Определение суммарной нагрузки цеха

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В ходе выполнения курсового проекта мы произвели расчет электрических нагрузок. Выбрали количество и мощность трансформаторов, с учета оптимального коэффициента их загрузки и категории питающихся электроприемников. Выбрали наиболее надежный вариант сечения проводов и кабелей питающих и распределительных линий. Произвели расчет токов короткого замыкания. Определили мощность компенсирующих… Читать ещё >

Определение суммарной нагрузки цеха (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Целью дисциплины является подготовка специалиста высокой квалификации, способного выполнять все задачи, связанные с обеспечением потребителей промышленных предприятий надежным, современным и экономичным электроснабжением при нормированном качестве электроэнергии.

Задачами изучения основных разделов дисциплины является освоение методик расчетов электрических нагрузок, расчетов компенсации реактивной мощности, составление схем цеховых и внутризаводских сетей.

1. Задание к курсовой работе

цех осветительный ток замыкание Исходными данными для выполнения курсовой работы является план цеха с расставленным технологическим оборудованием и ведомостью электроприемников.

Для одного из цехов промышленного предприятия, план которого приведен, произвести перечисленные мероприятия и расчеты с выбором схем и электрооборудования электрической сети.

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 сети 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 схему силовой питающей и распределительной сетей 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 сети 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-, 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 ?/Y^o-11 и схеме Y/Y^o-12.

11. Проверить выбранные автоматы и предохранители по отключающей способности.

2. Исходные данные

Таблица 1. Электрические нагрузки прессово-штамповочного цеха


№ЭП по плану	Наименование оборудования	Установлен. мощность, кВт	Коэффициенты
			К_И	Cosц
1−5,6,9	Пресс холодного выдавливания	18,5	0,2	0,65
7,8	Пресс		0,12	0,65
10,12,15	Пресс горячештамповочный	15,0	0,2	0,65
13,14,16,18	Электрические печи сопротивления		0,7
11,17,19	Пресс фрикционный	7,5	0,2	0,65
20,30	Кран с ПВ — 25%	27,2	0,1	0,5
	Аппарат контактной сварки с ПВ-50%(кВА)		0,3	0,5
	Электронно-лучевая установка		0,3	0,6
	Плазматрон		0,4	0,7
	Насос	22,0	0,7	0,8
	Обдирочно-шлифовальный	4,0	0,2	0,5
26−29	Продольно-фрезерный	9,25	0,2	0,65
31−33	Пресс горячештамповочный		0,2	0,65
34−36	Кузнечный индукционный нагреватель на 1500 Гц		0,8	0,9
37−39	Двигатели-генераторы высокой частоты 2500 Гц		0,65	0,65
40,41	Вентилятор		0,6	0,8

3. Расчет электрических нагрузок прессово-штамповочного цеха

Расчет электрических нагрузок производится в таблице 2 «Расчет нагрузок по прессово-штамповочному цеху».

Для электроприемников, паспортная мощность которых дана в кВт с ПВ? 100%, записывается мощность, приведенная к ПВ = 100% в кВт

(1)

1. Для крана с ПВ — 25%:

кВт;

2. Для аппарата контактной сварки ПВ-50% (кВА)

(2)

кВт;

В графе 8 (таблица № 2) подсчитывается средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену для каждой характерной подгруппы электроприемников по формуле:

(3)

ЭП 1−5,6,9

В графе 9 (таблица № 2) подсчитывается средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену для каждой характерной группы электроприемников по формуле:

(4)

(5)

(6)

Электрические нагрузки остальных электроприемников в узле питания ШРА-1 рассчитываем аналогично.

