Проект электроснабжения ремонтно-механического цеха

 

 

 

Окончание таблицы 2.1

 

 

 

 

2.2 Расчет освещения методом коэффициента  использования светового потока

 

Определяем по таблице 6.2[1] нормируемую освещенность и коэффициент запаса:

 

Енорм = 300 лк;                    Кзап = 1,5

 

Выбираем по таблице 6.4[1] светильник типа ЛДОР с лампами ЛЛ 80

Определяем высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью:

 

h = H – ( hp + hc )                                                   (2.15)

 

 

где, H – высота помещения, м;

hp – высота рабочей поверхности, таблица 6.2 [1] hp = 0,8 м

hc – высота свеса светильника, hc = 0,6 м

 

h = 5 – (0.8 + 0.6) = 3.8 м

 

По таблице 6,7 [1] выбираем коэффициенты отражения от потолка, стен и рабочей поверхности, учитывая, что стены и потолок побелены:

 

pn = 70%,   pc = 50%, pp = 10%

Определяем индекс помещения по формуле:

 

i =                                                              (2.16)

 

где, А, Б – длина и ширина помещения, м

 

 

 

i = = 2.94

 

Определяем необходимое количество ламп:

 

Nл =                                                   (2.17)

 

где: Енорм – нормируемая освещенность, лк;

S – площадь цеха, ;

Z – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерное распределение светового потока, Z = 1.1[1];

Кзап – коэффициент запаса, таблица 6.3 [1] Кзап = 1,5;

 – световой поток, таблица 2.15 [2] Фл = 5600 лм;

ŋ – коэффициент использования светового потока, таблица 6.7[1]

ŋ = 62%

 

Nл = = 154 лампы

 

Определяем требуемый поток одной лампы по формуле:

 

Фл =                                                 (2.18)

 

 

Фл = = 5126 лм

 

Определяем фактическую освещенность:

 

Ефакт =                                                    (2.19)

 

 

Ефакт = = 305,5 лк

 

Отклонения расчитанной освещенности находятся в допустимых пределах:

от – 10% до + 20%.

Вычисляем установленную мощность ламп в цеху:

 

Руст = Nл × Рл                                                            (2.20)

 

где: Рл – мощность лампы, Вт

 

Руст = 154 × 80 = 12320 Вт

 

Вычисляем расчетную загрузку осветительной установки:

 

Рмах = 1,1 × Кс × Руст                                                 (2.21)

 

где: Кс – коэффициент спроса, таблица 11.1 [1], Кс = 0,95

 

Рмах = 1,1 × 0,95 ×  12320 = 12874,4 Вт

 

Определяем полную мощность:

 

Sмах =                                                            (2.22)

 

где: cos φ – коэффициент мощности, для ламп ЛЛ cosφ = 0,95

 

Sмах = = 13552 ВА

 

Определяем максимальный расчетный ток:

 

 

Iмах =                                                     (2.23)

 

где: Uном – номинальное напряжение, В

 

Iмах = = 20,61 А

 

2.3 Выбор числа и мощности трансформаторов

Вычисляем расчетную нагрузку на шинах ТП:

 

Sмах ТП = S мах.с + S мах.о                                               (2.24)

 

где: S мах. с – силовая нагрузка на шинах ТП, кВА;

                  S мах. о – осветительная нагрузка цеха, кВА

 

Sмах. ТП = 189,03 + 13,55 = 202,58 кВА

 

По нагрузке выбираем два трансформатора, таблица 20,1 [1], типа ТМ-160

Проверяем возможность работы трансформатора в аварийном режиме:

 

1,4 Sном..т > S мах. ТП                                             (2.25)

 

где: S ном.т – номинальная мощность трансформатора

 

1,4 ×160 = 224 кВА > 202,58 кВА

 

Определяем коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме:

 

Кз =                                                      (2.26)

 

 

Кз = = 0,63

 

 

Выбранный трансформатор типа ТМ-160 загружен в нормальном режиме на 63%, коэффициент загрузки находится в пределах нормы.

 

2.4 Расчет токов короткого замыкания  на стороне 0,4 кВ

 

Рассчитываем ток трехфазного короткого замыкания на стороне 0,4 кВ. Для этого составляем расчетную схему цепи короткого замыкания и по ней составляем схему замещения:

По таблице 21.1 [1] определяем сопротивление всех элементов схемы:

rт = 17 мОм    Хт = 42 мОм

rа = 5,5 мОм   Ха = 2,7 мОм

rтт = 20 мОм   Хтт = 30 мОм

Вычисляем полное сопротивление схемы:

 

z =                                                   (2.27)

 

где: ∑r – суммарное активное сопротивление элементов цепи, мОм

 

 

 

z = = 85,94 мОм

 

Определяем действующее значение токов короткого замыкания:

 

 

I” = I∞ =                                                      (2.28)

 

где: Uном – линейное напряжение сети, В

 

I” = I∞ = = 2,68 кА

 

Определяем ударный ток короткого замыкания:

 

iy = √2 × Ку × I”                                                      (2.29)

 

где: Ку – ударный коэффициент, Ку = 1,2 [1] для линий, питающихся от трансформаторов мощностью 160 кВА

 

iy = √2 ×1,2 ×2,68 = 4,55 кА

 

Определяем мощность короткого замыкания:

 

Sk =√3 × Uном × I”                                               (2.30)

 

Sk =√3 × 0,38 × 2,68 = 1,76 кВА

 

 

 

 

2.5 Выбор оборудования до 1кВ

 

     Провода и кабели, выбранные по номинальному току, испытывают перегрузки и протекание токов при коротком замыкании. Поэтому электрические сети и электроприемники должны защищаться защитными аппаратами.

 

В качестве защитных аппаратов применяют плавкие предохранители и автоматические выключатели.

Плавкие предохранители применяют в основном для защиты электроприемников, проводов и кабелей от токов короткого замыкания.

Определяем номинальный ток двигателя токарного станка по формуле:

 

Iном =                                                  (2.31)

 

где: Рном – номинальная мощность станка, кВт;

Uном – номинальное напряжение сети, В;

cosφ – коэффициент мощности;

ŋ – к.п.д. двигателя станка, ŋ = 0,8 ÷ 0,9

 

Iном =   = 78,09 А

 

Определяем пусковой ток двигателя:

 

Iпик = Iпуск = К × Iном                                                 (2.32)

 

где: К – кратность пускового тока, К = 5 ÷ 7, (для печей сопротивления К =1).

 

 

 

Iпуск = 6 ×78,09 = 470,34

 

Определяем номинальный ток плавкой вставки предохранителя по двум условиям:

Iвст >                                                            (2.33)

 

где: ⍺ - пусковой коэффициент, ⍺ = 2,5 для легких условий пуска, ⍺ = 1,6 ÷ 2 – для тяжелых условий пуска

 

 

Iвст > = 188,14 А

 

Iвст > Iном                                                          (2.34)

 

Выбираем по таблице 14.1 [1] предохранитель типа ПН2–200 с Iном.вст =250 А.

 

200 А > 188,14 А

 

Для остальных электроприемников выбор автоматов производим аналогично и результаты заносим в таблицу 2.2

Определяем номинальный ток щита освещения:

 

Iном. що =                                                  (2.35)

 

где: Руст – установленная мощность щитка освещения, Вт

cosφ – коэффициент мощности

 

Iном. що = = 19,73 А

 

 

Выбираем плавкую вставку для предохранителей щитка освещения:

 

 

Iвст > 1,2 × Iном. що                                                  (2.36)

 

Выбираем предохранитель типа ПН2-100 с Iном. вс = 25 А

 

Iвст =25 > 1,2 ×19,73 = 23,68 А

 

 

 

Для выбора автомата определяем номинальный ток на шинопроводе ШМА1 и ШМА2:

 

Iном. щма1 =                                               2.37)

где: Sном – номинальная мощность трансформатора. кВА

Uном – номинальное вторичное напряжение трансформатора, Uном = 380 В

 

Iном. щма1 = = 243,38 А

 

Iном.а ≥ Iном. ШМА1                                                                                 2.38)

 

Iном.а ≥Iн.р                                                              (2.39)

 

где: Iном.а – номинальный ток автомата, А

Iн.р – номинальный ток расцепителя, А

 

250 А > 243,38 А

 

 

250 А >243,38 А

 

 

Выбираем по таблице А.6 [7] два автоматических выключателя типа ВА51-35 с Iном.а = 250 А и Iн.р = 250 А

Для РП выбираем рубильники ввода:

 

Iном.р ≥ Iном. РП                                                     (2.40)

 

где: Iном.р – номинальный ток рубильника, А

Iном. РП – номинальный ток на РП, А

 

100 А > 83,34 А

 

Выбираем по      [6]  рубильник типа РС -1 с Iном.р = 100 А

Остальные расчеты по выбору защитных аппаратов ведем аналогично и результаты заносим в таблицу 2.2

 

2.6 Выбор сечений проводов и жил  кабелей

 

По таблице 1.3.31 [3] выбираем алюминиевый магистральный шинопровод:

ШМА 73 с Iном. щма1,2 = 243,38 А; ( 3 × 25 ) мм2

Все проводники электрической сети проверяем по допустимому нагреву током нагрузки.

По таблице 7.3 [1] выбираем сечение трехпроводной линии марки АВВГ для ЩО:

Iрасч < Iдоп                                                         (2.41)

 

где: Iрасч – расчетный (номинальный) ток нагрузки, А;

Iдоп – предельно допустимый ток для данного сечения провода

 

19,73 А < 65 А

 

Сечение провода S = ( 3 × 10 + 1 × 6) мм2.

 

Проверяем соответствие принятого сечения провода к отдельным электрическим приемникам требуемому коэффициенту защиты.

Полагаем, что перегрузка сети маловероятна для электрической сети, защищаем от токов короткого замыкания:

 

Iдоп > Iз.а × Кз                                                    (2.42)

 

где: Iз.а - ток плавкой вставки предохранителя, А;

Кз – коэффициент защты, Кз = 0,33

 

 

Iдоп = 65 А > 31 × 0,33 = 10,23 А

 

Для остального оборудования расчет и выбор сечения кабеля, провода ведется аналогично, данные заносим в таблицу 2.2.

Марку провода выбираем по таблице 144 [4] типа АПВ.

Провод АПВ – трехжильный ( алюминиевые жилы в полихлорвиниловой оболочке).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.2

Поз. обозн. электроприемника	I ном , А	I ном а ; I пуск , А	Тип защит. аппарата	Iзащ , А	Iдоп , А	Сечение провода кабеля	Iз * Кз	Марка проводника
ШМА1
РП1
2, 2, 2	16,12	25	ВА 51 - 25	20	19	3 × 2,5	4,4	АПВ
3, 3	17,49	25	ВА 51 - 25	20	19	3 × 2,5	4,4	АПВ
Итого на РП1	83,34	-	РС - 1	100	95	3 × 35	-	АПВ
РП2
1	14,72	25	ВА 51-25	16	19	3 × 2,5	3,52	АПВ
8	31,71	100	ВА 51 -31	40	40	3 × 6	8,8	АПВ
12, 12, 12	14,26	25	ВА 51 - 25	16	19	3 × 2,5	3,52	АПВ
Итого на РП2	89,21	-	РС-1	100	95	3 × 35	-	АПВ
4, 4	78,09	470,34	ПН2 - 250	200	80	3 × 25	66	АПВ
6	68,13	408,78	ПН2 - 250	200	80	3 × 25	66	АПВ
7	73,55	441,3	ПН2 - 250	200	80	3 × 25	66	АПВ
9, 9	99,05	594,3	ПН2 - 250	250	130	3 × 50	82,5	АПВ
10	84,2	505,2	ПН2 - 400	315	130	3 × 50	103,95	АПВ
13	44,03	-	ПН2 - 100	31	47	3 × 10	10,23	АПВ
Итого на ШМА1	243,38	-	ВА 51 - 35	250	265	3 × 25	55	ШМА 73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 2.2

 

Поз. обозн. электроприемника	I ном , А	I ном а ; I пуск , А	Тип защит. аппарата	Iзащ , А	Iдоп , А	Сечение провода кабеля	Iз * Кз	Марка проводника
ШМА2
РП3
3, 3	17,49	25	ВА 51 - 25	20	19	3 × 2,5	4,4	АПВ
8	31,71	100	ВА 51 - 31	40	32	3 × 6	8,8	АПВ
12, 12	14,26	25	ВА 51 - 25	16	19	3 × 2,5	3,52	АПВ
Итого на РП3	77,72	-	РС - 1	100	80	3 × 25	-	АПВ
РП4
1	14,72	25	ВА 51 - 25	16	19	3 × 2,5	3,52	АПВ
2, 2	16,12	25	ВА 51 - 25	20	19	3 × 2,5	4,4	АПВ
8	31,71	100	ВА 51 -31	40	32	3 × 6	8,8	АПВ
Итого на РП4	93,39	-	РС - 1	100	95	3 × 35	-	АПВ
4	78,09	470,34	ПН2 - 250	200	80	3 × 25	66	АПВ
5, 5	44,18	265,08	ПН2 - 250	125	47	3 × 10	41,25	АПВ
6, 6	68,13	408,78	ПН2 - 250	200	80	3 × 25	66	АПВ
7	73,55	441,3	ПН2 - 250	200	80	3 × 25	66	АПВ
10	84,2	505,2	ПН2 - 400	315	130	3 × 50	103.95	АПВ
11	85,56	513,36	ПН2 - 250	250	95	3 × 35	82,5	АПВ
13	44,03	-	ПН2 - 100	31	47	3 × 10	10,23	АПВ
ЩО	19,73	23,68	ПН2 - 100	31	65	3 × 10 + 1 × 6	10,23	АВВГ
Итого на ШМА2	243,38	-	ВА 51 - 35	250	265	3 × 25	55	ШМА 73