diplom_4_punkta


Введение
Системой электроснабжения называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии.
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приёмников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приёмники электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электрических станций.
В настоящее время большинство потребителей получают электрическую энергию от энергосистем. В то же время на ряде предприятий продолжается сооружение и собственных ТЭЦ.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.300.ПЗ
По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети, а в ряде случаев и сети промышленных ТЭЦ. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести активную работу по экономии электрической энергии.
Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий велось в централизованном порядке в ряде проектных организаций. В результате обобщения опыта проектирования возникли типовые решения.
В настоящее время созданы методы расчёта и проектирования цеховых сетей, выбора мощности трансформаторов, методика определения электрических нагрузок, выбора напряжения, сечений проводов и жил кабелей и т.п.
Задачей дипломного проектирования является разработка проекта схемы
электроснабжения прессового цеха отвечающая требованиям безопасности, надежности, экономичности, экологичности, обеспечения надлежащего качества электроэнергии, уровней напряжения, стабильности частоты и т.п. При этом должны по возможности применяться решения, требующие минимальных расходов цветных металлов и электроэнергии.
Дипломный проект состоит из расчѐтно-пояснительной записки и графической части.
Согласно задания в пояснительной записке выполнено следующее:
проанализированы основные исходные данные для проектирования системы
цехового электроснабжения; сформированы первичные группы электроприемников для проектируемой электрической сети цеха; рассчитаны электрические нагрузки первичных групп электроприемников;
рассчитана электроосветительная нагрузка цеха; разработана схема питания
силовых электроприемников цеха и выбрана система заземления
электрической сети; рассчитаны электрические нагрузки узлов электрической сети и всего цеха; выбрано конструктивное исполнение
электрической сети, марки проводников и способов их прокладки; выбраны
типы сетевых объектов и типы защитных аппаратов в них; рассчитаны
защитные аппараты электрической сети и электроприемников; выбраны
сечения проводников для подключения электроприемников и сетевых
объектов; произведен выбор единичных мощностей трансформаторов
цеховых ТП или ВРУ, рассчитаны токи трехфазного КЗ питающей
электрической сети на напряжение до 1 кВ.
Согласно задания в графической части проекта выполнены чертежи плана
цеха с силовой сетью, а также электрическая схема электроснабжения цеха.Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.300.ПЗ

Общая часть
1.1 Характеристика и анализ основных исходных данных для проектирования систем цехового электроснабжения.
Условия окружающей среды в производственных помещениях и зонах,
где размещается технологическое и связанное с ним электротехническое
оборудование, определяются температурой воздуха, влажностью, наличием
агрессивных газов и пыли, возможностью возникновения условий взрыво - и
пожароопасности.
Прессовый цех относится к категории сухих помещений. Сухими
называются помещения, в которых ψ≤60%. При температуре не выше +350 С
и отсутствии технологической пыли, химической и органической среды
такие помещения называются нормальными.
По категории электробезопасности цех относится к категории без
повышенной опасности так как пол не токопроводящий деревянный,
открытая проводка отсутствует, электрооборудование выполнено в
закрытом исполнении. В проектируемом цехе предполагается допускать к
работе и посещению цеха только квалифицированный персонал.
При проектировании систем электроснабжения необходимо применять
электротехнические изделия и оборудование, имеющие степень защиты от
внешних воздействий, соответствующую условиям окружающей среды. По обеспечению надежности электроснабжения присваиваем цеху 2
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.301.ПЗ
категорию. В дальнейшем будем обеспечивать его электроснабжение от
одно трансформаторной подстанции (будем считать что есть наличие на
складе запасного трансформатора).
Для электроприемников второй категории при нарушении
электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы
электроснабжения на время, необходимое для включения резервногопитания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
Необходимо выделить и учитывать режимы работы электроприемников:
ГОСТ регламентирует следующие восемь режимов работы
электроприемников:
- продолжительный;
- кратковременный;
- повторно – кратковременный;
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.301.ПЗ
- повторно – кратковременный с частичными пусками;
- повторно – кратковременный с частичными пусками и электрическим
торможением;
- перемежающийся;
- перемежающийся с частыми реверсами;
- перемежающийся с двумя и более частотами вращения.
Согласно заданию на проектирование, большинство электроприемников работают в длительном режиме. В повторно –кратковременном режиме работает только кран – балка (№24 по плану) с Рн= 4,1 кВт. Электроприемники первой категории в цеху отсутствуют. Общее количество электроприемников в цеху – 72 шт. Размеры цеха 18х66м.


Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.301.ПЗ
Таблица 1.1 Характеристика электроприемников цеха по наименованию и мощности.
№ на схеме Наименование оборудования Рн, кВт
1 Радиально-сверлильный станок 4,5
2 Токарно-винторезный станок 7,8
3 Вентилятор 7,8
4 Отрезной станок 3,5
5 Листогибочный станок 11,6
6 Резьбонарезной станок 12,4
7 Вертикально-фрезерный станок 8,6
8 Круглошлифовальный станок 4,2
9 Координатно-расточной станок 11,8
10 Вертикально-фрезерный станок 6,2
11 Фрезерный станок 12,4
12 Сварочный трансформатор 11
13 Горизонтально-фрезерный станок 3,5
14 Плоскошлифовальный станок 7,6
15 Пресс 55
16 Пресс 5
17 Пресс 17
18 Трубогиб 9,2
19 Шлифовальный станок 10,5
20 Установка плазменной резки 98
21 Пресс 10
22 Пресс 10
23 Пресс 16
24 Кран-балка 4,1
1.2. Формирование первичных групп электроприемников для
проектируемой электрической сети цеха
В данном проектируемом цехе отсутствуют электроприѐмники
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.301.ПЗ
большой мощности, которые подключаются от цехового ТП или ВРУ.
Необходимо спланировать каким способом будет осуществляться
электропитание проектируемого цеха: подключение оборудования в
основном помещении, во вспомогательных помещениях, подключение
крана- балки, вентилятора.Распределение электроприемников по группам представлено в таблице 1.2.
Таблица 1.2. Распределение электроприемников по группам.
Таблица 1.2– Распределение электроприемников по группам.
№ Наименование электроприемников. Руст, кВт Количество.
СП 1
4 Отрезной станок 3,5 4
5 Листогибочный станок 11,6 2
СП 2
7 Вертикально-фрезерный станок 8,6 2
8 Круглошлифовальный станок 4,2 3
9 Координатно-расчётныйстанок 11,8 2
10 Вертикально-фрезерный станок 6,2 3
1 Радиально-сверлильный станок 4,5 2
ШРА-1
1 Радиально-сверлильный станок 4,5 2
2 Токарно-винторезный станок 7,8 2
6 Резьбонарезной станок 12,4 3
21 Пресс 10 2
19 Шлифовальный станок 10,5 2
20 Установка плазменной резки 98 2
24 Кран-балка 4,1 1
СП 3
1 Радиально-сверлильный станок 4,5 2
7 Вертикально-фрезерный станок 8,6 3
2 Токарно-винторезный станок 7,8 2
13 Горизонтально-фрезерный станок 3,5 3
ШРА-2
12 Сварочный трансформатор 11 3
11 Фрезерный станок 12,4 1
8 Круглошлифовальный станок 4,2 5
10 Вертикально-фрезерный станок 6,2 4
16 Пресс 5 4
15 Пресс 55 2
14 Плоскошлифовальный станок 7,6 1
17 Пресс 17 1
18 Трубогиб 9,2 3
9 Координатно-расчётный станок 11,8 2
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.301.ПЗ
13 Горизонтально-фрезерный станок 3,5 1
3 Вентилятор 7,8 1
23 Пресс 16 1
22 Пресс 10 1

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.302.ПЗ
2. Расчет электрических нагрузок по установленной мощности
электроприемников.
Определение силовых нагрузок по коэффициенту расчетной нагрузки проводится согласно «Указаниям по расчету электрических нагрузок» РТМ 36.18.32.4—92 ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект» (г. Москва).
Исходной информацией для выполнения расчетов является перечень электроприемников с указанием их номинальных мощностей, наимено-ваний механизмов или технологических установок. Мощность электро-приемников, работающих в ПКР, должна быть приведена к ПВ = 100 %.
Для каждого приемника электроэнергии по справочной литературе
по табл. 2.1 подбираются средние значения коэффициентов использования Ки и активной мощности cosφ. При наличии в справочных таблицах интервальных значений Ки рекомендуется брать большее.
По данному методу расчетная активная нагрузка группы электро-приемников(n>1) определяется по выражению:
PP=KP∙i=1n∙Kи∙PномiкВт(2,1)
где: Kи – коэффициент использования расчетной нагрузки (коэффициент максимума).
Кр– коэффициент расчётной нагрузки.
Рномi– номинальная мощность i-гоэлектроприемника, кВт
Произведём расчёт нагрузок напримере СП1.
PPсп1=2∙(0,13∙3,5∙4+(0,16∙11,6)∙2)=10,8 кВт
Если величина Pp окажется меньше номинальной мощности наиболее мощного электроприемника группы Рномmax , следует принимать:
PP=Pном махкВт(2,2)
Величина Кр принимается в зависимости от эффективного числа электроприемников группы nэ и группового коэффициента
Использования Кр. При расчете нагрузок распределительных шкафов, пунктов, шинопроводов, троллеев, и других устройств, питающихся с помощью проводов или кабелей, значения Кр берутся из табл. 2.2(методические указания), а магистральных шинопроводов, цеховых трансформаторов, цеха или корпуса в целом — из табл. 2.3.
Под эффективным (приведенным) числом электроприемников понимается такое число однородных по режиму работы приемников одинаковой мощности, которое обусловливает ту же величину расчетной нагрузки, что и группа различных по номинальной мощности и режиму
работы электроприемников. При m>3 и Kи ≥ 0,2 эффективное число групп приемников определяется по формуле:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
nэ=21nPномiPном мах(2,3)
Если найденное по этой формуле (nэ ) оказывается большим, чем фактическое,следует принимать ( nэ =n ).
nэсп1=2(3,5∙4+11,6∙2)11,6=6
Для группы электроприемников различных категорий, т.е. с разными Ки групповой коэффициент использования находится по формуле:Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.302.ПЗ

Kи=i=1n∙Kи∙Pномii=1nPномi(2,4)
где: n – действительное число электроприемников в группе.
Pномi– номинальная мощность i-го электроприемника, кВт;
Kисп1 0,13∙3,5∙4+0,16∙11,6∙23,5∙4+11,6∙2=0,15
Расчетная реактивная нагрузка группы электроприемников определяется следующим образом:
QP=KP,∙i=1n∙Kui∙Pнomi∙tgφiквар (2,5)
где: Кр– расчетный коэффициент,
при nЭ≤10 Кр=1,1
при nЭ>10 Кр =1
QPсп1=1,1∙(0,13∙3,5∙1,73∙4+0,16∙11,6∙1,33∙2)=8,9 кВт
Полная расчётная активная мощность силового пункта СП равна сумме нагрузок электроприемников РСП =РР.
Полная расчётная реактивная мощность СП равна:QСП =QP.
Определение полной максимальной нагрузки:
SP=Pсп2+Qсп2ВА(2,6)
SPсп1=10,82+8,92=14ВА
Тогда расчетный ток для группы электроприемников:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.302.ПЗ
IP=Pсп2+Qсп23∙UнA(2,7)
IPсп1=10,82+8,923∙0,38=21,3A
где UH– номинальное напряжение сети, В. Принимаем UH=0,38 кВ.
Коэффициент мощности по группе электроприемников средневзвешенный cosᵩ:
cosи=i=1n∙cosφ∙Pномii=1nPномi(2,8)
cosисп1=(3,5∙0,5)∙4+(11,6∙0,6)∙23,5∙4+11,6∙2=0,56
Расчеты группы СП1 оформлены в виде таблицы 2.1
По аналогичной методике производим расчет нагрузок для остальных силовых пунктов. Результаты расчета силовых нагрузок цеха сводим в сводную Таблицу 2.1.
Таблица 2.1 Расчет нагрузок для СП 1
№ Электроприемник. Pуст Коли-во Ки cosϕ tgϕ
4 Отрезной станок 3,5 4 0,13 0,5 1,73
5 Листогибочный станок станок 11,6 2 0,16 0,6 1,33
Итого 37,2 6 0,15 0,56 1,48
Групповой коэфициент использования Ки ― 0,15 ― ―
Эффективное кол-во электроприемников nэ ― 6 ― ―
Коэфициент расчетной мощьности Kp ― 2,0 ― ―
Расчетная активная нагрузка эл.приемников Рр кВт 10,8 ― ―
Расчетная реактивная нагрузка эл.приемников Qр квар 8,9 ― ―
Средневзвешенный cosφ   0,56 ― ―
Средневзвешенный tgφ   1,48 ― ―
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.302.ПЗ
Полная максимальная нагрузка Sp кВА 14,0 ― ―
Расчетный максимальный ток группы эл.приемников Ip А 21,3 ― ―
Таблица 2.2 Сводная ведомость силовых и осветительных нагрузок цеха
Узлы питания. Кол-во. Установленная мощность Ки cosφ tgφ nэ Кр Рсчетные нагрузки.
Рном. одного Рном общая Рp. кВт Qp.квар Sp кВА Ip.А
СП 1 Отрезной станок 4 3,5 14 0,13 0,5 1,73 Листогибочный станок 2 11,6 23,2 0,16 0,6 1,33 Итого по СП 1 6 37,2 0,15 0,56 1,48 6 2,0 10,8 8,9 14,0 21,3
― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ―
СП 2 Вертикально-Фрезерный станок 2 8,6 17,2 0,13 0,5 1,73 Круглошлифовальный станок 3 4,2 12,6 0,13 0,5 1,73 Координатно-расчётный станок 2 11,8 23,6 0,16 0,6 1,33 Вертикально-фрезерный станок 3 6,2 18,6 0,13 0,5 1,73 Радиально-сверлильный станок 2 4,5 9 0,13 0,5 1,73 Итого по СП 2 12 81 0,14 0,53 1,6 12 1,60 18,0 19,7 26,7 40,6
- - - - - - - - - - - - -
ШРА-1 Радиально-сверлильный станок станок 2 4,5 9 0,13 0,5 1,73 Токарно-винторезный станок 2 7,8 15,6 0,13 0,5 1,73 Резьбонарезной станок 3 12,4 37,2 0,16 0,6 1,33 Пресс 2 10 20 0,17 0,65 1,17 Шлифовальный станок 2 3,210,5 21 0,16 0,6 1,33 Установка плазменной резки 2 98 196 0,35 0,5 1,73 Кран-балка 1 4,1 2,59 0,1 0,5 1,73 Итого по ШРА-1 14   301,39 0,28 0,53 1,60 6 0,95 80,5 134,0 156,3 237,8
― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ―
СП 3 Радиально-сверлильный станок 2 4,5 9 0,13 0,5 1,73 Вертикально-фрезерный станок 3 8,6 25,8 0,13 0,5 1,73 Токарно-винторезный станок 2 7,8 15,6 0,13 0,5 1,73 Горизонтально-фрезерный станок 3 3,5 10,5 0,13 0,5 1,73 Итого по СП 3 10   60,9 0,13 0,5 1,73 10 1,75 13,9 15,1 20,5 31,1
― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ―
ШРА-2 Сварочный трансформатор 3 11 33 0,2 0,4 2,29 Фрезерный станок 1 12,4 12,4 0,16 0,6 1,33 Круглошлифовальный станок 5 4,2 21 0,13 0,5 1,73 Вертикально-фрезерный станок 4 6,2 24,8 0,13 0,5 1,73 Пресс 4 5 20 0,17 0,65 1,17 Пресс 2 55 110 0,17 0,65 1,17 Плоскошлифовальный станок 1 7,6 7,6 0,13 0,5 1,73 Пресс 1 17 17 0,17 0,65 1,17 Трубогиб 3 9,2 27,6 0,13 0,5 1,73 Координатно-расчётный станок 2 11,8 23,6 0,16 0,6 1,33 Горизонтально-фрезерный станок 1 3,5 3,5 0,13 0,5 1,73 Вентилятор 1 7,8 7,8 0,7 0,8 0,75 Пресс 1 16 16 0,17 0,65 1,17 Пресс 1 10 10 0,17 0,65 1,17 Итого по ШРА-2 27 334,3 0,17 0,59 1,38 12 1,45 84,4 116,4 143,8 218,73
― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ―
Освещение 21,02 1 0,57 1,43 21,02 31,79 38,11 58
Итого по цеху 72 835,8 0,24 0,55 1,51 17 1,21 218,9 330,9 396,76 603,5

