курсовой электрооборудование. Курсовой проект по предмету_ Электроснабжение промышленных и гра. Курсовой проект по предмету Электроснабжение промышленных и гражданских зданий
 Скачать 58.78 Kb.
|
Курсовая работа по электроснабжениюот staslprome | skachatreferat.ruСОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ: На заседании ПЦК Заместитель директора по УР Прот. №_4_ от « 8 »__12_2011г. Председатель _____________ ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ По предмету: Электроснабжение промышленных и гражданских зданий. СТУДЕНТУ СПЕЦИАЛЬНОСТИ: 270116 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий. ГРУППЫ: 7МНЭ90 Мухтариди Станиславу Юрьевичу ТЕМА: Электроснабжение базы производственного обслуживания ЛПДС «Каркатеевы». При выполнении курсового проектирования должны быть подготовлены: А. Пояснительная записка Введение 1. Исходные данные. 1.1 Характеристика объекта с исходными данными на разработку проекта 1.2 Характеристика окружающей среды производственных помещений 2. Расчетно-техническая часть 2.1 Разработка схемы и конструкторского исполнения силовой сети с выбором электрооборудования и комплектующих устройств 2.2 Расчет электрических нагрузок по группам электроприемников электроэнергии и по узлу в целом 2.3 Расчет силовой питающей сети и распределительных сетей 2.4 Компенсация реактивной мощности 2.5 Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции 2.6 Обоснование выбора типа подстанции 2.7 Расчет токов короткого замыкания 2.8 Проверка сечения токоведущих частей на действие токов короткого замыкания 2.9 Конструктивное исполнение сети заземления и расчет заземляющего устройства 3. Ведомость проектируемого оборудования и материалов Заключение Б. Графическая часть Лист 1 Однолинейная схема электроснабжения. Формат А1 Лист 2 План силовых сетей и сетей освещения. Формат А1 Руководитель проекта_______________________/_______________________ Дата выдачи задания _____19.04_________ срок окончания _____8.06______ Задание получил _________________________/_________________________ Содержание Введение 5 1 Исходные данные 7 1.1 Характеристика объекта с исходными данными на разработку проекта 8 1.2 Характеристика окружающей среды производственных помещений 8 2 Расчетно-техническая часть 9 2.1 Разработка схемы и конструкторского исполнения силовой сети 10 выбором электрооборудования и комплектующих устройств 2.2 Расчет электрических нагрузок по группам электроприемников электроэнергии и по узлу в целом 11 2.3 Расчет силовой питающей сети и распределительных сетей 19 2.4 Компенсация реактивной мощности 22 2.5 Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции 25 2.6 Обоснование выбора типа подстанции 25 2.7 Расчет токов короткого замыкания 26 2.8 Проверка сечения токоведущих частей на действие токов короткого замыкания 28 2.9 Конструктивное исполнение сети заземления и расчет заземляющего устройства 28 3 Ведомость проектируемого оборудования и материалов 30 Заключение 32 Список литературы 33 ВВЕДЕНИЕ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 6 НИК.ЭС.77.00.000.ПЗ Разраб. Мухтариди С.Ю. Провер. Арапова Е.А. Реценз. Н. Контр. Яшкова О.Н. Утверд. Пояснительная записка Лит. Листов 270116. 7МНЭ90 Система электроснабжения промышленных предприятий создается дляобеспечения питания электроэнергией промышленных приемников, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие электроприемники. Задача электроснабжения промышленного предприятия возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электростанций. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий Промышленные предприятия являются основными потребителями электроэнергии, так как расходуют до 67% всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии. Система электроснабжения промышленных предприятий, состоящая из сетей напряжением до 1 кВ и выше, трансформаторных и преобразовательных подстанций, служит для обеспечения требований производства путем подачи электроэнергии от источника питания к месту потребления в необходимом количестве и соответствующего качества в виде переменного тока, однофазного или трехфазного, при различных частотах и напряжениях, и постоянного тока. Каждое промышленное предприятие находиться в состоянии непрерывного развития: вводятся новые производственные площади, повышается использование существующего оборудования или старое оборудование заменяется новым, более производительным и мощным, изменяется технология и т.д. Система электроснабжения промышленного предприятия (от ввода до конечных приемников электроэнергии) должна быть гибкой, допускать постоянное развитие технологий, рост мощности предприятия и изменение производственных условий. 1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 1.1Характеристика объекта с исходными данными на разработку проекта. База производственного обслуживания ЛПДС «Каркатеевы» находится в п. Каркатеевы. База имеет один цех. В цеху осуществляется обслуживание оборудования и конструкций для нефтяной промышленности. Для осуществления производственной деятельности используются различные металлообрабатывающие станки, и грузоподъёмное оборудование, различные стенды для испытания электро оборудования. Мощность электроприемников цеха составляет от 2,2 до 12 кВт. Электроприемники работают в длительном (станки) и в повторно кратковременном режимах. Электроприемники цеха работают на переменном 3-х фазном токе и однофазном токе. Электроприемники цеха относятся к третьей категории по требуемой степени надёжности электроснабжения. 1.2 Характеристика окружающей среды производственных помещений. Окружающая среда в цехе нормальная. Относительная влажность поддерживается в пределах 60...75%. Температура в помещении не превышает 30 °С. Активной химической среды, пожаро - и взрывоопасных веществ в помещении нет, поэтому всё оборудование в цехе имеет нормальное исполнение. Технические параметры электрооборудования приведены в таблице 1. Таблица 1-Технические параметры электроприемников №п/п | Наименование оборудования | Кол-во | Рэп, кВт | Ки | Кс | cosφ | tgφ | Примечание | 1 | Станок универсально-фрезерный | 1 | 11,5 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | | 2 | Станок горизонтально-фрезерный | 1 | 7 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | | 3 | Станок заточный | 1 | 2,2 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | 1-фазные | 4 | Станок отрезной | 1 | 2,2 | 0,16 | 0,2 | 0,6 | 1,3 | | 5 | Станок поперечно-строгальный | 1 | 11 | 0,16 | 0,25 | 0,5 | 1,7 | | 6 | Станок радиально-сверлильный| 2 | 5,2 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | 1-фазные | 7 | Станок токарно-винторезный | 1 | 10,5 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | | 8 | Станок токарно-винторезный | 1 | 9,5 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | | 9 | Станок токарный | 1 | 10 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | | 10 | Станок универсально-токарный | 1 | 6,5 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | | Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 8 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ 2 РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 Разработка схемы и конструкторского исполнения силовой сети с выбором электрооборудования и комплектующих устройств. Электроснабжение потребителей должно осуществляться по такой схеме ,при которой обеспечиваются: -необходимый уровень надежности, соответствующий категорийности электроприемников; -требуемое качество электроэнергии по уровню