--PAGE_BREAK--
6. Выбор схемы электроснабжения цеха
Схемы электроснабжения приёмников электрической энергии
промышленных предприятий зависят от мощности отдельных приёмников, их количества, распределения по территории и других факторов и должны отвечать следующим требованиям:
1. Обеспечить необходимую надёжность электроснабжения в зависимости от категории приёмников;
2. Иметь оптимальные технико-экономические показатели по капитальным затратам, расходу цветных металлов, эксплуатационным расходам и потерям энергии;
3. Быть удобными в эксплуатации;
4. Допускать применение индустриальных и скоростных методов монтажа.
Схемы цеховых сетей бывают радиальные и магистральные.
Для механического цеха выберем два варианта схем электроснабжения
и произведем технико-экономический расчёт для каждой из них.
Вариант 1
Таблица 2
Распределение цехового ЭО по пунктам питания и шинопроводам
№ отделения/цеха
№ ЭО по прану цеха (кол-во)
№ тип пункта питания
1
1(2),2,3,4(3)
РП-3
1
5(2),6,7,8,9,49
РП-4
2
14, 15(3)
РП-1
2
11,12(2), 13
РП-2
3
16(3),17,18(2),19,20(2),21(2),22(2)
ШРА-1
3
23(2),24(2),25(2),27(3),28(2),29,30,31(3),32(2),33,34(2)
ШРА-2
4
42(2), 43(2),44, 45(4), 46 (3), 47(3), 48,35
РП-9
5
52,51,50,53(2),35(3)
РП-8
6
54(2),58,56,57
РП-5
6
55,59(2),60(3),61(2)
РП-6
7
62,63,64,65(2),66,67,68(2)
РП-7
4
42(2), 43(2),44, 45(3)
РП-10
4
36,37(2),38(2),39,40,41(2)
РП-11
Вариант 2
№ отделения/цеха
№ ЭО по прану цеха (кол-во)
№ тип пункта питания
1
1(2),2,3,4(3)
РП-3
1
5(2),6,7,8,9,49
РП-4
2
14, 15(3)
РП-1
2
11,12(2), 13
РП-2
3
36,37(2),38(2),39,40,41(2),16(3),17,18(2),19,20(2),21(2),22(2)
ШРА-1
3
23(2),24(2),25(2),27(3),28(2),29,30,31(3),32(2),33,34(2)
ШРА-3
4
42(2), 43(2),44, 45(4), 46 (3), 47(3), 48
ШРА-2
5
52,51,50,53(2),35(3)
РП-8
6
54(2),58,56,57
РП-5
6
55,59(2),60(3),61(2)
РП-6
7
62,63,64,65(2),66,67,68(2)
РП-7
7. Обоснование и выбор напряжения распределения электроэнергии
При наличии электроприёмников с интервалом мощностей Рн = 0,1 – 120 кВт
Принимаем напряжение распределения электроэнергии Uн = 380 В. Это напряжение так же выгодно для освещения 220 В.
8. Расчёт и выбор параметров схемы
Используем метод упорядоченных диаграмм. Расчёт ведём по двум вариантам схем.
8.1 Определение расчётной нагрузки на питающую линию ТП-ШРА 1
Количество оборудования n= 11 (шт.)
Суммарная мощность
Находим эффективное число приемников
число наибольших приемников, мощность каждого из которых не менее половины мощности наибольшего приемника (включая сам наибольший приемник)
где — суммарная номинальная мощность наибольших приемников группы
Где — относительное число ЭП группы, мощность каждого из которых не менее половины мощности наибольшего ЭП
где относительная мощность наибольших ЭП
По полученным значениям и по графикам определения эффективного числа электроприемников определяется
Определяем по значениям Ки и
где
Определим расчетную активные, реактивные и полную мощности.
Аналогичные расчёты производим для остальных параметров двух вариантов схем, полученные расчётные данные заносим соответственно в таблицы 4
8.2 Выбор типа шинопровода и питающего его кабеля
а) По полученному расчётному току Iр, выбираем по справочнику тип шинопровода ШРА — 73
, Размер на фазу 35Ч5
Материал шин – алюминий марки АДО.
б) Выбор кабеля питающего шинопровод.
АПВБ – Алюминиевая жила однопроволочная, полиэтиленовая изоляция, поливинилхлоридная оболочка, броня из двух стальных лент, нормальная подушка под бронёй, нет наружного покрова.
;
Проверим самый загруженный и удаленный шинопровод
ШРА – 2
Кабель питающий шинопровод
Условие выбора кабеля.
60,2 (А.)
Аналогичные действия производим для остальных параметров двух вариантов схем.
8.3 Выбор марки и сечения проводов питающих непосредственно приёмники электроэнергии
Распределительную сеть выполняем проводом АПВ (алюминиевые жилы, поливинилхлоридная изоляция).
Сечения проводов выбираем по условию:
Ток линий, питающих отдельные приемники:
Для проводов предусматриваем скрытую прокладку в изоляционных трубах в полу. Диаметр труб D выбираем по формуле:
где -наружные диаметры проводов
- число проводов и кабеля данного диаметр
Принятый диаметр труб в соответствии с их сечением
2,5; 4-20мм
6; 8 -25мм
10-40мм
16-63мм
25-80мм
Например:рассмотрим линию РП–3 – 4(вертикально сверлильный станок)
По его установленной мощности из справочника определяем коэффициент мощности и КПД
Далее рассчитываем ток питающей линии
После чего согласно условию выбираем марку и сечение провода: АПВ 4х2,5 ; ; внутренний диаметр трубы-20мм.
Проверяем по падению напряжения самую удаленную и самую загруженные кабельные линии
Вариант 1
а) Самая удаленная линия ТП – РП8
б) Самая загруженная линия ТП – РП7
Вариант 2
а) Самая удаленная линия ТП – РП9
б) Самая загруженная линия ТП – РП7
Аналогичные действия производим для остальных приёмников, полученные расчётные данные заносим соответственно в таблицу.
8.4 Технико-экономический расчёт проводов, кабельных линий шинопроводов
Целью технико-экономического расчета является определение оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов.
Из сравниваемых вариантов оптимальным считается вариант, обеспечивающий минимум приведенных годовых затрат.
После приведения к сопоставимому виду для каждого варианта определяются капитальные вложения, эксплутационные расходы и суммарные приведенные затраты.
При производстве технико-экономических расчетов можно использовать
укрупненные показатели стоимости (УПС) элементов электроснабжения.
Для примера рассмотрим кабельную линию ТП-РП 1:
Капиталовложения в линию
Где: -стоимость 1 км линии, тыс.руб
-длина линии, км
Определяем коэффициент загрузки кабелей и проводов в нормальном режиме
- нормированная величина потерь мощности, удельная величина (справочное значение)
Определяем потери мощности в линии при действительной нагрузке
Потери энергии в линии составят
Стоимость потерь энергии в линии равна
Ежегодные амортизационные отчисления составят
-коэффициент амортизационных отчислений, равный 0,03
Остальные расчеты для двух вариантов схем производятся аналогично и заносятся в таблицы
Далее производим технико-экономический расчет силовых пунктов.
Для приема и распределение электроэнергии к группам потребителей трехфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380В применяют силовые распределительные шкафы и пункты.
Для цехов с нормальными условиями окружающей среды изготавливают шкафа серий СП-62 и ШРС1-20У3 защищенного исполнения. Шкафы имеют на вводе рубильник, а на выводах –предохранители типа ПН2 или НПН2. номинальные токи шкафов СП-62 и ШРС1-20У3 составляют 250 и 400А
Наименование СП
тип
К т.р
Са т.р
РП-1
ШРС1-53У3
6,4
0,403
-коэффициент амортизационных отчислений, для СП равный 0,063
Остальные расчеты производятся аналогично для двух вариантов схем и заносятся в таблицы
Затраты составят
-коэффициент эффективности капиталовложений, зависит от срока окупаемости, равный 0,125
1 вариант
2 вариант
На основании проведённого технико-экономического расчёта принимаем вариант схемы электроснабжения цеха № 1.
8.5 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры
а) Выбор предохранителей
Выбор предохранителей производят по условиям:
Плавкую вставку для безынерционных предохранителей с учетом следующих условий:
-коэффициент перегрузки, учитывающий превышение тока двигателя сверх номинального значения в режиме пуска.
=2,5- при частых и легких пусках
=1,6-2- при тяжелых и редких пусках
а) для защиты присоединений с равномерной нагрузкой
Iн.в.Iр,
где Iн.в.- номинальный ток плавкой вставки, А;
Iр— расчетный ток электроприемника, А.
б) для защиты ответвлений к двигателям
Iн.в.Iп/,
где Iп— пусковой ток двигателя, А;
- коэффициент, учитывающий увеличение тока при пуске двигателей.
Iп=×Iн.дв.,
где Iн.дв— номинальный ток двигателя, А.
-кратность пускового тока
Рассмотрим в качестве примера выбор предохранителя трубоотрезного станка № п.п.55.
Iр=82,9А
Iп=82,9×6,82=567,9 А
Iп/2,5=227,1А
Iн.в.=250 А
250 А>89А
Выбираем предохранитель типа ПН2-600 с Iн.п=600 А и Iн.в=250 А.
Далее согласуем его с проводом питающим приёмник по условию
; ;
провод проходит согласование.
Аналогичные действия производим для остальных приёмников, полученные расчётные данные заносим соответственно в таблицу в которой также применяются предохранители марок: НПН-15; ПН-2-100; НПН-60; ПН-2-250;
продолжение
--PAGE_BREAK--