КП 08.02.09 образец -1.1., 2.1,2.2, 2.3,2.4, 2.5,2.8 — копия. Профессиональное образовательное учреждение академия транспортых технологий курсовой проект

• Название: Профессиональное образовательное учреждение академия транспортых технологий курсовой проект
• Дата: 09.10.2022
• Размер: 216.34 Kb.
• Имя файла: КП 08.02.09 образец -1.1., 2.1,2.2, 2.3,2.4, 2.5,2.8 — копия.docx
• Тип: Пояснительная записка; #722954
• страница: 2 из 3

_:

- группа 1 станки мелкосерийного производства;

- группа 2 пресс штамповочное оборудования;

- группа 3 компрессорное оборудование;

- группа 4 вентиляционное оборудование;

- группа 5 грузоподъемное оборудование;

- группа 6 сварочное оборудование;

- группа 7 освещение.

Название групп (номера) заносим в таблицу 4, столбец №1

Выбор стандартных номинальных мощностей и технических данных двигателей был произведен по таблице [1, таблица 1.1] результаты сведены в таблицу 3⁵.
Таблица 3 – Технические данные асинхронных двигателей

Наименование электроприемника6	Тип двигателя	Pном, кВт	cosφ	ηном, %	Iном, A	Mmax*	n, шт	n, мин-1
Универсально – фрезерный станок	4A160M4У3	18,5	0,88	90	30,34	2,2	4	1500
Подъемное 7оборудование								3000

Для каждого вида оборудования необходимо вычислить номинальный ток I_ном, А по формуле

,

(3)

где U_ном= 0,4 кВ – номинальное напряжение питающей сети;

cosφ_i – коэффициент активной мощности электроприемника,

таблица 3.

Результаты вычисления приведены в таблице 3.

Все электроприёмники цеха разделены на группы с одинаковым режимом работы (одинаковыми значениями коэффициента использования – К_и и активного коэффициента мощности – cosφ). Численное значение К_и и cosφ выбираются по [1, таблица 1.2]⁸. Результат выбора заносим в таблицу 4 (в соответствующие ячейки). От численного значения cosφ, определяем коэффициент реактивной мощности⁹ – tgφ, и заносим в таблицу 4. Коэффициент использования осветительного оборудования составляет 0,8, коэффициент активной мощности 0,95.

В таблицу 4, столбец №2, заносим значения номинальной мощности (Р_ном). У электроприемников в группах, имеющих различную мощность, номинальная мощность представлена в виде двух чисел максимума и минимума ее значений. В таблицу 4, столбец №3, заносим общее количество электроприемников в группе.

Расчет установленной мощности P_уст, кВт для каждой группы электроприемников производится по следующей формуле¹⁰

(4)

где P_{ном i}– соответствующая номинальная мощность электроприемника

в этой группе, кВт;

n_i– число электроприёмников в группе имеющих одинаковую

мощность, шт.

Расчет установленной мощности цеха осуществляется путем суммирования установленных мощностей всех групп электроприемников, результата заносим в таблицу 4¹¹ .

Активные и реактивные мощности групп электроприемников, за наиболее за наиболее нагруженную смену работы предприятия определяют по формулам¹²

Pсмi=Pустi Киi,

(5)

где P_смi– активная мощность группы электроприемников за наиболее

загруженную смену работы завода¹³, кВт;

P_устi – установленная мощность, кВт, таблица 4;

К_иi- коэффициент использования, таблица 4.

Qсмi=Pсмi tgφi,

(6)

где tgφ_i– коэффициент реактивной мощности группы

электроприемников, таблица 4;

Q_смi ¹⁴– реактивная мощность группы электроприемников за

наиболее загруженную смену, кВАр.

Диапазон изменения мощностей, m, цеха рассчитывается, как отношение единичной номинальной мощности электроприемника к максимальной номинальной мощности электроприёмника по формуле

(12)

где P_maxi – максимальная мощность единичного электроприемника,

кВт;

P_mini – минимальная мощность единичного электроприемника,

кВт.

Результаты вычислений заносятся в таблицу 4¹⁵ в виде: m>3; m<3 или m=3.

Активная и реактивная мощности за наиболее загруженную смену всего Цеха №1, находим путем суммирования активных и реактивных мощностей, в самую загруженную смену каждой группы¹⁶.

