курсовая. 2 расчетнотехническая часть

• Название: 2 расчетнотехническая часть
• Анкор: курсовая
• Дата: 03.03.2021
• Размер: 0.54 Mb.
• Имя файла: Raschetno-tekhnicheskaya_chast.docx
• Тип: Документы; #181656
• страница: 2 из 3

Рисунок 2.2 - Схема питания силовых и осветительных нагрузок инструментального цеха.

2.5 Расчет и выбор распределительной сети 0,4 кВ.

2.5.1 Расчет и выбор защитной аппаратуры

_{Определяем длительные токи всех электроприемников.}

(2.14)

<sub>Сварочные аппараты:

Гальванические ванны:

Вентиляторы:

Продольно-фрезерные станки:

Горизонтально-расточные станки:


Агрегатно-расточные станки:

Плоскошлифовальные станки:

Краны консольные поворотные:

Токарно-шлифовальный станок:</sub>

Радиально-сверлильные станки:

Алмазно -расточные станки:


Определяем пусковые токи электроприемников:

<sub>(2.15)

Сварочные аппараты:



Гальванические ванны:



Вентиляторы:



Продольно-фрезерные станки:



Горизонтально-расточные станки:



Агрегатно-расточные станки:



Плоскошлифовальные станки:



Краны консольные поворотные:



Токарно-шлифовальный станок:</sub>



Радиально-сверлильные станки:



Алмазно -расточные станки:



Выбираем автоматический выключатель к ШРА1.

Условие выбора:



Рассчитываем кратковременный ток Iкр:

<sub>(2.16)







Выбираем автоматический выключатель марки ВА53-41 с номинальным током 1000 А и кратностью уставки 2. [9, с. 39, табл. 2.1.1]</sub>

Выбираем автоматический выключатель к ШРА2.

Условие выбора:



Рассчитываем кратковременный ток по формуле 2.17:







_{Выбираем автоматический выключатель марки ВА55-37 с номинальным током 250А и кратностью уставки 2. [9, с. 39, табл. 2.1.1]}

Выбираем вводной автоматический выключатель .

Условие выбора:



Рассчитываем кратковременный ток по формуле 2.17:







_{Выбираем автоматический выключатель марки ВА53-41 с номинальным током 1000А и кратностью уставки 2. [9, с. 39, табл. 2.1.1]}

Выбираем автоматический выключатель к продольно-фрезерному станку .

Условие выбора:



Рассчитываем кратковременный ток по формуле 2.17:







<sub>Выбираем автоматический выключатель марки ВА53-41 с номинальным током 1000А и кратностью уставки 2. [9, с. 39, табл. 2.1.1]

2.5.2 Расчет и выбор проводов и кабелей</sub>

Выбираем кабель к ШРА1 по условию:





Выбираем четыре одножильных провода марки ПВ сечением 300 мм²

[2. с.42, табл. 2.7]

Выбираем кабель к ШРА2 по условию:





Выбираем четыре одножильных провода марки ПВ сечением 50 мм²

[2. с.42, табл. 2.7]

2.5.3. Расчет и выбор распределительных шинопроводов
<sub>Выбираем распределительный шинопровод ШРА1.

Таблица 2.3</sub>

№п/п	Наименование электроприемника	Кол-во ЭП	Мощность одного ЭП	Общая установленная мощность	Коэффициент использования, kи	cos φ/tg φ
1…4	Сварочные аппараты (ПВ=60%)	4	24,17	6,68	0,2	0,6/1,33
5…9	Гальванические ванны	5	28	140	0,75	0,95/0,33
10, 11	Вентиляторы	2	10	20	0,6	0,8/0,75
12, 13	Продольно-фрезерные станки	2	33	66	0,17	0,65/1,17
14, 15	Горизонтально-расточные станки	2	10,5	21	0,17	0,65/1,17
16	Агрегатно-расточные станки	1	14	14	0,17	0,65/1,17
17, 18	Плоскошлифовальные станки	2	12	24	0,16	0,6/1,33

Находим среднесменную активную мощность по формуле 2.3:



Определяем средний коэффициент использования по формуле 2.4:



Определяем коэффициент силовой сборки по формуле 2.5



т.к. т >3 и k_и.ср. >0,2, то эффективное число электроприемников определим по формуле 2.5:



Находим коэффициент максимума по учебнику: =1,21

[1, с.54, табл.2.13]

Определяем максимальную активную мощность по формуле 2.7:



Определяем среднесменную реактивную мощность по формуле 2.8:



т.к. n_э >10, то Q_макс = Q_см = 94,56 квар.

Определяем полную максимальную мощность по формуле 2.9:



<sub>Определяем номинальный ток распределительной линии:

(2.17)



Выбираем распределительный шинопровод марки ШРА73 с номинальным током 400 А.
Выбираем распределительный шинопровод ШРА2.
Таблица 2.4</sub>

№ п/п	Наименование электроприемника	Кол-во ЭП	Мощность одного ЭП	Общая установленная мощность	Коэффициент использования, kи	cos φ/tg φ
19… 23	Краны консольные поворотные	5	1,63	8,15	0,1	0,5/1,73

Продолжение таблицы 2.4

№ п/п	Наименование электроприемника	Кол-во ЭП	Мощность одного ЭП	Общая установленная мощность	Коэффициент использования, kи	cos φ/tg φ
24, 25	Агрегатно-расточные станки	3	14	42	0,17	0,65/1,17
26	Токарно-шлифовальный станок	1	11	11	0,16	0,6/1,33
27…30	Радиально-сверлильные станки	4	5,2	20,8	0,14	0,5/1,73
31, 32	Алмазно-расточные станки	2	6	12	0,17	0,65/1,17

Находим среднесменную активную мощность по формуле 2.3:



Определяем средний коэффициент использования по формуле 2.4:



Определяем коэффициент силовой сборки по формуле 2.5:



т.к. т >3 и k_и.ср. <0,2, то эффективное число электроприемников определим применяя относительные единицы:



Находим коэффициент максимума по учебнику: =3,11

[1, с.54, табл.2.13]

Определяем максимальную активную мощность по формуле 2.6:



Определяем среднесменную реактивную мощность по формуле 2.7:



т.к. n_э <10, то Q_макс = 1,1 · Q_см = 21,5 кВар.

Определяем полную максимальную мощность по формуле 2.8:

<sub>Определяем номинальный ток распределительной линии по формуле 2.16:



Выбираем распределительный шинопровод марки ШРА73 с номинальным током 250 А.

2.6 Расчет и выбор питающего кабеля</sub>

Значение активных и индуктивных сопротивлений кабелей необходимо для расчета прежде всего токов короткого замыкания, для выбора и проверки защитной аппаратуры. Что касается кабелей напряжением до 1 кВ ,то отсутствие достоверных данных о них отрицательно сказывается на качестве проектных решений, на надежности и безопасности электроустановок.

Заводы-производители не сообщают данных по сопротивлениям нулевой последовательности кабелей.

Ток проходя по проводнику вызывает его нагрев. Каждое сечение должно быть рассчитано на определенную величину тока, которая не допускает нагрев этого проводника. Это величина тока называется нормально допустимым током.

Определяем номинальный ток трансформатора по формуле 2.16:



Находим экономическую плотность тока для кабеля с медными жилами по учебнику: J_эк =2,7 А/мм ² [1, с.85, табл.2.26]

Определяем экономически выгодное сечение:

(2.18)



Исходя из условия, что , подбираем стандартное сечение кабеля

S_ст =10 мм ²

Выбираем кабель марки ВВГ 3х10. [1, с.43, табл.2.8]

Проверяем кабель на потерю напряжения

(2.19)



R = 2,625 Ом/км

Х = 2,16 Ом/км

Допустимая потеря напряжения должна быть не более 5% для линий 6-10 кВ, значит, потеря напряжения в кабеле удовлетворяет условию.

Проверяем кабель на нагрев токами нормального режима. Допустимая наибольшая температура для данного вида кабеля t_доп = 60 ^оС.

(2.20)



Температура нагрева кабеля токами нормального режима не превышает допустимой. Таким образом, выбранный кабель удовлетворяет условию нагрева

токами нормального режима.

2.7 Расчет токов короткого замыкания

Короткое замыкание (КЗ) - электрическое соединение двух точек электрической цепи различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов. Также коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания.

В трехфазных электрических сетях различают следующие виды коротких замыканий:

-однофазное (замыкание фазы на землю в сетях с заземленной нейтралью трансформатора) - К ⁽¹⁾;

-двухфазное (замыкание двух фаз между собой) - К ⁽²⁾;

-двухфазное на землю (две фазы между собой и одновременно на землю) –

К ^(1,1);

-трехфазное (три фазы между собой) - К ⁽³⁾;

В электрических машинах возможны короткие замыкания:

межвитковые - замыкание между собой витков обмоток ротора или статора, либо витков обмоток трансформаторов;

замыкание обмотки на металлический корпус;

При коротком замыкании резко возрастает сила тока, протекающего в цепи, что, согласно закону Джоуля - Ленца приводит к значительному тепловыделению, и, как следствие, термическому повреждению устройства или электрических проводов, вплоть до возникновения пожара. В месте короткого замыкания может возникнуть электрическая дуга.

Короткое замыкание в одном из элементов энергетической системы способно нарушать ее функции в целом – у других потребителей может снизится питающее напряжение; в трехфазных сетях при коротких замыканиях возникает асимметрия напряжений, нарушающая нормальное электроснабжение. В больших энергосетях короткое замыкание может вызывать тяжелые системные аварии.

В случае повреждения проводов воздушных линий электропередачи и замыкании их на землю в окружающем пространстве может возникнуть сильное электромагнитное поле, способное навести в близко расположенном оборудовании ЭДС, опасную для аппаратуры и работающих с ней людей. Рядом с местом аварии происходит растекание потенциала по поверхности земли, в результате чего шаговое напряжение может достигнуть опасного для человека значения.

Задаемся базисной мощностью S_б =100МВА

Определяем сопротивления всех элементов электрической схемы:

Источник питания