На каждую секцию выбираем конденсаторную установку УКРМ 0,4 на 65 кВАр

Министерство образования Республики Башкортостан

ГАПОУ Уфимский топливно-энергетический колледж

Специальность 13.02.11

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЦЕХА ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Пояснительная записка к курсовой работе

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

Руководитель

______ А.С. Каплуновская

Разработчик

________ В.В. Яниев

		Обозначение	Наименование	Количество
1			Документация общая
2
3
4
5	А1	УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000	План расположения	1
6			силового
7			оборудования
8
9	А1	УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000	Принципиальная	1
10			однолинейная схема
11
12	)*	УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000	Пояснительная записка
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

Изм.

Лист

№ Документа

Подпись

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

Разработал

Яниев В.В

Проверил

Каплуновская

Н. Контр.

Утв.

Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Лит.

Листов

2ЭУ-1

Содержание

Введение

1. Технологическая часть

1.1 Краткая характеристика среды и строительной части помещения. 5

1.2 Краткое описание технологического процесса 6

2. Расчетная часть

2.1 Выбор схемы питающей и распределительной сети цеха 7

2.2 Расчет электрических нагрузок 7

2.3 Компенсация реактивной мощности 9

2.4 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 11

2.5 Описание конструктивного исполнения сети 12

2.6 Выбор аппаратов защиты и управления 13

2.7 Выбор марки и сечения проводников 16

2.8 Расчет токов короткого замыкания 20

2.9 Расчет молниезащиты 23

3 Охрана труда 25

Заключение

Список использованных источников

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Лист 1 Планы электроснабжения цеха

Лист 2 Однолинейная схема электроснабжения цеха

ВВЕДЕНИЕ

Данный курсовой проект выполнен на основании темы №6 «Цех обработки корпусных деталей». В задании содержится план расположения оборудования, где указаны мощности электроприёмников и данные энергосистемы. Целью выполнения данного курсового проекта является: обобщение, закрепление знаний по дисциплине "Электроснабжение", приобретение навыков использования этих знаний для выполнения дипломного проекта и для самостоятельного и инженерного вопроса электроснабжения промышленных объектов.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

По степени требований надёжности и бесперебойности электроснабжения потребители относятся ко второй категории. Основные электроприёмники – это станки.

Целью данной курсовой работы является проектирование электроснабжения электрооборудования

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:

1. Рассчитать электрические нагрузки

2. Компенсировать реактивные мощности

3. Выбрать число и мощность трансформаторов

4. Описать конструктивное исполнение сети

5. Выбрать аппараты защиты и управления

6. Выбрать марки и сечения проводников по экономической плотности тока; нагреву предельно допустимого тока

7. Выбрать силовой кабель по экономической плотности тока; нагреву предельно допустимого тока

8. Рассчитать токи короткого замыкания, проверить электрооборудование по короткому замыканию

9. Рассчитать молниезащиту

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

1.1.Краткая характеристика среды и строительной части помещения.

Цех обработки корпусных деталей (ЦОКД) предназначен для механической и антикоррозийной обработки изделий. Он содержит станочное отделение, гальванический и сварочный 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 С. Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждый.

Размеры цеха А х В х Н= 48 х 30 х 8 м.

Помещения бытовки и кабинета начальника цеха двухэтажные высотой 3,8 м.

Перечень ЭО цеха дан в таблице 3.6.

Мощность электропотребления (Р_n) указана для одного электроприёмника.

