Зміст

Вступ……………………………………………………………………………….1

1. Загальна частина проекту……………………………………………………...2

1.1. Характеристика споживачів електроенергії цеху………………………….2

2. Розрахункова частина проекту………………………………………………2

2.1. Розрахунок електричних навантажень……………………………………...2

2.1.1. Розрахунок електричних навантажень проектованого цеху…………….2

2.1.2. Розрахунок електричних навантажень сторонніх споживачів…………11

2.1.3. Визначення розрахункового навантаження на освітлення проектованого цеху……………………………………………………………………………….12

2.1.4. Визначення сумарного навантаження на підстанцію проектованого цеху……………………………………………………………………………….13

2.2. Розрахунок і вибір компенсувальних пристроїв………………………….14

2.3. Розрахунок і вибір кількості та потужності цехових силових трансформаторів…………………………………………………………………14

2.4. Вибір схеми первинних з’єднань…………………………………………..16

2.4.1. Схема приєднання до мережі…………………………………………….16

2.4.2. Вибір кількості, марки та перерізу лінії живлення……………………..16

2.4.3. Вибір вимикача навантаження ввідного пристрою та запобіжника…...18

2.4.4. Щит низької напруги цехової підстанції………………………………...19

2.5. Вибір і розрахунок схеми цехових електричних мереж ……………........23

2.5.1. Вибір схеми цехової електричної мережі.................................................23

2.5.2. Розрахунок і вибір розподільчих щитів та електричних мереж дільниці цеху……………………………………………………………………………….24

2.6. Розрахунок струмів короткого замикання цехової мережі………………31

2.7. Вибір та перевірка автоматичних вимикачів цехової мережі на стійкість до струмів короткого замикання………………………………………………..36

3. Експлуатаційна частина проекту…………………………………………….38

3.1. Захист від надструмів в мережі до 1000 В цеху…………………………..38

3.2. Облік сигналізація та вимірювання в щиті низької напруги цехової підстанції…………………………………………………………………………38

3.3. Телемеханізація та диспечиризація ……………………………………….39

4. Охорона праці та довкілля……………………………………………………41

4.1. Охорона довкілля……………………………………………………………41

4.2. Захист від ураження електричним струмом………….…………………...42

4.3. Розрахунок заземлення цехової трансформаторної підстанції ………….43

ВСТУП

Сучасні електропостачальні системи промислових підприємств, міст, сільського господарства і транспорту повинні відповідати рівню розвитку технологій, об’єму споживання електричної енергії, забезпечувати показники якості електроенергії та відповідну до вимог споживача надійність, за максимальної економічної ефективності. Практично на стадії проектування об’єкту в електропостачальну систему повинні закладатися такі технічні рішення, які забезпечили б виконання заданих умов. Задача ускладнюється тим, що з часом попередні умови можуть змінюватися як в частині значень електричних навантажень, територіальному їх розташуванні, так і з боку енергосистеми, сторонніх споживачів, тощо.

Тому розроблена енергопостачальна система повинна бути досить універсальною і легко пристосовуватися до деякої варіації вихідних умов, а також повинна передбачатись можливість її подальшого розвитку.

Звідси випливають основні вимоги до електропостачальних систем:

1. Повинна забезпечуватись максимальна економічна активність з урахуванням всіх можливих факторів;

2. Повинні бути забезпечені показники якості електроенергії у відповідності до чинних стандартів;

3. Надійність систем повинна відповідати категорії електроприймачів щодо надійності електропостачання;

4. Системи повинні бути простими та наочними, що забезпечує підвищення надійності електростанції;

5. Електропостачальна система повинна бути гнучкою;

6. Система повинна бути придатною до розширення або реконструкції;

7. Повинна забезпечуватися максимальна електропожежна та вибухобезпека при експлуатації.

1. Загальна частина проекту

1.1. Характеристика споживачів електроенергії цеха

Автоматизований цех (АЦ) призначений для випуску металовиробів. Він являється одним з цехів машинобудівного заводу і має дві основні дільниці: штампувальну і висадну.

На дільницях встановлене штатне обладнання: ковальсько-пресове, верстатне та інше. В цеху передбачено приміщення: для цехової ТП, агрегатна, вентиляційна, інструментальна, побутові приміщення та інші.

Кількість робочих змін – 2 . Споживачі цеха відносяться до ІІ і ІІІ категорій за надійністю електропостачання. Грунт в районі проектованого цеху – глина з температурою + 22˚С. Каркас будівлі цеху змонтований з блоків-секцій довжиною 6 метрів кожна. Розміри цеха АхВхН = 48х30х8 м.

2. Розрахункова частина проекту

2.1. Розрахунок електричних навантажень

2.1.1. Розрахунок електричних навантажень проектованого цеху

Розрахунок електричних навантажень дільниць цеху і цеху в цілому виконуємо методом впорядкованих діаграм. З цією метою складаємо відомість електричних навантажень дільниць і цеху в цілому (табл.2.1.).

За табл.4 – 10, [1] знаходимо значення коефіцієнта використання (К_и ) та коефіцієнта потужності (cos φ) кожного споживача.

Таблиця 2.1. Відомість електричних навантажень цеху

№	Найменування і тип електрообладнання	Рн одного, кВт	К-сть шт.	Рн,вс іх кВт	Ки	cosφ
	Ковально-пресове відділення
1	Прес ексцентриковий КА – 213	4	6	24	0,2	0,65
2	Прес кривошипний К – 240	6	4	24	0,2	0,65
3	Прес правильний ПА – 415	10	4	40	0,2	0,65
18	Вентилятори	5	4	20	0,7	0,8
	Всього по відділенню	-	18	108	-	-
	Верстатна дільниця
4	Вертикально-свердлильний верстат 2А125	4	6	24	0,2	0,65
5	Перетворювач зварювальний ПСО – 500	28	4	112	0,4	0,6
6	Автомат болтовсадний	4	2	8	0,2	0,65
7	Автомат різбонакатний	5	2	10	0,2	0,65
8	Верстат протяжний	8,5	2	17	0,2	0,65
9	Автомат гайко-всадний	25	4	100	0,2	0,65
18	Вентилятори	5	4	20	0,7	0,8
	Всього по дільниці	-	24	291	-	-
	Обробна дільниця № 1
10	Барабан голтівний	5	2	10	0,2	0,65
11	Барабан віброголтівний	6	2	12	0,2	0,65
12	Верстат віброголтівний	10	4	40	0,2	0,65
13	Автомат відрубний	15	4	60	0,2	0,65
14	Кран візок	2	2	4	0,1	0,5
18	Вентилятори	5	3	15	0,7	0,8
	Всього по дільниці № 1	-	17	141	-	-
	Обробна дільниця № 2
15	Електроточило	6	2	12	0,2	0,65
16	Автомат трипозиційний випадний	8	5	40	0,2	0,65
17	Вібросито	3	4	12	0,2	0,65
18	Вентилятори	5	3	15	0,7	0,8
	Всього по дільниці № 2	-	14	79	-	-
	Всього по цеху	-	73	619	-	-

Проводимо розрахунки електричних навантажень дільниць цеха.

Ковально - пресове відділення

- ефективна кількість споживачів електроенергії:

(2.2)

- де Р _ні – встановлена потужність одного споживача, кВт;

- п _і - кількість споживачів даної потужності, шт.;

- п – кількість найменувань споживачів в групі, шт.

Отримаємо:

шт.

-середньо зважений коефіцієнт використання споживачів групи:

; (2.3)

де К _иі – коефіцієнт використання окремих споживачів групи (таб.2.1)

Отримаємо:

- середньо зважений коефіцієнт потужності споживачів групи:

; (2.4)

де соs φ_і – коефіцієнт потужності окремих споживачів групи

Отримаємо:

- еквівалентна потужність одного споживача групи:

(2.5)

Отримаємо:

кВт

- за табл. 4-3, [1] знаходимо коефіцієнт максимуму з відомими

п _е = 16; К _исв = 0,26

Отримаємо:

К _м = 1,5

- знаходимо середні потужності споживачів групи:

, (2.6)

, (2.7)

де Р _н – встановлена потужність споживачів групи, кВт;

К _исв – середньо зважений коефіцієнт потужності споживачів групи;

tg φ _св – відповідає середньозваженому соs φ _св споживачів групи.

Отримаємо:

кВт

квар

- визначаємо розрахункове навантаження споживачів групи:

, (2.8)

, при (2.9)

, при п _е <10 (2.10)

Отримаємо:

кВт

квар

кВА

Розрахунки навантажень решти дільниць та відділень проводимо аналогічно, результати яких заносимо в таблицю 2.2.

Проводимо розрахунок електричних навантажень цеху в цілому, прийнявши при цьому за масив вихідної інформації:

- ковально-пресове відділення

кВт; ;

шт.;

- верстатна дільниця

кВт;

шт.;

-обробна дільниця № 1

кВт;

шт.;

- обробна дільниця № 2

кВт;

шт.;

Визначаємо середньозважений коефіцієнт використання споживачів цеху:

Визначаємо середньозважений коефіцієнт потужності цеху:

tg = 1,14

Визначаємо еквівалентну кількість споживачів цеху:

,

де п – кількість груп споживачів, штук

Отримаємо:

Визначаємо еквівалентну потужність одного споживача цеху:

За таблицею 4-3 [1] знаходимо коефіцієнт максимуму за відомими п _е = 44 та К _исв = 0,26

Отримаємо:

К _м = 1,2

Визначаємо середні потужності цеху:

кВт

квар

Визначаємо розрахункові навантаження цеху:

кВт

кВа

кВа

Результати розрахунків заносимо в таблицю 2.2

Таблиця 2.2 – Розрахунок електричних навантажень дільниць цеха

№	Найменування і тип електрообладнання	Рн одного кВт	n, шт	Рн,всіх кВт	Ku	cosφ / tgφ	ne, шт	Ре кВт	Км	Середня потужність		Розрахункова потужність
										Рсм кВт	Qсм кВАР	Рр кВт	Qр кВАР	Sр кВА
	Ковально-пресове відділення
1	Прес ексцентриковий КА-213	4	6	24	0,17	0,65
2	Прес кривошипний К-240	6	4	24	0,17	0,65
3	Прес правильний ПА-415	10	4	40	0,17	0,65
18	Вентилятори	5	4	20	0,65	0,8
	Всього по відділенню	-	18	108	0,26	0,68/1,08	16	7	1,5	28,08	30,33	43,2	30,33	53
	Верстатна дільниця
4	Вертикально-свердлильний верстат 2А125	4	6	24	0,17	0,65
5	Перетворювач зварювальний	28	4	112	0,35	0,6
6	Автомат болтовсадний	4	2	8	0,17	0,65
7	Автомат різбонакатний	5	2	10	0,17	0,65
8	Верстат протяжний	8,5	2	17	0,17	0,65
9	Автомат гайко-всадний	25	4	100	0,17	0,65
18	Вентилятори	5	4	20	0,65	0,8
	Всього по дільниці	-	24	291	0,28	0,94/1,2	14	21	1,5	81,5	98	122,3	98	157
	Обробна дільниця № 1
10	Барабан голтівний	5	2	10	0,17	0,65
11	Барабан віброголтівний	6	2	12	0,17	0,65
12	Верстат віброголтівний	10	4	40	0,17	0,65
13	Автомат відрубний	15	4	60	0,17	0,65
14	Кран візок	2	2	4	0,1	0,5
18	Вентилятори	5	3	15	0,65	0,8
	Всього по дільниці № 1	-	17	141	0,22	0,66/1,13	13	11	1,7	31,02	35,05	53	35,05	64

Продовження таблиці 2.2

	Обробна дільниця № 2
15	Електроточило	6	2	12	0,17	0,65
16	Автомат трипозиційний випадний	8	5	40	0,17	0,65
17	Вібросито	3	4	12	0,17	0,65
18	Вентилятори	5	3	15	0,65	0,8
	Всього по дільниці № 2	-	14	79	0,27	0,68/1,08	12	7	1,6	21,33	23	33,06	23	40
	Всього по цеху	-	73	619	0,26	0,66/1,14	44	14	1,2	161	184	193,2	184	267