Проектування електропостачання цеху металорізальних верстатів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ВСТУП
Перше місце за кількістю споживаної електроенергії належить промисловості, на частку якого припадає понад 60% вироблюваної в країні енергії. З допомогою електричної енергії наводяться в рух мільйони верстатів і механізмів, освітлення приміщень, здійснюється автоматичне керування технологічними процесами. Існують технології, де електроенергія є єдиним енергоносієм.
У зв'язку з прискоренням науково-технологічного прогресу споживання електроенергії в промисловості значно збільшилася завдяки створенню гнучких автоматизованих виробництв.
Енергетична політика РФ передбачає подальший розвиток енергозберігаючої програми. Економія енергетичних ресурсів повинна здійснюватися шляхом переходу на енергозберігаючі технології виробництва; вдосконалення енергетичного обладнання, реконструкції застарілого обладнання; скорочення всіх видів енергетичних втрат і підвищення рівня використання вторинних енергетичних ресурсів. Передбачається також заміщення органічного палива іншими енергоносіями, в першу чергу ядерної та гідравлічної енергією. Крім прямого енерго-і ресурсозбереження існує цілий ряд актуальних завдань, вирішення яких в кінцевому підсумку призводить до того ж ефекту в самих виробничих установках, у виробництві в цілому. Сюди, в першу чергу, відноситься підвищення надійності електропостачання, так як раптове, іноді навіть дуже короткочасне припинення подачі електроживлення може призвести до великих збитків у виробництві. Але підвищення надійності пов'язане зі збільшенням вартості системи електропостачання, тому важливим завданням повинно вважатися визначення оптимальних показників надійності, вибір оптимальної за надійності структури системи електропостачання. Також важливим завданням є забезпечення необхідної якості електроенергії. Низька якість електроенергії призводить, крім інших небажаних явищ, до збільшення втрат електроенергії як у електроприймача, так і в мережі. Важливе значення набуло вимірювання показників якості електроенергії. За останні десятиліття досягнуті значні успіхи не тільки в мікроелектроніці, але і в електроапаратобудування, у розробці нових електричних та конструкційних матеріалів, в кабельній техніці. Ці досягнення відкривають нові можливості у способах каналізації електроенергії і в конструкції розподільних пристроїв (РУ). Зокрема, застосування нових комплектних легко замінних вузлів електричних мереж та мережевих пристроїв може знадобитися у швидко змінюються виробничих умовах сучасних підприємств.
Об'єкт дослідження - цех металорізальних верстатів.
Предмет дослідження - проектування електропостачання цеху металорізальних верстатів.
Метою даного курсового проекту є оволодіння основами проектування електропостачання цеху металорізальних верстатів.
Поставлена ​​мета передбачає вирішення таких завдань:
1. вивчити і проаналізувати літературу, нормативні документи з електропостачання об'єктів галузі;
2. розрахувати характеристики даного устаткування;
3. спроектувати схему електропостачання;
4. розробити заходи за правилами технічної безпеки;
5. узагальнити результати, зробити висновки і оформити роботу.
При написанні курсового проекту застосовувалися методи збору первинної інформації, аналітичний та метод систематизації.
Структура даної роботи: 1) вступ, 2) теоретична, практична, графічна частина, 3) висновок, 4) список літератури.

