Содержание

Введение
1 Общая часть
1.1 Краткая техническая характеристика объекта и электрооборудования
2 Внутрицеховая силовая сеть
2.1 Выбор рода тока, напряжения и схемы внутрицехового электроснабжения
2.2 Расчет электрических нагрузок
2.3Компенсация реактивной мощности
2.4 Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции
2.5 Определение центра электрических нагрузок
2.6 Выбор местоположения цеховой трансформаторной подстанции
2.7 Выбор защитной и коммутационной аппаратуры
2.8 Выбор марок и сечений проводников на всех участках силовой сети
2.9 Выбор магистральных, распределительных и троллейных шинопроводов, распределительных пунктов, шкафов
2.10Расчет токов короткого замыкания
2.11 Расчет и выбор питающей линии напряжением выше 1000 В
3 Цеховая трансформаторная подстанция
3.1Выбор типа трансформаторной подстанции
3.2 Выбор электрооборудования
4 Спецвопрос
4.1
5 Литература

Введение

Возможность передачи электрической энергии на расстояния, достигающие нескольких сотен и даже тысяч километров, обусловливает строительство электростанций вблизи мест нахождения топлива или на многоводных реках, что оказывается более экономичным, чем подвозить большое количество топлива к электростанциям, расположенным вблизи потребителей электроэнергии.

Возможность преобразования электрической энергии в механическую с помощью электроприводов, т. е. применение для получения энергии конструктивно простых и удобных для эксплуатации электродвигателей вместо громоздких и сложных паровых машин и двигателей внутреннего сгорания, позволяет более рационально использовать производственные площади предприятий, снижать эксплуатационные расходы, осуществлять автоматизацию производственных процессов. Вот почему современные промышленные предприятия насыщаются электродвигателями мощностью от нескольких ватт до нескольких сотен и даже тысяч киловатт. О масштабах применения электродвигателей свидетельствует тот факт, что в настоящее время они потребляют более 50 % всей электроэнергии, производимой в стране. Широкое применение находит электричество не только в промышленности, но и на транспорте: с его помощью приводятся в движение поезда, трамваи, троллейбусы и даже автомобили.

Однако роль, возможности и масштабы применения электрической энергии не будут полностью охарактеризованы, если не сказать о ее использовании в технологиях различных производств: с ее помощью варят сталь, сваривают и режут металлы, наносят на поверхность металлов стойкие антикоррозийные покрытия и т.д.

Незаменима роль электричества в автоматизации и телеуправлении производственных процессов. Здесь ни один вид энергии, известный современной науке, не может полностью заменить электрическую энергию.

1 Общая часть

1.1 Краткая техническая характеристика объекта и

электрооборудования

2 Внутрицеховая силовая сеть

2.1 Выбор рода тока, напряжения и схемы внутрицехового

электроснабжения

Род тока и номинального напряжения принимается согласно исходным данным таблицы 2. Система трехфазного переменного тока, с номинальным напряжением 380 В.

Для питания электроприемников цеха используется смешанная схема внутрицехового электроснабжения.

Для цеха выбрана смешанная схема внутрицехового электроснабжения, так как от отдельных распределительных шкафов отходят самостоятельные линии, от некоторых питаются мелкие электроприёмники запитанные последовательно, имеются троллейные шинопроводы.

2.2 Расчет электрических нагрузок

Всё электрооборудование и необходимые исходные данные определяются в соответствии с индивидуальным вариантом и заносятся в таблицу 3.

Расчет электрических нагрузок выполняется по форме Ф636-90 представленной в таблице 3 для распределительного шкафа МР-1.

Все электроприемники группируются по характерным категориям с одинаковыми k_ииtgφ.

В каждой строке таблицы 3 указываются электроприемники одной характерной категории.

Расчет выполняется для каждой характерной категории электроприемников отдельно.

Название характерной категории электроприемников указываются в графе 1 таблицы 3 согласно таблице 1.

Количество электроприемниковn, шт., для каждой характерной категории электроприемников указывается в графе 2 таблицы 3.

Номинальная мощность р_ном, кВт, одного электроприемника характерной категории указывается в графе 3 таблицы 3.

Общая номинальная (установленная) мощность электроприемников характерной категорииР_ном, кВт, определяется по формуле:

P_ном=nģp_ном, (1)

где n– количество электроприемников в характерной категории, шт;

p_ном– номинальная мощность одного электроприемника характерной категории, кВт.

Р_ном1=2ģ30 = 60 кВт;

Р_ном2=3ģ35,5 = 106,5 кВт;

Р_ном3=2ģ 40 = 80 кВт;

Р_ном4=2ģ 7,5 = 15 кВт;

Р_ном5=6ģ 42,5 = 255 кВт.

Результаты расчета заносятся в графу 4 таблицы 3.

Коэффициент использования электроприемников характерной категории k_и определяется по таблице 9 [5.8] с учетом режима работы электроприемника, указанного в таблице 1 и указывается в графе 5 таблицы 3. При наличии в справочных материалах интервальных значений для расчета принимаются наибольшие значения.

к_и = 0,16;

к_и = 0,16;

к_и = 0,16;

к_и = 0,16;

к_и = 0,16.

Коэффициент мощности электроприемников характерной категории tgφ определяется по таблице 11 [5.8] с учетом значения коэффициента мощности cosφ и указывается в графе 6 таблицы 3.

tgφ₁ =0,51;

tgφ₂ =0,88;

tgφ₃ =0,67;

tgφ₄ =0,75;

tgφ₅ =0,65.

Средняя активная мощность характерной категорииэлектроприемниковР_с, кВт, определяется по формуле:

Р_с=k_иģР_ном, (2)

где k_и– коэффициент использования электроприемников характерной категории;

Р_ном– общая номинальная (установленная) мощность характерной категории электроприемников, кВт.

Р_с1 = 0,16 ģ 60 = 9,6 кВт;

Р_с2 = 0,16 ģ 106,5 = 17,04 кВт;

Р_с3 = 0,16 ģ 80 = 12,8 кВт;

Р_с4 = 0,16 ģ 15 = 2,4 кВт;

Р_с5 = 0,16 ģ 255 = 40,8 кВт.

Результаты расчета заносятся в графу 7 таблицы 3.

Средняя реактивная мощность характерной категорииQ_с, квар, определяется по формуле:

Q_с=Р_сģtg , (3)

где Р_с - средняя активная мощность характерной категории электроприемников, кВт;

tq - коэффициент мощности характерной категории электро-

приемников.

Q_c1=9,6ģ 0,51 = 4,9 квар;

Q_c2=17,04ģ 0,88 = 15 квар;

Q_c3=12,8ģ 0,67 = 8,6 квар;

Q_c4=2,4ģ 0,75 = 1,8 квар;

Q_c5=40,8ģ 0,65 = 26,5 квар.

Результаты расчета заносятся в графу 8 таблицы 3.

Далее расчет выполняется для всего узла питания МР-1. Результаты расчета заносятся в строку «Итого по МР-1».

Общее количество электроприемниковn, шт, по узлу питания определяется по формуле:

n=n₁+n₂+n₃+n₃+n₄+n₅, (4)

где n₁,n₂,n₃,n₄,n₅– количество электроприемников в каждой характерной категории, шт.

n=2 + 3 + 2 + 2 + 6=15шт.

Результаты расчета заносятся в графу 2 строки «Итого по МР-1» таблицы 3.

По графе 3 таблицы 3 определяется наименьшая р_нмин и наибольшая р_нмак мощности электроприемников из всех характерных категорий.

р_нмин= 7,5 кВт; р_нмак= 42,5 кВт. (5)

Результаты расчета заносятся в графу 3 строки «Итого по МР-1» таблицы 3.

Общая номинальная (установленная) мощность узла питания Р_номУП, кВт, определяется по формуле:

Р_номУП= Р_ном1+ Р_ном2 + Р_ном3 + Р_ном4 +Р_ном5, (6)

где Р_ном1, Р_ном2, Р_ном3, Р_ном4,Р_ном5– номинальные (установленные) мощности характерных категорий электроприемников, кВт.

