Электроснабжение

Тип работы: Курсовая работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 22 страниц
В избранное:

Некоммерческое акционерное общество

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра Электроснабжение и возобновляемые источники энергии

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Электроснабжение
на тему: Электроснабжение

Выполнил: ст. гр. ЭСХк-16-1 Сагимбаев А.Д.
№ зачетной книжки: 95
Вариант:19
Руководитель:ст. препод. Жунусова Г.С.
____ ___________________ 20___г.

Алматы, 2018
Содержание
1 Задание 3
2 Исходные данные 4
3 Расчет исходных данных по цеху 4
4 Расчет электрических нагрузок по цеху 5
5 Выбор оборудования 13
6 Расчет защитных аппаратов и кабелей по узлам питания цеха 20
7 Расчёт КЗ 25
Заключение 30
Список литературы 31

Задание

Для одного из цехов промышленного предприятия, план которого приведен ниже, произвести перечисленные мероприятия и расчеты с выбором схем и электрооборудования электрической сети.
1. Наметить узлы питания электроприёмников станков (силовые шкафы, распределительные шинопроводы).
2. Определить расчетные нагрузки по узлам питания и цеху в целом методом коэффициентов использования и максимума.
3. Выбрать схему питающей и распределительной сети цеха.
4. Выбрать число и мощность трансформаторов, место расположения цеховых подстанций.
5. Определить сечение проводов, кабелей и шин сети цеха.
6. Произвести выбор электрической аппаратуры и рассчитать токи плавких вставок предохранителей и уставок расцепителей автоматов.
7. Начертить план силовой электрической сети цеха.
8. Начертить схему силовой питающей и распределительной сетей цеха с указанием сечения проводов, кабелей, параметров отключающей и защитной аппаратуры и электроприёмников.
9. На расчетной однолинейной схеме питающей и распределительной сети цеха до 1 кВт указать параметры сети, защитных аппаратов, нулевого провода от КТП до наиболее удаленного мощного электродвигателя, расчетные и пиковые токи.
10. 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 Δуﻩ-11 и схеме ууﻩ-12.
11. Проверить выбранные автоматы и предохранители по отключающей способности и чувствительности.

1 Исходные данные
Таблица №1 - Ведомость электроприемников инструментального цеха

№ по плану
№ заданий
19

Наименование оборудования
Установленная мощность электроприемников (кВт)
1,31
Кран с ПВ-25 %
14,6
2,17
Заточной
3
3,5
Вертикально-фрезерный
12,95
4,6,7,8
Плоскошлифовальный
9,75
9,13,14
Зубофрезерный
13,2
10,11,12, 22,25,33
Токарно-револьверный
13
15,26,36,37
Токарно-винторезный
8,37
16
Сверильные
11,55
18,19,27,28,30
Горизонтально-фрезерный
7,8
20,21,23,24
Пресс
4
29
Внутришлифовальный
12,04
32,35
Долбежный
12,3
34
Продольно-строгальный
75
38,39,40
Электрические печи сопротивления
30
41,42
Электропечь колпаковая
60
43,44
Вентилятор
30

2 Расчет исходных данных по цеху

1, 31) Кран с ПВ-25% Рпасп= 14,6 кВт:

Рн=Рпасп∙ПВ=14,6∙0,25=7,3 кВт.

Таблица 2 - Исходные данные по цеху
№ по плану
Наименование оборудования
Установленная мощность, кВт
Коэффициенты

Ки
cosφ
tgφ
1,31
Кран с ПВ-25 %
7.3
0,35
0,5
1,73
2,17
Заточной
3
0,14
0,5
1,73
3,5
Вертикально-фрезерный
12,95
0,14
0,5
1,73
4,6,7,8
Плоскошлифовальный
9,75
0,14
0,5
1,73
9,13,14
Зубофрезерный
13,2
0,14
0,5
1,73
10,11,12,22,25, 33
Токарно-револьверный
13
0,2
0,65
1,169
15,26,36,37
Токарно-винторезный
8,37
0,2
0,65
1,169
16
Сверильные
11,55
0,8
0,98
0,2
18,19,27,28,30
Горизонтально-фрезерный
7,8
0,14
0,5
1,73
20,21,23,24
Пресс
4
0,14
0,5
1,73
29
Внутришлифовальный
12,04
0,14
0,5
1,73
32,35
Долбежный
12,3
0,35
0,7
1,02
34
Продольно-строгальный
75
0,17
0,65
1,169
38,39,40
Электрические печи сопротивления
30
0,8
0.98
0,2
41,42
Электропечь колпаковая
60
0,8
0,98
0,2
43,44
Вентилятор
30
0,8
0,98
0,2

3 Расчет электрических нагрузок по цеху

Распределительный шинопровод ШРА2:

1)Кран:
Рсм=ки∙Рн=0,35∙7.3=2.555 кВт;
Qсм=Рсм∙tgφ=2.555∙1,73=4.42кВар.

Итого ШРА2:
m=Рн.макс.Рн.мин.=757,3=10,27

Точное значение числа m не требуется, достаточно определить m3 или m =3:
ки=РсмРн=32,58172,08=0,189

при m 3 и групповом коэффициенте ки0,2 эффективное число электроприемников определяется по формуле:

nэ=21nPnPнмакс=271,6275=3,62

Км=2.64 из [таблицы 2.6] коэффициент максимума.

Рм=км∙Рсм=2.64∙32,58=86,01 кВт.

При nэ=10, Qм=1,1∑Qсм=1,1*46,915=51.61кВар.

Sм=Рм2+Qм2=86.012+51.612=100.31кВА;
Iм=Sм3∙Uн=100.313∙0,38=152.58 А.

Распределительный шинопровод ШРА1:

Итого ШРА1:
m=Рн.макс.Рн.мин.=303=10

Точное значение числа m не требуется, достаточно определить m3 или m =3:
ки=РсмРн=69.61298.7=0,233
при m 3 и групповом коэффициенте ки0,2 эффективное число электроприемников определяется по формуле:

nэ=(n*P)2n*P2=89221.693787.85=23.55

Км=1,40из [таблицы 2.6] коэффициент максимума.

Рм=км∙Рсм=1,40∙69,61=97,454кВт.

При nэ=10, Qм=1,1∑Qсм=78,77кВар.
.

Sм=Рм2+Qм2=97,454+78,772=125,305кВА ;
Iм=Sм3∙Uн=125,3053∙0.38=190,61А.

Распределительный шкаф ШР 1:

Итого ШР:
m=Рн.макс.Рн.мин.=6030=2.

Точное значение числа m не требуется, достаточно определить m3 или m =3:

ки=РсмРн=192240=0,8

при m = 3 эффективное число электроприемников принимается равным их фактическому числу n: nэ= n.
nэ=6.
Км=1,1 из [таблицы 2.6] коэффициент максимума.

Рм=км∙Рсм=1,1∙192=211,2 кВт.

При nэ10, Qм=1,1*Qсм=1,1*38,4=42,24 квар.

Sм=Рм2+Qм2=211,22+42,242=215,38кВА;
Iм=Sм3∙Uн=215,383∙0,38=332,19 А.

Расчет осветительной нагрузки:

F=48∙30=1440 м2 - площадь производственного цеха;
Рр.о.=Кс.о.∙ρо∙F=0,95∙0,016∙1440=21 ,888 кВт;
Qр.о.=Рр.о.∙tgφ0=21,888∙1,73=37,866 квар.
где Ксо - коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки (для токарного цехаКсо=0,95);
F - площадь производственного помещения, м[2];
ρо - удельная расчетная мощность (для токарного цеха ρ0= 0,016 Втм2);
tanφ - коэффициент реактивной мощности, определяется по известномуcosφ осветительной установки.tgφ =1,73

Sр.о. = Pр.о.2+Qр.о.2=21,8882+37,8662=43,74 кВА;
Iр.о.=Sр.о.3∙Uн=43,743∙0,38=66,53А.

ИтогопоТП:
cosφ =P∑S∑=394.664440.995=0,895

Sм=Sшра1+Sшра2+Sшр1+Sрп+Sосв=
=125.305+100.31+215.38+43,74=484.73 5 кВА;

Iм=Iшра1+Iшра2+Iшр1+Iшр2+Iрп+Iосв=
=190.61+152.58+332.19+63,13=741.91А .

Выбор цехового трансформатора

Находится суммарная нагрузка по цеху с учетом силовой и осветительной нагрузки, по которой выбирается силовой трансформатор и проверяется на соответствие коэффициенту загрузки, который должен находится в пределах 0,6 - 0,85.
Выбираем трансформаторТМ-63010, с номинальной мощностью Sн = 630кВА.
Проверяем коэффициент загрузки трансформаторов:

Кз =S∑Sном.тр=484.735630=0,77

Тим и ном.мощностьтр-ра
Ном.напряжениетр-ра, кВ
Схема и группа соединения обмоток
Потери х.х., кВт
Потери к.з., кВт
Напряжение к.з., %

ВН
НН

ТМ-63010
10
0,4
YY-0
1.31
7.6
5,5

Таблица 3 - Расчет нагрузок по цеху

№
Наименование узлов питания и групп ЭП
n
Установленная мощность, кВТ
m
Ки
cos
tgϕ
Средние мощности
Определение n, При Ки0,2; m3
nэ
Км
Максимальная расчетная нагрузка
Iм

Одного ЭП
∑P

Pcm
Qcm
n1
Pn1
P*
n*
nэ*

Рм
Qм
Sм

ШРА1
1
Кран с ПВ-25 %
1
7.3
7.3

0,35
0,5
1,73
2.555
4.42

2,17
Заточной
2
3
6

0,14
0,5
1,73
0,84
1,45

3,5
Вертикально-фрезерный
2
12,95
25,9

0,14
0,5
1,73
3,626
6,27

4,6,7,8
Плоскошлифо-вальный
4
9,75
39

0,14
0,5
1,73
5,46
9,44

9,13,14
Зубофрезерный
3
13,2
39,6

0,14
0,5
1,73
5,54
9,59

10,11, 12,22,25,33
Токарно-револьверный
7
13
91

0,2
0,65
1,169
18,2
21,276

15,26
Токарно-винторезный
2
8,37
16,74

0,2
0,65
1,169
3,348
3,91

16
Сверлильный
1
11,55
11,55

0,14
0,5
1,73
1,617
2,797

18,19
Горизонтально-фрезерный
2
7,8
15,6

0,14
0,5
1,73
2,184
3,778

20,21, 23,24
Пресс
4
4
16

0,14
0,5
1,73
2,24
3,875

44
Вентилятор
1
30
30

0,8
0,98
0,2
24
4,8

Итого по ШРА1
29
120.9
298.7
3
0,233

69.61
71.606

23,5
1,40
97,454
78,77
125,305
190,61

ШРА2
31
Кран с ПВ-25%
1
7.3
7.3

0,35
0,5
1,73
2.555
4.42

33
Токарно-револьверный
1
13
13

0,2
0,65
1,17
2,6
3,04

36,37
Токарно-винторезный
2
8,37
16,74

0,2
0,65
1,17
3,348
3,92

27,28, 30
Горизонтально-фрезерный
3
7,8
23,4

0,14
0,5
1,73
3,276
5,67

34
Продольно-строгальный
1
75
75

0,14
0,5
1,73
10,5
18,165

32,35
Долбежный
2
12,3
24,6

0,35
0,7
1,02
8,61
8,78

29
Внутришлифо-вальный
1
12,04
12,04

0,14
0,5
1,73
1,69
2,92

Итого по ШРА2
10

172,08
3
0,189

32,579
46,915

3,62
2.64
86.01
51.61
100.31
152.58

ШР1

38,39, 40
Электрические печи сопротивления
3
30
90

0,8
0,98
0,2
72
14,4

41,42
Электропечь колпаковая
2
60
120

3
0,8
0,98
0,2
96
19,2

43
Вентилятор
1
30
30

0,8
0,98
0,2
24
4,8

Итого по ШР1

6
68
138

0,8

192
38,4

6
1,1
211.2
42.24
215.38

332.19

Освещение

21,188
38,886
43,74
66,53

Итого по ТП

415.852
211.506
484.735
741.91

4 Выбор оборудования

В сетях напряжением до 1 кВ защиту выполняют плавкими предохранителями и автоматическими выключателями.
Для ЭП выбираем марку, сечение и способ прокладки проводов, защитную аппаратуру (предохранитель, автоматы). Для узлов нагрузки выбираем тип (ШР, ШРА) и марку, сечение и способ прокладки кабелей к ним.
Для начала необходимо определить тип защищаемого оборудования, для каждого потребителя. Тип оборудования выбирается из условия Iпускα, причем если Iпускα 100 А. выбирается предохранитель, если Iпускα 100 А. выбирается автоматический выключатель.

Таблица 4 - Технические данные электроприемников
№ ЭП
Наименование
Pн, кВт
Iн, А
Кпуск
Iпуск, А
Режим работы
α
Iпускα
Вид защиты
ШРА 1
1
Кран
7.3
22.21
5
111,05
Легкий
2,5
44,42
Предохранитель
2,17
Заточной
3
9,13
5
45.65
Легкий
2.5
18.26
Предохранитель
3,5
Вертикально-фрезерный
12,95

39,4
4
157.6
Средний
2
78.8
Автомат
4,6,7,8
Плоскошлифовальный
9,75
29,66
5
148.3
Легкий
2,5
59.32
Автомат
9,13,14
Зубофрезерный
13,2
40,15
4
160.6
Средний
2
80.3
Автомат
10,11,12,22,25
Токарно-револьверный
13
30,42
4
121.68
Средний
2
60.84
Автомат
15,26
Токарно-винторезный
8,37
19,58
5
97.9
Легкий
2.5
39.16
Предохранитель
16
Сверлильный
11,55
35,14
4
140.56
Средний
2
70.28
Автомат
18,19
Горизонтально-фрезерный
7,8
23,73
5
118.65
Легкий
2.5
47.46
Предохранитель
20,2123,24
Пресс
4
12.17
5
60.85
Легкий
2.5
24.34
Предохранитель
44
Вентилятор
18
27,94
4
111,76
Средний
2
55,88
Автомат
ШРА 2

37
31
Кран с ПВ-25%
7.3
22.21
4
88.84
Средний
2
44.42
Предохранитель
33
Токарно-револьверный
13
37,44
4
149,76
Средний
2
74.86
Автомат
36,37
Токарно-винторезный
8,37
30,42
5
152.1
Легкий
2.5
60,84
Автомат
27,28, 30
Горизонтально-фрезерный
7,8
23.73
5
118.65
Легкий
2.5
47.46
Предохранитель
34
Продольно-строгальный
75
228.17
3
684.51
Тяжелый
1.6
427.82
Автомат
32,35
Долбежный
12,3
26.73
4
106.92
Средний
2
53.46
Автомат
29
Внутришлифо-вальный
12,04
36.63
4
146.52
Средний
2
73.26
Автомат
ШР1
38,39,40
Электрические печи сопротивления
30
46.57
1
46.57
Тяжелый
1,6
29.11
Предохранитель
43
Вентилятор
30
46.57
3
139.71
Тяжелый
1.6
87.32
Автомат
41,42
Электропечь колпаковая
60
93.13
1
93.13
Тяжелый
1,6
58.21
Автомат

Кпуск выбирается в зависимости от условий пуска:
Легкий - 2,5
Средний - 2
Тяжелый - 1,6

Расчет технических данных электроприемников
1,31) Кран
Iном=Рном3∙Uном∙cosφ=7.33∙0,38∙0,5= 22.21 А
8Iпуск=Кпуск∙Iном=5∙22.21=111,05А

Пример выбора защитных аппаратов и проводов для групп электроприемников, питающихся от ШРА 1:

Заточной
Iном=Рном3∙Uном∙cosφ=33∙380∙0,5=9,1 3 А
Iпуск=Кпуск∙Iном=5∙9,13=45,65 А

Iпускα=45,652,5=18,22А.

Так как Iпускα 50 А, следовательно для защиты провода, питающего устройство, принял к установке предохранитель НПН2-63-20
А) Iном.пред.=Iном;
Б) Iном.пл.вст.=Iрасч.пл.вст.

Iном.пред. = 63А 9.13 А; Iном.пл.вст. = 20 А18.22 А,
где Iрасч.пл.вст.=Iпускα.

Выберем провод для данного электроприемника, к узлам нагрузок производится по следующим условиям:

А) Iдоп.пров.=IдлKпопр;
Б) Iдоп.пров.=Kз∙IзKпопр,

где Kз = 0,33при защите проводов предохранителем;Kпопр = 1 при прокладке проводов в лотке; Iз = Iном.пл.вст. - ток защиты предохранителя. Примем к установке провод АПВ-1( 4х∅5) Iдоп =27 А 18.22А. Проверим провод по условию проверки: 27 А0,33∙201=6.6 А.
- Продольно-строгальный:
Iном=Pном3∙Uном∙cosφ=75∙1033∙380∙0, 5=228,17 А;
Iпуск=Iном∙Kпуск=228,17∙3=684,51 А;
Iпускα=684,511,6=427,82 А.
Так как Iпускα 50 А, следовательно для защиты провода, питающего Продольно-строгальный, принял к установке ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.