Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Електропостачання заготівельно – штамповочного цеху
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Нововолинський електромеханічний технікум
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2004
Тип роботи:
Інші
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Ново волинський електромеханічний технікум
Допущений до захисту
Зав. денним відділенням
Н.М.Причепа
„ „
2004 р
ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ
Тема : „ Електропостачання заготівельно – штамповочного цеху “
ДП.5.09.06.09.01.00.80.00.000.ПЗ
Пояснювальна записка
Розробив : П.О. Дмитрук
Керівник : Д.С. Долічь
Консультант :
Нормоконтроль : Півницька
Рецензент :
Нововолинськ
2004
ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ
ДП.5.09.06.09.01.00.80.00.000.ПЗ
1 – Е – 2001
Дмитрука Павла Олександровича
2005
2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
2.1 Розрахунок електричних навантажень цеха
Розрахунок електричного навантаження цеха проводимо методом використання коефіцієнта максимума.
Розраховуємо навантаження
(2.1)
де, Рр- розрахункове навантаження, кВт;
Км- коефіцієнт максимума [1];
Рср- середньорозрахункова потужність, кВт
Знаходимо середньомаксимальні потужності
(2.2)
де, Кu- коефіцієнт використання [1];
Рн- потужність споживача, кВт
(2.3)
де, Qcp- середньорозрахункова потужність, кВар;
- коефіцієнт потужності
Для визначення Км необхідно попередньо провести розрахунок по визначенню ефективного числа споживачів Ne
(2.4)
де, Рн- потужність споживача, кВт;
ne- ефективне число споживачів, шт.
Реактивна розрахункова потужність залежить від ne
При ne 10 Qp=1.1Qcp (2.5)
При ne 10 Qp=Qcp (2.6)
де, Qcp- середньорозрахункова потужність,кВт
Всі розрахунки зводимо в таблицю 2.1
Таблиця 2.1 – Відомість електричних навантажень
Назва і тип обладнання
Кількість, шт
Встановлена потужність
m
ne, шт
Ku
Kmax
Середня потужність
Розрахункова потужність
Одного Рн, кВт
Всіх Рн∑,
кВт
Pcp, кВт
Qcp, кВар
Pp, кВт
Qp, кВар
Токарно-гвинторізний 16З
10
15,125
151,25
0,14
21,2
36,6
26,5
36,6
Поперечно-строгальний 7М37
8
11
88
0,14
12,3
21,3
15,4
21,3
Радіально-сверлильний 2А55
5
6,925
34,62
0,14
4,8
8,3
6
8,3
Ножиці Н474
4
7
28
0,14
3,9
6,7
4,9
6,7
Вертикально-фрезерний 6М12П
5
10,325
51,62
0,17
8,8
10,2
11
10,2
Прес правильний ПА415
3
14
24
0,17
4,1
4,8
5,1
4,8
Кругло шліфувальний 3А164
8
19,45
155,6
0,13
20,3
26,9
25,4
26,9
Карусельний 1531М
7
33,28
232,96
0,16
37,3
43,6
46,6
43,6
Вентилятор
4
10
40
0,65
26
19,5
32,5
19,5
Кран мостовий електричний 5т ПВ=25%
5
24,2
121
0,05
6,1
10,5
7,6
10,5
Молот пневматичний МБ412
6
10
60
0,2
12
14
15
14
Електропіч опору камерна Н-45ЩУ-12
7
45
315
0,8
252
121
315
121
Електропіч опору шахтна ЩУ-31
6
24
144
0,8
115,2
55,2
144
55,2
Електропіч опору двохкамерна ОКБ-194АЩУ-12
8
19
152
0,85
129,2
62
161,5
62
Всього
86
1598,05
4,8
63
0,39
1,25
653,2
410,6
765,5
410,6
Освітлення
0,95
1/0
52
Підсумок по цеху
1598,05
817,5
Визначаємо площу цеху по формулі
(2.7)
де, Рmin- питома густина силового навантаження на 1м2 корисної площі приміщення. Рmin=850Вт/м2 [2]
Знаходимо розміри цеху. Приймаємо двохпрольотний цех з шириною прольоту 16м. Знаходимо довжину цеху
(2.8)
Для освітлення цеху приймаємо лампи розжарення для яких cos Кu=0,95
Знаходимо сумарну потужність встановлених в цеху освітлювальних електроспоживачів
(2.9)
де, Рпит.осв- питома густина освітлення на 1м2 корисної площі
Приймаємо Рпит.осв=14Вт/м2 [2]
За формулою 2.1 знаходимо розрахункові потужності освітлення
Визначаємо величину
(2.10)
2.2 Визначення розрахункового навантаження із зовнішнього електропостачання цеху. Оцінка потужності компенсуючи пристроїв
Визначаємо розрахункове навантаження мережі зовнішнього електропостачання. Знаходимо сумарну розрахункову потужність цеху
(2.11)
(2.12)
(2.13)
Визначаємо втрати потужності в трансформаторах та високовольтній лінії
(2.14)
(2.15)
(2.16)
Знаходимо розрахункові потужності цеху з врахуванням втрат і коефіцієнта різночасності максимумів навантаження
(2.17)
(2.18)
де,Кр.м- коефіцієнт різночасності максимумів навантаження
Визначаємо повну розрахункову потужність
(2.19)
Визначаємо потужність компенсуючи пристроїв
(2.20)
де, - коефіцієнт найвигіднішого використання;
- фактичний тангенс;
- нормативний тангенс
2.3 Вибір раціональної напруги, січення і марки проводів живлячих ліній
Приймаємо за раціональну напругу 10кВ.
Визначаємо максимальний розрахунковий струм лінії
(2.21)
де, - розрахунковий струм, А;
- номінальна напруга, кВ;
- кількість ліній
Приймаємо січення жили кабеля S=16мм2 для якого Iдоп=75А
Перевіряємо вибране січення по економічній густині струму
(2.22)
де, jек – економічна густина струму
Отже, по економічній густині струму треба прийняти січення жили кабеля S=25мм2, Ідоп=80А. Перевіряємо вибране січення по допустимій втраті напруги
(2.23)
де, r0, x0 - активний і індуктивний опір кабеля, Ом/км;
tg - тангенс цеху;
l - віддаль від ГПП до цеху, км;
r0 = 1,25 Ом/км;
х0 = 0,099 Ом/км.
що менше допустимого . Вибране січення проходить по втраті напруги.
2.4 Вибір кількості і потужності трансформаторів ЦТП
Так, як заготівельно-термічний цех відноситься до електроспоживачів 1-ої категорії, то розглянемо варіант встановлення в цеху однієї двотрансформаторної підстанції
(2.24)
l
b де, a- довжина цеху,м
b- ширина цеху, м
Визначаємо момент при передачі електроенергії
(2.25)
що менше критичного Мкр=15000кВАм, значить кількість підстанцій вибрана правильно.
Визначаємо максимальну потужність трансформатора виходячи із пропуску активної потужності
(2.26)
де, - потужність трансформатора, кВА;
- кількість підстанцій в цеху
Таким чином приймаємо стандартну потужність трансформатора Sнт=1000кВА
Розраховуємо, чи зможе вибраний трансформатор пропустити всю необхідну реактивну потужність на низьку сторону
(2.27)
Так, як вибраний трансформатор може пропустити всю необхідну реактивну потужність з ВН на НН (Qт>Qрвн, 1155>496.28), то подальші розрахунки по вибору трансформатора проводити недоцільно.
Таким чином в кінцевому варіанті для встановлення в цеху приймаємо одну двох трансформаторну підстанцію з трансформаторами типу ТМ1000/10 потужністю 21000кВА.