напряжения у электроприемников -низкая стоимость сооружения электрической сети; -безопасность и удобство обслуживания электрооборудования сетей и подстанций; -высокие технико-экономические показатели эксплуатации всех элементов схемы; При построении питающей сети напряжением 6/0.4 кВ необходимо соблюдать требования ПУЭ: - в схемах питающей сети должно быть предусмотрено автоматическое резервирование вводов в РП; -мощность короткого замыкания на сборных шинах 6-10 кВ РП не должна превышать: 200 МВА (для сетей напряжением 6 кВ) и 350 МВА (для сетей напряжением 10 кВ). База производственного обслуживания относится к третьей категории надежности электроснабжения. Поэтому для электроснабжения потребителей третьей категории используется радиальная схема с резервированием. Используем понижающий трансформатор 6/0,4 кВ. Трансформатор находится на расстоянии 500метров от базы. Соединяется кабельной линией с вводным щитом. Системы электроснабжения БПО осуществляется от трансформатора ТМ через вводной щит, от которого запитаны 2 силовых щита и щит освещения. Подключается к разным секциям шин вводного щита. Между электроприемниками электрическая энергия распределяется кабельными линиями различного сечения. Защита осуществляется автоматическими выключателями. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 10 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ 2.2 Расчет электрических нагрузок по группам электроприемников электроэнергии и по узлу в целом. Расчет электрических нагрузок ведется методом упорядоченных диаграмм. Ки.ср. – средний коэффициент использования группы электроприемников. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 11 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ Ки.ср.=Pсм.Pн., (1) где Pсм.∑, Pн.∑ - суммы активных мощностей за смену и номинальных в группе электроприемников, кВт; Км - коэффициент максимума; Км=1+1,5nэ1-Ки.ср.Ки.ср., (2) Pсм=Kи*Pн, (3) Pсм- средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт где Kи- коэффициент использования электроприемников; Qсм=Pсм*tanφ, (4) Qсм-средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену, квар; Sсм=Pсм2+Qсм2, (5)Sсм-максимальная полная нагрузка, кВ*А; Pм- максимальная активная групповая мощность, приведенная к длительному режиму, без учета резервных электроприемников, кВт; Pм=Км*Pсм, (6) Qм=Kм'*Qсм, (7) Qм-максимальная реактивная нагрузка, квар; Sм=Pм2+Qм2, (8) Sм-максимальная полная нагрузка, кВ*А; Eн-нормативная освещенность, лк; Максимальные расчетные токи для 3-х фазных потребителей: Iм=Sм3Uн, (9) Для однофазных потребителей: Iм=SмUн, (10) Потери мощности при передаче активной ∆P=0,02Sмнн, (11) реактивной ∆Q=0,1Sмнн, (12) Sмнн – полная мощность на стороне низкого напряжения; Расчет электрических нагрузок. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 12 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ Станок радиально-сверлильный-2 шт, Pн=5,2 кВт Pсм=0,14*5,2=0,728 кВт Kи.ср.=2*0,7282*5,2=1,45610,4=0,14 Kм=1+1,52*1-0,140,14=1+1*2,5=3,6 Pсм=0,14*5,2=0,728 кВт Pм=3,6*0,728*2=5,2 кВт Qсм=0,728*1,73=1,3 квар Sсм=0,7282+1,32=1,5 кВ*А Qм=1,1*1,3=1,43 квар Sм=5,22+1,432=5,4 кВ*А Iм=5,4*103380=14 А∆P=0,02*5,4=0,108 ∆Q=0,1*5,4=0,54 Расчеты для других электроприемников осуществляются аналогично и сводятся в таблицу 2. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 13 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ Таблица 2 - Расчетные нагрузки № п/п | Наименование электрооборудования | Нагрузка установленная | Нагрузка максимальная за смену | Нагрузка максимальная | | | Pэп,кВт | Кол-во | Kи | Kс | cos φ | tg φ | Pсм, кВт | Qсм,квар | Sсм,кВ*А | nэ | Kм | Kм' | Pм, кВт | Qм, квар | Sм, кВ*А | Iм, А | 1 | Станок универсально-фрезерный | 11,5 | 1 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | 1,61 | 2,8 | 3,2 | 1 | 5 | 1,1 | 8 | 3,08 | 16,4 | 25 | 2 | Станок горизонтально-фрезерный | 7 | 1 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | 0,98 | 1,7 | 1,96 | 1 | 5 | 1,1 | 4,9 | 1,87 | 10,0 | 15 | 3 | Станок заточный | 2,2 | 1 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | 0,308 | 0,5 | 0,6 | 1 | 5 | 1,1 | 1,5 | 0,55 | 3,1 | 8 | 4 | Станок отрезной | 2,2 | 1 | 0,16 | 0,2 | 0,6 | 1,3 | 0,352 | 0,46 | 0,6 | 1 | 3,3 | 1,1 | 1,2 | 0,506 | 2,4 | 4 | 5 | Станок поперечно-строгальный | 11 | 1 | 0,16 | 0,25 | 0,5 | 1,7 | 1,76 | 3 | 3,5 | 1 | 3,3 | 1,1 | 5,9 | 3,3 | 12,2 | 19 | 6 | Станок радиально-сверлильный | 5,2 | 2 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | 0,728 | 1,3 | 1,5 | 2 | 3,6 | 1,1 | 5,2 | 1,43 | 5,4 | 14 | 7 | Станок токарно-винторезный | 10,5 | 1 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | 1,47 | 2,5 | 2,9 | 1 | 5 | 1,1 | 7,4 | 2,75 | 15,0 | 23 | 8 | Станок токарно-винторезный | 9,5 | 1 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | 1,33 | 2,3 | 2,7 | 1 | 5 | 1,1 | 6,7 | 2,53 | 13,5 | 21 | 9 |Станок токарный | 10 | 1 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | 1,4 | 2,4 | 2,8 | 1 | 5 | 1,1 | 7 | 2,64 | 14,2 | 22 | 10 | Станок универсально-токарный | 6,5 | 1 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,7 | 0,91 | 1,6 | 1,8 | 1 | 5 | 1,1 | 4,6 | 1,76 | 9,3 | 14 | | Потери | | | | | | | | | | | | | 0,108 | 0,54 | 0,6 | | | Всего на шинах | | | | | | | | | | | | | | | 101,5 | 165 | Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 14 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ Расчет осветительной нагрузки осуществляется методом удельной мощности Pуст=Pуд*S, (13) Pуст - установленная мощность, Вт; Pуд - удельная мощность электродвигателя, Вт; S – площадь помещения, м2; N=PустPсв, (14) N – количество ламп, шт; Nл=NnВ, (15) Nл – количество ламп в ряду; Lв=Вnв, (16) В - ширина помещения, м; Lв - 1) Токарный цех. Для освещения используем светильники с дуговой ртутной люминесцентной лампой 125 Вт (ДРЛ–125) S=208,07 м2 Pуд 100=4,9 Вт Eн=300 лк Pуд=4,9*300100=14,7 Вт Pуст=14,7*208,07=3058,6 Вт Pсв=Pл=125 Вт N=PустPсв=3058,6125=24 шт Nл=NnВ=244=6 шт Lв=Вnв=124=3 2) Участок ремонта и наладки электрооборудования. Для освещения используем светильники с люминесцентной лампой 65 Вт (ЛБ-65) S=35,1 м2 Pуд 100=7,0 Вт Eн=300 лк Pуд=7*300100=21 Вт Pуст=7*35,1=731,1 Вт Pсв=130 ВтN=PустPсв=731,1130=6 шт Nл=NnВ=62=3 шт Lв=Вnв=4,52≈2 3) Склад 5. Для освещения используем светильники с люминесцентной лампой 65 Вт (ЛБ-65) S=7 м2 Pуд 100=10,1 Вт Eн=300 лк Pуд=10,1*300100=30,3 Вт Pуст=30,3*7=212,1 Вт Pсв=130 Вт N=PустPсв=212,1130=2 шт Nл=NnВ=21=2 шт Lв=Вnв=2,31=2,3 LА=АnА=22=1 4) Склад 3. Для освещения используем светильники с люминесцентной лампой 65 Вт (ЛБ–65) S=3,4 м2 Pуд 100=10,1 Вт Eн=300 лк Pуд=10,1*300100=30,3 Вт Pуст=30,3*3,4=103 Вт Pсв=130 Вт N=PустPсв=103130=1 шт Nл=NnВ=11=1 шт Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 15 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ 5) СкладИзм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 16 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ 4. Для освещения используем светильники с люминесцентной лампой 65 Вт (ЛБ-65) S=24 м2 Pуд 100=8,5 Вт Eн=300 лк Pуд=8,5*300100=25,5 Вт Pуст=25,5*24=612 Вт Pсв=130 Вт N=PустPсв=612130=5 шт Lв=Вnв=62=3 LА=АnА=42=2 6) Мастерская. Для освещения используем светильники с дуговой ртутной люминесцентной лампой 125 Вт (ДРЛ-125) S=10,7 м2 Pуд 100=14,9 Вт Eн=300 лк Pуд=14,9*300100=44,7 Вт Pуст=44,7*10,7=478,3 Вт Pсв=125 Вт N=PустPсв=478,3125=4 шт Nл=NnВ=41=4 шт 7) Раздевалка. Для освещения используем светильники с дуговой ртутной люминесцентной лампой 65 Вт (ЛБ-65) S=14,5 м2 Pуд 100=14,9 Вт Eн=300 лк Pуд=14,9*300100=44,7 Вт Pуст=44,7*14,5=648,2 Вт Pсв=125 Вт N=PустPсв=648,2125=5 шт Nл=NnВ=52=2,5 шт 8) Сан. узел. Для освещения используем светильники с люминесцентной лампой 65 Вт (ЛБ-65) S=9,7 м2 Pуд 100=10,1 Вт Eн=300 лк Pуд=10,1*300100=30,3 Вт Pуст=30,3*9,7=293,9 Вт Pсв=130 Вт N=PустPсв=293,9130=2 штNл=NnВ=21=2 шт 9) Душевая. Для освещения используем светильники с люминесцентной лампой 65 Вт (ЛБ-65) S=9,4 м2 Pуд 100=10,1 Вт Eн=300 лк Pуд=10,1*300100=30,3 Вт Pуст=30,3*9,4=284,8 Вт Pсв=130 Вт N=PустPсв=284,8130=2 шт 10) Раздевалка. Для освещения используем светильники с люминесцентной лампой 65 Вт (ЛБ-65) S=20,4 м2 Pуд 100=8,5 Вт Eн=300 лк Pуд=8,5*300100=25,5 Вт Pуст25,5*20,4=250,2 Вт Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 17 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ Pсв=130 Вт N=PустPсв=520,2130=4 шт Nл=NnВ=42=2 шт Lв=Вnв=72=3,5 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 18 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ LА=АnА=2,92=1,45 11) Файе. Для освещения используем светильники с люминесцентной лампой 65 Вт (ЛБ–65) S=6,3 м2 Pуд 100=10,1 Вт Eн=300 лк Pуд=10,1*300100=30,3 Вт Pуст=30,3*6,3=190,9 Вт Pсв=130 Вт N=PустPсв=190,9130=1 шт Nл=1 шт Lв=Вnв=1,61=1,6 LА=АnА=3,91=3,9 12) Коридор 1. Для освещения используем светильники с люминесцентной лампой 65 Вт (ЛБ-65) S=20,8 м2 Pуд 100=8,5 Вт Eн=300 лк Pуд=8,5*300100=25,5 Вт Pуст=25,5*20,8=530,4 Вт Pсв=130 Вт N=PустPсв=530,4130=4 шт Nл=NnВ=42=2 шт Коридор 2. Для освещения используем светильники с люминесцентной лампой 65 Вт (ЛБ-65) S=19,7 м2 Pуд 100=8,5 Вт Eн=300 лк Pуд=8,5*300100=25,5 Вт Pуст=25,5*19,7=502,4 Вт Pсв=130 Вт N=PустPсв=502,4130=4 шт Nл=NnВ=42=2 шт 2.3 Расчет силовой питающей сети и распределительных сетей 2.3.1 Расчет сечения магистрального провода по потере напряжения сети освещения Максимальная мощность ОУ определяется формулой Pmax=Kco*P,(17) КСО – коэффициент спроса осветительной сети, равный 1,0; М = Рmax* l, (18) M – момент нагрузки сети; Su=MC*∆φ, (19) С – коэффициент осветительной сети; 1) Магистраль токарного цеха M=0,125*24*61,5=184,5 кВт*м Su=184,534*2,5=2 мм2 Выбираем провод сечением 3х2,5 мм2 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 19 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ 2) Магистраль участка ремонта и наладки электрооборудования M=0,13*12*6=9,36 кВт*м Su=9,3634*2,5=0,1 мм2 Выбираем кабель сечением 3х1,5 мм2 3) Магистраль складов 3 и 5 M=0,13*11*3=4,29 кВт*м Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 20 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ Su=4,2934*2,5=0,05 мм2 Выбираем кабель сечением 3х1,5 мм2 4) Магистраль склада 5 M=0,13*13*5=8,45 кВт*м Su=8,4534*2,5=0,1 Выбираем кабель сечением 3х1,5 мм2 5) Магистраль мастерской и раздевалки РиМНТО M=0,125*9*8=8,8 кВт*м Su=8,834*2,5=0,1 Выбираем кабель сечением 3х1,5 мм2 6) Магистраль коридора M=0,13*6*9=7,02 кВт*м Su=7,0234*2,5=0,08 Выбираем кабель сечением 3х1,5 мм2 7) Магистраль раздевалки M=0,13*8*4=4 кВт*м Su=434*2,5=0,05 Выбираем кабель сечением 3х1,5 мм2 8) Магистраль сан. узла и душевой M=0,3*9*4=4,4 кВт*м Su=4,434*2,5=0,05 Выбираем кабель сечением 3х1,5 мм2 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 21 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ 2.3.2 Расчет нагрузки силовых щитов Силовую нагрузку распределяем на 2 силовых щита Таблица 3 – распределение нагрузки ЩС1 | ЩС2 | Станокуниверсально – фрезерный 8 кВА | Станок токарно – винторезный 7,4 кВА | Станок токарный 7 кВА | Станок поперечно – строгальный 5,9 кВА | Станок заточный 1,5 кВА | Станок отрезной 1,2 кВА | Станок горизонтально – фрезерный 4,9 кВА | Станок радиально – сверлильный 5,2 кВА | Станок универсально – токарный 4,6 кВА | Станок токарно – винторезный 7,4 кВА | Суммарная нагрузка на каждый щит составит: ЩС1 – 26 кВА ЩС2 – 32,3 кВА Определяем расчетные токи на вводе щитов Iр=SР3Uн, (20) Iр1=260003*380=39,5 А Iр2=323003*380=49,1 А Условие выбора сечения проводника по допустимому нагреву Iр'=IрKt*Kп≤Iдоп, А Iр1'=39,51*1=39,5 А Iр'=49,11*1=49,1 А Сечение кабелей по плотности тока Si =I/j, (21) Si1=39,52=19,75 мм2 Si2=492=24,55 мм2 Выбираем четырехжильный кабель АВВГ 4х6 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 22 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ Осуществляем выбор сечения питающего кабеля Таблица 4 – выбор сечения питающего кабеля | Расчетный ток, А | Si | Smin | Марка кабеля | ЩС1 | 39,5 | 4х6 | 4х6 | АВВГ 4х6 | ЩС2 | 49,1 | 4х6 | 4х6 | АВВГ 4х6 | Расчет токов уставки автоматов: Iуст=1,25 Iр, (22)Iуст1=1,25*39,5=49,4 А Iуст2=1,25*49,1=61,4 А Iн1=49,4 А Iн2=61,4 А Выбираем для защиты автоматы марки ВА 47-100 2.4 Компенсация реактивной мощности Компенсация реактивной мощности осуществляется для улучшения качества электроэнергии и уменьшения нагрузки на электроприемниках и электрической проводки. Формула для расчета компенсирующего устройства: Qк.р.=Pм*tgφ-tgφ', (23) Qк.р. – расчетная мощность компенсирующего устройства, кВар; Pм – максимальная активная мощность, кВт; tg, tgφ' - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации; 1) Станок универсально-фрезерный Pм=8 кВт cosφ=0,5 cosφ’=0,95 φ=60 φ’=18,19 tg=1,7 tg’=0,33 Qк.р.=8*1,7-0,33=10,9 кВар 2) Станок горизонтально-фрезерный Pм=4,9 кВт cosφ=0,5 cosφ’=0,95 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 23 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ φ=60 φ’=18,19 tg=1,7 tg’=0,33 Qк.р.=4,9*1,7-0,33=6,7 кВар 3) Станок заточный Pм=1,5 кВт cosφ=0,5 cosφ’=0,95 φ=60 φ’=18,19 tg=1,7 tg’=0,33 Qк.р.=1,5*1,7-0,33=2 кВар 4) Станок отрезной Pм=1,2 кВт cosφ=0,6 cosφ’=0,95 φ=53,1 φ’=18,19 tg=1,3 tg’=0,33 Qк.р.=1,2*1,7-0,33=1,6 кВар 5) Станок поперечно-строгальный Pм=5,9 кВт cosφ=0,5 cosφ’=0,95 φ=60 φ’=18,19 tg=1,7 tg’=0,33 Qк.р.=5,9*1,7-0,33=8 кВар 6) Станок радиально-сверлильный Pм=5,2 кВт cosφ=0,5 cosφ’=0,95 φ=60 φ’=18,19 tg=1,7 tg’=0,33 Qк.р.=5,2*1,7-0,33=7,2 кВар Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 24 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ 7) Станок токарно-винторезный Pм=7,4 кВт cosφ=0,5 cosφ’=0,95 φ=60 φ’=18,19 tg=1,7 tg’=0,33 Qк.р.=7,4*1,7-0,33=10 кВар 8)Станок токарно-винторезный Pм=6,7 кВт cosφ=0,5 cosφ’=0,95 φ=60 φ’=18,19 tg=1,7 tg’=0,33 Qк.р.=6,7*1,7-0,33=9 кВар 9) Станок токарный Pм=7 кВт cosφ=0,5 cosφ’=0,95 φ=60 φ’=18,19 tg=1,7 tg’=0,33 Qк.р.=7*1,7-0,33=9,6 кВар 10) Станок универсально-токарный Pм=4,6 кВт cosφ=0,5 cosφ’=0,95 φ=60 φ’=18,19 tg=1,7 tg’=0,33 Qк.р.=4,6*1,7-0,33=6,3 кВар Qк.р.=10,96+6,7+2+1,6+8+7,2+10+9+9,6+6,3=71,3 кВар Выбираем комплексную конденсаторную установку марки УКН 0,38-75 УЗ, Q=75 кВар 2.5 Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции P=Pм+0,02Pм, (24) Pм, 0,02Pм- суммарная максимальная и суммарная установочная мощность, Вт P=52400+0,02*52400=53400 Вт Qос=Pуст*tgφ, (25) Pуст – активная установочная мощность освещения, Qос=7895,9*1,73=13659,9 Вар Qтр=13659,9+20400=34059,9 Вар S=53,42+34,062=2851,6+1160=63,3 кВА ∆P=0,02*63,3=1,27 кВА ∆Q=0,1*63,3=6,33 кВА ∆S=1,272+6,332=6,4 кВА S+∆S=63,3+6,4=69,7 кВА Sтр=69,7*0,7=48,8 кВА Таблица 5 – Выбор трансформатора Марка | Мощность,кВ*А | Напряжениепервичное,кВ | Напряжениевторичное,кВ | Напряжение короткогозамыкания,% | Мощностьпотерь,кВт | ТокХолостогохода,% | габарит,мм | масса,т | | | | | | х/х | К.з. | | | | ТМ-63/10 | 63 | 10;6 | 0,4; 0,69 | 4,5 | 0,265 | 1,28 | 2,8 | 1120x560x1400 | 0,6 | 2.6 Обоснование выбора типа подстанции Комплектные трансформаторные подстанции внутренней (КТП) и наружной (КТПН) установки состоят из блока ввода высокого напряжения 6 (10) кВ, силового трансформатора (одного или двух) и комплектногораспределительного устройства низкого напряжения (0,4 кВ) с предусмотренной проектом защитно-коммутационной аппаратурой, приборами измерения, сигнализации и учета электроэнергии. На крышке бака трансформатора установлены расширительный бачок с маслоуказателем уровня и воздухоосушителем и газовое реле. Противоположная узкая сторона масляного бака трансформатора соединяется кожухом с блоком распределительного устройства низкого напряжения. Внутри кожуха располагаются выводы низкого напряжения трансформатора, которые соединяются шинами с автоматическим воздушным выключателем (автоматом) его ввода. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 25 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ Блок распределительного устройства низкого напряжения смонтирован в стальном шкафу и состоит из вводного автомата, шести предохранителей (выключателей) на токи до 200 А и двух предохранителей (выключателей) на токи до 400 А. К предохранителям внутри шкафа присоединяются отходящие линии низкого напряжения. Комплектное распределительное устройство на 0,4 кВ состоит из шкафа вводов и шкафов отходящих линий со встроенными выдвижными автоматами втычного исполнения, измерительными, защитными и сигнальными приборами и аппаратами. Преимущества: 1) Полная заводская готовность; 2) Быстрый монтаж ввод в эксплуатацию; 3) Возможность расширения однотрансформаторной подстанции до двухтрансформаторной; 4) Упрощение процедуры землеотвода; 5) Большой срок службы. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 26 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ 2.7 Расчет токов короткого замыкания Рисунок – однолинейная схема и схема RТ=16,6 мОм XТ=41,7 мОм RЛ=15,5 мОм XЛ=30 мОм RА=0,4 мОм XА=0,5 мОмТрансформатор ТМ-63 кВА P=63 кВА Uперв=10;6 кВ Uвтор=0,4;0,69 кВ Uк.з.%=4,5 Pхол. хода=0,565 кВА Pк.з.=2,65 кВА Iхол. хода%=2,4 кВА Uк.з.=400*Uк.з.%100, (26) Uк.з. - напряжение короткого замыкания, % Z=R2+X2, (27) Z – полное сопротивление трансформатора, мОм Smin=Iк.з.tα, (28) Smin – сечение по термической стойкости; α: для меди – 140, для алюминия – 90; tср - время срабатывания автомата, с Iк.з.=Uк.з.Z*10-3; (29) Iк.з. - ток короткого замыкания, А Uк.з.=400*4,5100=18% Z=16,6+15,5+0,42+41,7+30+0,52=1056+5212,8=79,2 мОм Iк.з.=18*100079,2=227,3 А Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 27 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ 2.8 Проверка сечения токоведущих частей на действие токов короткого замыкания Fт.у.=Iк.з.tпрС, (30) Fт.у. - минимальная площадь сечения проводника по термической устойчивости, мм2; Iк.з. - ток короткого замыкания, А tпр - приведенное время короткого замыкания, tпр=0,2-0,25 С - термический коэффициент, См=171, Са=88 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 28 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ Fт.у.=227,3*0,2171=7,77 мм2 ЩС – 7,77 мм2 > 6 мм2 ЩО – 7,77 мм2 > 4,7 мм2 Так как сечение провода по термической стойкости не соответствует выбранному сечениию, нужно сократить время срабатывания автоматана всех щитах. 2.9 Конструктивное исполнение сети заземления и расчет заземляющего устройства Pуд.зем=20 Тип грунта – торф Климатическая зона – I Вертикальный - 3 Горизонтальный - 18 Глубина – 0,8 Уголок размерами 50х50х5 мм Rо.у.=0,298ρ*Км, (31) Rо.у. – сопротивление одиночного уголкового заземлителя; Rв=Rо.в./nƞв, (32) Rг.к.=0,366lρ*Км*lgl2d*t, (33) Rг.п.=Rг.п./ƞг, (34) Rг.п. – сопротивление растеканию горизонтальных полос, Ru=Rв*Rг.к.Rв+Rг.к., (35) Ru – проводимость искусственных заземлителей, Rо.у.