1. АНАЛІЗ ВИРОБНИЧОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ЦЕХУ
1.1 Характеристика об'єкта електропостачання, електричних навантажень і його технологічного процесу
Цехові мережі промислових підприємств виконують на напругу до 1 кВ (найбільш поширеним є напруга 380 В). На вибір схеми та конструктивне виконання цехів мереж впливають такі фактори, як ступінь відповідальності приймачів електроенергії, режими їх роботи і розміщенні по території цеху, номінальні струми і напруги.
Цех металорізальних верстатів (ЦМС) призначений для серійного виробництва деталей на замовлення.
ЦМС передбачає наявність виробничих, службових, допоміжних і побутових приміщень. Металорізальні верстати різного призначення розміщені у верстатному, заточном і різьбошліфувальних відділеннях.
Транспортні операції виконуються кран-балкою і наземними електровізки.
Цех отримує електропостачання від власної цехової трансформаторної підстанції (ТП), розташованої на відстані 1,3 км від головної понизительной підстанції (ГПП) заводу. Напругу, що підводиться - 10 кВ. ГПП підключена до енергосистеми (Енс), розташованої на відстані 15 км.
Споживачі електроенергії відносяться до 2 і 3 категорії надійності електропостачання.
1) приймачі 2 категорії - перерва електропостачання, яких призводить до масового недоотпуск продукції, масового простою робочих, механізмів. Приймачі 2 категорії рекомендується забезпечувати електропостачанням від двох незалежних джерел живлення;
2) приймачі 3 категорії - інші приймачі, невідповідні під визначення 1 та 2 категорії. Перерва електропостачання цих приймачів не призводить до суттєвих наслідків, простоїв і інших несприятливих наслідків. Для таких електроприймачів достатнього джерела живлення за умови, що перерва електропостачання, необхідний для заміни пошкодженого елемента СЕС, не перевищує 1 доби.
Кількість робочих змін - 3. Грунт в районі цеху - глина при температурі +5 ° С.
Каркас будинку споруджено з блоків-секцій, довжиною 6 і 8 м кожен.
Розміри цеху A * B * H = 50 * 30 * 8 м. Усі приміщення, крім верстатного відділення, двоповерхові висотою 3,6 м.
1.2 Класифікація будівлі об'єкта по вибухобезпеки, пожежної безпеки та електробезпеки
Цех металорізальних верстатів за ступенем вибухо-і пожежної безпеки можна віднести до безпечного, так як він не має приміщень, де б містилися небезпечні речовини.
За електробезпеки цех належить до класу ПЗ (підвищеної небезпеки), так як в цеху дуже багато струмоведучих часток (пилу, стружки і т.д.) металу, які осідають на ЕО. Також можливе зіткнення обслуговуючого персоналу одночасно з корпусом ЕО і конструкціями, пов'язаними із землею.
Всі приймачі по режиму роботи поділяються на 3 основні типи: тривалий, короткочасний і повторнократковременний.
Тривалий режим є основним для більшості ЕО. Це режим, при якому перевищення температури нагріву електроприймача над температурою навколишнього середовища досягає певної величини τ вуст. Встановлена ​​температура вважається такою, якщо вона протягом години не змінювалася. У цьому режимі працюють всі верстати, печі, насоси, компресори та вентилятори.
Короткочасний режим роботи характеризується невеликими включеннями і тривалими паузами. У цьому режимі працюють допоміжні механізми верстатів та іншого обладнання.
Повторнократковременний режим - це короткочасні періоди роботи, що чергуються з паузами, при цьому періоди включення не на стільки великі, щоб температура перевищила стале значення, але і при паузах не встигає охолонути, в кінцевому підсумку досягаючи середньої величини.
У цьому режимі працюють вантажопідйомні механізми, прокатні стани і зварювальні апарати.
1.3 Розрахунок електричних навантажень та вибір трансформаторів
Створення будь-якого промислового об'єкта починається з його проектування. Не просте підсумовування встановлених (номінальних) потужностей ЕП підприємства, а визначення очікуваних (розрахункових) значень електричних навантажень є першим і основним етапам проектуванням СЕС. Розрахункова максимальна потужність, споживана електрпріемнікамі підприємства, завжди менше суми номінальних потужностей цих ЕП.
Завищення очікуваних навантажень призводить до подорожчання будівництва, перевитрати провідникового матеріалу і невиправданого збільшення потужності трансформаторів та іншого обладнання. Заниження може призвести до зменшення пропускної здатності електромережі, до зайвих втрат потужності, перегріву проводів, кабелів і трансформаторів, а отже, до скорочення терміну їх служби.
Існуючі методи визначення розрахункових навантажень засновані на обробці експериментальних і практичних даних про електричні навантаженнях діючих промислових підприємств.
Для розрахунку навантажень розділимо всі ЕП цеху на 3 групи розподілених по силових шаф.
Силова шафа № 1.
1) Дані за приймачів
Р 1,11,40 = 2,1 кВт, k і = 0,1, cosφ = 0,5; tgφ = 1,73
Р 2,3,4 = 3,5 кВт, k і = 0,14, cosφ = 0,5; tgφ = 1,73
Р 5,10 = 8 кВт, k і = 0,14, cosφ = 0,5; tgφ = 1,73
Р 6,7 = 5,2 кВт, k і = 0,14, cosφ = 0,5; tgφ = 1,73
Р 8,9 = 3,2 кВт, k і = 0,14, cosφ = 0,5; tgφ = 1,73
2) Визначаємо активну номінальну групову потужність приймачів, наведених до тривалого режиму
(1)
3) Визначаємо активну середню потужність за найбільш навантажену зміну
(2)
4) Визначаємо середній коефіцієнт використання групи електроприймачів
(3)

