - 75%, а все остальные - потребители III категории. Питание электроприемников обеспечивается от двух независимых, взаимно резервирующих, источников питания. Потребители имеют разные режимы работы.Основными исходными данными для определения расчетных силовых нагрузок служит перечень потребителей электрической энергии с указанием их номинальной мощности, количества и режима работы. Расчет производится по методу упорядоченных диаграмм. Эффективное число электроприемников определяется по формуле: (2.4) Расчетная нагрузка группы потребителей электроэнергии определяется по формуле: , (2.5) где Кр - коэффициент расчетный. Расчетная реактивная мощность группы потребителей определяется в зависимости от эффективного числа электроприемников по выражениям: При: : , (2.6) при: , (2.7) где - соответствует cos ц, принятому для данного потребителя.Расчет осветительных нагрузок цеха производим по методу удельных мощностей. Устанавливаем VI разряд зрительных работ. Освещение выполним люминесцентными лампами, тип светильника ЛБ-80, cosц=0,93.При выборе числа и мощности трансформаторов учитывается категория надежности электроснабжения потребителей и их коэффициент загрузки , который зависит от системы охлаждения трансформатора: Для I категории - (сухие) и (масляные); Найдем суммарную мощность, потребляемую цехом с учетом осветительной нагрузки: (3.1) Количество трансформаторов определяется по выражению: , (3.4) где - номинальная мощность трансформатора; Реактивная мощность, передаваемая через трансформаторы из сети ВН в сеть НН, определяется по выражению: (3.5) квар; Уточняем коэффициент загрузки трансформатора по выражению: (3.7)Полные затраты на обслуживание трансформатора определяются по выражению: , (3.9) где E - норма дисконта (); затраты на обслуживание ремонт и амортизацию. коэффициент, учитывающий транспортно заготовительные расходы, связанные с приобретением оборудования; коэффициент учитывающий затраты на строительные работы; коэффициент учитывающий затраты на монтаж и отладку оборудования. тыс. руб.;Цеховые сети распределения электроэнергии должны обеспечивать необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от их категории надежности, быть удобными и безопасными в эксплуатации, иметь оптимальные технико-экономические показатели, и конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа. Магистральная схема-это такая схема, когда питание к отдельным узлам нагрузки передается по отдельной линии. Магистральные схемы выполненные шинопроводами относятся к высоконадежным элементам систем электроснабжения, их можно применять для питания потребителей любой категории.Для выбора кабелей необходимо знать номинальные токи электроприемников, которые рассчитываются по формуле: (4.1) Проверяем выбранный кабель по нагреву расчетным током: , (4.2) где - длительно допустимый ток, А; поправочный коэффициент, учитывающий отличие температуры в цехе от температуры, при которой задан , ; поправочный коэффициент, учитывающий снижение допустимой токовой нагрузки для кабелей при их многослойной прокладке в коробах, . Выбранные кабели необходимо проверить на потери напряжения: (4.3) где , - активное и реактивное удельные сопротивления линии, МОМ/м;Выполним расчет нагрузок по отдельным узлам схемы Расчет нагрузки, приходящейся на 1-й РП: шт, ; Расчет нагрузки, приходящейся на 2-й РП: КВТ; Расчет нагрузки, приходящейся на 3-й РП: Ки = 0,16 шт, ; Расчет нагрузки, приходящейся на 4-й РП: шт, ;Расчет токов КЗ выполняется с целью проверки коммутационной аппаратуры на динамическую стойкость, чувствительность и селективность действия защит. Расчет произведем для потребителя № 78, т.к. он является самым мощным электроприемником, и для потребителя № 39, т.к. он является самым удаленным. Расстояние между фазами проводника а для КТП с трансформаторами на 630 КВА составляет , т.к. а > 50 мм, то LД = а = 60 мм. Расстояние между фазами проводника а в сетях напряжением до 1 КВ составляет 2,8 мм, т.к. а <5 мм, то LД = 4а = 11,2 мм. Расстояние между фазами проводника а в сетях напряжением до 1 КВ составляет 2,8 мм, т.к. а <5 мм, то LД = 4а = 11,2 мм.Кран мостовой подключен к шкафу РП 4 проводом АПВ 4 (1Ч50) длиной 26 м. В качестве выключателя QF3 выбираем автоматический выключатель марки ВА52Г31: А; А; 14А; КА. Печь сопротивления подключена к шкафу РП 8 проводом АПВ 4 (1x35) длиной 17,5 м. В качестве выключателя QF5 выбираем автоматический выключатель мар
План
Содержание
Введение
1. Характеристика потребителей
2. Расчет силовых и осветительных нагрузок
2.1 Расчет силовых нагрузок
2.2 Расчет осветительных нагрузок
3. Выбор цеховых трансформаторов
3.1 Расчет числа и мощности цеховых трансформаторов
3.2 Технико-экономический расчет
4. Выбор схемы распределения электрической энергии
4.1 Выбор сечения проводов и кабелей
4.2 Выбор выбор шинопроводов
5. Расчет токов короткого замыкания
6. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры
Заключение
Список литературы
Введение
Целью данного курсового проекта является разработка системы электроснабжения термического цеха. При проектировании нужно произвести расчет электрических и осветительных нагрузок, выбрать мощность, число и тип цеховых трансформаторов, рассмотреть вопросы выбора и проверки коммутационной и защитной аппаратуры 0,4 КВ, выбрать сечения и длины кабельных линий, произвести расчет токов короткого замыкания, расчет автоматики, построить карту селективности.
По категории надежности часть приемников цеха являются потребителями II категории - 75%, а все остальные - потребители III категории. Питание электроприемников обеспечивается от двух независимых, взаимно резервирующих, источников питания.
Все потребители электрической энергии являются потребителями трехфазного напряжения 380В переменного тока с частотой 50Гц. Потребители имеют разные режимы работы. Вся осветительная нагрузка цеха однофазная.
Таблица 1.1 - Характеристика потребителей
№ по рисунку Наименование потребителя n, шт Uном, В Рном, КВТ Ки cos? Режим работы
1. Механическое отделение Н=6м
1,2 4,5 6,7,8,9,10 Токарные станки 2 2 5 380 380 380 16,2 12,5 4,8 0,16 0,16 0,16 0,6 0,6 0,6 КР КР КР
11,12,13,14,15 16,17 Строгальные станки 5 2 380 380 4,2 3,1 0,16 0,16 0,6 0,6 КР КР
18 19, 20,21 22 23 31,32 Фрезерные станки 1 3 1 1 2 380 380 380 380 380 15,7 12,5 7,1 4,5 1,5 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 КР КР КР КР КР
24 3 Карусельные станки 1 1 380 380 35,5 28,5 0,16 0,16 0,6 0,6 КР КР
27,28 33 Сверлильные станки 2 1 380 380 7,5 2,9 0,16 0,16 0,6 0,6 КР КР
25,26 29,30 Шлифовальные станки 2 2 380 380 21,5 13,6 0,16 0,16 0,6 0,6 КР КР
2. Слесарно-сборочное отделение Н=12 м
47,48,49 Отрезные станки 3 380 2,5 0,14 0,5 КР
40 Ножницы 1 380 7 0,16 0,6 ПКР
35,36 Пресс 2 380 17 0,25 0,65 ДР
41,42 Обдирочно-шлифовальные станки 2 380 3,5 0,3 0,65 КР
43,44,45,46 Трубоотрезные станки 4 380 3,1 0,14 0,5 КР
