Нижегородское высшее военно-инженерное командное училище
(военный институт)
Кафедра электрификации и автоматизации
Курсовая работа
по дисциплине «Электропитающие сети и электроснабжение »
Тема: «ЭСН и ЭО цеха обработки корпусных деталей»
Вариант № 6
Учебная группа 4173
Студент: Дементьев В.С.
Руководитель: Мещеряков И. И.
Кстово
2010 г.
Оглавление
Введение 3
1. Характеристика производства и потребителей электроэнергии 4
2. Расчет электрических нагрузок цеха 5
3. Выбор числа и мощности питающих трансформаторов 10
4. Расчет и выбор компенсирующих устройств. 10
5. Определение центра нагрузок цеха 12
6. Расчет линий электроснабжения 13
7. Расчет токов короткого замыкания 43
8. Расчет и выбор аппаратов защиты 48
9. Кабельный журнал 54
10. Используемое оборудование для электроснабжения цеха 55
Список используемой литературы 57
Введение.
Повышение уровня электрификации производства и эффективности использования энергии основано на дальнейшем развитии энергетической базы, непрерывном увеличении электрической энергии.
В настоящее время при наличии мощных электрических станций, объединённых в электрические системы, имеющих высокую надёжность электроснабжения, на многих промышленных предприятиях продолжается сооружение электростанций. Необходимость их сооружения обуславливается большой удалённостью от энергетических систем, потребностью в тепловой энергии для производственных нужд и отопления, необходимостью резервного питания ответственных потребителей.
В настоящее время разработаны метода расчётов и проектирования цеховых сетей, выбора мощности цеховых трансформаторов, методика определения цеховых нагрузок и т. д. В связи с этим большое значение приобретают вопросы подготовки высококвалифицированных кадров, способных успешно решать вопросы проектирования электроснабжения и практических задач.
Характеристика производства и потребителей электроэнергии.
Цех обработки корпусных деталей (ЦОКД) предназначен для механической и антикоррозийной обработки изделий. Он содержит станочное отделение, гальванический и сварочные участки. Кроме того, имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения.
Цех получает ЭСН от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП – 0,8 км, а от энергосистемы до ГПП – 16 км.
Низкое напряжение на ГПП – 6-10 кВ. Количество рабочих смен – 2. Потребители цеха относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН.
Грунт в районе цеха – суглинок при температуре +5 ºС. Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждый.
Размеры цеха А×В×Н=48×30×8 м.
Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м.
Перечень ЭО цеха дан в таблице 1.
Таблица 1 – Перечень электрооборудования сварочного участка цеха.
№ на плане
Наименование электрооборудования
Рэп, кВт
Примечание
1
Сварочные аппараты
52
ПВ=60%
1…4
Гальванические ванны
30
10,11
Вентиляторы
10
12,13
Продольно-фрезерные станки
33
14,15
Горизонтально-расточные станки
10,5
16,24,25
Агрегатно-расточные станки
14
17,18
Плоскошлифовальные станки
12
19…23
Краны консольные поворотные
6,5
ПВ=25%
26
Токарно-шлифовальный станок
11
27…30
Радиально-сверлильные станки
5,2
31,32
Алмазно-расточные станки
6
Расчет электрических нагрузок цеха.
Расчет производится методом упорядоченных диаграмм. Этот метод сводится к расчету максимальных расчетных нагрузок электроприемников.
/>, где cosφ– коэффициент активной мощности, определяется по [1, таблице 1.5.1];
РЭП– активная мощность электроприемника.
/>, где Рр– средняя активная мощность;
tgφ– коэффициент реактивной мощности.
/>, где Рр– средняя активная мощность;
Qр– средняя реактивная мощность.
/>, где Si– полная мощность i-го электроприемника;
m – масштаб нагрузки.
