Doc2

Ведомость потребителей электрической энергии.

Таблица 1.

Наименование электропиёмников	Тип электродвигателя	Количество приёмников	Номинальная мощность Pном,Кв	Кратность пускового тока	Коофициент мощности cos φ	Кпд η
Токарный станок	4A100L2У3	4	5,5	2,2	0,91	87,5
Обмоточный станок	4A100L2У3	4	6,2(7,5)	2,2	0,88	87,5
Сверлильный станок	4А160S2У3	1	12(15)	2,2	0,91	88
Точильный станок	4А132МУ3	1	8,5(11)	2,2	0,9	88
Металорежущий станок	4А160S2У3	1	12(15)	2,2	0,91	88
Токарный станок	4А160М2У3	1	16(18,5)	2,2	0,92	88,5
Фрезерный станок	4А100L2У3	2	4,5(5,5)	2,2	0,91	87,5
Вентилятор	4А160S2У3	1	18(18,5)	2,2	0,92	88,5
Индукционная печь	4А180М2У3	1	25(30)	2,2	0,9	90,5
Насос	4А131М2У3	1	8(11)	2,2	0,91	88
Тельфер	4А160S2У3	1	15	2,2	0,9	88
Пресс	4А180М2У3	1	30	2,2	0,9	90,5
Строгальный станок	4А132М2У3	1	9,5(11)	2,2	0,9	88
Вентилятор	4А112Ь2У3	1	6,2(7,5)	2,2	0,88	87,5
Сварочный трансфоматор	4А225Ь2У3	1	50Ква (55Ква)	2,2	0,92	88,5

Наименование узлов питания и групп электроприёмников	Количество электро-приёмников,n	Установленная мощность при ПВ=100%			Модуль силовой сборки		Коофициент использования,Ки		Тригонометриче-ская функция cosφ/tgφ
		Одного электроприёмника Pном,Квт	Общая рабочая ∑Рном
Токарный станок Вентилятор Обмоточный станок Строгальный станок	4 1 4 1	5,5 7,5 7,5 11	22 7,5 30 11			0,12 0,6 0,2 0,4		0,4/2,29 0,8/0,75 0,4/2,29 0,5/1,73
Итого по СП1	10	5,5-11	70,5	>3		0,2		1,14/2,02
Сверлильный станок Точильный станок Металорежущий станок Индукционная печь	1 1 1 1	15 11 15 30	15 11 15 30			0,12 0,12 0,12 0,7		0,4/2,29 0,4/2,29 04/2,29 0,38/0,8
Итого по СП2	4	11-30	71	>3		0,5		0,37/1,6
Токарный станок Фрезерный станок Вентилятор Тельфер	1 2 1 1	18,5 5,5 18,5 15	18,5 11 18,5 15			0,12 0,12 0,6 0,05		04/2,29 0,4/2,29 0,8/0,75 0,4/2,29
Итого по СП3	5	5,5-18	63	>3		0,2		0,5/1,8
Насос Пресс Сварочный трансформатор	1 1 1	11 30 20	11 30 20			0,7 0,17 0,2		0,8/0,75 0,05/1,16 0,4/0,5
Итого по СП4	3	11-30	61	>3		0,2		0,5/0,8
Секция 1(СП1-СП3) Секция2(СП2-СП4)		5,5-18,5 11-30	133,5 132			0,4 0,7
Итого	20	5,5-30	265,5			11

