Электроснабжение ремонтно-механического цеха

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМУ КОМПЛЕКСУ

КРАСНОДАРСКИЙ МОНТАЖНЫЙ ТЕХНИКУМ

Специальность: Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования

предприятий и гражданских зданий.

Электроснабжение ремонтно-механического цеха

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КМТ 3-КП-001-4Э ПЗ

Руководитель проекта Студент гр. 4Э

В.С.Малиновский Лебедев А.Н.

Нормоконтроль

В.С.Малиновский

Краснодар- 2001

Содержание.

Введение.

1. Исходные данные для проектирования, характеристика объекта.

2. Выбор схемы электроснабжения. Схема силовой распределительной сети напряжением 0,38 кв. Выбор комплексного оборудования.

3. Расчет электрических нагрузок.

3.1 Расчет эл.нагрузок силового оборудования на напряжении 0,38 кв.

3.2 Расчет нагрузок электрического освещения.

3.3. Расчет электр. нагрузок по объекту.

4. Расчет силовой, питающей и рнаспрделительной сети на напряжении 0,38 кв. Расчет и выбор аппаратов защиты.

5. Компенсация реактивной мощности. Расчет и выбор конденсаторной компенсирующей установки.

6. Расчет и выбор числа и мощности силового трансформатора внутрицеховой КТП.

7. Схема электроснабжения на стороне.

8. Расчет высоковольтной питающей линии.

9. Расчет типов К3. Выбор и проверка высоковольтного эл.оборудования КТП на

стойкость действия токов К3.

10. Конструктивное исполнение и расчет контура заземления КТП.

Список литературы.

Введение.

Данная работа является пояснительной запиской к курсовому проекту. Курсовой проект является завершающей самостоятельной работой учащегося. Он показывает его умение использовать на практике его теоретические знания: успешному выполнению проекта способствует хорошее усвоение теоретических положений по специальным предметам.

Руководит работой учащегося над курсовым проектом преподаватель, ведущий специальные предметы. Он определяет тему проекта и выдает задание с исходными данными, указывая сроки начала и окончания проекта. Тема и объем задания утверждаются цикловой комиссией спец дисциплин техникума.

Успешное завершение проекта достигается систематической работой учащегося

по составленному руководителем графику при постоянных консультациях по отдельным разделам проекта с проверкой у руководителя правильности принятых решений. Календарный график на весь период работы над проектом позволяет правильно распределить время учащегося, дает возможность контролировать его работу и исключает чрезмерную нагрузку в последние ()

№ по	наименование	кол-во	Рн
плану	оборудования	шт.	квт
1	токарно-центровой	1	28+1,7+0,125
2	токарно-центровой	2	14+1+0,125
3;4;5;6;	токарно-центровой	4	10+1+0,125
7;8	токарно-центровой	2	5,5+1,5
9	токарно-расточной	1	10,0
10	зубофрейзерный	1	4,5
11	консольнофрейзерный	1	5,5+1,1+0,125
12	консольнофрейзерный	1	10+2,8
13	консольнофрейзерный	1	7+1,7
14	вертикально-фрейзерный	1	5,5+1,1+0,125
15	широкоуниверсальный	1	2,8
16	широкоуниверсальный	1	1,7
17	радиально-сверлильный	1	1,7
18	вертикально-сверлильный	1	4,5
19	вертикально-сверлильный	1	7+0,125
20	поперечно-строгательный	1	4,50
21	долбежный станок	1	7+1
22	поперечно-строгательный	1	8
23	универсальный-плосношлифов.	1	1,7+1,0+0,18
24	универсальный кругошлифовальный	1	4,5+1,0+1,7+0,76
25	полосношлифовальный	1	14+4,5+1,0+0,18
26	полосношлифовальный		28+4,5+1+1,7+0,6
27:37	обдирочно-точильный	2	1.7
28	обдирочно-точильный	1	2,8
29	заточной	1	17+1+1+0,125
30	дисковая пила	1	7+1,7+0,125
31	приводная концовка	1	1,7+0,125+0,6
32:35	сверлильный станок	4	7,50
50	сварочный трансформатор	5
34	токарно-центровой	1	1,7
36	заточной	1	1,7+0,4
38	точильный	1	2,7
39	сушильный шкаф	1	2,9
40	стенд блансировки	1	5,0
42	шкаф для обуви	1	3,0
41	стенд для испытания	1	10
43	трубогибочный	1	4,5
44	зигмашина	1	1,7
45	машина листосгибочная	1	2,8
46	фальцепрокатный	1	4,5
47	пневмонический	1	20
48	пресс	1	2,8+1
49	электропечь	1	50
51	прниобразователь сварочный	1	10,0
52	станок для резки	1	9,8
53	прессножницы	1	3,2
30	дисковая пила	1	7+1,7+0,125
1	токарно - центровой станок	1	28+1,7+0,125
2	токарно-центровой станок	2	14+1+0,125
3	токарно-центровой станок	4	10+1+0,125

Раздел 1.

Исходные данные для проектирования. Характеристика объекта.

Тема проекта- электроснабжение ремонтно-механического цеха.

Цех выполнен из кирпича, стены оштукатурены, побелены, потолок перекрыт пустотелыми плитами, пол бетонный, имеются двери, окна одностворчатые, грузоподъемники и грузоподъемные механизмы отсутствуют. Размеры помещения: длина -24м, ширина-12м, высота-7м.

В ремонтно-механическом цехе используются : дисковая пила, токарно-центровой станок.

Из этого следует. что основным потребителем электроосвещения, являются электродвигатели, но в цехе есть и цепь освещения, которая потребляет сравнительно малое количество электроэнергии. На территории предприятия среда нормальная, отсутствует запыленность и агрессивные смеси в воздухе. Помещение не взрывоопасное, так как на территории цеха отсутствуют взрывоопасные вещества.

Цех запитан от существующей ГПП напряжением 10кв подведенным до КТП кабельной линией длинной 4км со II степенью надежности. Силовые электроприемники запитываются от сети переменного тока частотой 50Гц напряжением 220В. По заданию курсового проекта рекомендуется выбрать: тип защитной аппаратуры- предохранители , автоматы, тип источника света- лампы накаливания, тип грунта– чернозем с сопротивлением естественного заземлителя сопротивлением 10 Ом.

Раздел 2.

Выбор схемы электроснабжения. Схема силовой распределительной сети напряжением 0,38кв. Выбор комплектного электрооборудования.

В данном разделе определяются и принимаются основные решения по курсовому проекту. Питание силовых электроприемников напряжения до 1000 В может осуществляться по радиальным магистральным и комбинированным электросхемам. При выборе схемы учитывается единичная мощность электроприемников и их размещения, характер производства , надежность электроснабжение, расположение подстанций, конструктивное выполнение сети.

На участке от ГПП до цеховой ТП принимается радиальная схема питания цеховой КТП. Высоковольтная линия проложена в земле кабелем марки ААБ .

В курсовом проекте принимается цеховая КТП с двумя трансформаторами типа ТМФ , так как цех имеет вторую категорию по степени надежности электроснабжения КТП устанавливается внутри цеха. Силовой шкаф запитывается по радиальной схеме от цеховой КТП.

Питание приемников электрической энергии выполняется по смешенной схеме проводом марки АПВ в пластмассовых трубах в полу и шинопроводах ШРАМ- 100

с ответвительной коробкой У2890-М43 на тросу. Так же в проекте предусматривается освещение цеха. Принимается осветительный шкаф серии

ОЩВ-12, который запитывается от цеховой КТП , кабелем по стене на скобах марки АВВГ. Светильники запитываются по радиальной схеме в три ряда на троссе кабелем АВВГ.

Раздел3.

Расчет электрических нагрузок.

3.1. Расчет электрических нагрузок силового оборудования напряжением 0,38 кв.

При проектировании элекртоснобжения предприятия важным вопросом является расчет электрических нагрузок, с учетом этих нагрузок производится выбор всех элементов электроснабжения.

Значение коэффициента мощности и коэффициента использования определяем по таблице ( 2.с 33).

Определяем суммарную установочную мощность электроприемников Ру активные и реактивные мощности Рсм и Qсм.

Р_у=113,3

Р_см=К_и * Р_нт Р_см=0,17 * 113,3=19,3 квт

Q_см= Р_см * tg Q_см=19,3 * 1,17=22,5 квар

Коэффициент мощности: tg - средневзвешенное.

Рассчитываем показатель силовой сборки m=P_н max/P_нmin, где P_н max- мощность наименьшего.

m=29,725/8,825> 3.4>3.

4. Определяем эффективное число эл.приемников

n_э=n*n_э, n_э=2Р_у/Р _макс=2-113,3/29,275=8

Для группы электроприемников определяем максимальные нагрузки:

Рм=Км  Рсм=2,31 * 19,3= 44,6 квт;

Qсм= 1,1 * 22,5= 24,75 при nэ 10

Максимальный ток нагрузки I_м=S_м/0,66= 77,2 А.

3.2 Расчет нагрузок электрического освещения.

Расчет нагрузок сети освещения сводится к определению установленной мощности сети электроосвещения. Установленная мощность определяется, после проведения светотехнического расчета.

Задачей светотехнического расчета является определение системы “ вида освещения”, выбор типа светильника и источника света, определение единой мощности светильника, их количество и размещение их на плане помещения.

Исходными данными для проведения расчета являются размеры помещения: длина А= 24 м, ширина В= 12 м, высота Н= 7 м.

По условиям среды и монтажа осветительной сети принимаем светильники типа НСП- 07. С учетом внутренней отделки принимаются коэф. отражения: потолок р_n= 50% стены р_с= 30%, рабочие поверхности Р_р= 10%.

Так как по заданию светильник с лампой накаливания, то принят коэф.запаса

К_з= 1,15, Z=1,15.

Определяем освещенность: Е_н= 150 мк

Площадь помещения S=AB; S=24*12=288 м²

Расчетная высота Н_р=Н-( h_c-h_p)

H_p= 7-(0.5+1)= 5.5м

Определяем индекс помещения:

=S/Н_р(А+В); =288/5,5*(12+24=1.45).

По полученным значениям типа светильника, коэф.отрицания, индекса опред.коэф.использования светового потока установка  =5,5%. Лампа накаливания типа Б220-200, Р=2920м.

Определяем световой поток ряда Ф ряда=Е_н*S*K_з*Z/N*

Е_н- нормальная освещенность лк;

S-площадь м²

К_з- коэф.запаса ед: Z-коэф.неравнопарности, ед:

N-число установок.

Фряда=150*288*1,15*1,15/1*0,55=690,90 мм.

Определяем количество светильников N_cв=Ф_ряда/Ф₁

N_св=69090/2920=24мм

Так как светильник НСП-07 является точным источником света, то он располагается по всей длине цеха. С учетом ширины помещения принимаем 3 ряда по 8 светильников в ряду расстояние от крайних рядов до стен 2м, расстояние между светильниками 2,6м.

Определяем установленную мощность сети освещения

Р_уэо=Р_nN; P_yэо=0,2*24=4,8квт

Установленную мощность ряда

Р_р= Р_л*N_св; Р_р=0,2*8=1,6квт.

Расчетный ток ряда I_p-P_p/ 3V_лcosф

I_p=1,6/1,7*0,38*1=2,5 A

I_ур=I_p*1,2 I_ур=2,5*1,3=3А

Выбираем кабель марки АВВГ( 4+6)

Расчет для дежурного освещения производится аналогично. При расчете по току нагрузки приняты сечения всех участков 6 мм².

Составим расчетную схему сети освещения

ктп о

1 2 3 4 5 6 7 8

що

Для сетей электрического освещения производственных зданий допускаются потери U% составляют не более 2%.

Определяем суммарный момент нагрузки одного ряда светильников

М=Р(_с-1+_1-8/2);

М=1,6( 16+18,2/2 )=40,16квт

Определяем расчитаное сечение групповой линии

S_p=M/C+V_n% C=44

S_p=40.1,6/4*4*2=0,46 мм²

Определяем фактическую потерю напряжения по стандартному сечению проводников S_ст=Smin=2,0мм².

U_ф=М/С*S_сек U_ф=40,16/44*2=0,46%

Фактическая потеря UфU меньше допустимой

т.е. 0,46%<2%, значит выбор проводников правельный.

Составим таблицу.

наименование помещения	длина А м	ширина м	высота Н м	осв. Ек, ик	коэф. отриц.	индекс помещ.	коэф. исп. h;%	тип светильника	тип лампы	уст.мощ.квт
Ремонтно механический цех	24	12	7	150	50 30 10	1,45	5,5	НСП 07	Б220	4,8

3.3. Расчет электрических нагрузок по объекту в целом.

Производим расчет всех приемников цеха за вычетом приемников, данных по варианту.

Все приемники делим на две группы с переменным и постоянным графиком нагрузки.

Расчет производится аналогично части 3.1.

Результаты заносятся в таблицу 3.1.

Раздел 4.

Расчет силовой питающей и распределительной сетей на напряжение 0,38 кв.

Задачей расчета является определение марки и сечения проводов питающих линий.

Расчет производится по отдельным приемникам.

Определяем расчетный ток по формуле:

I_=P_н/3U_лcos; _н=кпд приемника, опр.по табл.

Определяем: I_н=I_p=I_н1+I_н2+I_н3+I_н4

I_p=57.2+30.25+23.2+20.05=130,7А

Определяем ток автомата по формуле

I_уст=1,2*I_р=1,2*130,7=156,8 А.

Выбор ответвительной коробки типа У2022 МУЗ с автоматическим выключателем А3710 на 160А.

Выбор шинопровода марки ШРА- 4- 250-32- 193 на 4 ответвителя с I_н=250А, сечением шин S= 5735 мм².

Для нахождения тока плавной вставки используем формулу:

I_в=I_max/ , где I_max=I_p=K_лI_н,

-коэф.=1,6.

I_в=6,99*5/1,6=27,8А.

Выбираем плавную вставку типа ИПН60 с номинальным током 25А.

Для других позиций расчет аналогичен.

С учетом количества отходящих линий, токов питающей линией выбираем силовой щит ЩРС – ( 20У3 15*60) Z=250.

Раздел 5.

Компенсация реактивной мощности. Расчет и выбор конденсаторной компенсирующей установки.

Величина реактивной мощности в электрических сетях зависит от коэффициента мощности. Для его повышения естественным путем используются следующие мероприятия.

1. Правильный выбор мощности.

2. Понижение напряжения у мало загруженного двигателя.

3. Ограничение работающих двигателей.

4. Правильный выбор ЭД по мощности и типу.

5. Более качественный ремонт ЭД.

Значительное повышение коэф. мощности cosф естественными методами невозможно, поэтому в дополнение к естественным мероприятиям применяют искусственные методы компенсации реактивной мощности.

В качестве искусственных компенсаторов применяются комплектные конденсаторные установки. Исходя из экономических соображений проектом выбран централизованный метод компенсации реактивной мощности.

Рассчитываем коэф. мощности цеха до компенсации: tgф= Q_м/P_м. Где Q_м- макс. реактивная мощность, кВар.

tgф=108,32/148,86=0,72

Рассчитываем мощность компенсирующей установки Q_ку.

Q_к.у=Р_m( tgф-0,33 )=148,86/0,72-0,33=58,05 квар

Установка типа УКЗ-0,38-75УЗ, Q _к.ку=75квар факт.значение коэф.мощности:tgФф=

tgф_ф=

полная мощность после компенсации Sсм= Р_м²=(Q_м- Q_к.ку)²=152,96 коа.

Раздел 6

Расчет и выбор числа и мощности силовых трансформаторов внутрицеховой КТП.

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий является одним из основных вопросов рационального построения системы электроснабжения. В нормальных условиях силовые трансформаторы должны обеспечивать питание всех электроприёмников предприятия. Как правило, число трансформаторов на подстанции должно быть не более двух. Наиболее экономичны одно-трансформаторные подстанции, которые при наличии центрального резерва или связи по вторичному напряжению могут обеспечивать надежное питание потребителей второй и третей категории по сетям низкого напряжения и для питания электроприёмников третей категории. С учётом второй категории по надёжности электроснабжения принимаем комплектную одно-трансформаторную подстанцию на напряжение 10/0,4 кВ.

Расчётная полная мощность силового трансформатора на КТП

S_T = S_M/*N_T

S_T = 152,96/0,7*1=218,5 кВАр

Принимаем цеховую трансформаторную подстанцию типа КТП-250-10/0,4 с одним силовым трансформатором типа ТМФ-250/10

Коэффициент загрузки

 = S_M/S_T;

 = 152,96/218,5=0,690,7

Результат проверки удовлетворяет ПУЭ.

Таблица 6.1

Технические данные силового трансформатора.

Тип трансформатора	Номинальная мощность КВА	Номинальное напряжение обмоток	Схема	Потери Рктп	UK3 %	IXX %
ВН, КВ	НН, LB	Хх	К3
ТМФ-250	250	10	0,4	Y/Y-0	0,74	3,7	4,5	2,3

Раздел 7.

Схема электроснабжения на стороне.