Электрификация цеха обработки корпусных деталей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Расчет и выбор компенсирующего устройства

 

Таблица 4 – Исходные данные для расчета

Параметр	сosφ	tgφ	Рр, кВт	Qр, кВар	Sр, кВА
Всего на НН без КУ	0,6	1,33	191,1	141,4	237,7

 

Значения Pp,Qp, Sp, cosφ, tqφ выбираются из таблицы «Сводная ведомость электрических нагрузок цеха».

Определяем расчетную мощность компенсирующего устройства:

,

где - коэффициент, учитывающий повышение коэффициента мощности естественным способом, принимается  = 0,9 по [1], с. 33;

      tqφ и tqφк - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cosφк = 0,92…0,95

Задавшись cosφк из этого промежутка, определяем tqφк

Принимаем cosφк = 0,95, тогда tqφк = 0,33

 

По [2], с.123, таблица 6.1.1 выбираем стандартное компенсирующее устройство, близкое по мощности.

Устанавливаем УКМ -0,38-150- УЗ не регулируемая.

Определяем фактические значения и после компенсации реактивной мощности:

 

сosφф=0,91

 

 

 

5 Выбор числа и мощности трансформаторов

 

Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь:

;

где n - количество трансформаторов, n=1, так как имеются потребители второй и третьей категории, устанавливаем на подстанции один  трансформатор, а резерв возьмем с другого цеха металлургического завода;

       Кз - коэффициент загрузки трансформаторов для 2 категории надежности при однотрансформаторных подстанциях Кз=0,7 – 0,8.

 

Окончательно выбираем трансформатор с номинальной мощностью Sном= 160 кВА по [2], таблица 5.1.1 с.106

Таблица 5 – Технические данные трансформатора ТМ-160/10/0,4

Тип	, кВА	, кВ	, кВ	, кВт	, кВт	, %	, %
ТМ	160	10	0,4	2650	510	4,5	2,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 Расчет и выбор сетей напряжением до 1кВ

 

В качестве питающих и распеделительных линий принимаем кабели с медными  жилами марки  ПРН  с резиновой изоляцией, прокладываемые в воздухе, пятижильные.

Условие выбора кабеля по нагреву:

 

где - длительно-допустимый ток кабеля, А, [3], с.87, таблица 1.3.6;

      - расчетный ток группы или электроприемника.

Определяем расчетный ток  для сварочного аппарата:

 

Выбираем кабель сечением S = 35 мм2

Расчет  токов для остальных электроприемников и групп аналогичен, результаты расчета сведены в таблицу 6.

Таблица 6 – Сводная ведомость питающих линий

Наименование электроприемника или РУ	Pн, кВт	cosφ	Iр, А	Iдоп, А	Сечение кабеля,мм2
Сварочные аппараты	37,2	0,5	112,73	120	5×35
Гальванические ванны	30	0,65	69,8	75	5×16
Вентиляторы	12	0,8	22,6	25	5×2,5
Продольно-фрезерные станки	28	0,6	71,8	75	5×16
Горизонтально-расточные станки	12,5	0,65	29,1	35	5×4
Краны консольные поворотные	4,75	0,5	14,4	19	5×1,5
Агрегатно-расточные станки	12	0,65	27,9	35	5×4
Токарно-шлифовальные станки	8,2	0,6	21	25	5×2,5
Радиально-сверлильные станки	4,8	0,6	12,3	19	5×1,5
Плоскошлифовальный станок	14	0,6	35,9	42	5×6

 

Продолжение таблицы 6

Алмазно-расточные станки	7	0,65	16,3	19	5×1,5
До РП1	37,2	0,6	296,2	305	3×150, 2×95
До РП2	30	0,61	72	75	3×16, 2×10
До РП3	12	0,6	60,5	75	3×16, 2×10
До ШРА	91,25

 

r0, x0 выбираем по [1], с. 62, таблица 1.9.5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Расчет сетей напряжений до 1 кВ по потере напряжения

 

Определяем потери напряжения от РУ НН до алмазно-расточного станка.

Определяем потерю напряжения на кабеле идущего от РУ НН до РП3:

 

 

Определяем потерю напряжения от РП3 до станка:

 

Таким образом, в питающая линия теряет:

 

Нормально допустимое значение отклонения напряжения ∆U  на выводах приёмников электроэнергии по ГОСТ 13109-97 равны   ± 5 % от номинального напряжения сети.

Полученное значение меньше допустимого отклонения, что соответствует норме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 Расчет и выбор аппаратов защиты напряжением до 1 кВ

 

Производим выбор аппарата защиты для сварочного аппарата, исходя из следующих условий:

 

где Iнр - наибольший длительный ток, протекающий по расцепителю и не вызывающий его срабатывания.

 

где Кпуск- кратность пускового тока, Кпуск=5,

       Io- ток отсечки выключателя.

1,6 кА =

По [2], c. 39 таблица 2.1.1 выбираем автоматический выключатель типа ВА 51-33.

Производим выбор аппарата защиты на вводе РП1.

Аппарат защиты выбираем исходя из следующих условий:

 

где Iпик – пиковый ток

      Iпускнб – наибольший пусковой ток электродвигателя группы

      Iннб – номинальный ток пускаемого электродвигателя

      Kи – коэффициент использования механизма с наибольшим пусковым током.

Определяем номинальный ток расцепителя:

 

Определяем пиковый ток:

 

Определяем ток отсечки:

 

По [2], c. 39 таблица 2.1.1 выбираем автоматический выключатель типа ВА 51-37.

Для остальных электроприемников и распределительных устройств выбор аппаратов защиты производится аналогично.

Таблица 7 – Выбор аппаратов защиты

Наименование оборудования и РП	Iр, А	Iпуск, А	Iнр, А	Ку (ЭМ)	Iна, А	Iоткл, кА	Тип АЗ
Сварочные аппараты	112,7	563,65	160	10	160	12,5	ВА 51-33
Гальванические ванны	69,8	349	100	10	160	12,5	ВА 51- 33
Вентиляторы	22,6	113	31,5	7	100	6	ВА 51Г- 31
Продольно-фрезерные станки	71,8	359	100	10	100	7	ВА 51Г- 31
Горизонтально- расточные станки	29,1	145,5	40	7	100	7	ВА 51Г- 31
Краны консольные поворотные	14,4	72	20	7	25	3,8	ВА 51-25
Агрегатно-расточные станки	27,9	139,5	40	7	100	5	ВА 51Г- 31
Токарно-шлифовальный станок	21	105	31,5	7	100	6	ВА 51- 31
Радиально-сверлильные станки	12,3	61,3	16	7	100	3,8	ВА 51-31
Плоскошлифовальные станки	35,9	179,5	50	7	100	5	ВА 51Г-31
Алмазно-расточные станки	16,3	81,5	31,5	7	100	6	ВА 51- 31
РП1	296,2	837,3	400	10	400	25	ВА 51- 37
РП2	72	419,5	80	10	160	12,5	ВА 51-33
РП3	60,9	669	80	10	160	12,5	ВА 51-33
РУ НН	1569,6	2000	2000	2	2500	36	ВА 53- 45

 

 

 

 

 

9 Расчет и выбор сетей высокого напряжения

 

Выбираем сечение проводника на напряжение 10 кВ по экономической плотности тока по формуле:

 

где I – расчетный ток

     jэк – экономическая плотность тока по [3], таблица 1.3.36 jэк = 3,5

Определяем ток в линии напряжением 10 кВ

 

Определяем экономическое сечение проводника:

 

Выбираем ближайшее большее сечение кабеля марки СЦБ S = 16 мм2

Проверяем выбранное сечение по допустимому нагреву электрическим током:

 

Условия выполняются.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 Расчет токов короткого  замыкания

 

Составляем расчетную схему:

Рисунок 10.1- Расчетная схема

По расчетной схеме составляем схему замещения:

Рисунок 10.2- Схема замещения

 

Вычисляем сопротивления элементов.

Для кабеля со стороны ВН переводим его сопротивления к НН:

 

 

Для трансформатора по [1], таблица 1.9.1:

Rт=16,6 мОм, Xт=41,7 мОм

Для автоматов по [1], таблица 1.9.3:

RАВ1 = 0,06 мОм, XАВ1 = 0,07 мОм, RПАВ1 = 0,07 мОм

RАВ2 = 1,3 мОм, XАВ2 = 1,2 мОм, RПАВ2 = 0,75 мОм

RАВ3 = 1,3 мОм, XАВ3 = 1,2 мОм, RПАВ3 = 0,75 мОм

RАВ4 = 5,5 мОм, XАВ4 = 4,5 мОм, RПАВ4 = 1,3 мОм

Для кабельных линий:

По [1], таблица 1.9.5 выбираем удельные сопротивления r0 и x0 в зависимости от сечения кабеля, вида изоляции и вида жилы.

RКЛ1 = r0×L= 1,16×46= 53,36 мОм,  XКЛ1 = x0×L= 0,095×46= 4,37 мОм

RКЛ2 = r0×L= 12,3×20= 246 мОм,  XКЛ2 = x0×L= 0,126×20= 2,52 мОм

Для ступеней по [1], таблица 1.9.4:

RСТ1=15 мОм, RСТ2= 20 мОм

Определяем эквивалентные сопротивления:

RЭ1=RВЛ+RТ+RАВ1+RПАВ1+RСТ1=1,34+16,6+0,06+0,07+15=33,07 мОм

XЭ1=XВЛ+XТ+XАВ1=0,11+41,7+0,07=41,88 мОм

RЭ2=RАВ2+RПАВ2+RКЛ1+RАВ3+RПАВ3+RСТ2=1,3+0,75+53,36+1,3+

+0,75+20=77,46 мОм

XЭ2=XАВ2 +XКЛ1+XАВ3=1,2+4,37+1,2=6,77 мОм

RЭ3=RАВ4+RПАВ4+RКЛ2=5,5+1,3+246= 252,8 мОм

XЭ3=XАВ4+XКЛ2=4,5+2,52=7,02 мОм

Вычисляем сопротивления до каждой точки КЗ и заносим в сводную ведомость:

 

RК1=RЭ1=33,07 мОм,  XК1=XЭ1=41,88 мОм

 

RК2=RЭ2+ RК1=77,46+33,07=110,53 мОм

  XК2=XЭ2+ XК1=6,77+41,88=48,65 мОм

 

RК3=RЭ3+ RК2=252,8+110,53=363,3 мОм,