по таблиці вибираємо до max = 2,54
5) Визначаємо середню реактивну потужність за найбільш навантажену зміну
(4)
6) Визначаємо середньозважений tg φ
(5)
7) Визначаємо показник силовий збірки в групі
(6)
8) Оскільки m> 3 і k і <0,2 то розрахунок потужності виробляємо через відносні одиниці
(7)
де n 1 - число найбільших приймачів групи, n ном - загальне число приймачів групи.
(8)

де Р 1 - потужність найбільших приймачів групи.
У залежності від n * і P * за таблицею визначаємо n е. * = 0,82.
Знаходимо ефективна кількість приймачів групи
(9)
9) Визначаємо розрахункову потужність через до max
P р = к max · P см = 2,54 · 7,3 = 17,1 кВт (10)
(11)
10) Визначаємо загальну розрахункову потужність для групи приймачів
(12)
11) Визначаємо розрахунковий струм для групи приймачів
(13)
Розрахунок інших груп електроприймачів виробляємо аналогічно першій групі. Результати розрахунків заносимо в таблицю 1.
Правильний вибір числа та потужності трансформаторів на цехових трансформаторних підстанціях є одним з основних питань раціональної побудови СЕС.
Двотрансформаторних підстанції застосовують при значному числі споживачів 1 і 2-ї категорії. Доцільно застосування двохтрансформаторної підстанції при нерівномірному добовому і річному графіках навантаження підприємства, при сезонному режимі роботи. Як правило, передбачається роздільна робота трансформаторів для зменшення струмів КЗ.
Вибір потужності трансформаторів проводиться виходячи з розрахункової навантаження об'єкта електропостачання, числа годин використання максимуму навантаження, темпів зростання навантажень, вартості електроенергії, допустимого перевантаження трансформаторів та їх економічної завантаження.
Найвигідніша (економічна) завантаження цехових трансформаторів залежить від категорії ЕП, від числа трансформаторів і способів резервування.
Сукупність допустимих навантажень, систематичних і аварійних перевантажень визначає здатність навантаження трансформаторів, в основу розрахунку якої покладено теплової знос ізоляції трансформатора. Допустимі систематичні навантаження та аварійні перевантаження не призводять до помітного старіння ізоляції та істотному скороченню нормальних термінів служби.
Допустимі аварійні перевантаження трансформаторів при виборі їх номінальної потужності залежать від тривалості перевантаження протягом доби, від температури навколишнього середовища і системи охолодження трансформатора.
1) Так як в цеху переважають приймачі 2-ї категорії, то доцільно вибрати 2 трансформатора для установки на цехову трансформаторну підстанцію.
2) Номінальну потужність трансформаторів визначаємо за умовою
(14)
S р = S + S /, де S / = кВА
S р = 125 +12,9 = 137,9 ВА (15)
,
де β т - коефіцієнт завантаження трансформатора, для приймачів другої категорії приймається 0,7-0,8; S р - розрахункова максимальна потужність об'єкта.
Приймаються до установки трансформатор з номінальною потужністю 160 кВА.
3) Перевіряємо перевантажувальну здатність трансформатора в аварійному режимі за умовою
k ав.п. <1,4 - коефіцієнт аварійної перевантаження.
(16)
Така перевантаження трансформатора за умовою допускається протягом 6 годин 5 діб.
4) За умовою коефіцієнт завантаження трансформатора β живлячої приймачі 2 і 3-ї категорії надійності електропостачання повинен становити 0,5 - 0,7
(17)
Умова щодо завантаження трансформатора виконується.
Таким чином, приймаємо до установки на цехову трансформаторну підстанцію 2 трансформатора потужністю 160 кВА марки ТМ × 160/10.
Основними споживачами реактивної потужності є асинхронні двигуни і індукційні печі. Проходження в електричних мережах реактивних струмів обумовлює додаткові втрати активної потужності в лініях, трансформаторах, генераторах електростанцій, додаткові втрати напруги, вимагає збільшення номінальної потужності або числа трансформаторів, знижує пропускну здатність всієї системи електропостачання.
Заходи щодо зниження реактивної потужності: природна компенсація без застосування спеціальних пристроїв, що компенсують; штучні заходи із застосуванням пристроїв, що компенсують.
До природної компенсації відносяться: упорядкування і автоматизація технологічного процесу, що ведуть до вирівнювання графіка навантаження; створення раціональної схеми електропостачання за рахунок зменшення кількості ступенів трансформації; заміна малозавантажених трансформаторів і двигунів трансформаторами і двигунами меншої потужності та їх повне завантаження; застосування синхронних двигунів замість асинхронних; обмеження тривалості холостого хід двигунів і зварювальних апаратів.
До технічних засобів компенсації реактивної потужності належать: конденсаторні батареї, синхронні двигуни, вентильні статичні джерела реактивної потужності.
Вибір компенсуючих пристроїв
1) Визначаємо потужність компенсуючого пристрою
(18)
де tgφ k - знаходиться в залежності від cosφ k = 0,92, який необхідно отримати після установки КУ, Р м - загальна активна потужність системи електропостачання;


