Лекция: Электроснабжение механического цеха
--PAGE_BREAK--<img width=«2» height=«30» src=«ref-1_701052998-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1035"><img width=«21» height=«40» src=«ref-1_701053153-339.coolpic» v:shapes="_x0000_s1062"><img width=«21» height=«40» src=«ref-1_701053492-317.coolpic» v:shapes="_x0000_s1059"><img width=«41» height=«40» src=«ref-1_701053809-643.coolpic» v:shapes="_x0000_s1053">
<img width=«21» height=«30» src=«ref-1_701054452-301.coolpic» v:shapes="_x0000_s1037"><img width=«3» height=«135» src=«ref-1_701054753-173.coolpic» v:shapes="_x0000_s1045"><img width=«126» height=«3» src=«ref-1_701054926-189.coolpic» v:shapes="_x0000_s1111"> Р
<img width=«2» height=«21» src=«ref-1_701055115-157.coolpic» v:shapes="_x0000_s1109"><img width=«2» height=«154» src=«ref-1_701055272-168.coolpic» v:shapes="_x0000_s1039"><img width=«21» height=«40» src=«ref-1_701055440-332.coolpic» v:shapes="_x0000_s1072"><img width=«21» height=«40» src=«ref-1_701055772-315.coolpic» v:shapes="_x0000_s1065"><img width=«41» height=«40» src=«ref-1_701056087-634.coolpic» v:shapes="_x0000_s1050">П
<img width=«21» height=«40» src=«ref-1_701056721-190.coolpic» v:shapes="_x0000_s1041"> <img width=«126» height=«3» src=«ref-1_701056911-201.coolpic» v:shapes="_x0000_s1047"> <img width=«230» height=«40» src=«ref-1_701057112-1025.coolpic» v:shapes="_x0000_s1043 _x0000_s1056 _x0000_s1068 _x0000_s1075"> <img width=«173» height=«131» src=«ref-1_701058137-1554.coolpic» v:shapes="_x0000_s1078 _x0000_s1081 _x0000_s1084 _x0000_s1087 _x0000_s1090 _x0000_s1093 _x0000_s1096 _x0000_s1099 _x0000_s1101 _x0000_s1103 _x0000_s1105 _x0000_s1107">
где П — предохранитель ,
Р — трех фазный рубильник
Выбираем мощность трансформатора (приложение 12)
Sтр ³S'макс
Sтр = 295.06 [кВА]
Sном.тр. = Sмакс / b
Sном.тр. = 295.06 / 0.75 = 393.41 [кВА]
Sном.тр. = 393.41 [кВА]
Возьмем один трансформатор типа ТС3-400
80х50; ШРА4-630-32 IУ3
2.6. Расчет заземления
Определяем число электродов заземления подстанции 604 [кВ]на стороне с напряжением 6 [кВ]
Нейтраль изолирована на стороне 0.4 [кВ], наглухо заземлена.Заземление общей протяженностью воздушной линии lвл=0 км, кабельной линии lкаб=5 км
4
y2 = 1.5, Ãизм.= 0.6 ×10 [Ом]
Решение :
Ток однофазного заземления на землю в сети 6 [кВт]
Iз = U ( 35 lкаб + lв) / 350
где U— напряжение питающей сети
lкаб — длина кабеля
lв — длина воздушной линии
Сопротивление заземляющего устройства для сети 6 [кВт]
R = Uз / Iз
где Uз — заземляющее напряжение
Iз — ток однофазного заземления на землю
Rз = 125 /3 = 41.7 [Ом]
Rз = 41.7 [Ом]
Сопротивление заземления для сети 0.4 [кВт]с глухо заземленной нейтралью должно быть не более 4 [Ом]
Расчетное удельное сопротивление группы равняется
гр = y2×Ãизм.
4 3
Ãгр = 1.5 ×0.6×10 = 9 ×10 [Ом ×м]
3
Ãгр = 9 ×10 [Ом ×м]
Выбираем в качестве заземлителей прутковое заземление длиной l= 5м
Сопротивление одиночного пруткового электрода равно
Rо.пр. = 0.00227 ×9000 = 20.43 [Ом]
Rо.пр. = 20.43 [Ом]
Применяемые заземлители размещаются в ряд с расстоянием между ними а=6м
Коэффициент экранирования h=0.8 при а>1, R=4 [Ом]
n= Rо.пр. / hRэ
где Rо.пр. — сопротивление одиночного пруткового электрода
Rэ — сопротивление взятое из правил установки электро оборудования
n = 20.43 / 0.8 ×4 = 6.38 , округляем в большую сторону
n= 7 [шт]
Заземление включает в себя семь прутков.
2.7. Расчет токов короткого замыкания от источников питания с неограниченной энергии
При расчете токов короткого замыкания важно правильно составить расчетную схему, т.е. определить что находиться между точкой короткого замыкания и источником питающим место короткого замыкания, а для этого необходимо рассчитать токи короткого замыкания. Предположим, что подстанция подключена к энергосистеме мощностью S= ¥, питающее режимное сопротивление системы Хо = 0
Uн=10 кВт
<img width=«30» height=«31» src=«ref-1_701059691-272.coolpic» v:shapes="_x0000_s1112"><img width=«31» height=«31» src=«ref-1_701059963-274.coolpic» v:shapes="_x0000_s1102"> К1 К2
<img width=«21» height=«2» src=«ref-1_701060237-158.coolpic» v:shapes="_x0000_s1110"><img width=«36» height=«35» src=«ref-1_701060395-377.coolpic» v:shapes="_x0000_s1108"><img width=«36» height=«35» src=«ref-1_701060772-366.coolpic» v:shapes="_x0000_s1106"><img width=«22» height=«2» src=«ref-1_701061138-162.coolpic» v:shapes="_x0000_s1104"><img width=«267» height=«210» src=«ref-1_701061300-660.coolpic» v:shapes="_x0000_s1073">энергосистема
<img width=«21» height=«163» src=«ref-1_701061960-231.coolpic» v:shapes="_x0000_s1026"> <img width=«21» height=«163» src=«ref-1_701061960-231.coolpic» v:shapes="_x0000_s1030"> <img width=«51» height=«163» src=«ref-1_701062422-552.coolpic» v:shapes="_x0000_s1054 _x0000_s1057 _x0000_s1069 _x0000_s1079 _x0000_s1082">
<img width=«32» height=«9» src=«ref-1_701062974-219.coolpic» v:shapes="_x0000_s1085"><img width=«32» height=«9» src=«ref-1_701063193-219.coolpic» v:shapes="_x0000_s1060"> кабель ТС3-400
<img width=«21» height=«12» src=«ref-1_701063412-217.coolpic» v:shapes="_x0000_s1118"><img width=«3» height=«21» src=«ref-1_701063629-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1117"><img width=«2» height=«21» src=«ref-1_701063785-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s1040"><img width=«21» height=«12» src=«ref-1_701063936-210.coolpic» v:shapes="_x0000_s1116"><img width=«3» height=«21» src=«ref-1_701064146-159.coolpic» v:shapes="_x0000_s1115"><img width=«21» height=«12» src=«ref-1_701064305-218.coolpic» v:shapes="_x0000_s1113"><img width=«21» height=«12» src=«ref-1_701064523-216.coolpic» v:shapes="_x0000_s1034"><img width=«2» height=«21» src=«ref-1_701064739-158.coolpic» v:shapes="_x0000_s1032"><img width=«32» height=«10» src=«ref-1_701064897-237.coolpic» v:shapes="_x0000_s1088"><img width=«32» height=«9» src=«ref-1_701065134-233.coolpic» v:shapes="_x0000_s1076"><img width=«40» height=«41» src=«ref-1_701065367-646.coolpic» v:shapes="_x0000_s1048"><img width=«40» height=«41» src=«ref-1_701066013-636.coolpic» v:shapes="_x0000_s1046">
<img width=«32» height=«19» src=«ref-1_701066649-275.coolpic» v:shapes="_x0000_s1063 _x0000_s1091"> <img width=«144» height=«12» src=«ref-1_701066924-316.coolpic» v:shapes="_x0000_s1027 _x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1036 _x0000_s1119"> <img width=«182» height=«12» src=«ref-1_701067240-302.coolpic» v:shapes="_x0000_s1031 _x0000_s1038 _x0000_s1042 _x0000_s1044 _x0000_s1114"> <img width=«50» height=«2» src=«ref-1_701067542-158.coolpic» v:shapes="_x0000_s1051">
<img width=«32» height=«10» src=«ref-1_701067700-237.coolpic» v:shapes="_x0000_s1094"><img width=«32» height=«9» src=«ref-1_701065134-233.coolpic» v:shapes="_x0000_s1066"> l=5 км l=0.4 км
<img width=«32» height=«9» src=«ref-1_701062974-219.coolpic» v:shapes="_x0000_s1100"><img width=«32» height=«9» src=«ref-1_701063193-219.coolpic» v:shapes="_x0000_s1097"> АСБ(3х15) ААБ(3х70) Uк=5.5%
Sc=¥; Хс=0 шины ГРП
подстанция потребителя
Для удобства расчета используются системы относительных и базисных величин. Sб — базисная мощность, величина которой принимается за 1.
Для базисной мощности целесообразно принимать значения 100, 1000 [кВт]
или номинальную мощность одного из источников питания.
Uб — базисное напряжение, принимается равным номинальным (250,115,15,3,0.525,0.4,0.25)
Сопротивление в относительных единицах при номинальных условиях:
2
реактивное — Х*= Ö3 ×Iном×Х/Uном = Х ( Sном /Uном )
где Iном — номинальный ток питающей сети
Х — реактивное сопротивление сети
Uном — номинальное напряжение сети
Sном — номинальная мощность
2
активное — R*= Ö3 ×Iном×R/Uном = R( Sном /Uном )
где R— активное сопротивление сети
2 2
полное — Z*= ÖR* +Х*
где R*и Х*— активное и реактивное сопротивление сети в относительных единицах
Все эти сопротивления приводятся к базисным условиям( ставится буква б )
Изобразим электрическую схему заземления
<img width=«31» height=«30» src=«ref-1_701068608-269.coolpic» v:shapes="_x0000_s1098"><img width=«30» height=«31» src=«ref-1_701059691-272.coolpic» v:shapes="_x0000_s1095"> К1 К2
<img width=«50» height=«152» src=«ref-1_701069149-527.coolpic» v:shapes="_x0000_s1061 _x0000_s1083 _x0000_s1089"> <img width=«50» height=«135» src=«ref-1_701069676-517.coolpic» v:shapes="_x0000_s1080 _x0000_s1086 _x0000_s1092">
Х1*б R1*б Х2*б R2*б
<img width=«40» height=«2» src=«ref-1_701070193-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1077"><img width=«31» height=«2» src=«ref-1_701070347-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1074"><img width=«49» height=«21» src=«ref-1_701070503-195.coolpic» v:shapes="_x0000_s1070"><img width=«50» height=«2» src=«ref-1_701070698-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1067"><img width=«40» height=«2» src=«ref-1_701070852-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1064"><img width=«41» height=«2» src=«ref-1_701071006-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1058"><img width=«50» height=«21» src=«ref-1_701071162-199.coolpic» v:shapes="_x0000_s1055"><img width=«40» height=«2» src=«ref-1_701070852-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1052"><img width=«31» height=«2» src=«ref-1_701071515-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1049">
l=5 км l=0.4 км
шины ГРП
Х1*б и R1*б — активное и реактивное сопротивления кабельной линии, от электро системы до ГРП завода
Х2*б и R2*б — активное и реактивное сопротивления, от ГРП завода до цеховой подстанции
Х3*б — реактивное сопротивление трансформатора
R3*б — принимаем равным нулю из-за его малости
Принимаем S = 100
U = 0.3[кВ]
Xо = 0
Sо = ¥
Приводим сопротивления к базисным величинам
2
Х1*б = Хо ×l×Sб / U1б
где Хо — реактивное сопротивление на 1км кабельной линии
l— длина кабеля от энергосистемы до ГРП завода
Sб — базисная мощность источника питания
U1б — базисное напряжение кабельной линии
Х3 — реактивное сопротивление сети
Х1*б = 0.08×5×100 / 100 =0.4
Х1*б = 0.4
3 2
R1*б = 10 ×l×Sб / g×S ×U1 б 2
где g— удельная проводимость, равна 32[м/ом ×мм ]
R1*б = 1000×5×100 / 32×150×100 = 1.04
R1*б =1.04
Хо — реактивное сопротивление на 1км кабельной линии
Х=0.08
Х2*б=0.08×0.4×100/100 = 0.03
Х2*б=0.03
3 2
R2*б=10 ×0.4 ×100/32 ×70 ×10
R2*б= 0.18
Х3*б= Uк ×Sб/100 ×Sном.тр.
Х3*б=4.5×100 / 100×0.4 = 11.25
Х3*б= 11.25
Определяем суммарные сопротивления до точки К1
n
åХ*бК1 = Х1*б = 0.4
1
n
åR*бК1 = R1*б = 1.04
1
Разделим первое на второе
n n
åХ*бК1 / åR*бК2 = 0.4 / 1.04 = 0.38 >3, т.е. Rнеобходимо учесть
1 1
где Х*бК1 — суммарное реактивное сопротивление
R*бК2 — суммарное активное сопротивление
Полное сопротивление до точки К1
n 2 n 2
Z*бК1 = ÖåR*бК1 + åХ*бК1
1 1
2 2
Z*бК1 = Ö0.4 + 1.04 = 1.1
Z*бК1 = 1.1
Определим суммарное сопротивление до точки К1
n
åR*бК2 = R1*б + R2*б
1
где R1*би R2*б — базисные реактивные сопротивления для К1 и К2
n
åR*бК2 = 1.04 + 0.18 = 1.22
1
n
åХ*бК2=Х1*б+Х2*б+Х3*б
1
n
åХ*бК2 = 0.4+0.03+11.25= 11.68
1
n
åХ*бК2 = 11.68
1
Разделим первое на второе
n n
åХ*бК2 / åR*бК2 = 11.68 / 1.22 = 9.6 >0.3
1 1
Определяем полное сопротивление до точки К2
n 2 n 2
Z*бК2 = ÖåR*бК2 +åХ*бК2
1 1
Z*бК2 = Ö1.48 + 139.4 = 11.74
Z*бК2 =11.74
Определяем базисные токи
I1б = Sб / Ö3 ×U1б
I1б = 100 / (Ö3 ×10) = 5.8[кА]
I1б = 5.8 [кА]
I2б = Sб / Ö3 ×Uб2
I2б = 100 / (Ö3 ×0.4) = 144.5 [кА]
I2б = 144.5 [кА]
Определим сверх переходной ток в точке К1
I``К1 = I1б / Z*бК1
I``К1 = 5.8 / 1.1 = 5.3[кА]
I``К1 = 5.3[кА]
Так как расчет производиться с учетом активного сопротивления, то при подсчете нельзя брать рекомендованные значение ударных токов Iуд, Iуд = 1.3 ¸1.8, их нужно вычислить.
Определим постоянную времени затухания
n n
Tа1 = åХ*бК1 / 314 åR*бК1
1 1
Tа1 = 0.4 / 314 ×1.04= 0.0012 [сек]
Tа1 = 0.0012 [сек]
Т.к. ударный ток необходимо определить для времени срабатывании защиты t=0.01сек, то
-t/Tа1
Куд1 = 1 + е
— 0.01/0.12
Куд1 =1 + 2.72 = 1.0003
Куд1 = 1.0003
В этом случае Куд можно принять до 1.3, тогда значение удельного тока
iуд1 = I``К1 ×Куд1 ×Ö2
где Куд — ударный коэффициент
I``К1 — сверх периодный ток
iуд1 = 5.3 ×1.3 ×Ö2 = 9.7 [кА]
iуд1 = 9.7 [кА]
Действующее значение ударного тока
2
Iуд1 = iуд1 Ö1+2 (Куд1-1)
где iуд — мгновенное значение ударного тока
2
Iуд1 = 9.7Ö1+2 (1.3-1) = 10.5[кА]
Iуд1 = 10.5 [кА]
Определяем токи короткого замыкания в точке К2
I``К2 = I1б / Z*бК2
I``К2 = 9.164 / 2.705 = 3.388 [кА]
I``К2 = 3.388 [кА]
n n
Та2 =åХ*бК2 / 314 ×åR*бК2
1 1
Та2 = 11.68 / 314 ×1.22 = 0.03 [сек]
Та2 = 0.03 [сек]
Определяем ударный коэффициент для точки К2
— t/Tа2
Куд2 = 1 + е
- 0.01/0.03
Куд2 = 1 + 2.72 = 1.51
Куд2 = 1.51
iуд2 = I``К2 ×Ку2 ×Ö2
iуд2 = 3.388 ×2.133 ×Ö2 = 10.22 [кА]
iуд2 = 10.22 [кА]
Определим сверх переходной ток в точке К2
Iуд2 = Iб2 / Z*бК2
Iу2 = 144.5 / 11.74 = 12.3 [кА]
Iу2 = 12.3 [кА]
Находим ударный ток в точке К2
iуд2 = I``К2 ×Куд2 ×Ö2
iуд2 = 12.3 ×1.51 ×Ö2 = 26.3[кА]
iуд2 =26.3[кА]
Действующее значение ударного тока
2
Iуд2 = iуд2 Ö1+2 (Куд2-1)
2
Iуд2 =26.3Ö1+2 (1.51-1) = 32.4 [кА]
Iуд2 =32.4 [кА]
Определяем мощности короткого замыкания в точках К1 и К2
SК1 = Sб / Z*бК1
SК1 = 100 / 1.1 = 90.9 [мВА]
SК1 = 90.9 [мВА]
SК2 = Sб / Z*бК2
SК2 = 100 / 11.74 = 8.5 [мВА]
SК2 =8.5 [мВА]
2.8. Расчет освещения
Существуют различные нормы освещенности , например производственные участки — 200 лк, кабинеты — 100 лк, коридоры — 50 лк
Производственный участок
2
Размер производственного участка А=40м, В=15м, S=600м
Выбираем светильники ПСО-0.2 с двумя луминисцентными лампами ПБ-40.
Светильники устанавливаются на высоте Нр=5.4м. Коэффициент отражения равен rн=70%, rс=50%, rр=100%
При Е=100Лк
2
Руд=4.5 [Вт / м ]
При Е=200Лк
2
Руд=4.5 ×2 = 9 [Вт / м ]
Ру.ст = Руд ×S
Ру.ст = 9 ×600 = 5400 [Вт]
Ру.ст = 5400 [Вт]
n= Ру.ст / Рсв
n= 5400 / 80 »67.5 -68[шт]
n= 68 [шт]
Кабинет энергетика
Примем
2
А=5м, В=4м, S=20м , высота Нр=2.2м
При Е=100Лк
2
Руд=4.5[Вт / м ]
Ру.ст = Руд ×S
Ру.ст = 4.5 ×20 = 90 [Вт]
Ру.ст = 90 [Вт]
n= Ру.ст / Рсв
n= 90 / 80 »1.125 -1[шт]
n= 1 [шт]
Кабинет начальника цеха
Примем
2
А=4м, В=4м, S=16м , высота Нр=2.2м
При Е=100Лк
2
Руд=4.5 [Вт / м ]
Ру.ст = Руд ×S
Ру.ст = 4.5 ×16 = 72 [Вт]
Ру.ст = 72 [Вт]
n= Ру.ст / Рсв
n= 72 / 80 »0.9 -1[шт]
n= 1[шт]
Т.к. ОТК, а так же кабинет начальника цеха и кладовая равны по площади, то ставим в них по 1 люминисцентному светильнику .
Сан узел
Для его освещения берем лампы накаливания
Примем
А=5м, В=4м, Н=3м, Нр=2.4м
Енорм по таблице П13[2] =50Лм
Определяем индекс помещения
i = А ×В / Нр (А + В)
i =5 ×4 / 2.4 ( 5+4 ) = 0.925
i =0.925
По таблице 21.2[2]для светильника ПУН-60 при i =0.925 коэффициент использования равен 0.13
Кзам = 1.3
z= 1.15
Фл.расч. = Енорм ×S×Кзам ×z/ n×Ки
Фл.расч. = 50 ×20 ×1.3 ×1.15 / 4 ×0.13 = 1495
Фл.расч. = 1495
Расчет трансформаторной подстанции
Примем
2
А=5м, В=5м, S=25м , Нр=5.4м
Определяем индекс помещения
i = А ×В / Нр (А + В)
i =5×5 / 5.4 (5+5) = 0.46
i =0.46
Индекс помещения равен i =0.46, коэффициент использования равен 0.13 , z= 1.15
2.8.1. Расчет и выбор сечений питающей и распределительной сети освещения и проверка на потерю напряжения.
Сеть, падающая электро энергию от трансформатора понижающей подстанции к светильникам состоит из питающей и распределительной линий. К расчету предъявляются следующие требования :
а) Выборное сечение провода и кабеля должно обеспечивать требуемое напряжение у источников света
б) Токовые нагрузки по проводам не должны превышать допустиые значения
в) Питание шины не должно иметь большой потери мощности
Для того чтобы выбрать ШОС надо найти номинальной ток одной группы ламп
Iн = Pу / n ×U
Iн =9700 / 4 ×220 = 11 [А]
Iн = 11 [А]
По приложению выбираем тип осветительного шино провода: ШОС 80-93. Допустимый длительный ток 16 А. Для защиты осветительных шино проводов от к.з. используем автоматические выключатели АЕ2000-25-12.5 .
2.9. Расчет и выбор распределительной сети цеха и ее защиты
Учитывая методы современного электро снабжения выбираем магистральную схему с шино проводом ШМА.
<img width=«477» height=«299» src=«ref-1_701071668-7501.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025"> продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по производству
Реферат по производству
Расч т основных технико экономических показателей механического цеха
2 Сентября 2013
Реферат по производству
Проектирование мастерской по производству 3,5-динитробензойной кислоты мощностью 13 тоннгод
2 Сентября 2013
Реферат по производству
Экономические основы и технология производства бумаги и картона
2 Сентября 2013
Реферат по производству
Организация технологического процесса на предприятиях легкой промышленности
2 Сентября 2013