Электроснабжение электромеханического цеха

Продолжение таблицы 1.2

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Всего по РП 1		4	78	0,2	0,6	1,33		15,6	20,7	26	-	-	-
РП 4
Алмазно-расточные станки	2,8	2	5,6	0,14	0,5	1,73		0,78	1,3	1,5	-	-	1,1	0,78	1,3	1,5	2,3
Горизонтально-расточные станки	18	4	72	0,14	0,5	1,73		10,1	17,5	20,2	-	-	1,1	10,1	17,5	20,2	30,6
Всего по РП 4		6	77,6	0,14	0,5	1,72	12,9	10,9	18,8	21,7	4	2,9	1,1	32	20,7	38	57,6
РП 2
Вентиляторы	4,5	4	18	0,7	0,8	0,75		12,6	9,5	15,8	-	-	-	12,6	9,5	15,8	24
Всего по РП 2		4	18	0,7	0,8	0,75		12,6	9,5	15,8	-	-	-
Кран-балка	3,8	1	3,8	0,1	0,5	1,73		0,38	0,66	0,76	-	-	-	0,38	0,66	0,76	1,2
РП 3
Компрессоры	50	2	100	0,65	0,8	0,75		65	48,8	81,3	-	-	1,1	65	48,8	81,3	123
Продольно-строгальные станки	30	2	60	0,14	0,5	1,73		8,4	14,5	16,8	-	-	1,1	8,4	14,5	16,8	25,5
Всего по РП 3		4	160	0,46	0,75	0,86	1,7	73,4	63,3	98,1	4	1,65	1,1	121	70	140	212
Всего по ШРА 3		19	337,4	0,33	0,7	1	26,3	112,9	113	160	13	1,6	1,1	180,6	113	213	323
ВСЕГО на ШНН					0,61	1,3		217,3	284,3	357,8				343	284	445	675
Потери														8,9	44,5	45,4
Всего на ВН														352	329	482	732
Всего с КУ														349,9	68,47	356,5	363

 

 

 

 

1.3 Определение  электрических нагрузок цеха

 

Определяется номинальная мощность электроприемников, приведенная к длительному режиму работы. Данные расчетов заносятся в колонку 2 таблицы 2. Суммарная номинальная мощность, приведенная к длительному режиму и к условной мощности, записывается в колонку 4.

К РП6 подключены: поперечно-строгальные станки – 3 ед., вертикально-сверлильные станки – 3 ед., токарно-револьверные станки –8 ед..

Для третьейгруппы электроприемников (токарно-револьверных станков) из табл.1.5.1 [4] выбираем: 0,17,  tgj=1,17, соsj=0,65.

Суммарная номинальная мощность группы электроприемников

                                               (1.3.1)

где Рn – номинальная мощность одного электроприемника;

количество электроприемников  данного типа.

PnS=12,5×8=100кВт.

Определяется эффективное число электроприемников (с пом.табл.1.5.2 [4])

nэ- не определяется, т.к..

Средняя активная нагрузка за смену

Pсм=Ки×РнS,                                                 (1.3.2)

Pсм=

Средняя реактивная нагрузка за смену (1.2.5)

,                                                        (1.3.3)

Т.к. не определяется, то где в автоматическом режиме.

Активная максимальная расчетная мощность группы электроприемников с различными режимами работы (1.2.1)

,                                                 (1.3.4)

Pм=17×1=17 кВт

Реактивная максимальная расчетная мощность группы электроприемников с различными режимами работы (1.2.2).

                                                 (1.3.5)

Qм=1 ×19,9=19,9 квар

Общая максимальная расчетная мощность группы электроприемниковс различными режимами работы (1.2.3)

кВ×А

Ток на РУ определяется:

. (1.3.6)

А

Аналогично рассчитываются остальные группы электрооборудования. Результаты расчета заносятся в табл.2.

Мостовой кранс ПВ=40%

Пересчитываем мощность на ПВ=40%

 (1.3.7)

где паспортная мощность мостового крана;

      ПВ – паспортная продолжительность  включения,

кВт

Остальные значения рассчитываются аналогично 3-группе (на РП6). Результаты расчета заносим в табл.2.

Определяется расчетная мощность трансформатора с учетом потерь, но без компенсации реактивной мощности.