Вибираємо два комплектні конденсаторні установки КУ - ПКН-0 ,38-75УЗ потужністю Q к.ст = 75 квар;
2) Визначаємо фактичний tgφ
(19)
3) Визначаємо cosφ в залежності від tgφ
cosφ ф = cos (arctg φ ф) = 0,97
Отриманий cosφ ф задовольняє умові, тому вибрані компенсуючі пристрої можна прийняти до установки.
1.4 Розрахунок і вибір елементів електропостачання
1.4.1 Вибір апаратів захисту і розподільних пристроїв
Згідно ПУЕ від перевантажень необхідно захищати силові й освітлювальні мережі, виконані всередині приміщень відкрито прокладеними ізольованими незахищеними провідниками з горючою ізоляцією; силові мережі, коли за умовою технолотческого процесу або режиму їх роботи можуть виникати тривалі перевантаження; мережі вибухонебезпечних приміщень або вибухонебезпечних зовнішніх установок незалежно від умов технологічного процесу або режиму роботи мережі.
Для захисту електричних мереж напругою до 1 кВ застосовують плавкі запобіжники, автоматичні вимикачі, теплові реле магнітних пускачів.
Для захисту електричних мереж від струмів КЗ служать плавкі запобіжники. Вони є простими апаратами струмового захисту, дія яких заснована на перегорянні плавкої вставки. Запобіжники є струмообмежуючими апаратами, так як в них забезпечується околодуговое простір і відключення ланцюга настільки швидко, що при великій кратності струму в запобіжнику струм не встигає досягти граничного значення.
Магнітні пускачі призначені головним чином для дистанційного керування асинхронними двигунами з короткозамкненим ротором до 100 кВт; для пуску безпосереднім підключенням до мережі та вимикання електродвигуна і реверсу. У виконанні з тепловим реле пускачі також захищають керований електродвигун від перевантаження. Магнітний пускач представляє собою триполюсні контактор змінного струму з прямоходовие магнітною системою, в який додатково вбудовані два теплових реле захисту, включених послідовно у дві фази ланцюга ЕД.
Автоматичні вимикачі призначені для автоматичного розмикання електричних ланцюгів при анормальних режимах (КЗ і перевантаження), для рідкісних оперативних включень (3-5 на годину) при нормальних режимах, а також для захисту ланцюгів від неприпустимих зниженнях напруги. Для захисту від струмів КЗ в автоматичному вимикачі застосовується електромагнітний розчепитель миттєвої дії. Тепловий (зазвичай біметалічний) розчепитель призначений для захисту від перевантажень, за рахунок згинання біметалічної пластини. Расцепитель мінімальної напруги спрацьовує при неприпустимому зниженні напруги в мережі (30-50%). Такі розчіплювачі застосовують для ЕД, самозапуск яких небажаний при мимовільному відновлення харчування.
Зробимо вибір апаратів захисту, що встановлюються у силових шаф.
1) До силовим шаф приймемо до установки автоматичні вимикачі, так як вони захищають одночасно від струмів КЗ і перевантажень одночасно.
2) Зробимо розрахунок для силового шафи 1
I р = 32,5 А - розрахунковий струм силової шафи;
I н.а.> = I н.р. (21)
I н.р.> = I р = 32,5 А
Вибираємо автоматичний вимикач серії ВА51Г-31, I н.а. = 100 А, I н.р. = 40 А, U = 380 В.
Аналогічно вибираємо автоматичні вимикачі до всіх силових шаф. Результати розрахунків заносимо в таблицю 2.
Таблиця 2.
I р, А
I ном, А
I н.р. А
U ном, У
Тип АВ
СШ1
32,5
100
40
380
ВА51Г-31
СШ2
89
100
80
380
ВА51Г-31
СШ3
132
100
100
380
ВА51Г-31
Для інших приймачів малої потужності доцільно застосувати магнітні пускачі спільно з запобіжниками.
Зробимо вибір для токарних верстатів з I ном = 30 А
1) Вибираємо магнітний пускач типу ПМЛ-2200 з I ном = 35 А і номінальним струмом головних контактів I ном.гл.кон = 35 А, номінальна напруга U = 380В;
2) Вибір запобіжника. Визначаємо струм плавкої вставки
(22)

