Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь
FAQ
Написать работу

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу

Выбор цеховых трансформаторов

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Электроснабжение»

Специальность: Электроэнергетика 5В071800

Выполнил: Б 12 Группа:

№ зачетной книжки:

Руководитель: доц. Казанина И.В.

___________________________________________________ ____«___» ___________________2018 г.

Алматы 2018

Содержание

Введение…………………………………………………………………….………3

1 Задание к курсовой работе……………………………………………..………..4

2 Исходные данные……………………………………………………..……….....5

3 Выбор цеховых трансформаторов………………………………………………8

4 Выбор коммутационного оборудования………………………………………13

5 Расчет защитных аппаратов и кабелей по узлам питания цеха....…………...22

6 Расчет токов КЗ…………………………………………...…………………….26

Заключение…………………………………………….......……………………...33

Список литературы……………………………………...………………………..34
Введение

Дисциплина «Электроснабжение» включает в себя ряд разделов согласно типовой программе, которые изучаются студентами в курсе лекций и закрепляются лабораторными работами.

Одним из основных является раздел «Электрические нагрузки и графики электрических нагрузок», в нем изучаются расчетные величины и коэффициенты, встречающиеся в современных методах расчета нагрузок.

Важным элементом схем электроснабжения промышленных предприятий являются цеховые ТП, в трансформаторах которых теряется значительное количество электрической энергии, поэтому любое мероприятие по снижению потерь энергии в трансформаторах цеховых ТП является актуальным.

Самым распространенным силовым потребителем на промышленных предприятиях является асинхронный двигатель, при работе которого потребляется как активная, так и реактивная мощность. Установка батарей конденсаторов для индивидуальной компенсации реактивной мощности позволяет снизить передачу ее по питающей сети и увеличению коэффициента мощности в питающей сети.

В процессе обучения студенты должны изучить и правильно применять электрические аппараты в схемах электроснабжения, должны уметь составлять схемы главных подстанций предприятий и другие элементы систем электроснабжения.

Задание к курсовой работе

Для одного из цехов промышленного предприятия произвести следующие мероприятия:

1) Наметить узлы питания электроприемников (силовые шкафы, распределительные шинопроводы).

2) Определить силовые нагрузки по узлам питания, осветительную нагрузку и расчетную нагрузку по цеху в целом методом коэффициентов использования и максимума.

3) Выбрать схему питающей и распределительной сетей цеха.

4) Выбрать число и мощность трансформаторов, место расположения цеховой подстанции.

5) Определить сечение и марку проводов, кабелей и шин сети цеха.

6) Произвести выбор электрической аппаратуры и рассчитать токи плавких вставок предохранителей и уставок расцепителей автоматов.

7) Начертить план силовой электрической сети цеха.

8) Начертить схему силовой питающей и распределительной сетей цеха с указанием сечения проводов, кабелей, параметров отключающей и защитной аппаратуры и электроприемников.

9) На расчетной однолинейной схеме питающей и распределительной сетей цеха до 1 кВ указать параметры сети, защитных аппаратов, нулевого провода от КТП до наиболее удаленного мощного электродвигателя, расчетные и пиковые токи.

10) Определить трех-, двух- и однофазные токи короткого замыкания в намеченных точках К1, К2 и К3. Принять условно мощность к.з. на высшей стороне цеховых трансформаторов в пределах 100¸150 МВА. Однофазные к.з. рассчитать дважды: при схеме трансформатора D/U_о - 11 и схеме U/U_о - 12.

11) Проверить выбранные автоматы и предохранители по отключающей способности.

