Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2012 в 11:35, курсовая работа
Электроустановки потребителей электроэнергии имеют свои специфические особенности; к ним предъявляются определенные требования: надёжность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов и др. При проектировании, сооружений и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий необходимо правильно в технико-экономическом аспекте осуществлять выбор напряжений, определять электрические нагрузки, выбирать число и
мощность трансформаторных подстанций, виды их защиты, системы компенсации реактивной мощности и способы регулирования напряжений.
Введение…………………………………………………………….…....5
1 Краткая характеристика инструментального цеха……….…….…...6
2 Разработка варианта схемы электроснабжения ………………….…9
3 Расчет электрических нагрузок, приближенный расчет
электрического освещения ………………………………………….….11
3.1 Расчет электрических нагрузок …………………………….…..11
3.2 Приближенный расчет электрического освещения ………..….16
4 Выбор числа и мощности трансформаторов……………….........…18
5 Выбор оборудования для схемы электроснабжения………..…......20
6 Выбор компенсирующих устройств……………………….…….….22
7 Выбор аппаратов защиты…………………………………….…..….26
7.1 Выбор плавких предохранителей…………………….…….….26
7.2 Выбор автоматических воздушных выключателей……..……33
7.3 Выбор тепловых реле……………………………………………37
8 Выбор сечения проводников на первом, втором и четвертом
уровне………………………………………………………………...….40
8.1 Выбор сечения проводников на первом уровне…………..…40
8.2 Выбор сечения проводников на втором уровне……………..41
8.3 Выбор сечения проводников на четвертом уровне……….....42
9 Расчет токов КЗ…………………………………………………..…46
10 Проверка оборудования на действие токов КЗ…………….…...50
10.1 Проверка предохранителя по отключающей
способности………………………………………………………………….50
10.2 Проверка автомата на коммутационную
способность…………………………………………………………………51
11 заключение………………………………………………………...52
Список литературы…………………………………………………...53
Рисунок 7.2 – Расчетная схема для выбора автомата
Определяем коэффициент мощности нагрузки (cosφнг):
где Pр=34 кВт (с. 15);
Sр=58,521 кВА (с. 15).
Коэффициент расцепителя:
Кс = Км*Ки
Кс=2,819*0,155=0,437
Пиковый ток группы ЭП (Iпик):
КС=Км*Ки
Кс=2,173*0,238=0,517 (с. 15);
, (7.8)
=88,9+183-0,437*30,5=258,57 А.
Выбор автомата по условиям нормального режима
Автомат не должен срабатывать в нормальном режиме, для этого должно выполняться условие:
Iном,р>0,95Iр,
где Iном,р – номинальный ток расцепителя.
Iном,р>0,95*88,9 А,
где Iр=88,9 А
Тогда
Iном,р>89 А.
По этому условию по таблице 2.1.1 [10] выбираем ближайший больший расцепитель, а по нему все возможные автоматы, параметры которых приводятся в таблице 7.3.
Таблица 7.3 – данные выбранных автоматов
Тип автомата |
Iном,А, А |
Iном,Р, А |
I0/Iном,Р,о.е |
Iоткл,А, кА |
ВА 51Г-31 |
100 |
100 |
10 |
7 |
ВА 51Г-31 |
100 |
100 |
10 |
7 |
ВА 51-33 |
160 |
100 |
10 |
12,5 |
ВА 51-35 |
250 |
100 |
12 |
15 |
ВА 52Г-31 |
100 |
100 |
10 |
25 |
ВА 52-33 |
160 |
100 |
10 |
28 |
ВА 52-35 |
250 |
100 |
12 |
30 |
В таблице 7.3 приняты следующие обозначения:
Iном,А – номинальный ток автомата, А;
I0- ток отсечки, о.е;
Iном,Р – номинальный ток расцепителя, А;
Iоткл,А – ток отключения, кА.
Проверка автоматов в пиковом режиме:
,
где - кратность уставки.
Из неравенства (7.10) получим:
12>3,879.
Следовательно, условие выполняется.
Согласование расцепителя с защищаемым проводником
Допустимый ток защищаемого проводника (ЗП) Iдоп должен удовлетворять условию
Iдоп
≥ Iном, Р,
По таблице 3.4.2 [10] получим Iдоп=260 А
По условию (7.11) получим:
95 А>88,9 А
Следовательно, условие выполняется, значит, автомат ВА 52-33 согласуется с защищаемым проводником.