Сварочные аппараты:
/>
/>
/>
/>
/>
Гальванические ванны:
/>
/>
/>
/>
Вентиляторы:
/>
/>
/>
/>
Продольно-фрезерные станки:
/>
/>
/>
/>
Горизонтально-расточные станки:
/>
/>
/>
/>
Агрегатно-расточные станки:
/>
/>
/>
/>
Плоскошлифовальные станки:
/>
/>
/>
/>
Краны консольные поворотные:
/>
/>
/>
/>
/>
Токарно-шлифовальный станок:
/>
/>
/>
/>
Радиально-сверлильные станки:
/>
/>
/>
/>
Алмазно-расточные станки:
/>
/>
/>
/>
Результаты расчетов сводятся в таблицу 2:
Таблица 2 – Сводная ведомость нагрузок
№ п/п
Наименование электрооборудования
Кол-во
Ру, кВт
КИ
ПВ, %
КС
cosφ
Рр, кВт
Qр, кВАР
SР, кВА
∑Sp, кВА
r
1
Сварочные аппараты
4
52
0,2
60
0,6
0,6
24,02
32
40
160
3,6
2
Гальванические ванны
5
30
0,7
0,8
0,8
24
18
30
150
3
3
Вентиляторы
2
10
0,6
0,7
0,8
8
6
10
20
1,78
4
Продольно-фрезерные станки
2
33
0,14
0,16
0,5
16,5
28,5
32
64
3
5
Горизонтально-расточные станки
2
10,5
0,14
0,16
0,5
5,25
9
10
20
1,78
6
Агрегатно-расточные станки
3
14
0,14
0,16
0,5
7
12
13,8
41.4
2
7
Плоскошлифовальные станки
2
12
0,14
0,16
0,5
6
10
12
24
1,9
8
Краны консольные поворотные
5
6,5
0,1
25
0,2
0,5
1,63
2,8
3
15
0,95
9
Токарно-шлифовальный станок
1
11
0,14
0,16
0,5
5,5
9,5
11
11
1,87
10
Радиально-сверлильные станки
4
5,2
0,14
0,16
0,5
2,6
4,5
5,2
20,8
1,29
11
Алмазно-расточные станки
2
6
0,14
0,16
0,5
3
5,19
6
12
1,38
Sц=538,2
Выбор числа и мощности питающих трансформаторов.
В цеху находятся электроприемники второй категории которые обеспечивающие жизнедеятельность (вентиляция и кондиционирование) поэтому на трансформаторной подстанции будут установлены два трансформатора.
Определяем мощность трансформаторов:
/>, где SЦ– полная мощность цеха.
/>
Определяем потери в трансформаторе:
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>.
C учетом расчетов выбираем 2 трансформатора ТМ – 400-10/0,4 – трансформаторы силовые масляные.
Технические характеристики трансформатора
Мощность, кВА
400
Напряжение ВН, кВ
10
Напряжение НН, кВ
0,4
Схема и группа соединения
Y/Yн-0, Д/Yн-11
Напряжение к.з. при 75 С, %
4,5
Потери х.х., Вт
830
Потери к.з., Вт
5500
Длина, мм
1305
Ширина, мм
830
Высота, мм
1660
Масса, кг
1285
4. Расчет и выбор компенсирующих устройств.
Расчетную реактивную мощность компенсирующих устройств можно определить из соотношения:
/>, где QK. P.– расчетная мощность компенсирующего устройства, кВАР;
α – коэффициент, учитывающий повышение cosφестественным способом, принимается α=0,9;
/> — коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации соответственно.
Компенсацию мощности производим до />, тогда />
Сварочные аппараты:
/>
Продольно-фрезерные станки:
/>
Горизонтально-расточные станки:
/>
Агрегатно-расточные станки:
/>
Плоскошлифовальные станки:
/>
Краны консольные поворотные:
/>
Токарно-шлифовальный станок:
/>
Радиально-сверлильные станки:
/>
Алмазно-расточные станки:
/>
Компенсирующие устройства буду установлены в точках Iи II.
Расчетная мощность компенсирующего устройства в точке Iравна:
/>
Расчетная мощность компенсирующего устройства в точке IIравна:
/>
Типы компенсирующих устройств занесены в таблицу 3:
Таблица 3 – Типы компенсирующих устройств
№ п/п
Место установки
Тип компенсирующего устройства
Мощность, кВАр
Номинальный ток фазы, А
Габаритные размеры (В×Ш×Г)
1
I
УКРМ -0,4-100-УХЛ3
100
144
600 × 600 × 200
2
II
УКРМ -0,4-125-УХЛ3
125
137
1200 × 800 × 300
--PAGE_BREAK--Структура условного обозначения Пример маркировки: УКРМ-0,4-40-УХЛ4
Пояснение маркировки:
УКРМ — установка компенсации реактивной мощности;
0,4 — номинальное напряжение, кВ;
40 — номинальная мощность, кВАр;
УХЛ4 — климатическое исполнение и категория размещения.
Определение центра нагрузок цеха.
Определим условные координаты центра нагрузок цеха:
/>; />
/>
/>
Расчет линий электроснабжения.
Расчет линий электропередач производим методом проводникового материала. Всю схему электроснабжения цеха разделим на два участка и составим для каждого участка схемы замещения.
Рассчитаем первую схему. Составим 1 схему замещения:
/>
Определим значения моментов на участках схемы, результаты сведены в таблицу 4.
Таблица 4 – Расчетная таблица моментов нагрузки для первой схемы.
Участок
Длина, м
Рр, кВт
М, кВт*м
ШР2-11
14
8
112
ШР2-10
11
8
88
ШР2-9
10
24
240
ШР2-8
7
24
168
ШР2-7
4
24
96
ШР2-6
1
24
24
ШР2-5
3
24
72
ШР1-ШР2
11
136
1496
ШР1-4
2
24,02
48,04
ШР1-3
7
24,02
168,14
ШР1-2
11
24,02
264,22
ШР1-1
13
24,02
312,26
ШО1-ШР1
19
232,08
2288,66
Вычисляем приведенные моменты нагрузок на участках, где сеть разветвляется, а именно: участки ШО1-ШР1 и ШР1-ШР2.
/>
/>
/>
/>
Для прокладки выбираем провод марки ВВГ.
ВВГ — силовой кабель для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Количество жил в них насчитывается от 1 до 5, площадь сечения — от 1,5 до 240 кв. мм. Они рассчитаны на напряжение 660, 1000 и 6000 В. В качестве проводников в ВВГ используется медная проволока; изоляция и оболочка выполнены из поливинилхлоридных пластикатов.
Расчетное сечение провода для участка ШО1-ШР1:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШО1-ШР1:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме при прокладке открыто/>.
Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШО1-ШР1:
/>
Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР1 составят:
/>
Расчетное сечение провода для участка ШР1-1:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР1-1:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме/>
Расчетное сечение провода для участка ШР1-2:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР1-2:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме/>
Расчетное сечение провода для участка ШР1-3:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР1-3:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме/>
Расчетное сечение провода для участка ШР1-4:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР1-4:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме/>
Расчетное сечение провода для участка ШР1-ШР2:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР1-ШР2:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме/>.
Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШР1-ШР2:
/>
Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР2 составят:
/>
Расчетное сечение провода для участка ШР2-5:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР2-5:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим />.
Расчетное сечение провода для участка ШР2-6:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР2-6:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим />.
Расчетное сечение провода для участка ШР-7:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР2-7:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим />.
Расчетное сечение провода для участка ШР2-8:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР2-8:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим />.
Расчетное сечение провода для участка ШР2-9:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР2-9:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим />.
Расчетное сечение провода для участка ШР2-10:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР2-10:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР2-11:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР2-11:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Рассчитаем вторую схему. Составим 2 схему замещения:
/>
Определим значения моментов на участках схемы, результаты сведены в таблицу 5.
Таблица 5 – Расчетная таблица моментов нагрузки для второй схемы.
