курсовая. Курсовая работа по теме Электроснабжение участка кузнечнопрессового цеха Дисциплина Электроснабжение отрасли
 Скачать 16.35 Kb.
|
|
Воронежский промышленно-экономический колледж Курсовая работа по теме: Электроснабжение участка кузнечно-прессового цеха Дисциплина: Электроснабжение отрасли Выполнил: студент 3 курса группы 114 Кузнецов Евгений Олегович. Проверил преподаватель: Кизима П.Г. Воронеж 2013 Введение Участок кузнечно - прессового цеха (КПЦ) предназначен для штамповки и ковки металла. Он имеет станочное отделение, в котором установлено оборудование: обдирочные станки типа РТ - 21001 и РТ - 503, электротермические установки, кузнечно - прессовые машины, мостовые краны и др. Участок предусматривает наличие помещений для цеховых: Тепловых подстанций, вентиляторной, инструментальной кладовой, складов, для бытовых нужд и пр. ЭСН осуществляется от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 1.4 км, а от ЭНС до ГПП - 12 км. Напряжение на ГПП - 10 кВ. Количество рабочих смен - 2. Потребители участка имеют 3 категории надежности ЭСН. Грунт в районе КПЦ - суглинок с °t +15 °C. От этой же цеховой ТП намечается ЭСН при расширении станочного парка. Дополнительная нагрузка КПЦ в перспективе составит: Рдоп = 685 кВТ, Qдоп=828 квар, Кn=0.5. Каркас здания смонтирован из блоков - секций длинной 8м каждая. Размеры участка А?В?h=96х56х10м. Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4м Перечень оборудования КПЦ дан в таблице 1. Мощность электропотребления (Рэл) Таблица 1. Приложение к заданию на курсовое проектирование ЭО инструментального цеха № на плане Наименование ЭО Рэп, кВт Примечание 1 Вентилятор вытяжной 55 2 Вентилятор приточный 75 3…5 Электрические установки 20 6,17,36 Краны мостовые 20 кВА 7…16 Обдирочные станки типа РТ-503 4.7 18…20 Кривошыпные КПМ 15 21...23 Фрикционные КПМ 7.5 24…35 Обдирочные станки типа РТ-21001 10 1. Расчет электрических нагрузок электроснабжение кузнечный прессовый цех Все электроприемники группы работают в длительном режиме работы, поэтому Рн = Рпасп. ШРА-1 Электроприемники группы разбивают на однородные по режиму работы подгруппы с одинаковыми значениями коэффициентов использования и коэффициентов мощности В данной группе электроприемников - 8 1 подгруппа - Вентиляторы 2 шт.; 2 подгруппа - Краны мостовые 3 шт. 3 подгруппа - Электротермические установки 3 шт. 1.1 По таблицам для каждой группы определяем: Ки, cosц 1 подгруппа Ки1 = 0,6 cosц1 = 0,8 tgц1 = 0,75 2 подгруппа Ки1 = 0,1 cosц1 = 0,5 tgц1 = 1,73 3 подгруппа Ки1 = 0,8 cosц1 = 0,95 tgц1 = 0,33 1.2 Определяем суммарную активную мощность электроприемников по подгруппам ?Ру1 = 130 кВт ?Ру2 = 60 кВт ?Ру3 = 60 кВт 1.3 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену Рсм1 = Ки1 * ?Ру1; 0,6 * 30 = 78 кВт Рсм2 = Ки1 * ?Ру2; 0,1 * 60 = 6 кВт Рсм3 = Ки1 * ?Ру3; 0,8 * 60 = 48 кВт Qсм1 = Рсм1 * tgц1; 78 * 0,75 = 58,5 квар Qсм2 = Рсм2 * tgц1; 6 * 1.73 = 10,38 квар Qсм3 = Рсм3 * tgц1; 48 * 0,33 = 15,84 квар Где Рсм1 - среднесменная активная мощность Qсм1 - среднесменная реактивная мощность 1.4 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену в целом по группе Рсм = Рсм1 + Рсм2 + Рсм3; 78 + 6 + 48 = 132 кВт Qсм = Qсм1 + Qсм2 + Qсм3; 58,5 + 10,38 + 15,84 = 84,74 квар 1.5 Определяем значение числа «m» - модуля силовой сборки m = Рн max / Pн min; 40/2,5 = 16 Где Рн max - максимальная номинальная мощность электропиемника в группе; Рн min - минимальная номинальная мощность электроприемника в группе. 1.6 Так как m >3, Ки < 0,2, n > 5 то эффективное значение электроприемников nэ определяем, используя относительные величины n* и Р* n* = n1 / n; 6/18 = 0,33 где n1 - число элекртоприемников, мощность которых больше 0,5 номинальной мощности самого мощного электроприемника. n - общее число электроприемников. Р* = Р1 / ?Рн; 180/314 = 0,57 где Р1 - суммарная мощность n1 элект;роприемников; ?Рн - суммарная мощность всех электроприемников группы. n* = 0,37 P* = 0,57 1.7 По значению Ки и nэ определяем из таблицы Кмакс Кмакс = 2 По этим значениям из таблицы определяем величину nэ* = 0,81 nэ = n * nэ*; 0,81 * 18 = 14,58 ? 15 1.8 Определяем максимальную расчетную активную мощность Рмакс = Рсм * Кмакс; 132 * 2 = 264 кВт 1.9 Определяем максимальную расчетную реактивную мощность Qмакс = К?макс * Qсм; 1,1 * 84,74 = 93,2 квар где К?макс = 1,1; если nэ ? 10; Ки ? 0,2 и nэ ? 100, в остальных случаях К?макс = 1,1 1.10 Определяем полную максимальную расчетную мощность Sмакс = vР2макс + Q2макс; v2642 + 93,22 = 280 кВА 1.11 Определяем максимальный расчетный ток Iмакс = Sмакс / (v3 * Uн); 280/1,73 * 0,38 = 430 А ШРА-2 В данной группе электроприемников - 28 1 подгруппа: пресса - 6 шт. 2 подгруппа: станки - 22 шт. 1.1.1 По таблицам для каждой группы определяем: Ки, cosц 1 подгруппа Ки1 = 0,25 cosц1 = 0,65 tgц1 = 1,17 2 подгруппа Ки1 = 0,17 cosц1 = 0,65 tgц1 = 1,17 1.1.2 Определяем суммарную активную мощность электроприемников по подгруппам ?Ру1 = 67,5 кВт ?Ру2 = 167 кВт 1.1.3 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену Рсм1 = Ки1 * ?Ру1; 0,25 * 67,5 = 16,9 кВт Рсм2 = Ки1 * ?Ру2; 0,17 * 167 = 28,4 кВт Qсм1 = Рсм1 * tgц1; 16,9 * 1,17 = 19,8 квар Qсм2 = Рсм2 * tgц1; 28,4 * 1,17 = 33,2 квар Где Рсм1 - среднесменная активная мощность Qсм1 - среднесменная реактивная мощность 1.1.4 Определяем среднюю мощность за максимально загруженную смену в целом по группе Рсм = Рсм1 + Рсм2; 16,9 + 28,4 = 45,3 кВт Qсм = Qсм1 + Qсм2; 19,8 + 33,2 = 53 квар 1.1.5 Определяем значение числа «m» - модуля силовой сборки m = Рн max / Pн min; 20/5,5 = 3,63 где Рн max - максимальная номинальная мощность электропиемника в группе; Рн min - минимальная номинальная мощность электроприемника в группе. 1.1.6 Так как m >3, Ки < 0,2, n > 5 то эффективное значение электроприемников nэ определяем, используя относительные величины n* и Р* n* = n1 / n = 6/24 = 0,25 где n1 - число элекртоприемников, мощность которых больше 0,5 номинальной мощности самого мощного электроприемника. n - общее число электроприемников. Р* = Р1 / ?Рн = 0,43 где Р1 - суммарная мощность n1 электроприемников; ?Рн - суммарная мощность всех электроприемников группы. 1.1.7 По значению Ки и nэ определяем из таблицы Кмакс Кмакс = 2,5 1.1.8 Определяем максимальную расчетную активную мощность Рмакс2 = Рсм * Кмакс; 45,3 * 2,5 = 113,2 кВт 1.1.9 Определяем максимальную расчетную реактивную мощность Qмакс2 = К?