Средняя мощность за максимально загруженную смену				Эфективное число электроприёмни-ков nэ		Коофициент максимума Кмакс		Максимальная расчётная мощность				Максимальный расчётный ток Iмакс
	Активная Рсм,Квт	Реактивная Qсм³ ,Квар	Активная Рмакс,Квт					Реактивная Qмакс,Квар	Полная Sмакс,Кв·А
	2,64 4,5 6 4,4	6 3,3 13,7 7,6
	14,1	32,2	10		2,7		47,25		38,83	61,15	94
	1,8 1,3 1,8 21	4,1 2,9 4,1 16,9
	25,9	41,4	5,6		1,7		44,03		45,54	63,34	105,5
	2,22 1,32 11,1 0,75	5,08 3,02 2,3 1,7
	15,3	27,5	5		2,7		41,31		30,25	51,20	85,3
	7,7 5,1 4	5,7 5 2
	16,3	13,04	4,1		2,7		45,38		14,34	47,59	79,3
	32,8 42,2	62,8 54,44	15 9,7		5,4 4,4		88,56 89,41		69,08 59,88	112,35 110,93	187,2 184,8
	75	117,24	24,7		9,8		178		128,96	219,7	338

Введение

Сеть электроснабжения-разновидность инженерных сетей –комплекс инженерных сооружений ,оборудования и аппаратуры,предназначенный для передачи электрической энергии от источников к потребителям.Основными компонентами С Э. являются линии электропередач,подстанции и распределительные устройства.А некоторых случаях источники(электростанции,генераторы) и потребители электроэнергии рассматриваются как часть С.Э Часто С.Э условно делится на участки с различным номинальным электрическим напряжением. В данном курсовом проекте производится расчёт электроснабжения механического цеха.В процессе проектирования решают следующие задачи характеристика потребителей,ведомость потребителей электроэнергии,выбор схемы электроснабжения,расчётэлектрических нагрузок,компенсация реактивной мощности,выбор числа и мощности силового трансформатора,выбор низковольтной силовой сети,расчёт тока короткого замыкания.

Аннотация Автор Игнатюк Роман Михайлович. Тема: Электроснабжение механисеского цеха. Курсовой проект выполнен на 36 страницах,содержит рисунки 2.1; 8.1,литературные источники ,и также два листа графической части. Лист 1- План схем электроснабжения. Лист 2-Принципиальная схема электроснабжения цеха. Проектом предложено рассчитать электроснабжение механического цеха:расчитана электрическая нагрузка,выполненеа характеристика потребителей,компенсация реактивной мощности,выбрано число и мощности силовых трансформаторов,произведен расчёт токов короткого замыкания,выбраны низковольтные силовые сети. Подпись

1.Характеристика потребителей. 1.1 В электромеханическом цеху используются следующие потребители электроэнергии: -Токарный станок -Вентилятор -Обмоточный станок -Сверлильный станок -Точильный станок -Металлорежущий станок -Индукционная печь -Фрезерный станок -Тельфер -Насос -Пресс -Сварочный трансформатор 1.2 Электрические приёмники 2 категории должны обеспечиваться электроэнергией от 2 независимых источников,данные электроприёмники питаются от 3-ех фазной сети переменного тока на напряжении 380 В с промышленной частотой 50ГЦ.

2.Выбор схемы электроснабжения 2.1Так как в электрическом цеху есть потребители второй категории питания нагрузок цеха осуществляется от двух трансформаторных подстанций.Схема электроснабжения выбирается радиальная.Радиальную схему электроснабжении принимают при наличии групп потребителей сосредоточенной нагрузки при неравномерном распределении её по территории цеха.Радиальные схемы выполняются кабелями.Достоинства этих схем:высокая надежность,так как авария на люой из линий не влияет на работу электроприёмников подключенных к другим линиям.Недостатками радиальных схем является малая экономичность.Принципиальная схема электроснабжения нагрузок цеха,рисунок 2.1

3. Расчёт электрических нагрузок. 3.1 Расчёт электрических нагрузок производится для последующего выбора и проверки токоведущих элементов по нагреву и по экономическим соображениям.От точности расчётов зависит правильный выбор элементов электроснабжения и защиты связанной с монтажом,установкой и эксплуатацией данного электрооборудования.Расчёт электрических нагрузок производят методом коэффициента максимума.Расчёт производим на примере СП 1.

Данные электроприёмники имеют одинаковый коэффициент использования Кu и коэффициент мощности сosφ. Кu =0,2 сosφ=0,4

3.2 Общую суммарную мощность электроприемников ∑Р_ном, кВт, определяем по формуле:

∑Рном=∑i∙Pi, (3.1) /3 c.50/,

где ∑Pi - это мощность электроприемников СП-1, кВт=70,5

3.3 Среднюю активную мощность группы электроприёмников однородных по режиму работы за наиболее загруженную смену,Рсм,Квт определяем по формуле : Рсм= Кu ·∑Pi (3.2) /3 с.51/, Рсм =0,2·30=6 кВт

3.4 Среднюю реактивную группу электроприёмников,однородных по режиму работы за наиболее загруженную смену Qсм= Рсм · tgφ , (3.3) /3 с.51/, где tgφ –тангенс угла,соответсвующий коэффициенту мощности сosφ .

Qсм =6·2,29=13,7 кВт Расчёт мощности остальных групп электроприёмников производим анологично.Результаты расчётов заносим в таблицу 2 3.5 Производим расчёт электрических нагрузок относящихся к СП1

Сумму всех электроприёмниковподключенной к данной СП1,определяем по фрмуле: ∑n=n1+n2+n4+n4=4+1+4+1=10 3.6 Общую Мном электроприёмников подключенных к Сп1,Квт определяем по формуле: ∑Pном=22+7,5+30+11=70,5 кВт. (3.4) /3 с.52/, 3.7 Показатель силовой сборки,определяем по формуле : m=Рном.мах/Рном.мin, (3.5) /3 с.55/, где mном.мах - это номинальная максимальная мощность электроприёмников. Pном.мin - это номимальная минимальная мощность электроприёмников. m=30/7,5=4 3.8 Средневзвешанный коэффициент использования определяем по формуле: Кu.cр.вз=∑( Pном· Ки)/ ∑Pn (3.6) /3 с.52/, Кu.cр.вз=(70,5·0,2)/63=0,2 3.9 Среднюю активную мощность групп электроприёмников за наиболее загруженную смену Рcм,Квт,определяем по формуле:

Pcм=Кисп·∑ Рном (3.8) /3 с.51/, Pcм =0,2·70,5=14,1 кВт 3.10 Среднюю реактивную мощность групп электроприёмников за наиболее загруженную смену : Qсм= Pcм ·tgφ (3.9) /3 с.51/, Qсм =14,1·2,29=32,28кВар 3.11 Эфективное число электропримёников nэ, при n≥5; Кu.c ≥0,2; m≥3; Pnom=const (3.12) /3 с.56/,

3.12 Расчётную активную мощность Ррасч=Кмакс·Рсм , (3.17) /3 с.56/, где Км-это коэффициент максимума. Км=f(Кu.nэ) Ррасч =2,7·14,1=38,07 кВт 3.13 Расчётную реактивную мощность Qрасч,Квар определяем по формуле : Qрасч=1,1 ·Qcм (3.18) /3 с.56/, Qрасч=1,1·32,28=35,5 кВАр 3.14 Полную расчётную мощность,Квт определяем по формуле: Sрасч.мах (3.16) /1,с49/, Sрасч = 219,7 кВА

3.15 Расчётный ток Iрасч,А определяем по формуле: Iмах=Sрасч/·Uном , (3.22) /3 с.58/, Iмах=219,7/1,73·0,38=338А Расчёт электрических нагрузок,подключенных к остальным распределительным силовым щитам секциям шин,производят аналогично.Результаты всех расчётов заносим в таблицу 2.1

4.Компенсация реактивной мощности 4.1Компенсация реактивной мощности или повышение коэффициента мощности электроустановок используют для снижения потерь.В цехе промышленных предприятий в качестве компенсирующих устройств применяют кондесаторные установки типа УК-138 или КС-038,различных мощностей.Мощность компенсирующего устройства определяют как разницу между фактической реактивной мощностью.Нагрузки цеха Qрасч и предельной реактивной мощностью представленной энергосистемой. 4.2 Мощность компенсирующего устройства Qку определяем по формуле: Qку =Pмах·(tgφмах-tgφэкон), (4.2) /1, с.122/

где tgφмах – это фактический тангенс угла,соответсвующий максимальной нагрузки цеха. tgφмах= tgφмах==0,7 tgφэ - это экономический тангенс угла задаваемый энергосистемой tgφэ = 0,35 Qку=Рмах(tgφ- tgφэ) Qку=178·(0,7-0,35)=71 кВА Принимаем к установке 2 конденсаторные батареи УКМ 58-04-50-25УЗ общей мощности Qку=100 кВА 5Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. 5.1 Выбор типа числа и мощности трансформаторов на цеховой подстанции определяются величиной и характером электрических нагрузок так как нагрузка относится ко второй категории надежности,но для электроснабжения принято двухтрансформаторная подстанция.Выбор мощности трансформаторов производится исходя из расчётной нагрузки,с учётом компенсации реактивной мощности,продолжительности максимальной нагрузки в течении суток допустимы перегрузки трансформаторов и их допустимой перегрузки и их экономичной загрузки.Мощность каждого трансформатора должна выбираться с таким расчётом,чтобы при выходе из строя одного,второй на время ликвидации аварии с учётом загрузки на 14% должен покрывать нагрузку первой,второй категории в течении пяти суток,продолжительностью не более шести часов в сутки. 5.2По типовому суточному графику для предприятий механической промышленности определяем продолжительность максимума нагрузки в часах: tмах=4 часа. 5.3 Коэффициент заполнения грфика определяем по формуле:

Кзг=cм/мах (5.3) /1,c.217/

где Scм-определяем по формуле:

S’cм=,

S’cм==139кВА,

где Smax определяем по формуле:

Sмах= Sмах= 5.4 Ориентировочную мощность трансформатора Sтр, Ква·А определяем по формуле: Sтр= (5.4)/1,с.217/

Где Кн – коэффициент допустимой нагрузки трансформатора Кн = 1,13

Sтр==157,5 кВА Принимаем к установке 2 трансформатора мощностью по Sном=160 кВА,ТМ-160/60 Технические данные выбранного трансформатора заносим в Таблицу 5.1 Таблица 5.1

Тип	Напряжение обмоток, кВ		Потери, кВт		Напряжение короткого замыкания	Ток холостого хода
	ВН	НН	РХ.Х	РК.З	UКЗ,%	IХХ,%
ТМ -160/60	6	0,4	0,82	3,7	4,5	2,3

5.5 Проверяем загрузку выбранных трансформаторов:

а) в нормальном режиме коэффициента загрузки выбранного трансформатора определяем по формуле: Кз = (5.5) /1,c.217/ Кз =0,5

Трансформаторы выбраны с учётом перспективы роста нагрузок цеха.

б) Мощность потребителей II категории от общей нагрузки цеха определяем по формуле:

SI-II=0,85·Sмах SI-II=0,85·178=151,3 кВА 5.6 Проверяем установившуюся мощность трансформатора в аварийном режиме, при отключении одного из трансформаторов и необходимость обеспечить электроснабжение II категории в период максимальных нагрузок с допустимой загрузкой оставшегося в работе трансформатора равным 140%. 1,4·Sном >SII кат (5.6) /1,c.217/

1,4· 160>151,3 Ква 5.6 Следовательно выбранный трансформатор Sном = 160 кВа обеспечивает электроснабжение нагрузок цеха, как в нормальном, так и в аварийном режиме.