Участок
Длина, м
Рр, кВт
М, кВт*м
ШР3-26
10
5,5
55
ШР3-25
15
7
105
ШР3-24
9
7
63
ШР3-20
16
1,63
26
ШР3-19
8
1,63
13
ШР3-14
18
5,25
94,5
ШР3-13
10
16,5
165
ШР3-12
4
16,5
66
ШО2-ШР3
15
61
915
ШР4-32
4
3
12
ШР4-31
11
3
33
ШР4-30
14
2,6
49,4
ШР4-29
19
2,6
49,4
ШР4-28
23
2,6
59,8
ШР4-27
27
2,6
70,2
ШР3-ШР4
62
16,4
1016,8
ШР5-23
9
1,63
14,63
ШР5-22
17
1,63
27,63
ШР5-21
25
1,63
40,63
ШР5-18
3
6
18
ШР5-17
11
6
66
ШР5-16
18
7
126
ШР5-15
23
5,25
120,75
ШР4-ШР5
5
29,13
145,63
Вычисляем приведенные моменты нагрузок на участках, где сеть разветвляется, а именно: участки ШО2-ШР3, ШР3-ШР4 и ШР4-ШР5.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Для прокладки выбираем провод марки ВВГ.
ВВГ — силовой кабель для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Количество жил в них насчитывается от 1 до 5, площадь сечения — от 1,5 до 240 кв. мм. Они рассчитаны на напряжение 660, 1000 и 6000 В. В качестве проводников в ВВГ используется медная проволока; изоляция и оболочка выполнены из поливинилхлоридных пластикатов.
Расчетное сечение провода для участка ШО2-ШР3:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШО2-ШР3:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим />.
Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШО2-ШР3:
/>
Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР3 составят:
/>
Расчетное сечение провода для участка ШР3-12:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР3-12:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим />.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-13:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР3-13:
/>
/>
Вывод: так как />, то берем сечение/>которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режим />.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-14:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР3-14:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-19:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР3-19:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-20:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР3-20:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-24:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР3-24:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-25:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР3-25:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-26:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР3-26:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР3-ШР4:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР3-ШР4:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШР3-ШР4:
/>
Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР4 составят:
/>
Расчетное сечение провода для участка ШР4-27:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР4-27:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР4-28:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР4-28:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР4-29:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР4-29:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР4-30:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР4-30:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР4-31:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР4-31:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР4-32:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР4-32:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР4-ШР5:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР4-ШР5:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Определяем фактическую потерю напряжения на участке ШР4-ШР5:
/>
Допустимые потери напряжения на ответвлениях от точки ШР5 составят:
/>
Расчетное сечение провода для участка ШР5-15:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР5-15:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР5-16:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР5-16:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР5-17:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР5-17:
/>
/>Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР5-18:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР5-18:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР5-21:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР5-21:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР5-22:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР5-22:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчетное сечение провода для участка ШР5-23:
/>
Ближайшее большее стандартное сечение провода />
Расчетный ток на участке ШР5-23:
/>
/>
Вывод: так как />, то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.
Расчет токов короткого замыкания.
Определим токи однофазного, двухфазного и трехфазного короткого замыкания для четырех точек К1, К2, К3 и К4.
продолжение
--PAGE_BREAK--
Для точки К1:
/>
Определим полное сопротивление линии:
/>
/>
/>, где γ – удельная проводимость материала, для меди γ=50 м/(Ом*мм2);
S – сечение проводника, мм2.
/>
/>
/>, где x0– удельное индуктивное сопротивление, мОм/м.
/>
/>
Сопротивления трансформатора равны:
/>
/>
/>
/>
Определим значение трехфазного тока КЗ:
/>, где U– напряжение в точке КЗ, В;
Zk — полное сопротивление до точки КЗ.
/>
Ударный коэффициент равен
/>
Ударный ток КЗ равен:
/>
/>
Действующее значение ударного тока равно:
/>
/> — коэффициент действующего значения ударного тока.
/>
/>
Двухфазный ток КЗ:
/>
/>
Однофазный ток КЗ равен:
/>, где ZП– полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Для точки К2:
/>
Определим полное сопротивление линии:
/>
/>
/>, где γ – удельная проводимость материала, для меди γ=50 м/(Ом*мм2);
S – сечение проводника, мм2.
/>
/>
/>, где x0– удельное индуктивное сопротивление, мОм/м.
/>
/>
Сопротивления трансформатора равны:
/>
/>
/>
/>
Определим значение трехфазного тока КЗ:
/>, где U– напряжение в точке КЗ, В;
Zk — полное сопротивление до точки КЗ.
/>
Ударный коэффициент равен
/>
Ударный ток КЗ равен:
/>
/>
Действующее значение ударного тока равно:
/>
/> — коэффициент действующего значения ударного тока.
/>
/>
Двухфазный ток КЗ:
/>
/>
Однофазный ток КЗ равен:
/>, где ZП– полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Для точки К3:
/>
Определим полное сопротивление линии:
/>
/>
/>, где γ – удельная проводимость материала, для меди γ=50 м/(Ом*мм2);
S – сечение проводника, мм2.
/>
/>
/>, где x0– удельное индуктивное сопротивление, мОм/м.
/>
/>
Сопротивления трансформатора равны:
/>
/>
/>
/>
Определим значение трехфазного тока КЗ:
/>, где U– напряжение в точке КЗ, В;
Zk — полное сопротивление до точки КЗ.
/>
Ударный коэффициент равен
/>
Ударный ток КЗ равен:
/>
/>
Действующее значение ударного тока равно:
/>
/> — коэффициент действующего значения ударного тока.
/>
/>
Двухфазный ток КЗ:
/>
/>
Однофазный ток КЗ равен:
/>, где ZП– полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Для точки К4:
/>
Определим полное сопротивление линии:
/>
/>
/>, где γ – удельная проводимость материала, для меди γ=50 м/(Ом*мм2);
S – сечение проводника, мм2.
/>
/>
/>, где x0– удельное индуктивное сопротивление, мОм/м.
/>
/>
Сопротивления трансформатора равны:
/>
/>
/>
/>
Определим значение трехфазного тока КЗ:
/>, где U– напряжение в точке КЗ, В;
Zk — полное сопротивление до точки КЗ.
/>
Ударный коэффициент равен
/>
Ударный ток КЗ равен:
/>
/>
Действующее значение ударного тока равно:
/>
/> — коэффициент действующего значения ударного тока.
/>
/>
Двухфазный ток КЗ:
/>
/>
Однофазный ток КЗ равен:
/>, где ZП– полное сопротивление петли «фаза-нуль» до точки КЗ.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Результаты расчетов сведены в таблицу 6.
Таблица 6 – Сводная ведомость токов КЗ по точкам.
№ точек КЗ
Трехфазные токи КЗ
Двухфазные токи КЗ
Однофазные токи КЗ
Xл, мОм
Rл, мОм
Zп, мОм
Iк(3), кА
Ку
iу, кА
q
Iу, кА
Ik(2), кА
Xп, мОм
Rп, мОм
Zп, мОм
Iк(1), кА
К1
0,27
0,48
0,55
13,59
1
19,2
1
13,59
11,6
0,27
0,96
0,99
5,7
К2
1,71
3,04
3,5
11,5
1
16,22
1
11,5
9,78
1,71
6,08
6,32
5,33
К3
0,99
3,19
3,34
11,62
1
16,4
1
11,62
9,9
0,99
6,38
6,46
5,32
К4
0,9
50
50
3,39
1
4,78
1
3,39
2,88
0,9
100
100
2,3
Расчет и выбор аппаратов защиты.
Участок от ТП до ШО1:
I= 378,16А
Выбираем автоматический выключатель ВА-55-37-3
Участок от ШО1 до ШР1:
I= 378,16А
Выбираем автоматический выключатель ВА-55-37-3
Участок от ШР1 до ШР2:
I= 221,6А
Выбираем автоматический выключатель ВА-55-35-3
Участок от ШР2 до 11 потребителя:
I= 13,3А
Выбираем автоматический выключатель SH204L С16А/4п/ 4,5кА
Аналогичным способом выбираем все остальные аппараты защиты.
Таблица 7 – аппараты защиты.
Участок
Ток I,A
Выбранный аппарат защиты
ШО1-ШР1
378,16
ВА-55-37-3
ШР1-1
39,14
SH204L С40А/4п/ 4,5кА
ШР1-2
39,14
SH204L С40А/4п/ 4,5кА
ШР1-3
39,14
SH204L С40А/4п/ 4,5кА
ШР1-4
39,14
SH204L С40А/4п/ 4,5кА
ШР1-ШР2
221,60
ВА-55-35-3
ШР2-5
39,10
SH204L С40А/4п/ 4,5кА
ШР2-6
39,10
SH204L С40А/4п/ 4,5кА
ШР2-7
39,10
SH204L С40А/4п/ 4,5кА
ШР2-8
39,10
SH204L С40А/4п/ 4,5кА
ШР2-9
39,10
SH204L С40А/4п/ 4,5кА
ШР2-10
13,03
SH204L С16А/4п/ 4,5кА
ШР2-11
13,03
SH204L С16А/4п/ 4,5кА
ШО2-ШР3
173,60
ВА-55-35-3
ШР3-12
26,90
SH204L С40А/4п/ 4,5кА
ШР3-13
26,90
SH204L С40А/4п/ 4,5кА
ШР3-14
8,60
SH204L С10А/4п/ 4,5кА
ШР3-19
2,65
SH204L С6А/4п/ 4,5кА
ШР3-20
2,65
SH204L С6А/4п/ 4,5кА
ШР3-24
11,40
SH204L С16А/4п/ 4,5кА
ШР3-25
11,40
SH204L С16А/4п/ 4,5кА
ШР3-26
8,96
SH204L С10А/4п/ 4,5кА
ШР3-ШР4
74,20
ВА-55-31-3
ШР4-27
4,24
SH204L С6А/4п/ 4,5кА
ШР4-28
4,24
SH204L С6А/4п/ 4,5кА
ШР4-29
4,24
SH204L С6А/4п/ 4,5кА
ШР4-30
4,24
SH204L С6А/4п/ 4,5кА
ШР4-31
4,90
SH204L С6А/4п/ 4,5кА
ШР4-32
4,90
SH204L С6А/4п/ 4,5кА
ШР4-ШР5
47,50
ВА-55-29-3
ШР5-15
8,55
SH204L С10А/4п/ 4,5кА
ШР5-16
11,40
SH204L С16А/4п/ 4,5кА
ШР5-17
9,78
SH204L С10А/4п/ 4,5кА
ШР5-18
9,78
SH204L С10А/4п/ 4,5кА
ШР5-21
2,70
SH204L С6А/4п/ 4,5кА
ШР5-22
2,70
SH204L С6А/4п/ 4,5кА
ШР5-23
2,70
SH204L С6А/4п/ 4,5кА
10. Используемое оборудование для электроснабжения цеха
Наименование
Маркировка
Количество
Ед. изм
Трансформатор
ТМ-250-10/0,4
2
шт.
Компенсационное уст-во
УКРМ-0,4-100-УХЛ3
1
шт.
УКРМ-0,4-125-УХЛ3
1
шт.
Распределительный щит
ЩО 70-3-01
2
шт.
Шкаф распределительный
ШР11
5
шт.
Автоматически выключатели
ВА-55-37-3
1
шт.
ВА-55-35-3
2
шт.
ВА-55-31-3
1
шт.
ВА-55-29-3
1
шт.
SH204L С40А/4п/ 4,5кА
11
шт.
SH204L С16А/4п/ 4,5кА
5
шт.
SH204L С10А/4п/ 4,5кА
5
шт.
SH204L С6А/4п/ 4,5кА
11
шт.
Кабель
ВВГ 4х120
19
м.
ВВГ 4х70
26
м.
ВВГ 4х25
62
м.
ВВГ 4х16
5
м.
ВВГ 4х4
125
м.
ВВГ 4х1,5
239
м.
Список используемой литературы:
Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. – 2-е изд., испр. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М,2008. – 214 с.
Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: учеб. Пособие. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФПА-М, 2009. – 480 с.
Правила устройства электроустановок. – М.: КНОРУС, 2009. – 488 с.