Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
· характером окружающей среды;
· требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
· соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой, определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных условиях.
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для штамповочного участка автоматизированного цеха по (2) выбираем полностью пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1, применяем в данном случае ртутную дуговую лампу ДРЛ, с защитой IP 20.
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами, параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением естественных источников света, уменьшается прямая и отраженная блескость и оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того, при наступлении сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 5 рядов по 14 светильников в каждом. Расстояние между светильниками L = 4 метра, от светильников до стены – 2 метра по всему периметру. Общее количество светильников – 80 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 0,8 = 7,2 м (Н – высота помещения, hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 7,2 – 0,8 = 6,4 м (hp – высота рабочей поверхности).
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
л = , где
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность, лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь, м2 ;
z – отношение , принимается равным 1,15;
Фл – световой поток одной лампы, лм.
Однако необходимо учитывать, что не весь поток падает на освещаемую поверхность, т.к. он частично теряется в светильнике, частью падает на стены и другие поверхности, и также на потолок помещения. Отношение потока, падающего на освещаемую поверхность, ко всему потоку ламп называется коэффициентом использования светового потока η. Зависимость η от площади помещения, высоты и формы учитывается индексом помещения i.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
= 6
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол =10% и индексе помещения i = 6, коэффициент использования светового потока η = ηс × ηп = 0,75 × 0,66 принимается равным 0,5.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400, световой поток лампы 19 000 лм.
Мощность сети потолочного освещения штамповочного участка автоматизированного цеха:
Росв. = N × Рл = 80× 0,4= 32 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 0,33 × 42 = 10,56 квар
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
2.1.2 Расчет освещенности остальных помещений участка токарного цеха
Остальные помещения участка токарного цеха рассчитываем методом удельной мощности. Удельной мощностью, Вт/м2, называется отношение установленной мощности ламп к величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия, как правило, содержит большое количество пыли, газов, химически активных веществ, при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений шлифовального цеха выбираем светильник ЛСП18, и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт, номинальным световым потоком 4070 лм, средней продолжительностью горения 12 000 часов.
Определив общее число светильников, определяем мощность, Вт, одной лампы ЛД:
, где S – освещаемая площадь помещения, м2 ; n – число светильников.
Таблица 2
Помещение
| Освещаемая площадь, м2
| Высота помещения, м
| Освещенность, лк
| Коэффициент удельной мощности, Вт/ м2
| Количество светильников, шт
| Мощность светильников, Вт
| Мощность лампы, Вт
| Общая мощность светильников, Вт
| Раздевалка
|
| 3,5
|
|
|
|
|
|
| Комната отдыха
|
|
3,5
|
|
|
|
|
|
| инструментальная
|
|
3,5
|
|
|
|
|
|
| мастерская
|
|
3,5
|
|
|
|
|
|
| Склад готовой продукции
|
| 3,5
|
|
|
|
|
|
| Склад материалов
|
|
3,5
|
|
|
|
|
|
| Станочное отделение
|
|
3,5
|
|
|
|
|
1 000
| 43 000
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
Здание двухэтажное, поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 60 × 0,7 = 42 кВт × 2 = 84 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 0,33 × 42 = 13,86 квар. × 2 = 27,72 квар
Следовательно, общая мощность освещения цеха:
Росв. = 42 + 84 = 126 кВт
Qосв. = 13,36 + 27,72 = 41,08 квар
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
2.2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания (распределительный пункт), а также по цеху в целом.
2.2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица 4).
2.2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 8 распределительных пунктов (РП) и на 1 щиток освещения (ЩО).