Исходные данные

Таблица 1– Исходные данные по цеху

№ по плану	Наименование оборудования	Установленная мощность, кВт	Коэффициенты
№ по плану	Наименование оборудования	Установленная мощность, кВт	К_и	cosφ	tgφ
1-5,6,9	Пресс холодного выдавливания	18	0,25	0,65	1,169
7,8	Пресс	55	0,25	0,65	1,169
10,12,15	Пресс горячештамповочный	7	0,25	0,65	1,169
11,17,19	Пресс фрикционный	11	0,25	0,65	1,169
13,14,16,18	Электрические печи сопротивления	40	0,8	0,95	0,329
20,30	Кран с ПВ-25 %	9,5	0,2	0,5	1,732
21	Обдирочно-шлифовальный	2	0,12	0,5	1,732
22, 24	Штамповочный	15	0,15	0,6	1,33
23	Плазмотрон	37	0,35	0,5	1,732
25	Аппарат контактной сварки ПВ-50% (кВА)	16,97	0,35	0,6	1,33
26-29	Продольно-фрезерный	8	0,12	0,5	1,732
31,32,33	Пресс горячештамповочный	90	0,25	0,65	1,169
34,35,36	Кузнечный индукционный нагреватель, кВА	39	0,25	0,65	1,169
37-39	Токарный	9	0,12	0,5	1,732
40,41	Вентилятор	37	0,6	0,8	0,75

Необходимо выразить установленную мощность электрооборудования в виде расчетной мощности, для этого воспользуемся следующими формулами:

- для электроприемников, паспортная мощность которых выражена в кВт с ПВ ≠ 100%:

- для электроприемников, пасопртная мощность которых выражена в кВА с ПВ ≠ 100%:

- для электроприемников, паспортная мощность которых выражена в кВА:

Пример:

1, 22) Кран с ПВ-25% :

34) Аппарат контактной сварки ПВ-50% :

14) Кузнечный индукционный нагреватель :

Условия пуска принимаются из условия мощности электрооборудования:

Легкий пуск – до 10 кВт.

Средний пуск – от 10 до 20 кВт.

Тяжелый пуск – более 20 кВт.

Коэффициенты К_и и cosφ определяются по справочным данным для каждого оборудования, коэффициент tgφ расчитывается по формуле:

Пример: tgφ продольно-фрезерный станка

Установленная мощность, кВт

Ки

Cos φ / tgφ

Средние мощности

Определение

n_э

Км

Qсм, квар

n₁

P_n1

P_*

n_*

n _э*

Pм, кВт

Qм, квар

Sм, кВА

ШРА1

1-5,6,9

Пресс холодного выдавливания

126

0,25

0,65/1,169

31,5

36,82

10,12,15

Пресс горячештамповочный

0,25

0,65/1,169

5,25

6,13

11,17,19

Пресс фрикционный

0,25

0,65/1,169

8,25

9,64

13,14,16,18

Электрические печи сопротивления

160

0,8

0,95/0,329

128

42,11

Кран с ПВ-25 %

9,5

0,2

0,5/1,732

1,9

3,29

Плазмотрон

0,35

0,5/1,732

12,95

22,42

Вентилятор

0,6

0,8/0,75

22,2

16,65

Итого

40/7

423,5

5,71

0,49

210,05

137,06

1,2

252,06

137,06

286,9

435,93

ШРА2

Аппарат контактной сварки

ПВ-50% (кВА)

16,97

0,35

0,6/1,33

5,93

7,91

26-29

Продольно-фрезерный

0,12

0,5/1,732

3,84

6,65

34,35,36

Кузнечный индукционный нагреватель, кВА

117

0,25

0,65/1,169

29,25

34,19

Вентилятор

0,6

0,8/0,75

22,2

16,65

Кран с ПВ-25 %

9,5

0,2

0,5/1,732

1,9

3,29

7,8

Пресс

110

0,25

0,65/1,169

27,5

32,14

Итого

55/8

322,47

6,87

0,28

90,62

100,83

1,52

137,74

100,83

170,7

259,36

ШР

Обдирочно-шлифовальный

0,12

0,5/1,732

0,24

0,41

22, 24

Штамповочный

0,15

0,6/1,33

4,5

5,99

37-39

Токарный

0,12

0,5/1,732

2,16

3,74

Итого

15/2

7,5

0,14

6,9

10,14

2,42

16,69

11,15

20,07

30,5

Радиальные потребители

31,32,33

Пресс горячештамповочный

270

0,25

0,65/1,169

67,5

78,9

270

234,9

357,87

543,75

Освещение

18,468

11,431

21,719

56,99

К ТП

Итого по цеху

90/2

1065,97

694,95

495,37

857,25

1326,53

При расчете мощностей Шино-проводов и распределительных щитов, в таблице 2 не учтены графы с 11 по 15, в связи с тем, что в данном цеху нет групп потребителей с К_и<0,2 и m>3.

Пример расчета.

Расчет средних мощностей для вентилятора

Средние мощности остальных приемников рассчитывались аналогично.

Далее производим расчет групп приемников, согласно выбранных узлов питания.

Средневзвешенное значение коэффициента использования для ШРА 1

Считаем эффективное число электроприемников n_э, причем при m>3 и К_и >0,2 определяется следующим образом

Так как фактическое число электроприемников n_э больше чем n, принимаем n.

К_м определяется согласно справочным данным.

Переходим к расчету максимальных расчетных нагрузок

Для ШРА 1 n_э˃ 10, тогда

Далее приступаем к расчету осветительной нагрузки цеха

где – коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки (для ремонтно-механического цеха ;

– удельная расчетная мощность (для ремонтно-механического цеха );

F – площадь помещения, м²;

– коэффициент реактивной мощности, определяется в зависимости от типа осветительного оборудования.

Тогда

Выбираем для цеха люминесцентные лампы, cosφ которых равен 0,85, следовательно

Находим суммарную нагрузку по цеху с учетом силовой и осветительной нагрузки:

Выбираем двух-трансформаторную ТП, с трансформаторами ТСЗ-630/10, номинальной мощностью S_н= 630 кВА.

Проверяем коэффициент загрузки трансформаторов

ШРА 1

1-5,6,9

Пресс холодного выдавливания

42,07

168,3

средний

84,15

предох-ль

10,12,15

Пресс горячештамповочный

16,36

81,81

легкий

2,5

32,72

предох-ль

11,17,19

Пресс фрикционный

25,71

102,85

средний

51,42

предох-ль

13,14,16,18

Электрические печи сопротивления

63,97

тяжелый

1,6

39,98

предох-ль

Кран с ПВ-25 %

9,5

28,86

144,34

легкий

2,5

57,73

предох-ль

Плазмотрон

112,43

337,3

тяжелый

1,6

210,81

автомат

Вентилятор

70,27

210,81

тяжелый

1,6

131,75

автомат

ШРА 2

Аппарат контактной сварки

ПВ-50% (кВА)

101,29

303,87

тяжелый

1,6

189,91

автомат

26-29

Продольно-фрезерный

24,31

121,55

легкий

2,5

48,62

предох-ль

34,35,36

Кузнечный индукционный нагреватель, кВА

91,16

273,48

тяжелый

1,6

170,93

автомат

Вентилятор

70,27

210,81

тяжелый

1,6

131,75

автомат

Кран с ПВ-25 % 9,5

28,86

144,34

легкий

2,5

57,73

предох-ль

7,8

Пресс 55

128,56

385,68

тяжелый

1,6

241,05

автомат

ШР

Обдирочно-шлифовальный

6,07

30,38

легкий

2,5

12,15

предох-ль

22, 24

Штамповочный

37,98

151,93

средний

75,96

предох-ль

37-39

Токарный 9

27,34

136,74

легкий

2,5

54,69

предох-ль

Радиальные потребители

31,32,33

Пресс горячештамповочный

210,37

631,13

тяжелый

1,6

394,45

автомат

К_пуск выбирается в зависимости от условий пуска: Легкий – 5-7

Средний – 4-5

Тяжелый – 3-4

Пример выбора защитных аппаратов и проводов для групп электроприемников, питающихся от ШРА 1:

- Плазматрон:

Так как I_пуск/α > 100 А, следовательно для защиты провода, питающего точильный станок, принял к установке автомат.

Автоматический выключатель Compact CVS

Рисунок 1 – Автоматический выключатель Compact CVS фирмы Schneider Electric

Условия выбора автоматического выключателя:

А) ;

Б) ;

В)

Пример выбора:

I_{ном.авт.}= 125 А > 112,43 А;

I_{расц.ном}= 125 А > 112,43 А;

I_{сраб.эл.расц.}= 1250 А > 1,25·337,3 = 421,625 А.

Выберем провод для данного электроприемника. Провод выбирается из условия:

;

где K_з = 1 при защите проводов данным видом автомата;

K_попр = 1 при прокладке проводов в лотке;

I_з = I_{ном.расц}– ток защиты автоматического выключателя.