6 ВЫБОР НИЗКОВОЛЬТНОЙ СИЛОВОЙ СЕТИ

6.1При расчете цеховых электрических сетей, напряжением до 1кВ, производим выбор марок и сечения проводов, кабелей и защитной аппаратуры - предохранителей и автоматических выключателей. Расчет производим на примере СП 1,обмоточный станок. 6.2 Номинальный ток двигателя

I ном=(·Uном·ηном), (6.2) /1, с.38/

где Рном=30Квт Uном-номинальное напряжение,Кв Uном=0,38 Кв cosφном- номинальнй коэффициет мощности. cosφном=0,88 η- номинальный коэффициент полезного действия. η=87,5 Iном=

6.3 Марку питающего кабеля исходя из условия. Iдоп´≥Iном,

где Iдоп – это допустимы ток,с учётом поправочных коэффициентов определяем по формуле:

I´доп=Iдоп∙К1∙К2, (6.3) /1, с.38/ где К1,К2 – это коэффициенты учитывающие температуру и число параллельных кабелей проложенных в земле. Принимаем температуру равную 25% ,а кабели проложены в трубах,поэтому К1=1 и К2=1 Выбираем кабель марки ААВР(4х25) 6.4 Для данного электроприёмника выбираем предохранитель. Пусковой ток двигателя и пусковое в Амперах,определяем по формуле: Iпуск= ·Iном (6.4) /1, с.38/ Iпуск=3·60=180А , где - кратность пускового тока. Iпуск=180А 6.5 Номинальный ток плавкой вставки определяем по формуле: Iном пв≥Iпуск/α (6.5) /1, с.38/ 60≥180/2,5=60≥72 , где α –это коэффициент снижения пускового тока для двигателей с легким пуском и α =2,5. 6.6 Выбираем предохранитель марки ПР-2-60

С номинальным током патрона предохранителя Iном=10000А с номинальным током плавкой вставки

IномПВ=72А 6.7 Проверяем в соответствии сочетания проводника требуемого коэффициента защиты Iдоп≥КЗ·I3 , где КЗ- коэффициент защиты для сетей не требующих защиты КЗ=0,33 I3-ток плавкой вставки I3=60 Выбор остальных предохранителей производим анологично.Результатты расчётов заносим в таблицу 6.4

	Проверка Iдоп>Кз∙Iз	60≥0,33∙35	75≥0,33∙10	19≥0,33∙16	32≥0,33∙10	32≥0,33∙10	32≥0,33∙25	32≥0,33∙10	75≥0,33∙25	42≥0,33∙10	32≥0,33∙20	42≥0,33∙25	32≥0,33∙35	27≥1,1∙85
	Аппараты защиты
	Ток допустимый Iдоп, А	60	75	19	32	32	32	32	75	42	32	42	32	27
	Марка сечения провода и кабеля	АСВР(4х16)	ААВР(4х25)	ААВР(4х2)	ААВР(4х4)	АСЦВ(4х6)	ААВР(4х)	АСЦВ(4х6)	АНСО(4х25)	АСНЛ(4х8)	ААВР(4х4)	АСНА(4х8)	АСЦВ(4х6)	ААВР(4х4)
	Пиковый ток Iпик, А	193,4	221,9	125,9	141,5	167,9	151,3	167,9	195,5	162,3	131	144,5	150,8	112,3
	Пусковой ток Iпуск, А	96,8	132	33	48,4	66	48,4	66	132	81,4	48,4	81,4	66	48,4
	Ток номинальный Iном, А	44	60	15	22	30	22	30	60	37	22	37	30	22
Таблица 6.1	Номинальная мощность Pном, кВт	22	30	7,5	11	15	11	15	30	18,5	11	18,5	15	11
	Тип электроприемника	4A100L2У3	4А112М2У3	4А112М2У3	4A132M2У3	4А160S243	4A133MУ3	4А160S2У3	4А180М2У3	4А160М2У3	4А100L2У3	4А160S2У3	4А160S2У3	4А132М2У3