2.5 Визначення потужності компенсуючих пристроїв і їх розміщення
Так, як Qку=166кВар, вигідніше встановити компенсуючі пристрої з низької сторони. Встановлюємо дві конденсаторні установки типу УКБН-0.38-135-ТЗ, потужністю 2135кВар. [3]
2.6 Вибір схеми внутрішнього електропостачання, січень і марки проводів розподільчих сіток цеху
Січення провода визначаємо по розрахунковому струму, що визначається за формулою
(2.28)
де, - потужність споживача, кВт;
- напруга споживача, В;
- коефіцієнт потужності;
- ККД споживача
Маючи значення розрахункового струму по [1] знаходимо допустиме струмове навантаження на провід, а також його січення, маючи ці значення для кожного електроспоживача по [4], приймаємо тип автомата. Обчислені і прийняті дані заносимо в таблицю 2.2
Таблиця 2.2 - Вибір січення і марки проводів розподільчих сіток цеху
Назва і тип споживача
Ір, А
Марка проводу
Ідоп, А
S, мм2
Тип автомат
Ін.р, А
Івідкл кА
Токарно-гвинторізний 163
Поперечно-строгальний 7М37
Вертикально-фрезерний 6М12П
Круглошліфувальний 3А164
Радіально-сверлильний 2А55
Карусельний 1531М
Вентилятор
Ножниці Н474
Прес правильний ПА415
Кран мостовий електричний 5т ПВ=25%
Молот пневматичний МБ412
Електропіч опору камерна Н-45ЩУ-12
Електропіч опору шахтна ЩУ-31
Електропіч опору двохкамерна
ОКБ-194АЩУ-12
57,5
41,8
30,2
61,6
26,4
97,3
16
26,6
41
88,7
29
112
59,6
47
АПВГ
АПВГ
АПВГ
АПВГ
АПВГ АПВГ АПВГ
АПВГ
АПВГ
ААБГ
АПВГ
АПВГ
АПВГ АПВГ
60
47
32
80
28
130
18
28
47
95
30
130
80
47
16
10
6
25
4
50
2
4
10
35
5
50
25
10
А3710Б
А3710Б
А3740Б
А3710Б
А3740Б
А3710Б
А3710Б
А3740Б
А3710Б
А3710Б
А3740Б
А3710Б
А3710Б
А3710Б
63
50
32
63
32
100
20
32
50
100
32
125
63
50
36
36
20
36
20
75
18
20
36
75
20
75
36
36
При виборі схеми внутрішнього електропостачання цеху враховуємо, що в цеху встановлена одна двохтрансформаторна підстанція, тому приймаємо два магістральні шинопроводи (ШМА), від кожного з них живиться по 3 розподільчих шинопровода, а від них в свою чергу отримують живлення споживачі цеху.
Розміщуємо вибране електрообладнання по території цеху, звівши в таблицю 2.3 групи електроспоживачів, що живляться від одного шинопровода.
Таблиця 2.3 - Розподіл споживачів по шинопроводах
Назва і тип обладнання
Кількість,
шт.
