проект электроснабжения цеха приготовления щепы и опилок.. Литература исходные данные

• Название: Литература исходные данные
• Дата: 30.03.2023
• Размер: 7.03 Mb.
• Имя файла: проект электроснабжения цеха приготовления щепы и опилок..rtf
• Тип: Литература; #1026372
• страница: 3 из 3

Рисунок 8. Схема расположения шин.
Выбираем выключатель нагрузки типа
Таблица 7. Технические данные выключателя.

Марка выключателя	Uн, кВ	Iн, А	Iомпл, кА	Iтерм.ст /t
ВНР-10/400-103УЗ	10	400	0,4	10/1

Проверяем выключатель нагрузки на термическую устойчивость по условию:
I_t²·t ≥ I²·t_пр(31)
где I_t – ток термической устойчивости, А

t – время прохождения

10²·4 ≥1,27²·2,2

400 ≥ 3,548

Выключатель термически устойчив.

Проверяем выключатель на динамическую устойчивость по условию:
I_max ≥ i_уд(32)
где I_max – предельный сквозной ток главных ножей.

400 ≥ 1,27

Выключатель динамически устойчив.

Выбираем по U_н = 10кВ, I_{н =} 23,1 А по роду установки предохранитель типа ПКТ-101-10-12, 5У1.
Таблица 8. Технические данные предохранителя.

Марка предохранителя	Iн , (А)	Iпр.откл , (кА)
ПКТ-101-10-12, 5У1	31,5	12,5

Проверяем предохранитель по предельно отключаемому I.
I_{пр.откл} ≥ I_кз(33)
где I_{пр.откл} – предельно отключаемый ток.

12,5≥ 0,82

Условие соблюдается, значит, предохранитель подходит.

Силовые кабели применяются на подстанциях и распредустройствах для соединения между собой основных элементов, и для подключения аппаратов.

Кабели выбирают

1. 
   По номинальному току
   
2. 
   По номинальному напряжению
   
3. 
   По экономической плотности тока.
   

Кабель с медными жилами СБ 3х16

Кабель проверяем на термическую устойчивость



С_меди = 165



Расчёты показали, что выбранное сечение кабеля удовлетворяет условию, кабель термически устойчив.
2.7 Выбор схемы электроснабжения цеха
Распределение электроэнергии от трансформаторной подстанции до потребителя осуществляется по сетям, имеющим самые разные схемы. Форма схемы зависит от территориального расположения потребителей относительно подстанции, от величины установленной мощности отдельных потребителей, от относительного расположения потребителей друг к другу.

Питающие сети, проложенные от подстанции до распределительных пунктов, могут иметь следующие схемы построения:

1. 
   Радиальная
   
2. 
   Магистральная
   
3. 
   Смешанная
   

Составим проект электроснабжения цеха приготовления щепы и опилок. Для питания электрооборудования питающие сети выполняем


2.8 Расчёт сетей цеха
Технические данные двигателей, присоединенных к силовым щитам, относим в таблицу и находим расчётный ток каждого силового щита по формуле



Расчётный ток освещения находим по формуле



Марку и сечение провода выбираем по условию
I_доп ≥ I_расч(36)
Для удобства все расчёты будем производить в табличной форме.
Таблица 9. Характеристики силовых щитов.

№ силового щита	Наименование потребителя	Мощность потребителя, кВт	cosφ	Расчётный ток Iрасч	Допустимый ток Iдоп	Марка кабеля
СЩ1	Рубительные машины	80,4	0,85	136,9	140	ААВГ3х70
СЩ2	Поперечные конвейеры опилок	12,15	0,45	39	42	ААВГ3х10
СЩ3	Конвейеры щепы опилок	10,13	0,50	29,3	32	ААВГ3х6
СЩ4	Конвейеры щепы бункера	30	0,60	72,3	75	ААВГ3х25
СЩ5	Конвейеры Щепы тельфер	17 11,2	0,60 0,80	40,9 20,2
		28,2	0,70	58,2	60	ААВГ3х16
СЩ6	Сортировочное решето тельфер	2,7 11,2	0,56 0,80	6,9 20,2
		13,9	0,65	30,9	32	ААВГ3х6
СЩ7	Сортировочное решето тельфер	2,7 11,2	0,56 0,80	6,9 20,2
		13,9	0,65	30,9	32	ААВГ3х6
СЩ8	Погрузочные транспортёры	13,6	0,70	28	32	ААВГ3х6
СЩ9	Освещение	19	1	27,5	32	ААВГ3х6

2.9 Выбор коммутационной аппаратуры
В качестве коммутационной аппаратуры в низковольтовых сетях могут быть рубильники с предохранителями или автоматическими выключателями.

Предохранители имеют ряд недостатков: не защищают от перегрузок, несоблюдение селективности, появление несимметрии по фазам пир сгорании одного.

В курсовом проекте в качестве коммутационных аппаратов применяем автоматические выключатели. Они имеют ряд преимуществ и защищают от перегрузок, повышений напряжения и короткого замыкания. Исключают случаи нарушения симметрии фаз, не требуют замены при отключении токов КЗ. Обеспечивает безопасность работы остального оборудования.

Выбор автоматических выключателей ведётся номинальному току, тепловому расщеплению по условию
I_расц ≥ I_расч (37)
Для удобства расчёты и выбор автоматических выключателей, исходные данные и характеристики сводим в таблицу.
Таблица 10. Характеристики автоматических выключателей

№ силового щита	Расчётный ток А	Марка автоматического выключателя	Номинальный ток теплового расцепителя
СЩ1	136,9	А3130	150
СЩ2	39	А3120	40
СЩ3	29,3	А3120	30
СЩ4	72,3	А3120	80
СЩ5	58,2	А3120	60
СЩ6	30,9	А3710	32
СЩ7	30,9	А3710	32
СЩ8	28	А3120	30
СЩ9	27,5	А3120	30

Выбираем автоматический выключатель и рубильник на головном участке.
2.10 Мероприятия по повышению коэффициента мощности
Электрические аппараты, кроме активной, потребляют реактивную мощность.

Электроснабжающая организация задача предприятию директивный

cosφ = 0,97.

Средневзвешенный коэффициент мощности cosφ_ср.вз = 0,64.

Необходимо повысить средневзвешенный коэффициент до значения директивного коэффициента мощности.

Коэффициент мощности определяется по формуле



Мероприятия по повышению cosφ:

1. 
   Естественный метод.
   
2. 
   Искусственный метод.
   

В курсовом проекте принимаем искусственный способ повышения cosφ, т.е. установку батарей статических конденсаторов.

Для компенсации cosφ до нужных пределов необходимо найти мощность батарей статических конденсаторов по формуле


где Q – реактивная мощность, кВАР

P – активная мощность, кВт

tgφ находится по средневзвешенному cosφ_ср.вз = 0,64

tgφ = 1,2

tgφ₁ находится по директивному cosφ = 0,97

tgφ₁ = 0,25

Q=207,9·(1,2 – 0,25)=249,5–51,98=198 кВАР

Выбираем батарею статических конденсаторов и записываем её технические характеристики.
Таблица Технические характеристики батарей статических конденсаторов.

Тип установки	Номинальная мощность, кВт	Число и мощность регулированных ступеней ист., кВар
УКН-300	300	2х150

Так как расчётная мощность статических конденсаторов равна 198 кВар, то мы берём одну батарею мощностью 150 кВар
2.11 Расчёт заземляющего устройства
Для номинальной работы потребителей спроектировать заземляющий контур по следующему техническому заданию:

Подстанция установлена в IV климатической зоне, грунт в месте установки подстанции глина. Заземление выполнить стальным уголком 60*60*6. принять глубину заложения электродов от поверхности земли h =0,5м, длину электрода принять равной l=3м, за горизонтальный заземлитель принять полосу 40х4 мм. в качестве естественных заземлителей принять металлические конструкции зданий с сопротивлением естественного заземлителя R_l=6 Ом.







Рисунок 8
Рассчитываем ток замыкания на землю по формуле



где I_з – ток замыкания на землю, А;

l_к – длина КЛ, км.



Рассчитываем необходимое доступное сопротивление заземлительного устройства. Из двух значений в расчёты в качестве сопротивления заземлителя принимается наименьшее значение.

В электроустановках напряжением до 1 кВ с изолированной глухозаземлённой нейтралью сопротивление растекания должно быть не более 4 Ом.

В электроустановках напряжением свыше 1 кВ сопротивление заземления определяется по формуле




где R_з – сопротивление заземляющего устройства, Ом



Из двух полученных значений выбираем R_з = 4 Ом

Определяем необходимое сопротивление искусственного заземлителя с учётом естественных заземлителей, включенных параллельно по формуле [ ]



где R_н – сопротивление искусственного заземлител;

R_е – сопротивление естественного заземлителя.



По исходным данным грунта (глина) определяем его удельное сопротивление ρ = 70 (Ом ·м).

Т. к. подстанция установлена в IV климатической зоне, то вводится поправочный коэффициент на климатическую зону для вертикальных и горизонтальных электродов по формуле
ρ _рас.г= ρ_рас·k₁ (43)

ρ _рас.в= ρ_рас·k₂ (44)
где k₁, k₂ – величины поправочных коэффициентов на климатические зоны (принимается из специальных таблиц)

ρ _рас.г= 70 ·1,8 = 126 (Ом·м)

ρ _рас.в= 70 ·1,3 = 91 (Ом·м)

Определяем сопротивление растекания одного вертикального электрода R_ов по формуле


т. к. в качестве заземлителей применяется уголковая сталь. Находим эквивалентный диаметр по формуле
d_экв = 0,95 в (46)
где d_экв – эквивалентный диаметр, м;

в – ширина уголка, мм.

d_экв = 0,95 · 0,06 = 0,057 (м)







t=5+0,5 = 2 м

Определяем примерное приблизительное число вертикальных заземлений с учётом их коэффициента исполнения по формуле

где n – приблизительное число вертикальных заземлителей;

k_н.в.з. – коэффициент использования, зависит от числа

и отношения a/l=6/3=2, k_н.в.з =0,76



Определяем сопротивление растекания горизонтальных электродов по формуле в качестве которых взята полосовая сталь, приваренная к верхним частям уголков.



где l – длина горизонтального электрода,

определяется (n – a)·a = (3 – 1)·6 = 18 – 6 = 12 м

Вводим коэффициент использования горизонтального заземлителя.



k_и.г.з=0,55, n =2,02, a/l = 2



Уточняем сопротивление горизонтальных электродов с учётом горизонтальных заземлителей



Уточняем число горизонтальных электродов с учётом их k_и

k_и.в.з=0,76, n =1,14, a/l = 2

Вывод: окончательно к установке принимаем 3 электрода, забиваем их на глубину 0,5м, расстояние между электродами 6м, электродом является уголковая сталь 60х60х6, в качестве горизоетельного заземлителя пирнимаем полосу 40х4




R=0,5




Полоска 40х4




l=3м




6м

Уголок 60х60х6


ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В курсовом проекте было написано введение, где раскрыты этапы развития энергетики. В общей части дана характеристика цеха, с установленной мощностью P= кВт.

Произведен расчет эл. нагрузок предприятия, построены графики. Расчеты показали, что максимальная мощность предприятия составляет P= кВт. После расчета полной максимальной мощности, которая составляет Smax= кВА. Был выбран трансформатор на подстанции ТМ-250/10..

Выбрана схема подстанции, дано ее описание, произведен расчет питающих линий цеха. Расчеты показали, что потеря напряжения составляет %. Произведен расчет токов к.з., по которому выбрано высоковольтное оборудование. Все аппараты проверены на термическую и динамическую устойчивость, соответствуют нормам.

В задании был задан cos φ_ср.вз.= 0,65, т.к. энергоснабжающая организация требует cos φ= 0,97. Были произведены расчеты батарей статических конденсаторов. Для компенсации cos φ выбрана батарея марки УКН-0,38-300. Произведен расчет заземляющих устройств, при грунте – глина. К установке запланировано 2 электрода.

ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. электроснабжение промышленных предприятий. – М.: Высш. шк., 1986. – 286 с.
   
2. 
   Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. – М.: Высш. шк., 1990. – 336 с.
   
3. 
   Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М.: Высш. Шк., 1990. – 366 с.
   
4. 
   Правила устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 648 с.
   
5. 
   Справочник по электроснабжению линий электропередач и сетей. Под ред. Большама Я.М., Круповича Б.Н. и др. – М.: Энергия, 1974. – 625 с.
   
6. 
   Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: 1 т. Под общ. ред. Федорова А.А. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 586 с.
   
7. 
   Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: 2 т. Под общ. ред. Федорова А.А. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 592 с.