Для определения итоговой нагрузки узла питания ШРА-1 необходимо определить:

— средневзвешенное значение коэффициента использования

(7)

— эффективное число электроприемников

(8)

— значение коэффициента максимума определяется по таблицам в зависимости от эффективного числа электроприемников и средневзвешенного коэффициента использования:

Максимальная активная нагрузка от силовых электроприемников узла:

(9)

Максимальная реактивная нагрузка от силовых электроприемников узла приниается равной:

при n_э?10, (10)

при n_э>10, (11)

в нашем случае 21>10,

Максимальная полная нагрузка:

(12)

Расчетный ток для трехфазного напряжения определяется: U_н=0,38кВ

(13)

4. Расчет осветительной нагрузки

Расчетная осветительная нагрузка принимается равной мощности освещения за наиболее загруженную смену и определяется по формуле:

(14)

(15)

где — коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки, числовые значения которого принимают по таблице 3.1., 10

— коэффициент реактивной мощности, определяется по

— установленная мощность приемников освещения по цеху, определяется по удельной осветительной нагрузке на поверхности пола известной производственной площади:

(16)

где — площадь производственного помещения, которая определяется по плану цеха, в

— удельная расчетная мощность в кВт на м²

Таблица 2


№ по плану	Наименование узлов питания и групп ЭП	n	Установленная мощность, кВт	К_и	Cosц/ tgц	Средние мощности	n_э	Км	n•р²	I_дл, А	Максимальная расчетная нагрузка	I_р, А
			одного ЭП	Суммарная			Рсм, кВт	Qсм. квар					Рм, кВт	Qм, квар	Sм, кВА
ШРА-1
1−5,6,9	Пресс холодного выдавливания		18,5	129,5	0,2	0,65/1,17	25,9	30,30			2395,75	43,22
7,8	Пресс				0,12	0,65/1,17	8,88	10,39				86,44
10,12, 15	Пресс горячештамповочный		15,0		0,2	0,65/1,17		10,53				35,05
13,14, 16,18	Электрические печи сопротивления				0,7	1/0						37,994
11,17, 19	Пресс фрикционный		7,5	22,5	0,2	0,65/1,17	4,5	5,27			168,75	17,52
	Кран с ПВ — 25%		13,6	13,6	0,1	0,5/1,73	1,36	2,35			184,96	41,34
	Аппарат контактной сварки с ПВ-50%(кВА)		19,09	19,09	0,3	0,5/1,73	5,727	9,91			364,43	58,02
	Электронно-лучевая установка				0,3	0,6/1,33	8,4	11,17				70,89
	Плазматрон				0,4	0,7/1,02		12,24				65,22
	Насос		22,0	22,0	0,7	0,8/0,75	15,4	11,55				41,75
	Вентилятор				0,6	0,8/0,75		20,25				85,39
ИТОГО ПО ШРА-1		7,5?45	528,69	0,36	0,83/0,66	188,17	123,96		0,85	13 219,89	582,834	159,94	123,96	202,353	307,527

5. Определение суммарной нагрузки цеха

Выбираем цеховой трансформатор Таблица 3


Тип трансформатора	S_ном, kBA	Напряжение обмотки, кВ	Потери, кВт	U_к, %	I_х, %
		ВН	НН	ДPxx	ДPкз
ТМГ		6/10	0,4/0,23	2,28		6,0	0,65

Определим коэффициент загрузки трансформатора:

Условие компенсации реактивной мощности:

Если:

=962 квар

6. Выбор оборудования

Технические данные электроприемников распределенных по узлам нагрузок.

Таблица 4. Технические данные ЭП ШРА — 1


№ЭП	Наименование	Р_н, кВт	I_дл, А	К_пуск	I_пуск	Режим работы	б	1,25* I_пуск	Защ. апп-т
1−5,6,9	Пресс холодного выдавливания	18,5	43,22		129,66	тяжелый	1,6	162,075	Авт-т
7,8	Пресс		86,44		259,32	тяжелый	1,6	324,15	Авт-т
10,12, 15	Пресс горячештамповочный	15,0	35,05		105,15	тяжелый	1,6	131,44	Авт-т
13,14, 16,18	Электрические печи сопротивления		37,994		37,994	тяжелый	1,6	47,423	Авт-т
11,17, 19	Пресс фрикционный	7,5	17,52		52,56	тяжелый	1,6	65,7	Авт-т
	Кран с ПВ — 25%	13,6	41,34		124,02	тяжелый	1,6	155,025	Авт-т
	Аппарат контактной сварки с ПВ-50%(кВА)	19,1	58,02		232,08	средний	2,0	290,1	Авт-т
	Электронно-лучевая установка		70,89		212,67	тяжелый	1,6	265,84	Авт-т
	Плазматрон		65,22		195,66	тяжелый	1,6	244,575	Авт-т
	Насос	22,0	41,75		125,25	тяжелый	1,6	156,563	Авт-т
	Вентилятор		85,39		256,17	тяжелый	1,6	320,213	Авт-т