Таблица 1 - Перечень ЭО цеха обработки корпусных деталей

№ на плане	Наименование ЭО	P_эп_,кВт	Примечание
1…4	Сварочные аппараты	52	ПВ=60%
5…9	Гальванические ванны	28
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-сверильные станки	5,2
31,32	Алмазно-расточные станки	6

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

1.2 Краткое описание технологического процесса

При базировании заготовок корпусных деталей в принятых технологических процессах в основном совмещаются базы механической обработки, измерительные и сборочные. Базирующие поверхности обрабатываются по разметке, что обеспечивает наиболее равномерное распределение припусков при последующей обработке. Вначале обрабатывают базирующие поверхности и основные отверстия начерно, а также крепежные отверстия, которые могут быть использованы при последующей установке. Заделывают пороки литья, после чего проводят повторную чистовую обработку плоских базовых поверхностей и основных отверстий. Затем обрабатывают буртики, платики, выточки, рассверливают и нарезают резьбу под крепеж. После окончательной обработки детали контролируют и испытывают на герметичность, после чего наносят покрытие

2. Расчетная часть

2.1 Выбор схемы питающей и распределительной сети цеха

В данном курсовом проекте выбрана радиальная распределительная сеть цеха обработки корпусных деталей, т.к. в нём находятся сварочные аппараты большой мощности, и при нарушении поступления питания могут привести к пожару.

Сети напряжением до 1 кВ служат для распределения электрической энергии внутри цехов промышленных предприятий.

На современных промышленных предприятиях электропитание цеховых нагрузок производится от встроенных и пристроенных подстанций.

Схема внутрицеховой сети определяется технологическим процессом производства, планировкой помещения цеха, взаимным расположение трансформаторной подстанции и электроприемников, вводом питания, расчетной мощностью, требованием бесперебойности электроснабжения, технико-экономического соображения, условиями окружающей среды.

Цеховые сети напряжением до 1000 В выполняются по радиальной, магистральной и смешанной схемам.

Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания, например, от распределительного щита 380/220 В цеховой ТП отходят линии, питающие крупные электроприемники (например, двигатели) или групповые распределительные пункты, от которых, в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие более мелкие групповые РП или мелкие электроприемники.

Радиальными выполняются сети пыльных, пожароопасных и взрывоопасных помещений.

Распределение электроэнергии в них производится радиальными линиями от РП, вынесенных в отдельные помещения. Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания, в них легко может быть применена автоматика. Недостатком радиальных схем является то, что при них требуются большие затраты на установку распределительных щитов, прокладку кабелей и проводов.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

2.2 Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок проводим для отдельно взятого распределительного пункта (РП). Расчет электрических нагрузок для РП№3.

Средняя нагрузка за максимальную нагруженную смену Рсм, кВт, определяется по формуле

Рсм= Ки ΣРном, (1)

где Ки - коэффициент использования электроприемников;

ΣРном

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

- суммарная номинальная мощность электроприемников в группе с одинаковым режимом работы.

Рсм= 0,4 28 = 11,2 кВт

Определяется средняя нагрузка за смену Qсм, кВар, по формуле

Qсм = Рсм tgφ, (2)

где tgφ- коэффициент реактивной мощности, tgφ=0,75.

Qсм =11,2 0,75 = 8,4 кВар

Далее определяется полная мощность Sсм, кВ*А, по формуле

Sсм = (3)

Sсм= = 14 кВ*А

Определяется максимальная активная нагрузка Рм, кВт, по формуле

Рм=Рсм Км, (4)

где Км- коэффициент максимума активной нагрузки; Км зависит от Ки и n_э;

n_э= (5)

n_э= =1

Рм = 26,584 2,51 = 66,76 кВт

Определяется максимальная реактивную мощность Qм, кВар, по формуле:

Qм= К'м Qсм, (6)

где К'м- Коэффициент максимума реактивной мощности; При пэ≤10, Км=1,1; пэ>10, К'м=1

Qм = 1,1 35,36 = 38,896 кВар

Полная мощность Sм, кВ*А, вычисляется по формуле

Sм = (7)

Sм= =77,26

Максимальный ток Iм, А, вычисляется по формуле

Iм = , (8)

Iм = =117,53 А

2.3 Компенсация реактивной мощности

Значения P_p,Q_p, S_p, cosφ, tqφ выбираются из таблицы "Сводная ведомость электрических нагрузок цеха".

Определяем расчетную мощность компенсирующего устройства:

) (9)

где - коэффициент, учитывающий повышение коэффициента мощности естественным способом, принимается = 0,9 по [1], с. 33;

tqφ и tqφ_к - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cosφ_к = 0,92…0,95

Задавшись cosφ_к из этого промежутка, определяем tqφ_к

Принимаем cosφ_к = 0,95, тогда tqφ_к = 0,33

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

Q_к.р.=0,9

226,31

(0,98-0,33)= 132,39 кВар

На каждую секцию выбираем конденсаторную установку УКРМ 0,4 на 65 кВАр

Таблица 2 – характеристики конденсаторной установки

Входные параметры
Тип сети	Трёхфазная
Входное напряжение	0,4кВ
Рабочий диапазон входного напряжения	312-418 В
Предельный диапазон входного напряжения	304-417 В
Частота входного напряжения	50 гц ±2%
Выходные параметры
Номинальная мощность	65 кВар
сos	0,8-0,98
Диапазон системы регулирования, %	0-100
Принцип регулирования	Дискретный/конденсаторы
Допустимый диапазон изменения нагрузки	0-100%
Тип ключей	контакторы/тиристоры
Количество ступеней регулирования	4
Шаг регулирования	12,5 кВар
Быстродействие системы регулирования, сек	60/ 1-250
Номинальный ток установки	72 А
Ток для выбора кабеля	94 А
Рекомендованное сечение питающего кабеля (медь)	25 мм

Определяем фактические значения и после компенсации реактивной мощности:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

=tg

(10)

tg = =0.35

Сos =cos(arctg ) (11)

Cos =сos(arctg 0,35)=0,94

2.4 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Таблица 3- Сводная ведомость нагрузок КУ

Параметр			Рм, кВт	Qм, квар	Sм, кВ·А
Всего на нн без КУ	0,71	0,98	226,31	143,5	267,96
КУ				2*65
Всего на НН с КУ	0,94	0,35	226,31	13,49	226,7
Потери			4,52	1,34	4,72
Итого ВН			230,83	14,84	231,43

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий, является одним из основных вопросов рационального построения схемы электроснабжения. Данный цех имеет ТП, которая получает питание от ПГВ напряжением 10 кВ. Для цеховых подстанций с первичным напряжением 10 кВ применяются масляные, сухие трансформаторы или трансформаторы, заполненные негорючей жидкостью.

При выборе мощности трансформаторов следует добиваться как экономически целесообразного режима работы, так и соответствующего обеспечения явного или неявного резервирования питания приемников при отключении трансформатора, причем нагрузка трансформатора в нормальных условиях не должна (по нагреву) вызывать сокращения естественного срока его службы. Мощность резервного питания должна обеспечивать потребную мощность в режиме работы после отключения поврежденного трансформатора в зависимости от требований, предъявляемых потребителями данной категории.

Для внутренней установки преимущественно применяются масляные трансформаторы. Коэффициент загрузки цеховых трансформаторов (при преобладании нагрузок и второй категории) β= 0,7-0,8.

Выбор мощности трансформаторов S тр, кВ*А, выбирается из условия

Sтр ≥ (12)

где Sрасч- максимальная расчетная мощность, кВ*А;

n- количество трансформаторов, шт.; n=1;

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

βт- коэффициент загрузки;

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

Sтр ≥

= 330,61 кВ*А

Приближённо потери можно определить из соотношения:

∆P=0,02 Pм (13)

∆Q=0,1 Q_м (14)

∆S= (15)

∆P=0,02×226,31=4,52 кВт

∆Q= 13,49=1,34 кВар

∆S= =4,72 Кв*А

Исходя из расчётных данных выбираем трансформатор: ТМ-400/6-10-68 с характеристиками приведёнными в двух таблицах

Таблица 4 – характеристики трансформатора

Тип

Номинальная мощность, кВ-А

Номинальное напряжение обмоток, кВ

Потери мощности, кВт

Напряжение,

К.З., %

Ток Х.Х, % от номинального

ВН

НН

Х.Х.

К.З

ТМ-400/6-10-68

400

6; 10

0,23; 0,4

1,45

5,5

4,5

2,1

Размеры, мм

Масса, т

Длина

Ширина

Высота

Расстояние между ножками

Активной части

Масла

Общая

1344

1275

2150

820

0,85

0,48

1,8

2.5 Описание конструктивного исполнения сети

Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 0,8 км, напряжение подается по силовым кабелям, которые проложены в траншее, на глубине 1 м. Резервный кабель 0,4кВ также как и питающий кабель проложен в траншее. Внутри цеха силовые кабели от ТП, от них по кабелям на высоте 3 м до РП. От самих РП питаются электропотребители и ЩОА и ЩОР. Внутри цеха кабели до ПР прокладываются по кабельным конструкциям на высоте 3 м. На спуске кабельной линии с высоты 4 м от уровня пола кабель прокладывается в трубе

до станка для уменьшения вероятности поражения человека электрическим током.

2.6 Выбор аппаратов защиты и управления

Электрооборудование и кабельные линии цеха должны быть надежно защищены от: перегрузок, коротких замыканий и т.д. Для предотвращения перегрева оборудования и проводников каждый участок сети снабжается

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

защитным аппаратом, отключающим поврежденный участок с наименьшим временем действия.

В сетях напряжением до 1 кВ в качестве аппаратов защиты могут применяться автоматические выключатели (автоматы), предохранители, тепловые реле, магнитные пускатели.

В данном цехе обработки корпусных деталей выбраны автоматические выключатели.

Автоматы выбираются согласно условиям:

По напряжению

Uн ≥ Uс,

где Uн.а - номинальное напряжение автомата, В;

Uс - напряжение сети, В.

По току

Iн.а ≥ I_с,

где Iн.а - номинальный ток автомата, А;

I_с - ток сети, А.

По току расцепителя

I_н.р. ≥ I_дл.- для линии без ЭД (16)

I_н.р ≥ 1,25 * I н.д - для одиночных двигателей, (17)

I_н.р ≥ 1,1 * I н.д - для многоприводных двигателей (18)

где I н.р - номинальный ток расцепителя, А;

I н.д - номинальный ток двигателя, А.

Iдл. – длительны ток в линии, А.

Выбор автоматов производится следующим образом, что показано на примере вентиляторов:

Номинальный ток двигателя I_д, А, находится по формуле:

I_д = (19)

где Рн - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

Uн - номинальное напряжение электродвигателя, В;

ƞ_д- КПД ЭД

соsφ - ко

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

эффициент мощности.

I_д = = 21,127 А

Номинальный ток расцепителя I_н.р., А, вычисляется по формуле 17

I_н.р.= 1,25 21,127 =26,41 А

Выбираем Автоматический выключатель ВА 51Г-31

I_н.р.=31,5 (А)

I_н.а.=100 (А)

Выбор автоматов для линий к ЭД переменного ток производится аналогичным образом и приведен в таблице .

Выбор автоматов производится следующим образом, что показано на примере РП №5

Номинальный ток РУ I_р.у., А, находится по формуле:

I_р.у.= , (20)

Где S_м.РУ – максимальная расчётная мощность РУ, кВ А;

V_н.РУ – номинальное напряжение РУ, кВ.

Принимается V_н.РУ=0,38 кВ.

I_р.у.= =68,6011

Номинальный ток расцепителя I_н.р., А, вычисляется по формуле 18

I_н.р.= 1,1 68,6011 = 75,46 А

При выборе автоматических выключателей для КУ, должно выполняться условие:

I_к.у.≥1,3×(Q_к.у./(√3×U_л ), (21)

Где Qк.у.-мощность конденсаторной установки

Uл-напряжение в линии, кВ

I_к.у.≥1,3 )=128,53 А

Выбор автоматов для линий к РУ переменного ток производится аналогичным образом и приведен в таблице .

Наименование оборудования

P_н, кВт

I_н.д.,А

Тип

I_н.р., А

I_н.а, А

Сварочные аппараты

113,46

ВА 51-33

125

160

Гальванические ванны

85,10

ВА 51-31

100

Вентиляторы

26,41

ВА 51Г-31

31,5

100

Продольно-фрезерные станки

122,71

ВА 51-33

125

160

Горизонтально-расточные станки

10,5

30,03

ВА 51Г-31

31,5

100

Краны консольные поворотные

6,5

18,58

ВА 51-25

Агрегатно-расточные станки

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

59,16

ВА 51Г-31

100

Радиально-сверлильные станки

5,2

21,97

ВА 51-25

Плоскошлифовальные станки

40,56

ВА 51Г-31

100

Алмазно-расточные станки

19,5

ВА 51-25

Токарно-шлифовальный станок

46,48

ВА 51Г-31

100

РП№1

77,26

117,52

ВА 51-33

125

160

РП№2

77,26

117,52

ВА 51-33

125

160

РП №3

33,09

50,33

ВА 51 -31

100

РП №4

27,35

41,12

ВА 51-31

100

РП №5

27,35

41,12

ВА 51-31

100

РП №6

48,60

81,32

ВА 51-31

100

РП №7

17,12

28,64

ВА 51-31

31,5

100

ЯУ №1

13,19

12,51

ВА 51-25

ЯУ №2

6,62

11,07

ВА 51-25

12,5

ЩОР и ЩОА

8,89

13,52

ВА 51-25

ШНН №1

176,55

268,55

ВА 51-37

320

400

ШНН №2

183,32

278,85

ВА 51-36

320

400

КУ

128,53

ВА 51-33

160

2.7 Выбор марки и сечения проводников

Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока нагреваются, и при этом в них происходит выделение определенного количества теплоты.

Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести к преж-девременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и нару-шению пожаробезопасности.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

В ПУЭ устанавливаются предельно-допустимые значения температуры нагрева проводников в зависимости от марки и материала изоляции провод-ника.

Предельно-допустимый ток по нагреву- это ток, при котором устанавливает-ся наиболее длительная температура нагрева проводника. Значения этих то-

ков выбираются в зависимости от безопасности обслуживания сетей, способа прокладки кабеля, температуры окружающей среды и износа изоляций про-водников различных марок и сечений.

При расчете сетей по нагреву сначала выбирают марку проводника. В данном механическом цехе обработки корпусных деталей используется кабель марки ВВГ с медными жилами.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

Затем выбирают сечение проводников по условию длительно-допустимых токов по условию

Выбор кабелей в сети 0,4 кВ осуществляется по отключающей способности

автоматов и по потере напряжения.

Выбор кабеля для питания продольно-фрезерных станков:

Iрасч = (22)

I_расч= =83,66 (А)

Определение фактического длительно допустимого тока с учетом поправочного коэффициента в соответствии с ПУЭ определяется по формуле:

I_ф=I_расч (23)

I_ф=83,66 1,17=97,88

k – поправочный коэффициент учитывающий температуру среды отличающуюся от расчетной, выбирается по таблице 1.3.3 ПУЭ.

По таблице 1.3.4. .Выбирается четырёхжильный кабель марки ВВГ

Длительно-допустимый ток Iд.д= 150А.

Cечение кабеля S_каб=50 мм²

Данный кабель проверяют по условию

Iд.д ≥ I_ф,,

150>97,88

Значение длительно-допустимых токов в ПУЭ составлены для нормальных условий прокладки проводников: температура воздуха +25 °С; температура земли +15 °С. Если условие прокладки проводников отличается от нормальных, то допустимый ток I'д.д, А, определяется с поправкой на температуру и на количество кабелей проложенных в одной траншее по формуле

I'дд= Iдд* Кп1* Кп2 (24)

Данный кабель по нагреву проходит.

Далее кабель проверяют на отключающую способность автомата по условию

Iн.р ≤ I'д.д

125 А < 150А

По отключающей способности автомата кабель проходит

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

Выбор остальных кабелей производится аналогичным образом и

приведен в таблице .

Выбор сечения остальных проводников приведен в таблице .

Наименование электроприёмника или РУ	P_н, кВт		сos	I_р, А	I_д.д., А	Сечение кабеля, мм²
Сварочные аппараты	40,28		0,6	102,1195	150	4 50
Гальванические ванны	10		0,8	53,24004	115	4 35
Вентиляторы	28		0,8	19,0143	34	4 5
Продольно-фрезерные станки	33		0,6	83,66291	150	4 50
Горизонтально-расточные станки	10,5		0,65	24,57232	34	4 5
Краны консольные поворотные	6,5		0,5	19,77487	25	4 2,5
Агрегатно-расточные станки	14		0,5	42,59203	75	4 16
Радиально-сверильные станки	5,2		0,5	15,8199	26	4 3
Плоскошлифовальные станки	12		0,5	36,50745	75	4 16
Алмазно-расточные станки	6		0,65	14,04133	25	4 2,5
Токарно-шлифовальный станок	11		0,5	33,46517	75	4 16
РП №1	77,26		0,6	229,2	260	4 120
РП №2	77,26		0,6	229,2	260	4 120
РП №3	33,09		0,8	73,61	75	4 16
РП №4	27,35		0,8	60,86	75	4 16
РП №5	27,35		0,8	60,86	75	4 16
РП №6	48,60		0,55	157,26	185	4 70
РП №7	17,12		0,575	52,98	75	4 16
ЯУ №1	13,19		0,8	29,34	30	4 4
ЯУ №2	6,62		0,5	26,62	30	4 4
ЩОР и ЩОА		8,89	0,9	17,57	20	4 2

Выбор марки и сечения силового кабеля 10 кВ

Выбор силового кабеля производится по экономической плотности тока jэк,

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

А/мм2, которая определяется в зависимости от числа использования максимума нагрузки и кабеля jэк= 1,4 А/мм2.

Экономическое сечение Sэк, мм2, вычисляется по формуле

Sэк = (25)

где Iрасч- расчетный ток, А;

jэк- экономическая плотность, А/мм2.

Расчетный ток Iрасч, А, вычисляется по формуле

Iрасч = (26)

где Sтр- номинальная мощность трансформатора, кВ*А;

Uн- номинальное напряжение, кВ.

Sтр = 400 кВ*А;

Uн=10 кВ;

jэк=1,4 А/мм2.

Iрасч = =23,121 (А)

Sэк = =16,515 (мм²)

В грунтах с невысокой коррозионной активностью применяется кабель для прокладки в земле следующих марок — ААШв, АВВГ, ААШп, ААП2л, ААБл, АСБ, АПсВГ, АПвВГ, АПВГ, ААПл, АСПл и другие.

По таблице 1.3.16 ПУЭ выбирается кабель марки АВБбШв 3х10 мм2, Iд.д= 63А

По формуле (23) определяется длительно-допустимый ток I'д.д, А, с поправ- кой Кп1=1, Кп2- отсутствует

I'д.д= 63 1 = 63 А

Максимальный ток Imax, А, вычисляется по формуле

Imax= (27)

Imax= (А)

Далее кабель проверяется по условию

Imax < I'д.д

32,37 А < 63 А

Условие выполняется, кабель по нагреву проходит.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

2.8 Расчет токов короткого замыкания

Составляем расчетную схему:

Рисунок 1- Расчетная схема

По расчетной схеме составляем схему замещения:

Рисунок 2- Схема замещения

Вычисляем сопротивления элементов.

Для кабеля со стороны ВН переводим его сопротивления к НН:

(28)

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

(29)

Для трансформатора по [1], таблица 1.9.1:

R_т=16,6 мОм, X_т=41,7 мОм

Для автоматов по [1], таблица 1.9.3:

R_АВ1 = 0,06 мОм, X_АВ1 = 0,07 мОм, R_ПАВ1 = 0,07 мОм

R_АВ2 = 1,3 мОм, X_АВ2 = 1,2 мОм, R_ПАВ2 = 0,75 мОм

R_АВ3 = 1,3 мОм, X_АВ3 = 1,2 мОм, R_ПАВ3 = 0,75 мОм

R_АВ4 = 5,5 мОм, X_АВ4 = 4,5 мОм, R_ПАВ4 = 1,3 мОм

Для кабельных линий:

По нормативным источникам выбираем удельные сопротивления r₀ и x₀ в зависимости от сечения кабеля, вида изоляции и вида жилы.

R_КЛ1= r₀×L= 1,16×46= 53,36 мОм, X_КЛ1= x₀×L= 0,095×46= 4,37 мОм

R_КЛ2=r₀×L= 12,3×20= 246 мОм, X_КЛ2= x₀×L= 0,126×20= 2,52 мОм

R_СТ1=15 мОм, R_СТ2= 20 мОм

Определяем эквивалентные сопротивления:

R_Э1=R_ВЛ+R_Т+R_АВ1+R_ПАВ1+R_СТ1=1,34+16,6+0,06+0,07+15=33,07 мОм (30)

X_Э1=X_ВЛ+X_Т+X_АВ1=0,11+41,7+0,07=41,88 мОм (31)

R_Э2=R_АВ2+R_ПАВ2+R_КЛ1+R_АВ3+R_ПАВ3+R_СТ2=1,3+0,75+53,36+1,3+

+0,75+20=77,46 мОм (32)

X_Э2=X_АВ2 +X_КЛ1+X_АВ3=1,2+4,37+1,2=6,77 мОм (33)

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

R_Э3=R_АВ4+R_ПАВ4+R_КЛ2=5,5+1,3+246= 252,8 мОм (34)

X_Э3=X_АВ4+X_КЛ2=4,5+2,52=7,02 мОм (35)

Вычисляем сопротивления до каждой точки КЗ и заносим в сводную ведомость:

R_К1=R_Э1=33,07 мОм, X_К1=X_Э1=41,88 мОм

(36)

R_К2=R_Э2+ R_К1=77,46+33,07=110,53 мОм (37)

X_К2=X_Э2+ X_К1=6,77+41,88=48,65 мОм (38)

R_К3=R_Э3+ R_К2=252,8+110,53=363,3 мОм,

X_К3=X_Э3+ X_К2=7,02+48,65=55,7 мОм

(39)

q₂=q₃=1.

Определяем трехфазные токи КЗ и заносим их в сводную ведомость:

(40)

Таблица 8– Сводная ведомость токов КЗ

Точка КЗ	R, мОм	X, мОм	Z, мОм	K_у	I_К, кА	I_УК, кА	i_УК, кА
К1	33,07	41,88	53,36	1,08	4,1	4,14	6,2
К2	110,53	48,65	120,8	1	1,8	1,8	2,5
К3	363,3	55,7	367,5	1	0,6	0,6	0,8

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

2.9. Расчёт молниезащиты

При работе молниезащиты определяется тип защиты, параметры защиты, зона действия защиты.

В курсовом проекте рассматривается одностержневая молниезащита.

По формулам для одиночного троссового молниеотводаопределяются параметры молниезащиты для зоны А.

(41)

ho- высота вершины конуса стержневого молниеотвода, м;

h - полная высота стержневого молниеотвода, м;

= (м)

(42)

ro, rx- радиусы защиты на уровне земли и на высоте защищаемого сооружения, м;

=39,45 (м)

(43)

hx- высота защищаемого сооружения, м;

(м)

(44)

α - угол защиты (между вертикалью и образующей), град;

=arctg =56,2

Определяются максимальные габариты защищаемого сооружения

(45)

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

А- длина зоны двойного тросового молниеотвода на уровне защищаемого сооружения, м;

=49,36

Принимается целое значение А=49

(46)

Принимается целое значение B=48

Зона молниеотвода которую он защищает от попадания молний:

А×В×Н= 49×48×8 м.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

3.Охрана труда

Охрана труда при эксплуатации конденсаторных установок.

Эксплуатация конденсаторных установок

Для обеспечения продолжительности срока службы конденсаторных установок необходимо придерживаться правил по их эксплуатации.

Компенсаторы, как и любое электрическое оборудование, рассчитаны на работу при заданных номинальных электрических параметрах – тока нагрузки и напряжения.

Допускается перегрузка установки на 30-50% по току (в зависимости от типа конденсаторной установки) и 10% по напряжению. Запрещается работа компенсаторов в случае возникновения больших перекосов фазных токов, а также при различном напряжении на отдельных конденсаторах (группах конденсаторов). Для компенсации реактивной мощности не симметричной нагрузки существует отдельные типы конденсаторных установок.

В помещении, где установлены компенсирующие установки, должна поддерживаться температура в пределах, указанных в паспортных данных установки. Обычно это диапазон температур в пределах -40…+50 °C.

Конденсаторные установки имеют защиту от аварийных режимов работы. Поэтому в случае отключения установки действием встроенных защит запрещается вводить ее в работу до выявления причины срабатывания защитных устройств.

В процессе эксплуатации конденсаторных установок необходимо производить их периодические осмотры для своевременного обнаружения неисправностей, повреждений элементов. Установки выводятся из работы при обнаружении следующих признаков: течь пропиточной жидкости конденсаторов, признаки пробоя обкладок, деформация стенок конденсаторов. Также следует обратить внимание на состояние опорных изоляторов, ошиновки и контактных соединений.

Компенсаторы могут работать как в ручном, так и в автоматическом режиме. Выбор режима зависит от требований к качеству электроснабжения. Если

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

требуется поддерживать коэффициент мощности (соотношение реактивной мощности к полной мощности) на высоком уровне, то установки работают в автоматическом режиме.

При отсутствии жестких требований к величине реактивной составляющей, конденсаторные установки включаются обслуживающим персоналом, который осуществляет контроль над режимом работы оборудования подстанции, в частности контролирует уровень реактивной мощности в электрической сети.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

Заключение

В заключении хочется отметить что мы выполнили поставленную цель данной курсовой работы, т.е. спроектировали электроснабжение электрооборудования всего цеха

В соответствии с поставленной целью реализовали следующие задачи:

1. Рассчитали электрические нагрузки

2. Компенсировали реактивные мощности

3. Выбрали число и мощность трансформаторов

4. Описали конструктивное исполнение сети

5. Выбрали аппараты защиты и управления

6. Выбрали марки и сечения проводников по экономической плотности тока; нагреву предельно допустимого тока

7. Выбрали силовой кабель по экономической плотности тока; нагреву предельно допустимого тока

8. Рассчитали токи короткого замыкания, проверили электрооборудование по короткому замыканию

9. Рассчитали молниезащиту

Список используемых источников:

1. Кнорринг Т.М. и др. Справочная книга для проектирования электри-ческого освещения / Г.М. Кнорринг, И.М. Фадин., В.Н. Сидоров – 2-е изд., перераб. И доп. - СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербург, 1992.-448 с.: ил.

2. Правила по охране труда (Приложение к приказу Министерства тру-да и социальной защиты Российской Федерации от 24.07.2013 N 328н) при эксплуатации электроустановок.

3. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения: методическое пособие для курсового проектирования: М.: Форум – ИНФРА – М, 2004

4. Правила устройства электроустановок. 6-е изд.: Все действующие раз-делы ПУЭ-6, с изм. и доп., по состоянию на 1 мая 2002 – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. - 512 с., ил.

5. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) 7-ое издание (утв. прика-зом Минэнерго РФ от 8 июля 2002 г. N 204)

6. Беседина Т.Н. Стандарт УТЭК методическое указание по оформлению пояснительной записки и графических работ курсового проекта и диплом-ного проектирования УФА 2006

7. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению В.П. Шеховцов. - 3-e изд. - 2014.

8. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.

- М.:Изд-во НЦ ЭНАС, 2007.-304с.

Интернет ресурсы

9. .www.inventunion.ru-кабельная продукция..

10. https://www.nucon.ru/catalog/reguliruemye-kondensatornye-ustanovki-krm-aukrm-0-4-kv/ - каталог конденсаторных установок

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

УТЭК.13.02.11.КП.01.28.000.ПЗ

Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 219; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!