макс * Qсм = 1,1 * 53 = 58,3 квар где К?макс = 1,1; если nэ ? 10; Ки ? 0,2 и nэ ? 100, в остальных случаях К?макс = 1,1 1.1.10 Определяем полную максимальную расчетную мощность Sмакс = vР2макс + Q2макс; v113,22 + 58,32 = 127,3 кВА 1.1.11 Определяем максимальный расчетный ток Iмакс = Sмакс / (v3 * Uн); 127,3/1,73 * 0,38 = 181,9 А 2. Расчет распределительной сети Цеховые сети должны: Обеспечивать необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от их категории; Быть удобными и безопасными в эксплуатации; Иметь оптимальные технико-экономические показатели; Иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа. На практике наиболее распространение имеют смешанные схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любых категорий электроснабжения. В проектируемом цехе - магистральная схема. Приведем расчет распределительной сети цеха. Распределительная сеть отдаленного электроприемника имеет вид: ШРА-1 2.1.1 Расчет распределительной сети: Вентилятор приточный 2.1.2 Определяем номинальный ток Iн = Рн / (v3 * Uн * cosц) = 55/(1,73 * 0,38 * 0,8) = 110 А 2.1.3 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву Iн ? Iд. 110 ? 140 Выбираем провод АВВГ сечением 50 мм 2 с Iд = 140 А. 2.1.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям Iпв ? Iр; Iпв ? Iпик /б; Iпик = к * Iн; б = 2,5; Iпв > к * Iн / 2,5 = 5 * 110/2,5 = 220 А Выбираем предохранитель ПН-2-250 с Iпв = 220 А. 2.1.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие Iдоп ? кз * Iза; 140 ? 0,33 * 220 = 72,8 Условие выполняется, значит, плавкая вставка и сечение провода выбрано верно. 2.2 Расчет распределительной сети: Вентилятор приточный 2.2.1 Определяем номинальный ток Iн = Рн /(v3 * Uн * cosц) = 75/(1,73 * 0,38 * 0,8) = 150 А 2.2.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву Iн ? Iд. 150 ? 170 2.2.3 Выбираем провод АВВГ сечением 95 мм 2 с Iд = 170 А. 2.2.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям Iпв ? Iр; Iпв ? Iпик /б; Iпик = к * Iн; б = 2,5; Iпв > к * Iн / 2,5 = 5 * 150/2,5 = 300 А Выбираем предохранитель ПН-2-400 с Iпв = 300 А. 2.2.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие Iдоп ? кз * Iза; 170 ? 0,33 * 300 = 99 Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно. 2.3 Расчет распределительной сети: Электрические установки 2.3.1 Определяем номинальный ток Iн = Рн / (v3 * Uн * cosц) = 20/(1,73 * 0,38 * 0,95) = 33,3 А 2.3.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву Iн ? Iд. 33,3 ? 42 2.3.3 Выбираем провод АПВ сечением 10 мм2 с Iд =42 А. 2.3.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям Iпв ? Iр; Iпв ? Iпик /б; Iпик = к * Iн; б = 2,5; Iпв > к * Iн / 2,5 = 5 * 33,3/2,5 = 66,6 А Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Iпв = 70 А. 2.3.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие Iдоп ? кз * Iза; 42 ? 0,33 * 70 = 23,1 Условие выполняется, значит, плавкая вставка и сечение провода выбрано верно. 2.4 Расчет распределительной сети: Краны мостовые 2.4.1 Определяем номинальный ток Iн = Рн / (v3 * Uн * cosц) = 20/(1,73 * 0,38 * 0,5) = 66,6А 2.4.2. Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву: Iн ? Iд. 66,6 ? 