Таблица 5. Технические данные ЭП ШР — 1


№ЭП	Наименование	Р_н, кВт	I_дл, А	К_пуск	I_пуск	Режим работы	б	1,25* I_пуск	Защ. аппарат
	Обдирочно-шлифовальный	4,0	12,16		60,8	легкий	2,5		Пред-ль
26−29	Продольно-фрезерный	9,25	21,61		108,05	легкий	2,5	135,063	Пред-ль
	Кран с ПВ — 25%	13,6	41,34		124,02	тяжелый	1,6	155,025	Авт-т
	Вентилятор		85,39		256,17	тяжелый	1,6	320,213	Авт-т

Таблица 6. Технические данные ЭП кТП


№ЭП	Наименование	Р_н, кВт	I_дл, А	К_пуск	I_пуск	Режим работы	б	1,25*I_пуск	Защ. Аппа-т
31−33	Пресс горячештамповоч-ный		210,28		630,84	тяжелый	1,6	788,55	Авт-т
34−36	Кузнечный индукционный нагреватель на 1500 Гц		287,16		861,43	тяжелый	1,6	1076,79	Авт-т
37−39	Двигатели-генераторы высокой частоты 2500 Гц		467,29		1401,8	тяжелый	1,6	1752,338	Авт-т

Выбор плавких предохранителей и автоматических включателей отходящих линий и силовых кабелей к электроприемникам и узлам питания Выбор защитных аппаратов и проводников для ШРА — 1

Линия к ЭП 1-5, 6,9: выбираем автомат марки ВА по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА-57 — 31

Выбираем провод по следующим условиям:

Выбираем провод марки АПВ — (316+110)

Выбор защитных аппаратов и проводников для ШР — 1

Линия к ЭП 25: выбираем предохранитель по следующим условиям:

Выбираю предохранитель типа ПР-2 -60

Выбираем провод по следующим условиям:

Выбираем провод марки АПВ — (32,5+12)

Линия к ЭП 26-29: выбираем предохранитель по следующим условиям:

Выбираем предохранитель типа ПР-2−60

Выбираем провод по следующим условиям:

Выбираем провод марки АПВ — (34+12,5)

Линия к ЭП 30: выбираем автомат марки ВА по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА-57 — 31

Выбираем провод по следующим условиям:

Выбираем провод марки АПВ — (316+110)

Выбор защитных аппаратов для к ТП

Линия к ЭП 31-33: выбираем автомат марки ВА по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА57 — 35

Выбираем кабеля по следующим условиям:

Выбираем провод марки ААБ — (395+170)

Выбор автомата (В2), кабельной линии и типа шинопровода ШРА — 1

Выбираем шинопровод по условию:

Принимаю шинопровод типа ШРА73ВУЗ — 400

Выбираем автомат по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА — 57 — 39

Выбираем кабель к ШРА — 1:

Выбираем кабель типа ААБ — (3185)+(1150)

Выбор автомата (В3), кабельной линии и типа узла питания ШР — 1

Выбираем распределительный шкаф по условию:

Принимаю распределительный шкаф типа ШР11−73−701 — 250

Выбираем автомат по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА — 57 — 31

Выбираем кабель к ШР — 1:

Выбираем кабель типа ААБ — (325)+(116)