№ на плане
| Наименование электроприемника
| Рн , кВт
| N
| Kи
| cos φ
| tgφ
| РП 1
|
|
|
|
|
|
| 1,2
| Токарно-револьверные многоцелевые станки
|
|
| 0,17
| 0,87
| 1,98
| 9,10
| Токарные станки ЧПУ с повышенной точности
|
|
| 0,17
| 0,9
| 1,89
| 15,16
| Сверлильно-фрезерные станки
| 7,2
|
| 0,17
| 0,9
| 1,89
|
| Кран-балка
| 4,8
|
| 0,1
| 0,84
| 1,73
| РП2
|
|
|
|
|
|
| 4,5
| Токарные станки с ЧПУ
|
|
| 0,1
| 0,84
| 1,73
| 11,12
| Токарные станки ЧПУ с повышенной точности
|
|
| 0,17
| 0,9
| 1,89
| 13,17,18
| Координатно-сверлильные горизонтальные станки
| 9,8
|
| 0,18
| 0,87
| 1,98
| 6,7
| Сверлильно-фрезерные станки
| 7,2
|
| 0,17
| 0,9
| 1,89
| РП 3
|
|
|
|
|
|
| 24,29,30
| Токарно вертикальные полуавтоматы с ЧПУ
|
|
| 0,2
| 0,89
| 1,99
|
| Кран-балка
| 4,8
|
| 0,1
| 0,4
| 1,73
|
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
РП4
|
|
|
|
|
|
| 22,23
| Токарные многоцелевые прутко-патронные модули
|
|
| 0,1
| 0,84
| 1,73
| 25,26,28
| Координатно-сверлильные вертикальные станки
|
|
| 0,17
| 0,9
| 1,89
|
| Кран-балка
| 4,8
|
| 0,1
| 0,84
| 1,73
| РП5
|
|
|
|
|
|
|
| Кондиционер
| 5,5
|
| 0,1
| 0,84
| 1,73
|
| Строгальный станок
|
|
| 0,18
| 0,87
| 1,98
|
| Шлифовальный станок
| 8,5
|
| 0,17
| 0,88
| 1,89
|
| Наждачный станок
| 3,2
|
| 0,1
| 0,74
| 1,71
| ЩО
| Освещение станочного отделения
|
|
|
|
|
| ЩО
| Освещение вспомогательных помещений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
2.2.4. Рассчитаем РП 1:
- Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании задания из таблицы № 3;
- Определяем групповую номинальную активную мощность: Рн = Р1 + Р2 + Р9 + Р10 + Р15 + Р16 + Р3 = 9+9+7+7+7,2+7,2+4,8 = 58,4 кВт
- Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам, которые приведены в таблице № 4 (столбцы 5,6), в них приведены значения коэффициентов использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
- Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы электроприемников:
Рс = Рн × К и = 58,4 × 0,06 = 3,504 кВт
Qс = Рс × tgφ = 3,504 × 1,98 = 6,937 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной Руст(установочной) мощности)
и =
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей, он составляет 0,06 и tgφ = 1,98, так как ЭП относится к группе ЭД повторно-кратковременного режима работы.
- Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = = , где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП, полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
- В зависимости от средневзвешенного Ки гр = и nэ определяем коэффициент расчетной нагрузки Кр = 1,35
- Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4),
Рс = Кр × Рс = 1,35 × 2,7 = 3,7 кВт
- Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10, Qp = 1,1 × Qc = 1,1 × 5,346 = 5,88 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10, Qp = Qc, а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
|
| Подпись
| Дата
|
- Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = = 15,83 кВА
- Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = = А
2.2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу – ведомость № 4
2.2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП)
2.2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и реактивную мощности освещения: Pосв = 39,6кВт Qосв = 13,06 квар
2.2.8 Определяем потери в трансформаторе, результаты также заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 0,02 Sp (НН) = 4,4
Δ Qт = 0,01Sp (НН) = 22,02
Δ ST = 22,45 кВА
2.2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь, но без компенсации реактивной мощности.
ST =
IT (BB) 13,45 А
2.2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 250/10/0,4
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = Sp/Кав (n - 1), где
Кав = 1,4 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
Sор = 168,23 кВА
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 0,4 кв установлены два линейных и один секционный выключатель В-0,4.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
2.2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности. Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = = 268,24 квар, где
n – количество трансформаторов; β = 0,6 …0,7 (если два трансформатора).
Qцел = 268,24 квар; Qр = 178,45 квар так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме, А;
jэк - экономическая плотность тока, А/мм2.
= 13,45 А
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 13,45 А. По справочнику выбираем разъединители РВ -10/400 УХЛ-2 с рычажным приводом.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
2.3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями, установленными в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки, способа прокладки проводки, а также марок кабелей определяется исходя из окружающей среды, размещения технологического оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными проводниками.
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил, наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах, при этом необходимая защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания электроприемников, наглядности, удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные.
Питающие сети - проводники, отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым пунктам и щитам.
Распределительные сети – проводники, отходящие от силовых пунктов и щитов непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети, в цехе с такими нагрузками, выбираем радиальную схему, с распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах короткого замыкания, для нечастых оперативных переключений электрических цепей и пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП), до электроприемников кабель прокладываем в кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
2.3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам , где
PH – мощность установки, кВт; ηН – КПД установки;
, где - кратность пускового тока
Например: Позиция 24 на плане. Токарный вертикальный полуавтомат с ЧПУ, выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А180М 2У3, мощность 30 кВт; кпд – 0,9%, cos φ = 0,9 (5;табл.9,6)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Таблица 5
№ позиции по плану
| Тип двигателя
| Мощность PH (кВт)
| КПД (%)
| cos φ
| Кратность (КП)
| Номинал.ток, А (IH)
| Пусковой ток, А (IП)
| Формула
|
|
|
|
|
|
|
| 3,21,27
| 4А132 М4У3
| 4,8
| 0,87
| 0,85
| 7,5
| 10,41
| 78,12
| 22,23
| 4А160 S4У3
|
| 0,89
| 0,88
|
| 29,13
| 203,93
| 24,29,30
| 4А180М 2У3
|
| 0,9
| 0,9
|
| 54,54
| 381,81
| 6,7,15,16
| 4А132 М4У3
| 7,2
| 0,87
| 0,85
| 7,5
| 15,62
| 117,18
| 1,2
| 4А180 S4У3
|
| 0,9
| 0,9
|
| 33,96
| 237,73
| 4,5
| 4А132 М4У3
|
| 0,87
| 0,85
| 7,5
| 10,41
| 78,12
| 9,10,11,12
| 4А132 М4У3
|
| 0,87
| 0,85
| 7,5
| 15,6
| 117,10
| 13,17,18
| 4А180 S4У3
| 9,8
| 0,93
| 0,9
|
| 33,98
| 237,81
| 25,26,28
| 4А160М S2У3
| 8,7
| 0,88
| 0,91
|
| 29,13
| 203,93
|
| 4А132 S4У3
| 5,5
| 0,87
| 0,86
| 7,5
| 10,41
| 78,12
|
| 4А160 S2У3
|
| 0,91
| 0,92
|
| 29,13
| 203,93
|
| 4А160М S4У3
| 8,5
| 0,88
| 0,91
|
| 29,13
| 203,93
|
| 4А90 L2У3
| 3,2
| 0,84
| 0,88
| 7,5
| 5,81
| 40,72
|
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
2.4 Расчет и выбор аппаратов защиты, кабельных линий
Кабели, выбранные по номинальному или максимальному току, в нормальном режиме могут испытывать нагрузки, значительно превышающие допустимые из-за перегрузок электроприемников, а также токов КЗ, поэтому участки сети и электроприемники должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
· включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
· электрическая защита от перегрузки, коротких замыканий, понижения напряжения и самозапуска;
· регулирование числа оборотов электродвигателей;
· реверсирование электродвигателей;
· электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты, срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
линии.
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые,
электромагнитные, полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
51, 52, 53, 55, 57 предназначены, для отключений при возникновении токов КЗ и пере-
грузках в электрических сетях, отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам, выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом, усовершенствованный).
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
2.4.1. Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии, что рабочий ток равен:
Наибольший ток 136,3 А (поз. 10) потребляет круглошлифовальный станок:
Выбираем ближайшее большее значение, и принимаем Ко = 7,0.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
· Uн.а. = 380 В;
· Iн.а. = 400 А;
· Iн.р. = Iн.а × 0,63 = 400 × 0,63 = 252 А;
· Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
· Iоткл. = 20 кА.
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 0,63 Iн.а, 0,8 Iн.а, 1,0 Iн.а. необходимо выбрать ступень, в нашем случае выберем 0,8 Iн.а = 0,8 × 400 = 320 А;
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 0,25 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы, и данные заносим в таблицу 6.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель, через него при включении будет проходить не более половины нагрузки РУ, поэтому всю нагрузку делим на два.
Выбираем ближайшее большее значение, и принимаем Ко = 7,0.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
· Uн.а. = 380 В;
· Iн.а. = 400 А;
· Iн.р. = Iн.а × 0,63 = 400 × 0,63 = 252 А;
· Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
· Iоткл. = 20 кА.
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 0,63 Iн.а, 0,8 Iн.а, 1,0 Iн.а. необходимо выбрать ступень,
в нашем случае выберем 0,8 Iн.а = 0,8 × 400 = 320 А;
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 0,25 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы, и данные заносим в таблицу 6.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
Выбираем автоматический выключатель, отвечающий следующим требованиям:
1. - для линии без ЭД;
2. - для линии с одним ЭД;
3. - для групповой линии с несколькими ЭД,
где Iн.а. – номинальный ток автомата, А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя, А;
Iдл. – длительный ток в линии, А;
Iм. – максимальный ток в линии, А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата, В;
Uс - номинальное напряжение сети, В.
4. - для линии без электродвигателей;
5. - для линии с одним электродвигателем;
6. - для групповой линии с несколькими электродвигателями, где
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки, А;
In - пусковой ток, А.
7. , где In - номинальный ток, А;
Kn - кратность пускового тока (Kn= 6,5…7,5 для асинхронных двигателей).
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
2.4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
1. Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
, где
- I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля, А;
- Ip - расчетный ток, А;
- Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
- Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
2. Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения, В;
ΔUдоп. = 0,05×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле:
где l - длина токоведущей части, км;
ro, xo - удельные сопротивления для выбранного сечения, Ом/км.
3. Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1, коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных производственных
помещений;
Iз – ток защитного автомата, А. Принимается равным по номинальному току срабатывания теплового расщепителя.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
Пример:Расчет кабеля для подключения токарно-вертикального полуавтомата с ЧПУ к РП – 3:
Определяем расчетный ток по формуле:
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 16 + 1 × 6 = 60 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере напряжения:
= 1,73 × 35,35 × 0,05 × (1,95× 0,92 + 0,095 × 0,39) =
5,6 В, что составляет 1,47 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к. допустимые потери 20В больше расчетных потерь 5,6В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
2.5. Расчет токов короткого замыкания.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
· по расчетной схеме составить схему замещения, выбрать токи КЗ;
· рассчитать сопротивления;
· определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ, заполнить «Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы, в которой все элементы заменены сопротивлениями, а магнитные связи заменены электрическими связями.
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2, на кабеле до РП-4 и на кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - ;
Для трехфазного тока КЗ - .
