1 2 3 4 5 Ім'я файлу: Курсовий проект Кузьменко БЕЕ-15.docx 2. Визначення електричних навантажень.Розширення: docx Розмір: 563кб. Дата: 16.05.2021 скачати 2.1. Вибір роду струму і величини напруги. Основним родом струму для силових мереж підприємств усіх галузей промисловості служить перемінний трифазний струм, переважно з частотою 50 Гц. Розподіл електричної енергії, в межах підприємства, відбувається зазвичай в два ступені: вища - (від вузлових точок енергосистеми або блок-станцій підприємств до трансформаторних або розподільчий-трансформаторних підстанцій) і нижча - (від останніх до електроприймачів). При розподілі електричної енергії в межах підприємства в вищого ступеня на підприємствах середньої та невеликої потужності доцільно використовувати напругу 10 кВ. На нижчому щаблі при виборі напруги до 1000 В. найбільш прийнятними є напруги 380, 660 В. В даному випадку для електропостачання машинобудівного цеху найбільш доцільним буде використання напругу 380/220 В в системі з глухозаземленою нейтраллю трансформатора. 2.2. Визначення максимальних розрахункових навантажень Наявний план цеху з розміщеним на ньому обладнанням необхідно розділити на кілька груп по площі, щоб в подальшому цей поділ можна було Використовувати для визначення місця розташування цеховотрансформаторної підстанції (ЦТП). Як видно з малюнка 2.1. цех умовно поділений на 5 ділянок. Розташування електроприймачів цеху стаціонарне і рівномірне, навколишнє середовище не вибухонебезпечне, що дозволяє виконати магістральну схему електропостачання комплектними розподільними шинопроводами типу ШРА. Через наявність в цеху мостових кранів шинопроводи прокладаємо на опорних настінних кронштейнах. Далі слід визначити номінальні потужності електроприймачів кожної групи: 1 ділянка (рис. 2.1.) Pн Pн1 Pн2 ... Pнn(2.1) где: Pн - сумарна номінальна потужність споживачів електроенергії, кВт. Pн - потужність одного споживача електроенергії, кВт. Поз. 12,13 – сверлильний станок Pн =4 кВт. Pн.ПВ100% 42 Поз. 17,23 – Токарный станок Pн 15 7,5 0,37 22,9*2=45,8 кВт. Сумарна потужність споживачів електроенергії 1-го ділянки: Pн 8 45,8 87,8 кВт Середня активна потужність за найбільш завантажену зміну визначається: Рср Ки Рн (2.3) де: Кі - коефіцієнт використання обладнання, взятий окремо по кожному обладнанню з табл. 2.3 [1]. Середня реактивна потужність за найбільш завантажену зміну визначається: Qср Рcр tg (2.4) где: tg- коефіцієнт потужності, взятий окремо по кожному обладнанню з табл. 2.3 [1]. Поз. 12,13 – сверлильний станок Рср 0,13 8 1,04 кВт Qср 9 2,67 24,05 квар Поз. 17,23 – Токарный станок Рср 10 0, 06 0, 6 кВт Qср 0, 6 1,98 1, 2 квар Середня активна потужність електроприймачів 1-го ділянки за найбільш завантажену зміну Рср 9 9 0, 6 18,6 кВт Середня реактивна потужність електроприймачів 1-го ділянки за найбільш завантажену зміну Qср 24,05 24,05 1, 2 49,3 квар При розрахунку максимального навантаження необхідно вибрати умови розрахунку ефективного числа споживачів електроенергії. Для його визначення використовують показник силовий збірки, m: m Pн.макс (2.5) Рн.мин где: Pн.макс - номінальна потужність найбільшого електроприймача, кВт. Рн.мин - номінальна потужність найменшого електроприймача,, кВт. При визначенні m може бути виключений дрібні електроприймачі, сумарна потужність яких не перевищує 5% від номінальної потужності всієї групи. 1 ділянка: m= =18 2 ділянка: m = =2,1 3 ділянка: m= =68 4 ділянка: m = =46 5 ділянка: m = =14,6 Далі визначаємо ефективне число споживачів, nеф - це таке число однорідних по режиму роботи електроприймачів однакової потужності, яке дає те ж значення розрахункового максимуму Рмакс. , Що і розраховується група електроприймачів. Відповідно до практики проектування систем електропостачання встановлено, що: При числі електроприймачів в групі чотири і більше і m<3, nэф приймають рівним n - дійсному числу електроприймачів. 1 ділянка: m 18; nэф n 8 ділянка: m 2,1; nэф n 5 ділянка: m 68; nэф n 13 ділянка: m 46; nэф n 9 У тому випадку, коли Ки 0, 2 и m 3 ефективне число електроприймачів (2.6) где: - сумарна номінальна потужність групи електроприймачів. - потужність одного найбільшого електроприймача; 5 ділянка: m=14,6; т.е. в період максимального споживання електроенергії працюють 6 електроприймачів. Визначимо тепер середній коефіцієнт використання, : где: - сумарна активна потужність електроприймачів; кВт - сумарна номінальна потужність електроприймачів; кВт для 1 ділянки: для 2 ділянки: для 3 ділянки: для 4 ділянки: для 5 ділянки: Коефіцієнт максимуму навантаження, електроприймачів визначимо, використовуючи таблицю 2.4 і графік, рис 2.4 [1]. Для 1 ділянки =3,1; для 2 ділянки =1,39; для 3 ділянки =1,58; для 4 ділянки =1,57; для 5 ділянки =1,9; Максимальна активна потужність групи електроприймачів, знаходиться: (2.8) для 1 ділянки: кВт для 2 ділянки: кВт для 3 ділянки: кВт для 4 ділянки: кВт для 5 ділянки: кВт Максимальна реактивна потужність групи електроприймачів відповідно до практики проектування при приймають для 1 ділянки квар для 2 ділянки квар для 3 ділянки квар для 4 ділянки квар для 5 ділянки квар Тепер можна знайти повну максимальну потужність для кожної ділянки: для 1 ділянки кВт для 2 ділянки кВт для 3 ділянки кВт для 4 ділянки кВт для 5 ділянки кВт Максимальний струм навантаження, знаходиться за формулою: де: - номінальна напруга живлення електроприймачів, кВ для 1 ділянки для 2 ділянки для 3 ділянки для 4 ділянки для 5 ділянки Після визначення максимальних навантажень ділянок, визначаються навантаження на розподільні шинопроводи ШРА-1 - ШРА-3 і на магістральний шинопровід ШМА (рис. 2.1). Розрахунок навантажень на шинопроводи аналогічний розрахунку навантажень на ділянки, тому в пояснювальній записці не наводиться. Результати всіх розрахунків занесені в табл. 2. 3. Визначення місця розташування ЦТП. Для побудови раціональної схеми електропостачання підприємства або цеху велике значення має правильне розміщення трансформаторної підстанції, яка повинна бути максимально наближена до центрів навантажень. В цьому випадку забезпечуються найкращі техніко - економічні показники по витраті електроенергії і провідникових матеріалів, тобто мінімум приведених витрат. Для знаходження найбільш вигідного варіанту розташування ЦТП, складемо картограму навантажень. Для цього на плані цеху (рис. 2.1) визначимо координати центрів навантажень по ділянках 1 - 5: для 1 ділянки для 2 ділянки для 3 ділянки для 4 ділянки для 5 ділянки Попередньо розташування ЦТП можна визначити за методом знаходження геометричного центра ваги плоскої фігури: где: -повна розрахункова потужність, створювана i-м споживачем, и - відповідно абсциса, і ордината точок прикладання окремих навантажень i-го ділянки в осях координат х і у. Так як в знайденому місці на плані цеху розташований токарний станок (поз. 25 рис. 2.1), то місце розташування ТП перемістимо по осі х на 3,75 м. Правіше. Отже, місце розташування трансформаторної підстанції визначимо на плані цеху (рис. 2.1) як точку з координатами х = 14,1 м; у = 11,9 м. 4.Вибір схеми електропостачання, перетину проводів, кабелів і шинопроводів. 4.1.Вибір схеми електропостачання. Магістральна схема електропостачання найбільш раціональна для застосування в цьому випадку. Магістральні ланцюга виконані шинопроводами, головний - серії ШМА, розподільні - серії ШРА або ШРМ. Окремі приймачі підключаються до шинопроводам через відгалужувальні коробки кабелем або проводом, прокладеним в захисних трубах. Незважаючи на деяке зниження надійності електропостачання кожного споживача, в порівнянні з радіальної схемою вона дає ряд переваг: 1. Вартість виконання такої системи багато нижче, ніж радіальної. 2. Застосування магістральних і розподільних шинопроводів забезпечує швидкісний монтаж мережі. 3. Низькі втрати напруги і потужності. 4.2. Вибір перерізу проводів для електродвигунів. Вибір перерізу проводів для підключення споживачів виробляємо з умови їх нагріву довго допустимими струмами. Для цього визначимо для кожного споживача номінальні і пускові струми. Номінальний струм: (4.1) где: - номінальний струм електроприймача, А. - сумарна номінальна потужність, кВт. - номінальна напруга, кВ. - к.к.д. електроприймача. - коефіцієнт потужності. Пусковий струм (4.2) де: - кратність струму під час пуску. Провід й кабелі вибираємо виходячи з умови: (4.3) де: - тривало допустимий струм кабелю, при відповідних умовах прокладки. (4.4) де: - коефіцієнт поправки на температуру навколишнього середовища. Свердлильний станок: Приймаємо три одножильних дроти марки АПВ перерізом 2,5 мм2 с тривало допустимим струмом , уточнюємо: Прийнятий кабель задовольняє умові (4.3), прокладка виконується в сталевій трубі з умовним проходом 10 мм. Токарний станок: Приймаємо три одножильних дроти марки АПВ перерізом 6 мм2 с тривало допустимим струмом , уточнюємо: Прийнятий кабель задовольняє умові (4.3), прокладка виконується в сталевій трубі з умовним проходом 10 мм. Зварювальний трансформатор: Приймаємо мідний трьохжильний провід марки М 325 з тривало допустимим струмом , уточнюємо: Прийнятий кабель задовольняє умові (4.3), прокладка виконується в сталевій трубі з умовним проходом 25 мм. Заточний станок: Приймаємо три одножильних дроти марки АПВ перерізом 2,5 мм2 с тривало допустимим струмом , уточнюємо: Прийнятий кабель задовольняє умові (4.3), прокладка виконується в сталевій трубі з умовним проходом 10 мм. Вентилятор: Приймаємо три одножильних дроти марки АПВ перерізом 25 мм2 с тривало допустимим струмом , уточнюємо: Прийнятий кабель задовольняє умові (4.3), прокладка виконується в сталевій трубі з умовним проходом 25 мм. Мостовий кран: Приймаємо три одножильних дроти марки АПВ перерізом 25 мм2 с тривало допустимим струмом , уточнюємо: Прийнятий кабель задовольняє умові (4.3), прокладка виконується в сталевій трубі з умовним проходом 25 мм. Електрична піч: Приймаємо три одножильних дроти марки АПВ перерізом 2,5 мм2 с тривало допустимим струмом , уточнюємо: Прийнятий кабель задовольняє умові (4.3), прокладка виконується в сталевій трубі з умовним проходом 10 мм. Водяний насос: Приймаємо три одножильних дроти марки АПВ перерізом 25 мм2 с тривало допустимим струмом , уточнюємо: Прийнятий кабель задовольняє умові (4.3), прокладка виконується в сталевій трубі з умовним проходом 25 мм. Фрейзерний станок: Приймаємо три одножильних дроти марки АПВ перерізом 2,5 мм2 с тривало допустимим струмом , уточнюємо: Прийнятий кабель задовольняє умові (4.3), прокладка виконується в сталевій трубі з умовним проходом 10 мм. Для лінії освітлення приймаємо провід ШОС - 4, з нульовою шиною, з прокладкою по кронштейнам. Вибір шинопровода для ШРА1: Максимальний розрахунковий струм ШРА1 за каталожними даними приймаємо розподільний шинопровід типу ШРМ – 75 , розміром 355 мм. Спосіб прокладки - по опорних конструкціях - настінних стійок. Максимальний розрахунковий струм ШРА2 за каталожними даними приймаємо розподільний шинопровід типу ШРМ – 75, с , розміром 3,5511,2 мм Спосіб прокладки - по опорних конструкціях - настінних стійок. Максимальний розрахунковий струм ШРА3 за каталожними даними приймаємо розподільний шинопровід типу ШРМ – 75 , розміром 355 мм. Спосіб прокладки - по опорних конструкціях - настінних стійок. Вибір шинопровода: Максимальний розрахунковий струм ШМА , за каталожними даними приймаємо магістральний шинопровід типу ШМА, с , по одній смузі на фазу 1 2 3 4 5 |