I_{доб.пров}= 140 > 112,43 А;

I_{доб.пров}= 140 > 125 А,

Примем к установке провод ППВ 4х25 с I_доп = 140 А

- пресс фрикционный:

Так как I_пуск/α < 100 А, следовательно для защиты провода, питающего пресс принял к установке предохранитель.

Рисунок 2 – Предохранители фирмы Schneider Electric

Условия выбора предохранителя:

А) ;

Б)

Пример выбора:

I_{ном.пред.}= 63 > 25,71 А;

I_{ном.пл.вст.} = 63 А > 51,42 А,

Выберем провод для данного электроприемника. Провод выбирается из условия:

;

где K_з = 0,33 при защите проводов данным видом автомата;

K_попр = 1 при прокладке проводов в лотке;

I_з = I_{ном.пл.вст.}– ток защиты предохранителя.

I_{доб.пров}= 26 > 25,71 А;

I_{доб.пров}= 26 > 20,79 А,

Примем к установке провод ППВ 4х2 с I_доп = 26 А

На основании этого, в таблице 4, выбираем провода, автоматические выключатели или предохранители для остального оборудования.

Таблица 4 – Расчет защитных аппаратов к ЭП

№ ЭП	Расчетный ток, А		Автоматический выключатель					Предохранитель			Тип аппарата защиты	Кз	Токовая нагрузка провода			Марка и сечение провода
	Iдлит (Iн)	Iкр (Iпуск)	Iном.ав, А	Ток расцепителя, А		Уст. мгновен. срабатывания		Ток плавкой вставки, А		Iном. Пред, А			Токовая нагрузка провода
	Iдлит (Iн)	Iкр (Iпуск)	Iном.ав, А	Iрасц (расч)	Iрасц (н)	Iср (расч)	Iср (н)	Iрасчплвст	Iномплвст	Iном. Пред, А			Кз*Iз	Iдоппров
ШРА 1
1-5,6,9	42,07	168,3						84,15	100	100	Fusarc CF 100	0,33	33	46		ППВ-4х5
10,12,15	16,36	81,81						32,72	40	40	Fusarc CF 40	0,33	13,2	17		ППВ-4х1
11,17,19	25,71	102,85						51,42	63	63	Fusarc CF 63	0,33	20,79	26		ППВ-4х2
13,14,16,18	63,97	63,97						39,98	80	80	Fusarc CF 80	0,33	26,4	80		ППВ-4х10
20	28,86	144,34						57,73	63	63	Fusarc CF 63	0,33	20,79	30		ППВ-4х2,5
23	112,43	337,3	125	112,43	125	421,62	1250				Compact CVS 125	1	125	140		ППВ-4х25
40	70,27	210,81	80	70,27	80	263,51	640				Compact CVS 80	1	80	80		ППВ-4х10
40
25	101,29	303,87	125	101,29	125	379,83	1250				Compact CVS 125	1	125		140	ППВ-4х25
26-29	24,31	121,55						48,62	50	50	Fusarc CF 50	0,33	16,5		26	ППВ-4х2
34,35,36	91,16	273,48	100	91,16	100	341,85	1000				Compact CVS 100	1	100		100	ППВ-4х16
41	70,27	210,81	80	70,27	80	263,51	800				Compact CVS 80	1	80		80	ППВ-4х10
30	28,86	144,34						57,73	63	63	Fusarc CF 63	0,33	20,79		30	ППВ-4х2,5
7,8	128,56	385,68	160	128,81	160	482,1	1600				Compact CVS 160	1	160		170	ППВ-4х35
ШР 1
21	6,07	30,38						12,15	16	16	Fusarc CF 16	0,33	5,28	11		ППВ-4х0,5
22, 24	37,98	151,93						75,96	80	80	Fusarc CF 80	1	80	80		ППВ-4х10
37-39	27,34	136,74						54,69	63	63	Fusarc CF 63	0,33	20,79	30		ППВ-4х2,5
Радиальные потребители
31,32,33	210,37	631,13	250	210,37	250	788,91	2500				Compact CVS 250	1	250	270		ППВ-4х70