Вибираємо запобіжник типу НПН-60М з номінальним струмом патрона I ном = 250 А, і номінальним струмом плавкої вставки I ном.вст = 125 А
Аналогічно вибираємо магнітні пускачі і запобіжники до решти приймачів. Результати заносимо в таблицю 3.
Таблиця 3.
Приймачі
Тип магнітного пускача
I ном, А
I ном.гл.кон, А
Тип запобіжника
I ном, А
I ном.вст, А
Електропривод
ПМЛ-1200
10
10
НПН2-60
60
10
Універсальні заточувальні верстати
ПМЛ-1200
10
10
НПН2-60
60
10
Заточувальні верстати для черв'ячних фрез
ПМЛ-3200
35
35
НПН-60М
60
32
Різьбошліфувальні верстати
ПМЛ-2200
25
25
НПН-60М
60
32
Заточувальні верстати для фрезерних головок
ПМЛ-2200
25
16
НПН-60
60
20
Круглошліфувальні верстати
ПМЛ-3200
40
40
ПН2-100
100
50
Токарні верстати
ПМЛ-3200
35
35
ПН2-250
250
125
Кран-балка
ПМЛ-3200
40
40
ПР2-60
60
45
Заточувальні верстати
ПМЛ-1200
10
10
ПР2-60
60
15
Внутрішньошліфувальні верстати
ПМЛ-3200
45
45
ПР2-100
100
60
Пласкошліфувальні верстати
ПМЛ-4200
70
70
ПН2-250
250
80
Провідники електромереж від минаючі через них відповідно до закону Джоуля-Ленца нагріваються. Кількість виділеної теплової енергії пропорційно квадрату струму, опору і часу протікання струм Q = I 2 Rt. Наростання температури провідника відбувається до тих пір, поки не настане теплова рівновага між теплом, які виділяються в провіднику з струмом і віддачею в навколишнє середовище
Надмірно висока температура нагріву провідника може призвести до передчасного зносу ізоляції, погіршення контактних з'єднань і пожежної небезпеки. Тому встановлюються граничного допустимі значення температури нагрівання провідників у залежності від марки і матеріалу ізоляції провідника в різних режимах.
Длітельнопротекающій по провіднику струм, при якому встановлюється найбільша довгостроково-допустима температура нагрівання провідника, називається гранично допустимим струмом по нагріванню.
Значення допустимих тривалих струмових навантажень складаємо для нормальних умов прокладання провідників: температура повітря +25 ° С, температура землі +15 ° С і за умови, що в траншеї покладений тільки один кабель. Якщо умова прокладки провідників відрізняється від ідеальних, то допустимий струм навантаження визначається з поправкою на температуру (k п1) і кількість кабелів, які прокладаються в одній траншеї (k п2)
(23)
Визначаємо перетин кабелю для силової шафи № 1.
1) Розрахунковий струм СШ1 дорівнює I р = 32,5 А
За рекомендацією вибираємо кабель перерізом S = 10 мм 2 і допустимим струмом I д = 85 А;
2) Перевіряємо обраний кабель за умовою нагріву

За умовою I д> = I д /, отже, умова виконується;
3) Перевіряємо кабель по втраті напруги
(24)
де l - довжина кабельної лінії, км;
r 0 - активний опір кабелю, Ом / км (приймається в залежності від перетину кабелю);
х 0 - індуктивний опір кабелю, Ом / км.
До решти силовим шаф розрахунок перетину кабелів ведеться аналогічно.
Розрахункові дані заносимо в таблицю 4.
Таблиця 4.
I р, А
I д, А
S, мм 2
I д /, А
K п1
До п2
L, км
R 0, Ом / км
Х 0, Ом / км
ΔU,%
СШ1
32,5
85
10
83
1,04
0,94
0,03
1,85
0,099
0,58
СШ2
89
85
10
83
1,04
0,94
0,05
1,85
0,099
1,6
СШ3
132
85
10
83
1,04
0,94
0,02
1,85
0,099
0,7
За розрахованими струмів для груп електроприймачів розподільні силові шафи
1) Для СШ1, I р = 32,5 А вибираємо силовий шафу серії СПУ62-5 / 1 з номінальним струмом 280 А, триполюсні, з 16 відходять лініями з запобіжниками типу НПН-60.
2) для СШ2, I р = 89 А вибираємо силовий шафу серії СПУ62-5 / 1 з номінальним струмом 280 А, триполюсні, з 16 відходять лініями з запобіжниками типу НПН-100.
3) для СШ3, I р = 132 А вибираємо силовий шафу серії ШРС1-53У3 з номінальним струмом 280 А, триполюсні, з 16 відходять лініями з запобіжниками типу НПН-100.
1.5 Розрахунок струмів короткого замикання та перевірки елементів в характерній лінії електропостачання
1.5.1 Загальні відомості про КЗ
При проектуванні СЕС враховуються не тільки нормальні, тривалі режими роботи ЕУ, але і їх аварійні режими. Одним з аварійних режимів є коротке замикання.
Коротким замиканням (КЗ) називають всяке випадкове або навмисне, не передбачене нормальним режимом роботи, електричне з'єднання різних точок ЕУ між собою або землею, при якому струми в гілках ЕУ різко зростають, перевищуючи найбільший допустимий струм тривалого режиму.
У системі трифазного змінного струму можуть виникати замикання між трьома фазами - трифазні КЗ, між двома фазами - двофазне КЗ. Найчастіше виникають однофазні КЗ (60 - 92% від загального числа КЗ).
Як правило, трифазні КЗ викликають у пошкодженій ланцюга найбільші струми, тому при виборі апаратури зазвичай за розрахунковий струм КЗ беруть струм трифазного КЗ.
Причинами коротких замикань можуть бути механічні пошкодження ізоляції, падіння опор повітряних ліній, старіння ізоляції, зволоження ізоляції та ін
Короткі замикання можуть бути стійкими і нестійкими, якщо причина КЗ самоліквідується протягом безтоковой паузи комутаційного апарату.
Наслідком КЗ є різке збільшення струму в короткозамкненою ланцюга та зниження напруги в окремих точках системи. Дуга, що виникла в місці КЗ, призводить до часткового або повного руйнування апаратів, машин та інших пристроїв.
Збільшення струму в гілках електроустановки, що примикають до місця КЗ, призводить до значних механічних впливів на струмовідні частини та ізолятори, на обмотки електричних машин. Проходження великих струмів викликає підвищене нагрівання струмоведучих частин та ізоляції, що може призвести до пожежі.
Зниження напруги призводить до порушення нормальної роботи механізмів, при напрузі нижче 70% номінальної напруги двигуна загальмовуються, робота механізмів припиняється.
Для зменшення наслідків КЗ необхідно якомога швидше відключити пошкоджену ділянку, що досягається застосуванням швидкодіючих вимикачів і релейного захисту з мінімальною витримкою часу.
1.5.2 Розрахунок струмів КЗ
SHAPE \ * MERGEFORMAT
За розрахунковою схемою складається схема заміщення, в якій зазначаються опори всіх елементів і намічаються точки для розрахунку КЗ всі опори вказані в іменованих одиницях.
Визначаємо опору елементів кола розташованих на стороні високої напруги трансформатора
(25)
(26)
де L c - довжина лінії до трансформатора, х 0 - питомий індуктивний опір лінії, r 0 - активне питомий опір.
Опору приводяться до НН:


4) Визначаємо опору для трансформатора
R т = 16,6 мОм, Х т = 41,7 мОм
5) Визначаємо опору для автоматичних вимикачів
1SF R 1 SF = 0,4 мОм, X 1 SF = 0,17 мОм, R п1 SF = 0,6 мОм
SF1 R SF 1 = 1,3 мОм, X SF 1 = 1,2 мОм, R п SF 1 = 0,75 мОм
6) Визначаємо опір кабельних ліній
КЛ1 r 0 / = 3,12 мОм, x 0 = 0,099 мОм
Так як в схемі 3 паралельних кабелю, то