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.303.ПЗ
3 Расчет электрического освещения производственных помещений
3.1 Светотехнический расчет осветительной установки
Главной задачей современной светотехники является создание комфортной световой среды для труда и отдыха человека, а также эффективное применение оптического излучения в технологических процессах при рациональном использовании электрической энергии.
Целью данного расчета является расчет системы общего равномерного освещения цеха. Основными задачами проекта являются выбор источников света для каждого помещения цеха; выбор типа светильников, их количества и размещения, высоты подвеса и мощности источников света; а также выбор необходимого электрического оборудования (распределительных щитов, защитного оборудования, проводов и др.).
Выбор источников света осуществляется на основании сопоставления достоинств и недостатков указанных источников света, а также в соответствии с требованиями ПУЭ, ПТЭ и ПТБ. Предпочтение необходимо отдавать газоразрядным и светодиодным источникам света, как наиболее экономичным, так как в настоящее время довольно остро стоит проблема экономии энергоресурсов за счет экономии электроэнергии. Лампы ДРЛ рекомендуется применять в помещениях, где присутствуют требования к цветопередаче. Лампы ДНаТ имеют высокую световую отдачу, большой срок службы, но очень плохую цветопередачу, использовать их можно на производстве, но только там, где нет необходимости различать цвета деталей или материалов (т.к. лампа имеет оттенок желтого цвета). ЛЛ рекомендуется применять в помещения, где работа связана с длительным напряженным зрением; в которых отсутствует естественное освещение; в помещениях, где присутствует требование к цветопередаче; по архитектурно-художественным соображениям. При низких нормируемых величинах освещенности
(50 Лк и ниже), в связи с тем, что при газоразрядных лампах нельзя достичь зрительного комфорта, применяются ЛН.
Произведем выбор источников света для системы общего равномерного освещения участков инструментального цеха. Выбор источников света сведен в таблицу 3.1
Таблица 3.1 – Выбор источников света цеха
№ Наименование помещения Размеры помещения, м. Площадь, м Тип лампы Обоснование
выбора источников света
Ширина Длина Высота 1.1 Основной участок 10 36 6 360 ДРЛ Применяются в помещениях с высотой перекрытия от 6 м, высокая светоотдача, высокий световой поток.
1.2 Основной участок 10 27 6 270 ДРЛ 1.3 Основной участок 8 16 6 128 ДРЛ 2 Вспомогательный участок 8 13 3,5 104 ЛЛ _
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.303.ПЗ
3 Вспомогательный участок 8 23 3,5 184 ЛЛ _
4 Вспомогательный участок 10 10 3,5 100 ЛЛ _
Выбор видов и систем освещения заключается в выборе источника света и величины освещенности в зависимости от характера помещения, вида и системы освещения
Таблица 3.2 Характеристика помещений по разряду зрительной работы
№ Наименование помещения Разряд зрительной работы Енор, Лк F, м
Всего В т.ч. общего 1.1 Основной участок II б 3000 300 360
1.2 Основной участок II б 3000 300 270
1.2 Основной участок II б 3000 300 128
2 Вспомогательный участок II в 2000 200 104
3 Вспомогательный участок II в 2000 200 184
4 Вспомогательный участок II в 2000 200 100
В помещениях производственного характера, в которых выполняется зрительная работа 1-4 разрядов, следует, как правило, применять систему комбинированного освещения. Устройство одного только местного освещения запрещено нормами. В помещениях, имеющих естественное освещение, общее освещение в системе комбинированного должно создавать на рабочих поверхностях 10% освещенности, установленной нормами для комбинированного освещения.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.303.ПЗ
Согласно нормам в цехах искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное (эвакуационное освещение, освещение безопасности), охранное и дежурное.
Рабочее освещение является главным видом освещения. Рабочее освещение должно обеспечивать надлежащее восприятие объектов зрительного процесса. В случае погасания, по каким либо причинам рабочего освещения, предусматривается аварийное освещение, а именно – эвакуационное, необходимое для создания условий безопасного выхода людей. Для этого в местах прохода людей должна быть обеспечена
освещенность не менее 0,5лк в помещениях и 0,2лк на открытых территориях. Выбор источника света производится исходя из особенностей каждого типа источника, с учетом целевого назначения осветительной установки, особенностей строительно-архитектурного решения помещения, режима эксплуатации источника, экономических сравнений и других факторов. В целях достижения максимальной экономичности освещения во всех помещениях, где присутствует обслуживающий персонал, применяем люминесцентные лампы. Для производственных помещений с тяжелыми условиями среды – люминесцентные лампы в герметичном исполнении. Для местного освещения предпочтение отдается лампам накаливания. Лампы накаливания могут применяться в коридорах, санузлах, гардеробах и т.д.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.303.ПЗ
При проектировании осветительных установок важное значение имеет правильное определение требуемой освещенности объекта. Нормы освещенности принимаются в соответствии с требованиями, которые определяют нормируемую освещенность в зависимости от точности выполняемых работ, характера помещения, контраста объекта с фоном, вида источника света, коэффициентов отражения поверхностей.
Помещения по электробезопасности подразделяются на 3 группы:
1. Помещение без повышенной опасности БПО (сухое, хорошо отапливаемое, помещение с ток непроводящими полами, с температурой 18—20°,с влажностью 40—50%.
2. Помещение с повышенной опасностью ПО (где имеется один из следующих признаков: повышенная температура, влажность 70—80%, токопроводящие полы, металлическая пыль, наличие заземления, большого количества оборудования).
3. Помещения особо опасные OO, в которых имеется наличие двух признаков из второй группы или имеются в помещении едкие или ядовитые взрывоопасные вещества.
Результаты выбора источников света оформлены в таблицу 3.3
Таблица 3.3 Рекомендуемые источники света
№ Наименование
помещения Электробезопастность помещения Источник света Условия окружающей среды
1.1 Основной участок ПО ДРЛ Пыльная
1.2 Основной участок ПО ДРЛ Пыльная
1.3 Основной участок ПО ДРЛ Пыльная
2 Вспомогательный
участок ПО ЛЛ Пыльная
3 Вспомогательный
участок ПО ЛЛ Пыльная
4 Вспомогательный
участок ПО ЛЛ Пыльная
Выбор типа светильников производится с учетом характера их светораспределения, экономической эффективности и условий окружающей среды. Светильники располагаются в зависимости от характера помещения, Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.303.ПЗ
особенностей, светотехнической рациональности и системы освещения. При выборе источников света рекомендуется руководствоваться следующими указаниями.
Произведем расчёт осветительной нагрузки на примере 3 помещения:
Площадь помещения S = A*B = 8*23=184 (м2) с pп = 0,5, pc = 0,3, pp = 0,1 на расчётной высоте hр = 3,5 м предполагается установить светильник типа ЛСП24- 2х40-002 (КСС типа Д-2, КПД = 60%) с ЛЛ типа ЛБ40.
Определим число светильников, необходимое для создания освещённости Е = 200 Лк при коэффициенте запаса Кз = 1,5 и коэффициент неравномерности z = 1.15.
По удельной мощности определяется мощность осветительной установки помещения:
P=W∙S(кВт)(3.1.1)
Где W – удельная мощность при заданной освещённости, диапазона
высоты подвеса светильников и площади помещения, (Вт/м2); S – освещаемая площадь, (м2).
P3п=10,33∙184=1900,72(Вт)
Для перехода к удельной мощности, необходимо для создания освещённости отличной от табличной:

W=w100%*Kз*EКз.таб*μ*Eтаб(Вт/м2)(3.1.2)
Изм.Изм.
ЛистЛист
№ докум.№ докум.
ПодписьПодпись
ДатаДата
ЛистЛист
ДПМиЭ.02024.303.ПЗ
Где W100% - удельная мощность при освещенности 100 лк, (Вт/м2);
Е – нормируемая освещённость для выбранного помещения, (лк);
Етаб – нормируемая освещённость по таблице, (лк);
μ – КПД устанавливаемого источника света;
Кз – выбранный коэффициент запаса;
Кз.таб – коэффициент запаса по таблице
W3п=3,1∙200∙1,50,6∙100∙1,5=10,33(Вт/м2)
Число светильников света определяется по формуле:
n= Pp.o.Pл(3.1.3)
Где Pp.o. – мощность осветительной установки, (Вт);
Pл – мощность лампы в светильнике, (Вт).
n4п= 1900,7280=24
Таким образом предусматривается 3 рядов светильников по 8 светильников в каждом.
Расчётная реактивная мощность освещения
Qpo = Ppo∙tgφ0 (квар)(3.1.4)
Где tgφ0 – коэффициент реактивной мощности
Qpo1п = 1900,72∙0,62=1178,45 (квар)
Коэффициент мощности осветительной нагрузки (cosφ0) для многоламповых светильников с люминесцентными лампами низкого давления – 0,85.
Аналогично производят расчёты для других помещений, результаты расчёта сводятся в таблицу 3.4
Таблица 3.4 Расчет количества светильников
№ Тип светильника Площадь помещения м2 Удельн. мощность Вт/м2 Расч. удельн. мощн. Вт/м2 Мощн. лампы Вт Мощн. освет. установки кВт Кол-во свет-ов
1.1 РСП 20-400-121 360 5,1 20,68 1*400=
400 7,44 19
1.2 РСП 20-400-121 270 5,1 20,68 1*400=
400 5,58 14
1.3 РСП 20-400-121 128 6,9 27,97 1*400=
400 3,58 9
2 ЛСП24- 2х40-002 104 3,7 12,33 2*40=80 1,28 16
3 ЛСП24- 2х40-002 184 3,1 10,33 2*40=80 1,9 24
4 ЛСП24- 2х40-002 100 3,7 12,33 2*40=80 1,23 15
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.303.ПЗ

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.303.ПЗ
3.2Электрический расчет осветительной установки
Питание электрического освещения осуществляется, как правило, совместно с силовыми электроприемниками от общих трехфазных силовых трансформаторов с глухозаземленнойнейтралью и номинальным напряжением на низкой стороне равным 380/220 В.
В соответствии с [7] питание электроприемников выполняем от сети 380/220В с системой заземления TN – S (нулевой рабочий и нулевой защитный провод работают раздельно). Для питания осветительных приборов общего внутреннего применяем напряжение 220В переменного тока. Для вспомогательных помещений цеха используем однофазную систему (3-х проводную).
Питание групповых щитков (ЩО) рабочего освещения осуществляется, непосредственно от РУ-0,4 кВт проектируемой КТП. В начале питающей и групповой линии устанавливаем аппараты защиты и отключения.
Устанавливаем выключатели освещения (~220V). Их расположение и количество выбирается в соответствии с назначением помещения и количеством светильников. Обычно ставятся 2 выключателя (или один двойной) на входе, внутри помещения.
При выборе схемы питания осветительной установки важными являются следующие факторы:
- требование к бесперебойности действия осветительной установки;
- технико-экономические показатели (минимум приведенных затрат);
- удобство и безопасность управления, обслуживания и эксплуатации.
Источником питания ЩО-1 является РУ–0,4 кВт проектируемой КТП. Питание осветительных приемников от силовых пунктов распределительных шинопроводов не допускаются.

Рисунок 3.2 - Схема питания осветительной установки цеха
Схемы осветительных сетей могут быть разнообразны и из их всего многообразия выделяют:
- радиальная;
- магистральная (шлейфом);
- смешанная.
Рекомендации по построению осветительной сети:
Формирование групповых линий по производственным помещениям – парал-лельно оконным проемам; управление групповыми линиями осуществляться автоматическими выключателями ГЩ освещения.
На каждую фазу групповой линии должна быть нагрузка до 25 А. При мощных ГРЛ (125 Вт и более) и ЛН (500 Вт и более) допускается нагрузка до 63 А. Количество светильников (одноламповых) рекомендуется до 20Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.303.ПЗ
ламп
на каждую фазу.
Протяженность групповой линии при U = 380/200В для 4-х проводных линий рекомендуется до 85 – 100 м.
Питание нагрузок 3-ей категории может производиться от одной трансформаторной подстанции.
Рассчитаем полученную осветительную нагрузку цеха.
Расчѐтная активная мощность освещения:
Ppo=i=1nPлл(свет)+i=1nPлвд свет;(3.2.1)
Где Pлл(свет) и Pлвд свет – мощность светильников
n – количество светильников
Ppo = 19 ∙ 0,4 + 14 ∙ 0,4 + 9 ∙ 0,4 + 16 ∙ 0,08 + 24 ∙ 0,08 + 15 ∙ 0,08 =
=21,02 (кВт)
Расчѐтная реактивная мощность освещения:
Коэффициент мощности осветительной нагрузки для ламп ЛБ40 cosφо=0,85, отсюда tgφо=0,62, и cosφо=0,5 для ламп ДРЛ ,отсюда tgφо=1,73.
Qpo = P(лл)*tgφ(лл)+P(лвд)*tgφ(лвд) (квар)3.2.2 Qpo=4,4∙0,62+16,8∙1,73=31,79 квар Полная мощность осветительной нагрузки:
SPо=Pро2+Qро2 (ВА) (3.2.3)
SPо=21,022+31,792=38,11 (ВА)
Расчѐтный ток осветительной нагрузки:
IP=SPо3∙Uн А (3.2.4) IP=38,113∙0,38=58 (А)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.303.ПЗ

3.3 Выбор сетевого оборудования освещения
В осветительных установках используется самое разнообразное электрооборудование (водно-распределительные устройства, осветительные щитки и т.п.)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.303.ПЗ
В дипломном проекте в качестве щитков освещения выберем распределительный электрощит типа ЩРн-ХХ(з) фирмы ИЭК. Данные электрощиты предназначены для сборки осветительных щитов с использованием модульной аппаратуры для защиты сетей напряжением 380/220В от токов перегрузки и короткого замыкания. По способу установки они подразделяются на навесные и встраиваемые, мы будем использовать электрощит навесного типа.
Металлокорпуса распределительных щитов имеют DIN-рейки для установки соответствующего количества аппаратов, элементы для крепления шин N и PE и запирающуюся на ключ наружную дверцу, что обеспечивает защиту от проникновения внутрь щита посторонних лиц.
Результаты выбора щитков освещения и проводки осветительной сети сводим в таблица 3.5
Таблица 3.5 - Результаты выбора типа и количества щитков освещения
Данные сети Данные оборудования
Наименования щитка освещения Автомат защиты на вводе Тип щитка Количество автоматов на группах Тип автоматов Размеры, мм Способ установки, степень защиты
1-ф 3-ф 1-ф 3-ф ЩО-1 - ВА-47-29-3 ЩРн-24(з)-1 36 УХЛ3 IP31 20 - ВА 47-29-1 до 63А 395х
310х
120
Навесной, IP31
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.304.ПЗ
4 Расчет полной цеховой нагрузки установленной мощности
группэлектроприемников
Расчет полной цеховой нагрузки установленной мощности групп электро-приёмников произведем методом упорядоченных диаграмм.
Определяем групповой коэффициент использования:
Kи=Pр.цех∑Pном(4.1)
Kи=197,85814,79 = 0,21
Определяем эффективное количество электроприемников всего цеха в целом:
nэ=2 i=1nPном Pном max(4.2)
nэ=2∙814,79 98 = 17
где Pном max – номинальная мощность наиболее мощного электроприемника цеха.
По nэ и Kи определяем коэффициент расчетной нагрузки Kр таблица2.2
Коэффициенты расчѐтной нагрузки:
KP=F(Kи гр;nэ) =F(0,21;17) =1,18 ( таблица 2.2)
Цеховой средневзвешенный cosφср. взвцеха:
cosφср.взвцеха =i=1ncosφспiРном общая спii=1nРном общая спi(4.3)
cosφср. взвцеха = 0,56∙37,2+0,53∙81+0,53∙301,39+0,5∙ 60,9+0,59 ∙334,3+(0,57∙21,02)37,2+81+301,39+60,9+334,3+21,02 =
= 0,55
sinφср. взвцеха=1-(cosφср. взвцеха)2(4.4)
sinφср. взвцеха=1-(0,55)2 = 0,84
tgφср. взвцеха=sinφср. взвцехаcosφср. взвцеха(4.5)
tgφср. взвцеха=0,840,55 =1,51
Определяем средне активную и реактивную нагрузки всего цеха в целом:
Pр.цех=KP∙Kи∙Pном.цех(кВт)(4.6)
Pр.цех=1,18∙0,21∙814,79=197,85 (кВт)
Qр. цех= Pр.цех ∙ tgφ цех (квар)(4.7)
Qр.цех=197,85∙1,51=299,14 (квар)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.304.ПЗ
Полная расчётная активная мощность цеха равна сумме групповых нагрузок электроприемников:
Pц=∑(Pрcп i+Pр. о.сп i) (кВт)(4.8)
Pц=∑(197,85+21,02) = 218,9 (кВт)
Полная расчётная реактивная мощность цеха равна:
Qц=∑(Qрcп i+Qр.о.сп i) (квар)(4.9)
Qц=∑(299,14+31,79) = 330,9 (квар)
Полная расчётная мощность цеха равна:
Sц=Pц2+Qц2 (кВа)(4.10)
Sц=218,92+330,92 = 396,76 (кВа)
Расчетный максимальный ток электроприемников цеха определяется по формуле:
Iр. ц.=Sц3*Uн (А)(4.11)
Iр. ц.=396,763*0,38 =603,5 (А)
Результаты расчета занесены в таблицу 2.2
5 Расчет высоковольтной сети
5.1 Выбор единичных мощностей и количества трансформаторов цеховых ТП и ВРУ
Выбор мощности трансформаторов осуществляется исходя из полной расчётной нагрузки объекта, удельной, плотности нагрузки, а также других факторов. При рассредоточенной нагрузке единичная мощность цехового трансформатора ориентировочно может быть принята по величине плотности нагрузки, определяемой по выражению:
Sу=SцF (МВА)(5.1.1)
где Sц– расчётная полная мощность нагрузки объекта, МВА;
F - производственная площадь объекта, м2.
Sу=396,761188 = 0,334 (МВА)
При открытой установке КТП в цехе рекомендуется устанавливать трансформаторы с единичной мощностью:
1000 и 1600 кВА - при Sy<0,2 кВАм2;
1600 кВА - при Sy= 0,2-0,5кВАм2;
2500 кВА - при Sy>0,2кВАм2.
При установке КТП в отдельных помещениях принимаются следующие значения Sном:
1000 и 1600 кВА - при Sy< 0,15 кВАм2;
1600 кВА - при Sy= 0,15-0,35 кВАм2;
2500 кВА - при Sy> 0,35 кВАм2.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.305.ПЗ
При Sy> 0,35 кВАм2также допускается применение трансформаторов мощностью 1600 кВА.
По предложенной методике требуется установка трансформатора с
S н.т=1600 кВА, что не целесообразно так как трансформатор будет работать не догруженным что приведет к большим потерям в обмотках трансформатора, следовательно принимаем мощность трансформатора по расчетной мощномти цеха. Тогда примем S н.т=400 кВА. В связи с тем что категория электроснабжения цеха вторая требуется установка двух трансформаторов в проектируемой КТП, но ТНПА допускают установку одного трансформатора в проектируемой КТП при наличии рядом на складе запасного, позволяющего в случае аварии произвести его быструю замену.
Таблица 5.1.1 Основные технические данные КТП
Наименование параматра Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.305.ПЗ
Значение параметров для КТП
Мощность силового трансформа-тора, кВА 400
Номинальное напряжение, кВ
на стороне ВН
на стороне НН 6;10
0,4; 0,66
Ток термической стойки в течение 1с, кА
УВН
РУНН 16
10
Ток электродинамической стойки в течение 1с, кА
УВН
РУНН 40
25
Номинальный ток сборных шин РУНН,кА 0,58
Ток предохранителя УВН, А
Для напряжения кВ
6
10 80
50
Диапазон номинальных токов автоматических выключателей, А
в шкафах линии
в шкафах ввода НН 16 - 630
630 - 1600
5.2 Выбор сечения жил кабеля напряжением выше 1 кВ от ГПП до цехового ТП (ВРУ)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.305.ПЗ
Сечение жил кабеля выбирается по экономической плотности тока и проверяется по нагреву в послеаварийном режиме, а также по допустимой потере напряжения и термической стойкости при КЗ. Кабели, защищенные токоограничивающими предохранителями, на термическую стойкость не проверяются.
Сечения жил кабеля по экономической плотности тока определяются по выражению:
Fэ=IpJэ (мм2)(5.2.1)
где Ip – расчётный ток кабеля в нормальном режиме работы, А;
Jэ – экономическая плотность тока, А/мм2.
Iр. тр=Sтр3∙Uн (А) (5.2.2)
Iр. тр=4003∙10 = 23,12 (А)
Fэ=23,121,4 = 16,51 (мм2)
По этому параметру следует выбирать ближайшее большее станда-ртное сечение кабеля, но во всех случаях следует стремиться не повышать сечение жил без достаточного на то основания.
Экономическая плотность тока выбирается по табл. 5.2.1 в зависи-мости от времени использования максимальной нагрузки табл. 5.2.2, вида изоляции и материалов жил проводника.
Выбранное сечение жил кабеля см. таб 7.4 проверяется на нагрев при работе в послеаварийном режиме (отключении одной из линий) на нагрев по условию:
Iдоп. аварийн≥Iраkn*k1*k2*k3 (5.2.3)
где Kп– допустимая кратность перегрузки, определяем по таблице 5.2.3
k1;k2;k3 - коэффициенты, соответственно учитывающие фактическую температуру окружающей среды, число работающих кабелей, проложенных в одной траншее, фактическое удельное тепловое сопротивление земли.
Если условия прокладки выполнены в соответствии с ПУЭ, т.е нормальными k1k2k3=1Iдоп. аварийн≥23,121,5*1*1*1 = 15,41 (А)
Выбранное сечение жил кабеля на нагрев по току послеаварийного режима должно соответствовать Iдоп.паспортное ≥ Iдоп. аварийн. Допустимый длительный ток для сечения 16 мм2 составляет (ПУЭ, изд. 6, табл. 1.3.7):
Iдоп паспорт ≥ 74
74 ≥ 15,41, условие выполняется.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.305.ПЗ

После определения токов КЗ в сети 10кВ сечение жил кабеля проверим на термическую стойкость.
Fэ ≥ Fт (5.2.4)
В инженерных расчётах минимально допустимое сечение проводника определяется по условию:
Fт=BkС (5.2.5)
где С – расчётный коэффициент, принимаемый по таблице 5.3.1
Bк – тепловой импульс от тока КЗ, (А2· с).
Определяем по формуле: (5.2.5)
Bk = Iкз2·(tотк+Та)
где tотк– время отключения КЗ,(сек), принимаем по tотк=1,6 (сек)
Tа – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, которую в распределительных сетях 6…10кВ при отсутствии конкретных данных принимаем Tа= 0,01с.
Т.к нам неизвестно значение Iкз на шинах ГПП, примем Iкз =8,6 (кА).

Проверим сечение кабеля на термическую стойкость:
Bk = 86002·(1,6+0,01) = 119,0756·106 (А2с)
Fт=119,0756·106 100 = 109 мм2
Условие Fэ>FТ не выполняется 16 < 109 мм2.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.305.ПЗ
Следовательно, выбранное сечение кабеля из примера 1 (3х16)мм2 не удовлетворяет расчетному току термической устойчивости к токам КЗ- кабель термически не стоек. Выбираем к прокладке ближайшее меньшее по сравнению с расчетным сечение кабеля ААШВ (3x120 мм2).
6 Расчет электрической сети напряжением 0,4 кВ
6.1 Выбор силового исполнительного электрооборудования по заданной установленной мощности электроприемников напряжением 0,4 кВ
Эквивалентный электродвигатель выбирается для определения неизве-стных номинальных величин электроприемника таких как - КПД, коэффи-циента мощности - cosφ, кратность пускового тока к номинальному - Кп, в зависимости от установленной мощности - Руст.
Электродвигатель необходимо выбирать таким образом, чтобы его номинальная мощность соответствовала мощности приводного механизма:
Pном ≥ Pн.эд(6.1.1)
где Руст- установленная мощность оборудования, кВт;
Р н.эд - номинальная мощность электродвигателя, кВт.
Двигатель должен быть выбран в соответствии с напряжением заводской сети:
Uн.эд ≤ Uc(6.1.2)
где Uн.эд- номинальное напряжение электродвигателя, кВ;
Uс - номинальное напряжение сети, кВ.
В соответствии с рекомендациями будем выбирать электродвигатели серии А4 основного исполнения, с синхронной частотой 1500-3000 об/мин.
Расчетный ток электродвигателя переменного тока:
Iр=Рд3∙Uн∙cosφ∙ƞд (А)(6.1.3)
Если электродвигатель повторно-кратковременного режима, то
Рд = РнПВ (6.1.4)
Линия к сварочному трансформатору:
IСВ=РнПВ3∙Uн (6.1.5)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.306.ПЗ
где Рн - полная мощность сварочного трехфазного трансформатора кВ;
ПВ - продолжительность включения в относительных единицах.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.306.ПЗ
К выбору рекомендуется выбрать асинхронные электродвигатели серииА4 основного исполнения, с синхронной частотой 1500-3000 об/мин.
Рассмотрим пример выбора эквивалентного двигателя для электроприемника с номером №1 по плану:
Р эп1= 4,5 кВт.
Принимаем электродвигатель 4А 100L2У3 со следующими параметрами (n=3000 об/мин):
Pном = 5,5 кВт; η=0,875; cosφ=0,91; Кп=7,5.
Iр=5,53∙0,38∙0,91∙0,875 = 10,5 (А)
Выбранный эквивалентный электродвигатель удовлетворяет условиям (6.1.1) и (6.1.2), т.к. 5,5≥4,5; 0,38 = 0,38.
Приведем номинальную мощность электродвигателя повторно-кратковременного режима ПВ 40% работы (кран-балка) к длительному режиму ПВ 100% по формуле 6,1,4:
Рд = 4,140/100= 1,64 (кВт)
где: ПВ - продолжительность включения в относительных единицах %.
По таблице 6.1.2 принимаем электродвигатель MKTF 012-6 со следующими параметрами: Pном = 2,2 кВт; η=67; cosφ=0,69; Кпуск=3,1
Iр=2,23∙0,38∙0,69∙0,67 = 7,2 (А)
По формуле 6.1.5 определяем ток сварочного трансформатора:
IСВ=110,43∙0,30 = 13,39 (А)
Эквивалентные электродвигатели для остальных электроприемников выбираются аналогично. Результаты выбора представляем в виде таблицы 6.1.1
Таблица 6.1.1 Выбор эквивалентных электродвигателей
№ Наименование электроприемников Руст, кВт n, шт Тип двигателя Параметры двигателя
Pном, кВт Ip, A η, % cosφ Kп
1 Радиально-сверлильный станок 4,5 6 4А 100L2У3 5,5 10,49 87,5 0,91 7,5
2 Токарно-винторезный станок 7,8 2 4А 132М2У3 11,0 21,1 88,0 0,90 7,5
3 Вентилятор 7,8 1 4А 132М2У3 11,0 21,1 88,0 0,90 7,5
4 Отрезной станок 3,5 4 4А 100S2У3 4,0 7,89 86,5 0,89 7,5
5 Листогибочный станок 11,6 2 4А 160S2У3 15,0 28,46 88,0 0,91 7
6 Резьбонарезной станок 12,4 3 4А 160S2У3 15,0 28,46 88,0 0,91 7
7 Вертикально-фрезерный станок 8,6 5 4А 132М2У3 11,0 21,1 88,0 0,90 7,5
8 Круглошлифовальный станок 4,2 8 4А 100L2У3 5,5 10,49 87,5 0,91 7,5
9 Координатно-расточной станок 11,8 4 4А 160S2У3 15,0 28,46 88,0 0,91 7
10 Вертикально-фрезерный станок 6,2 7 4А 112М2У3 7,5 14,8 87,5 0,88 7,5
11 Фрезерный станок 12,4 1 4А 160S2У3 15,0 28,46 88,0 0,91 7
12 Сварочный трансформатор 11 3 - - - - - -
13 Горизонтально-фрезерный станок 3,5 4 4А 100S2У3 4,0 7,89 86,5 0,89 7,5
14 Плоскошлифовальный станок 7,6 1 4А 132М2У3 11,0 21,1 88,0 0,90 7,5
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.306.ПЗ
15 Пресс 55 2 4А 225М2У3 55 99,93 91,0 0,92 7,5
16 Пресс 5 4 4А 100L2У3 5,5 10,49 87,5 0,91 7,5
17 Пресс 17 1 4A
160M2У3 18,50 34,52 88,5 0,92 7
18 Трубогиб 9,2 3 4А 132М2У3 11,0 21,1 88,0 0,90 7,5
19 Шлифовальный станок 10,5 2 4А 132М2У3 11,0 21,1 88,0 0,90 7,5
20 Установка плазменной резки 98 2 - - - - - -
21 Пресс 10 2 4А 132М2У3 11,0 21,1 88,0 0,90 7,5
22 Пресс 10 1 4А 132М2У3 11,0 21,1 88,0 0,90 7,5
23 Пресс 16 1 4A
160M2У3 18,50 34,52 88,5 0,92 7
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.306.ПЗ
24 Кран-балка 1,64 1 MKTF 012-6 2,2 7,2 67 0,69 3,1
6.2 Выбор пусковой и защитной аппаратуры электроприемников
Защиту электродвигателей выполняем автоматическими выключа-телями. Автоматические выключатели являются наиболее совершенными аппаратами защиты, надежными, срабатывающими при перегрузках и коро-тких замыканиях в защищаемой линии.
Для автоматических выключателей обеспечивающих защиту асинхрон-ных двигателей должны выполняться следующие условия;
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.306.ПЗ
Iн.а. ≥ 1,25Iдл — для линии с электродвигателями;
Iн.р. ≥ 1,1Iм — для групповой линии с несколькими ЭД;
Iн.а — номинальный ток автомата. А;
Iн.р. — номинальный ток расцепителя,
1,25Iдл — длительный ток в линии. А;
1,1Iм— максимальный ток в линии. А;
Произведѐм выбор автоматических выключателей. Будем использовать выключатели типа ВА 51.
Для станка под №1 по плану (Радиально-сверлильный станок), эквивалентный двигатель был выбран 4А 100L2У3.
Характеристики двигателя:
Pном = 5,5 кВт; n = 3000 об/мин; η =0,875; cosφ = 0,91; Кпуск=Iп /Iн =7,5.
Номинальный ток двигателя:
Iном=Рд3∙Uн∙cosφ∙ƞд(6.2.1)
Iном = 5,53∙0,38∙0,91∙0,875 = 10,5 (А)
Пусковой ток электроприемника:
Iпик = 7,5Iном (6.2.2)
Iпик = 7,5·10,5 = 78,75 (А)
Номинальный ток автоматического выключателя:
Iн.а. ˃ 1,25Iдл (6.2.3)
Iн.а. =1,25·10,5 = 13,125 (А)
Номинальный ток расцепителя:
Iнр >1,1Ip (6.2.4)
Iнр= 1,1·10,5 = 11,55 (А)
Расчетный ток отсечки:
Iо˃1,25Iп(6.2.5)
Iо=1,25·78,75 = 98,44 (А)
Кратность тока отсечки:
Ко ≥ Iо/ Iнр (6.2.6)
Ко = 98,44 /11,55 = 8,5
Принимаем выключатель ВА51-25 с параметрами: Iна = 25 (А);
Iнр =12,5А; Ко=14;Uна = 380 (В).
Проверим правильность выбора автоматического выключателя ВА51-25:
Uна ≥ Uсети 380=380 (В).
Iна паспорт ≥Iна расчетн 25 (А) >13,125 (А)
Iнр паспорт ≥ Iнр расчетн 12,5 (A) > 11,55 (A)
Iна паспорт ≥ Iнр расчетн 25 (A) > 11,55 (A)
Ко паспорт ≥ Ко расчетн 10 > 8,5
Условия выбора выполняются, окончательно принимаем выключатель: ВА51-25.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.306.ПЗ
Результаты выбора защитных аппаратов заносим в таблицу 6.2.1
Для управления электродвигателями рекомендуется применять магнитные пускатели серии ПМЛ.
Выбор магнитных пускателей осуществляется из соотношения:
Iтр ≥ Iр
Выберем тепловое реле и магнитный пускатель для при мника №1 по плану: Iт.р. ≥ 1,25Iр=1,25·10,5 =13,12 А
По таблице 6.2.3 выбираем ПМЛ 210004
Выбор магнитных пускателей представить в виде таблицы 6.2.2
Таблица 6.2.1– Выбор защитной аппаратуры электроприемников
.
№ Наименование оборудования Параметры электроприемника Паспортные параметры автомата Расчетные параметры
автомата
Pном, кВт n
шт η, % cosφ Kп Iр, А Iп, А Тип автомата Iна, А Iнр, А Ко Iо, А Iна, А Iнр, А Ко
1 Радиально-сверлильный станок 5,5 6 87,5 0,91 7,5 10,5 78,7 ВА51-25 25 12,5 10 98,44 13,13 11,55 8,5
2 Токарно-винторезный станок 11,0 2 88,0 0,90 7,5 21,1 158,25 ВА51-31 100 25 10 197,83 26,38 23,21 8,5
3 Вентилятор 11,0 1 88,0 0,90 7,5 21,1 158,25 ВА51-31 100 25 10 197,83 26,38 23,21 8,5
4 Отрезной станок 4,0 4 86,5 0,89 7,5 7,89 59,2 ВА51-25 25 10 10 74,01 9,87 8,68 8,5
5 Листогибочный станок 15,0 2 88,0 0,91 7 28,46 199,22 ВА51-31 100 31,5 10 249,02 35,57 31,31 8,0
6 Резьбонарезной станок 15,0 3 88,0 0,91 7 28,46 199,22 ВА51-31 100 31,5 10 249,02 35,57 31,31 8,0
7 Вертикально-фрезерный станок 11,0 5 88,0 0,90 7,5 21,1 158,25 ВА51-31 100 25 10 197,83 26,38 23,21 8,5
8 Круглошлифовальный станок 5,5 8 87,5 0,91 7,5 10,5 78,7 ВА51-25 25 12,5 10 98,44 13,13 11,55 8,5
9 Координатно-расточной станок 15,0 4 88,0 0,91 7 28,46 199,22 ВА51-31 100 31,5 10 249,02 35,57 31,31 8,0
10 Вертикально-фрезерный станок 7,5 7 87,5 0,88 7,5 14,8 111 ВА51-25 25 20 10 138,74 18,50 16,28 8,5
11 Фрезерный станок 15,0 1 88,0 0,91 7 28,46 199,22 ВА51-31 100 31,5 10 249,02 35,57 31,31 8,0
12 Сварочный трансформатор 11 3 - 0,4 - 13,39 - ВА51-25 25 20 13 Горизонтально-фрезерный станок 4,0 4 86,5 0,89 7,5 7,89 59,2 ВА51-25 25 10 10 74,01 9,87 8,68 8,5
14 Плоскошлифовальный станок 11,0 1 88,0 0,90 7,5 21,1 158,25 ВА51-31 100 25 10 197,83 26,38 23,21 8,5
15 Пресс 55 2 91,0 0,92 7,5 99,93 749,48 ВА51-33 160 125 10 936,84 124,9 109,92 8,5
16 Пресс 5,5 4 87,5 0,91 7,5 10,49 78,7 ВА51-25 25 12,5 10 98,44 13,13 11,55 8,5
17 Пресс 18,50 1 88,5 0,92 7 34,52 241,64 ВА51-31 100 40 10 302,05 43,15 37,97 8,0
18 Трубогиб 11,0 3 88,0 0,90 7,5 21,1 158,25 ВА51-31 100 25 10 197,83 26,38 23,21 8,5
19 Шлифовальный станок 11,0 2 88,0 0,90 7,5 21,1 158,25 ВА51-31 100 25 10 197,83 26,38 23,21 8,5
20 Установка плазменной резки 98 2 - 0,57 - 261,22 - ВА51-37 400 320 10 - - - -
21 Пресс 11,0 2 88,0 0,90 7,5 21,1 158,25 ВА51-31 100 25 10 197,83 26,38 23,21 8,5
22 Пресс 11,0 1 88,0 0,90 7,5 21,1 158,25 ВА51-31 100 25 10 197,83 26,38 23,21 8,5
23 Пресс 18,50 1 88,5 0,92 7 34,52 241,64 ВА51-31 100 40 10 302,05 43,15 37,97 8,0
24 Кран-балка 2,2 1 67 0,69 3,1 6,13 39,85 ВА51-25 25 10 7 28,02 9,04 7,95 3,5
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.306.ПЗ

Таблица 6.2.1 – Выбор магнитных пускателей
.
№ Наименование оборудования Параметры электроприемника Параметры магнитного пускателя
Pном, кВт Iр , А Тип Iном, А
1 Радиально-сверлильный станок 5,5 10,5 ПМЛ 210004 25
2 Токарно-винторезный станок 11,0 21,1 ПМЛ 310004 40
3 Вентилятор 11,0 21,1 ПМЛ 310004 40
4 Отрезной станок 4,0 7,89 ПМЛ 110004 10
5 Листогибочный станок 15,0 28,46 ПМЛ 310004 40
6 Резьбонарезной станок 15,0 28,46 ПМЛ 310004 40
7 Вертикально-фрезерный станок 11,0 21,1 ПМЛ 310004 40
8 Круглошлифовальный станок 5,5 10,5 ПМЛ 210004 25
9 Координатно-расточной станок 15,0 28,46 ПМЛ 310004 40
10 Вертикально-фрезерный станок 7,5 14,8 ПМЛ 210004 25
11 Фрезерный станок 15,0 28,46 ПМЛ 310004 40
12 Сварочный трансформатор 11 - - -
13 Горизонтально-фрезерный станок 4,0 7,89 ПМЛ 110004 10
14 Плоскошлифовальный станок 11,0 21,1 ПМЛ 310004 40
15 Пресс 55 99,93 ПМЛ 610004 125
16 Пресс 5,5 10,5 ПМЛ 210004 25
17 Пресс 18,50 34,52 ПМЛ 410004 63
18 Трубогиб 11,0 21,1 ПМЛ 310004 40
19 Шлифовальный станок 11,0 21,1 ПМЛ 310004 40
20 Установка плазменной резки 98 - - -
21 Пресс 11,0 21,1 ПМЛ 310004 40
22 Пресс 11,0 21,1 ПМЛ 310004 40
23 Пресс 18,50 34,52 ПМЛ 410004 63
24 Кран-балка 3,0 6,13 ПМЛ 110004 10
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.306.ПЗ
6.3 Выбор сечения проводов и жил кабелей, шинопроводов для подключения электроприемников и сетевых объектов
В качестве кабелей для подключения электроприѐмников, будем использовать провода марки АПВ. Кабели марки АПВ относятся к проводам для прокладки в трубах, т.к данные провода одножильные с одинарной изолирующей оболочкой. Они имеют алюминиевые жилы, укрытые ПВХ изоляцией, данные провода имеют более низкую цену в сравнении с кабелями марка АВВГ, ВВГ и пр., в нашем случае прокладка кабеля осуществляется в стальных трубах уложенных в бетонную стяжку пола и поэтому нет необходимости закладывать туда кабель с двойной изоляцией марки АВВГ, ВВГ. Производство таких кабелей регламентируется ГОСТ 16442-80. Они работают при переменном напряжении 600 и 1000 В.
Выбор сечений проводов, кабелей и шин производится по наибольшему длительно допустимому току нагрузки:
Iном=Рд3∙Uн∙cosφ∙ƞд(6.3.1)
Проводники для линий электроснабжения выбираются с учетом соответствия аппарату защиты, согласно условиям:
– линия защищенная автоматом с комбинированным расцепителем:
Iдоп ≥ Кзщ·1,25 Iном(6.3.2)
– линия защищенная только от КЗ предохранителем:
Iдоп ≥ Кзщ· Iвс(6.3.3)
–линия с тепловым реле:
Iдоп ≥ Кзщ· Iтр(6.3.4)
где Iдоп – допустимый ток проводника,А;
Кзщ – коэффициент защиты;
Кзщ = 1,25 – для взрывоопасных и пожароопасных помещений;
Кзщ = 1 – для нормальных помещений;
Кзщ = 0,33 – для предохранителей без тепловых реле.
Выберем провод для приемника №1 по плану: нормальные условия
прокладки Kзщ=1.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02019.306.ПЗ
Iном = 5,53∙0,38∙0,91∙0,875 = 10,5 (А)
Iдоп ≥ Кзщ·1,25·10,5=13,125 (А)
По таблице 6.3.2 выбираем проводник АПВ - 5х2,5 мм2, Iдоп = 29 (А)
Проверим выбранное сечение кабеля по условию защиты его выбранным автоматическим выключателем:
Iдоп ≥ Iн.р.защ(6.3.5)
По таблице 6.2.2 номинальный ток расцепителя Iн.р.защ=12,5 А автомати-ческого выключателя ВА 51-25, получаем 29(А) > 12,5 (А), следовательно условие выполняется.
Окончательно выбираем кабель марки АПВ - 5х2,5мм2
Результаты выбора остальных кабельных линий для питания цеховых потребителей, согласованных с защитной аппаратурой сводим в таблицу 6.3.1
Таблица 6.3.1 – Выбор проводников ответвлений
№ Наименование электроприемников Ip, A Iнр, А Iдоп,
А Марки-
ровка провода Ø трубы
1 Радиально-сверлильный станок 10,5 12,5 19 АПВ-5 (1х2,5мм2) 20
2 Токарно-винторезный станок 21,1 25 27 АПВ – 5 (1х5 мм2) 20
3 Вентилятор 21,1 25 27 АПВ –5 (1х5 мм2) 20
4 Отрезной станок 7,89 10 19 АПВ -5 (1х2,5 мм2) 20
5 Листогибочный станок 28,46 31,5 37 АПВ –5 (1х8 мм2) 20
6 Резьбонарезной станок 28,46 31,5 37 АПВ – 5 (1х8 мм2) 20
7 Вертикально-фрезерный станок 21,1 25 27 АПВ – 5 (1х5 мм2) 20
8 Круглошлифовальный станок 10,5 12,5 19 АПВ – 5 (1х2,5 мм2) 20
9 Координатно-расточной станок 28,46 31,5 37 АПВ – 5 (1х8 мм2) 20
10 Вертикально-фрезерный станок 14,8 20 21 АПВ – 5 (1х3 мм2) 20
11 Фрезерный станок 28,46 31,5 37 АПВ – 5 (1х8 мм2) 20
12 Сварочный трансформатор 13,39 20 21 АПВ - 5 (1х3 мм2) 20
13 Горизонтально-фрезерный станок 7,89 10 19 АПВ – 5 (1х2,5 мм2) 20
14 Плоскошлифовальный станок 21,1 25 27 АПВ – 5 (1х5 мм2) 20
15 Пресс 99,93 125 140 АПВ – 5 (1х70 мм2) 70
16 Пресс 10,5 12,5 19 АПВ – 5 (1х2,5 мм2) 20
17 Пресс 34,52 40 55 АПВ –5 (1х16 мм2) 32
18 Трубогиб 21,1 25 27 АПВ – 5 (1х5 мм2) 20
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.306.ПЗ
19 Шлифовальный станок 21,1 25 27 АПВ – 5 (1х5 мм2) 20
20 Установка плазменной резки 261,22 320 350 ВВГ - 5х155 мм2 120
21 Пресс 21,1 25 27 АПВ – 5 (1х5 мм2) 20
22 Пресс 21,1 25 27 АПВ – 5 (1х5 мм2) 20
23 Пресс 34,52 40 55 АПВ -5 (1х16 мм2) 32
24 Кран-балка 6,13 8 19 АПВ – 5 (1х2,5 мм2) 20
7. Выбор конструктивного исполнения электрической сети
7.1 Разработка схемы питания силовых электроприемников цеха и выбор конструктивного исполнения электрической сети
В качестве источника питания в проектируемом цеху используемИзм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.307.ПЗ
КТП-400-10/0,4 кВ. Питание КТП осуществляется кабельной линией ААШВ (3x120 мм2) на 10 кВ. К выключателю подключен кабель АВВГ который проложен в земле.
В цехе установлено три силовых пункта СП и два шинопровода ШРА. Питающую сеть выполняем по радиальной схеме. СП1-СП3, ШРА-1 и ШРА-2 запитываем непосредственно по радиальной схеме от РУ пятижильным кабелем АВВГ проложенным в лотках, прикрепленных к стенам и конструкциям здания.
Электроприемники запитываем от СП проводами марки АПВ пятью жилами проложенным в пластиковой трубе в бетонной стяжке пола.
Важным общим требованием к конструктивному исполнению электрических сетей до 1 кВ является обеспечение возможности смены проводов и кабелей в условиях эксплуатации, так как срок службы изоляции проводников ограничен. Из-за теплового износа и воздействия окружающей среды изоляция и оболочки проводников со временем теряют свои диэлектрические и механические свойства. В зависимости от условий окружающей среды, качества электротехнических материалов и величин электрических нагрузок смену проводников приходится выполнять каждые 10—15 лет эксплуатации, а иногда и чаще.
Для образования каналов для проводов и кабелей в толще фундаментов и в полах помещений необходимы достаточно прочные, герметичные и гладкие внутри трубы. Для этого применяем в пластиковые трудно горючие трубы, с условным проходным диаметром в зависимости от сечения проводов и их количества.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.307.ПЗ

Рис.7.1.1 Блок-схема внутрицеховой распределительной сети.
7.2 Выбор сетевых электротехнических устройств и аппаратов
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.307.ПЗ
защиты в них
Для приёма и распределения электроэнергии к группам потребителей
трёхфазного тока промышленной частоты напряжением 380 В применяют
силовые распределительные шкафы и пункты.
Распределительные шинопроводы выбираются по номинальному току:
Iн.шра ≥ Iр.гр(7.2.1)
где Iн.шра – номинальный ток шинопровода. А;
Iр.гр – расчетный ток группы электроприемников ШРА. А.

Выбираем распределительный шинопровод ШРА1 типа ШРА 4-250-32-1УЗ с номинальным током Iн.шра =250 А ток электродинамической стойкости составляет Iэл.с =10 кА, проверяем по условию:
250 (А) ≥ 237,8 (А)
Выбор шинопроводов приводим в таблице 7.2.1.
Таблица 7.2.1 Данные выбора ШРА.
№ ШРА Iр шра.,
А Тип ШРА Iн.шра.,
А Сечение шин,
мм
ШРА-1 238,65 ШРА-4-250-32-1УЗ 250 35x5
ШРА-2 218,73 ШРА-4-250-32-1УЗ 250 35x5
Выбор распределительных силовых шкафов осуществляется по следующим условиям:
Iном ≥ Iрасч(7.2.2)
где Iном– номинальный ток шкафа распределительного, А.
Iрасч– расчетный ток группы электроприемников, А.
nш ≥ nэп(7.2.3)
где nш– количество возможных присоединений к шкафу;
nэп– количество электроприемников группы.
Iсз1 ≥ Iсз2(7.2.4)
где Iсз1– ток срабатывания защиты электрооборудования;
Iсз2– ток срабатывания защиты, установленной в шкафу.
В данном дипломном проекте будем применять шкафы распредели-тельные ПР85-Ин1, предназначенные для распределения электрической энергии в трехфазных сетях напряжением 550 В переменного тока частотой 50 Гц с глухозаземленной нейтралью. Результаты выбора шкафов приведем в таблицу 7.2.2. Все СП – напольного исполнения.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.307.ПЗ
Таблица 7.2.2. – Характеристика выбранных распределительных пунктов.
Обозначение на плане Iр.сп.,
А Марка шкафа Iн.ш.,
А Ток и количество распределительных автоматов
СП1 21,3 ПР85-Ин1-3-000-3У3 225 До 63-6
СП2 40,6 ПР85-Ин1-3-000-3У3 225 До 63-12
СП3 31,3 ПР85-Ин1-3-000-3У3 225 До 63-10
Распределение электроэнергии будет осуществляться от КТП-400-10/0,4 кВ.
8 Выбор сечений проводов и кабелей для силовой сети
проектируемого цеха
Распределительные пункты питаются от КТП-400-10/0,4 кВ цеха по кабельным линиям. Выбор сечения их аналогичен выбору провод-ников к отдельным электроприемникам. Проводники выбираются и проверяются по допустимому нагреву длительным расчетным током Iр по условию:
Iдоп=IрKп (А)Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.308.ПЗ
(8.1)
Iдоп=Кз·IзKп (А)(8.2)
Iр – расчетный ток группы электроприемников РП;
Кп – поправочный коэффициент, учитывающих условия прокладки проводов и кабелей (при нормальных условиях прокладки Кп =1);
Кз – кратность длительно допустимого тока кабеля по отношению к току срабатывания защитного аппарата;
Iз – номинальный ток защитного аппарата.
Кабели к ШРА выполняем поводами марки АПВ в тонкостенных трубах. Сечение поводов выбираем по номинальному току ШРА с учётом дальнейшего роста нагрузки.
Iдоп. ≥ I р.шра(8.3)
Номинальные токи автомата Iн.а. и его расцепителя Iн.р. выбираются по длительному расчету току линии с учетом селективности:
Iн.а. ≥ Iдл(8.4)
Iн.р. ≥ 1,1Iдл(8.5)
Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя Iсро проверяем по максимальному кратковременному току линии:
Iсро. ≥ 1,25Iкр(8.6)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.308.ПЗ
Выберем автоматический выключатель, для защиты СП1:
Iрасч = 21,3 (А)
Пиковый ток группы электроприѐмников определяем по формуле:
Iкр = Iп.max + Iр - kи·Iн.max(8.7)
где kи – коэффициент использования характерный для двигателя с наибольшим пусковым током;
Iп.max – наибольший пусковой ток электродвигателя в группе, А.
Iр - расчетный ток группы электроприемников, А.
Iн.max – номинальный ток двигателя с максимальным пусковым током, А.
Наибольшим пусковым током в группе обладает листогибочный станок:
Iп.max = 199,22 (А),
Iн.max = 28,46 (А),
kи = 0,16
Iкр = 199,22 + (21,3 - 0,16·28,46) = 215,97 (А)
Номинальный ток расцепителя:
Iнр >1,1·21,3 = 23,43 (А)
Расчетный ток отсечки:
Iсро=1,25·215,97 = 269,96(А)
Кратность тока отсечки:
Ко ≥ Iо / Iнр (8.8)
Ко = 269,96/23,43 = 11,52
Принимаем выключатель ВА51-35 с параметрами: Iна = 25 (А);
Iнр =25 (А); Ко=14;Uна = 380 (В).
Проверим правильность выбора автоматического выключателя ВА51Г-25:
Uна ≥ Uсети 380=380 (В).
Iна паспорт ≥Iна расчетн 25 (А) >21,3 (А)
Iнр паспорт ≥ Iнр расчетн 25 (A) > 23,43 (A)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.308.ПЗ
Iна паспорт ≥ Iнр расчетн 25 (A) > 23,43 (A)
Ко паспорт ≥ Ко расчетн 14 > 11,52
Условия выбора выполняются, окончательно принимаем выключатель: ВА51-35.
Результаты выбора защитных аппаратов для СП1-3, ШРА-1 и ШРА-2 заносим в таблицу 8.1.
Таблица 8.1 Выбор аппаратов защиты распределительной сети.
Обозначение Iр , А Iпик , А 1,25Iпик , А Паспортные параметры автомата
Тип автомата Iн.а. Iн.р. Ко
СП1 21,3 215,97 269,96 ВА51Г-25 25 25 14
СП2 40,6 235,27 294,09 ВА51-31 100 63 7
СП3 31,1 186,61 233,26 ВА51-31 100 50 7
ШРА - 1 237,8 1471,47 1839,34 ВА51-37 400 320 10
ШРА - 2 218,3 950,79 1188,49 ВА51-35 250 250 10
ЩО 55,8 - - ВА51-31 100 80 7
Произведѐм выбор кабеля для СП 1 с Iр = 21,3.А, учитывая автоматиче-ский выключатель установленный в РУ ВА 51Г-25 Iнр = 25 (А):
Iдоп=21,31 = 21,3 (А)
Iдоп=25·11 = 25 (А)
Выбираем небронированный алюминиевый кабель АВВГ 5х4 мм2 проложенным открыто, c Iдоп = 27 (А), проверяем по условию (8.1) и (8.2):
27 (А) ≥ 21,3 (А) - условие выполняется,
27 (А) ≥ 25 (А) - условие выполняется.
Результаты выбора кабелей для СП1-3, ШРА-1, ШРА-2 и ЩО заносим в таблицу 8.1.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.308.ПЗ
