Курсовое проектирование по электроснабжению

К достоинствам магистральной схемы питания относятся:

— небольшое количество отходящих линий;

— уменьшение габаритов распределительных устройств;

— уменьшение расхода цветных металлов;

— монтаж токопроводов можно вести индустриальным методом.

К недостаткам магистральной схемы питания относятся:

— менее надежна и удобна в эксплуатации.

Радиальная схема применяется в тех случаях, когда в цехе предприятия стационарно установлены электроприемники большой единичной мощности или когда электроприемники малой единичной мощности распределены по цеху неравномерно и сосредоточены на отдельных участках.

К достоинствам радиальной схемы питания относятся:

— высокая надежность электроснабжения;

— удобства эксплуатации.

К недостаткам радиальной схемы питания относятся:

— большое число питающих линий;

— увеличение протяженности сети;

— увеличенное число коммутационных и защитных аппаратов, установленных на распределительном щите, что ведет к увеличению числа панелей и его габаритов.

В чистом виде обе схемы питания применяются довольно редко, и сеть выполняется смешанной с присоединением потребителей в зависимости от места их расположения, характера производства и условий окружающей среды.

Распределительные шкафы и, непосредственно, крупные (свыше 50 кВт) электроприемники присоединяем к магистральным шинопроводам: ШМА-1 и ШМА-2.

Необходимо выполнить расчет электрических нагрузок магистральных шинопроводов c учетом электроприемников групп.

Присоединения осущкствляем четырьмя одножильными проводами марки ПВ соответствующего сечения, проложенных в металлических трубах, труба будет являться защитным проводником.

Расчет выполним на ПЭВМ в программе Excel. Результаты расчета приведены в таблице 6.1 — 6.

2.

Рис.

5.1. Схема питания цеховой сети.

6. Расчет силовой сети проектируемого цеха

Распределительные шкафы выбираются с учётом условий окружающей среды рабочей зоны, числа подключаемых приёмников к шкафу, их расчётной нагрузки:

(6.1)

(6.2)

где Iном. ш — номинальный ток шкафа, А;

Iр — расчётный ток группы, А;

nш — количество возможных присоединений (автоматов), шт.;

nЭП — количество электроприёмников в группе, шт.

Автоматические выключатели и предохранители в шкафу являются защитным аппаратом второй ступени для электроприёмников.

Для питания группы 7 с расчетным током 110,30 А (табл. 5.9) принимаем шинопровод ШРА4−250−321У3 по [3], таблице 9.5, с номинальном током 250 А. Для защиты выбранного шинопровода применяем силовой трехполюсный коммутационный ящик Я-3134 по [12], табл. 6.7 с автоматическим выключателем А3134 по [3], таблице 5.12 с номинальным током 200 А и с током расцепителя 200 А. Для присоединения электроприемников к шинопроводу применяем ответвительные коробки У2038 с автоматическими выключателями АЕ2050 с номинальныс током 100 А.

Для питания группы 11 с расчетным током 65,37 А (табл.

5.13) принимаем распределительный шкаф ПР85-Ин1−209 по [6] с автоматическими выкличателями на номинальные токи 4×160 и 4×100 А. Для защиты выбранного распределительного шкафа устанавливаем на вводе автоматический выключатель ВА52Г31 по [3], таблице 5.5 с номинальным током 160 А и с током расцепителя 100А.

Для питания группы 12 с расчетным током 65,37 А (табл.

5.14) принимаем распределительный шкаф ШР86-Ин1−10 по [6] на 5 присоединений с предохранителями 2×63, 4×100 и 2×250 А. Для выбранного распределительного шкафа устанавливаем на вводе РБ4, 1×400 по [6], с номинальным током 400 А.

Для остальных групп выбор ведётся аналогично.

Все результаты сведём в таблицу 7.

1.

Выбор комплектной трансформаторной подстанции Учитывая расчётную нагрузку цеха Sр= 1387 кВА и условия окружающей среды в цехе, необходима установка КТП внутри здания с целью наибольшего приближения их к электроприёмникам сети до 1 кВ. По категории надёжности электроснабжения цех относится ко II категории, потому необходима установка двух трансформаторов.

Выбираем КТП с трансформаторами типа ТМ-1000−6/0,4.

Коэффициент загрузки будет равен:

.

Для защиты магистралей в линейном шкафу КТП на отходящих линиях устанавливаем выключатели, которые выбираем по расчётному току магистрали и по условию селективности срабатывания защиты.

Расчетный ток для выбора ШМА вычисляем исходя из номинальной мощности трансформаторов КТП.

По условию (4.5) Iн ≥ 1134 А, выбираем ШМА4−1600 с номинальным током 1600А и степенью защиты IP20.

По условиям (7.1), (7.2) выбираем линейный шкаф ШНЛ-4У3 ЭЩ с выключателями серии ВА 51−35, [8]. Шкаф имеет шесть присоединений, к двум из которых присоединяются магистрали, к одному — щиток освещения, а остальные — резерв.

Выберем защитный аппарат для магистрали ШМА1. Расчётный ток защищаемой магистрали: Iр=1134 А. Выбираем автоматический выключатель ВА 51=35 с А, без теплового расцепителя [8].

Для защиты остальных магистралей (ШМА2) автоматические выключатели выбираются аналогично. Выбираем автоматический выключатель ВА51−35 с А, без теплового расцепителя [8].

В качестве вводного шкафа на КТП выбираем на стороне высокого напряжения ШВВ-2 с выключателем нагрузки ВНП-6/1250, [11]; на стороне низкого напряжения ШНВ-2.1 У3 ЭЩ с выключателем серии ВА 51−35 с А, без теплового расцепителя [3].

Питание магистральных шинопроводов от КТП осуществляется посредством кабелей, которые выбираются по условиям (4.4), (4.5). Для выбора кабелей необходимо рассчитать токи, объединив соответствующие группы. Результаты расчёта токов групп представлены в таблицах 6.1−6.

2. Кабели прокладываются по стенам на кронштейнах, по колоннам на кронштейнах вместе с несущим тросом и в лотках. Результаты выбора представлены в таблице 6.

2.

Таблица 6.

1. Выбор шкафов Группа Тип шкафа На вводе Распределение, Iн, А Тип аппарата до 63 до 100 до 250 11 ПР85-Ин1−209 ВА52Г31 — 2 4 12 ШР85-Ин1−10 РБ4, 1×400 1 3 2 13 ПР85-Ин1−214 ВА52Г31 — - 6 16 ШР85-Ин1−04 РБ4, 1×400 6 — - 17 ШР85-Ин1−16 РБ4, 1×400 2 2 2 22 ШР85-Ин1−01 РБ2, 1×250 3 — - 28 ПР85-Ин1−001 ВА52Г31 — 5 — 29 ПР85-Ин1−208 ВА52Г31 — 3 2 30 ШР85-Ин1−08 РБ4, 1×400 — - 4 31 ШР85-Ин1−01 РБ2, 1×250 4 — - 36 ПР85-Ин1−001 ВА52Г31 — 4 — 37 ПР85-Ин1−015 ВА52Г31 — 3 4 38 ШР85-Ин1−01 РБ2, 1×250 6 — - 39 ПР85-Ин1−012 ВА52Г31 — 4 — 44 ПР85-Ин1−012 ВА52Г31 — 2 — 47 ПР85-Ин1−001 ВА52Г31 — 4 ;

Таблица 6.

2. Выбор кабелей для присоединения магистральных шинопроводов

Участок сети Iр, А Iз, А КЗ Iдоп, А Марка кабеля КТП — ШМА1 1134,24 1250 0,66 880 ВВГ 3(240 + 1(75 КТП — ШМА2 1007,41 1250 0,66 880 ВВГ 3(240 + 1(75

Таблица 6.

3. Выбор ответвлений от магистрального шинопровода.

Участок сети IР, А Кз Iв, А Iд, А Iдоп, А Проводник Способ прокладки ШМА1-ШРА2 34,36 0,66 100 66 80 ВВГ-3×16+1×6 открыто на лотке ШМА1-ШРА3 102,6 0,66 200 132 145 ВВГ-3×50+1×25 открыто на лотке ШМА1-ШРА4 84,03 0,66 200 132 145 ВВГ-3×50+1×25 открыто на лотке ШМА1-ШРА5 92,11 0,66 200 132 145 ВВГ-3×50+1×25 открыто на лотке ШМА1-ШРА6 72,62 0,66 160 105,6 120 ВВГ-3×35+1×16 открыто на лотке ШМА1-ШРА7 110,3 0,66 200 72,79 145 ВВГ-3×50+1×25 открыто на лотке ШМА1-ШРА8 95,23 0,66 200 132 145 ВВГ-3×50+1×25 открыто на лотке ШМА1-ШРА9 56,67 0,66 100 66 80 ВВГ-3×16+1×6 открыто на лотке ШМА1-ПР11 207,5 0,66 250 165 180 ВВГ-3×70+1×35 открыто на лотке ШМА1-ШР12 36,37 0,33 315 103,95 120 ВВГ-3×35+1×16 открыто на лотке ШМА1-ПР13 236,3 0,66 250 165 180 ВВГ-3×70+1×35 открыто на лотке ШМА1-ШР17 11,90 0,33 63 20,79 45 ВВГ-3×10+1×4 открыто на лотке ШМА1-ШР16 40,69 0,33 125 41,25 45 ВВГ-3×10+1×4 открыто на лотке ШМА1-ШР22 6,23 0,33 50 16,5 25 ПВ-4×6+1×4 открыто на лотке ШМА2-ПР29 131,3 0,66 200 132 145 ВВГ-3×50+1×25 открыто на лотке ШМА2-ШР31 5,15 0,33 50 16,5 25 ПВ-4×6+1×4 открыто на лотке ШМА2-ШР30 141,4 0,33 200 132 145 ВВГ-3×50+1×25 открыто на лотке ШМА2-ПР36 47,02 0,66 100 66 80 ВВГ-3×16+1×6 открыто на лотке ШМА2-ПР37 122,3 0,66 200 132 145 ВВГ-3×50+1×25 открыто на лотке ШМА2-ШР38 15,12 0,33 100 33 45 ВВГ-3×10+1×4 открыто на лотке ШМА2-ПР39 51,78 0,66 100 66 80 ВВГ-3×16+1×6 открыто на лотке ШМА2-ПР44 44,01 0,66 63 41,58 45 ВВГ-3×10+1×4 открыто на лотке ШМА2-ПР28 77,01 0,66 160 105,6 120 ВВГ-3×35+1×16 открыто на лотке ШМА2-ПР47 47,24 0,66 63 41,58 45 ВВГ-3×10+1×4 открыто на лотке

7. Компенсация реактивной мощности

Определение мощности конденсаторных установок на напряжении до 1000 В

Суммарная мощность конденсаторных установок напряжением до 1000 В определяют последовательно двумя этапами расчета: по минимуму приведенных затрат.

— по минимуму приведенных затрат на конденсаторные установки и цеховые

трансформаторные подстанции;

— по минимуму приведенных затрат на конденсаторные установки и потери

электроэнергии в цеховых трансформаторах и сети 10 кВ предприятия, питающей

эти трансформаторы;

(7.1)

По первому критерию основную мощность конденсаторных установок следует определять из целесообразности и возможности уменьшения числа цеховых трансформаторов или снижения их номинальной мощности. По второму критерию дополнительную мощность конденсаторных установок следует определять из условия снижения потерь мощности и энергии до допустимой величины.

Заключение

В данной курсовой работы была спроектирована система электроснабжения ремонтно-механического цеха.

При этом были рассмотрены и решены следующие вопросы и задачи:

При проектировании внутрицехового электроснабжения ремонтно-механического цеха выполнен выбор:

защитной и пусковой аппаратуры;

питающих кабелей и проводов;

распределительных шинопроводов и шкафов;

ЦТП;

компенсирующих устройств на напряжение до 1000 В;

компенсирующих устройств на напряжение выше 1000 В;

трансформатор на ЦТП.

Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. (6-е изд., перераб. и доп. (М.: Энергоатомиздат, 1985. (640 с.

Асинхронные двигатели серии 4А Справочник А. Э. Кравчик, М. М Шлаф и др. — М.: Энергоиздат 1982. — 504 с., ил.

Ус А.Г., Широков О. Г. Теоретические сведения об оборудовании. Для курсового и дипломного проектирования. Ч.

1.-ротапринт ГГТУ им. П. О. Сухого, Гомель, 1997.

Липкин Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: Учебник для учащихся электротехнических специальностей средних специальных учебных заведений 4-е изд., перераб., и доп. — М.: Высш. шк., 1990;366с., ил.

Инструктивные и информационные материалы по проектированию электроустановок № 7−8 РТМ 36.

18.32.

4.-92 Москва, ВНИПИ Тяжпромэлектропроект.

Электрические комплектные устройства. Католог 1999 издательства — Мн.: НВФ Иносат.

Кудрин Б. И., Прокопчик В. В. Электроснабжение промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. — Мн.: Высш. шк., 1988. — 357 с.: ил.

Федоров А. А., Каменева В. В. Основы электроснабжения промышленных предприятий. — М. Энергоатомиздат, 1984. — 472 с.

Справочник по проектированию электроснабжения/ Под ред. Ю. Г. Барыбина и др. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 576 с.

Федоров А. А., Старкова Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 386 с.: ил.

11. Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. (4-е изд., перераб. и доп. (

М.: Энергоатомиздат, 1989. (608 с.: ил.

12. Радкевич В. Н. Проектирование систем электроснабжения. Минск, НП ООО «ПИОН», 2001.