2.5.1. Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
xA, rA - индуктивные и активные сопротивления автомата;
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных соединений;
xо, rо - удельные индуктивные и активные сопротивления кабеля;
xтр., rтр. – индуктивное и активное сопротивление трансформатора;
zтр/з - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7 мОм
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75 мОм
rП ААШвУ2 = 0,043 мОм xo ААШвУ2 = 0,063 мОм rо ААШвУ2 = 0,625 мОм
rП ААШвУ3 = 0,056 мОм xo ААШвУ3 = 0,088 мОм rо ААШвУ3 = 0,894 мОм
z тр/з = 312 мОм
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 0,15 + 0,4 = 0,55 мОм
Х1 = хА1 = 0,17 мОм, тогда ток
=
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 1,2
k = (защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
, тогда ток
=
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
k = (защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
, тогда ток
=
k = - что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
|
Содержание
Введение …………………………………………………………….1
1. Общая часть ………………………………………………………2
1.1 Характеристика объекта ЭСН, электрических нагрузок ……3
2. Расчетно-конструкторская часть ………………………………..4
2.1 Расчет освещения токарного цеха……………………………...4
2.1.1 Расчет освещенности станочного отделения
токарного цеха…………………………………………………..4
2.1.2 Расчет освещения остальных помещений
токарного цеха…………………………………………………7
2.2 Расчет электрических нагрузок, компенсирующего
устройства и выбор трансформатора ………………………….9
2.3 Расчет и выбор элементы схемы ………………………………14
2.3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ………………..15
2.4 Расчет и выбор аппаратов защиты, кабельных линий ………..16
2.4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей……………..17
2.4.2 Выбор марки и сечения кабеля ……………………………….20
2.5 Расчет токов короткого замыкания……………………………..22
2.5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания……………23
2.5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания…………….26
Литература …………………………………………………………..28
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Изм.
| Лист
| №Документа
| Подпись
| Дата
|
| Разработал
| Рогозик
|
|
|
| Литера
| Лист
| Листов
|
| Проверил
|
|
|
|
|
| У
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Н. контр.
|
|
|
|
| Утв.
|
|
|
|
| | | | | | | | | | | | | | | | | |
2.5.2. Расчет токов короткого замыкания 3 – фазных линий.
Для проверки автоматов и кабеля на динамическую стойкость необходимо определить ударный ток при 3-х фазном замыкании в точках К1, К2, К3. Схема замещения для 3-х фазного К.З. (стр.21) данной работы.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7 мОм
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75 мОм
rП ААШвУ2 = 0,043 мОм xo ААШвУ2 = 0,063 мОм rо ААШвУ2 = 0,625 мОм
rП ААШвУ3 = 0,056 мОм xo ААШвУ3 = 0,088 мОм rо ААШвУ3 = 0,894 мОм
ZT (3ф) = 28,7 мОм
RT = 9.4 мОм
ХТ = 27,2 мОм
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = RT + rA1 + rП1 = 9,4 + 0,15 + 0,4 = 9,95 мОм
Х1 = ХТ + хА1 = 27,2 + 0,17 = 27.37 мОм, тогда ток
=
Ку1 = 1,32 – ударный коэффициент [4, c.60]
Так как автоматический выключатель ВА 53-39-3, защищающий шины ЦТП, имеет предельную коммутационную способность 20 кА [10, с.75, табл.25], то ударный ток защитный автомат выдержит, и селективность защиты обеспечит:
14739,79 А <25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
Для второй точки К.З.:
ZT = , тогда ток КЗ
= , тогда ударный ток
при Ку2= 1,3 –ударный коэффициент
4524,89 А <25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
Для третьей точки К.З.:
, тогда ток
= , тогда ударный ток
при Ку3= 1,39 –ударный коэффициент
3242,25 А <25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
Литература
1. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. – М:ФОРУМ:Инфа-М, 2004 г.
2. Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.:Пособие 7-е изд., перераб.и доп. –М.:Высшая школа, 1991 г.
3. ПУЭ. Седьмое издание, переработанное и дополненное, с изменениями. Москва Главэнергонадзор России, 2007 г.
4. Электрический справочник, том 2
5. Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Ю.Г.Бабарыкина и др. – М.:Энергоатомиздат, 1990 г.
6. Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.:НТФ «Энергопрогресс»,2003 г.
|
|
|
|
|
|
| Лист
|
|
|
|
|
|
|
Изм.
| Лист
| № Документа
| Подпись
| Дата
|
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 24; | Поделиться с друзьями:
|
Мы поможем в написании ваших работ!