курсач1. Содержание Введение. 3 Общая часть

Название	Содержание Введение. 3 Общая часть
Дата	23.05.2019
Размер	1.68 Mb.
Формат файла
Имя файла	курсач1.doc
Тип	Реферат #78417
страница	3 из 6

1 2 3 4 5 6

продолжение таблицы 2.3

ЭП

Р_уст

кВт

∑Р_н

кВт

К_и

cos

tgφ

Р_см

кВт

Q_см

кВАР

n_э

К_мах

Q_мах

кВАР

Р_мах

кВт

S_р

кВА

I_р

А

заточ-ные станки

3

1хФ

3хФ

0.14

0.5

1.73

2.94

5.08

Сверли-льные станки

4

1хФ

0.14

0.5

1.73

2.94

5.08

Токар-ные станки

0.14

0.5

1.73

1.54

2.66

Плоско-шлифо-вальные станки

0.14

0.5

1.73

1.54

2.66

Итого

по сп-4

109

0.14

0.5

1.73

15.26

26.36

1.9

1.92

26.36

29.3

39.41

59.71

Итого по НН

1 Без компенсации

2 С компенсацией

514

0.33

0.8

0.73

146.8

197.5

209

.41

270

.64

342.2

518.2

0.93

290.

08

439.5

Потери в тр-ре

1 Ак-тивные

2 Реак-тивные

ΔР=2%S_тр

Δ=

=10%S_тр

tgφ

=∑Q_см/∑Р_см: СП-1=40.05/15.26=2.62=˃cos=0.34;

СП-2=70.61/95.6=0.74=˃cos=0.8; СП-3=35.72/20.69=1.73=˃cos=0.5;

СП-4=26.36/15.26=1.73=˃cos=0.5; РМЦ cos=0.8=˃tgφ=0.73.

К_{и РМЦ=}∑Р_{см РМЦ}/∑Р_{н РМЦ}=146.8/439.5=0.33.

Таблица 2.4

№-СП	Тип щита	ip	I_ном(А)	Число групп
СП-1	ШРС1-54У3	54	320	8х100
СП-2	ШРС1-57У3	54	320	3х100+3х400
СП-3	ШРС1-54У3	54	320	3х250+2х400
СП-4	ШРС1-51У3	54	200	5х100

Силовые шкафы могут комплектоваться различным по мощности числом отходящих групп в зависимости от индивидуального заказа.

Рассчитываем суммарную реактивную мощность РМЦ на стороне 0.4кВ без компенсации. ∑Q_мах=Q_{мах СП-1}+Q_{мах СП-2}+Q_{мах СП-3}+Q_{мах СП-4.}

∑Q_мах=69.66+77.67+35.72+26.36=209.41кВАР.

Рассчитываем суммарную активную мощность РМЦ на стороне 0.4кВ без компенсации. ∑Р_мах=Р_{мах СП-1}+Р_{мах СП-2}+Р_{мах СП-3}+Р_{мах СП-4.}

∑Р_мах=74+124.3+43.04+29.3=270.64кВТ.

Рассчитываем нагрузку по РМЦ на стороне 0.4кВ без компенсации. S_мах=.

S_мах====342.2кВА.

Рассчитываем ток по РМЦ на стороне 0.4кВ без компенсации.

I_мах=S_мах / *U

I_мах=342/1.73*0.38=342/0.66=518.2А

2.2.6 Компенсация реактивной мощности.

Одним из основных вопросов решаемых при проектировании систем электроснабжения, является компенсация реактивной мощности. Передача реактивной мощности нерациональна по следующим причинам: возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью, и дополнительные потери напряжения в питающих сетях.

Поэтому необходимо принимать меры по снижению реактивной мощности такие как: конденсаторные батареи (КБ), синхронные двигатели (СД) и синхронные компенсаторы.

Определяем cosφ РМЦ на стороне 0.4кВ без компенсации.

cosφ=∑Р_мах/S_мах.

cosφ=270.64/342.2=0.8<(0.9-0.95) =˃ требуется искусственная компенсация реактивной мощности (Шеховцов стр. 33).

Определим не скомпенсированную реактивную нагрузку в сетях 0.4кВ:

_{нн кб}=0.9*Р_мах(tgφ_мах-tgφ_эф) где tgφ_эф задаётся энергосистемой =(0.32 - 0.34).

_{нн кб}=0.9*270.64(0.73-0.33)=0.9*270.64*0.4=97.43кВАР. Для компенсации выбираем установку УКРМ-0.4-105-7.5У3(ООО ЭнергоЗапад).

УКРМ- установка компенсации реактивной мощности; 0.4-номинальное напряжение; 105-номинальная мощность; 7.5-шаг регулирования; У3-климатическое исполнение; ip-31-55.

Рассчитываем S_мах после компенсации S_мах´ = ²

S_мах´===290.08кВА.

Рассчитываем cosφ после компенсации: cosφ_мах´=Р_мах/S_мах´

cosφ_мах´=270.64/290.08=0.93.˃0.9=˃ условие выполняется (Шеховцов стр. 33).

Рассчитываем ток по РМЦ на стороне 0.4кВ после компенсации.

I_мах=S_мах / *U

I_мах=290.08/1.73*0.38=290.08/0.66=439.5А

2.2.7 Выбор трансформатора

S_тр.=S_мах´/(n*β_т) где β_т- коэффициент загрузки трансформатора=0.9-0.95 (Коновалова стр. 281); и n- количество трансформаторов.

S_тр.=290.08/(1*0.95)=305.3кВА. Выбираем тр-р мощностью 400кВА.

β_{факт.ном}=S_мах´/n*S_ном.тр.=290.08/1*400=0.73<0.93=˃ условие β_{факт. ном}≤cosφ_мах´ выполняется. Выбираем тр-р ТМ-400 10/0.4 трансформатор масляный трёхфазный с естественным охлаждением. U_вн=10кВ; U_нн=0.4кВ; U_кз=4.5%; I_хх=2.1%; потери хх=950Вт; потери КЗ=5.5кВт (http://uztt.ru).

Рассчитываем потери мощности в трансформаторе.

Р=2%*S_ном.тр.*n=0.02*400*1=8кВт. Q=10%* S_ном.тр.*n=0.1*400*1=40кВАР.

Выбираем одно трансформаторную комплектную трансформаторную подстанцию киоскового типа для внутренней установки (КТП 400-10/0.4). Поставляется в собранном или полностью подготовленном для сборки виде. Состоит из вводного устройства высокого напряжения, силового трансформатора и распределительного устройства низкого напряжения (http://powertransformer.tiu.ru).

2.3 Расчёт и выбор элементов системы ЭСН.

2.3.1 Выбор аппаратов защиты.

Выбираем вводной аппарат на стороне 10кВ выключатель нагрузки с предохранителями и устройством отключения при срабатывании одного из предохранителей: ВНП 17-10/400 (http://forca.ru).

Рассчитаем предохранитель для стороны 10кВ: I_н.тр.=S_н.тр./(√3*U_н.)= =400/(1.73*10)=400/17.3=23.12. Выбираем предохранитель ПКТ 102-10 на 31.5А.

Для РУНН выбираем автоматические выключатели серии ВА 51 с тепловым и электромагнитным расцепителями на отходящих линиях и серии ВА 52 с повышенной коммутационной способностью на вводе с тр-ра.

Для СП-1: находим пиковый ток I_пик.=I_{пуск.мах.}+(I_р.- К_и*I_н.мах.) где I_{пуск.мах}- максимальный пусковой ток ЭП в группе; I_р- расчётный ток группы; I_н.мах.- максимальный расчётный ток ЭП в группе; К_и- коэффициент использования группы (применяется если в группе больше 5 ЭП).

I_пик.=216+(103.3-0.31*28.8)=216+94.4=310.4А

Находим ток электромагнитного расцепителя

I_э.р.≥1.25*I_пик.

I_э.р.≥1.25*310.4≥388А

Находим ток теплового рсцепителя

I_т.р.≥1.1*I_р

I_т.р.≥1.1*103.3≥113.63А

Выбираем автомат ВА 51-31 I_н=100А; I_т.р.=120А; I_э.р.=400А.

Для СП-2: находим пиковый ток I_пик.=I_{пуск.мах.}+(I_р.-К_и.*I_н.мах.) где I_{пуск.мах}- максимальный пусковой ток ЭП в группе; I_р- расчётный ток группы; I_н.мах.- максимальный расчётный ток ЭП в группе; К_и- коэффициент использования группы (применяется если в группе больше 5 ЭП).

I_пик.=750+(222-0.63*61)=750+183.57=933.57А

Находим ток электромагнитного расцепителя I_э.р.≥1.25*I_пик.
I_э.р.≥1.25*933.57≥1167А

Находим ток теплового рсцепителя I_т.р.≥1.1*I_р I_т.р.≥1.1*222≥244А

Выбираем автомат ВА 51-35 I_н=250А; I_т.р.=250А; I_э.р.=1200А.

Для СП-3: находим пиковый ток I_пик.=I_{пуск.мах.}+(I_р.-К_и.*I_н.мах.) где I_{пуск.мах}- максимальный пусковой ток ЭП в группе; I_р- расчётный ток группы; I_н.мах.- максимальный расчётный ток ЭП в группе; К_и- коэффициент использования группы (применяется если в группе больше 5 ЭП).

I_пик.=216+(84.79-0.13*28.8)=216+81=297А

Находим ток электромагнитного расцепителя I_э.р.≥1.25*I_пик.

I_э.р.≥1.25*297≥371.25А

Находим ток теплового рсцепителя I_т.р.≥1.1*I_р I_т.р.≥1.1*84.79≥93.3А

Выбираем автомат ВА 51-31 I_н=100А; I_т.р.=100А; I_э.р.=400А

.

Для СП-4: находим пиковый ток I_пик.=I_{пуск.мах.}+(I_р.-К_и.*I_н.мах.) где I_{пуск.мах}- максимальный пусковой ток ЭП в группе; I_р- расчётный ток группы; I_н.мах.- максимальный расчётный ток ЭП в группе; К_и- коэффициент использования группы (применяется если в группе больше 5 ЭП).

I_пик.=158.25+(59.71-0.14*21.1)=158.25+56.76=215А

Находим ток электромагнитного расцепителя I_э.р.≥1.25*I_пик.

I_э.р.≥1.25*215≥268.75А

Находим ток теплового рсцепителя I_т.р.≥1.1*I_р I_т.р.≥1.1*59.71≥65.7А

Выбираем автомат ВА 51-31 I_н=100А; I_т.р.=67.5А; I_э.р.=280А.

Выбираем автомат для УКРМ:

Находим номинальный ток УКРМ I_н=Q_н/√3*U_н=105/0.7=150А

Находим ток теплового рсцепителя I_т.р.≥1.1*I_н I_т.р.≥1.1*150≥165А

Находим ток электромагнитного расцепителя I_э.р.≥1.3*I_н. I_э.р.≥1.3*150≥195А

Выбираем автомат ВА 51-33 I_н=160А; I_т.р.=200А; I_э.р.=800А.

Выбираем вводной автомат тр-ра: находим пиковый ток

I_пик.=I_{пуск.мах.}+I_н.укрм+(I_р.-К_и.*I_н.мах.) где I_{пуск.мах}- максимальный пусковой ток ЭП в РМЦ; I_р- расчётный ток РМЦ; I_н.мах.- максимальный расчётный ток ЭП в РМЦ; I_н.укрм- номинальный ток УКРМ; К_и- коэффициент использования РМЦ (применяется если в группе больше 5 ЭП).

I_пик.=750+150+(439.5-0.33*100)=900+406.5=1306.5А

Находим ток электромагнитного расцепителя I_э.р.≥1.25*I_пик.

I_э.р.≥1.25*1306.5≥1633.1А

Находим ток теплового рсцепителя I_т.р.≥1.1*(I_р+I_н.укрм)

I_т.р.≥1.1*(439.5+150)≥648.5А

Выбираем автомат ВА 52-39 I_н=630А; I_т.р.=787.5А; I_э.р.=2500А.

Выбранные коммутационные аппараты заносим в таблицу 2.5.

Таблица 2.5.

линия	линия		Iном. теплового расцепителя		Iном. Эл.магнитного расцепителя		Тип автомата
линия	Iн. А	Iпик. А	Iрасч. А	Iт.р. А	Iрасч. А	Iэ.р. А	Тип автомата
КТП-СП-1	103.3	310.4	113.63	120	388	400	ВА 51-31 100А
КТП-СП-2	222	933.75	244	250	1167	1200	ВА 51-35 250А
КТП-СП-3	84.79	297	93.3	100	371.25	400	ВА 51-31 100А
КТП-СП-4	59.71	215	65.7	67.5	268.75	280	ВА 51-31 100А
КТП-УКРМ	150	150	165	200	195	800	ВА 51-33 160А
Тр-р - РУНН	439.5	1306.5	648.5	787.5	1633.1	2500	ВА 52-39 630А

Плавкие вставки выбранные при расчёте силовых пунктов заносим в таблицу 2.6

Таблица 2.6.

линия	I_н А	I_п А	a	предохранитель
линия	I_н А	I_п А	a	тип	I_н А	I_п.в. А
СП-1 - токарный автомат(3 группы)	28.8	216	2.5	ПН-2	100	100
СП-1 - зубофрезерный станок(3 группы)	28.8	216	2.5	ПН-2	100	100
СП-1 - круглошлифовальные станки(1 группа)	8.1*3= 24.3	60.75	2.5	НПН-2	63	31.5
СП-2 - сварочный агрегат(3 группы по 1)	21.1	158.25	1.6	ПН-2	250	100
СП-2 - вентилятор (2 группы по 1)	2х100	750	2.5	ПН-2	400	315
СП-2 - кран мостовой	69.3	69.3	1.6	ПН-2	100	80
СП-3 - строгальные станки(1 группа из 3 )	28.8*3	216	2.5	ПН-2	250	100
СП-3 - фрезерные станки(1 группа из 4)	21.1*4	158.25	2.5	ПН-2	250	125
СП-3 - расточные станки(1 группа из 3)	28.8*3	216	2.5	ПН-2	250	125
СП-3 - кран мостовой	69.3	69.3	1.6	ПН-2	100	80
СП-4 - однофазный заточный станок(ф-А)	10.7	80.25	2.5	ПН-2	100	40
СП-4 - однофазный заточный станок(ф-В)	10.7	80.25	2.5	ПН-2	100	40
СП-4 - однофазный заточный станок(ф-С)	10.7	80.25	2.5	ПН-2	100	40
СП-4 - однофазный сверлильн станок(ф-А)	14	105	2.5	ПН-2	100	50
СП-4 - однофазный сверлильн станок(ф-С)	14	105	2.5	ПН-2	100	50
СП-4 - токарный станок(2 группы по 3)	2х(21.1*3)	158.25	2.5	ПН-2	100	100
СП-4 - плоскошлифовальные станки(1 группа)	21.1	158.25	2.5	ПН-2	100	80

2.3.2 Выбираем кабельные линии(КЛ).

I_доп.≥I_р/К_п*К_т где: I_доп- допустимый ток для выбранного сечения КЛ;

I_р - расчётный ток линии; К_п и К_т - поправочные коэффициенты на условия прокладки и температуры (по таблице из ПУЭ).

Для повторно-кратковременного режима работы I_доп.≥I_пв*√ПВ/0.875 где: ПВ - продолжительность включения; I_пв - ток повторно-кратковременного режима; 0.875 - коэффициент запаса (Липкин стр. 203).

Выбранное сечение проверяется на соответствие защитному аппарату: I_доп.≥I_з*К_з где: I_з - номинальный ток срабатывания защитного аппарата (I_п.в. для предохранителей; I_{т.р .}для автоматов); К_з - кратность защиты (по таблице из учебника Коновалова).

Все ЭП защищены предохранителями, сеть не требует защиты от перегруза, КЛ до ЭП проложены отдельно в полу поэтому для всех КЛ от СП до ЭП принимаем I_з =I_п.в. - ток плавкой вставки предохранителя; К_з=0.33; К_т = 1; К_п = 1; для двигателей с короткозамкнутым ротором I_р = I_н.

По СП-1:

-- Токарный автомат: то СП-1 запитано 3шт.

I_доп.≥I_н.≥28.8А; проверка по ПН I_доп.≥100*0.33≥33А. Принимаем - I_доп.≥33А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х4 с I_доп=34А.

-- Зубофрезерный станок: от СП-1 запитано 3шт.

I_доп.≥I_н.≥28.8А; проверка по ПН I_доп.≥100*0.33≥33А. Принимаем - I_доп.≥33А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х4 с I_доп=34А.

-- Круглошлифовальный станок: от СП-1 запитано 3шт. шлейфом в одной группе (I_доп.≥I_н*3).

I_доп.≥8.1*3≥24.3А. проверка по ПН I_доп.≥32*0.33≥10.6А. Принимаем - I_доп.≥24.3А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х2.5 с I_доп=26А.

По СП-2:

-- Сварочный агрегат: от СП-2 запитано 3шт. ПВ=40%.

I_доп.≥I_пв*√ПВ/0.875 I_доп.≥21.1*√0.4/0.875≥21.1*0.63/0.875≥15.2А.

проверка по ВА I_доп.≥100*0.33≥33А. Принимаем I_доп.≥33А.

Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х4 с I_доп=34А.

-- Вентилятор: от СП-2 запитано 2шт.

I_доп.≥I_н.≥100А; проверка по ПН I_доп.≥315*0.33≥104А. Принимаем - I_доп.≥104А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х35 с I_доп=113А.

-- Кран мостовой: от СП-2 запитан один. ПВ=60%.

I_доп.≥I_макс*√ПВ/0.875 I_доп.≥69.3*√0.6/0.875≥69.3*0.77/0.875≥61.3А.

проверка по ПН I_доп.≥80*0.33≥26.4А. Принимаем I_доп.≥61.3А.

Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х16 с I_доп=72А.

По СП-3:

-- Кран мостовой: от СП-3 запитан один. ПВ=60%.

I_доп.≥I_пв*√

ПВ/0.875 I_доп.≥69.3*√0.6/0.875≥61*0.77/0.875≥61.3А.

проверка по ПН I_доп.≥80*0.33≥26.4А. Принимаем I_доп.≥61.3А.

Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х16 с I_доп=72А.

-- Строгальный станок: от СП-3 запитано 3шт. шлейфом в одной группе (I_доп.≥I_н*3).

I_доп.≥28.8*3≥86.4А. проверка по ПН I_доп.≥125*0.33≥41.25А.

Принимаем - I_доп.≥86.4А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х25 с I_доп=93А.

-- Фрезерный станок: от СП-3 запитано 4шт. шлейфом в одной группе (I_доп.≥I_н*4).

I_доп.≥21.1*4≥84.4А. проверка по ПН I_доп.≥100*0.33≥33А.

Принимаем - I_доп.≥84.4А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х25 с I_доп=93А.

-- Расточный станок: от СП-3 запитано 3шт. шлейфом в одной группе (I_доп.≥I_н*3).

I_доп.≥28.8*3≥86.4А. проверка по ПН I_доп.≥125*0.33≥41.25А.

Принимаем - I_доп.≥86.4А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х25 с I_доп=93А.

По СП-4:

-- Заточный станок: однофазный запитано 3шт. по 1 от каждой фазы.

I_доп.≥I_н.≥10.7А; проверка по ПН I_доп.≥40*0.33≥13.2А. Принимаем - I_доп.≥13.2А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 2х2.5 с I_доп=33А.

-- Сверлильный станок: однофазный запитано 2шт. по 1 от фазы "А" и "С".

I_доп.≥I_н.≥14А; проверка по ПН I_доп.≥50*0.33≥16.5А. Принимаем - I_доп.≥16.5А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 2х2.5 с I_доп=33А.

-- Токарный станок: запитано 2 группы по 3шт. в каждой группе (I_доп.≥I_н*3).

I_доп.≥21.1*3≥63.3А. проверка по ПН I_доп.≥100*0.33≥33А.

Принимаем - I_доп.≥63.3А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х16 с I_доп=72А.

-- Плоскошлифовальный станок: запитано 2шт. шлейфом в одной группе.

(I_доп.≥I_н*2).

I_доп.≥21.1*2≥42.2А. проверка по ПН I_доп.≥80*0.33≥26.4А.

Принимаем - I_доп.≥42.2А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х10 с I_доп=55А.

Автоматические выключатели имеют регулируемый тепловой расцепитель, поэтому К_з для них=0.66.

От РУНН до СП-1:

I_доп.≥I_р.≥I_т.р..≥147.58А проверка по ВА I_доп.≥I_з*К_з.≥200*0.66≥132А принимаем I_доп.≥147.58А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х70 с I_доп=166А.

От РУНН до СП-2:

I_доп.≥I_р.≥I_т.р..≥233.56А проверка по ВА I_доп.≥I_з*К_з.≥312*0.66≥205.9А принимаем I_доп.≥233.56А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х150 с I_доп=255А.

От РУНН до СП-3:

I_доп.≥I_р.≥I_т.р..≥85.73А проверка по ВА I_доп.≥I_з*К_з.≥108*0.66≥71.3А принимаем I_доп.≥85.73А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х25 с I_доп=93А.

От РУНН до СП-4:

I_доп.≥I_р.≥I_т.р..≥59.7А проверка по ВА I_доп.≥I_з*К_з.≥67.5*0.66≥44.55А принимаем I_доп.≥59.7А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х16 с I_доп=72А.

От РУНН до УКРМ: Выбираем по ВА I_доп.≥I_з*К_з.≥200*0.66≥132А. Выбираем КЛ АВБбШв-1 4х50 с I_доп=137А

.

Выбранные КЛ заносим в таблицу 2.7.

Таблица 2.7.

назначение	марка	Кол-во жил/сечение мм²	I_доп. А	Способ прокладки	примечание
От РУНН до УКРМ	АВБбШв-1	4х50	137	В КЛ канале
От РУНН до СП1	АВБбШв-1	4х70	166	В полу
От РУНН до СП-2		4х150	255
От РУНН до СП-3		4х25	93
От РУНН до СП-4		4х16	72
ОТ СП-1 до токарного автомата	АВБбШв-1	4х4	34	В полу	Три отдельных КЛ
ОТ СП-1 до зубофрезерного станка		4х4	34		Три отдельных КЛ
ОТ СП-1 до круглошлифовального станка		4х2.5	26		Три КЛ шлейфом в одной группе
ОТ СП-2 до сварочного агрегата	АВБбШв-1	4х4	34	В полу	Три отдельных КЛ
ОТ СП-2 до вентилятора		4х35	113		Две отдельных КЛ
ОТ СП-2 до мостового крана		4х35	113		Одна КЛ
ОТ СП-3 до мостового крана	АВБбШв-1	4х35	113	В полу	Одна КЛ
ОТ СП-3 до фрезерного станка		4х25	93		4 КЛ шлейфом в одной группе
ОТ СП-3 до строгального станка		4х25	93		Три КЛ шлейфом в одной группе
ОТ СП-3 до расточного станка		4х25	93		Три КЛ шлейфом в одной группе
ОТ СП-4 до заточного станка	АВБбШв-1	2х2.5	33	В полу	Три КЛ по одной от каждой фазы
ОТ СП-4 до сверлильного станка		2х2.5	33		Две КЛ по одной от фазы "А" и "С"
ОТ СП-4 до токарного станка		4х16	72		Шесть КЛ в двух группах, по 3 КЛ
ОТ СП-4 до плоскошлифовального станка		4х10	55		Две КЛ шлейфом в одной группе
ОТ ГРП до КТП	ААБл-10	3х25	91	В земле	10кВ

Расшифровка марки кабеля:

1 2 3 4 5 6