Потужність
Кu
Одного, кВт
Сумарна, кВт
ШРА-1
Токарно-гвинторізний 163
Поперечно-строгальний 7М37
Карусельний 1531М
Вентилятор
Кран мостовий
Молот пневматичний МБ412
Ел.піч опору кам. Н-45ЩУ-12
Ел.піч опору шахтна ЩУ-31
Радіально-свердлильний 2А55
Ножиці Н474
3
2
1
1
1
3
3
3
3
2
15,125
11
33,28
10
12,1
10
45
24
6,925
7
45,3
22
33,28
10
12,1
30
135
72
20,7
14
0,14
0,14
0,16
0,65
0,05
0,2
0,8
0,8
0,14
0,14
0,5/1,73
0,5/1,73
0,65/1,17
0,8/0,75
0,5/1,73
0,65/1,17
0,9/0,48
0,9/0,48
0,5/1,73
0,5/1,73
ШРА-2
Токарно-гвинторізний 163
Поперечно-строгальний 7М37
Вертикально-фрезерний 6М12П
Круглошліфувальний 3А164
Кран мостовий
Ел.піч опору кам. Н-45ЩУ-12
Ел.піч опору двохкам. ОКБ-194АЩУ-12
Карусельний 1531М
Вентилятор
Ел.піч опору шахтна ЩУ-31
3
2
3
3
1
2
2
3
1
1
15,125
11
10,325
19,45
12,1
45
19
33,28
10
24
45,3
22
30,9
58,3
12,1
90
38
99,8
10
24
0,14
0,14
0,17
0,13
0,05
0,8
0,85
0,16
0,65
0,8
0,5/1,73
0,5/1,73
0,65/1,17
0,6/1,33
0,5/1,73
0,9/0,48
0,9/0,48
0,65/1,17
0,8/0,75
0,9/0,48
Підсумок по ШМА-1
43
—
824,7
—
—
ШРА-3
Токарно-гвинторізний 163
Вертикально-фрезерний 6М12П
Круглошліфувальний 3А164
Вентилятор
Кран мостовий
Ел.піч опору кам. Н-45ЩУ-12
Ел.піч опору шахтна ЩУ-31
Ел.піч опору двохкам. ОКБ-
194АЩУ-12
Поперечно-строгальний 7М37
Прес правильний ПА415
4
2
3
2
1
2
2
2
2
1
15,125
10,325
19,45
10
12,1
45
24
19
11
14
60,5
20,65
58,3
20
12,1
90
48
38
22
14
0,14
0,17
0,13
0,65
0,05
0,8
0,8
0,85
0,14
0,17
0,5/1,73
0,65/1,17
0,6/1,33
0,8/0,75
0,5/1,73
0,9/0,48
0,9/0,48
0,9/0,48
0,5/1,73
0,65/1,17
ШРА-4
Радіально-свердлильний 2А55
Карусельний 1531М
Ножиці Н474
Прес правильний ПА415
Кран мостовий
Ел.піч опору двохкам. ОКБ-194АЩУ-12
Поперечно-строгальний 7М37
Круглошліфувальний 3А164
Молот пневматичний МБ412
2
3
2
2
2
4
2
2
3
6,925
33,28
7
14
12,1
19
11
19,45
10
13,85
99,84
14
28
24,2
76
22
38,9
30
0,14
0,16
0,14
0,17
0,05
0,85
0,14
0,13
0,2
0,5/1,73
0,65/1,17
0,5/1,73
0,65/1,17
0,5/1,73
0,9/0,48
0,5/1,73
0,6/1,33
0,65/1,17
Підсумок по ШМА-2
43
—
730,3
—
—
Підсумок по цеху
86
—
1670,9
—
—
Користуючись формулами приведеними в пункті 2.1 знаходимо розрахункові потужності для кожного ШРА, а також ШМА. Обчислені та прийняті значення зводимо в таблицю 2.4.
Таблиця 2.4 - Розрахунок розрахункових навантажень
Тип шинопроводу
Кількість спожи- вачів
Встановлена потужність
Кu
m
Змінна потужність
ne
Kmax
Розрахункові
потужності
одного
Сумарна
Рср, кВт
Qср, кВар
Рр, кВт
Qp, кВар
Sp, кВА
Найб.
Найм.
ШРА-1
22
45
6,9
394
0,32
0,64/1,27
4,5
126
160
15
2,2
277
160
320
ШРА-2
21
45
10
430
0,38
0,69/1,1
4,4
163
179
16
2,5
408
179
446
ШМА-1
43
45
6,9
824
0,35
0,66/1,18
6,5
288
340
31
1,6
461
340
573
ШРА-3
21
45
10
384
0,39
0,69/1,1
4,5
150
165
16,4
2,3
345
165
382
ШРА-4
22
33
6,9
346
0,21
0,54/1,36
4,8
73
99
19,2
2
146
99
176
ШМА-2
43
45
6,9
730
0,3
0,61/1,23
6,5
219
269
35,6
1,7
372
269
459
Проводимо розрахунок і вибір розподільчих шинопроводів.
Знаходимо розрахункові струми
(2.29)
Для ШРА-1, ШРА-2 і ШРА-3 по [4] приймаємо шинопровід типу ШРА-73 для якого:
а) номінальний струм Ін=700А;
б) опір фази: х0=0,075Ом/км; r0=0,085Ом/км;
в) динамічна стійкість Ідин=35кА.
Для ШРА-4 по [4] приймаємо шинопровід типу ШРА-73, для якого:
а) номінальний струм Ін=300А;
б) опір фази: х0=0,1Ом/км; r0=0,2Ом/км;
в) динамічна стійкість Ідин=15кА.
Перевіряємо вибраний шинопровід по допустимій втраті напруги за формулою
(2.30)
де, Uн- номінальна напруга, В;
- довжина живлячої лінії.
Що менше допустимого
Проводимо розрахунок і вибір автоматів для ШРА.
Знаходимо розрахунковий струм
(2.31)
де, Рр – розрахункова потужність, кВт;
- коефіцієнт потужності.
По [4] вибираємо автомати.
Для ШРА-1, ШРА-2 і ШРА-3 вибираємо автомат типу А3740Б, для якого:
а) Ін=650А;
б) Ін.р=650А;
в) Івідкл.=100кА.
Для ШРА-4 вибираємо автомат типу А3740Б, для якого:
а) Ін=650А;
б) Ін.р=400А;
в) Івідкл.=100кА.
Проводимо розрахунок і вибір ШМА. Визначаємо розрахунковий струм по формулі [2.29]
Для ШМА-1 і ШМА-2 приймаємо магістральний шинопровід типу ШМА-73 для якого:
а) Ін=1000А;
б) r0=0,031Ом/км, х0=0,017Ом/км;
в) Ідин=70кА.
Перевіряємо шинопроводи по допустимій втраті напруги за формулою [2.30]
Що менше допустимого =1,8%
Проводимо розрахунок і вибір автоматів для ШМА-1 і ШМА-2.
Знаходимо розрахунковий струм по формулі [2.31]
По [4] вибираємо автомат типу АВМ15НМ, для якого:
а) Ін=1400А;
б) Ін.р=1400А;
в) Івідкл.=140кА.
2.7 Розрахунок струмів короткого замикання цеху
Розрахунок струмів к.з. до 1000В.
По вибраній схемі ел. постачання цеху складаємо розрахункову схему до точок к.з.
Розрахункова схема
QW1 QW2
FU1 FU2
TV1 TV2
TA1 TA2
QF1 QF10
K1 K6
QF2 QF4 QF6 QF8
QF3 QF5 QF7 QF9
K2 K3 K4 K5
Рис. 2.1
По розрахунковій схемі складаємо схему заміщення.
rtv1 rtv2
xtv1 xtv2
rta1 rta2
xta1 xta2
ra1 ra6
xa1 xa6
rшма1 rшма2
xшма1 к1 к6
rшра1 rшра2 rшра3 rшра4
xшра1 xшра2 хшра3 хшра4
ra2 ra4 ra7 ra9
xa2 xa4 xa7 xa9
ra3 ra5 ra8 ra10
xa3 xa5 xa8 xa10
rk1 rk2 rk3 rk4
xk1 xk2 xk3 xk4
к2 к3 к4 к5
Рис. 2.2
По довідниках знаходимо перехідні активні та індуктивні опори кожного елемента схеми заміщення:
rtv=5,5мОм; хtv=20мОм;
rta=0 мОм; хta=0 мОм;
rа1=0 мОм; ха1=0 мОм.
rшма1=rшма2=; хшма1=хшма2=;
rшра1=rшра2=rшра3=; хшра1=хшра2=хшра3=;
rшра4=; хшра4=
ra2=0,15мОм; ха2=0,10мОм;
ra3=1,3мОм; ха3=0,86мОм;
ra4=0,15мОм; ха4=0,10мОм;
ra5=1,3мОм; ха5=0,86мОм;
ra7=0,15мОм; ха7=0,10мОм;
ra8=1,3мОм; ха8=0,86мОм;
ra9=0,15мОм; ха9=0,10мОм;
ra10=1,3мОм. Ха10=0,86мОм.
rk1=rk2=rk3=rk4=;
xk1=xk2=xk3=xk4=.
Знаходимо сумарні активні опори до точок к.з.
r∑1=r∑6=rtv+rta+ra1+rшма=5,5+0+0+0,31=5,81мОм;
r∑2=r∑1+rшра1+ra2+ra3+rk1=5,81+4,25+0,15+1,3+0,95=12,46мОм;
r∑3=r∑1+rшра2+ra4+ra5+rk2=5,81+4,25+0,15+1,3+0,95=12,46мОм;
r∑4=r∑1+rшра3+ra7+ra8+rk3=5,81+4,25+0,15+1,3+0,95=12,46мОм;
r∑5=r∑1+rшра4+ra9+ra10+rk4=5,81+10+0,15+1,3+0,95=18,21мОм.
Знаходимо сумарні індуктивні опори до точок к.з.
х∑1=х∑6=хtv+хta+xa1+xшма=20+0+0+0,17=20,17мОм;
х∑2=х∑1+хшра1+ха2+хa3+xk1=20,17+3,75+0,10+0,86+0,06=24,94мОм;
х∑3=х∑1+хшра2+ха4+ха5+хk2=20,17+3,75+0,10+0,86+0,06=24,94мОм;
х∑4=х∑1+хшра3+ха7+ха8+хk3=20,17+3,75+0,10+0,86+0,06=24,94мОм;
х∑5=х∑1+хшра4+ха9+ха10+хk4=20,17+5+0,10+0,86+0,06=26,19мОм.
Знаходимо сумарні повні опори до точок к.з. по формулі
(2.32)
де, r∑- сумарний активний опір до відповідної точки к.з.
х∑- сумарний індуктивний опір до відповідної точки к.з.
Знаходимо значення 3-фазного струму к.з.
(2.33)
де, Uн- номінальна напруга, В;
Z∑- сумарний повний опір до точки к.з.
Знаходимо величину ударного струму к.з.
(2.34)
де, Ку- ударний коефіцієнт, що визначається по таблиці в залежності від
Знаходимо потужність к.з.
(2.35)
де, Uн- номінальна напруга, кВ;
трьохфазний струм к.з., кА.
Знаходимо значення 2-фазного струму к.з.
(2.36)
де, величина трьохфазного струму к.з.
Визначаємо струм 1-фазного к.з.
(2.37)
де, Uф- фазна напруга;
Zп- повний опір петлі фаза-нуль;
Zт- повний опір трансформатора при однофазному к.з.
Знаходимо повні опори петлі фаза-нуль до точок к.з.
(2.38)
де, Zф- опір фази.
Обчислені і прийняті дані заносимо в таблицю 2.5
Таблиця 2.5 - Розрахунок струмів к.з
Точка к.з
Z∑ , мОм
, кА
Kу
, кА
Sк.з. ,
мВА
, кА
Zп, мОм
, кА
К1
21
10,4
3,5
1,7
25
6,8
9
42
2,58
К2
27,8
7,9
2
1,3
14,5
5,2
6,8
55,6
2,23
К3
27,8
7,9
2
1,3
14,5
5,2
6,8
55,6
2,23
К4
27,8
7,9
2
1,3
14,5
5,2
6,8
55,6
2,23
К5
31,9
6,9
1,4
1,1
10,7
4,5
6
63,8
2,05
К6
21
10,4
3,5
1,7
25
6,8
9
42
2,58
Розрахунок струмів к.з. вище 1000В.
Складаємо розрахункову схему до точок к.з.
Розрахункова схема
ГПП
Т
лінія К
Рис. 2.3
По розрахунковій схемі складаємо схему заміщення до точок к.з.
Схема заміщення
хс rк хк
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора