Курсовая ЭСН и ЭО цеха обработки корпусных деталей
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
от 25%
договор
Нижегородское высшее военно-инженерное командное училище
(военный институт)
Кафедра электрификации и автоматизации
Курсовая работа
по дисциплине «Электропитающие сети и электроснабжение »
Тема: «ЭСН и ЭО цеха обработки корпусных деталей»
Вариант № 6
Учебная группа 4173
Студент: Дементьев В.С.
Руководитель: Мещеряков И. И.
Кстово
2010 г.
Оглавление
Введение 3
1. Характеристика производства и потребителей электроэнергии 4
2. Расчет электрических нагрузок цеха 5
3. Выбор числа и мощности питающих трансформаторов 10
4. Расчет и выбор компенсирующих устройств. 10
5. Определение центра нагрузок цеха 12
6. Расчет линий электроснабжения 13
7. Расчет токов короткого замыкания 43
8. Расчет и выбор аппаратов защиты 48
9. Кабельный журнал 54
10. Используемое оборудование для электроснабжения цеха 55
Список используемой литературы 57
Введение.
Повышение уровня электрификации производства и эффективности использования энергии основано на дальнейшем развитии энергетической базы, непрерывном увеличении электрической энергии.
В настоящее время при наличии мощных электрических станций, объединённых в электрические системы, имеющих высокую надёжность электроснабжения, на многих промышленных предприятиях продолжается сооружение электростанций. Необходимость их сооружения обуславливается большой удалённостью от энергетических систем, потребностью в тепловой энергии для производственных нужд и отопления, необходимостью резервного питания ответственных потребителей.
В настоящее время разработаны метода расчётов и проектирования цеховых сетей, выбора мощности цеховых трансформаторов, методика определения цеховых нагрузок и т. д. В связи с этим большое значение приобретают вопросы подготовки высококвалифицированных кадров, способных успешно решать вопросы проектирования электроснабжения и практических задач.
Характеристика производства и потребителей электроэнергии.
Цех обработки корпусных деталей (ЦОКД) предназначен для механической и антикоррозийной обработки изделий. Он содержит станочное отделение, гальванический и сварочные участки. Кроме того, имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения.
Цех получает ЭСН от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП – 0,8 км, а от энергосистемы до ГПП – 16 км.
Низкое напряжение на ГПП – 6-10 кВ. Количество рабочих смен – 2. Потребители цеха относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН.
Грунт в районе цеха – суглинок при температуре +5 ºС. Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждый.
Размеры цеха А×В×Н=48×30×8 м.
Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м.
Перечень ЭО цеха дан в таблице 1.
Таблица 1 – Перечень электрооборудования сварочного участка цеха.
№ на плане | Наименование электрооборудования | Рэп, кВт | Примечание |
1 | Сварочные аппараты | 52 | ПВ=60% |
1…4 | Гальванические ванны | 30 | |
10,11 | Вентиляторы | 10 | |
12,13 | Продольно-фрезерные станки | 33 | |
14,15 | Горизонтально-расточные станки | 10,5 | |
16,24,25 | Агрегатно-расточные станки | 14 | |
17,18 | Плоскошлифовальные станки | 12 | |
19…23 | Краны консольные поворотные | 6,5 | ПВ=25% |
26 | Токарно-шлифовальный станок | 11 | |
27…30 | Радиально-сверлильные станки | 5,2 | |
31,32 | Алмазно-расточные станки | 6 | |
Расчет электрических нагрузок цеха.
Расчет производится методом упорядоченных диаграмм. Этот метод сводится к расчету максимальных расчетных нагрузок электроприемников.
, где cosφ – коэффициент активной мощности, определяется по [1, таблице 1.5.1];
РЭП – активная мощность электроприемника.
, где Рр – средняя активная мощность;
tg φ – коэффициент реактивной мощности.
, где Рр – средняя активная мощность;
Qр – средняя реактивная мощность.
, где Si – полная мощность i-го электроприемника;
m – масштаб нагрузки.
Сварочные аппараты:
Гальванические ванны:
Вентиляторы:
Продольно-фрезерные станки:
Горизонтально-расточные станки:
Агрегатно-расточные станки:
Плоскошлифовальные станки:
Краны консольные поворотные:
Токарно-шлифовальный станок:
Радиально-сверлильные станки:
Алмазно-расточные станки:
Результаты расчетов сводятся в таблицу 2:
Таблица 2 – Сводная ведомость нагрузок
№ п/п | Наименование электрооборудования | Кол-во | Ру, кВт | КИ | ПВ, % | КС | cosφ | Рр, кВт | Qр, кВАР | SР, кВА | ∑Sp, кВА | r |
1 | Сварочные аппараты | 4 | 52 | 0,2 | 60 | 0,6 | 0,6 | 24,02 | 32 | 40 | 160 | 3,6 |
2 | Гальванические ванны | 5 | 30 | 0,7 | | 0,8 | 0,8 | 24 | 18 | 30 | 150 | 3 |
3 | Вентиляторы | 2 | 10 | 0,6 | | 0,7 | 0,8 | 8 | 6 | 10 | 20 | 1,78 |
4 | Продольно-фрезерные станки | 2 | 33 | 0,14 | | 0,16 | 0,5 | 16,5 | 28,5 | 32 | 64 | 3 |
5 | Горизонтально-расточные станки | 2 | 10,5 | 0,14 | | 0,16 | 0,5 | 5,25 | 9 | 10 | 20 | 1,78 |
6 | Агрегатно-расточные станки | 3 | 14 | 0,14 | | 0,16 | 0,5 | 7 | 12 | 13,8 | 41.4 | 2 |
7 | Плоскошлифовальные станки | 2 | 12 | 0,14 | | 0,16 | 0,5 | 6 | 10 | 12 | 24 | 1,9 |
8 | Краны консольные поворотные | 5 | 6,5 | 0,1 | 25 | 0,2 | 0,5 | 1,63 | 2,8 | 3 | 15 | 0,95 |
9 | Токарно-шлифовальный станок | 1 | 11 | 0,14 | | 0,16 | 0,5 | 5,5 | 9,5 | 11 | 11 | 1,87 |
10 | Радиально-сверлильные станки | 4 | 5,2 | 0,14 | | 0,16 | 0,5 | 2,6 | 4,5 | 5,2 | 20,8 | 1,29 |
11 | Алмазно-расточные станки | 2 | 6 | 0,14 | | 0,16 | 0,5 | 3 | 5,19 | 6 | 12 | 1,38 |
| | | | | | | | | | | Sц=538,2 | |
Выбор числа и мощности питающих трансформаторов.
В цеху находятся электроприемники второй категории которые обеспечивающие жизнедеятельность (вентиляция и кондиционирование) поэтому на трансформаторной подстанции будут установлены два трансформатора.
Определяем мощность трансформаторов:
, где SЦ – полная мощность цеха.
Определяем потери в трансформаторе:
;
;
;
;
;
.
C учетом расчетов выбираем 2 трансформатора ТМ – 400-10/0,4 – трансформаторы силовые масляные.
Технические характеристики трансформатора | |
Мощность, кВА | 400 |
Напряжение ВН, кВ | 10 |
Напряжение НН, кВ | 0,4 |
Схема и группа соединения | Y/Yн-0, Д/Yн-11 |
Напряжение к.з. при 75 С, % | 4,5 |
Потери х.х., Вт | 830 |
Потери к.з., Вт | 5500 |
Длина, мм | 1305 |
Ширина, мм | 830 |
Высота, мм | 1660 |
Масса, кг | 1285 |
4. Расчет и выбор компенсирующих устройств.
Расчетную реактивную мощность компенсирующих устройств можно определить из соотношения:
, где QK. P. – расчетная мощность компенсирующего устройства, кВАР;
α – коэффициент, учитывающий повышение cosφ естественным способом, принимается α=0,9;
- коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации соответственно.
Компенсацию мощности производим до , тогда
Сварочные аппараты:
Продольно-фрезерные станки:
Горизонтально-расточные станки:
Агрегатно-расточные станки:
Плоскошлифовальные станки:
Краны консольные поворотные:
Токарно-шлифовальный станок:
Радиально-сверлильные станки:
Алмазно-расточные станки:
Компенсирующие устройства буду установлены в точках I и II.
Расчетная мощность компенсирующего устройства в точке I равна:
Расчетная мощность компенсирующего устройства в точке II равна:
Типы компенсирующих устройств занесены в таблицу 3:
Таблица 3 – Типы компенсирующих устройств
№ п/п | Место установки | Тип компенсирующего устройства | Мощность, кВАр | Номинальный ток фазы, А | Габаритные размеры (В×Ш×Г) |
1 | I | УКРМ -0,4-100-УХЛ3 | 100 | 144 | 600 × 600 × 200 |
2 | II | УКРМ -0,4-125-УХЛ3 | 125 | 137 | 1200 × 800 × 300 |
Структура условного обозначения
Пример маркировки: УКРМ-0,4-40-УХЛ4
Пояснение маркировки:
УКРМ - установка компенсации реактивной мощности;
0,4 - номинальное напряжение, кВ;
40 - номинальная мощность, кВАр;
УХЛ4 - климатическое исполнение и категория размещения.
Определение центра нагрузок цеха.
Определим условные координаты центра нагрузок цеха:
;
Расчет линий электроснабжения.
Расчет линий электропередач производим методом проводникового материала. Всю схему электроснабжения цеха разделим на два участка и составим для каждого участка схемы замещения.
Рассчитаем первую схему. Составим 1 схему замещения:
Определим значения моментов на участках схемы, результаты сведены в таблицу 4.
Таблица 4 – Расчетная таблица моментов нагрузки для первой схемы.
Участок | Длина, м | Рр, кВт | М, кВт*м |
ШР2-11 | 14 | 8 | 112 |
ШР2-10 | 11 | 8 | 88 |
ШР2-9 | 10 | 24 | 240 |
ШР2-8 | 7 | 24 | 168 |
ШР2-7 | 4 | 24 | 96 |
ШР2-6 | 1 | 24 | 24 |
ШР2-5 | 3 | 24 | 72 |
ШР1-ШР2 | 11 | 136 | 1496 |
ШР1-4 | 2 | 24,02 | 48,04 |
ШР1-3 | 7 | 24,02 | 168,14 |
ШР1-2 | 11 | 24,02 | 264,22 |
ШР1-1 | 13 | 24,02 | 312,26 |
ШО1-ШР1 | 19 | 232,08 | 2288,66 |
Вычисляем приведенные моменты нагрузок на участках, где сеть разветвляется, а именно: участки ШО1-ШР1 и ШР1-ШР2.
Для прокладки выбираем провод марки ВВГ.
ВВГ — силовой кабель для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Количество жил в них насчитывается от 1 до 5, площадь сечения — от 1,5 до 240 кв. мм. Они рассчитаны на напряжение 660, 1000 и 6000 В. В качестве проводников в ВВГ используется медная проволока; изоляция и оболочка выполнены из поливинилхлоридных пластикатов.
Расчетное сечение провода для участка ШО1-ШР1:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШО1-ШР1:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме при прокладке открыто.
Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШО1-ШР1:
Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР1 составят:
Расчетное сечение провода для участка ШР1-1:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР1-1:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме
Расчетное сечение провода для участка ШР1-2:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР1-2:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме
Расчетное сечение провода для участка ШР1-3:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР1-3:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме
Расчетное сечение провода для участка ШР1-4:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР1-4:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме
Расчетное сечение провода для участка ШР1-ШР2:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР1-ШР2:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШР1-ШР2:
Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР2 составят:
Расчетное сечение провода для участка ШР2-5:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР2-5:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим .
Расчетное сечение провода для участка ШР2-6:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР2-6:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим .
Расчетное сечение провода для участка ШР-7:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР2-7:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим .
Расчетное сечение провода для участка ШР2-8:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР2-8:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим .
Расчетное сечение провода для участка ШР2-9:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР2-9:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим .
Расчетное сечение провода для участка ШР2-10:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР2-10:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР2-11:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР2-11:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Рассчитаем вторую схему. Составим 2 схему замещения:
Определим значения моментов на участках схемы, результаты сведены в таблицу 5.
Таблица 5 – Расчетная таблица моментов нагрузки для второй схемы.
Участок | Длина, м | Рр, кВт | М, кВт*м |
ШР3-26 | 10 | 5,5 | 55 |
ШР3-25 | 15 | 7 | 105 |
ШР3-24 | 9 | 7 | 63 |
ШР3-20 | 16 | 1,63 | 26 |
ШР3-19 | 8 | 1,63 | 13 |
ШР3-14 | 18 | 5,25 | 94,5 |
ШР3-13 | 10 | 16,5 | 165 |
ШР3-12 | 4 | 16,5 | 66 |
ШО2-ШР3 | 15 | 61 | 915 |
ШР4-32 | 4 | 3 | 12 |
ШР4-31 | 11 | 3 | 33 |
ШР4-30 | 14 | 2,6 | 49,4 |
ШР4-29 | 19 | 2,6 | 49,4 |
ШР4-28 | 23 | 2,6 | 59,8 |
ШР4-27 | 27 | 2,6 | 70,2 |
ШР3-ШР4 | 62 | 16,4 | 1016,8 |
ШР5-23 | 9 | 1,63 | 14,63 |
ШР5-22 | 17 | 1,63 | 27,63 |
ШР5-21 | 25 | 1,63 | 40,63 |
ШР5-18 | 3 | 6 | 18 |
ШР5-17 | 11 | 6 | 66 |
ШР5-16 | 18 | 7 | 126 |
ШР5-15 | 23 | 5,25 | 120,75 |
ШР4-ШР5 | 5 | 29,13 | 145,63 |
Вычисляем приведенные моменты нагрузок на участках, где сеть разветвляется, а именно: участки ШО2-ШР3, ШР3-ШР4 и ШР4-ШР5.
Для прокладки выбираем провод марки ВВГ.
ВВГ — силовой кабель для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Количество жил в них насчитывается от 1 до 5, площадь сечения — от 1,5 до 240 кв. мм. Они рассчитаны на напряжение 660, 1000 и 6000 В. В качестве проводников в ВВГ используется медная проволока; изоляция и оболочка выполнены из поливинилхлоридных пластикатов.
Расчетное сечение провода для участка ШО2-ШР3:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШО2-ШР3:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим .
Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШО2-ШР3:
Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР3 составят:
Расчетное сечение провода для участка ШР3-12:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР3-12:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим .
Расчетное сечение провода для участка ШР3-13:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР3-13:
Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим .
Расчетное сечение провода для участка ШР3-14:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР3-14:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-19:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР3-19:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-20:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР3-20:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-24:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР3-24:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-25:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР3-25:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-26:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР3-26:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-ШР4:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР3-ШР4:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШР3-ШР4:
Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР4 составят:
Расчетное сечение провода для участка ШР4-27:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР4-27:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР4-28:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР4-28:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР4-29:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР4-29:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР4-30:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР4-30:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР4-31:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР4-31:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР4-32:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР4-32:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР4-ШР5:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР4-ШР5:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШР4-ШР5:
Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР5 составят:
Расчетное сечение провода для участка ШР5-15:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР5-15:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР5-16:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР5-16:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР5-17:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР5-17:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР5-18:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР5-18:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР5-21:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР5-21:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР5-22:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР5-22:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР5-23:
Ближайшее большее стандартное сечение провода
Расчетный ток на участке ШР5-23:
Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчет токов короткого замыкания.
Определим токи однофазного, двухфазного и трехфазного короткого замыкания для четырех точек К1, К2, К3 и К4.
Для точки К1:
Определим полное сопротивление линии:
, где γ – удельная проводимость материала, для меди γ=50 м/(Ом*мм2);
S – сечение проводника, мм2.
, где x0 – удельное индуктивное сопротивление, мОм/м.
Сопротивления трансформатора равны:
Определим значение трехфазного тока КЗ:
, где U – напряжение в точке КЗ, В;
Zk - полное сопротивление до точки КЗ.
Ударный коэффициент равен
Ударный ток КЗ равен:
Действующее значение ударного тока равно:
- коэффициент действующего значения ударного тока.
Двухфазный ток КЗ:
Однофазный ток КЗ равен:
, где ZП – полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ.
Для точки К2:
Определим полное сопротивление линии:
, где γ – удельная проводимость материала, для меди γ=50 м/(Ом*мм2);
S – сечение проводника, мм2.
, где x0 – удельное индуктивное сопротивление, мОм/м.
Сопротивления трансформатора равны:
Определим значение трехфазного тока КЗ:
, где U – напряжение в точке КЗ, В;
Zk - полное сопротивление до точки КЗ.
Ударный коэффициент равен
Ударный ток КЗ равен:
Действующее значение ударного тока равно:
- коэффициент действующего значения ударного тока.
Двухфазный ток КЗ:
Однофазный ток КЗ равен:
, где ZП – полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ.
Для точки К3:
Определим полное сопротивление линии:
, где γ – удельная проводимость материала, для меди γ=50 м/(Ом*мм2);
S – сечение проводника, мм2.
, где x0 – удельное индуктивное сопротивление, мОм/м.
Сопротивления трансформатора равны:
Определим значение трехфазного тока КЗ:
, где U – напряжение в точке КЗ, В;
Zk - полное сопротивление до точки КЗ.
Ударный коэффициент равен
Ударный ток КЗ равен:
Действующее значение ударного тока равно:
- коэффициент действующего значения ударного тока.
Двухфазный ток КЗ:
Однофазный ток КЗ равен:
, где ZП – полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ.
Для точки К4:
Определим полное сопротивление линии:
, где γ – удельная проводимость материала, для меди γ=50 м/(Ом*мм2);
S – сечение проводника, мм2.
, где x0 – удельное индуктивное сопротивление, мОм/м.
Сопротивления трансформатора равны:
Определим значение трехфазного тока КЗ:
, где U – напряжение в точке КЗ, В;
Zk - полное сопротивление до точки КЗ.
Ударный коэффициент равен
Ударный ток КЗ равен:
Действующее значение ударного тока равно:
- коэффициент действующего значения ударного тока.
Двухфазный ток КЗ:
Однофазный ток КЗ равен:
, где ZП – полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ.
Результаты расчетов сведены в таблицу 6.
Таблица 6 – Сводная ведомость токов КЗ по точкам.
№ точек КЗ | Трехфазные токи КЗ | Двухфазные токи КЗ | Однофазные токи КЗ | ||||||||||
Xл, мОм | Rл, мОм | Zп, мОм | Iк(3), кА | Ку | iу, кА | q | Iу, кА | Ik(2), кА | Xп, мОм | Rп, мОм | Zп, мОм | Iк(1), кА | |
К1 | 0,27 | 0,48 | 0,55 | 13,59 | 1 | 19,2 | 1 | 13,59 | 11,6 | 0,27 | 0,96 | 0,99 | 5,7 |
К2 | 1,71 | 3,04 | 3,5 | 11,5 | 1 | 16,22 | 1 | 11,5 | 9,78 | 1,71 | 6,08 | 6,32 | 5,33 |
К3 | 0,99 | 3,19 | 3,34 | 11,62 | 1 | 16,4 | 1 | 11,62 | 9,9 | 0,99 | 6,38 | 6,46 | 5,32 |
К4 | 0,9 | 50 | 50 | 3,39 | 1 | 4,78 | 1 | 3,39 | 2,88 | 0,9 | 100 | 100 | 2,3 |
Расчет и выбор аппаратов защиты.
Участок от ТП до ШО1:
I = 378,16А
Выбираем автоматический выключатель ВА-55-37-3
Участок от ШО1 до ШР1:
I = 378,16А
Выбираем автоматический выключатель ВА-55-37-3
Участок от ШР1 до ШР2:
I = 221,6А
Выбираем автоматический выключатель ВА-55-35-3
Участок от ШР2 до 11 потребителя:
I = 13,3А
Выбираем автоматический выключатель SH204L С16А/4п/ 4,5кА
Аналогичным способом выбираем все остальные аппараты защиты.
Таблица 7 – аппараты защиты.
Участок | Ток I,A | Выбранный аппарат защиты |
ШО1-ШР1 | 378,16 | ВА-55-37-3 |
ШР1-1 | 39,14 | SH204L С40А/4п/ 4,5кА |
ШР1-2 | 39,14 | SH204L С40А/4п/ 4,5кА |
ШР1-3 | 39,14 | SH204L С40А/4п/ 4,5кА |
ШР1-4 | 39,14 | SH204L С40А/4п/ 4,5кА |
ШР1-ШР2 | 221,60 | ВА-55-35-3 |
ШР2-5 | 39,10 | SH204L С40А/4п/ 4,5кА |
ШР2-6 | 39,10 | SH204L С40А/4п/ 4,5кА |
ШР2-7 | 39,10 | SH204L С40А/4п/ 4,5кА |
ШР2-8 | 39,10 | SH204L С40А/4п/ 4,5кА |
ШР2-9 | 39,10 | SH204L С40А/4п/ 4,5кА |
ШР2-10 | 13,03 | SH204L С16А/4п/ 4,5кА |
ШР2-11 | 13,03 | SH204L С16А/4п/ 4,5кА |
ШО2-ШР3 | 173,60 | ВА-55-35-3 |
ШР3-12 | 26,90 | SH204L С40А/4п/ 4,5кА |
ШР3-13 | 26,90 | SH204L С40А/4п/ 4,5кА |
ШР3-14 | 8,60 | SH204L С10А/4п/ 4,5кА |
ШР3-19 | 2,65 | SH204L С6А/4п/ 4,5кА |
ШР3-20 | 2,65 | SH204L С6А/4п/ 4,5кА |
ШР3-24 | 11,40 | SH204L С16А/4п/ 4,5кА |
ШР3-25 | 11,40 | SH204L С16А/4п/ 4,5кА |
ШР3-26 | 8,96 | SH204L С10А/4п/ 4,5кА |
ШР3-ШР4 | 74,20 | ВА-55-31-3 |
ШР4-27 | 4,24 | SH204L С6А/4п/ 4,5кА |
ШР4-28 | 4,24 | SH204L С6А/4п/ 4,5кА |
ШР4-29 | 4,24 | SH204L С6А/4п/ 4,5кА |
ШР4-30 | 4,24 | SH204L С6А/4п/ 4,5кА |
ШР4-31 | 4,90 | SH204L С6А/4п/ 4,5кА |
ШР4-32 | 4,90 | SH204L С6А/4п/ 4,5кА |
ШР4-ШР5 | 47,50 | ВА-55-29-3 |
ШР5-15 | 8,55 | SH204L С10А/4п/ 4,5кА |
ШР5-16 | 11,40 | SH204L С16А/4п/ 4,5кА |
ШР5-17 | 9,78 | SH204L С10А/4п/ 4,5кА |
ШР5-18 | 9,78 | SH204L С10А/4п/ 4,5кА |
ШР5-21 | 2,70 | SH204L С6А/4п/ 4,5кА |
ШР5-22 | 2,70 | SH204L С6А/4п/ 4,5кА |
ШР5-23 | 2,70 | SH204L С6А/4п/ 4,5кА |
10. Используемое оборудование для электроснабжения цеха
Наименование | Маркировка | Количество | Ед. изм |
Трансформатор | ТМ-250-10/0,4 | 2 | шт. |
Компенсационное уст-во | УКРМ-0,4-100-УХЛ3 | 1 | шт. |
УКРМ-0,4-125-УХЛ3 | 1 | шт. | |
Распределительный щит | ЩО 70-3-01 | 2 | шт. |
Шкаф распределительный | ШР11 | 5 | шт. |
Автоматически выключатели | ВА-55-37-3 | 1 | шт. |
ВА-55-35-3 | 2 | шт. | |
ВА-55-31-3 | 1 | шт. | |
ВА-55-29-3 | 1 | шт. | |
SH204L С40А/4п/ 4,5кА | 11 | шт. | |
SH204L С16А/4п/ 4,5кА | 5 | шт. | |
SH204L С10А/4п/ 4,5кА | 5 | шт. | |
SH204L С6А/4п/ 4,5кА | 11 | шт. | |
Кабель | ВВГ 4х120 | 19 | м. |
ВВГ 4х70 | 26 | м. | |
ВВГ 4х25 | 62 | м. | |
ВВГ 4х16 | 5 | м. | |
ВВГ 4х4 | 125 | м. | |
ВВГ 4х1,5 | 239 | м. |
Список используемой литературы:
Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. – 2-е изд., испр. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М,2008. – 214 с.
Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: учеб. Пособие. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФПА-М, 2009. – 480 с.
Правила устройства электроустановок. – М.: КНОРУС, 2009. – 488 с.