7.3 Выбор тепловых реле (ТР)
Общие сведения
Магнитный пускатель (МП) – это трехполюсный контактор переменного тока, в котором дополнительно встроены два тепловых реле защиты, включенных последовательно в две фазы главной цепи двигателя.
Магнитные пускатели предназначены для управления (пуск, остановка, реверс) трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором мощность до 75 кВт, а также для защиты их от перегрузки.
Тепловое реле (РТ) надежно защищает электродвигатель от перегрузки, но не обеспечивает защиты от коротких замыканий.
Реле серии РТ2 предназначены для защиты трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором от перегрузок недопустимой продолжительности и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз. Реле применяется в схемах управления электроприводом [4].
Тепловые реле ТР выбирают согласно условию:
Iтр
≥ 1,25IномАД,
где Iтр – ток теплового реле.
Iтр ≥38,156
Iтр =80А, следовательно выбираем ТР типа РТ2-3357, который работает совместно с контактором КМС-040.
8 ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ НА ПЕРВОМ, ВТОРОМ И ЧЕТВЕРТОМ УРОВНЕ
8.1 Выбор сечения проводника на первом уровне
Общие сведения
К электроустановке проложен провод с резиновой и ПВХ изоляцией, трехжильный, в трубе (нулевой проводник в расчет не принимается, т. к. он не обтекается в нормальном режиме током).
Минимальное сечение для алюминиевых изолированных проводов в стационарных силовых электроустановках 2,5 мм2.
Здесь кроме фазных используется нулевой защитный проводник РЕ [4].
Исходные данные
Кабель и провода выбираются по условию:
Iдоп≥Iном.АД,
где Iном.АД1=30,5 А для двигателя типа 4АС 71А2У3
Iном.АД2=2,427 А для двигателя типа 4АС 180М8У3
Iном.АД3=20,335 А для двигателя типа 4АC132М2У3
Iном.АД4=6,786 А для двигателя типа 4АC 100S4У3
Iном.АД5=4,5 А для двигателя типа 4АC 80B4У3
Iном.АД6=12,85 А для двигателя типа 4АC 132S8У3
По таблице 3.4.1 [10] выбираем сечение провода (Sпр):
Сечение провода для двигателя типа 4АС 71А2У3:
S1пр=5 мм2;
Сечение провода для двигателя типа 4АС 180М8У3:
S2пр=2,5 мм2;
Сечение провода для двигателя типа 4АC132М2У3:
S3пр=2,5 мм2;
Сечение провода для двигателя типа 4АC 100S4У3:
S4пр=2,5мм2;
Сечение провода для двигателя типа 4АC 80B4У3:
S5пр=2,5 мм2.
Сечение провода для двигателя типа 4АC 132S8У3:
S6пр=2,5 мм2.
По таблице 3.2.7 [10] выбираем по четыре одножильных провода марки ВПВ для каждого электродвигателя.
8.2 Выбор сечения проводника на втором уровне
Общие сведения
На втором уровне проводником является кабель. Кабель – готовое заводское изделие, состоящее из изолированных токоведущих жил, заключенных в защитную герметичную оболочку, которая может быть защищена от механических повреждений броней.
Исходные данные
На втором уровне выбираем проводник из условия согласования теплового расцепителя автомата с допустимым током проводника:
Iдоп>Iр,
где Iдоп=95 А (таблица 3.4.2 [10]);
Iр=89А.
95 А>89 А
По таблице 3.4.2 [10] Sкл=25 мм2
По таблице 3.1.4 [10] выбираем проводник ВРБ с резиновой изоляцией.
8.3 Выбор сечения проводника на четвертом уровне
Общие сведения
Кабели предназначены для
Допускается прокладка этих кабелей на воздухе, в том числе. в кабельных сооружениях, при условии обеспечения дополнительных мер противопожарной защиты, например, нанесения огнезащитных покрытий.
Исходные данные
1)Расчетная активная мощность Pр=165,5 кВт, с. 25;
2)Расчетная реактивная мощность
Q΄р=Qр-Qбк,
где Qр = 186,5 квар (c. 25)
Qбк= 0 квар (c. 25)