Sт³Sр=0,7×Sм(ВН)=0,7×490=343,3кВ×А

Выбираем трансформатор цеховой подстанции [5] ТМ 400/10/0,4 мощностью 400 кВА, 10кВ, 0,4кВ.

Rт=5,6 мОм, Xт=14,9 мОм, Zт=15,9 мОм, Zт(1)=195мОм,

DРхх=0,950кВт DРкз=5,5кВт uкз=4,5% iхх=2,1%

1.4 Расчет и  выбор компенсирующего устройства

 

Принимается cosjк=0,92, тогда tgjк=0,42.

,

.

Таблица 1.3 – Сводная ведомость нагрузок.

Параметр	cosj	tgj	Pм, кВт	Qм, квар	Sм, кВ×А
Всего на ШРА1 без КУ	0,61	1,31	343	284	445
КУ				250
Всего на ШРА1 с КУ	0,89	0,5	343	34	344,7
Потери			6,9	34,47	35,2
Всего с КУ			349,9	68,47	356,5

 

Расчетная мощность КУ:

Qкр=a×Рм×(tgj-tgjк), (1.4.1)

где a – коэффициент, учитывающий повышение cosj естественным способом.

Qкр=0,9×343×(1,31-0,42)=274,7квар

Выбираем компенсирующее устройство УКМ-0,4-250.

Определяем фактические значения tgjк и cosjк после компенсации реактивной мощности.

, (1.4.2)

cosjk=0,9.

Выберем точку подключения КУ к шинопроводу.

Рисунок 1.2 – Расчетная схема.

 

Очевидно, что КУ необходимо установить на ШРА2.

Проверим выполнение условия

 (1.4.3)

в точках подключения нагрузок.

Точка 1: 182,5³ ³27,5 –выполняется;

Точка 3: 121,6³ ³100,83 – не выполняется;

Точка 4: 100,83³ ³80,2 – не выполняется;

Точка 5: 80,2³ ³79,5 – не выполняется.

Значит, подключаем КУ мощностью 250 кВАр в точке 1. 
2 Расчет элементов системы электроснабжения

 

2.1 Расчет внутрицеховых электрических сетей

 

Выбираем провод для наружной ВЛ.

.                                            (2.2.1)

 A.

Наружная ВЛ – Одножильный провод СИП 3-1х35.

Выбираем шинопроводы.

ШРА1 – ШРА 250-32 УЗ, сечение 35х5 мм,

ШРА2 – ШРА 4 100-44 УЗ, сечение 3,55х11,2 мм,

ШРА3 – ШРА 4 100-44 УЗ, сечение 3,55х11,2 мм.

Зная токи в кабелях, по каталогу [1] выбираем кабели.

Таблица 2.1 – Выбор кабелей.

Потребитель	Iрасч.,А	Марка кабеля
РП1	39	АВВГ-4х10
РП2	24	АВВГ-4х10
РП3	212	АВВГ-4х150
РП4	57,6	АВВГ-4х16
РП5	297	АВВГ-4х240
РП6	71	АВВГ-4х25
Сварочные автоматы	39	АВВГ-4х6
Вентиляторы	24	АВВГ-4х6
Компрессоры	123	АВВГ-4х25
Алмазно-расточные станки	2,4	АВВГ-4х6
Горизонтально-расточные станки	30,6	АВВГ-4х6
Продольно-строгальные станки	25,5	АВВГ-4х25
Кран-балка	1,2	АВВГ-4х6
Краны мостовые	4,2	АВВГ-4х6
Расточные станки	25,5	АВВГ-4х25

Продолжение таблицы 2.1

Поперечно-строгальные станки	9,5	АВВГ-4х6
Радиально-сверлильные станки	12,7	АВВГ-4х6
Вертикально-сверлильные станки	3,8	АВВГ-4х6
Электропечи сопротивления	203	АВВГ-4х50
Заточные станки	3,2	АВВГ-4х6
Токарно-револьверные	40	АВВГ-4х6

 

2.2 Выбор аппаратов защиты

 

Выбираем аппараты защиты для каждого вида электроприемников.

 

Таблица 2.2 – Выбор автоматических выключателей.

Потребитель	Iрасч.,А	Марка	Номинальный ток выключателя, А	Iоткл, А
РП1	39	ВА 88-35-63	63	0,63
РП2	24	ВА 88-35-63	63	0,63
РП3	212	ВА 88-35-250	250	2,5
РП4	57,6	ВА 88-35-63	63	0,63
РП5	297	ВА 88-40-400	400	4,0
РП6	71	ВА 88-40-400	400	4,0
Сварочные автоматы	39	ВА 47-100	100	10
Вентиляторы	24	ВА 47-100	100	10
Компрессоры	123	ВА 47-100	100	10
Алмазно-расточные станки	2,4	ВА 47-100	100	10
Горизонтально-расточные станки	30,6	ВА 47-100	100	10
Продольно-строгальные станки	25,5	ВА 47-100	100	10
Кран-балка	1,2	ВА 88-33-16	100	10
Краны мостовые	4,2	ВА 88-33-16	100	10
Расточные станки	25,5	ВА 47-100	100	10

 

Продолжение таблицы 2.2

Поперечно-строгальные станки	9,5	ВА 47-100	100	10
Радиально-сверлильные станки	12,7	ВА 47-100	100	10
Вертикально-сверлильные станки	3,8	ВА 47-100	100	10
Электропечи сопротивления	203	ВА 47-100	100	10
Заточные станки	3,2	ВА 47-100	100	10
Токарно-револьверные	40	ВА 47-100	100	10

 

Для защиты распределительного шинопровода ШМА 4-1250-44 1УЗ выбираем выключатель ВА 88-40-800 с номинальным током выключателя 800А и током отключения8 кА.

 

3 Расчет тока короткого замыкания

 

3.1 Расчет тока короткого замыкания

Рисунок 3.1 – Схема к расчету токов КЗ в сети напряжением 0,4кВ

 

Рисунок 3.2 – Схема замещения

 

Определим сопротивление системы:

Посчитаем удельное сопротивлениепровода СИП-3 сечением 240 мм2:

,(3.1.1)

где g – удельная проводимость;

S – сечение, мм. S=240 мм2

Для алюминия g=30м/Ом×мм2

Ом/км

Rc`=r0×Lc×(0,4/10)2=0,14×1,5∙1,6=0,336 мОм

Для трансформатора (выбираем по табл. 1.9.1 [4]):

Rт=5,6 мОм;

Хт=14,9 мОм;

Zт=15,9 мОм;

Zт(1)=195 мОм.

Для автоматического выключателя 1SF ВА 88-40-800 (выбираем по табл. 1.9.3 [4]:

Rа=0,1 мОм; Ха=0,1 мОм; Rn=0,15 мОм

Для ШРА1(выбираем по табл. 1.9.7 [4]):

r0=0,034 мОм/м; x0=0,016 мОм/м;

r0n=0,068 мОм/м; x0n=0,053 мОм/м

Rш=r0∙Lш=0,034×10-3×25= 0,85мОм

Хш=х0∙Lш=0,016×25= 0,4 мОм

Длину участка шины ШРА1 от трансформаторной подстанции до точки подключения к ней ШРА2Lш определяем по схеме.

Для ШРА2(выбираем по табл. 1.9.7 [4]):

r0=0,034 мОм/м; x0=0,016 мОм/м;

r0n=0,068 мОм/м; x0n=0,053 мОм/м

Rш=r0∙Lш=0,034∙32,6= 1,1 мОм

Хш=х0∙Lш=0,016∙32,6= 0,52 мОм

Длину шины ШРА2Lш определяем по схеме.

Для кабеля АВВГ 4х25 (выбираем по табл.1.9.5 [4]):

r0=1,25мОм/м;x0=0,091 мОм/м;

Rк1= r0∙Lк1=1,25∙6= 7,5мОм

Хк1= х0∙Lк1=0,091∙6= 0,55мОм

Длину кабеля АВВГ 4х25 определяем по схеме.

Для автоматического выключателя 3SFВА 88-40-400 (выбираем по табл. 1.9.3 [4]):

Rа=0,15 мОм; Ха=0,17 мОм; Rn=0,4 мОм

Для автоматического выключателя SF14ВА47-100 (выбираем по табл. 1.9.3 [4]):

Rа=1,3 мОм; Ха=1,2 мОм; Rn=0,75 мОм.

Для кабеля АВВГ 4х6 (выбираем по табл.1.9.5 [4]):