Добавил:

fara47fara47 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Алматинский университет энергетики и связи

Предмет:

Электроснабжение промышленных предприятий

Файл:

Пример расчета курсовой работы №1.docx

Скачиваний:

Добавлен:

29.04.2026

Размер:

1.86 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

3) Выбрать схему питающей и распределительной сетей цеха.



ТП

ТCЗ-1600-10/0,4

А1

0,4/0,23 кВ

А2

ШРА-1

А3

А6

А4

А5

А7

А8

НБК

ЩО

ЭП № 37

ЭП № 42

ШР-1

ШРА-2

4) Выбрать число и мощность трансформаторов, место расположения цеховой подстанции.

Выбор цехового трансформатора производится по суммарной расчетной мощности трансформаторной подстанции (S_ТП), таким образом, чтобы коэффициент загрузки трансформатора лежал в пределах Кз = 0,7  0,8

где S_{н тр-ра} – номинальная мощность трансформатора, кВА.

250, 400, 630, 1000, 1600, 2500

Принимаем к установке трансформатор типа ТСЗ-1600/10/0,4

Паспортные данные: Sнт=1600 кВА; Рхх=3,3 кВт; Ркз=18 кВт; Uкз=5,5%; Iх=1,3%.

1 вариант	2 вариант

Расчет коэффициента мощности:

Выбор низковольтных батарей конденсаторов

Мощности батарей конденсаторов, квар: 25, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 450, 600

После выбора мощности батарей конденсаторов, пересчитаем коэффициент мощности:

5) Выбор защитно-коммутационного оборудования; определение сечения и марку проводов, кабелей и шин сети цеха.

Технические данные электроприемников распределенных по узлам нагрузок.

Расчет номинального тока электроприемника:

где U_ном = 0,38 кВ – номинальное напряжение сети;

cos  - коэффициент мощности, берется с таблицы 2.

Расчет пускового тока электроприемника:

I_пуск= K_пус I_ном, А

К_пуск – пусковой коэффициент, учитывающий режим работы ЭП.

Все расчеты по силовым пунктам сведем в таблицу 4.

Таблица 4 – Технические данные ЭП по силовым пунктам

№ ЭП	Наименование	Р_н,кВт	I_н,А	К_пуск	I_пуск,А	Режим работы
ШРА-1
1,2,3	Штамповочный пресс	40	93,6	4	374,4	тяжелый
4,5	Плазматрон	6,5	14,1	7	98,9	легкий
6,7,10,11	Горизонтально-фрезерный станок	20	50,7	4	202,8	тяжелый
8	Токарно-винторезный станок	32	74,9	4	299,5	тяжелый
12,13	Вентилятор	47	89,4	6	536,2	легкий
14,15,16	Испытательный стенд	60	140,4	4	561,7	тяжелый
20	Пресс	67	156,8	4	627,2	тяжелый
36	Кран	16,9	51,4	4	205,7	тяжелый
39	Токарный полуавтомат	10,8	27,4	5	136,9	средний
45	Ковочные машины	24	56,2	4	224,7	тяжелый
ШРА-2
24,25	Сушильный шкаф	16	32,5	1	32,5	легкий
23	Сверлильный станок	50	117,0	6	702,1	тяжелый
38	Токарно-винторезный станок	32	74,9	4	299,5	тяжелый
41,42,43,44	Токарный полуавтомат	10,8	27,4	5	136,9	средний
26,27	Ковочные машины	24	56,2	4	224,7	тяжелый
19,22	Пресс	67	156,8	4	627,2	тяжелый
9	Кран	16,9	51,4	4	205,7	тяжелый
28,29	Вентилятор	47	89,4	6	536,2	легкий
32,33	Продольно-строгальный станок	55	128,7	6	772,3	тяжелый
ШР-1
40	Токарный полуавтомат	10,8	27,4	5	136,9	средний
17,18	Испытательный стенд	6	18,3	7	127,8	легкий
30,31	Строгальный станок	3	9,1	7	63,9	легкий
34,35	Сверлильный станок	8	24,3	7	170,4	легкий

Таблица – Пусковые коэффициенты

Режим пуска электроприемника	Кратность пускового тока	
До 10 кВт – Легкий (станки, вентилятор)	5÷7	2,5
10-20 кВт - Средний	4÷5	2
Выше 20 кВт – Тяжелый (станки, пресс, кран)	3÷4	1,6
Электрические печи, сушильные шкафы, сварочные машины, ванны	1

Из условия следует:

- если I_пуск, / > 100 А, то выбирается автоматические выключатель;

- если I_пуск, / < 100 А, то выбирается предохранитель.

По полученным расчетным данным определим аппарат защиты, и все расчеты сведем в таблицу 5.

Таблица 5 – Выбор вида аппарата защиты

№ ЭП	Наименование	I_пуск, А		I_пуск, /	Вид защиты
ШРА-1
1,2,3	Штамповочный пресс	374,4	1,6	234,0	автомат
4,5	Плазматрон	98,9	2,5	39,5	предохранитель
6,7,10,11	Горизонтально-фрезерный станок	202,8	1,6	126,8	автомат
8	Токарно-винторезный станок	299,5	1,6	187,2	автомат
12,13	Вентилятор	536,2	2,5	214,5	автомат
14,15,16	Испытательный стенд	561,7	1,6	351,0	автомат
20	Пресс	627,2	1,6	392,0	автомат
36	Кран	205,7	1,6	128,5	автомат
39	Токарный полуавтомат	136,9	2,0	68,5	предохранитель
45	Ковочные машины	224,7	1,6	140,4	автомат
ШРА-2
24,25	Сушильный шкаф	32,5	2,5	13,0	предохранитель
23	Сверлильный станок	702,1	1,6	438,8	автомат
38	Токарно-винторезный станок	299,5	1,6	187,2	автомат
41,42,43,44	Токарный полуавтомат	136,9	2,0	68,5	предохранитель
26,27	Ковочные машины	224,7	1,6	140,4	автомат
19,22	Пресс	627,2	1,6	392,0	автомат
9	Кран	205,7	1,6	128,6	автомат
28,29	Вентилятор	536,2	2,5	214,5	автомат
32,33	Продольно-строгальный станок	772,3	1,6	482,7	автомат
ШР-1
40	Токарный полуавтомат	136,9	2,0	68,5	предохранитель
17,18	Испытательный стенд	127,8	2,5	51,1	предохранитель
30,31	Строгальный станок	63,9	2,5	25,6	предохранитель
34,35	Сверлильный станок	170,4	2,5	68,2	предохранитель

Выбор предохранителей производится по следующим условиям:

а) I_{ном.пред.} I_дл.;

б) I_{ном.пл.вст..} I_{расч пл.вст.}

Выбор автоматических выключателей производится по следующим условиям:

а) I_ном.ав. I_дл.;

б) I_{ном.расц.}  I_дл.;

в) I_{сраб.эл.расц.} 1,25 I_пуск.

Выбор проводов к ЭП производится по следующим условиям:

а) I_{доп.пров.} ;

б) I_{доп.пров.}

где К_защ – коэффициент защиты; К_защ=0,33 – для предохранителей, К_защ=0,22; 0,66; 1 – для автоматических выключателей;

К_попр– поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей;

I_защ= I_{ном.пл.вст.} – ток защиты предохранителя;

I_защ= I_{ном.расц.} – ток защиты автоматического выключателя.

Рассмотрим пример выбора предохранителей и автоматических выключателей, проводов для электроприемников.

Линия к ЭП 4,5:

Выбираем предохранитель типа ПН2-100/40:

а) I_{ном пред.} =100 А; (100 А > 14,1 А)

б) I_{ном пл.вст.}  I_{пл.вст расч.} (40 А > 39,5 А).

Выбираем провод четырех одножильный с медными жилами маркой ПВ и делаем проверку:

а) по условию нагрева длительным рабочим током:

40 А > 39,5 А.

б) по условию соответствия выбранному аппарату защиты:

40 А > 0,33*40 = 13,2 А_з.

условия выполняются

Принимаем провод марки ПВ-4 (16), I_доп= 40 А.

Линия к ЭП 1,2,3:

Выбираем автомат типа ВА51-35:

а) I_ном
ав=100 А (>93,6 А);

б) I_{ном
расц}=100 А (>93,6 А);

в) I_{сраб
эл расц}>1,25 I_пуск= 1,25374,4 = 468 А; 1000 А > 468 А

условия выполняются.

Выбираем провод четырех одножильный с медными жилами маркой ПВ и делаем проверку:

а) по условию нагрева длительным рабочим током:

115 А > 93,6 А.

б) по условию соответствия выбранному аппарату защиты:

115 А > 0,66*100 = 66 А_з.

условия выполняются

Принимаем провод марки ПВ-3(135)+ (125), I_доп= 115 А.

Все выбранные коммутационно-защитные аппараты и провода по силовым пунктам приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Выбор коммутационно-защитных аппаратов и проводов к ЭП
№№ ЭП	Расчетный ток		Автоматический выключатель						Предохранитель						Тип аппарата защиты		Кз		Токовая нагрузка провода			Марка и сечение провода
	I_длит (I_ном)	I_кр (I_пуск)		I_{ном. ав.}	Ток рас-цепителя,А		Уставка мгн. сраб.				Ток плавкой вставки, А			I_{ном. пред.}										К_з*I_з	I_доп _пров
					I_{расц расч}	I_{расц ном}	I_{ср расч}	I_{ном ср}		I _{расч пл вст}		I _{ном пл вст}
1	2	3		4	5	6	7	8		9		10	11			12		13		14	15		16
ШРА-1
1,2,3	93,6	374,4		100	93,6	100	468,0	1000		-		-	-			ВА51-35		0,66		66	120		ПВ-3(135)+(125)
4,5	14,1	98,9		-	-	-	-	-		39,5		40	100			ПН2 100/40		0,33		13,2	42		ПВ-4 (16)
6,7,10,11	50,7	202,8		100	50,7	63	253,5	630		-		-	-			ВА51-35		0,66		41,5	75		ПВ-4 (116)
8	74,9	299,5		100	74,9	80	374,4	800		-		-	-			ВА51-35		0,66		52,8	75		ПВ-4 (116)
12,13	89,4	536,2		100	89,4	100	670,3	1000		-		-	-			ВА51-35		0,66		66	95		ПВ-3(125)+(116)
14,15,16	140,4	561,7		160	140,4	160	702,1	1600		-		-	-			ВА51-35		0,66		105,6	180		ПВ-3(170)+(150)
20	156,8	627,2		160	156,8	160	784,0	1600		-		-	-			ВА51-35		0,66		105,6	180		ПВ-3(170)+(150)
36	51,4	205,7		100	51,4	63	257,1	630		-		-	-			ВА51-35		0,66		41,5	75		ПВ-4 (116)
39	27,4	136,9		-	-	-	-	-		68,5		80	100			ПН2 100/80		0,33		26,4	42		ПВ-4 (16)
45	56,2	224,7		100	56,2	63	280,8	630		-		-	-			ВА51-35		0,66		41,6	75		ПВ-4 (116)
ШРА-2
24,25	32,5	32,5		-	-	-	-	-		13,0		20	100			ПН2 100/20		0,33		6,6	35		ПВ-4 (14)
23	117,0	702,1		160	117,0	125	877,6	1250		-		-	-			ВА51-35		0,66		105,6	145		ПВ-3(150)+(135)
38	74,9	299,5		100	74,9	80	374,4	800		-		-	-					0,66		52,8	75		ПВ-4 (116)
41,42,43,44	27,4	136,9		-	-	-	-	-		68,5		80	100			ПН2 100/80		0,33		26,4	42		ПВ-4 (16)
26,27	56,2	224,7		100	56,2	63	280,8	630		-		-	-			ВА51-35		0,66		41,6	75		ПВ-4 (116)
19,22	156,8	627,2		160	156,8	160	784,0	1600		-		-	-			ВА51-35		0,66		105,6	180		ПВ-3(170)+(150)
9	51,4	205,7		100	51,4	63	257,1	630		-		-	-			ВА51-35		0,66		41,5	75		ПВ-4 (116)
28,29	89,4	536,2		100	89,4	100	670,3	1000		-		-	-			ВА51-35		0,66		66	95		ПВ-3(125)+(116)
32,33	128,7	772,3		160	128,7	160	965,3	1600		-		-	-			ВА51-35		0,66		105,6	145		ПВ-3(150)+(135)
ШР-1
40	27,4	136,9		-	-	-	-	-		68,5		80	100			ПН2 100/80		0,33		26,4	35		ПВ-4 (14)
17,18	18,3	127,8		-	-	-	-	-		51,1		60	100			ПН2 100/60		0,33		19,8	25		ПВ-4 (12,5)
30,31	9,1	63,9		-	-	-	-	-		25,6		40	100			ПН2 100/40		0,33		13,2	25		ПВ-4 (12,5)
34,35	24,3	170,4		-	-	-	-	-		68,2		80	100			ПН2 100/80		0,33		26,4	35		ПВ-4 (14)

Выбираем автомат А₂, кабельную линию и тип шинопровода ШРА-1.

S_р
ШРА-1=393,37 кВА; I_р
ШРА-1=598,3 А;

I_крат=I_пуск=I_{пускнаиб}+(I_ном –I_{ном.наиб} )= 627,2 + (598,3-156,8)=1068,7 А

Выбираем шинопровод распределительный типа ШРА-4, I_н=630 А598,3 А;

I_эл_{дин ст}=40кА.

Выбираем автомат марки ВА88-40

а) I_ном
ав= 630 А (>598,3 А);

б) I_{ном
расц}= 630 А (>598,3А);

в) I_{сраб
эл расц}>1,25 I_крат= 1,251068,7 = 1335,8 А; 6300 А > 1335,8 А

I_отс= 6300 А;

I_{пред
ком} = 35 кА;

условия выполняются.

Выбираем кабель к ШРА-1: 2ВВГ-1-(3120)+(170); I_доп=642А.

а) по нагреву рабочим током: 642 А > 598,3 А;

Проверим выбранное сечение по коэффициенту защиты (К_з) автомата, в одной траншее от ТП до цеха уложены 6 кабелей, поэтому поправочный коэффициент К_п=0,75.

б) 642 А >

условия выполняются.

Выбираем автомат А₃, кабельную линию и тип шинопровода ШРА-2.

S_р
ШРА-2=362,12 кВА; I_р
ШРА-2=550,8 А;

I_крат=I_пуск=I_{пускнаиб}+(I_ном –I_{ном.наиб} )= 772,3 + (550,8-128,7)=1194,4 А

Выбираем шинопровод распределительный типа ШРА-4, I_н=630 А550,8 А;

I_эл_{дин ст}=40кА.

Выбираем автомат марки ВА88-40

а) I_ном
ав= 630 А (>550,8 А);

б) I_{ном
расц}= 630 А (>550,8А);

в) I_{сраб
эл расц}>1,25 I_крат= 1,251194,4 = 1493 А; 6300 А > 1493 А

I_отс= 6300 А;

I_{пред
ком} = 35 кА;

условия выполняются.

Выбираем кабель к ШРА-2: 2ВВГ-1-(3120)+(170); I_доп=642А.

а) по нагреву рабочим током: 642 А > 550,8 А;

б) 642 А >

условия выполняются.

Выбираем автомат А₄, кабельную линию и тип шинопровода ШР-1.

S_р
ШР-1=21,87 кВА; I_р
ШР-1=33,2 А;

I_крат=I_пуск=I_{пускнаиб}+(I_ном –I_{ном.наиб} )= 170,4 + (33,2-24,3)=179,3 А

Выбираем автомат марки ВА51-35

а) I_ном
ав= 100 А (>33,2 А);

б) I_{ном
расц}= 50 А (>33,2А);

в) I_{сраб
эл расц}>1,25 I_крат= 1,25179,3 = 224,4 А; 500 А > 224,1 А

I_отс= 500 А;

I_{пред
ком} = 15 кА;

условия выполняются.

Выбираем кабель к ШР-1: ВВГ-1-(410); I_доп=67А.

а) по нагреву рабочим током: 67 А > 33,2 А;

б) 67 А >

условия выполняются.

Выбираем автомат А₅, кабельную линию и щит ЩО.

S_рЩО =11,2 кВА; I_рЩО=17,1 А;

Выбираем щит освещения типа ОЩВ.

Выбираем автомат марки ВА51-35

а) I_ном
ав= 40 А (>17,1 А);

б) I_{ном
расц}= 20 А (>17,1 А);

в) I_{сраб
эл расц}>1,25 I_рЩО= 1,2517,1 = 21,3 А; 200 А > 21,3 А

I_отс= 200 А;

I_{пред
ком} = 10 кА;

условия выполняются.

Выбираем кабель к ЩО: ВВГ-1-(42,5); I_доп=37 А.

а) по нагреву рабочим током: 37 А > 17,1 А;

б) 37 А >

условия выполняются.

Выбираем автомат А_6,7, кабельную линию к ЭП №37,42.

S_р =90 кВА; I_р=210,6 А;

I_пуск=3210,6 = 631,8 А.

Выбираем автомат марки ВА51-35

а) I_ном
ав= 250 А (>210,6 А);

б) I_{ном
расц}= 250 А (>210,6 А);

в) I_{сраб
эл расц}>1,25 I_крат= 1,25631,8 = 789,7 А; 2500 А > 789,7 А

I_отс= 2500 А;

I_{пред
ком} = 40 кА;

условия выполняются.

Выбираем кабель к ЭП: ВВГ-1-(3120)+(195); I_доп=321 А.

а) по нагреву рабочим током: 321 А > 210,6 А;

б) 321 А >

условия выполняются.

Выбираем вводные автоматы А1.

Всего по цеху I_р= 1561 А.

Найдём кратковременный ток

I_кр=1,3 I_р =1,3  1561= 2029,3 А.

Выбираем автомат марки ВА88-40:

1) I_ном
ав= 1600 А (> 1561 А);

2) I_{ном
расц}= 1600 А (> 1561 А);

3) I_{сраб
эл расц}>1,25  I_крат=1,25  2029,3 = 2536,6 А, 8000 А > 2536,6 А

I_отс= 8000 А;

I_{пред
ком} = 50 кА;

условия выполняются.

Для питания мостового крана с I_н = 51,4 А выбираем шинопровод троллейный медный типа ШТМ-73, I_н = 100 А.

Приложение

Технические характеристики шинопроводов типа ШРА 4

Показатель		Шинопровод
Показатель		ШРА4-250	ШРА4-400	ШРА4-630
Номинальный ток, А		250	400	630
Сечение токоведущих шин, мм		35x5	50x5	80x5
Допустимое амплитудное значение тока короткого замыкания в первый полупериод, кА		25	35	40
Сопротивление фазы (среднее) при температуре 20°С, номинальном токе и установившемся режиме, мОм/м:	активное	0,21	0,15	0,095
	индуктивное	0,21	0,17	0,11
	полное	0,30	0,23	0,145
Потеря напряжения на участке 100 м при номинальном токе (cos ф = 0,8) и равномерно распределенной нагрузке, В		6,35	7,6	7,7
Степень защиты по ГОСТ 14254-96		IP 32	IP 32	IP 32
Плотность тока, А /мм²		1,4	1,6	1,6

Допустимые токовые нагрузки кабелей на напряжение 0,66 кВ, 1 кВ

Номина-льное сечение жилы, мм²

Допустимые токовые нагрузки кабелей с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката, А

одножильных

двухжильных

трехжильных

с алюми-ниевой жилой

с медной жилой

с алюми-ниевой жилой

с медной жилой

с алюми-ниевой жилой

с медной жилой

на воз духе

в зем ле

на воз духе

в зем ле

на воз духе

в зем ле

на воз духе

в зем ле

на воз духе

в зем ле

на воз духе

в зем ле

1,5

2,5

120

150

185

240

—

122

151

189

233

284

330

380

436

515

—

113

136

166

200

237

269

305

343

396

121

160

197

247

318

386

450

521

594

704

116

148

178

217

265

314

358

406

455

525

—

103

127

159

—

120

145

176

—

101

134

166

208

—

123

157

190

230

—

109

136

167

204

236

273

313

369

—

100

121

147

178

212

241

274

308

355

115

141

177

226

274

321

370

421

499

100

130

158

192

237

280

321

363

406

468

6) Определить трех-, двух- и однофазные токи короткого замыкания в намеченных точках К1, К2 и К3. Принять условно мощность к.з. на высшей стороне цеховых трансформаторов в пределах 100150 МВА. Однофазные к.з. рассчитать дважды: при схеме трансформатора /_о - 11 и схеме /_о - 12.

Для расчета токов короткого замыкания составим схему питания наиболее удаленного электроприемника цеха (рис.2а) для проверки его аппарата защиты на отключающую способность и схему замещения (рис.2б)