75 2.4.3 Выбираем провод АВВГ сечением 25 мм 2 с Iд = 75 А 2.4.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям Iпв ? Iр; Iпв ? Iпик /б; Iпик = к * Iн; б = 2,5; Iпв > к * Iн / 2,5 = 5 * 66,6/2,5 = 133,2 А Выбираем предохранитель ПН-2-200 с Iпв = 140 А. 2.4.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие Iдоп ? кз * Iза; 75 ? 0,33 * 140 = 46,2 Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно. ШРА-2 2.5 Расчет распределительной сети: Обдирочные станки РТ-503 2.5.1 Определяем номинальный ток Iн = Рн / (v3 * Uн * cosц) = 4,7/(1,73 * 0,38 * 0,65) = 11,8 А 2.5.2. Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву: Iн ? Iд. 11,8 ? 19 2.5.3 Выбираем провод АПВ сечением 2,5 мм 2 с Iд = 19 А 2.5.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям Iпв ? Iр; Iпв ? Iпик /б; Iпик = к * Iн; б = 2,5; Iпв > к * Iн / 2,5 = 5 * 11,8/2,5 = 23,6 А Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Iпв = 30 А. 2.5.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие Iдоп ? кз * Iза; 19 ? 0,33 * 30 = 100 Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно. 2.6 Расчет распределительной сети: Кривошипные КПМ 2.6.1 Определяем номинальный ток Iн = Рн / (v3 * Uн * cosц) = 15/(1,73 * 0,38 * 0,65) = 37,2 А 2.6.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву Iн ? Iд. 37,2 ? 42 2.6.3 Выбираем провод АПВ сечением 10 мм 2 с Iд = 42 А 2.6.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям Iпв ? Iр; Iпв ? Iпик /б; Iпик = к * Iн; б = 2,5; Iпв > к * Iн / 2,5 = 5 * 37,2/2,5 = 74,4 А Выбираем предохранитель ПР-2-100 с Iпв = 80 А. 2.6.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие Iдоп ? кз * Iза; 42 ? 0,33 * 80 = 26,4 Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно. 2.7 Расчет распределительной сети: Фрикционные КПМ 2.7.1 Определяем номинальный ток Iн = Рн / (v3 * Uн * cosц) = 7,5/(1,73 * 0,38 * 0,65) = 18,8 А 2.7.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву: Iн ? Iд. 18,8 ? 19 2.7.3 Выбираем провод АПВ сечением 2,5 мм 2 с Iд = 19 А 2.7.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям Iпв ? Iр; Iпв ? Iпик /б; Iпик = к * Iн; б = 2,5; Iпв > к * Iн / 2,5 = 5 * 18,8/2,5 = 37,6 А Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Iпв = 40 А. 2.7.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только электроприемники, но и провода, которыми он запитан. Для этого должно выполняться условие Iдоп ? кз * Iза; 19 ? 0,33 * 40 = 13,2 Условие выполняется, значит плавкая вставка и сечение провода выбрано верно. 2.8 Расчет распределительной сети: Обдирочные станки РТ - 21001 2.8.1 Определяем номинальный ток Iн = Рн / (v3 * Uн * cosц) = 10/(1,73 * 0,38 * 0,65) = 25 А 2.8.2 Выбираем сечение проводников по допустимому нагреву Iн ? Iд. 25 ? 27 2.8.3 Выбираем провод АПВ сечением 4 мм 2 с Iд = 27 А 2.8.4 Для защиты распределительной сети от токов КЗ предусмотрены плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя ведется по следующим условиям Iпв ? Iр; Iпв ? Iпик /б; Iпик = к * Iн; б = 2,5; Iпв > к * Iн / 2,5 = 5 * 25/2,5 = 50 А Выбираем предохранитель ПН-2-100 с Iпв = 55 А. 2.8.5 Выбранный предохранитель должен защищать не только э |