КЛ2 r 0 / = 4,16 мОм, x 0 = 0,08 мОм




7) Визначаємо опору ділянок ланцюга до кожної точки КЗ









8) Визначаємо 3-фазні і 2-фазні струми КЗ







9) Визначаємо ударні струми КЗ



10) Визначаємо діюче значення ударного струму



де q - коефіцієнт діючого значення ударного струму

11) Результати розрахунків заносимо в зведену відомість струмів КЗ таблиця 5
Таблиця 5.
Точка КЗ
R к, мОм
X к, мОм
Z до мОм
R к / X до
К у
q
, КА
i у, кА
, КА
, КА
Z п, мОм
, КА
К1
103
50,3
114,6
> 1
1
1
2,01
2,01
2,01
1,75
15
2,9
К2
50,1
3,9
50
> 1
1
1
4,6
4,6
4,6
4,02
91,2
1,4
К3
14
0,8
14,1
> 1
1
1
16
16
16
13,92
371
0,5

12) Визначаємо 1-фазні струми КЗ













1.6 Розрахунок заземлюючих пристроїв
Захисне заземлення - це навмисне електричне з'єднання будь-якої частини електроустановки з заземлювальним пристроєм для забезпечення електробезпеки. Завданням захисного заземлення є зниження до безпечної величини напружень заземлення, дотику і крокової напруги.
Заземлювальний пристрій складається з заземлення і заземлюючих провідників. Як заземлень використовуються природні заземлювачі: водопровідні труби, сталева броня і свинцеві оболонки силових кабелів, прокладених в землі, металеві конструкції будівель і споруд. Якщо природних недостатньо, застосовують штучні заземлювачі: заглиблення у землю вертикальних електродів з труб, куточків або прутків сталі і горизонтально прокладених в землі на глибину не менше 0,5 смуги.
В електроустановках до 1 кВ з ізольованою нейтраллю опір заземлюючого пристрою повинен бути не більше 4 Ом.
Розрахунок заземлювачів проводитися за формулами.
1) Визначаємо розрахунковий опір одного електрода

де ρ - питомий опір грунту (для чорнозему 50 Ом · м), До сез - коефіцієнт сезонності.
2) Граничне опір суміщеного ЗУ. На низька напруга
, Приймаємо R ЗУ = 4 Ом.
3) Визначаємо кількість вертикальних електродів

Приймаються N / в.р = 5.


З урахуванням екранування

де η - коефіцієнт використання вертикальних електродів
4) Визначаємо довжину смуги заземлювального пристрою
L п = 2 ∙ 5 = 10 м
5) Визначаємо уточнені значення опорів вертикальних і горизонтальних електродів


де b - ширина смуги, для круглого горизонтального заземлювача b = 40, t - глибина закладення
5) Визначаємо фактичний опір заземлювального пристрою

Фактичне опір заземлювального пристрою (2,7 Ом) менше допустимого опору, значить заземлювальний пристрій буде ефективним.

2.6 Складає відомості електроустаткування, що монтується
Таблиця 6 - Відомостей електроустаткування, що монтується
Трансформатор масляний 10 / 0,4 кВ, 100 кВА
ТМ-100
шт.
2
740
Комплектна конденсаторна установка, 0,38 кВ, 75 квар
ПКН-0 ,38-75УЗ
шт.
2
Вимикач автоматичний 380В, 50Гц, Iр = 40А
ВА51Г-31
шт.
1
Вимикач автоматичний 380В, 50Гц, Iр = 80А
ВА51Г-31
шт.
1
Вимикач автоматичний 380В, 50Гц, Iр = 100А
ВА51Г-31
шт.
1
Пускач магнітний, 380В, Iр = 10А
ПМЛ-1200
шт.
10
Пускач магнітний, 380В, Iр = 25А
ПМЛ-2200
шт.
4
Пускач магнітний, 380В, Iр = 40А
ПМЛ-3200
шт.
17
Пускач магнітний, 380В, Iр = 70А
ПМЛ-4200
шт.
6
Шафа розподільний Iн = 280А
ШРС1-53У3
шт.
3
Кабель 3x10
Iд = 85А
КГ
км.
0,1
Запобіжник
НПН2-60
шт.
6
Запобіжник
НПН-60
шт.
6
Запобіжник
ПН2-100
шт.
5
Запобіжник
ПН2-250
шт.
9
Запобіжник
ПР2-60
шт.
11

2. Організаційні та технічні заходи безпечного проведення робіт з електроустановками до 1 КВ
Забезпечення безпечних умов праці в нашій країні є загальнодержавною задачею.
В умовах зростання електроозброєність і розширення областей використання електричної енергії особливе значення в загальній системі заходів з охорони праці набувають проблеми забезпечення електробезпеки.
У вирішенні цих проблем беруть активну участь органи Енергонагляду, профспілкові господарські організації НДІ і КБ різних міністерств і відомств.
Роботи по забезпеченню електробезпеки виконують з урахуванням накопиченого у світі досвіду щодо вдосконалення способів і засобів захисту, розробки керівних, нормативних та інструктивних документів, посилення діяльності енергослужб підприємств і організацій.
Створено передумови для вирішення питань електробезпеки у взаємозв'язку з елементами системи. Введено в дію такі важливі для електробезпеки документи, як Система стандартів безпеки праці (ССБТ), методичні вказівки з розслідування виробничого травматизму.
При організації нових і технічному переозброєнні старих і електроремонтних цехів слід діючими нормами, інструкціями, державними стандартами і правилами з охорони праці, техніки безпеки і вибухобезпеки.
До основних заходів з охорони праці та техніки безпеки відносяться:
1. встановлення захисних огороджень у рухомих елементів, верстатів і пристроїв;
2. заземлення всього обладнання і металевих перегородок випробувальних станцій та інших ділянок;
3. застосування зниженої напруги для місцевого освітлення робочих місць;
4. укриття, герметизація і теплоізоляція обладнання, що виділяє ароматичні речовини і теплоту, а також пристрій місцевих відсмоктувачів для їх видалення;
5. застосування загальнообмінної вентиляції і місцевих відсмоктувачів та обладнання, що виділяє шкідливі речовини.

ВИСНОВОК

У даній пояснювальній записці зроблено розрахунок електропостачання цеху металорізальних верстатів, метою якого є вибір найбільш оптимального варіанта схеми, параметрів електромережі і її елементів, що дозволяють забезпечити необхідну надійність електроживлення та безперебійної роботи цеху.

У ході виконання курсового проекту ми зробили розрахунок електричних навантажень. Вибрали кількість і потужність трансформаторів з урахуванням оптимального коефіцієнта їх завантаження і категорії харчуються електроприймачів. Вибрали найбільш надійний варіант перетину проводів та кабелів живильних і розподільних ліній. Зробили розрахунок струмів короткого замикання. Визначили потужність компенсуючих пристроїв. Зробили розрахунок оптимальної кількості та опір заземлюючих пристроїв.
На основі проведених розрахунків можна зробити висновок, що обраний найбільш оптимальний і раціональний варіант електропостачання цеху металорізальних верстатів.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Правила улаштування електроустановок. - М.: Держенергонагляд, 2000.
2. Довідник з електропостачання промислових підприємств. У 2 т. - Т. II / За заг. ред. А. А. Федорова і Г. В. Сербиновского. - М.: Енергія, 1974.
3. Довідник енергетика промислових підприємств. У 4 т. - / За заг. ред. А. А. Федорова, Г. В. Сербиновского і Я. М. Большама. - М.-Л.: Госенергоіздат, 1963.
4. Конюхова Є.А. Електропостачання об'єктів. Учеб. посібник для СУЗов. - М.: Майстерність, 2002.
5. Електротехнічний довідник. У 3 т. - Т. III, Кн. 2 / За заг. ред. В. Г. Герасимова. - М.: Енергоіздат, 1982.
6. Довідник електроенергетика підприємств кольорової металургії
7. Електропостачання промислових підприємств. Навчальний посібник для ВНЗ / За ред. М. Є. Мукасеева. - М.: Вища школа, 1978.
8. Липкин Б.Ю. Електропостачання промислових підприємств і установок. Підручник для СУЗов. - М.: Вища школа, 1990.
9. Дьяков В.І. Типові розрахунки по електрообладнанні. - М.: Вища школа, 1976.
10. Коновалова Л.Л. Електропостачання промислових підприємств і установок. Навчальний посібник для СУЗов. - М.: Вища школа, 1989.
11. Електротехнічний довідник: У 3 т. Т. 3. У 2 кн. Кн.1. Виробництво та розподілення електричної енергії. - М.: Вища школа, 1988.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Фізика та енергетика | Курсова
200.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Проектування електропостачання механічного цеху
Розрахунок коробки швидкостей металорізальних верстатів
Визначення норм точності і методів випробувань металорізальних верстатів колесотокарний верстат
Розрахунок коробки швидкостей металорізальних верстатів Кінематичний розрахунок
Проектування металорізальних інструментів
Електропостачання механічного цеху
Електропостачання електромеханічного цеху
Електропостачання ремонтного цеху
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru