Разработка системы электроснабжения механического цеха

Iпик=7 Iр      (22)

Выбор автоматических выключателей покажем на примере расчета линии 1р РП1, которая питает электропечь сопротивления (поз.23), расчетный ток берем из раздела 2.3.1  Ip =71,8А. Выбираем АВ по [Шеховцов п.5.8 ст.184-185].

Для данного ЭП выбираем автомат ВА 51-31 с Iн.а=100А и  Iн.р.=80А, ток срабатывания электромагнитного расцепителя берем равным 10Iн.р.

  Проверяем правильность работы электромагнитного расцепителя по условию (21):

80

10≥1,35 7 71,8 А

800А≥678,5А

Автоматический выключатель выбран верно.

Для питающей линии 1п РП1, расчётный ток которого равен Ip=270А, выбираем автоматический выключатель серии ВА 51-37 с Iн.р.=400А, Iн.а=320А (ток срабатывания электромагнитного расцепителя Iср=10Iн).

Выбор автоматов  производим аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 4 «Сводная ведомость  электроприемников, линий электроснабжения и аппаратов защиты Механического цеха».

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

Подпись

 

Дата

Лист

 

19

ВГПК.430103.К13.012 ПЗ

2.5 Расчет токов короткого замыкания

 

2.5.1 Ссылаясь на приложение 1, выбираю линию 1р Электропечи сопротивления (поз.23). Рассчитываю токи короткого замыкания для данной линии.

 

Рисунок 1 –  Расчетная схема

 

2.5.2 Для расчета токов короткого замыкания (КЗ) необходимо:

-по расчетной схеме  составить схему замещения, выбрать  точки КЗ;

-рассчитать сопротивления;

-определить в каждой  выбранной точке трёхфазные (однофазные) токи КЗ.

Схема замещения представляет собой вариант расчетной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями. Точки КЗ выбираются на ступенях распределения и на конечном электроприемнике. Точки КЗ нумеруются сверху вниз, начиная от источника.

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

Подпись

 

Дата

Лист

 

20

ВГПК.430103.К13.012 ПЗ

Для определения токов КЗ используются следующие соотношения:

Трёхфазного, кА:

     (19)

Где:

Uк — линейное напряжение в точке КЗ, кВ;

Zк — полное сопротивление до точки КЗ, Ом;

  Однофазного, кА:

     (21)

Где:

Uкф фазное напряжение в точке КЗ, кВ;

Zп — полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ, Ом;

Z¹т — полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Ом;

  Для расчета сопротивления линий ЭСН из соотношений:

 

R_Л=r₀L_Л      (23)

X_Л=x₀L_Л      (24)

 

Где:

r₀ и х₀ — удельные активное и индуктивное сопротивления, мОм/м;

L_Л — протяженность линии, м. 

Расчетная схема  электроснабжения линии 1р представлена на рисунке 1. Определяем значения сопротивлений элементов и наносим на схему замещения.

- для автоматических  выключателей SF1-SF2:

 

SF1:

SF2:

 

_{- сопротивление кабеля АВВГ (4х15) r0=0,208 мОм, х0=0,079 мОм}

_{- сопротивление провода АПВ (4х25) r0=1,25 мОм, х0=0,091 мОм}

_{- сопротивление распределительного  устройства RРУШНН= 20 мОм}

_{Для других распределительных  элементов:}

_{-сопротивление  вторичного распределительного  пункта Rc2=25 мОм}

_{-сопротивление  рубильника РПС-2 250А R=0,4мОм}

_{-сопротивление  трансформатора Т-0,66 200/5А Rта=0,42 мОм, Хта=0,67 мОм.}

_{Определяем  полное активное сопротивление  кабельной линии  по формуле (23):}

_{Rл=0,208*25=5,2 мОм}

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

Подпись

 

Дата

Лист

 

21

ВГПК.430103.К13.012 ПЗ

_{Определяем  полное реактивное сопротивление  кабельной линии по формуле (24):}

_{ХЛ=0,079*25=1,98 мОм}

Составляем  схему замещения, которая представляет собой вариант расчетной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи — электрическими и  вычисляются эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗ (см. приложение 2) и наносим на схему, изображённую на рисунке 2.

 

Рисунок 2- Схема замещения

Упрощаем  схему замещения, вычисляем эквивалентные  сопротивления на участках между  точками короткого замыкания  и наносим на схему замещения, изображённую на рисунке 2.3

Рисунок 3- Схема замещения упрощенная

 

Вычисляем сопротивления  до каждой точки короткого замыкания.

Точка1:

R_к1=R_c1

R_к1=20 мОм

Z₁=20 мОм

I_k1⁽³⁾=

Точка2:

R_рп1=51,6 мОм

X_рп1=2,82 мОм

Z₂= мОм

I_k2⁽³⁾=

Точка3:

R_1р=93,9 мОм

X_1р=7,42 мОм

Z₃= мОм

I_k3⁽³⁾=

 Изм.

 

Лист

 

№ докум.

Подпись

 

Дата

Лист

 

22

ВГПК.430103.К13.012 ПЗ

Остальные расчёты проводим аналогично и заносим в таблицу 5

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

Подпись

 

Дата

Лист

 

23

ВГПК.430103.К13.012 ПЗ

2.6 Проверка аппаратов защиты на токи короткого замыкания

 

2.6.1 ТКП 339 регламентирует уровень чувствительности аппаратов защиты для обеспечения качественной защиты. У автоматических выключателей с тепловым и электромагнитным расцепителем должно выполняться условие:

 

Iср.р.≤ ./1.4

(25)

 

При невыполнении требований по чувствительности необходимо заменить проводник, взять его с  большим сечением, или изменить коэффициент  срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.

Проверяем правильность выбора автоматического выключателя ВА51-31 с Ку=10 для отходящей от РП линии 1р.

80*10 < 

800А < 1757,14А

 

2.6 Расчет и выбор распределительного  устройства (РУ)

2.6.1 Для распределения электроэнергии между силовыми приёмниками служат силовые пункты, выполненные в виде шкафов, и щиты, составленные из отдельных панелей, на которых размещены коммутирующие, защитные и измерительные аппараты.

РУ выбираются по трем основным признакам: номинальному току, номинальному напряжению, количеству отходящих линий. 

- напряжение 0,4кВ;

Выбираем  из каталога электрооборудования 0,4кВ стандартное вводное РУ,  типа ЩО- 70-КС 02 УЗ.

- номинальное  напряжение 400В;

- трансформатор  тока 200/5А;

- ток рубильников  250А;

- количество  отходящих линий 4шт;

Пункты распределительные  предназначены для распределения  электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах короткого замыкания, для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей и прямых пусков асинхронных двигателей.

Распределительные пункты выбирают по:

-расчетному току

-числу отходящих линий

-степени защиты IP

Пример выбора РП произведем на РП1:

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

Подпись

 

Дата

Лист

 

26

ВГПК.430103.К13.012 ПЗ

Расчетный ток для РП1 равен  270А, значит из литературы [7], выбираем распределительный пункт ПР 85-3083-УЗ.

Выбор остальных РП производим аналогично. Полученные данные  заносим в таблицу 6.

Таблица 6 Выбор  распределительного оборудования МЦ

РУШНН			Параметры оборудования
Тип			ЩО- 70-КС 02 УЗ
Номинальное напряжение, В			400
Трансформатор тока			Т-0,66 200/5
Амперметр			Э-8030 200/5
Количество отходящих линий			4
Обозначение на схеме	РП1	РП2		РП3	РП4
Тип РП	ПР85-3083-УЗ	ПР85-3067-УЗ		ПР85-3051-УЗ	ПР85-3067-УЗ
Расчетный ток, А
Ток по РП, А	250	250		250	250

 

 

Продолжение таблицы 6

Обозначение на схеме	РП1	РП2	РП3	РП4
Количество отходящих линий
Номинальное напряжение	0,4	0,4	0,4	0,4
Вводной коммутационный аппарат

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

Подпись

 

Дата

Лист

 

27

ВГПК.430103.К13.012 ПЗ

 

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

Подпись

 

Дата

Лист

 

28

ВГПК.430103.К13.012 ПЗ

Заключение

 

Целью курсового  проектирование являлась организация  электроснабжение механического цеха. Для выполнения поставленной задачи, в процессе проектирования объекта исходя из требуемой степени надежности электроснабжения потребителей электроэнергии, выбран вариант схемы электроснабжения по категории надежности электроснабжения, разработана схема распределительной сети электроснабжения МЦ. Рассчитаны сменные и максимальные активные, реактивные и полные нагрузки электроприемников. Все коэффициенты  выбраны из справочной литературы, с условием всех требований ПУЭ. Электроприемники, работающие, в повторно-кратковременном режиме были, приведены к длительному режиму работы.

В курсовом проекте  рассмотрен вариант определение  силовой электрической нагрузки способом коэффициента расчетной мощности, выбраны аппараты защиты, компенсирующая установка, провода и кабели, используемые для качественного энергообеспечения электроприемников.

Была осуществлена классификация помещений по взрывобезопасности, пожаробезопасности и электробезопасности.

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

Подпись

 

Дата

Лист

 

29

ВГПК.430103.К13.012 ПЗ

4 Список используемой  литературы

 

4.1 Алиев И.И.  Справочник по электротехническому  и электрическому оборудованию. Изд. 2-е, Москва, Высшая школа, 2000

4.2 Белявин К.Е. Кузнецов Б.В., Электробезопасность при эксплуатации Электроустановок. Изд 2-е, Минск, УП Технопринт, 2004

4.3 ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым  документам

4.4 Куценко  Г.Ф. Монтаж, эксплуатация и ремонт  электроустановок. Минск, Дизайн  ПРО,2003

4.5 Лпкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.

Изд. 4-е, Москва, Высшая школа, 1990

4.6 Правила  устройства электроустановок (ПУЭ). Изд. 6-е, Министерство энергетики  Российской Федерации, 2003

4.7 Радкевич Расчет и проектирование систем электроснабжения. Москва, Форум-ИнфраМ 2004

4.8 Шеховцов В.П. Расчет и проектирование систем электроснабжения. Методическое пособие по курсовому проектированию. Москва Форум-ИнфарМ, 2004