Совместно для всех групп электроприемников численное значение средневзвешенных коэффициента использования, К_исв и реактивного коэффициента мощности, tgφ_св, определяется по формулам

17	(13)
18	(14)

Значение средневзвешенного активного коэффициента мощности (cosφ_св)¹⁹ определяется по величине tgφ_св.

Для сокращения объема расчетов осуществлен переход от действительного числа электроприемников (n_д) к эффективному числу электроприемников (n_эф) в цехе. Если, m≥3, а К_исв­ ≥0,2 то n_{эф ­}число электроприемников определяется по формуле

(15)

где P_imax– единичная максимальная мощность электроприемника, кВт;

n_эф – число эффективных электроприемников, шт²⁰.

Если по расчетам n_эф>n_д, или диапазон изменения мощности меньше трех, то в таблицу 4 заносится действительное число электроприемников.

Коэффициент максимума К_max,²¹ определяется с учетом численных значений n_эф и К_исв по [1, таблице 1.4].

Активная P_max, кВт , реактивная Q_max, кВАр и полная мощности S_max,кВА за тридцати минутный максимум нагрузки в наиболее загруженную смену работы предприятия определяется по следующим формулам²²

Pmax=Кmax ∑Pсмгр ,	(16)
Qmax = К`max ∑Qсмгр,	(17)

где К`_max = 1 – если 10 д<100.

Smax = ,

(18)

Максимальный ток I_max, А ²³цеха определяется по формуле

(19)

Величина напряжения 400В.

Для удобства расчетов полученная информация и результаты вычислений сводятся в таблицу.

На основании произведенных расчетов заполняется ведомость электрических нагрузок, представленная в таблице 4.
Таблица 4 – Ведомость электрических нагрузок Цеха№1

Наименование оборудования	Рном, кВт	n, шт	m	Руст, кВт	Kи	cosφ	tgφ
Группа 124			-
			-
Освещение			-
Итого

Продолжение таблицы 5

Наименование оборудования	Рсм, кВт	Qсм, кВАр	nэф, шт	Kmax	Рmax, кВт	Qmax, кВАр	Smax, кВА	Imax, А
Группа 1			-	-	-	-	-	-
			-	-	-	-	-	-
Освещение			-	-	-	-	-	-
Всего

2.3 Выбор защитной и пусковой аппаратуры электрооборудования

Цеха №1
Автоматические выключатели обычно называют просто «автоматы». Они предназначены для защиты электрических сетей от перегрузки и коротких замыканий. В прошлом функции автоматов выполняли пробки, в которые вставлялись предохранители. Основное преимущество автоматов в том, что для их повторного включения достаточно поднять рычажок, т.е. не нужно менять предохранитель, как в пробках. [8]

Плавкие предохранители имеются в любом автомобиле и во многих моделях электротехники, ведь если возникнет короткое замыкание или перегрузка в электрической сети, то оборудование вполне может выйти из строя. Главная их функция сводится к размыканию электрической цепи, в тех случаях, если сила тока в ней превышает все допустимые значения.[9]

Основной защитной аппаратурой электрооборудования и станков Цеха №1являютсяавтоматическиевыключатели серии АВ-51 из [7, табл. 4.5], для сварочного оборудования это предохранители ПР-2 из [7, табл. 4.3].

Рабочий ток I_рабi, А определяем по формуле

(20)

где I_нi - номинальный ток электрооборудования, А табл. 3;

ηi - КПД электрооборудования, табл.3.

Расчетный ток срабатывания расцепителя I_трi, А определяем по формуле

,

(21)

где I_трi-ток расцепителя автоматического выключателя, А;

I_рабi – рабочий ток оборудования, А.

Выбор автоматического выключателя выполняется по формуле

,

(22)

где - рабочий ток оборудования, А;

- ток автоматического выключателя, А [МП таблица раздела 4] .

,

(23)

где - ток теплового расцепителя, А.

,

(24)

где - расчетный ток теплового расцепителя, А (см. формулу 21).

Результаты выбора автоматических выключателей приводим в таблице 5.

Для сварочного оборудования определяется ток продолжительности включения по формуле

, (25)

где I_ПВi - ток кратковременного режима работы, А;

S_пi - полная паспортная мощность, кВА, таблица 1;

U_ном=400В - номинальное напряжение.

Рассчитываем ток плавкой вставки предохранителя по формуле

, (26)

где I_встi - ток плавкой вставки, А;

ПВ - коэффициент продолжительности включения, таблица 1.

Выбираем номинальный ток патрона и тип предохранителя исходя из условия, I_ПВ ≤ I_П, где I_п - ток патрона предохранителя, А, по [МП таблица 4.3].

Ток плавкой вставки предохранителя определяется из условия

(27)

Выбор предохранителей и их номинальных данных производится по [МП, табл. 4.3], ВАЖНО I_П ≥I_{вст. ст.}

Выбор пусковой аппаратуры. Определение типа и номинального тока магнитного пускателя по [МП, стр. 41].

Для каждого пускателя определяем ток теплового реле по формуле

(28)

ВНИМАНИЕ ВЫБОР по условию I_{НОМ. КМ} ≥I_{теплового реле} и

Результаты выбора защитной и пусковой аппаратуры, сведены в таблицу 5.
Таблица 5 – Защитная и пусковая аппаратура Цеха №1

Наименование оборудования	Pн, кВт	Iраб, А	Iтр, А	Защитная аппаратура		Iутр, А	Пусковая аппаратура
				Тип	Номинальные данные		Тип	Номинальные данные
Универсально-фрезерный станок	18,5	33,7	40,45	ВА51-31			ПМЛ- 313
Сварка
Для выбора автоматических для каждого участка Цеха №1 (РЩ, ЩС, РП и т.д.) определяем установленную мощность каждого участка Руст.уч.i , кВт по формуле (9, подраздел 2.2). Рабочий ток каждого участка, Iраб.уч., А определяем по формуле . (23) где - номинальное напряжение; – среднеарифметический коэффициент активной мощности; n уч. – число электроприемников на участке, ед., подраздел 2.1. Для каждого участка определяем электроприемник с наибольшей номинальной мощностью, выписываем его данные: мощность (Рн), кратность пусковых токов (кп). Определяем пусковой ток по формуле Iпускi .= Iном.max.i кпi , (23) где Iном.max - номинальный ток самого мощного электроприемника участка, таблица 3; …кпi = – кратность пусковых токов, [1, таблица 1.1]. Кратковременный ток при пуске наибольшего по мощности потребителя , А, определяем по формуле Выбор автоматических выключателей для защиты каждого участка Цеха №1 (РЩ, ЩС, РП и т.д.) т.е. для группы электоприемников, за исключением сварочного осуществляется исходя из условия Iтр.≥ Iраб.уч. (23) Устанавливаем невозможность срабатывания автоматического выключателя при пуске наибольшего электроприемника по формуле Результаты выбора автоматических выключателей заносим в таблице 6. Переходим к выбору предохранителей для сварочного участка. Определяем пиковый ток для участка Iпик, при количестве установленного (защищаемого) оборудования от двух до пяти (n=2-5) разнохарактерного оборудования и более шести для однотипного, пиковый ток определяется по формуле () где IПВi = ….А – кратковременный ток сварочного оборудования, табл. 5; – сумма всех номинальных токов за исключением того номинального, у которого наибольший пусковой ток (при равенстве токов за исключением одного, в том числе тока кратковременного режима). Определяем пиковый ток для участка Iпик, при количестве установленного (защищаемого) оборудования более пяти (n ), по формуле () где – максимальный пусковой ток, из числа всех ЭП подключаемых к линии, А; - максимальный расчетный ток, вычисленный методом коэффициента использования, А; ки - коэффициент использования( в случае разных коэффициентов, рассчитывается средневзвешенный коэффициент). Ток плавкой вставки для защиты группы сварочного или смешанного типа оборудования определяется по формуле () где = 2,5 – коэффициент, характеризующий условия пуска [Липкин Б.Ю. стр. 73] Результаты выбора предохранителе представлены в таблице 6. Таблица 6 - Защитная аппаратура участков Цеха №1 Наименование участка (ЩС, РЩ) Руст Iраб. уч., А cosφ ср.ар. Р ном.max кп Iпуск Iкр. уч. Iтр.≥ Iраб.уч. Данные защиты 1,25 Iкр.уч ≤ Iэм.р Тип Номинальные данные 2.5 Выбор питающей и распределительной сети Цеха № 1 Распределительная сеть Цеха №3 выполнена проводом ПВ, провод проложен открыто по стенам и полу в трубах ПВХ различных сечений. Выбор сечение распределительной сети осуществляется по допустимому току нагрузки (по нагреву). Выбор сечение осуществляется исходя из условия , (31) где Iрабi– рабочий ток из таблицы 5; Iдопi– допустимый длительный ток нагрузки, [МП, табл. 2.1 и 2.3]. для всего – для сварки Результаты выбора сечение распределительной сети представлены в таблице 7. Таблица 7 - Распределительная сеть Цеха № 1 Питание оборудование Рном, кВт Iраб, А Iдоп, А Тип кабеля, провода S, мм2 Условия проверки Шлифовальный станок 30 53,5 75 4ПВ 16 0,9 Кран-балка Табл 5. Табл 5. НРГ 3 Сварочные машины 16,8 48,5 50 4ПВ 10 Переходим к проверке выбранного сечения по формуле (32) Питающая сеть Цеха №3 выполнена кабелем ВВГнг. Кабель проложен каналах бетонного пола, выбор сечение осуществляется по нагреву, по условию (31). Расчетный ток каждого распределительного пункта определяем по формуле (33)

Выбор питающей сети осуществляется по [7, таблица 2.3], результаты выбора представлены в таблице 8.
Таблица 8 – Питающая сеть Цеха №1

Откуда идет	Куда идет	Iр.уч., А, (см табл. 6 КП)	Iдоп., А (МП, табл. 2.3)	Тип и сечения кабеля	Проверка	Длина, С чертежа м
ТП	РП1	32,8	35	ВВГнг3(1×4)+(1×4)		13,3
ТП	РП2
ТП	РП3	422,1	225	2ВВГнг3(1×50)+(1×25)		15,3
ТП	РП4
ТП	РП5
ТП	РП6	225,6	275	ВВГнг3(1×70)+(1×35)		46,1

2.5 Расчет электрических нагрузок завода методом коэффициента

спроса
Метод коэффициента спроса наиболее прост и широко распространен. Для определения расчетных нагрузок по этому методу необходимо знать установленную мощность РЦ группы приемников и коэффициенты мощности cosφ и спроса К_С данной группы, определяемые по справочной литературе. [12] Расчёт нагрузок завода осуществляется методом коэффициента спроса, все исходные данные приведены в таблице 2 и таблице 4. Коэффициент спроса (Кс) для первого цеха высчитываем по формуле

(2.5.1)

где Р_max - максимальная активная мощность цеха, таблица 4, кВт;

Руст - установленная мощность цеха, таблица 4, кВт.

Величина активной и реактивной мощности цехов со второго по пятый определяется по формулам

	(2.5.2)
	(2.5.3)

Численное значение полной мощности ( S_max ) и максимального тока (I_max) для цехов 2,3,4 и 5 определяется по формулам из пункта 2.2

Расчет Q_max, Р_уст, Р_max, всего завода осуществляется путем суммирования этих величин, а полной мощности и максимального тока по формулам из пункта 2.2 с суммированными величинами. Величина средневзвешенного коэффициента спроса K_ссв для всего завода определяется по формуле

(2.5.4)

Расчет средневзвешенного коэффициента реактивной мощности tg_св, для всего завода определяется по формуле

(

По найденному tg_cв определяем cos_св завода. Результаты расчетов приведены в таблице 9.
Таблица 9– Ведомость электрических нагрузок предприятия

Объект	Рустi, кВт.	Ксi	cosφi	tgφi	Pmaxi, кВт	Qmaxi, кВАр	Smaxi, кВА	Imaxi, А.
Цех №1	Табл.4 Итого		Табл.4 Итого	Табл.4 Итого	Табл.4 Итого	Табл.4 Итого	Табл.4 Итого	Табл.4 Итого
Цех №2	Табл.2	Табл.2	Табл.2	Находим от cosφ	ппп	ппрр
Цех №3	Табл.2	Табл.2	Табл.2	Находим от cosφ
Цех №4	Табл.2	Табл.2	Табл.2	Находим от cosφ
Цех №5	Табл.2	Табл.2	Табл.2	Находим от cosφ
Итого	Сумма	По формуле 2.5.4	Находим от tgφ в «итого»	По формуле 2.5.5	Сумма	Сумма	По формуле	По формуле