=0,298*20*3=17,88 Ом RвИзм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 29 НИК.ЭР.77.00.000.ПЗ =17,88/6*0,69=4,3 Ом Rг.к.=0,3662,520*18*lg2,520,008*0,7=160,6 Ом Rг.п.=160,60,4=401,5 Ом Ru=4,3*160,64,3+160,6=4,2 Ом 4,2 Ом < 10 Ом, удовлетворяется условие в соответствии с ПУЭ, так как расчет ввелся напряжением до 1 кВ. 3 ВЕДОМОСТЬ ПРОЕКТИРУЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ И МАТЕРИАЛОВ 3. Ведомость проектируемого оборудования и материалов Наименование | Кол-во| Цена | Стоимость | Примечание | Станок универсально-фрезерный 11,5 кВт | 1 шт. | 298000 руб. | 298000 руб. | | Станок горизонтально-фрезерный 7 кВт | 1 шт. | 715000 руб. | 715000 руб. | | Станок заточный 2,2 кВт | 1 шт. | 65900 руб. | 65900 руб. | | Станок отрезной 2,2 кВт | 1 шт. | 60580 руб. | 60580 руб. | | Станок поперечно-строгальный 11 кВт | 1 шт. | 75800 руб. | 75800 руб. | | Станок радиально-сверлильный 5,2 кВт | 2 шт. | 89500 руб. | 179000 руб. | | Станок токарно-винторезный 10,5 кВт | 1 шт. | 65100 руб. | 65100 руб. | | Станок токарно-винторезный 9,5 кВт | 1 шт. | 89000 руб. | 89000 руб. | | Станок токарный 10 кВт | 1 шт. | 98000 руб. | 98000 руб. | | Станок универсально-токарный 6,5 кВт | 1 шт. | 57200 руб. | 57200 руб. | | Люминесцентные светильники | 36 шт. | 500 руб. | 18000 руб. | | Дугово-ртутные лампы | 28 | 100 руб. | 2800 руб. | | Трансформатор ТМ-63/10 | 2 шт. | 59000 руб. | 118000 руб. | | Кабель силовойАВВГ 3х6 мм2 | 500 м. | 560 руб. | 280000 руб. | | кабель сечением 3х1,5 мм2 | 400 м. | 35 руб. | 14000 руб. | | Итого | | | 2136380 руб. | | Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 31 НИК.ЭС.37.00.000.ПЗ Таблица 6 – Оборудование и материалы Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 32 НИК.ЭС.37.00.000.ПЗ Заключение. В результате разработки проекта электроснабжения базы производственного обслуживания ЛПДС «Каркатеевы» были разработаны схема и конструктивное исполнение силовой сети. Осуществлен расчет электрических нагрузок по группам электроприемников, выбрана конденсаторная установка для компенсации реактивной мощности. Выбрана схема электроснабжения с Трансформатором ТМ - 63/10 от которого идетпитающий кабель на общую шину вводного щита, который был просчитан на максимальные нагрузки и для него выбрано устройство автоматического отключения. От вводного щита запитаны два силовых щита и щит освещения, для которых так же были просчитаны и выбраны подходящие кабели, и устройства защиты. От щита освещения питаются восемь магистралей которые были выбраны по длине, сечению и максимальной нагрузке. Силовая сеть осуществлена алюминиевым кабелем марки ВВГ. Произведен расчет токов короткого замыкания. Электрооборудование подключено через автоматические выключатели. Для полной защиты электрооборудование было рассчитано заземление. Итогом работы был подсчет количество и стоимость электрооборудования и устройств которые разрабатывались в процессе работы. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 33 НИК.ЭС.37.00.000.ПЗ Список литературы. 1. Алиев И. И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2004. 2. Кисаримов Р. А. Справочник электрика. - М.: Издательское предприятие РалиоСофт, 2007. 3. Москаленко В. В. Справочник электромонтера. - М.: Издательское предприятие РалиоСофт, 2007. 4. Правила устройства электроустановок. - СПб.: Сибирское Университетское издательство, 2007. 5. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. - Спб.: Сибирское Университетское издательство, 2005. 6. Сибикин Ю. Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М.: Академия, 2001. 7. Сибикин Ю. Д. Электроснабжение промышленных и гражданских зданий. – М.: Академия, 2001. 8. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование систем электроснабжения. – М.: Форум, 2007. |