Выбор автомата В4, кабельной линии и типа щитка освещения ЩО

Выбираем автомат по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА51 — 25

Выбираем кабель ЩО:

Выбираем кабель типа ААБГ — 1 — (42,5)

Выбор ШМА

25 002 107,562

Выбираем шинопровод типа ШМА -68Н Выбор вводного автомата (В1)

Выбираем автомат по следующим условиям:

Выбираем автомат типа ВА53 — 43 — 2500

Выбираем кабель типа 5ААБ — (3240)+(1185)

7. Схема питания наиболее удаленного электроприемника цеха

Для расчета токов короткого замыкания составим схему питания наиболее удаленного электроприемника цеха.

а) б) Рисунок 2 — а) схема питания ЭП № 6; б) схема замещения активное и реактивное сопротивление трансформатора активное и реактивное сопротивление катушек и контактов автоматических выключателей активное и реактивное сопротивление шкафа ШРА-2

активное и реактивное сопротивление проводов

8. Расчет токов короткого замыкания

Активное и реактивное сопротивление трансформатора:

Активное и реактивное сопротивление вводного автомата:

;

Активное и реактивное сопротивление ШМА-68Н, (I_н=2500А)

; L = 5 м

Активное и реактивное сопротивление автомата к ШРА-1:

;

Активное и реактивное сопротивление кабеля к ШРА-1:

; L_каб = 60 м

Активное и реактивное сопротивление ШРА-1:

Активное и реактивное сопротивление провода к ЭП № 1:

; L_пров = 3 м

Активное и реактивное сопротивление автомата для ЭП № 1

;

Трехфазное короткое замыкание в точке К1

Трехфазное короткое замыкание в точке К2

Трехфазное короткое замыкание в точке К3

Двухфазное короткое замыкание в точке К1

Двухфазное короткое замыкание в точке К2

Двухфазное короткое замыкание в точке К3

Расчёт однофазного короткого замыкания Вместо принимаем полное сопротивление цепи фаза — нуль; полное сопротивление цепи фаза-нуль кабельной линии; полное сопротивление цепи фаза-нуль провода, кабеля; полное сопротивление цепи фаза-нуль шинопровода, полное сопротивление фазы трансформатора.

(при соединении обмоток трансформатора y/y? -12)

(при соединении обмоток трансформатора Д/y? — 11)

;

Соединение обмоток трансформатора y/y-12:

Однофазное короткое замыкание в точке К1

Однофазное короткое замыкание в точке К2

Однофазное короткое замыкание в точке К3

Соединение обмоток трансформатора Д/y-11:

Однофазное короткое замыкание в точке К1

Однофазное короткое замыкание в точке К2

Однофазное короткое замыкание в точке К3

Таблица 7. Результаты расчетов токов короткого замыкания


Токи К.З.	кА	кА	y/y	Д/y
К1	24,4	21,2		23,9
К2	2,4	2,07		4,1
К3	1,7	1,47	2,6	3,3

Заключение

цех осветительный ток замыкание В данной пояснительной записке произведен расчет электроснабжение электромеханического цеха, целью которого является выбор наиболее оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов, позволяющих обеспечить необходимую надежность электропитания и бесперебойной работы цеха.

1. Бозжанова Р. Н., О. П. Живаева. Электроснабжение. Методические указания и задания к выполнению курсовой работы для студентов очной формы обучения специальности 50 718 — Электроэнергетика. — Алматы, АИЭС, 2008. — 35 с.

2. Справочник по проектированию электроснабжения: Электроустановки промышленных предприятий / Под редакцией Барыбина Ю. Г. и др. — М.: Энергоатомиздат, 1990

3. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования: Электроустановки промышленных предприятий / Под редакцией Барыбина Ю. Г. и др. — М.: Энергоатомиздат, 1991

4. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: Электрооборудование. Под ред. А. А. Федорова. — М.: Энергоатомиздат, 1987.

5. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: Электроснабжение / Под ред. А. А. Федорова. — М.: Энергоатомиздат, 1986.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой