Электромеханика сложных бытовых приборов

Министерство путей сообщения

Российской Федерации

ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(ПГУПС-ЛИИЖТ)

___________________________________________________________________

                                          КАФЕДРА «Электротехника»

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ      «РАСЧЕТ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ»

ИСПОЛНИТЕЛЬ:

СТУДЕНТ 08-МТ-200                                                            ______________Е.Ю.Ванина

РУКОВОДИТЕЛЬ РАБОТЫ__________________________

_____________________                                                                ______________________________

          Оценка работы                                                                                                        Должность, уч. звание

_________________________

                    Дата

                                        САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 

2009

Содержание:

1. Введение ……………………………………………………………………...3

2.  Исходные данные …………………………………………………………. ..4

3.  Определение мощности потребителей

строительных площадок по каждой линии отдельно………………………….7

4.  Расчет номинальных токов по каждой линии отдельно……………….. …8

5.  Выбор сечения проводов по каждой питающей линии

по допускаемой плотности тока и потери напряжения ………………………9

6.  Векторная диаграмма………………………………………………………..12

7.  Вывод………………………………………………………………………... 12

8.  Список литературы ………………………………………………………… 13

Введение.

Современные электросистемы включают в себя десятки электростанций, сотни подстанций и многие сотни километров электрических линий различных напряжений.

В систему электроснабжения объектов строительства входят источники электроэнергии, электрические сети и потребители электроэнергии. При наличии трансформаторной подстанции объект строительства получает электроэнергию от нее. При отсутствии централизованного электроснабжения используются временные – стационарные и передвижные электростанции.

По конструктивному исполнению сети могут быть воздушными и кабельными. Воздушные сети крепятся на специальных сооружениях (на деревянных или металлических опорах, кабельные – прокладываются в траншеях).

Потребителями электроэнергии являются различные электромеханизмы (насосы, вентиляторы, компрессоры и др.) и технологические процессы. Электроэнергия используется также для освещения строительных площадок и временных поселков. Основной род тока, используемый для этих целей, – переменный.

Рассчитать электрическую сеть – значит, определение сечения провода, которое удовлетворяло бы известным требованиям (температура провода линии не должна превышала допустимого значения, обеспечивающего длительную «жизнь» изоляции провода) и обеспечивало бы нормальную работу электроприемников (сечение проводов линии, определяется отклонением напряжений на конце этой линии от номинального напряжения электроприемника), питаемых этой линией. 

Электрический ток, протекающий по проводникам электрических линий, выделяет теплоту, которая нагревает проводник, но одновременно происходит и его охлаждение путем отвода теплоты в окружающую среду. Через некоторое время, если значение протекающего в проводнике тока не изменяется, температура проводника достигает установившегося значения, которое в последующем остается неизменным.

Исходные данные варианта курсовой работы.

Силовые линии выполняются кабелем с медными жилами. Протяженность кабельной линии 150 м.

На строительной площадке размещено электрооборудование, перечень которого приведен в таблице 1.

Таблица 1. Усредненные нормы потребности электроэнергии, коэффициенты спроса Кс и мощности для строительных площадок

Питание потребителей строительной площадки выполняется от трансформаторной подстанции ТП 10/0,4 кВ (схема 1)

Схема 1.

Вторичная обмотка трансформатора подстанции соединена по схеме «звезда с нейтральным проводом». Для упрощения рисунка схема питания четырех групп потребителей, на которые разделены электроприемники строительной площадки, представлена в однолитом исполнении. Одна линия предполагает наличие трех линейных проводов А-а, В-в, С-с и нейтрального провода.

Первая линия (L1=250 м) выполнена кабелем и питает семь силовых электроприемников (экскаватор, башенный кран и др.механизмы с асинхронным электроприводом с усредненным cosφ2н=0,7).

Вторая линия (L2=150м) так же выполнена кабелем и питает десять силовых приемников.

Третья линия (L3=200 м) питает трансформаторный подогрев бетона и выполнена четырехпроводной воздушной линией с медными проводами, закрепленными на деревянных опорах.

  Четвертая линия (L4=250 м) обеспечивает электроэнергией внутреннее и наружное освещение строительной площадки. ЛЭП так же выполнена четырехпроводной воздушной линией с медными проводами.

Определение мощности потребителей  строительной площадки по каждой линии отдельно.

Мощность, передаваемая силовым исполнительным механизмам строительной площадки по линии L1 и L2, определяются по формуле:

,

где Р1, Р2 … Рn – мощности асинхронных двигателей исполнительных двигателей;

,… – коэффициенты спроса на данный механизм в течении смены.

Мощность потребителей трансформаторного прогрева бетона передается по воздушной ЛЭП с медными проводами проводами (L3).

Определяем необходимый расход мощности на прогрев бетона:

,

где Руд – удельный расход мощности на нагрев 1 м3 бетона;

n – количество кубометров, м3;

n = 1,5 м3

Кс – коэффициент спроса.

Внутреннее и наружное освещение получают питание от общей воздушной линии L4, выполненной медными проводами. Необходимая мощность для этих потребителей электроэнергии определяется по формуле:

,

где ,… - удельный расход мощности для освещения какого-то объекта;

S1, S2 … Sn – площадь объектов, м2;

Кс – коэффициент спроса.

Дополнительно к полученной мощности (∑Pосв) необходимо прибавить мощность светильников, установленных вдоль основных дорог и проездов.

,

где Руд  – удельный расход мощности для освещения 1 км дороги, кВт/км

l – длинна дороги, км;

l = 1,2 км;

Расчет номинальных токов по каждой линии.

После расчета мощности, передаваемой по каждой линии, определить токи в них. Для упрощения расчета допускаем, что нагрузка по всем фазам А, В, С распределена равномерно во всех четырех ЛЭП (симметричная нагрузка). Вследствие этого расчет производиться для одной фазы:

,

где Рн – номинальная активная мощность, поступающая к потребителю, кВт;

U2н – номинальное линейное напряжение у потребителя, 380В;

cos φ2н – номинальный коэффициент мощности потребителя.

Линия L1:

Линия L2:

Линия L3:

Линия L4:

Схема замещения на одну фазу

                               L

            Iн

  Uф1                            R, X                                 Uф2

L – длина линии, км;

R  = r0 L и X =  x0 L – активное и индуктивное сопротивления провода (r0 и х0 – их удельные значения). Величина r0 зависит от сечения провода; величина х0 от сечения не зависит и для низковольтных воздушных электрических сетей принимается равной 0,4 Ом/км, для кабелей 0,08 Ом/км.

Выбор сечения проводов по каждой питающей линии по допускаемой плотности тока и потери напряжения.

По таблицам выбираем провод, чтобы выполнялись условия Iдоп ≥ Iрасч.

Для L1 выбираем сечение жил 95 мм2, r0 = 0,31Ом/км

Для L2 выбираем сечение жил 25 мм2, r0 = 1,16 Ом/км

Для L3 выбираем сечение жилы 35 мм2, r0 =0,85 Ом/км

Для L4 выбираем сечение жил 50 мм2, r0 = 0,59 Ом/км

Выбранный провод нужно проверить на допустимую потерю      напряжения в линии:

        ΔUл

ε = ------------- ·100%

         U2н

ΔUл – потеря линейного напряжения.

Для НЭС - ε≤5%

ΔUл = √3· Iн(R cos φ2+Xsin φ2)

Для L1

R = roL, X = xoL; ro = 0,31; L = 0,15; xo = 0,08

Силовые линии выполняются кабелем с медными жилами. Протяженность кабельной линии 150м (по условию)