Р_номУП= 60 + 106,5 + 80 + 15 + 255 = 516,5 кВт.

Результаты расчета заносятся в графу 4 строки «Итого по МР-1» таблицы 3.

Средняя активная мощность узла питания Р_сУП, кВт, определяется по формуле:

Р_сУП= Р_с1+ Р_с2 +Р_с3+ Р_с4 +Р_с5, (7)

где Р_с1,Р_с2,Р_с3,Р_с4,Р_с5– средние активные мощности характерных категорий электроприемников, кВт.

Р_сУП= 9,6 + 17,04 + 12,8 + 2,4 + 40,8 = 82,64 кВт.

Результаты расчета заносятся в графу 7 строки «Итого по МР-1» таблицы 3.

Средняя реактивная мощность узла питания Q_сУП, квар, определяется по формуле:

Q_сУП= Q_с1 +Q_с2 +Q_с3+Q_с4 +Q_с5, (8)

где Q_с1, Q_с2, Q_с3, Q_с4, Q_с5– средние реактивные мощности характерных категорий электроприемников, квар.

Q_сУП=4,9 + 15 + 8,6 + 1,8 + 26,5 = 56,8 квар.

Результаты расчета заносятся в графу 8 строки «Итого по РП-1» таблицы 3.

Средневзвешенный коэффициент использования k_и определяется по формуле:

(9)

где - общая номинальная (установленная) мощность узла пита-

ния, кВт;

- средняя активная мощность узла питания, кВт.

Результаты расчета заносятся в графу 5 строки «Итого по РП-1» таблицы 3.

Средневзвешенный коэффициент реактивной мощности tq определяется по формуле:

(10)

где - средняя реактивная мощность, квар;

- средняя активная мощность узла питания, кВт.

Результаты расчета заносятся в графу 6 строки «Итого по МР-1» таблицы 3.

Коэффициент мощности определяется по таблице 11 [5.8] с учётом значения коэффициента мощности tgφ и указывается в графе 6 таблицы 3.

= 0,82.

Эффективное число электроприемниковn_э определяется по формуле:

(11)

где - общая номинальная (установленная) мощность узла питания, кВт;

р_нмак– номинальная мощность наиболее мощного электроприемнка,подключенного к узлу питания, кВт.

Найденное по этой формуле число n_э, оказалось больше n, тогда принимаемn_э=n:

n_э=15 шт.

Результат заносится в графу 9 строки «Итого по МР-1» таблицы 3.

Коэффициент расчетной нагрузки определяется по таблице 6 [5.8] с учетом значения средневзвешенного коэффициента использования k_ии эффективного числа электроприемниковn_э.

=1,46.

Результаты расчета заносятся в графу 10 строки «Итого по МР-1» таблицы 3.

Расчетная активная мощность узла питания , кВт, определяется по формуле:

=Р_сУПģk_р, (12)

где - средняя активная мощность узла питания, кВт;

- коэффициент расчетной нагрузки.

= 82,64 ģ 1,46 = 120,7 кВт.

Результаты расчета заносятся в графу 11 строки «Итого по РП-1» таблицы 3.

Расчетная реактивная мощность узла питания , квар, определяется по формуле:

=Q_сУП, так как n_э 10, (13)

где - средняя реактивная мощность, квар.

= 56,8 квар.

Результаты расчета заносятся в графу 12 строки «Итого по МР-1» таблицы 3.

Полная расчетная мощность узла питания , кВА, определяетсяпо формуле:

(14)

где - расчетная активная мощность узла питания, кВт;

- расчетная реактивная мощность, квар.

Результаты расчета заносятся в графу 13 строки «Итого по МР-1»

таблицы 3.

Значение расчетной токовой нагрузки узла питания , определяется по формуле:

(15)

где U_номУП– номинальное напряжение узла питания, кВ;

- полная расчетная мощность узла питания, кВА.

Результаты расчета заносятся в графу 14 строки «Итого по МР-1» таблицы 3.

Далее расчет узлов питания выполняется аналогично. Результаты

расчетов представлены в таблице 3.