Таблица 8.2. Выбор проводников питающих распределительные пункты.
Наименование силового пункта Ip, А Iз, А Кз Кз·IзKпМарка кабеля Iдоп, А
СП1 21,3 25 1 25 АВВГ 5х4 мм2 27
СП2 40,6 63 1 63 АВВГ 5х25мм2 75
СП3 31,1 50 1 50 АВВГ 5х16мм2 60
ШРА - 1 237,8 320 1 320 ВВГ 5х95мм2 330
ШРА - 2 218,3 250 1 250 АВВГ 5х185мм2 270
ЩО 55,8 80 1 80 АВВГ 5х35мм2 90
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.309.ПЗ
9. Расчет заземляющего устройства электроустановок
Рассчитать заземляющее устройство (ЗУ) в электроустановках (ЭУ) с изолированнойнейтралью (ИН) — это значит;
— определить расчетный ток замыкания на землю (Iз) и сопротивление ЗУ (R3);
— определить расчетное сопротивление грунта (ρp);
— выбрать электроды и рассчитать их сопротивление;
— уточнить число вертикальных электродов и разместить их на плане.
ОпределениеIзи R3
В любое время года согласно ПУЭRз≤ 250Iз(9.1)
ГдеRз – сопротивление заземляющего устройства, Ом(не более 10 Ом)
Iз – расчетный ток замыкания на землю, А(не более 500 А)
Расчетный (емкостный) ток замыкания на землю определяется приближенно:
Iз= Uн(35Lкл+Lвл)350(9.2)
Где Uн - номинальное линейное напряжение сети, кВ;
LКЛ, LВЛ— длина кабельных и воздушнных электрически связанных линий, км.
Определение ρp грунта
ρp= Kсез · ρ(9.3)
Где ρp- расчетное удельное сопротивление грунта Ом*м;
КСЕЗ— коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта,
КСЕЗ= F(климатическая зона, вид заземлителей), принимается по таблице.
Выбор и расчет сопротивления электродов.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.309.ПЗ
Приближенно сопротивление одиночного вертикального заземления определяется по формуле:
rв = 0,3ρp(9.4)
Сопротивление горизонтального электрода (полосы) определяется по формуле:
rp= 0,4ppLпlg2Lп2bt(9.5)
ГдеLп – длина полосы, м;
b – ширина полосы, м.
Уточнение числа вертикальных электродов
Необходимое число вертикальных заземлителей определяется следующим образом:
NB/= RBRзnB (при использовании только искусственных заземлителей);
NB/= rBRиnB.ут(9.6)
Где nB.ут- уточненное значение коэффициента использования вертикальных заземлителей.
Произведем расчеты
Дано:
A*B = 72*18м
Lвл = 5км
Lкл = 1,1 км
ρ = 800 Ом*м (суглинок)
Климатический район — IV
Вертикальный электрод — уголок (75х75), Lв = 3 м
Вид ЗУ — контурное
Горизонтальный электрод — полоса (40х4 мм)
Требуется:
-определить количество вертикальных и длину горизонтальных заземлителей;
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.309.ПЗ
- показать размещение ЗУ на плане;
- определить фактическое значение сопротивления ЗУ.
Решение:
Определяется расчетное сопротивление одного вертикального электрода:
По таблице 9.2 Kсез = 1,3 для IVзоны
rв = 0,3ρKсез = 0,3·800·1,3 = 312 (Ом)
Определяется предельное сопротивление совмещенного ЗУ
Iз= Uн(35Lкл+Lвл)350= 10(35·1,1+5)350 = 1,14 (А)
Rз≤ 250Iз = 2501,24 = 201,61 (Ом)
Требуемое по НН Rз2 ≤ 4 Ом на НН.
Принимается Rз2 = 4 Ом (наименьшее из двух).
Но так как ρ > 800 Ом·м, то для расчета принимается:
Rз=4ρ100 = 4800100 = 32 (Ом)
Определяется количество вертикальных электродов:
- без учета экранирования (расчетное)
NB.р/= rBRз = 31232 = 9,75
Принимается: NB.р/ = 10
-с учетом экранирования
По таблице 9.5 ƞв = 0,69 т.к. ( тип ЗУ-контурное, вид заземления - вертикальное,a/L - 2, NB.р/ - 10)
NB= NB.р/nB = 100,69 = 14,49
Принимаем NB = 16
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.309.ПЗ
Размещается ЗУ на плане (рис. 9.1) и уточняются расстояния, наносятся на план.Так как контурное ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1 м, то длина по периметрузакладки равна:
Lп = (А + 2) · 2 + (В + 2) ·2 = (66 + 2) · 2 + (18 + 2) · 2 = 176 (м).
Тогда расстояние между электродами уточняется с учетом формы объекта. По углам устанавливают по одному вертикальному электроду, а оставшиеся — между ними.
Для равномерного распределения электродов окончательно принимается NB= 16, тогда
аB= B+2nB-1 = 18+25-1 = 5 (м)
аa= A+2na-1 = 66+25-1 = 17 (м)
где ав — расстояние между электродами по ширине объекта, м;
аа— расстояние между электродами по длине объекта, м;
пв— количество электродов по ширине объекта;
па— количество электродов по длине объекта.

Рисунок 9.1 План ЗУ
Для уточнения принимается среднее значение отношения
(a/L) = 12 ((aВ +аА)/3) = 12 ((5+17)/3) = 3,7
ȠB= 0,76 Т.К. (тип ЗУ- контурное, вид заземлителя- вертикальное,
a/L – 3,7 ,NB- 16)
ȠГ= 0,56 Т.К. (тип ЗУ- контурное, вид заземлителя-горизонтальное,
a/L – 3,7 ,NB- 16)
Определяются уточненные значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов:
Rг = 0,4LГ-ȠГ ρKсез.гlg 2LП2bt = 0,4176·0,56 · 800 · 1,8lg 2·176240·10-3·0,7 = (Ом)
По таблице 9.2 Kсез.г = 1,8 для IV климатической зоны.
RB= rBNBnB = 31216 · 0,76 = 25,66
Определяется фактическое сопротивление ЗУ:
Rз.ф= RB·RГRB+RГ = 25,61·25,6625,61+25,66 = 12,82 (Ом)
Rз.ф < R3
12,82 < 32
следовательно, ЗУ эффективно.
Ответ:
ЗУ объекта состоит из: NB=16; Rз.ф=12,82 (Ом); LB = 3 м; 75х75 мм;
аA = 5(м); аB = 17 (м); LП = 176 (м); полоса — 40х4 (мм).
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ДПМиЭ.02024.309.ПЗ

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10. Экономическая часть
10.1 Расчет стоимости материалов
Расчет проводится для схемы электроснабжения цеха. Стоимость материалов определяется на основе норм расхода материалов на отдельные элементы схемы электроснабжения и стоимости единицы конкретного материала.
Результаты расчета сводятся в таблицу 10.1:
Таблица 10.1 Стоимость материалов системы электроснабжения
№ п/п Наименование материалов Ед. изм Количество Стоимость, тыс. руб.
за единицу общая
КТП
1 Силовые пункты и ШРА
Автоматические выключатели
Всего ∑

Приложенные файлы

  • docx 18469013
    Размер файла: 968 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий