Курсовая работа: Проектирование электроснабжения промышленного предприятия

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Потери напряжения в питающей линии определяются по формуле:

Если электроприемники, запитанные от одного распределительного пункта или распределительного шинопровода, имеют одинаковую мощность, то проверку сечений по потере напряжения следует производить для наиболее удаленного электроприемника.

6.3 Проверка сечений на соответствие выбранному аппарату защиты

Данная проверка производится после выбора защитной аппаратуры. Для выбора защитной аппаратуры необходимо определить пиковые нагрузки силовых линий, которые возникают при пуске электроприемников.

Для распределительной линии, питающей одиночный электроприемник, пиковый ток равен пусковому току данного электроприемника:

,

где Iп - пусковой ток электроприемника, А.

При отсутствии паспортных данных пусковой ток может быть принят равным:

- для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и синхронных - 5Iн;

- для асинхронных двигателей с фазным ротором и двигателей постоянного тока - 2,5Iн;

- для печных и сварочных трансформаторов - 3Iн (без приведения к ПВ = 100 %).

Для распределительной линии, питающей группу одновременно запускаемых электроприемников, пиковый ток равен сумме пусковых токов данных электроприемников:

где Iпi - пусковой ток i-го электроприемника, А.

Для магистрального шинопровода пиковый ток определяется по формуле:

где Iп.max - наибольший пусковой ток электроприемников в группе, А; Iнi - номинальный ток i-го электроприемника в группе (кроме электроприемника с наибольшим пусковым током), А.

Для питающей линии пиковый ток определяется по
формуле:

где Iп.max - наибольший пусковой ток электроприемников в группе, А;Iр - максимальный расчетный ток электроприемников, питающихся от данной линии, А; Kи - коэффициент использования электроприемника с наибольшим пусковым током; Iн.max - номинальный ток электроприемника с наибольшим пусковым током, А.

Для того чтобы протекание токов перегрузки и токов короткого замыкания по проводникам не приводило к их перегреву, выбранное сечение должно быть согласовано с аппаратом защиты по условию:

где Iдоп - длительно допустимый ток, А; Iз - ток аппарата защиты, А; Kз - коэффициент защиты ( таблица П17).

Приведём пример выбора сечений для одной питающей и одной распределительной линии:

Питающая линия №1 (часть ШМА от Т1 до РП1);

Iр=718 А;

Iдоп=1600 А;

7181600- По допустимому нагреву соответствует.

УДU=ДUпл+ДUт=0,17+4,23=4,4 %

Для расчетов используем станок №1-вентилятор-АД с короткозамкнутым ротором;

Iп=5*113,9=569,5 А;

Для распределительной линии пиковый ток равен сумме пусковых токов данных электроприемников:

Для магистрального шинопровода пиковый ток равен:

Iпик=569,5+(113,5+18+18+18+45,5+45,5+45,5+60+60+60+15,2+15,2+15,2+69)=1169,8 А

Для питающей линии пиковый ток определяется по формуле:

,

Iпик=569,5+(353,65-0,65*113,95)=848,55 А

Для того, чтобы протекание токов перегрузки и токов короткого замыкания по проводникам не приводило к их перегреву, выбранное сечение должно быть согласовано с аппаратом защиты по условию:

Кз или IдопIз*Кз

Кз=1, IдопIз

В качестве аппарата защиты по таблице П19 принимаем АВ53-41 со следующими техническими характеристиками:

Номинальный ток Iн=1000 А;

Номинальный ток теплового расцепителяIн.т.р=1000 А;

Характеристика срабатывания электромагнитного расцепителя

Iн.э.р.= Iн.т.р;

Отключающая способность I0=25 кА.

16001000- соответствует.

Распределительная линия №-3

Потребитель линии-сварочный агрегат (№3).

Iр=1,14*Iн*=1,14*18*=12,98А.

Кт=1-поправочный коэффициент на длительно допустимый ток в зависимости от температуры земли и воздуха (принимаем его для наиболее неблагоприятных условий).

Кп=1-поправочный коэффициент на длительно допустимый ток, учитывающий способ прокладки, в нашем случае для однослойной прокладки в кабельных лотках по стенам цеха.

Выбираем кабель алюминиевый, четырехжильный, марки АПВ, с сечением жилы Sж=10 мм2.

Iдоп=45 А

Iр КтП*Iдоп=1*1*45=45 А

12,9845 - соответствует.

Uп.л=0,13 % - для сварочного агрегата питающей является линия 1

ДUр.л=*(r0*cosцср+x0*sinцср)=*(3,1*0,57+0,073*0,82)=0,14%

УДU=ДUп.л+ДUр.л+ДUт=0,14+0,14+4,23=4,51 %5%-соответствует

Результаты выбора сечений линий цеховой электрической сети сведём в таблицу:

Таблица 6 Выбор сечений линий цеховой электрической сети

№ станка

Марка провода

Iном, А

Iпик

cos ?

sin ?

Сечение жилы, мм2

Iдоп, А

l, км

R0, Ом/км

X0, Ом/км

?Uл,?Uш %

?UУ?5%

Ток аппарата защиты, Iз,А

№ станка

РП-2

ШМА73У3

352

880

0,57

0,82

300*160

1600

0,03

0,022

0,031

0,14

4,32

1000

РП-2

1

ААБл 4*70

113,5

569,5

0,57

0,82

70

75

0,015

0,26

0,0612

0,07

4,32

100

1

2

ААБл 4*70

113,5

569,5

0,57

0,82

70

95

0,007

0,26

0,0612

0,02

4,27

100

2

3

ААБл 4*10

18

90

0,57

0,82

10

95

0,003

3,1

0,073

0,10

4,35

20

3

4

ААБл 4*10

18

90

0,57

0,82

10

60

0,007

3,1

0,073

0,03

4,28

20

4

5

ААБл 4*10

18

90

0,57

0,82

10

60

0,0094

3,1

0,073

0,23

4,48

20

5

38

ААБл 4*35

69

172,5

0,57

0,82

35

45

0,009

1,94

0,0675

0,24

4,42

50

38

РП-1

ШМА73У3

364

910

0,57

0,82

300*160

1600

0,015

0,022

0,031

0,13

4,31

1000

РП-1

6

ААБл 4*16

45,5

227,90

0,57

0,82

16

60

0,008

1,94

0,0675

0,29

4,54

1,94

6

7

ААБл 4*16

45,5

227,90

0,57

0,82

16

60

0,0022

1,94

0,0675

0,20

4,45

1,94

7

8

ААБл 4*16

45,5

227,90

0,57

0,82

16

60

0,002

1,94

0,0675

0,09

4,34

1,94

8

9

ААБл 4*25

60,7

303,87

0,57

0,82

25

75

0,0114

1,24

0,0662

0,10

4,35

1,24

9

10

ААБл 4*25

60,7

303,87

0,57

0,82

25

75

0,0042

1,24

0,0662

0,38

4,63

1,24

10

11

ААБл 4*25

60,7

303,87

0,57

0,82

25

75

0,0042

1,24

0,0662

0,25

4,50

1,24

11

12

ААБл 4*10

15,2

75,97

0,57

0,82

10

45

0,014

3,1

0,073

0,10

4,35

3,1

12

13

ААБл 4*10

15,2

75,97

0,57

0,82

10

45

0,0084

3,1

0,073

0,06

4,31

3,1

13

14

ААБл 4*10

15,2

75,97

0,57

0,82

10

45

0,0084

3,1

0,073

0,10

4,35

3,1

14

РП-3

ШМА73У3

417

1042

0,57

0,82

300*160

1600

0,035

0,022

0,031

0,48

4,66

1000

РП-3

15

ААБл 4*10

9,29

46,44

0,57

0,82

10

45

0,0194

3,1

0,073

0,06

4,31

25

15

16

ААБл 4*10

9,29

46,44

0,57

0,82

10

45

0,0166

3,1

0,073

0,09

4,34

25

16

17

ААБл 4*10

9,29

46,44

0,57

0,82

10

45

0,0124

3,1

0,073

0,14

4,39

25

17

18

ААБл 4*10

10,53

52,63

0,57

0,82

10

45

0,0134

3,1

0,073

0,08

4,33

16

18

19

ААБл 4*10

10,53

52,63

0,57

0,82

10

45

0,0086

3,1

0,073

0,05

4,30

16

19

20

ААБл 4*10

36,46

182,32

0,57

0,82

10

45

0,011

3,1

0,073

0,14

4,39

31,5

20

21

ААБл 4*10

36,46

182,32

0,57

0,82

10

45

0,006

3,1

0,073

0,19

4,44

31,5

21

22

ААБл 4*10

36,46

182,32

0,57

0,82

10

45

0,0066

3,1

0,073

0,19

4,44

31,5

22

23

ААБл 4*25

36,46

182,32

0,57

0,82

25

75

0,006

3,1

0,073

0,28

4,53

31,5

23

24

ААБл 4*25

36,46

182,32

0,57

0,82

25

75

0,002

3,1

0,073

0,22

4,47

31,5

24

25

ААБл 4*16

36,46

182,32

0,57

0,82

16

60

0,002

3,1

0,073

0,33

4,58

31,5

25

26

ААБл 4*16

32,29

161,43

0,57

0,82

16

60

0,0134

3,1

0,073

0,20

4,45

50

26

27

ААБл 4*16

32,29

161,43

0,57

0,82

16

60

0,0056

3,1

0,073

0,12

4,37

50

27

39

ААБл 4*35

69

172,5

0,57

0,82

35

45

0,009

1,94

0,0675

0,24

4,42

50

39

РП-4

ШМА73У3

401

1002,5

0,57

0,82

300*160

1600

0,018

0,022

0,031

0,08

4,26

1000

РП-4

28

ААБл 4*16

47,48

237,40

0,57

0,82

16

60

0,027

1,94

0,0675

0,27

4,52

80

28

29

ААБл 4*16

47,48

237,40

0,57

0,82

16

60

0,001

1,94

0,0675

0,18

4,43

80

29

30

ААБл 4*16

47,48

237,40

0,57

0,82

16

60

0,0066

1,94

0,0675

0,09

4,34

80

30

31

ААБл 4*10

36,08

180,42

0,57

0,82

10

45

0,006

3,1

0,073

0,14

4,39

31,5

31

32

ААБл 4*10

36,08

180,42

0,57

0,82

10

45

0,0062

3,1

0,073

0,04

4,29

31,5

32

33

ААБл 4*10

36,08

180,42

0,57

0,82

10

45

0,002

3,1

0,073

0,25

4,50

31,5

33

34

ААБл 4*10

36,08

180,42

0,57

0,82

10

45

0,002

3,1

0,073

0,16

4,41

31,5

34

35

ААБл 4*16

43,68

218,41

0,57

0,82

16

60

0,0164

1,94

0,0675

0,15

4,40

25

35

36

ААБл 4*10

43,68

218,41

0,57

0,82

10

45

0,01

1,94

0,0675

0,11

4,36

25

36

37

ААБл 4*10

43,68

218,41

0,57

0,82

10

45

0,0062

3,1

0,073

0,12

4,30

25

37

Примечание: в - прокладка на воздухе (в коробах), з - прокладка в земле.

7. ВЫБОР ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ

Аппаратом защиты называется аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при возникновении в ней коротких замыканий или перегрузок.

Автоматические выключатели (АВ) лишены большинства недостатков, присущих плавким предохранителям, а номенклатура позволяет широко применять их в промышленных электрических сетях. По сравнению с предохранителями автоматические выключатели имеют значительно меньший разброс тока срабатывания зашиты. Уставки и выдержки времени автоматических выключателей могут быть регулируемыми.

Автоматические выключатели выбираются по следующим условиям:

- по номинальному напряжению:

,

где Uн.а - номинальное напряжение автоматического выключателя, В

Uс - номинальное напряжение электрической сети, В;

- по номинальному току:

,

где Iн.а - номинальный ток автоматического выключателя, А; Iр-- расчетный ток нагрузки, А;

- по номинальному току теплового расцепителя:

,

где Iн.т.р - номинальный ток теплового расцепителя, А;

- по номинальному току электромагнитного расцепителя:

,

где Iн.э.р - номинальный ток электромагнитного расцепителя, А;Iпик - пиковый ток защищаемого электроприемника, А.

Автоматические выключатели проверяются по отключающей способности по условию:

,

где I0 - отключающая способность автоматического выключателя, кА; - ток трехфазного КЗ на выходе автоматического выключателя, кА.

Номинальные токи расцепителей автоматических выключателей, последовательно включенных в цепь на разных уровнях системы электроснабжения, должны различаться не менее чем на одну ступень. Номинальные токи расцепителей автоматического выключателя, ближайшего к источнику питания (вводного), должны быть не менее чем в 1,5 раза выше по сравнению с наиболее удаленным. Выполнение указанных условий обеспечивает селективность срабатывания тепловых расцепителей. При коротких замыканиях селективность защиты обеспечиваться не будет, т. к. электромагнитные расцепители при токах, равных или больших их токов уставки, срабатывают практически мгновенно.

Если выбранные аппараты защиты не проходят проверку по отключающей способности, то их следует заменить другими аппаратами с большей отключающей способностью. Если аппараты защиты не проходят проверку по чувствительности, то необходимо увеличить сечения линий для того, чтобы увеличить ток однофазного КЗ.

Для примера выбираем автоматический выключатель для вентилятора и продемонстрируем процесс выбора защитной аппаратуры в низковольтной сети.

Нагрузкой АВ является вентилятор(№1). Его расчётный ток Iр=113,95А, а пиковый ток Iпик-569,5 А.

Выбираем автоматический выключатель ВА 52-33 со следующими техническими характеристиками:

Номинальное напряжение выключателя Uн.а=Uc=380 В - соответствует.

Номинальный ток Iн.а=160 А, проверим по условию:

Iн.аIр

160113,5 - соответствует.

Номинальный ток теплового расцепителяIн.т.р=160 А, проверим по условию:

Iн.т.рIр

160113,5 - соответствует.

Характеристика срабатывания электромагнитного расцепителяIн.э.р=1200 А, проверим по условию:

Iн.э.р(1,251,35)*Iпик

Iн.э.р1,3*Iпик=1,3*569,5=739,7А

1200739,7- соответствует.

Отключающая способность I0=12,5кА.

Выбранный АВ полностью соответствует требованию защиты подключённого оборудования.

Результаты выбора защитной аппаратуры сведём в таблицу 6.

Таблица 7 Выбор защитной аппаратуры

Обозначение линии

Обозначение ЭП или узла питания

Тип аппарата защиты

Номинальное напряжение аппарата защиты Uн, В

Максимальный рабочий ток Iр, А

Пиковый ток, Iпик, А

Номинальный ток аппарата защиты Iн, А

Номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя Iн.т.р, А или номинальный ток плавкой вставки предохранителя Iн.п.в, А

Номинальный ток электромагнитного расцепителяIн.э.р, А

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

РП-1

ВА 57-39

380

364

910

1000

1000

1600

1-6

М6

ВА 52-33

380

45,5

227,90

100

31,5

400

1-7

М7

ВА 52-33

380

45,5

227,90

100

31,5

400

1-8

М8

ВА 52-33

380

45,5

227,90

100

31,5

400

1-9

М9

ВА 52-33

380

60,7

303,87

100

40

400

1-10

М10

ВА 52-33

380

60,7

303,87

100

40

400

1-11

М11

ВА 52-33

380

60,7

303,87

100

40

400

1-12

М12

ВА 52-33

380

15,2

75,97

100

31,5

400

1-13

М13

ВА 52-33

380

15,2

75,97

100

31,5

400

1-14

М14

ВА 52-33

380

15,2

75,97

100

31,5

1400

2

РП-2

ВА 57-39

380

352

880

1000

1000

1600

2-1

М1

ВА 52-33

380

113,5

569,5

100

100

1200

2-2

М2

ВА 52-33

380

113,5

569,5

100

100

1200

2-3

М3

ВА 52-33

380

18

90

100

20

400

2-4

М4

ВА 52-33

380

18

90

100

20

400

2-5

М5

ВА 52-33

380

18

90

100

20

400

2-38

КМ38

ВА 52-33

380

69

172,5

100

50

800

3

РП-3

ВА 57-39

380

722

1035,8

1000

1000

1600

3-28

М28

ВА 52-33

380

20,30

316,5

100

80

1200

3-29

М29

ВА 52-33

380

20,30

316,5

100

25

400

3-30

М30

ВА 52-33

380

20,30

316,5

100

25

400

3-31

М31

ВА 52-33

380

15,50

131,25

100

25

400

3-32

М32

ВА 52-33

380

15,50

131,25

100

16

400

3-33

М33

ВА 52-33

380

30,30

131,25

100

16

400

3-34

М34

ВА 52-33

380

30,30

131,25

100

31,5

400

3-35

М35

ВА 52-33

380

30,30

110

100

31,5

400

3-36

М36

ВА 52-33

380

30,30

110

100

31,5

400

3-37

М37

ВА 52-33

380

30,30

110

100

31,5

400

4

РП-4

ВА 57-39

380

457

960,6

1000

1000

1600

4-15

М15

ВА 52-33

380

63,3

101,5

100

80

1200

4-16

М16

ВА 52-33

380

63,3

101,5

100

80

1200

4-17

М17

ВА 52-33

380

63,3

101,5

100

80

1200

4-18

М18

ВА 52-33

380

26,25

77,5

100

31,5

400

4-19

М19

ВА 52-33

380

26,25

77,5

100

31,5

400

4-20

М20

ВА 52-33

380

26,25

151,5

100

31,5

400

4-21

М21

ВА 52-33

380

26,25

151,5

100

31,5

400

4-22

М22

ВА 52-33

380

22

151,5

100

25

400

4-23

М23

ВА 52-33

380

22

151,5

100

25

400

4-24

М24

ВА 52-33

380

22

151,5

100

25

400

4-25

М25

ВА 52-33

380

48

151,5

100

31,5

400

4-26

М26

ВА 52-33

380

457

250

100

50

800

4-27

М27

ВА 52-33

380

63,3

250

100

50

800

3-39

КМ39

ВА 52-33

380

30,30

120

100

31,5

400

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовой работе произведен расчет электроснабжения цеха. По исходным данным составлен план сети 0,4 кВ для участка цеха, выбрана схема электроснабжения цеха. Расчет электрических нагрузок участка цеха выполнен методом упорядоченных диаграмм с применением коэффициента расчетной нагрузки. Выбор сечения проводов и кабелей осуществлен по условию нагрева, выбранное сечение проверено по допустимой потере напряжения и на соответствие току защитного аппарата.

Выбрана коммутационная и защитная аппаратура. При выборе мощности трансформаторов цеховой подстанции определена мощность компенсирующих устройств, обеспечивающая выбор оптимальной мощности цеховых трансформаторов.

Литература

1. Электроснабжение. Ч. 2. Расчётная часть:метод. указ. по выполнению курсовой работы для студентов, обучающихся по напр. 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника» / сост. Е.Н. Леонов; Тюменский государственный нефтегазовый университет. - 1-е изд. - Тюмень: Издательский центр БИК, ТюмГНГУ, 2013.- 50 с.

2. Электроснабжение. Ч. 3.Приложения:метод. указ. по выполнению курсовой работы для студентов, обучающихся по напр. 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника» / сост. Е.Н. Леонов; Тюменский государственный нефтегазовый университет. - 1-е изд. - Тюмень: Издательский центр БИК, ТюмГНГУ, 2013.- 36 с.

3. Алиев И. И. Электротехнический справочник.-5-е изд.,стереотип.-М.: ИП РадиоСофт, 2010.-384 с.: ил.

4. Электротехнический справочник. Т.1. Составитель И. И. Алиев.-М.: ИП РадиоСофт, 2006.-480 с.: ил.

5. Электротехнический справочник. Т.2. Составитель И. И. Алиев.-М.: ИП РадиоСофт, 2012.-480 с.: ил.

6. Электротехнический справочник. Т.3. Составитель И. И. Алиев.-М.: ИП РадиоСофт, 2010.-560 с.: ил.

7. Сюсюкин А. И. Введение в специальность: Курс лекций/А.И. Сюсюкин.-Тюмень:ТюмГНГУ, 2004.-56 с.

8. Правила устройства электроустановок [Текст]: утв. М-вом энергетики РФ 08.07.02- 7 изд.-Новосибирск: Сиб.унив.изд-во,2009.-853 с.

Источник: https://otherreferats.allbest.ru/download/1203821/