Курсовая работа: Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей
Выбор жестких шин 6кВ
Согласно ПУЭ 1.3.28
жесткие шины в пределах РУ всех напряжений выбираются по условию нагрева (по
допустимому току). При этом учитываются не только нормальные, но и
послеаварийные режимы. В закрытых РУ 6-10кВ ошиновка и сборные шины выполняются
жесткими алюминиевыми шинами. Медные шины из-за их высокой стоимости не
применяются даже при больших токовых нагрузках.
При токах 3000А
применяются одно- и двухполосные шины. Выбор шин производится по нагреву.
В расчете примем
однополосные шины, так как
Условия выбора:
(13.52)
где - допустимый ток на
шины выбранного сечения, А
Рассчитываем токи:
(13.42)
(13.53)
Принимаем к установке
однополосные алюминиевые шины с размерами (80х6) мм с допустимым током 1150 А.
Определяем расчётные токи
продолжительных режимов:
(13.54)
Для неизолированных
проводов и окрашенных шин принимаем = 700С; = 250С;
тогда:
(13.55)
Условие выполняется: , следовательно
шины проходят по допустимому нагреву.
Проверку шин на
термическую стойкость производим согласно условию:
(13.56)
где - минимальное сечение
шины по термической стойкости.
- выбранное сечение.
Сечение проводника, отвечающее
его термической стойкости определяем по формуле:
(13.57)
Где - полный импульс
квадратичного тока КЗ.
Находим расчетное
сечение:
(13.58)
,
Условие соблюдается, следовательно
сечение шины выбрано правильно и проходит по термической стойкости.
Момент инерции:
(13.59)
Механический расчет однополосных
шин.
Определяем наибольшее
удельное усилие при токе КЗ:
(13.60)
- расстояние между фазами равно
0,25м.
Равномерно распределенная
сила создает изгибающий момент:
(13.61)
где - длина пролета между
опорными изоляторами шинной конструкции равна 1м.
Напряжение в материале
шины, возникающее при воздействии изгибающего момента:
(13.62)
где - момент сопротивления
шины.
Момент сопротивления шин
при установке их вертикально:
(13.63)
Шины механически прочны,
если соблюдается условие:
(13.64)
Условие механической
прочности выполнено.
К установке принимаем
алюминиевые шины прямоугольного сечения (80×6) с длительно допустимым
током 1150 А.
13.3 Выбор
проводниковой продукции и аппаратуры на стороне 0,4 кВ
Выбор автоматических
выключателей
Выбор автоматических
выключателей производится по трём условиям:
Uн ≥ Uуст;
Iтр ≥ 1,15*Iнэ; (13.65)
Iэр ≥ 1,25*Iпуск; (13.66)
где Iтр – ток теплового расцепителя
автоматического выключателя;
Iэр – ток электромагнитного
расцепителя автоматического выключателя;
Iнэ – номинальный ток
электроприёмника;
Iпуск – пусковой ток электроприёмника.
(13.67)
Iпуск = Кп·Iнэ, (13.68)
где Кп – коэффициент
пуска
Выбор магнитных
пускателей
Магнитные пускатели
предназначены для частых пусков и дистанционного включения. Защищает от
исчезновения и чрезмерного снижения напряжения, а также от перегрузки при
наличии теплового реле.
Выбор магнитных
пускателей производится по току защитного элемента, по назначению и исполнению
по степени защиты.
Выбор проводниковой
продукции
Выбор проводниковой
продукции производится по трём условиям:
Uн ≥ Uуст;
Iдоп ≥ ; (13.69)
Iдоп ≥ ; (13.70)
где Iз – ток защитного аппарата, для
автомата – ток теплового расцепителя.
Кз – коэффициент,
учитывающий требует ли сеть защиты от прегрузки.
Рассматриваем ШР - 1
Горизонтально-расточный
станок
=
Iпуск = 7·29,6 = 207 А
Iтр ≥ 1,15·29,6 = 34,1А
Iэр≥ 1,25·207= 258,8А
Выбираем выключатель:
ВА13-29 Iтр=63А, Iэр=300А
Выбираем магнитный
пускатель:
ПМЛ-323 Iн = 40А, реверсивный с тепловым реле,
IP54 с кнопками «пуск» и «стоп».
Тепловое реле РТЛ-80 Iн = 80А, пределы регулирования срабатывания
30-40А, максимальный ток продолжительности режима 40А.
Выбор проводниковой
продукции
Так как сеть требует
защиты от перегрузки, то проводники выбираем по следующему условию:
(13.71)
Кз =1,15. Температуру в
помещении примем равной 20 градусов. Прокладка проводников будет проводиться
открыто в трубах во избежание механических повреждений.
(13.72)
Кn=0,8 - Расстояние в свету 100мм. (13,табл. 1.3.26)
Кt=1,07 При нормированной температуре жил 60С (13,табл. 1.3.3)
Так как все приемники с
ПВ=100%, то Кпв=1
Выбираем АПВ 1(3х35). Iдоп = 95А.
От РУ 0,4кВ к РП:
(13.73)
(ПУЭ 1.3.3)
Выбираем АВВГ 1(3х70+3х50).
Iдоп = 140А.
Выбор остальных элементов
производится аналогично.
Результаты расчета
сведены в таблицу 10.9.
Результаты расчёта и выбора
заносим в таблицу 13.3.1
|
Таблица 13.3.1 Выбор проводниковой продукции и аппаратуры
на ШР1 |
|
|
|
№ |
Наименование |
Pн |
Кп |
Iн.д. |
Iпуск |
Iт.р. |
Тип |
Iт.р. |
Тип М.П. |
Тип |
Iн.э. |
Марка |
Iдоп. |
оборудования |
КПД |
Cosφ |
Iэ.р. |
автомата |
Iэ.р. |
реле |
провода |
|
|
|
|
|
|
|
сечение |
1 |
Горизонтально-расточный станок |
10,5 |
7 |
29,6 |
207 |
34,1 |
ВА 13-29 |
63 |
ПМЛ-323 |
РТЛ-80 |
30-40 |
АПВ |
95 |
0,9 |
0,6 |
258,8 |
300 |
|
|
40 |
3(1х35) |
2 |
Краны консольные
поворотные
|
3,25 |
7 |
11,1 |
77,7 |
12,8 |
ВА 13-25 |
16 |
ПМЛ-223 |
РТЛ-25 |
9,5-14 |
АПВ |
22 |
0,89 |
0,6 |
97,1 |
112 |
|
|
14 |
3(1х3) |
3 |
Агрегатно-расточный станок |
14 |
7 |
39,4 |
276 |
45,31 |
ВА 13-29 |
63 |
ПМЛ-323 |
РТЛ-80 |
30-40 |
АПВ |
95 |
0,9 |
0,6 |
345 |
378 |
|
|
40 |
3(1х35) |
4 |
Токарно-шлифовальный станок |
11 |
7 |
28,6 |
200,2 |
32,9 |
ВА 13-25 |
63 |
ПМЛ-323 |
РТЛ-80 |
30-40 |
АПВ |
95 |
0,9 |
0,6 |
250,3 |
300 |
|
|
40 |
3(1х35) |
5 |
Радиально-сверлильный станок |
5,2 |
7 |
14,7 |
102,5 |
16,9 |
ВА 13-25 |
25 |
ПМЛ-223 |
РТЛ-25 |
13-19 |
АПВ |
40 |
0,9 |
0,6 |
128,1 |
175 |
|
|
19 |
3(1х8) |
6 |
Продольно-фрезерный станок |
33 |
7 |
94,1 |
658,7 |
108,2 |
ВА 51-33 |
125 |
ПМЛ-623 |
РТЛ-200 |
95-125 |
АПВ |
70 |
0,89 |
0,6 |
823,4 |
1250 |
|
|
125 |
3(1х95) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: способ
прокладки – в трубе, Кпопр = 1, t=25C, длительный режим работы.
14 РАСЧЁТ МОЛНИЕЗАЩИТЫ
Вероятность поражения
какого-либо сооружения, не оборудованного молниезащитой, может оцениваться
формулой:
1/год (14.1)
Где - ожидаемое количество
поражений в год, 1/год, - среднее число поражений в год
на единицу площади в данном районе, 1/(м *год), при продолжительности
грозовой деятельности 10-80 ч/год эта величина составляет 1/(м *год); а = 35м,b = 24м,h = 8,25м длина, ширина и высота объекта соответственно.
Чтобы быть полностью
защищенным объект должен находиться в зоне действия молниеотвода.
Поверхность
ограничивающая зону защиты стержневого молниеотвода может быть представлена
ломанной линией.
Отрезок ав – часть прямой
соединяющий вершину молниеотвода с точкой поверхности земли, удаленной на от оси
молниеотвода.
Отрезок вс – часть
прямой, соединяющей точку молниеотвода на высоте с точкой поверхности земли
удаленной на . Точка находится на высоте .
Радиус защиты на высоте :
(14.2)
А на высоте :
(14.3)
Зона защиты двумя
молниеотводами имеет большие размеры, чем сумма защиты двух одиночных
молниеотводов.
Расчетная зона одиночного
стержневого молниеотвода высотой представляет собой конус
ОРУ располагаются на
большой территории и их приходится защищать несколькими молниеотводами.
Размеры ОРУ: 35х24х8,5.
Предполагаем для защиты
ОРУ использовать четыре молниеотвода, располагаемых по углам защищаемой
территории.
Задаемся высотой стержня
от земли
(14.4)
Радиус защиты на высоте = 5м:
(14.5)
на высоте =16м:
(14.6)
на высоте = 13,3м:
(14.7)
(14.8)
Строим конус образованный
молниеотводами.
На высоте равной 8,5м радиус
защиты будет равен:
(14.9)
Как видно из
нижеприведенного рисунка площадь перекрываемая молниеотводами, где вероятность
поражения сведена к минимуму, перекрывает площадь ОРУ.
Рисунок
11.1 - К расчету молниезащиты
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящее время созданы
методы расчета и проектирования цеховых сетей, выбора мощности трансформаторов,
методика определения электрических нагрузок, выбора напряжений, сечений
проводов и жил кабелей. Главной проблемой является создание рациональных систем
электроснабжения промышленных предприятий. Созданию таких систем способствует:
выбор и применение рационального числа трансформаций; выбор и применение
рациональных напряжений, что дает значительную экономию в потерях электрической
энергии; правильный выбор места размещения цеховых и главных распределительных
и понизительных подстанций, что обеспечивает минимальные годовые приведенные
затраты; дальнейшее совершенствование методики определения электрических
нагрузок. Проведение расчета молниезащиты обеспечивает необходимую защиту
электротехнического персонала при аварийных ситуациях.
Рациональный выбор числа
и мощности трансформаторов, а также схем электроснабжения и их параметров ведет
к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует
осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
Общая задача оптимизации систем внутризаводского электроснабжения включает
рациональные решения по выбору сечений проводов и жил кабелей, способов
компенсации реактивной мощности, автоматизации и диспетчеризации и другие
технические и экономические решения в системах электроснабжения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Справочник по
проектированию электроснабжения /Под редакцией Ю.Г.Барыбина –М:Энергоатомиздат
1990-576 с
2.
Федоров А.А, Каменева В.В. Основы
электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов –М: Энергия,
1979-408 с
3.
Федоров А.А, Старкова Л.Е.Учебное пособие
для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных
предприятий –М:Энергоатомиздат, 1987.
4.
Кудрин Б.И.,
Прокопчик В.В. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебное пособие для
вузов. Минск: Высшая школа, 1988 – 357 с
5.
Справочник по
электроснабжению промышленных предприятий: Электрооборудование и автоматизация.
Под редакцией А.А.Федорова и др. –М:Энергоиздат, 1981
6.
Справочник по
электроснабжению промышленных предприятий: Промышленные электрические сети. Под
редакцией А.А.Федорова – М:Энергия, 1980
7.
Справочник по
электроснабжению промышленных предприятий. Под редакцией А.А.Федорова в 2-х книгах. М.Энергия, 1973
8.
Электротехнический
справочник в 3-х томах. Том 3 кн.1. Под общей редакцией профессоров МЭИ-М:Энергоатомиздат
1988
9.
Электротехнический
справочник Том 2. Под редакцией П.Г.Грудинского и др. М:Энергия 1975
10.
Указания по
проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных
предприятий, М:Тяжпромэлектропроект 1984.
11.
«Электрооборудование
станций и подстанций» Рожкова Л.Д., Козулин В.С., М. Энергоатомиздат, 1987.
12.
Методические
указания по проектированию СЭС
13.
Правила
устройства электроустановок
|