электроснабжение. Контрольная работа 1 Введение 3 Расчет элементов схемы электроснабжения цеха промышленного предприятия и выбор электрооборудования 4
 Скачать 232.17 Kb.
|
 ОглавлениеКОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 1 Введение 3 Расчет элементов схемы электроснабжения цеха промышленного предприятия и выбор электрооборудования 4 Рис.1 Схема электроснабжения цеха 7 Рис.2 Схема включения светильников для одной половины цеха 9 Таблица 1 – Данные по выбору сечения жил кабеля 10 Таблица 2 – Выбор автоматических выключателей 11 Вывод 14 Список литературы 14 ВведениеРасчет выполняется по данным таблицы 1 для варианта 24 (см.рис1). В цеху промышленного предприятия в соответствии с данными таблицы вариантов есть 6 одинаковых участков, технологические машины которых имеют асинхронный электропривод с напряжением питания 380В. Способ прокладки кабеля в цеху – открытый. Освещение выполняется с помощью 54 ламп накаливания мощностью 200Вт каждая с напряжением 220В. Длина кабеля до наиболее отдаленного двигателя l=60м.
Цель: Начертить принципиальную однолинейную схему электроснабжения с подробным изображением элементов электроснабжения только для одного участка (рис.1). Начертить принципиальную схему включения светильников для одной половины цеха. Выбрать типы и сечение кабелей низкого напряжения по допустимой величине тока для питания двигателей одного участка. Проверить по потере напряжения кабель к наиболее мощному и отдаленному двигателю участка. Выбрать типы автоматических выключателей для каждого электродвигателя и уставки их максимальных и тепловых расцепителей. Выбрать сечение кабеля от НРП цеховой трансформаторной подстанции к РП участка. Выбрать тип вводного автоматического выключателя для РП, уставку его максимального электромагнитного расцепителя. Выбрать тип и сечение кабеля от НРП к магистрали освещения, а также сечение проводов для подключения отдельного светильника. Выбрать автоматические выключатели для подключения магистралей освещения и отдельных групп светильников. Расчет элементов схемы электроснабжения цеха промышленного предприятия и выбор электрооборудованияНачертить принципиальную схему электроснабжения цеха (рисунок 1), где показать элетродвигатели одного участка (присоединения на других участках аналогичное). При этом напряжение 6кВ от главной заводской понизительной подстанции по высоковольтному кабелю GL1 подводится к силовому трансформатору Т1, который располагается в цеховой трансформаторной подстанции (ЦТП). Цех предприятия является потребителем второй категории , поэтому необходимо 100-процентное резервирование трансформаторов и линий питания. Это обеспечивается трансформатором Т2 и кабельной линией GL2. Обмотки двух трансформаторов соединены по схеме Δ/ΥN с нейтральным проводом, что позволяет получать со стороны низкого напряжения трехфазную систему номинальных напряжений 380/220В (двигатели питаются на напряжение 380В, светильники- 220В). Нейтральный провод вторичной обмотки трансформатора соединяется с заземлителем (глухое заземление нейтрали). Три линейных вывода вторичной обмотки трансформатора тремя шинами соединены через трехполюсный автоматический выключатель QF1с шинами секции 1 низковольтного распределительного устройства (НРУ). При этом на эти шины подводится три линейные напряжения 380В. От шин НРУ питаются двигатели цеха. Нейтраль трансформатора наглухо (без выключателей и розъединителей) присоединяется к четвертому нейтральному проводу НРУ (показано пунктирной линией). Между шинами и нейтралью НРУ создается три фазных напряжения 220В, к которым присоединяются светильники. Аналогично трансформатор Т2 через QF2 присоединяется к шинам секции 2 НРУ. Нейтральные провода секций 1 и 2 соединены наглухо. Линейные шины секций 1 и 2 соединяются автоматом QF3. Такая схема позволяет обеспечить питание цеха через Т1 или Т2. В нормальном состоянии включены QF1 и QF2, от каждого трансформатора питается половина нагрузки цеха. При повреждении Т1 отключается QF1, включается QF3 и весь цех питается от Т2 ( и наоборот). От шин НРУ отдельным трехжильным кабелем GL3 питается распределительный пункт РП1 участка 1 через автомат QF4. Аналогично присоединяются остальные РП. Автоматические выключатели позволяют включать и отключать вручную питание участка при его нормальной работе и отключать автоматически при коротких замыканиях. Такие же автоматы (QF5 др) устанавливаются на вводах в РП1, РП2 и др. для обеспечения возможности включения питания непосредственно на каждом участке. От шин РП1 через автомат QF11 по соответствующему кабелю электроэнергия подводится к двигателю М1, через QF12 по другому кабелю к М2 и т.д. Электроснабжение других участках осуществляется аналогично. Электроэнергия для осветительной сети от секции 1 шин НРУ через трехполюсный автомат QFE1 кабелем GLE1 подается на магистраль освещения 1. При этом четвертая жила, являющаяся нейтралью, присоединяется наглухо (без розрывов). Аналогично выполняется питание магистрали 2 от секции шин 2. Рис.1 Схема электроснабжения цеха Начертить принципиальную схему включения светильников для одной половины цеха (рисунок 2). Кабель GLE1 присоединяется к магистрали освещения 1., выполненной изолированными проводами. В начале магистрали к ней присоединяются светильники 1-ого участка, после этого 2-го и т.д. Светильники присоединяются между одним из линейных проводов и нейтралью (AN, BN, CN) на фазные напряжения 220В через отдельные двухполюсные автоматические выключатели QFE3, QFE4 и т.д. При переключениях внутри какой-либо группы светильников соответствующий автомат выключает ее, а освещение обеспечивается другими светильниками. Распределение их количества по фазам выполняется равномерным для максимального снижения возможной несимметрии нагрузки. Рис.2 Схема включения светильников для одной половины цеха 3.Выбрать типы кабелей, количество жил и их сечение для питания отдельных двигателей участка В соответствии с данными таблицы П1.2 принимаем для открытой прокладки в цеху трехжильного кабеля типа ААБ на напряжении 1000В. Необходимые технические данные короткозамкнутых асинхронных двигателей приведены в таблице 1 и П1.1. Таблица 1 – Данные по выбору сечения жил кабеля
Значения длительно допустимых токов с учетом способа прокладки кабеля приведены в таблице П1.2. Для двигателя М1 с номинальным током 41,3А в соответствии с данными таблицы П1.2 ближайший больший допустимый ток 42А будет для кабеля сечением 10 мм2 42>41,3, поэтому условие (формула 2) выполнено. Аналогично выбираем кабели к другим двигателям, выбранные типы кабелей заносим в таблицу 2 . Проведем проверку кабеля к двигателю М3 (наиболее мощному и отдаленному) на допустимую потерю напряжения. По формуле 3:   Что меньше допустимого значения (5%), т.е. условие (4) выполнено. Вывод: кабель, выбранный по токовой нагрузке и по потере напряжения, правильно. 5.Выбираем тип автоматических выключателей QF11, QF12, QF13 для каждого двигателя. Выключатели установлены на РП участка и позволяют включать и отключать напряжение, которое подводится к каждому двигателю. Каталожные данные автоматических выключателей приведены в таблице П1.3. В соответствии с условием (5) выбираем автомат на напряжение 380В. В соответствии с условием (6) для двигателя М1 с Iдв.ном=41,3А принимаем автомат типа АЕ 204 с ближайшим большим номинальным током 63А при Iотк.пр=6000А Определяем ток уставки электромагнитного расцепителя автомата:    Ток уставки теплового расцепителя:   А А.Аналогично выбираем автоматические выключатели для остальных двигателей участка 6. Выбираем сечение кабеля GL3 от НРУ цеховой трансформаторной подстанции до РП каждого участка. По этому кабелю протекает общий ток всех двигателей участка, что определяется их векторной суммой, т.е.  Таблица 2 – Выбор автоматических выключателей
Учитывая небольшое отличие в значениях cosφ разных двигателей, заменяем геометрическую сумму арифметической (при этом получаем запас по надежности)  При таком токе (табл П1.2) необходимо принять трехжильный кабель, например типа ААБ с ближайшим током 270А, сечением 3×185мм2. Выбранное сечение заносим в таблицу 1 7. Выбираем тип вводного автомата QF10 для РП1 на напряжение 380В с током нагрузки Iн=314А. Принимаем автомат А3730 с Iном=400А> Iн. Ток уставки максимального расцепителя в соответствии с формулой:  Результаты заносим в таблицу 2. Такой же автомат Э16 устанавливаем и в качестве автомата QF4 этой линии на шинах НРУ. 8. Проводим выбор сечения проводов (жил кабеля) для осветительной сети. Для этого разделим светильники на две одинаковые группы, каждая из которых предназначена для освещения половины цеха. На каждую из двух групп будет приходится  шт светильников.Ток отдельного светильника  Для подключения светильников принимаем по таблице П1.2. провод АПВ-2,5 сечением 2,5мм2, рассчитанный на ток 19А (сечение наименьшее допустимое для открытой прокладки по условию механической прочности). Ток в однофазном присоединении АN, аналогично для BN и CN, составляет: IA=IB=IC=Pл·n/(3·U)=200·27/(3·220)=8,2А. Итак, для монтажа осветительной сети между магистралью и автоматами QFE3, QFE4 и т.д. принимаем провод типа АПВ-2,5, при этом условие выполняется 19>8,2. Ток каждой из двух групп светильников, составляющей 27 ламп: Iл.гр=Pл·n/U=200·27/220=24,55А. Кабель GLE1 (также как и кабель GLE2), который соединяет осветительную магистраль из 27 ламп с шинами НРУ, работает с током 24,55А. Используя таблицу П1.2., выбираем сечение жилы, например, четырехжильного кабеля при открытой прокладке, равным 4мм2 (кабель типа ААБ 4×4 на ток до 27А). 9. Выбираем автоматические выключатели для осветительной сети. В качестве выключателей QFE1, QFE2 выбираем трехполюсные автоматы типа АЕ203 с Uл.ном=380В, Iном=25А, Iотк.пр.=4кА. Ток уставки электромагнитного расцепителя: Iуст.макс.=2,5·Iл.гр.=2,5·24,6=61,5А В качестве выключателей для отдельных групп QFE3, QFE4 и QFE5 принимаем двухполюсные автоматы на 220В типа АП50Б2МТ: Iоткл.пр=2,5кА и Iном=16А, при этом 16>8,2 Ток уставки расцепителя Iуст..≥2,5·Iном.=2,5·8,2=20,5А ВыводВ ходе выполнения контрольной работы были выполнено: Начерчена принципиальная однолинейная схема электроснабжения с подробным изображением элементов электроснабжения для одного участка; Начерчена принципиальная схему включения светильников для одной половины цеха; Выбран тип и сечение кабелей низкого напряжения по допустимой величине тока для питания двигателей одного участка согласно варианта (таблица 1); Проверен по потере напряжения кабель к наиболее мощному и отдаленному двигателю участка; Выбран тип автоматических выключателей для каждого электродвигателя и уставки их максимальных и тепловых расцепителей; Выбрано сечение кабеля от НРП цеховой трансформаторной подстанции к РП участка; Выбран тип вводного автоматического выключателя для РП, уставку его максимального электромагнитного расцепителя; Выбран тип и сечение кабеля от НРП к магистрали освещения, а также сечение проводов для подключения отдельного светильника; Выбраны автоматические выключатели для подключения магистралей освещения и отдельных групп светильников. Список литературы1. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М.: Энергоатомиздат, 1989.-528с. 2. Радкевич, В. Н. Проектирование систем электроснабжения / В. Н. Радкевич. – Минск : Пион, 2001. – 292 с. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
41,3